(57)【要約】【課題】光学的に有用な微細構造を有し、耐久性に優れ、且つ低コストで製造することができる光学部材を提供する。【解決手段】凹凸構造を有する凹凸面を、その表面の少なくとも一部に有する凹凸基材、及び前記凹凸面上に設けられた保護層を有する光学部材であって、前記凹凸基材が、ビッカース硬度が１５〜２５である支持層を有し、（前記支持層の厚さ）／（前記保護層の厚さ）の比が１０００以上である、光学部材；並びにその製造方法及び前記光学部材からなるグリッド偏光フィルム。【選択図】  図１
2010097130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸構造を有する凹凸面を、その表面の少なくとも一部に有する凹凸基材、及び前記凹凸面上に設けられた保護層を有する光学部材であって、
前記凹凸基材が、ビッカース硬度が１５〜３０である支持層を有し、
（前記支持層の厚さ）／（前記保護層の厚さ）の比が１０００以上である、光学部材。
【請求項２】
前記凹凸基材が、前記支持層に加えて、前記凹凸面をその面上に有する凹凸構造層を有する、請求項１に記載の光学部材。
【請求項３】
前記保護層の厚さが５０ｎｍ以下である、請求項１又は２に記載の光学部材。
【請求項４】
前記保護層が、有機材料を含み、
前記有機材料が、熱硬化性樹脂、エネルギー線硬化性樹脂、およびこれらの混合物からなる群より選択される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項５】
前記凹凸構造が、平行に延びた畝状の構造である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項６】
前記凹凸基材が透明樹脂層及び前記畝に沿って延長する金属層を有する、請求項５に記載の光学部材。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学部材の製造方法であって、
保護層形成材料を前記凹凸面上に塗布して塗膜を得る工程、及び前記塗膜を硬化させる工程を含む製造方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学部材からなるグリッド偏光フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部材、その製造方法及びグリッド偏光フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に微細な凹凸構造を有する光学部材は、その構造に応じた特徴的な光学特性を示すことから、近年注目されている。例えば、表面に多数の微細な突起を設けることにより表面の反射を低減したモスアイと呼ばれる部材、及びサブ波長構造を利用した波長板などの光学部材が提案されている。しかしながら、光学部材の表面に構造が形成されていることから、耐擦傷性が悪いといった問題を有している。
【０００３】
特許文献１では、微細な反射防止構造上に、ハードコート層を形成した反射防止部材が提案されている。しかしながら、この構成では耐擦傷性が十分とは言えず、光学部材として十分とは言えない。
【０００４】
耐擦傷性を改善する他の方法としては、（１）微細な凹凸構造を樹脂等の材料により埋めた構造とする、（２）凹凸面に保護フィルムを貼付する、（３）凹凸面に斜め蒸着により保護層を設ける（特許文献２参照）等の方法が考えられる。しかしながら、（１）の場合、微細な凹凸に基づく光学特性が著しく劣化する。（２）の場合、貼り合わせに手間がかかること、大面積なものを得る場合中央部が磨耗しやすいこと、貼付のための接着剤が凹凸構造を埋めてしまい光学特性を劣化させてしまうこと等の問題が生じる。（３）の場合、真空プロセスが必要であり、しかも蒸着方向の制御が必要であり、製造工程が複雑でコストがかかるという欠点がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３０２５３２号公報
【特許文献２】特開２００７−０１７７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、光学的に有用な微細構造を有し、耐擦傷性に優れ、且つ低コストで製造することができる光学部材、及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は上記課題に鑑み検討した結果、微細構造を被覆する保護層を設け、基材において特定の物性を有する支持層を活用し、かつ該支持層と該保護層との厚み比を特定範囲にすることにより上記課題を解決しうることを見出し、本発明を解決するに至った。即ち、本発明によれば、以下のものが提供される。
【０００８】
〔１〕  凹凸構造を有する凹凸面を、その表面の少なくとも一部に有する凹凸基材、及び前記凹凸面上に設けられた保護層を有する光学部材であって、
前記凹凸基材が、ビッカース硬度が１５〜３０である支持層を有し、
（前記支持層の厚さ）／（前記保護層の厚さ）の比が１０００以上である、光学部材。
〔２〕  前記凹凸基材が、前記支持層に加えて、前記凹凸面をその面上に有する凹凸構造層を有する、前記光学部材。
〔３〕  前記保護層の厚さが５０ｎｍ以下である、前記光学部材。
〔４〕  前記保護層が、有機材料を含み、
前記有機材料が、熱硬化性樹脂、エネルギー線硬化性樹脂、およびこれらの混合物からなる群より選択される、前記光学部材。
〔５〕  前記凹凸構造が、平行に延びた畝状の構造である、前記光学部材。
〔６〕  前記凹凸基材が透明樹脂層及び前記畝に沿って延長する金属層を有する、前記光学部材。
〔７〕  前記光学部材の製造方法であって、
保護層形成材料を前記凹凸面上に塗布して塗膜を得る工程、及び前記塗膜を硬化させる工程を含む製造方法。
〔８〕  前記光学部材からなるグリッド偏光フィルム。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光学部材は、特徴的な光学特性を発揮しうる微細な構造を有しながら、耐擦傷性に優れ、且つ低コストで製造することができるため、低反射部材、グリッド偏光子等の各種の光学部材として有用である。
本発明の光学部材の製造方法は、前記本発明の光学部材を低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の光学部材は、所定構造の凹凸基材、及び保護層を有する。
【００１１】
１．凹凸基材
（１−１．支持層）
本発明において、凹凸基材は、所定の硬度を有する支持層を有する。
支持層は、そのビッカース硬度が１５〜３０、好ましくは１８〜２５である。当該範囲のビッカース硬度を有することにより、凹凸基材にかかる応力を分散し、その結果耐擦傷性を向上することができる。ここでビッカース硬度は、ＪＩＳＺ  ２２４４で規定されれる硬度であって、押し込み深さを１μｍとしたときの値とする。
支持層としては、光学部材の構成材料としうる透明度を有し、且つ前記所定のビッカース硬度を有する各種の樹脂を用いることができる。具体的には、ポリカーボネート樹脂、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、及び脂環式構造含有重合体などが挙げられる。
