线栅型偏振片及其制造方法

xiaoxiao2020-7-2  2

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专利名称:线栅型偏振片及其制造方法
技术领域
本发明涉及线栅型偏振片及其制造方法。
背景技术
作为用于液晶显示装置、背投电视、前投影仪等图像显示装置的、在可见光范围显不出偏振光分尚能力的偏振片(也称作偏振光分尚兀件),具有线栅型偏振片。线栅型偏振片具有使多条金属细线相互平行地排列在透光性基板上的结构。在金属细线的间距充分短于入射光的波长的情况下,该线栅型偏振片使入射光中的、具有与金 属细线正交的电场矢量的成分(即P偏振光)透过,将具有与金属细线平行的电场矢量的成分(即S偏振光)反射。作为在可见光范围中显示偏振光分离能力的线栅型偏振片,公知以下偏振片。( I)在透光性基板上隔着规定的间距地形成有金属细线的线栅型偏振片(參照专利文献I)。(2)隔着规定的间距地在透光性基板的表面上形成多个凸条,并在凸条的上表面及侧面覆盖由金属或者金属化合物构成的材料膜而形成金属细线的线栅型偏振片(參照专利文献2)。(3)隔着规定的间距地在透光性基板的表面上形成多个凸条,并在凸条上形成金属的板状体而作为金属细线的线栅型偏振片(參照专利文献4)。(4)隔着规定的间距地在透光性基板的表面上形的多个凸条,并在凸条上形成金属层而作为金属细线的线栅型偏振片(參照专利文献3)。然而,对于(I)的线栅型偏振片,由于需要利用光刻法形成金属细线,因此(I)的线栅型偏振片的生产率较低。在(2)、(3)、(4)的线栅型偏振片中,在与形成有金属细线的表面侧(以下记作表面侦D处于相反侧的表面侧(以下记作背面侧)中也发生s偏振光的反射。若将线栅型偏振片用于液晶显示装置,则在该线栅型偏振片的背面侧配置有液晶面板,因此,当被线栅型偏振片的背面侧反射的s偏振光入射到液晶面板时,使液晶面板所显示的图像的对比度下降。专利文献I :日本特开2005 — 070456号公报专利文献2 :日本特开2006 — 003447号公报专利文献3 :日本特开2005 - 181990号公报专利文献4 :国际公开第2006/064693号単行本

发明内容
本发明的目的在于提供偏光度及P偏振光透过率较高、背面s偏振光反射率较低的线栅型偏振片及其制造方法。本发明具有下述要点。(I) 一种线栅型偏振片,其具有透光性基板和金属层,在该透光性基板上形成有多个从底部朝向顶部宽度逐渐变窄的凸条,该多个凸条隔着形成在该凸条之间的平坦部相互平行且隔开规定的间距地形成在该透光性基板的表面上,该金属层覆盖上述凸条的沿长度方向的至少一侧的侧面且由金属或者金属化合物构成,该金属层的从凸条的二分之一高度的位置至底部的覆盖厚度的最大值小于从凸条的二分之一高度的位置至顶部的覆盖厚度的最大值。(2)根据(I)所述的线栅型偏振片,其具有覆盖凸条的两个侧面且由金属或者金属化合物构成的金属层,该金属层在凸条的两个侧面中从凸条的二分之一高度的位置至底部的覆盖厚度的最大值小于从凸条的二分之一高度的位置至顶部的覆盖厚度的最大值。(3)根据(I)或(2)所述的线栅型偏振片,上述凸条的与长度方向正交的截面形状为三角形或者梯形。(4)根据(I)或(2)所述的线栅型偏振片,在从凸条的二分之一高度的位置至底部的金属层的覆盖厚度的最大值为Dal、从凸条的二分之一高度的位置至顶部的金属层的覆盖厚度的最大值为Drl时,Drl>Dal, Drl为20nm 80nm, Dal为4nm 25nm。(5)根据(4)所述的线栅型偏振片,Drl/Dal为2. 5 10。 (6)根据(2)所述的线栅型偏振片,使覆盖在凸条的沿长度方向的两个侧面上的金属层的、从凸条的二分之一高度的位置至底部的金属层的覆盖厚度的最大值分别为Dal、 Da2,从凸条的二分之一高度的位置至顶部的金属层的覆盖厚度的最大值分别为Drl、Dr2 时,Drl>Dal 且 Dr2>Da2, Drl 为 IOnm 45nm, Dr2 为 IOnm 45nm, Dal 为 4nm 25nm, Da2 为 4nm 25nm。(7)根据(6)所述的线栅型偏振片,Drl/Dal为I. 5 6,Dr2/Da2为I. 5 6。(8) —种线栅型偏振片的制造方法,该制造方法用于制造具有透光性基板和金属层的线栅型偏振片,在该透光性基板上形成有多个从底部朝向顶部宽度逐渐变窄的凸条, 该多个凸条隔着形成在该凸条之间的平坦部相互平行且隔开规定的间距地形成在该透光性基板的表面上,该金属层覆盖上述凸条的沿长度方向的至少一侧的侧面且由金属或者金属化合物构成,该线栅型偏振片的制造方法具有从与上述凸条的长度方向大致正交且在第I侧面侧与上述凸条的高度方向形成满足下述式(a)的角度θβ ( ° )的方向蒸镀金属或者金属化合物的工序(IRl);在上述工序(IRl)之后,从与上述凸条的长度方向大致正交且在第I侧面侧与上述凸条的高度方向形成满足下述式(b)的角度( °)的方向,在蒸镀量多于工序(IRl)的蒸镀量的条件下蒸镀金属或者金属化合物的工序(1R2)。tan ( θκι±10 ) = ( Pp - Dpb/2 ) /Hp ( a >θΗι + 3<θΗ^<θΗι + 30( b )在式(a)中,Pp表示凸条间的间距,Dpb表示凸条的底部的宽度,Hp表示凸条的高度。(9)根据(8)所述的线栅型偏振片的制造方法,该线栅型偏振片具有覆盖凸条的两个侧面且由金属或者金属化合物构成的金属层,该线栅型偏振片的制造方法包括从与上述凸条的长度方向大致正交且在第I侧面侧与上述凸条的高度方向形成满足下述式(C)的角度ΘΚ1 ( °)的方向蒸镀金属或者金属化合物的工序(2R1);从与上述凸条的长度方向大致正交且在第2侧面侧与上述凸条的高度方向形成满足下述式(d)的角度0Li( ° )的方向蒸镀金属或者金属化合物的工序(2L1);在上述工序(2R1)之后,从与上述凸条的长度方向大致正交且在第I侧面侧与上述凸条的高度方向形成满足下述式(e)的角度eR2( ° )的方向,在蒸镀量多于エ序(2R1)的蒸镀量的条件下蒸镀金属或者金属化合物的エ序(2R2);在上述エ序(2L1)之后,从与上述凸条的长度方向大致正交且在第2侧面侧与上述凸条的高度方向形成满足下述式(f)的角度0L2 ( ° )的方向,在蒸镀量多于エ序(2L1)的蒸镀量的条件下蒸镀金属或者金属化合物的エ序(2L2 )。tan ( θκι±10 ) = ( Pp - Dpb/2 ) /Hp ( c )tan ( Θ! ±10 ) = ( Pp - Dpb/2 ) /Hp ( d )Θ 丨しI + 3<0^2<01{ ] + 20( Θ )0L1 + 1<θ! + 20( f )在式(c)及式(d)中,Pp表示凸条之间的间距,Dpb表示凸条的底部的宽度,Hp表示凸条的高度。 (10)根据(8)所述的线栅型偏振片的制造方法,在蒸镀量为4nm 25nm的条件进行上述エ序(IRl),在蒸镀量为25nm 70nm的条件下进行上述エ序(1R2)。(11)根据(9)所述的线栅型偏振片的制造方法,在蒸镀量为4nm 25nm的条件下进行上述エ序(2R1)及上述エ序(2L1),在蒸镀量为IOnm 25nm的条件下进行上述エ序(2R2)及上述エ序(2L2)。 (12)根据(8)或(9)所述的线栅型偏振片的制造方法,上述凸条由光固化树脂或者热塑性树脂构成,该凸条由压印法形成。在本说明书中,有特别规定的除外,“ ”用于表示含有其前后所述的作为下限值及上限值的数值。本发明的线栅型偏振片的偏光度及P偏振光透过率较高,背面s偏振光反射率较低。采用本发明的线栅型偏振片的制造方法,能够生产率优良地制造偏光度及P偏振光透过率较高、背面s偏振光反射率较低的线栅型偏振片。