等の樹脂のフィルムを用いることができる。これらのうち、ポリカーボネート樹脂、脂環式構造含有重合体が好適である。
【００１２】
支持層の厚さは、後述する保護層の厚さとの相対的な関係が本発明で規定する範囲内である限りにおいて特に限定されないが、その下限は、好ましくは５μｍ、より好ましくは２０μｍとすることができる。一方支持層の厚さの上限は好ましくは１０ｍｍ、より好ましくは５００μｍとすることができる。上記下限以上の厚さとすることにより、応力分散の効果を良好に発揮し耐擦傷性を向上させることができ、また光学部材の機械的強度を確保することができる。また、上記上限以下の厚さとすることにより、光学部材を軽量化させることができ、且つ透過する光の損失を低減することができる。
【００１３】
本発明において、凹凸基材は、支持層のみからなってもよく、支持層と他の層とからなる複数の層からなってもよい。凹凸基材が複数の層からなる場合は、凹凸構造は支持層以外の層に設けられ、支持層は、凹凸構造を有する層とは別の層であることが好ましい。
【００１４】
かかる構成を、図１及び２を参照して説明する。図１は、本発明の光学部材の一例を概略的に示す部分断面図であり、図２は本発明の光学部材の別の一例を概略的に示す部分断面図である。図１に示す光学部材１００において、凹凸基材６は、矢印１０で示す厚さを有する支持層１と、支持層１とは別の部材であり複数の凸部７からなる凹凸構造を有する凹凸構造層５とから構成されている。一方、図２に示す光学部材２００において、凹凸基材は、矢印１１で示す厚さを有する支持層２のみから構成されており、図１に示す例における凹凸構造５を有しておらず、代わりに支持層２の上面に複数の凸部７からなる凹凸構造が構成されている。
【００１５】
支持層２のように支持層が凹凸構造を有する場合において、支持層の厚さは、応力分散の効果を有する範囲として、図２の矢印１１に示す通り、凸部の高さを含まない厚さとすることができる。ただし、実際の好ましい態様においては、凹凸構造の高さは凹凸基材の厚さに比べて無視できる程度に小さい（図１、図２及び本願のその他の図面において、凹凸構造の図示は概略的なものであり、図示の便宜上、凹凸構造は凹凸基材の厚さに比べて相対的に大きく図示している）。
【００１６】
凹凸基材が、図１に示すように凹凸構造層と支持層とを含む複数の層からなる態様は、下記の理由により好ましい。
（イ）凹凸構造を、支持層より硬度の高いものとすることができ、そのため凹凸構造が強固でありながら応力分散ができる凹凸基材とすることができ、その結果耐擦傷性がさらに向上する。
（ロ）凹凸構造層を薄いものとすることができ、そのため凹凸構造層を、エネルギー線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等の樹脂を材料として用い、支持層上に短時間の工程で形成することができ、その結果、インラインでの効率的な生産が可能となり、長尺の光学部材を低コストで得ることができる。
【００１７】
（１−２．凹凸構造層）
凹凸基材が、図１に示す例のごとく、支持層とは別の部材として凹凸構造層を有する場合、かかる凹凸構造層の材質は、光学部材として機能しうる任意の材質、例えば入射した光の一部を反射又は透過させる材質とすることができる。具体的には、透明樹脂等の有機材料とすることが、光透過性能と加工の容易さの観点から好ましい。
【００１８】
かかる透明樹脂は、凹凸構造を容易に形成できるという観点から、硬化性樹脂を硬化させたものが好ましい。硬化性樹脂としては、熱硬化性のものと、エネルギー線硬化性のものが挙げられる。エネルギー線は、可視光線、紫外線、電子線、Ｘ線を含む。
【００１９】
熱硬化性樹脂の具体例としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、珪素樹脂、及びポリシロキサン樹脂が挙げられる。
【００２０】
エネルギー線硬化性樹脂としては、ラジカル重合性不飽和基及び／又はカチオン重合性基を有する低分子量化合物、又は樹脂等が挙げられる。なお、ラジカル重合性不飽和基及び／又はカチオン重合性基は、１分子中に２以上含んでいてもよい。
【００２１】
前記ラジカル重合性不飽和基を有する低分子量化合物としては、エチレン、プロピレン等のα−オレフィン；ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン化合物；スチレン、α−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルナフタレン、４−ビニルピリジン等のラジカル反応性芳香族化合物；アクリル酸、メタクリル酸、フマール酸、マレイン酸、エンド−ビシクロ［２．２．１］−５−ヘプテン−２，８−ジカルボン酸（エンディック酸）、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸等の不飽和カルボン酸；アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド、マレイン酸クロライド等の不飽和カルボン酸のハライド；アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイミド等の不飽和カルボン酸のアミド若しくはイミド誘導体；無水マレイン酸、無水エンディック酸、無水シトラコン酸等の不飽和カルボン酸の無水物；マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、メチル（メタ）アクリレート、エチル（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、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フエノキシエチル（メタ）アクリレート、へキサンジオールジ（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、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ（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、プロピオン酸・ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、プロピオン酸・ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールへキサ（メタ）アクリレート等の不飽和カルボン酸のエステル誘導体；ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシトリエトキシシラン等のラジカル反応不飽和基を有するシラン化合物；等が挙げられる。
【００２２】
前記カチオン重合性基を有する低分子量化合物としては、ジシクロペンタジエンジオキサイド、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（２，３−エポキシシクロペンチル）エーテル、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシル）メチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アセタール、エチレングリコールのビス（３，４−エポキシシクロヘキシル）エーテル、エチレングリコールの３，４−エポキシシクロヘキサンカルボン酸ジエステル等の脂環式エポキシ基を含有する化合物；エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ジグリセリンテトラグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、スピログリコールジグリシジルエーテル等のグリシジル基を含有するエポキシ化合物；３−エチル−３−メトキシメチルオキセタン、３−エチル−３−エトキシメチルオキセタン、３−エチル−３−ブトキシメチルオキセタン、３−エチル−３−アリルオキシメチルオキセタン、３−メチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、３−エチル−３−（２’−ヒドロキシエチル）オキシメチルオキセタン、３−エチル−３−（２’−ヒドロキシ−３’−フェノキシプロピル）オキシメチルオキセタン、３−エチル−３−（２’−ヒドロキシ−３’−ブトキシプロピル）オキシメチルオキセタン、３−エチル−３−［２’−（２”−エトキシエチル）オキシメチル］オキセタン等のオキセタン環を含有する化合物；等が挙げられる。
【００２３】
前記ラジカル重合性不飽和基又はカチオン重合性基を有する樹脂としては、低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等の側鎖にラジカル重合性不飽和基又はカチオン重合性基を有する樹脂が挙げられる。
【００２４】
エネルギー線として紫外線や可視光線を用いる場合には、硬化性樹脂の中に光重合開始剤、光増感剤などを含ませることができる。光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン類等が挙げられる。光増感剤としてｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン等が挙げられる。
【００２５】
凹凸基材を構成する透明樹脂は、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。
【００２６】
前記透明樹脂は、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、帯電防止剤、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。
【００２７】
前記透明樹脂は、１００℃で２時間真空乾燥した後の重量Ｗ０から、８０℃の温水に２４時間浸漬し次いで１００℃で２時間真空乾燥した後の重量Ｗ１への重量減量が、Ｗ０の１％以下であることが好ましく、０．８％以下であることがより好ましい。
【００２８】
本発明において、凹凸基材は、上に説明した支持層を構成する樹脂及び任意に凹凸構造層を構成する樹脂のみから構成することもできるが、樹脂に加えて他の材料を組み合わせて構成することもできる。例えば、後に詳述するグリッド偏光子のように、透明樹脂の層に加えて金属層を有し、これらの組み合わせにより構成されていてもよい。
【００２９】
凹凸基材が凹凸構造層を有する場合の凹凸構造層の厚さ（図１の矢印１２で示される）は、２００ｎｍ〜２０μｍであることが好ましい。上記下限以上とすることにより、欠陥のない凹凸構造を安定して製造することができ、また上記上限以下とすることにより、使用に際し凹凸構造にかかる応力を良好に分散することができ、コスト及び部材の重量を低減することができる。
【００３０】
（１−３．凹凸構造）
本発明において、凹凸基材は、凹凸構造を有する凹凸面を、その表面の少なくとも一部に有する。凹凸面は、図２の例に示されるように支持層の面上に設けることもでき、図１の例に示されるように支持層以外の層である凹凸構造層の面上に設けることもできる。
【００３１】
凹凸構造は、周期が９００ｎｍ以下の凹凸構造とすることができる。ここで、凹凸構造の周期とは、凹凸面上の一方向に沿って観察した際に、複数の同一形状の凹凸が繰り返し現れる場合における、一つの凹凸の幅（即ち当該一方向に沿った長さ）ということを意味することができる。
凹凸面上の複数方向において凹凸構造の周期が存在する場合は、それらのうち最も短いものを周期とすることができる。以下においては、特に断らない限り、最も短い周期を単に周期という。
【００３２】
これを図３及び図４に示す例を参照して説明する。図３は、図１に示す光学部材の一例の凹凸構造を拡大して示す部分断面図であり、図４は、図１に示す光学部材の一例における凹凸基材を概略的に示す斜視図である。図４において、凹凸基材６は、座標軸Ｘ及びＹに平行な面方向に延長するフィルムであり、その上面の全面が、座標軸Ｙに平行に延長した多数の畝状の凸部７からなる凹凸構造を有する凹凸面である。断面図である図３の断面は、図４に示す座標軸Ｘ及びＺに平行な面における断面である。この例において、凹凸構造７は、図４のＹ軸方向に延長する畝状の構造であるため、凹凸構造の最も短い周期は、座標軸Ｘ方向、即ち図３における図面の左右方向における周期となる。したがって、凸部７が繰り返し現れる凹凸構造における周期は、図３の矢印Ｐ１で示される距離となる。
凹凸構造の周期のより好ましい長さは、作製する光学部材の性能により変動するため特に限定されないが、より好ましくは２０〜８００ｎｍとすることができる。
【００３３】
本発明において、凹凸構造の具体的な形状は、光学的な特性を発揮しうる様々な微細な構造とすることができるが、表面に多数の突起を有するモスアイ構造、構造複屈折波長板又は以下に詳述するグリッド偏光子として機能しうる畝状の凹凸構造を例示することができる。
【００３４】
（１−４．畝状の凹凸構造）
前記畝状の凹凸構造は、図３〜４の例に示すもののように、凹凸基材の少なくとも一方の表面に略平行に並ぶ複数の畝を有するものである。畝の周期は、可視光線の波長よりも短いことが好ましい。該畝は、稜線が略直線状に延びるものである。畝の垂直断面形状は特に限定されないが、矩形、台形、菱形、山形などが挙げられる。
【００３５】
畝の高さ（図３において矢印Ｈ１で示される）は、好ましくは５〜３０００ｎｍ、より好ましくは２０〜１０００ｎｍ、特に好ましくは５０〜３００ｎｍである。
畝間に形成される溝の幅は、好ましくは２００ｎｍ以下、好ましくは２０〜１００ｎｍである。
畝の幅は、好ましくは２５〜３００ｎｍであり、畝（稜線）の長さは、好ましくは８００ｎｍ以上である。
また、畝の中心間距離（ピッチ）即ち畝の周期Ｐ１は、好ましくは２０〜５００ｎｍ、より好ましくは３０〜３００ｎｍである。
畝のアスペクト比（畝の高さ／畝の幅）は、好ましくは０．１〜５．０、より好ましくは０．４〜３．０、特に好ましくは０．８〜２．０である。