图I是表示本发明的线栅型偏振片的一例的立体图。图2是表示本发明的线栅型偏振片的其它例的立体图。
图3是表示本发明的线栅型偏振片的其它例的立体图。图4是表示透光性基板的一例的立体图。
具体实施例方式线栅型偏振片本发明的线栅型偏振片具有透光性基板和金属层,在该透光性基板上形成有从底部朝向顶部宽度逐渐变窄的多个凸条,该多个凸条隔着形成在该凸条之间的平坦部相互平行且隔开规定的间距地形成在该透光性基板的表面上,该金属层覆盖上述凸条的沿长度方向的至少ー侧的侧面且由金属或者金属化合物构成,该金属层从凸条的二分之一高度的位置至底部的覆盖厚度的最大值小于从凸条的二分之一高度的位置至顶部的覆盖厚度的最大值。透光性基板透光性基板是在线栅型偏振片的使用波长范围内具有透光性的基板。透光性是指可供光透过,具体来说,使用波长范围为400nm 800nm的范围。优选在400nm 800nm的范围内的平均透光率为85%以上的透光性基板。在本发明中凸条是指,自透光性基板的主表面(平坦部)立起且使该立起部分向一方向延伸而成的部分。凸条可以与透光性基板的主表面一体且由与透光性基板的表面部分相同的材料构成,也可以由与透光性基板的主表面部分不同的透光性材料构成。优选凸条与透光性基板的主表面一体且由与透光性基板的主表面部分相同的材料构成,优选上述凸条是通过使透光性基板的至少主表面部分成形而形成的凸条。在多个凸条中,与每个凸条相对应的侧面实质平行即可,也可以不绝对平行。此夕卜,优选各凸条的形状为在面内最容易发现光学的各向异性的直线,但是在使相邻的凸条不接触的范围内该凸条的形状也可以为曲线或者折线。在与凸条的长度方向和透光性基板的主表面正交的方向上,凸条的截面形状在长度方向上大致恒定,优选多个凸条的截面形状也全部大致恒定。凸条的截面形状为从底部 (即透光性基板的主表面)朝向顶部宽度逐渐变窄的形状。作为具体的截面形状,例如,举出三角形、梯形、矩形状等。该截面形状的角、边(侧面)也可以为曲线状。此外,平行或者大致平行地形成在透光性基板的表面上的多个凸条之间的间距的宽度、即平坦部的宽度可以分别恒定,或者也可以使一部分或者全部的平坦部具有不同的规定的宽度。通过使凸条的截面形状为从底部朝向顶部宽度逐渐变窄的形状,与凸条的截面形状为矩形状的情况相比,能够充分地确保形成金属层之后的凸条的间隔,能够实现P偏振光的高透过率。在本发明中,凸条的顶部是指,由上述截面形状的最高部分在长度方向上连续而成的部分。凸条的顶部可以是面也可以是线。例如,在截面形状为梯形的情况下顶部为面, 在截面形状为三角形的情况下顶部为线。在本发明中,将凸条的除顶部以外的表面称为凸条的侧面。此外,相邻的两个凸条之间的面(即由相邻的两个凸条形成的槽的平坦部)不是凸条的表面,将其视为透光性基板的主表面。作为透光性基板的材料,可举出光固化树脂、热塑性树脂、玻璃等,从能够利用后述的压印法形成凸条这点,优选光固化树脂或者热塑性树脂,从能够利用光压印法形成凸条这点及耐热性及耐久性优良这点,特别优选光固化树脂。作为光固化树脂,从生产率这点,优选使能够利用光自由基聚合进行光固化的光固化性组成物进行光固化而获得的光固化树脂。作为光固化性组成物,优选光固化后的固化膜与水的接触角为90°以上。若该固化膜与水的接触角为90°以上,则在利用光压印法形成凸条时,能够使凸条与模具的脱模性变得优良,能够进行精度较高的转印,能够使获得的线栅型偏振片充分地发挥目标性能。 此外,即使该接触角较大也不会阻碍金属层的附着。金属细线 存在于凸条的金属层成为沿凸条的长度方向延伸的具有规定宽度的线条,其相当于构成线栅型偏振片的金属细线。
金属层覆盖凸条的沿长度方向的至少一侧的侧面,从凸条的二分之一高度的位置至底部的覆盖厚度的最大值小于从凸条的二分之一高度的位置至顶部的覆盖厚度的最大值。一般认为覆盖在从凸条的二分之一高度的位置至顶部的金属层有助于提高表面s偏振光反射率,覆盖在从凸条的二分之一高度的位置至底部的金属层有助于降低背面s偏振光反射率。从进一步降低背面s偏振光反射率这点,优选金属层覆盖在凸条的沿长度方向的至少一侧的整个侧面上。金属层也可以覆盖凸条的顶部的一部分或者全部。此外,金属层也可以覆盖与凸条的沿长度方向的至少一侧的侧面相邻的平坦部的一部分。作为惯例,覆盖凸条的侧面的金属层是连续的。优选凸条的沿长度方向的至少一侧的侧面被金属层连续覆盖,但是由于制造上的问题等也存在使极少一部分的侧面没有被金属层覆盖的情况。在该情况下,只要利用金属层大致连续地覆盖了至少一侧的侧面,则也可以视为利用金属层连续地覆盖了至少一侧的侧面。优选本发明的线栅型偏振片具有如下的金属层,该金属层覆盖凸条的沿长度方向的两个侧面且由金属或者金属化合物构成,在两个侧面的各面上从凸条的二分之一高度的位置至底部的覆盖厚度的最大值小于从凸条的二分之一高度的位置至顶部的覆盖厚度的最大值。当从凸条的二分之一高度的位置至底部的覆盖厚度的最大值小于从凸条的二分之一高度的位置至顶部的覆盖厚 度的最大值的金属层不光形成在凸条的单侧的侧面上而形成在两侧的侧面上时,能够抑制s偏振光的透过率且提高消光比(extinction ratio)。作为金属层的材料是具有充分的导电性的金属材料即可,优选也考虑了耐腐蚀性等特性的材料。作为金属材料,可举出金属或者金属化合物。作为金属层的材料,从对可见光的反射率较高、可见光的吸收较少且具有较高的导电率这点,优选铝、铝类合金、银、银合金、铬、铬合金、镁、镁合金等,特别优选铝、铝类合金。
_5] 线栅型偏振片的制造方法本发明的线栅型偏振片是通过下述方式制造的,S卩,在制作了多个凸条以相互平行且隔开规定的间距的方式形成在透光性基板的表面上的透光性基板之后,形成从凸条的二分之一高度的位置至底部的覆盖厚度的最大值小于从凸条的二分之一高度的位置至顶部的覆盖厚度的最大值的金属层。诱光件基板的制作作为透光性基板的制作方法,可举出压印法(光压印法、热压印法)、光刻法等,从能够生产率优良地形成凸条这点及能够使透光性基板实现大面积化这点,优选压印法,从能够生产率更高地形成凸条这点及能够精度优良地转印模具的槽这点,特别优选光压印法。光压印法是如下所述的方法,S卩,例如利用电子射线绘制及蚀刻的配合,制作以相互平行并且隔开规定的间隔的方式形成有多个槽的模具,一边将该模具的槽向涂布在任意的基材的表面上的光固化性组成物转印,一边使该光固化性组成物光固化。优选利用光压印法的透光性基板的制作具体地经过下述工序(i ) (iv)。