【００３６】
偏光分離性能などの光学特性を考慮すると、畝が略平行に周期的に（同一ピッチで）並んだものが好ましい。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。
【００３７】
本発明において、畝状の凹凸構造は、上に述べた透明樹脂に加えて、畝の頂に在る金属層Ａ及び／又は前記畝間に形成される溝の底に在る金属層Ｂによって構成することができる。
【００３８】
金属層（グリッド線）に用いる材料としては、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。
金属層は、前記材料を物理蒸着（ＰＶＤ法）することによって形成することができる。
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が挙げられる。これらのうち表面粗さを小さくすることが容易という観点から真空蒸着法が好ましい。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材の表面に付着させ、薄膜を形成する方法である。加熱手段としては、抵抗加熱、電子ビーム、高周波誘導、レーザーなどが挙げられる。物理蒸着を行う装置内の雰囲気は、好ましくは絶対圧１×１０−２Ｐａ以下、より好ましくは絶対圧８×１０−３Ｐａ以下である。
物理蒸着による製膜速度は、好ましくは１．０ｎｍ／秒以上、より好ましくは２．５ｎｍ／秒以上、特に好ましくは４．０ｎｍ／秒以上である。なお、製膜速度の上限は、製膜装置の性能による限界があるのみで、表面粗さを小さくするという観点においては特に制限されない。製膜速度をこの範囲に調整することによって、表面粗さを小さくすることができる。
【００３９】
畝を有する透明樹脂基材にＰＶＤ法により金属層を形成させた場合、前記畝の頂および／または前記畝間に形成される溝の底に金属層が積層される。
【００４０】
畝の頂に積層された金属層Ａの形状は特に制限されず、通常は矩形、台形、円形、山形などである。金属層Ａの厚さは、特に制限されないが、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは３０〜９０ｎｍ、特に好ましくは５０〜８０ｎｍである。金属層Ａの幅および長さは、通常、畝の頂面の形状にしたがってほぼ決まる。
【００４１】
畝間に形成される溝の底に積層された金属層Ｂの形状は、特に制限されず、通常は矩形、台形、円形、山形などである。金属層Ｂの厚さは、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは３０〜９０ｎｍ、特に好ましくは５０〜８０ｎｍである。金属層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。
【００４２】
また、必要に応じて、望ましい金属層の形状を形成するために、金属層の形成前に、無機誘電体で透明性がある材料をスパッタリングして、その後に金属層を形成する方法がある。ここで、無機誘電体で透明性がある材料としては、二酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化アルミニウム等を使用することができる。
【００４３】
図５及び図６は、本発明における、透明樹脂層及び金属層を有する凹凸基材の一例を示す斜視図及び断面図である。図５及び図６において、支持層１及び凹凸構造層５からなる凹凸基材６の構造は、図３及び図４に示すものと同様である。図５及び図６の例に示すように、凹凸構造層５の上面の矩形畝状の凸部７からなる凹凸構造の頂部及び畝間部の両方に、それぞれ断面概略矩形及び三角形の金属層８及び９が積層された構造とすることができる。かかる金属層９のような断面形状の金属層は、断面矩形に形成した金属層を、以下に詳述するエッチング等の手段により変形させることにより得ることができる。
【００４４】
前記のような畝形成面に積層された金属層の一部は、湿式エッチングによって除去することが好ましい。除去される金属層の一部とは、畝の側壁に形成された部分、畝の頂の幅からはみ出した部分などである。湿式エッチングは、金属層にエッチング液を接触させる工程と、リンス液で洗浄する工程、およびリンス液を除去する工程を少なくとも含む。
【００４５】
金属層にエッチング液を接触させる工程の前に、除去されないようにしたい部分の金属層の上にマスク層を設けてもよい。マスク層には、通常、無機化合物膜が用いられる。このマスク層によって金属層の厚さの減少を少なくして金属層の幅を狭くすることができる。
【００４６】
マスキング用の無機化合物は、後述の湿式エッチングに耐えるものであれば特に限定されず、例えば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素または窒化酸化ケイ素などの化合物が挙げられる。これらの中では特に二酸化ケイ素が好ましい。積層される無機化合物膜の厚さは、特に制限されないが、通常１〜１００ｎｍ、好ましくは２〜５０ｎｍ、より好ましくは３〜２０ｎｍである。無機化合物膜はＰＶＤ法によって形成できる。
【００４７】
金属層にエッチング液を接触させる工程の前に、略平行に並んだ畝に直交する方向に延伸することができる。この延伸によって畝の中心間距離が広がり、金属層Ａ間のピッチ間隔が広がり、結果として光線透過率が高くなる。また溝の底面に形成されていた金属層Ｂの端が、延伸によって、畝の基部から離れ、隙間ができる。後述する湿式エッチング液がこの隙間に入り込み、金属層Ｂの両端を優先的に除去し、図３のように、金属層Ｂの断面における中央部分よりも両端部分を薄くし、概略三角形の断面形状とすることができる。
【００４８】
延伸方法は特に限定されないが、畝に直交する方向の延伸倍率を好ましくは１．０５〜５倍、より好ましくは１．１〜３倍、畝に平行な方向の延伸倍率を好ましくは０．９〜１．１倍、より好ましくは０．９５〜１．０５倍にするとよい。このような延伸を行うために、テンター延伸機による連続的な横一軸延伸が好適である。
【００４９】
金属層にエッチング液を接触させる工程の前に、金属層の表面改質処理を行うことが好ましい。表面改質処理としては、プラズマ処理、コロナ放電処理、ＵＶ照射処理および有機溶剤処理からなる群から選ばれる少なくとも一つの処理が好適なものとして挙げられる。金属層の表面改質処理を行うことによって、光学性能のバラツキが小さくなる。
【００５０】
湿式エッチングに用いられるエッチング液は、透明樹脂フィルムを腐食等させずに金属層の一部を除去できる液であれば良く、マスク層（無機化合物膜）、金属層、透明樹脂基材の材質に応じて適宜選択される。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、エッチング液には界面活性剤などの添加剤が含まれていても良い。
【００５１】
金属層にエッチング液を接触させる方法は、特に制限されないが、ディップ法、スプレー法およびコーティング法からなる群から選ばれる少なくとも一つの方法が好ましい。
【００５２】
湿式エッチングに用いられるリンス液は、エッチング液を金属層に接触させたときに発生した残渣を取り除く液である。残渣が残ると金属層の表面が荒れ、光学性能に影響を及ぼすことがある。また、残渣が透明樹脂基材の好ましく無い場所に付着することがある。
リンス液としては、水（例えば、純水など）、界面活性剤を含有する溶液、などが挙げられる。
リンス液で金属層を洗浄する方法は、金属層に接触したエッチング液およびエッチング残渣を取り除くことができる方法であれば、特に制限されない。
【００５３】
リンス液で洗浄した後、リンス液を除去する。リンス液の除去方法は特に制限されないが、エアーブローによる方法が好ましい。
【００５４】
凹凸基材における金属層には、腐食防止処理を施して腐食防止膜を設けても良い。腐食防止膜は、グリッド偏光性能の観点から、単分子膜もしくはそれに準じる厚さ、具体的には、１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下の厚さであることが好ましい。
【００５５】
（１−５．凹凸基材の形状）
凹凸基材の形状は、その表面の少なくとも一部において前記凹凸面を有する限りにおいて特に限定されないが、通常フィルム又は板状の形状とすることができ、当該フィルム又板の表裏の主面のうちの片面又は両面の少なくとも一部において、前記凹凸構造を有する凹凸面が設けられることが好ましい。
【００５６】
凹凸基材がフィルムの形状である場合における平均厚さは、取り扱い性の観点から通常５μｍ〜１０ｍｍ、好ましくは２０〜５００μｍである。凹凸基材は、波長４００〜７００ｎｍの可視光線領域の光の透過率が８０％以上であるものが好ましい。
【００５７】
本発明に用いられる光学部材を製造するにあたって、凹凸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。
【００５８】
長尺状の凹凸基材の幅は、好ましくは５００ｍｍ以上、より好ましくは１０００ｍｍ以上である。凹凸基材は、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、前記凹凸基材の幅は、両端を切り落とした後の寸法とすることができる。
【００５９】
２．保護層
本発明の光学部材は、前記凹凸基材の凹凸面上に設けられた保護層を有する。
保護層は、凹凸基材の凹凸面の少なくとも一部の上に設けることができるが、好ましくは凹凸面全面の上に設け、凹凸面を保護することができる。
（２−１．保護層の材料）
【００６０】
保護層を構成する材料は、有機材料を含むことが好ましい。
前記有機材料は、透明樹脂であることが好ましい。透明樹脂は、前述の透明樹脂基材を構成するものとして示した、熱硬化性樹脂、エネルギー線硬化性樹脂、およびこれらの混合物を用いることができる。なお、エネルギー線とは、可視光線、紫外線、電子線、などのことをいう。
熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、珪素樹脂、ポリシロキサン樹脂等が使用でき、これらの樹脂には必要に応じて、架橋剤、重合開始剤等の硬化剤、重合促進剤、溶剤、粘度調整剤等を加えることができる。
エネルギー線硬化型樹脂としては、製造が容易である点から、アクリレート系の官能基を有するものが好ましい。例えば、比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール等の多官能化合物の（メタ）アクリレート等のオリゴマーまたはプレポリマーおよび反応性希釈剤としてエチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン等の単官能モノマー並びに多官能モノマー、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（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、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（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、１、６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等を比較的多量に含有するものが使用できる。エネルギー線として紫外線や可視光線を用いる場合には、この中に光重合開始剤として、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン類や、光増感剤としてｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン等を混合して用いることができる。
【００６１】
保護層を構成する有機材料は、前述の透明樹脂基材同様に、前記同様の方法で測定した重量減量が１％以下であることが好ましく、０．８％以下であることがより好ましい。
【００６２】
保護層を構成する有機材料は、厚さ１０μｍでの鉛筆硬度がＦ以上であることが好ましく、２Ｈ以上であることがより好ましい。ここでいう鉛筆硬度は、有機材料を厚さ１０μｍで、保護層の形成と同様の条件で硬化させた際の硬度である。鉛筆硬度はＪＩＳ  Ｋ５６００に準じ測定することができる。
【００６３】
（２−２．保護層の特性）
凹凸基材の凹凸面上に形成した保護層は、図１〜図３及び図５の例においては符号３で示される。拡大断面図である図３を参照して説明すると、保護層３の厚さは凹凸構造の凸部間の空隙の幅Ｐ２の半分より十分に薄くすることが好ましく、その結果、保護層間の空隙の幅Ｐ３を有した凹凸構造が、保護層３の面上に形成することができる。このように、保護層により凹凸構造を埋めることなく、保護層が凹凸構造に追従した形状とすることにより、凹凸構造の光学的性能を損ねることなく、凹凸構造を効果的に保護することが可能となる。
【００６４】
本発明の光学部材においては、保護層の厚さと前記支持層の厚さとの相対的な関係が、下記の要件を満たす。即ち、（支持層の厚さ）／（保護層の厚さ）の比が１０００以上、好ましくは３０００以上である。かかる厚さの比率を有することにより、応力を良好に分散することができる。（支持層の厚さ）／（保護層の厚さ）の比の上限は、制限はないが、光学的特性、光学部材として使用した際の現実的な観点から２００００以下、好ましくは１００００以下である。ここで、保護層の厚さは、凹凸構造の凸部上における保護層の平均厚さとする。
【００６５】
保護層の平均厚さは、凹凸構造の光学的性能を損ねることなく凹凸構造を保護するため、５０ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは２〜４０ｎｍである。保護層の厚さは、光学部材をウルトラミクロトーム等を用いて切断し、その断面を透過型電子顕微鏡等を用いて観察することにより測定できる。かかる５０ｎｍ以下の厚さとすると、保護層を構成する重合性単量体等の分子が厚さ方向に１分子のみ又は２分子以上重なる状態の層とすることができ、薄い膜厚でありながら良好な強度を有した保護層とするのに特に好適である。