( i )将光固化性组成物涂布在基材的表面上的エ序。(ii)将以相互平行且隔开规定的间距的方式形成有多个槽的模具按压到光固化性组成物上,使得槽与光固化性组成物相接触的エ序。(iii)在将模具按压到光固化性组成物上的状态下照射放射线(例如紫外线、电子线等)而使光固化性组成物固化,从而制作具有与模具的槽相对应的多个凸条的透光性基板的エ序。(iv)将模具自透光性基板分离的エ序。此外,获得的基材上的透光性基板能够保持与基材一体的状态进行后述的金属层的形成。此外,能够根据需要在形成金属层后使透光性基板与基材分离。另外,能够在使制作于基材上的透光性基板自基材分离后,进行后述的金属层的形成。优选利用热压印法的透光性基板的制作具体地经过下述的エ序(i) (iii)。
(i)在基材的表面上形成热塑性树脂的被转印膜的エ序,或者制作热塑性树脂的被转印薄膜的エ序。(ii)将以相互平行且隔开一定的间距的方式形成有多个槽的模具按压到被加热至热塑性树脂的玻化温度(Tg)或者熔点(Tm)以上的被转印膜或者被转印薄膜上,使得槽与被转印膜或者被转印薄膜相接触,从而制作具有与模具的槽相对应的多个凸条的透光性基板的エ序。(iii)将透光性基板冷却至低于Tg或者Tm的温度而从透光性基板分离模具的エ序。此外,获得的基材上的透光性基板能够保持与基材一体的状态进行后述的金属层的形成。此外,能够根据需要在形成金属层后分离透光性基板和基材。另外,能够在使制作于基材上的透光性基板自基材分离后,进行后述的金属层的形成。作为用于压印法的模具的材料,可以举出硅、镍、石英、树脂等,从转印精度这点,优选树脂。作为树脂,可以举出氟类树脂(例如こ烯-四氟こ烯共聚物等)、环状烯烃、有机硅树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等,从模具的精度这点,优选光固化性的丙烯酸树脂。从转印的重复耐久性这点,优选在树脂模具的表面上具有厚度为2 IOnm的无机膜。作为无机膜,优选SiO2、TiO2、Al2O3等氧化膜。
_2] 金属层的形成优选用蒸镀法形成金属层。作为蒸镀法,能举出物理蒸镀法(PVD)或者化学蒸镀法(CVD),优选真空蒸镀法、溅射法、离子镀法,特别地优选真空蒸镀法。利用真空蒸镀法可以容易地控制附着的微粒子相对于透光性基板的入射方向,可以容易地进行后述的斜向蒸镀法。需要以从凸条的二分之一高度的位置至底部的覆盖厚度的最大值小于从凸条的二分之一高度的位置至顶部的覆盖厚度的最大值的方式选择性地蒸镀金属或者金属化合物而形成金属层,因此,作为蒸镀法最优选利用真空蒸镀法的斜向蒸镀法。具体来说,通过采用下述エ序,能够形成目标金属层,S卩,从与凸条的长度方向大致正交且在第I侧面侧与凸条的高度方向形成满足下述式(a)的角房θκι ( ° )的方向蒸镀金属或者金属化合物的エ序(IRl);在エ序(IRl)之后,从与凸条的长度方向大致正交且在第I侧面侧与凸条的高度方向形成满足下述式(b)的角度Θ1し(°)的方向,在蒸镀量多于エ序(IRl)的蒸镀量的条件下蒸镀金属或者金属化合物的エ序(1R2)。
tan ( θκ±10 ) = ( Pp - Dpb/2 ) /Hp ( a )θΗι + 3<ΘΙ!2<Θκ + 30( b )在式(a)中,Pp表示凸条的间距,Dpb表示凸条的底部的宽度,Hp表示凸条的高度。在本说明书中,Θ ±10表示(Θ — 10) (Θ + 10)的范围。在其它相同的记载中也表示同样的意思。在本说明书中,“大致正交的”或者“大致正交”是指方向L与方向Vl (或者方向 V2)所形成的角度处于85度 95度的范围内(此外,方向L、方向Vl及方向V2参照图4)。蒸镀量是指在凸条上形成金属层时在未形成凸条的区域(即平坦的平板部分)的表面上蒸镀金属或者金属化合物而形成的金属层的厚度。此外,在欲形成覆盖凸条的沿长度方向的两个侧面的、由金属或者金属化合物构成的金属层的情况下,通过采用下述工序,能够形成目标金属层,即,从与凸条的长度方向大致正交且在第I侧面侧与凸条的高度方向形成满足下述式(C)的角度ΘΒ1 ( ° )的方向蒸镀金属或者金属化合物的工序(2R1);从与凸条的长度方向大致正交且在第2侧面侧与凸条的高度方向形成满足下述式(d)的角度8Li ( e )的方向蒸镀金属或者 金属化合物的工序(2L1);在工序(2R1)之后,从与凸条的长度方向大致正交且在第I侧面侧与凸条的高度方向形成满足下述式(e)的角度θβ2 ( ° )的方向,在蒸镀量多于工序(2R1)的蒸镀量的条件下蒸镀金属或者金属化合物的工序(2R2);在工序(2L1)之后,从与凸条的长度方向大致正交且在第2侧面侧与凸条的高度方向形成满足下述式(f)的角度0l2 ( σ)的方向, 在蒸镀量多于工序(2L1)的蒸镀量的条件下蒸镀金属或者金属化合物而形成金属层的工序 (2L2)。tan ( θκι±10 ) = ( Pp — Dpb/2 ) /Hp ( c )tan ( 0h±lO ) = ( Pp - Dpb/2 ) /Hp ( d )0! +I + 20( e )Θ' ++ 20( f)在式(c)及式(d)中,Pp表示凸条之间的间距,Dpb表示凸条的底部的宽度,Hp表示凸条的高度。线栅型偏振片的实施方式以下,使用

本发明的线栅型偏振片的实施方式。以下的附图为示意图,实际的线栅型偏振片不具有图示那样的理论性的并且理想的形状。例如,在实际的线栅型偏振片中,多少会有凸条等的形状的倒塌,也会产生不少金属层的厚度不均匀的情况。此外,本发明中的凸条及金属层的各个尺寸由下述方式测定,S卩,在线栅型偏振片的截面的扫描型电子显微镜图像或者透射型电子显微镜图像中,测定五个凸条及该凸条上的金属层中的各个尺寸,将五个尺寸值的平均值作为凸条及金属层的各个尺寸。第I实施方式图I是表示本发明的线栅型偏振片的第I实施方式的立体图。线栅型偏振片10 具有透光性基板14和第I金属层20,在该透光性基板14上形成有截面形状为梯形的多个凸条12,该凸条12隔着形成在该凸条12之间的槽的平坦部13相互平行且隔开规定的间距 Pp地形成在该透光性基板14的表面上,该第I金属层20覆盖凸条12的第I侧面16且由金属或者金属化合物构成,该第I金属层20从凸条12的二分之一高度的位置(在图I中用虚线A表示)至底部的覆盖厚度的最大值小于从凸条12的二分之一高度的位置至顶部19 的覆盖厚度的最大值。第I金属层20向凸条12的长度方向延伸而构成金属细线。透光性基板Pp是凸条12的底部的宽度Dpb和形成在凸条12之间的平坦部13的宽度的合计值。优选Pp为300nm以下,更优选为50nm 250nm。在Pp为300nm以下的情况下,线栅型偏振片10显示出较高的表面s偏振光反射率,并且在400nm左右的短波长范围内也显示出较高的偏光度。此外,抑制了由衍射产生的着色现象。此外,在Pp为50nm 200nm的情况下,容易利用蒸镀形成各层。优选Dpb与Pp之比(Dpb/Pp)为O. I O. 7,更优选为O. 25 O. 55。在Dpb/Pp为 O. I以上的情况下,线栅型偏振片10显示出较高的偏光度。通过使Dpb/Pp为O. 7以下,从而抑制了由干涉产生的透过光的着色。从容易利用蒸镀形成金属层20这点,优选Dpb为30nm lOOnm。
优选凸条12的顶部19的宽度Dpt为Dpb的一半以下,更优选为40nm以下,进一步优选为20nm以下。在Dpt为Dpb的一半以下的情况下,进一步升高P偏振光透过率,充分地降低角度依赖性。优选凸条12的高度Hp为120nm lOOOnm。在Hp为120nm以上的情况下,充分地升高偏振光分离能力。在Hp为IOOOnm以下的情况下,易于形成凸条12。从将线栅型偏振片用于图像显示装置时的对比度这点,更优选凸条12的高度 Hp为250nm lOOOnm。从抑制自倾斜方向观察时的对比度下降这点,进一步优选Hp为 250nm 400nm。从减小波长分散这点,特别优选凸条12的高度Hp为120nm 300nm。此外,在Hp为80nm 270nm的情况下,容易利用蒸镀形成第I金属层20。优选第I侧面16与作为透光性基板的平坦部的主表面的倾斜角Θ I及第2侧面 18与作为透光性基板的平坦部的主表面的倾斜角Θ 2为30° 80°。Θ I与Θ 2可以相同,也可以不同。更优选Θ1与Θ 2各自的角度为45° 80°。优选透光性基板14的厚度Hs为0. 5 μ m 1000 μ m,更优选为I μ m 40 μ m。第I金属层优选第I金属层20的从凸条12的二分之一高度的位置至顶部19 (凸条12的上半部分。在图I中表示虚线A之上的部分)的覆盖厚度(凸条12的宽度方向的厚度)的最大值Drl为20nm 80nm。更优选为20nm 75nm,进一步优选为35nm 55nm,特别优选为 40nm 50nm。在Drl为20nm以上的情况下,充分地升高表面s偏振光反射率。在Drl为 SOnm以下的情况下,充分地升高P偏振光透过率。优选第I金属层20的从凸条12的二分之一高度的位置至底部(凸条12的下半部分)的覆盖厚度(凸条12的宽度方向的厚度)的最大值Dal为4nm 25nm,更优选为5nm 22nm。在Dal为4nm以上的情况下,充分地降低背面s偏振光反射率。在Dal为25nm以下的情况下,充分地升高P偏振光透过率。优选从凸条12的二分之一高度的位置至顶部19 (凸条12的上半部分)的覆盖厚度的最大值Drl满足下式(Iii1X
O. 2X (Pp - Dpb) ^ Drl ^ O. 95X (Pp - Dpb) Cm1)在Drl为O. 2X (Pp 一 Dpb)以上的情况下,降低了 s偏振光透过率而充分地升高偏振光分离能力,并且减小波长分散。在Drl为0.95X (Pp — Dpb)以下的情况下,该线栅型偏振片10显示出较高的P偏振光透过率。优选从凸条12的二分之一高度的位置至顶部19 (凸条12的上半部分)的覆盖厚度的最大值Dr I与从凸条12的二分之一高度的位置至底部(凸条12的下半部分。在图I 中表示虚线A以下的部分)的覆盖厚度的最大值Dal之比(Drl/Dal)为2. 5 10,更优选为3 8。在Drl/Dal为2. 5以上的情况下,充分地升闻偏振光分尚能力,并且减小波长分散。在Drl/Dal为10以下的情况下,该线栅型偏振片10显示出较高的p偏振光透过率。对于位于比凸条12的顶部19靠下方(透光性基板14侦D的位置的第I金属层20 的高度H2,优选H2/Hp为O. 8 I,更优选为O. 9 I。在H2/Hp为I以下的情况下,提高偏振光分离能力。在H2/Hp为O. 8以上的情况下,充分地降低背面s偏振光反射率。对于位于比凸条12的顶部19靠上方(与透光性基板14相反一侧)的位置的第I 金属层20的高度H1,优选Hl/Hp为O. 05 O. 7,更优选为O. I O. 5。在Hl/Hp为O. 7以下的情况下,充分地降低背面s偏振光反射率。在Hl/Hp为O. 05以上的情况下,充分地提高表面s偏振光反射率。

图2是表示本发明的线栅型偏振片的第2实施方式的立体图。线栅型偏振片10 具有透光性基板14、第I金属层20及第2金属层25,在该透光性基板14上形成有截面形状为梯形的多个凸条12,该凸条12隔着形成在该凸条12之间的槽的平坦部13相互平行且隔开规定的间距Pp地形成在该透光性基板14的表面上,该第I金属层20覆盖凸条12的第I侧面16且由金属或者金属化合物构成,该第I金属层20从凸条12的二分之一高度的位置(在图2中用虚线A表示)至底部的覆盖厚度的最大值小于从凸条12的二分之一高度的位置至顶部19的覆盖厚度的最大值,该第2金属层25覆盖凸条12的第2侧面18且由金属或者金属化合物构成。第2实施方式的背面s偏振光反射率低于第I实施方式的背面s偏振光反射率。在第2实施方式中,省略说明与第I实施方式的线栅型偏振片10相同的结构。第2金属层优选第2金属层25在凸条12的宽度方向上的厚度的最大值Da2为4nm 25nm, 更优选为5nm 22nm。在Da2为4nm以上的情况下,充分地降低背面s偏振光反射率。在 Da2为25nm以下的情况下,充分地升高P偏振光透过率。对于第2金属层25的高度H3(位于比凸条12的顶部靠下方、即、比图2中用虚线 A表不的位置靠下方的第2金属层25的高度),优选H3/Hp为O. 8 I,更优选为O. 9 I。 在H3/Hp为I以下的情况下,升高偏振光分离能力。在113/肋为0.8以上的情况下,充分地降低背面s偏振光反射率。第3实施方式图3是表示本发明的线栅型偏振片的第3实施方式的立体图。线栅型偏振片10 具有透光性基板14、第I金属层20和第2金属层25,在该透光性基板14的表面上形成有截面形状为梯形的多个凸条12,该凸条12隔着形成在该凸条12之间的槽的平坦部13相互平行且隔开规定的间距Pp地形成在该透光性基板14的表面上,该第I金属层20覆盖凸条12的第I侧面16且由金属或者金属化合物构成,该第I金属层20从凸条12的二分之一高度的位置(在图3中用虚线A表示)至底部的覆盖厚度的最大值小于从凸条12的二分之一高度的位置至顶部19的覆盖厚度的最大值,该第2金属层25覆盖凸条12的第2侧面 18且由金属或者金属化合物构成,该第2金属层25从凸条12的二分之一高度的位置(在图 3中用虚线A表示的位置)至底部的覆盖厚度的最大值小于从凸条12的二分之一高度的位置至顶部19的覆盖厚度的最大值。第3实施方式的背面s偏振光反射率低于第I实施方式及第2实施方式的背面s 偏振光反射率。在第3实施方式中,省略说明与第I实施方式及第2实施方式的线栅型偏振片10 相同的结构。第I金属层优选第I金属层20的从凸条12的二分之一高度的位置至顶部19 (凸条12的上半部分。在图3中表示虚线A之上的部分)的覆盖厚度(凸条12的宽度方向的厚度)的最大值Drl为50nm以下。更优选为IOnm 45nm,进一步优选为15nm 35nm。在Drl为IOnm 以上的情况下,充分地升高表面s偏振光反射率。在Drl为50nm以下的情况下,充分地升高P偏振光透过率。对于第I金属层20的从凸条12的二分之一高度的位置至底部(凸条12的下半部分。在图3中表示虚线A以上的部 分)的覆盖厚度(凸条12的宽度方向的厚度)的最大值 Dal的优选技术方案与第I实施方式相同,优选Dal为4nm 25nm,更优选为5nm 22nm。 在Dal为4nm以上的情况下,充分地降低背面s偏振光反射率。在Dal为25nm以下的情况下,充分地升闻P偏振光透过率。优选从凸条12的二分之一高度的位置至顶部19 (凸条12的上半部分)的覆盖厚度的最大值Drl满足下式(m2)。O. 2X (Pp - Dpb) ^ Drl ^ O. 5X (Pp — Dpb) (m2)在Drl为O. 