【００６６】
保護層は、凹凸構造の頂部に少なくとも存在すれば良く、谷部および側面部において保護層が均一である必要はない。ただし、側面部の厚さＴ２とすると、Ｔ２×２＜Ｐ２かつ、谷部の厚さＴ３とすると、Ｔ３＜Ｈであることが光学特性の観点から好ましい。
ここでいう保護層の平均厚さとは、凸部上の保護層の厚みの平均の厚さを示す。
【００６７】
保護層は、波長４００〜７００ｎｍの可視光線領域の光の透過率が８０％以上であるものが好ましい。
また、保護層は、本発明の効果を阻害しない範囲で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、帯電防止剤、酸化防止剤、塩素捕捉剤、難燃剤、結晶化核剤、防曇剤、離型剤、有機又は無機の充填剤、中和剤、滑剤、分解剤、金属不活性化剤、汚染防止剤、蛍光増白剤、抗菌剤、その他の配合剤が適宜配合されたものであってもよい。
【００６８】
３．光学部材の製造方法
本発明の光学部材は、保護層形成材料を前記凹凸面上に塗布して塗膜を得る工程、及び前記塗膜を硬化させる工程を含む製造方法により製造することができる。より具体的には、下記の工程：
（工程１）凹凸基材を調製する工程、
（工程２）凹凸基材に保護層形成材料を塗布して塗膜を得る工程、及び
（工程３）塗膜を硬化させる工程
を含む製造方法により製造することができる。
【００６９】
（３−１．凹凸基材の調製）
本発明に用いられる凹凸基材は、前記透明樹脂を公知の方法で成形することによって得ることができる。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。
【００７０】
上記のような畝を有する凹凸基材は、リソグラフィー法と現像エッチング法との組み合わせによって、または転写型または転写ロールを用いた転写法によって、得ることができる。具体的には、エネルギー線硬化性樹脂を流延して塗膜を得、該塗膜に畝に対応するパターンでエネルギー線を照射して、該パターンを現像することによって畝を有する凹凸基材を得ることができる。
【００７１】
また特に、上で述べた支持層と凹凸構造層とを有する凹凸基材を製造する場合、液体状の凹凸構造層形成材料を支持層上に流延して凹凸構造層形成材料の塗膜を得、該塗膜に畝に対応した凹凸を有する金型またはロールを押し当て、該押し当てている状態でエネルギー線を照射し、エネルギー線硬化性樹脂を硬化させることによって畝を有する凹凸基材を得ることができる。このような製造方法によれば、凹凸構造の形成を比較的短時間で行なうことができ、その結果、インラインでの効率的な生産が可能となり、長尺の光学部材を低コストで得ることができるため、特に好ましい。
【００７２】
上記の方法で樹脂材料を成形した後、さらに、必要に応じて、上に述べた方法で金属層を形成し、凹凸基材を得ることができる。得られた凹凸基材には、保護層を均一に形成させるという観点から、保護層形成材料の塗布に先立ち、塗布面に残存する有機物を除去する等の表面改質処理を施すことが好ましい。前記表面改質処理としては、エネルギー線照射処理や薬品処理等が挙げられる。エネルギー線照射処理としては、コロナ処理、プラズマ処理、電子線照射処理、紫外線照射処理等が挙げられる。処理効率の点等から、コロナ処理、プラズマ処理が好ましく、コロナ処理が特に好ましい。薬品処理としては、重クロム酸カリウム溶液、濃硫酸等の酸化剤水溶液中に浸漬し、その後、水で洗浄する方法等が挙げられる。
【００７３】
（３−２．保護層形成材料の塗布）
保護層を形成するための保護層形成材料は、前記有機材料及び任意にその他の材料を水、有機溶剤又はこれらの混合溶媒等の溶媒に溶解、又は分散させることにより調製することができる。
前記有機溶剤としては、例えばブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、デカン、ドデカン；等の脂肪族系溶媒、トルエン、プロピルベンゼン、ベンゾニトリル；等の芳香族系溶媒、ブチルクロライド、アミルクロライド、アリルクロライド、クロロトルエン；等のハロゲン系溶媒、ジエチルケトン、ジイソプロピルケトン、メチルヘキシルケトン、ジイソブチルケトン、ブチルアルデヒド、プロピルアセテート、ブチルアセテート、アミルアセテート；等のケトン系溶媒、エチルプロピオネート、エチルイソブチレート、ブチルブチレート；等のエステル系溶媒、ジメチルエーテル、ジヘキシルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル；等のエーテル系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒等が挙げられる。これら溶媒は２種類以上の溶媒を混合して用いてもよい。
【００７４】
保護層形成材料中の固形分含量（溶媒以外の成分の含量）は、所望する保護層の厚みと塗布方法により異なるため、適宜選択できるが、０．０５〜１０重量％であることが好ましく、０．１〜５重量％であることがより好ましい。固形分含量を当該範囲とすることにより、得られる保護層を、薄く且つ均一な厚さのものとすることができる。
【００７５】
前記有機材料及びその他の材料を溶媒に溶解又は分散させる方法は特に制限が無く、ホモジナイザー、ヘンシェルミキサー、ボールミル、ディスパー、タービン型攪拌羽根、ヘリカルリボン型攪拌羽根を用いることができる。
保護層形成材料を凹凸面に塗布する際の塗布方法としては、スピンコート法、ディッピング法、ロールコート法、スプレー法、ベーパー法、グラビアコータやブレードコータなどのコータ法、スクリーン印刷法、インクジェット法等の塗布法を用いることができる。
【００７６】
（３−３．塗膜の硬化）
上記工程により得られた塗膜を硬化させることにより、保護層を得ることができる。具体的には、熱硬化性樹脂の場合は加温により、溶媒を揮発させ、また固形分中に重合性化合物が含まれる場合はそれを重合させることにより、またエネルギー線硬化性樹脂の場合は、加温により溶媒を揮発させた、後適したエネルギー線を照射することにより、固形の保護層を得ることができる。
【００７７】
４．本発明の光学部材の用途（本発明のグリッド偏光子）
本発明の光学部材は、その凹凸構造の光学的特性に対応した種々の用途に用いることができるが、好ましくは、グリッド偏光子として用いることができる。この場合、さらに好ましくは、凹凸基材として上で述べた畝状の凹凸構造を有するものを用い、グリッドの周期を所望の偏光性能を得られる幅とすることにより、グリッド偏光子として用いうる光学部材を得ることができる。さらに好ましくは、上で述べた金属層の積層及びエッチング処理を施し、図５に示すような断面構造を有するグリッド偏光子とすることにより、さらに良好な性能を付与することができる。
【実施例】
【００７８】
以下、実施例に基づき、本発明についてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００７９】
下記実施例において、諸物性の測定は下記の通り行なった。
【００８０】
（耐擦傷性試験）