2X (Pp 一 Dpb)以上的情况下,降低了 s偏振光透过率而充分地升高偏振光分尚能力,并且波长分散较小。在Drl为O. 5X (Pp — Dpb)以下的情况下,该线栅型偏振片10显示出较高的P偏振光透过率。优选从凸条12的二分之一高度的位置至顶部19 (凸条12的上半部分)的覆盖厚度的最大值Drl与从凸条12的二分之一高度的位置至底部(凸条12的下半部分)的覆盖厚度的最大值Dal之比(Drl/Dal)为I. 5 6,更优选为2 4。在Drl/Dal为1.5以上的情况下充分地升闻偏振光分尚能,并且波长分散较小。在Drl/Dal为6以下的情况下该线栅型偏振片10显示出较高的P偏振光透过率。对于位于比凸条12的顶部19靠下方的位置的第I金属层20的高度H2,优选H2/ Hp为0.8 1,更优选为O. 9 I。在H2/Hp为I以下的情况下,升高偏振光分离能力。在 H2/Hp为O. 8以上的情况下,充分地降低背面s偏振光反射率。对于位于比凸条12的顶部19靠上方的位置的第I金属层20的高度H1,优选Hl/ Hp为O. 05 O. 7,更优选为O. I O. 5。在Hl/Hp为O. 7以下的情况下,充分地降低背面s 偏振光反射率。在Hl/Hp为O. 05以上的情况下,充分地升高表面s偏振光反射率。
第2金属层25的优选技术方案与第I金属层20的优选技术方案相同。虽然在上述本发明的第I实施方式 第3实施方式的线栅型偏振片的附图I 附图3的说明中,说明了将凸条的第I侧面作为该凸条的右侧表面而在该第I侧面16上形成有第I金属层20的例子,和在图2、图3中将凸条的第I侧面16作为该凸条的右侧表面而在该第I侧面16上形成第I金属层20,且将凸条的第2侧面18作为凸条的左侧表面而在该第2侧面18上形成有第2金属层25的例子,但是当然也可以交换地理解凸条的第I侧面和第2侧面,将各附图的凸条的第I侧面作为凸条的左侧表面,将凸条的第2侧面作为凸条的右侧表面。此外,即使如上所述地交换理解凸条的沿长度方向的作为左右侧面的第I侧面及第2侧面,下述特征也相同,S卩,对于覆盖在各个侧面上的金属层的覆盖厚度,从凸条的二分之一高度的位置至底部的覆盖厚度的最大值小于从凸条的二分之一高度的位置至顶部的覆盖厚度的最大值。此外,同样地在本发明的线栅型偏振片的制造方法中可以将凸条的第I侧面作为右侧表面,将第2侧面作为左侧表面,或者也可以将凸条的第I侧面作为左侧表面,将第2 侧面作为右侧表面。各实施方式的线栅型偏振片的制造方法 第I实施方式的线栅型偏振片的制造方法第I实施方式的线栅型偏振片10能够通过实施下述工序来制作,即,在透光性基板14的凸条12的第I侧面16的表面上形成第I金属层的下层21的工序(1R1),在工序 (IRl)之后,在凸条12的第I侧面16的表面和/或第I金属层的下层21的表面上形成第 I金属层的上层22的工序(1R2)。作为蒸镀源,可举出金属材料(铝、银、镁、铬、铝类合金、银类合金、镁合金及铬合金等),从对可见光的反射率较高、可见光的吸收较少且具有较高的导电率这点,优选铝、铝类合金、银、镁,特别优选铝、铝类合金。第I金属层的下层的形成如图4所示,第I金属层的下层21能够通过实施下述工序来形成,即,从与凸条12 的长度方向L大致正交且在第I侧面16侧与凸条12的高度方向H形成满足下述式(a)的角度θβ ( ° )的方向Vl蒸镀金属或者金属化合物的工序(1R1)。tan ( θκ±10 ) = ( Pp — Dpb/2 ) /Hp ( a )优选角度θβι( ° )满足.tan ( 0Ri±7 ) = ( Pp — Dpb/2 ) /Hp,更优选满足tan ( θκ]±5 ) = ( Pp - Dpb/2 ) /Hp,优选蒸镀是在蒸镀量为4nm 25nm的条件下进行的,更优选在蒸镀量为5nm 22nm的条件下进行。在合计的蒸镀量为4nm 25nm的条件下,也可以在满足式(a)的范围内使角度01^1( )连续变化地进行蒸镀。在使角度Θ、( °)连续变化的情况下,优选使角度向减小方向变化。蒸镀量为4nm 25nm的条件是指,在凸条上形成金属层时在未形成凸条的区域 (平坦的平板部分)的表面上蒸镀金属或者金属化合物而形成的金属层的厚度t为4nm 25nm的条件。
此外,对于该蒸镀量的条件的条件提出,能够采用下述方法,S卩,从规定的方向对预先以其它方式准备的条件提出用的透光性基板的平坦部分蒸镀规定的金属层形成用的金属或者金属化合物,从而找到能在该平坦部上获得预先决定的规定的厚度的金属层的蒸镀条件。第I金属层的上层的形成第I金属层的上层22能够通过实施下述工序来形成,即,在工序(IRl)之后,如图 4所示,从与凸条12的长度方向L大致正交且在第I侧面16侧与凸条12的高度方向H形成满足下述式(b)的角度I。)的方向Vl在蒸镀量多于工序(IRl)的蒸镀量的条件下蒸镀金属或者金属化合物的工序(1R2)。θ1 + 3<Θ!Ι2<ΘΗ1 + 30( b )优选角度θκ2(° )满足.ΘΕ1 + 6<θβ2<θκ + 25更优选满足θ^ι + 10<θκ2<θκι + 20,.优选蒸镀是在蒸镀量多于工序(IRl)的蒸镀量的条件且蒸镀量为25nm 70nm的条件下进行的,更优选在蒸镀量为30nm 60nm的条件下进行。也可以在合计的蒸镀量为 25nm 70nm的条件下,在满足式(b)的范围内使角度θκ2 (。)连续变化地进行蒸镀。在使角度( °)连续变化的情况下,优选使角度向减小方向变化。
_2] 第2实施方式的线栅型偏振片的制造方法第2实施方式的线栅型偏振片10能够通过在第I实施方式的制造方法中添加下述工序来制作。在任意的阶段中在透光性基板14的凸条12的第2侧面18的表面上形成第2金属层25的工序(1L1)。优选该工序在工序(IRl)与工序(1R2)之间进行。在第2实施方式中,省略说明与第I实施方式的线栅型偏振片10相同的结构的形成工序。第2金属层的形成优选第2金属层25通过实施下述工序来形成,即,如图4所示,从与凸条12的长度方向L大致 正交且在第2侧面18侧与凸条12的高度方向H形成满足下述式(g)的角度 0Li ( ° )的方向V2蒸镀金属或者金属化合物的工序(1L1)。tan ( 0h±lO J = ( Pp - Dpb/2 ) /Hp ( g )优选角度0Li ( °( 0hi±5 ) = ( Pp — Dpb/2 ) /Hp。优选蒸镀是在蒸镀量为4nm 25nm的条件下进行的,更优选在蒸镀量为5nm 22nm的条件下进行。也可以在合计的蒸镀量为4nm 25nm的条件下,在满足式(g)的范围内使角度01^1( ° )连续变化地进行蒸镀。第3实施方式的线栅型偏振片的制造方法第3实施方式的线栅型偏振片10能够通过实施下述工序来制作,即,在透光性基板14的凸条12的第I侧面16的表面上形成第I金属层的下层21的工序(2R1);在透光性基板14的凸条12的第2侧面18的表面上形成第2金属层的下层26的工序(2L1);在工序 (2R1)之后,在凸条12的第I侧面16的表面和/或第I金属层的下层21的表面上形成第I金属层的上层22的工序(2R2);在工序(2L1)之后,在凸条12的第2侧面18的表面和/ 或第2金属层的下层26的表面上形成第2金属层的上层27的工序(2L2)。优选以工序(2R1)、工序(2L1)、工序(2R2)、工序(2L2)的顺序进行制作,也可以以工序(2R1)、工序(2R2 )、工序(2L1)、工序(2L2 )的顺序进行制作,也可以以工序(2R1)、工序 (2L1)、工序(2L2 )、工序(2R2 )的顺序进行制作。在第3实施方式中,省略说明与第I实施方式及第2实施方式的线栅型偏振片10 相同的结构的形成工序。第I金属层的下层的形成第I金属层的下层21能够通过实施下述工序来形成,即,如图4所示 ,从与凸条12 的长度方向L大致正交且在第I侧面16侧与凸条12的高度方向H形成满足下述式(c)的角度θκι ( ° )的方向Vl蒸镀金属或者金属化合物的工序(2R1)。tan ( θκι±10 ) = (Pp- Dpb/2 ) /Hp ( c )优选角度θκι ( 0 )满妃tan ( θκι±7 ) = ( Pp — Dpb/2 ) /Hp g优选满足-tan ( θκι±5 ) = ( Pp - Dpb/2 ) /Hp。优选蒸镀是在蒸镀量为4nm 25nm的条件下进行的,更优选在5nm 22nm的条件下进行。也可以在合计的蒸镀量为4nm 25nm的条件下,在满足式(c)的范围内使角度 θβι ( ° )连续变化地进行蒸镀。在使角度0Pi ( ° )连续变化的情况下,优选使角度向减小万向变化。第2金属层的下层的形成第2金属层的下层26能够通过实施下述工序来形成,即,如图4所示,从与凸条12 的长度方向L大致正交且在第2侧面18侧与凸条12的高度方向H形成满足下述式(d)的角度0L](。)的方向V2蒸镀金属或者金属化合物的工序(2L1)。tan ( B1 ±10 ) = ( Pp - Dpb/2 ) /Hp ( d )优选角度0Li( ° )满足 tan ( 0Li±7 ) = ( Pp - Dpb/2 ) /Hp5更优选满足.tan ( 0Li±5 ) = ( Pp - Dpb/2 ) /Hp。优选蒸镀是在蒸镀量为4nm 25nm的条件下进行的,更优选蒸镀在5nm 22nm的条件下进行。也可以在合计的蒸镀量为4nm 25nm的条件下,在满足式(d)的范围使角度 θ1 I (。)连续变化地进行蒸镀。在工序(2R1)之后,在进行工序(2L1)且使角度Ql1 ( °) 连续变化的情况下,优选使角度向增大方向变化。第I金属层的上层的形成第I金属层的上层22能够通过实施下述工序来形成,即,在工序(2R1)之后,如图 4所示,从与凸条12的长度方向L大致正交且在第I侧面16侧与凸条12的高度方向H形成满足下述式(e)的角度( ° )的方向VI,在蒸镀量多于工序(2R1)的蒸镀量的条件下蒸镀金属或者金属化合物的工序(2R2)。ΘΚ1 + 3<Θ!^<ΘΗ1 τ 2 ( e )优选角度θβ2(。)满足θ%+ 8<Θκ2<Θκι + 18,更优选满足θ% + 1O<0I!2<0ri + 15ο优选蒸镀是在蒸镀量多于工序(2R1)的蒸镀量的条件且蒸镀量为IOnm 50nm的条件下进行的,更优选在蒸镀量为IOnm 35nm的条件下进行,进一步优选在IOnm 25nm 的条件下进行,特别优选在15nm 20nm的条件下进行。也可以在合计的蒸镀量为IOnm 25nm的条件下,在满足式(e)的范围内使角度θκ2 (。)连续变化地进行蒸镀。在工序 (2R2)之后,在进行后述的工序(2L2)且使角度θ|{2 ( ° )连续变化的情况下优选使角度向减小方向变化。第2金属层的上层的形成第2金属层的上层27能够通过实施下述工序来形成,即,在工序(2L1)之后,如图 4所示,从与凸条12的长度方向L大致正交且在第2侧面18侧与凸条12的高度方向H形成满足下述式(f)的角度Θ1」(°)的方向V2,在蒸镀量多于工序(2L1)的蒸镀量的条件下蒸镀金属或者金属化合物的工序(2L2)。0L1 ++ 20( f )优选角度.8l2( ° )满足 8L1 + 3<0l2<0li + 18 优选满足 0Li + 5<0l2<04 + 15。
优选蒸镀是在蒸镀量多于工序(2L1)的蒸镀量的条件且蒸镀量为IOnm 50nm的条件下进行的,更优选在蒸镀量为IOnm 35nm的条件下进行,进一步优选在IOnm 25nm 的条件下进行,特别优选在15nm 20nm的条件下进行。在合计的蒸镀量为IOnm 25nm 的条件下,也可以在满足式(f)的范围内使角度04 ( ° )连续变化地进行蒸镀。在工序 (2R2)之后进行工序(2L2)且使角度.0L2 (。)连续变化的情况下,优选使角度向增大方向变化。第I实施方式 第3实施方式的制造方法中的角度Θ K ( 0L)例如能够通过使用下述的蒸镀装置来调整。蒸镀装置能够以使蒸镀源位于如下所述的Vl (V2)方向的延长线上的方式改变与蒸镀源相对配置的透光性基板14的倾斜度,该Vl (V2)方向为与凸条12的长度方向L大致正交且在第I侧面16 (第2侧面18)与凸条12的高度方向H形成角度θ κ ( Θ 的方向。实施例以下,利用实施例进一步详细说明本发明,但是本发明并不限定于下述实施例。例I 15,21 36是实施例,例16 20,37是比较例。凸条及各层的各尺寸凸条及各层的各尺寸是通过下述方式求得的,S卩,在线栅型偏振片的截面的透射型电子显微镜图像中测定5个凸条及该凸条上的各层中的各尺寸的值,求出五个值的平均值而将其作为凸条及各层的各尺寸。P偏振光诱过率使用紫外可见分光光度计(JASCO社制,V-7200)测定ρ偏振光透过率。测定是以如下方式进行的,即,将附属的偏振片在光源和线栅型偏振片之间设在使吸收轴与线栅型偏振片的金属细线的长轴平行的方向上,从线栅型偏振片的表面侧(形成有凸条的一侧)或者背面侧(未形成凸条的一侧)入射偏振光而进行测定。测定波长为450nm、550nm、700nm。ρ偏振光透过率在70 %以上时表示为S,在60 %以上不足70 %时表示为A,在50 % 以上不足65%时表示为B,在不足50%时表示为X。
s偏振光反射率使用紫外可见分光光度计(JASCO社制,V-7200)测定s偏振光反射率。测定是以如下方式进行的,即,将附属的偏振片在光源和线栅型偏振片之间设在使吸收轴与线栅型偏振片的金属细线的长轴正交的方向上,相对于线栅型偏振片的表面或者背面以5°的角度入射偏振光而进行测定。测定波长为450nm、550nm、700nm。表面s偏振光反射率在80%以上时表示为S,在70%以上不足80%时表示为A。此外,背面s偏振光反射率在不足20%时表示为S,在20%以上不足40%时表示为A,在40%以上不足50%时表示为B,在50%以上时表示为X。偏光度偏光度由下式计算。偏光度=((Tp- Ts)/ (Tp + Ts)) 0 5X 100