ガラス板上に、保護層を有する面を上にして試験サンプルを固定し、その上にプリズムシート（３Ｍ社製,ＢＥＦＩＩ）を、その構造体を有する面を下にして、かつ、試験サンプルの凹凸構造及びプリズムシートの構造体の長手方向が同じ向きになるように配置し、プリズムシート上から荷重２００ｇ/ｃｍ２をかけて、ストローク幅２５ｍｍ、速度３０ｍｍ／ｓｅｃで１０往復、面に平行な方向かつ、構造体の長手方向と直角をなす方向にプリズムシートを動かし、スクラッチ処理した。スクラッチ処理後の表面において、無作為に２μｍ２の面積で１０箇所を抽出し、電解放出形走査電子顕微鏡Ｓ−４７００（日立製作所製）で観察し、耐擦傷性試験後の凹凸構造の変化を以下の基準で評価した。
◎：凹凸構造が全く変化していない（変化していない観察点が、１０／１０）。
○：凹凸構造が全く変化していない観察点が、９／１０〜７／１０。
△：凹凸構造が全く変化していない観察点が、６／１０〜４／１０以上。
×：凹凸構造が全く変化していない観察点が、３／１０以下。
【００８１】
（支持層のビッカース硬度）
（株）フィッシャー・インスツルメント製ピコデンターＨＭ５００を用い測定した。
対面角が１３６°のダイヤモンド四角錘圧子で、サンプルの試験面に約１μｍの深さまで窪みを付け、用いた試験荷重を、永久窪みの対角線長さから求めた永久窪みの表面積で除し、ＪＩＳＺ  ２２４４で規定されるビッカース硬度を算出した。
【００８２】
試験は、下記実施例で支持層として用いた各種のフィルムをサンプルとして行なった。測定結果は、脂環式構造含有重合体フィルム（日本ゼオン社製、商品名「ゼオノアフィルムＺＦ１４−１８８」、厚さ１８８μｍ・１００μｍ・４０μｍ）が２０．１、ポリカーボネートフィルム（帝人化成社製、商品名「ピュアエース」、厚さ１００μｍ）が２３．６、ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡社製、商品名「コスモシャインＡ４３００」厚さ１００μｍ）が３２．７であった。
【００８３】
＜実施例１＞
（１−１：金属モールド１の調製）
４インチシリコンウェハーに電子線レジスト（日本ゼオン製、ＺＥＰ７０００）を膜厚３００ｎｍで塗布し、レジスト層を形成した。電子線描画装置ＥＬＳ−５７００（エリオニクス製）を使用して、レジスト層表面上の３０ｍｍ×３０ｍｍの領域に、高さ２５０ｎｍ、底面直径２００ｎｍの円錐形状を正方格子状に周期３００ｎｍで配列した凹凸構造を描画し、レジスト層を現像した。
凹凸構造がパターニングされた面上にニッケル電鋳加工を行って、凹凸構造が反転した形状を表面に有する金属モールド１を作製した。
【００８４】
（１−２：凹凸基材の調製）
（１−１）で作製したモールドをプレス機の鏡板に取り付けた。厚さ１８８μｍの脂環式オレフィンポリマーフィルム（日本ゼオン社製、商品名「ゼオノアフィルムＺＦ１４−１８８」）を、前記モールドが取り付けられたプレス機を用い２００℃にて熱プレス加工し、フィルム表面に凹凸構造を転写することにより、凹凸面を有するフィルム１を得た。
作製したフィルム１の５５０ｎｍの波長に対する５°反射率を、分光光度計Ｖ−５７０（日本分光製）を用いて測定した結果、反射率は１．５％であった。
【００８５】
（１−３：保護層の形成−光学部材１の製造）
反応容器に、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ、イソシアネート当量１２５）を３０ｇ、メチルエチルケトン３０ｇを入れ均一に溶解させた。該溶液の温度を５０℃にした。該溶液を撹拌しながら、それに３−アミノプロピルトリメトキシシラン（信越シリコーン社製、ＫＢＭ-９０３）１８ｇを添加して反応を開始させ、ＦＴ−ＩＲの測定において２２５０ｃｍ−１のピーク（イソシアネート基のシグナル）の高さに変化が無くなるまで反応させた。次いで、上記反応生成物を、イソプロピルアルコールで固形分濃度２重量％となるよう希釈し、塗工液（Ａ）を作製した。
次いで、（１−２）で作製した凹凸面を有するフィルム１の凹凸面に対し、コロナ処理装置（春日電機製）を用いて、出力２００Ｗ、直径１．２ｍｍのワイヤー電極、電極長２４０ｍｍ、ワーク電極間１．０ｍｍ、搬送速度５ｍ／ｍｉｎの条件で１回放電処理を実施した。その後凹凸基材を前記塗工液（Ａ）に３０秒間浸漬した後、１００℃の乾燥機で１０分間硬化することにより、凹凸面上に保護層を形成し、光学部材１を得た。
【００８６】
（１−４：光学部材１の評価）
作製した光学部材１の透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）用観察断面を、集束イオンビーム加工観察装置ＦＢ−２１００（日立製作所製）のマイクロサンプリング装置を使用して作製した。透過電子顕微鏡Ｈ−７５００（日立製作所製）を用いて当該断面を観察して保護層の厚みを測定した結果、適宜抽出した凸部上保護層１０地点の平均を取ると、平均厚さは４３ｎｍであった。（支持層の厚さ１８８μｍ）／（保護層の厚さ０．０４３μｍ）＝４３７２であった。
光学部材１の耐擦傷性試験を実施した結果、凹凸構造の変化の評価は◎であった。さらに、耐擦傷性試験後の光学部材１の反射率を、上記（１−２）において行なった測定と同様に測定した結果、耐擦傷性試験後の反射率は１．５％であり、光学特性に変化は見られなかった。
【００８７】
＜実施例２＞
（２−１：金属モールド２の調製）
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、切削工具を作製した。得られた切削工具上の直方体単結晶ダイヤモンドの０.２ｍｍ×１ｍｍの面には、長さ１ｍｍの辺に平行な、幅１００ｎｍ、深さ８０ｎｍの断面矩形形状の溝が、周期２００ｎｍのパターンで彫り込まれていた。
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、精密微細加工機（ナガセインテグレックス製、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、切削工具上のパターンを切削加工することにより、所定のパターンを有する金属モールド２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。
【００８８】
（２−２：凹凸基材の調製）
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、光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製、イルガキュアー１８４）３．８重量部からなる塗布液を、コロナ処理を行った表面改質済みの厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルム（帝人化成社製、商品名「ピュアエース」、厚さ１００μｍ）表面上に５μｍの厚みで塗布し、塗膜を有するフィルム２を得た。
【００８９】