其中,Tp表不表面ρ偏振光透过率,Ts表不表面s偏振光透过率。偏光度在99. 5%以上时表示为S,在99. O %以上不足99. 5%时表示为A,在 98. 0%以上不足99. 0%时表示为B,在不足98. 0%时表示为X。亮度亮度由以下方法测定。在2英制尺寸的LED侧灯型背光灯上,依次重叠线栅型偏振片、液晶单元。以使线栅型偏振片的背面侧成为液晶单元侧的方式设置线栅型偏振片。作为液晶单元,使用仅在上侧具有碘类偏光板的结构。在暗室内启动背光灯及液晶单元。液晶单元的整面显示为白色显示,使用色彩亮度计(T0PC0N社制,BM — 5AS)以视角O. I。测定点灯10分钟后的中心亮度B31。接下来, 使液晶单元的整面显示为黑显示,测定此时的亮度B32。使用相同的背光灯,在该背光灯之上重叠在上侧及下侧具有碘类偏光板的液晶单元。在暗室内启动背光灯及液晶单元,同样地测定液晶单元的整面显示为白色显示时的中心亮度B21。使用由上述测定获得的值,利用下式求得亮度升高率。亮度升高率=(B31— B21)/B21X100亮度升高率在25%以上时表示为S,在20%以上不足25%时表示为A,在15%以上不足20%时表示为B,在不足15%时表示为X。对比度使用由上述测定获得的值,从下式求得对比度。对比度=B31/B32对比度在500以上时表示为S,在300以上不足500时表示为A,在100以上不足 300时表示为B,在不足100时表示为X。光固化件组成物的制备向安装有搅拌机及冷凝管的IOOOmL的四口烧瓶中加入单体I (新中村化学工业公司制造、NK ESTER A-DPH、二季戊四醇六丙烯酸酸酯)60g、单体2(新中村化学工业公司制造、 NK ESTER A-NPG、新戊二醇二丙烯酸酸酯)40g、光聚合引发剂(CIBA SPECIALTY CHEMICALS INC.制造、IRGA⑶RE907) 4. 0g、含氟表面活性剂(旭硝子株式会社制造、含氟丙烯酸酸酯(CH2=CHCOO (CH2)2 (CF2)8F)与丙烯酸酸丁酯的共低聚物、氟含量约30质量%、质量平均分子量约3000) 0. lg、阻聚剂(和光纯药公司制造、Q1301) l.Og以及环己酮65. Ogo在将烧瓶内设为常温及避光的状态下,搅拌I小时使其均匀化。接着,一边搅拌烧瓶内,一边慢慢加入胶态二氧化硅IOOg (固体成分30g),进一步在将烧瓶内设为常温及避光的状态下搅拌I小时使其均匀化。接着,加入环己酮340g,在将烧瓶内设为常温及避光的状态下搅拌I小时,获得光固化性组合物I的溶液。#11 I透光性基板的制作在厚度为100 μ m的高透过性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(帝人杜邦社制, 帝人涤纶03,IOOmmX 100mm)的表面上,利用旋转涂布法涂布光固化性组成物1,形成了厚度为5 μ m的光固化性组成物I的涂膜。在25°C的条件下以O. 5MPa (表压)的压力将以隔着形成在槽间的平坦部相互平行并且隔开规定的间距 的方式形成有多个槽的石英制模具(面积150mmX150mm;图案面积100mmX IOOmm ;槽的间距Pp 140nm ;槽的上部的宽度D pb 60nm ;槽的底部的宽度Dpt 20nm ;槽的深度Hp 200nm ;槽的长度100mm ;槽的截面形状大致梯形)按压在光固化性组成物I的涂膜上,使得槽与光固化性组成物I的涂膜相接触。保持将上述石英制模具按压在光固化性组成物I的涂膜上的状态,从PET薄膜侧照射15秒钟高压水银灯(频率1. 5kHz 2. OkHz ;主波长光255nm、315nm及365nm ;主波长为365nm条件下的照射能量IOOOmJ)的光,使光固化性组成物I固化,接下来,自透光性基板I慢慢分离石英制模具。如上所述,制作了具有与石英制模具的槽相对应的多个凸条及该凸条间的平坦部的透光性基板1(凸条的间隔Pp 140nm ;凸条的底部的宽度Dpb 60nm ; 凸条的顶部的宽度Dpt :20nm;凸条的高度Hp :200nm; Θ丨及Θ 2 :84° )。金属层的形成使用能够变更与蒸镀源相对的透光性基板I的倾斜度的真空蒸镀装置(昭和真空社制,SEC-16CM),用斜向蒸镀法在透光性基板的凸条上蒸镀铝,从而获得了形成有金属层且在背面上粘接有PET薄膜的线栅型偏振片。此时,以表I所示的角度θκ及厚度t,从与凸条的长度方向大致正交并且在第I 侧面侧与凸条的高度方向H形成角度θ E的方向Vl (即第I侧面侧)进行一次第I次蒸镀, 接下来,以表I所示的角度θ κ及厚度t从方向Vl进行一次第2次蒸镀。此外,蒸镀量t是利用蒸镀在未形成凸条的平坦的区域中形成的金属层的厚度, 利用将水晶振子作为膜厚传感器的膜厚监视器测定该蒸镀量t。例2 例9与例I同样地制作了透光性基板之后,除使蒸镀的次数、各次蒸镀中的方向(VI或者V2)和角度θ E以及一次蒸镀所形成的金属层的厚度t为表I中所示的角度及厚度之外, 与例I同样地获得线栅型偏振片。例 10与例I同样地制作了透光性基板。与例I同样地使用真空蒸镀装置,用倾斜蒸镀法在透光性基板的凸条上蒸镀铝, 获得了形成有金属层且在背面上粘接有PET薄膜的线栅型偏振片。
此时,利用表I所示的角度θκ及厚度t,从与凸条的长度方向L大致正交且在第I 侧面侧与凸条的高度方向H形成角度θ E的方向Vl (即第I侧面侧)进行一次第I次蒸镀, 接下来,利用表I所示的角度Θ L及厚度t,从与凸条的长度方向L大致正交且在第2侧面侧与凸条的高度方向H形成角度Θ1的方向V2 (即第2侧面侧)进行一次第2次蒸镀。另夕卜,利用表I所示的角度θ κ及厚度t从方向Vl进行一次第3次蒸镀。例 11与例I相同地制作了透光性基板。使用与例I相同的真空蒸镀装置,用倾斜蒸镀法在透光性基板的凸条上蒸镀铝, 获得了形成有金属层且在背面上粘接有PET薄膜的线栅型偏振片。此时,利用表I所示的角度θκ及厚度t,从与凸条的长度方向L大致正交且在第I 侧面侧与凸条的高度方向H形成角度θ E的方向Vl (即第I侧面侧)进行一次第I次蒸镀, 接下来,利用表I所示的角度Θ L及厚度t,从与凸条的长度方向L大致正交且在第2侧面侧与凸条的高度方向H形成角度Θ1的方向V2 (即第2侧面侧)进行一次第2次蒸镀。接下来,利用表I所示的角度θ κ及厚度t从方向Vl进行一次第3次蒸镀,接着,利用表I所示的角度Θ L及厚度t从方向V2进行一次第4次蒸镀。
例 12 例 15在与例I同样地制作了透光性基板之后,除使蒸镀的次数、各次蒸镀中的方向和角度ΘΚ (或者角度θ。及一次蒸镀所形成的金属层的厚度t为表I所示的角度及厚度之夕卜,与例I同样地获得线栅型偏振片。例 16诱光件基板的制作除作为模具使用以相互平行且隔开规定的间距的方式形成有多个槽的硅制模具 (面积20mmX20mm,图案面积10_X IOmm,槽的间距Pp :215nm,槽的宽度Dpb :110nm,槽的深度Hp :150nm,槽的长度10mm,槽的截面形状大致等腰三角形)之外,与例I同样地制作了具有与硅制模具的槽相对应的多个凸条的透光性基板(凸条的间距Pp :215nm,凸条的宽度 Dpb IIOnm,凸条的高度 Hp :150nm)。金属层的形成除使蒸镀的次数、各次蒸镀中的方向和角度θκ (或者角度Θ 3及一次蒸镀所形成的金属层的厚度t为表I中所示的角度及厚度之外,与例I同样地获得线栅型偏振片。例17诱光件基板的制作除作为模具使用以相互平行且隔开规定的间距的方式形成有多个槽的硅制模具 (面积20_X20mm,图案面积10_X IOmm,槽的间距Pp :130nm,槽的幅Dpb :63nm,槽的深度Hp :15nm,槽的长度10mm,槽的截面形状大致等腰三角形)之外,与例I同样地制作了具有与娃制模具的槽相对应的多个凸条的透光性基板(凸条的间距Pp 130nm,凸条的宽度 Dpb 63nm,凸条的高度 Hp :15nm)。金属层的形成除使蒸镀的次数、各次蒸镀中的方向和角度θκ (或者角度Θ 3及一次蒸镀所形成的金属层的厚度t为表I所示的角度及厚度之外,与例I同样地获得线栅型偏振片。L -, rccj
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权利要求
1.一种线栅型偏振片,其中, 该线栅型偏振片具有透光性基板和金属层, 在该透光性基板上形成有多个从底部朝向顶部宽度逐渐变窄的凸条,该多个凸条隔着形成在该凸条之间的平坦部相互平行且隔开规定的间距形成在该透光性基板的表面上, 该金属层覆盖上述凸条的沿长度方向的至少一侧的侧面且由金属或者金属化合物构成,该金属层从凸条的二分之一高度的位置至底部的覆盖厚度的最大值小于从凸条的二分之一高度的位置至顶部的覆盖厚度的最大值。
2.根据权利要求I所述的线栅型偏振片,其中, 该线栅型偏振片具有覆盖凸条的沿长度方向的两个侧面且由金属或者金属化合物构成的金属层,在两个侧面中,该金属层的从凸条的二分之一高度的位置至底部的覆盖厚度的最大值小于从凸条的二分之一高度的位置至顶部的覆盖厚度的最大值。
3.根据权利要求I或2所述的线栅型偏振片,其中, 上述凸条的与长度方向正交的截面形状为三角形或者梯形。
4.根据权利要求I或2所述的线栅型偏振片,其中, 在从凸条的二分之一高度的位置至底部的金属层的覆盖厚度的最大值为Dal、从凸条的二分之一高度的位置至顶部的金属层的覆盖厚度的最大值为Drl时,DrDDal, Drl为20nm 80nm, Dal 为 4nm 25nm。
5.根据权利要求4所述的线栅型偏振片,其中,DrI/DaI 为 2. 5 10。
6.根据权利要求2所述的线栅型偏振片,其中, 在使覆盖于凸条的沿长度方向的两个侧面上的金属层的从凸条的二分之一高度的位置至底部的金属层的覆盖厚度的最大值分别为Dal、Da2,从凸条的二分之一高度的位置至顶部的金属层的覆盖厚度的最大值分别为Drl、Dr2时,DrDDal且Dr2>Da2,Drl为IOnm 45nm, Dr2 为 IOnm 45nm, Dal 为 4nm 25nm, Da2 为 4nm 25nm。
7.根据权利要求6所述的线栅型偏振片,其中,DrI/DaI 为 I. 5 6,Dr2/Da2 为 I. 5 6。
8.一种线栅型偏振片的制造方法,该制造方法用于制造具有透光性基板和金属层的线栅型偏振片,在该透光性基板上形成有多个从底部朝向顶部宽度逐渐变窄的凸条,该多个凸条隔着形成在该凸条之间的平坦部相互平行且隔开规定的间距地形成在该透光性基板的表面上,该金属层覆盖上述凸条的沿长度方向的至少一侧的侧面且由金属或者金属化合物构成,其中, 该线栅型偏振片的制造方法包括从与上述凸条的长度方向大致正交且在第I侧面侧与上述凸条的高度方向形成满足下述式(a)的角U屮I ( ° )的方向蒸镀金属或者金属化合物的工序(IRl); 在上述工序(IRl)之后,从与上述凸条的长度方向大致正交且在第I侧面侧与上述凸条的高度方向形成满足下述式(b)的角度.0^ ( 的方向,在蒸镀量多于工序(IRl)的蒸镀量的条件下蒸镀金属或者金属化合物而形成上述金属层的工序(1R2),tan ( 0Ri±lO ) = ( Pp - Dpb/2 ) /Hp ( a )0Ri + 3<0R2<0Ri + 30( b ) 在式(a)中,Pp表示凸条的间距,Dpb表示凸条的底部的宽度,Hp表示凸条的高度。
9.根据权利要求8所述的线栅型偏振片的制造方法,该线栅型偏振片具有覆盖该凸条的沿长度方向的两个侧面且由金属或者金属化合物构成的金属层,其中, 该线栅型偏振片的制造方法包括 从与上述凸条的长度方向大致正交且在第I侧面侧与上述凸条的高度方向形成满足下述式(c)的角度0Ri ( ° )的方向蒸镀金属或者金属化合物的工序(2R1); 从与上述凸条的长度方向大致正交且在第2侧面侧与上述凸条的高度方向形成满足下述式(d)的角度0Li (。)的方向蒸镀金属或者金属化合物的工序(2L1); 在上述工序(2R1)之后,从与上述凸条的长度方向大致正交且在第I侧面侧与上述凸条的高度方向形成满足下述式(e)的角度0% ( ° )的方向,在蒸镀量多于工序(2R1)的蒸镀量的条件下蒸镀金属或者金属化合物的工序(2R2); 在上述工序(2L1)之后,从与上述凸条的长度方向大致正交且在第2侧面侧与上述凸条的高度方向形成满足下述式(f)的角度0h2 ( ^ )的方向,在蒸镀量多于工序(2L1)的蒸镀量的条件下蒸镀金属或者金属化合物而形成上述金属层的工序(2L2), tan ( 0Ri±lO ) = ( Pp - Dpb/2 ) /Hp ( c ) tan ( 0h±lO ) = ( Pp - Dpb/2 ) /Hp ( d ) 01! + 3<0!<2<Bui + 20( e ) 0丨M + 1<0lj2<0,JL + 20( f ) 在式(c)及式(d)中,Pp表示凸条的间距,Dpb表示凸条的底部的宽度,Hp表示凸条的高度。
10.根据权利要求8所述的线栅型偏振片的制造方法,其中, 在蒸镀量为4nm 25nm的条件下进行上述工序(IRl ),在蒸镀量为25nm 70nm的条件下进行上述工序(1R2)。
11.根据权利要求9所述的线栅型偏振片的制造方法,其中, 上述工序(2R1)及上述工序(2L1)是在蒸镀量为4nm 25nm的条件下进行的,上述工序(2R2)及上述工序(2L2)是在蒸镀量为IOnm 25nm的条件下进行的。
12.根据权利要求书8或9所述的线栅型偏振片的制造方法,其中, 上述凸条由光固化树脂或者热塑性树脂构成,该凸条由压印法形成。
全文摘要
本发明提供偏光度及p偏振光透过率较高、背面s偏振光反射率较低的线栅型偏振片及其制造方法。该线栅型偏振片(10)包括透光性基板(14)和第1金属层(20),在该透光性基板(14)上形成有多个从底部朝向顶部宽度逐渐变窄的凸条(12),该凸条(12)隔着形成在该凸条(12)之间的平坦部(13)相互平行且隔开规定的间距地形成在该透光性基板(14)的表面上,该第1金属层(20)由覆盖凸条(12)的侧面的金属构成,从凸条(12)的二分之一高度的位置至底部的覆盖厚度的最大值小于从凸条(12)的二分之一高度的位置至顶部(19)的覆盖厚度的最大值;该线栅型偏振片的制造方法如下从与第1侧面(16)一侧形成满足的角度的方向蒸镀金属,接着从形成满足的角度的方向蒸镀金属,从而形成第1金属层(20)。
文档编号G02F1/1335GK102713697SQ201080045518
公开日2012年10月3日 申请日期2010年10月7日 优先权日2009年10月8日
发明者坂本宽, 志堂寺荣治, 樱井宏巳, 池田康宏, 海田由里子, 秋田阳介 申请人:旭硝子株式会社

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