このフィルム２と前記金属モールド２とを、塗膜面とパターン面とが接触するように合わせ、次いでフィルム側から紫外線照射することにより、塗膜を硬化させ、金属モールド上のパターンが転写された硬化塗膜からなる凹凸面を有するフィルム３を得た。フィルム３を所定のサイズに切り出し、集束イオンビーム加工観察装置ＦＢ−２１００（日立製作所製）のマイクロサンプリング装置を使用してフィルム３のＴＥＭ用観察断面を作製した。断面は、フィルム３の面上の溝の延長方向に垂直な面における断面とした。透過電子顕微鏡Ｈ−７５００（日立製作所製）にてフィルム３の断面を観察をした結果、フィルム３の硬化塗膜上の凹凸のパターンは、開口部の幅１００ｎｍ、深さ８０ｎｍ、周期２００ｎｍの矩形形状であった。
【００９０】
次いで、フィルム３のパターン形成面に、アルゴンガス存在下にて出力４００Ｗの条件でスパッタリングによりＳｉＯ２をフィルムの厚さ方向より７０度傾いた方向（傾ける方向はパターン上の溝の延長方向に対して直交する方向の一方とした）から斜方成膜し、さらに傾ける方向を逆方向（即ちパターン上の溝の延長方向に対して直交する方向のもう一方）として７０度傾いた方向から同様にＳｉＯ２を斜方製膜した後、真空蒸着によりアルミニウムをフィルムの鉛直方向から成膜した。
【００９１】
次いで、加熱装置と攪拌装置を備えたエッチング槽に硝酸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％）のエッチング液を溜め入れ、エッチング液の温度を３３℃に調整したエッチング浴に、フィルム３４を２５秒間浸漬した後、純水を用いて洗浄し、エアーブロワーによる乾燥空気の送風でリンス液を除去することにより、凹凸基材であるフィルム４を得た。
【００９２】
（２−３：凹凸基材の評価）
作製したフィルム４を所定のサイズに切り出し、集束イオンビーム加工観察装置ＦＢ−２１００（日立製作所製）のマイクロサンプリング装置を使用して凹凸基材のＴＥＭ用観察断面を作製した。透過電子顕微鏡Ｈ−７５００（日立製作所製）にて凹凸基材の断面を観察したところ、凹凸基材の凹凸面の凸部、凹部共に、図５に示す金属層８及び９のような断面形状を有するアルミ層が形成され、グリッド偏光フィルムとして機能しうる構造となっていることが確認された。
【００９３】
フィルム４の波長５５０ｎｍにおける偏光透過率および偏光反射率を、分光光度計Ｖ−５７０（日本分光製）を用いてそれぞれ測定した。なお、偏光透過率および偏光反射率の測定には直線偏光を使用し、偏光透過率はフィルム又は光学部材の透過軸と入射する光の偏光方向を平行にして透過率を測定することによって、偏光反射率はフィルム又は光学部材の透過軸と入射する光の偏光方向を直交させ入射角５°における反射率を測定した。その結果、偏光透過率は８２％、偏光反射率は８３％であった。
【００９４】
（２−４：保護層の形成−光学部材２の製造）
紫外線硬化性樹脂（日本合成化学社製、１６００Ｂ）をメチルエチルケトンで固形分濃度０．５重量％となるよう希釈し、塗工液（Ｃ）を作製した。
次いで、（２−２）で作製したフィルム４を、リモート式大気圧プラズマ処理装置（（株）イー・スクエア製）を用いて、出力０．８ｋＷ、窒素流量２００Ｌ／ｍｉｎ、搬送速度１ｍ／ｍｉｎの条件で表面処理を実施した後、ギャップが２μｍのバーコーターを用い、前記塗工液（Ｂ）をフィルム４の凹凸面上に塗布し、８０℃の乾燥機で１分間乾燥し、出力３００ｍＷ／ｃｍ２の紫外線に５秒間照射することにより、光学部材２を得た。
【００９５】
（２−５：光学部材２の評価）
作製した光学部材２のＴＥＭ用観察断面を、集束イオンビーム加工観察装置ＦＢ−２１００（日立製作所製）のマイクロサンプリング装置を使用して作製した。透過電子顕微鏡Ｈ−７５００（日立製作所製）を用いて当該断面を観察して保護層の厚みを測定した結果、厚さは１１ｎｍであった。（支持層の厚さ１００μｍ）／（保護層の厚さ０．０１１μｍ）＝９０９０であった。
光学部材２の耐擦傷性試験を実施した結果、凹凸構造の変化は○であった。さらに、耐擦傷性試験後の光学部材２の光学特性を、上記（２−３）と同様に測定した結果、偏光透過率は８２％、偏光反射率は８１％であり、光学特性に変化はほとんど見られなかった。
【００９６】
＜実施例３＞
（３−１：凹凸基材の調製）
実施例２の（２−２）において、厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルムに代えて、厚さ１００μｍの脂環式構造含有重合体フィルム（日本ゼオン社製、商品名「ゼオノアフィルムＺＦ１４−１００」）を用いた他は、実施例２の（２−１）〜（２−２）と同様に操作しフィルムを作製した。得られたフィルムはフィルム５とした。
【００９７】
（３−２：凹凸基材の評価）
得られたフィルム５を、実施例２の（２−３）と同様に評価した。
凹凸基材の断面の観察により、凹凸基材の凹凸面の凸部、凹部共にアルミ層が形成され、グリッド偏光フィルムとして機能しうる構造となっていることが確認された。
フィルム５の波長５５０ｎｍにおける偏光透過率および偏光反射率の測定結果は、偏光透過率８２％、偏光反射率８３％であった。
【００９８】
（３−３：保護層の形成−光学部材３の製造）
水性ウレタン樹脂溶液（第一工業製薬社製、スーパーフレックス４２０）を、固形分濃度１．０重量％となるよう純水で希釈し、塗工液（Ｄ）を得た。
次いで、コロナ処理装置（春日電機製）を用いて、出力３０Ｗ、直径１．２ｍｍのワイヤー電極、電極長２４０ｍｍ、ワーク電極間１．０ｍｍ、搬送速度１ｍ／ｍｉｎの条件で１回放電処理を実施し、ギャップが２μｍのバーコーターを用い、前記塗工液（Ｄ）をフィルム５の凹凸面上に塗布した後、１２０℃の乾燥機で１０分間乾燥することにより、光学部材３を得た。
【００９９】
（３−４：光学部材３の評価）
作製した光学部材３を、実施例２の（２−５）と同様に評価した。保護層の厚さは１５ｎｍであり、（支持層の厚さ１００μｍ）／（保護層の厚さ０．０１５μｍ）＝６６６６であった。
光学部材３の耐スクラッチ試験を実施した結果、凹凸構造の変化は◎であった。耐スクラッチ試験後の光学部材３の光学特性を測定した結果は、偏光透過率８２％、偏光反射率８３％であり、光学特性に変化は見られなかった。
【０１００】
＜比較例１＞
実施例２の（２−２）において、厚さ１００μｍのポリカーボネートフィルムに代えて、ポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡社製、商品名「コスモシャインＡ４３００」、厚さ１００μｍ）を用いた他は、実施例２の（２−１）〜（２−２）と同様に操作しフィルムを作製した。得られたフィルムはフィルム６とした。
【０１０１】
得られたフィルム６を、実施例２の（２−３）と同様に評価した。
凹凸基材の断面の観察により、凹凸基材の凹凸面の凸部、凹部共にアルミ層が形成され、グリッド偏光フィルムとして機能しうる構造となっていることが確認された。
フィルム６の波長５５０ｎｍにおける偏光透過率および偏光反射率の測定結果は、偏光透過率８１％、偏光反射率８１％であった。
【０１０２】
フィルム５に代えてフィルム６を用いた他は実施例３の（３−３）と同様に操作し、光学部材を作製した。得られた光学部材は光学部材４とした。光学部材４を実施例２の（２−５）と同様に評価した。保護層の厚さは１５ｎｍであり、（支持層の厚さ１００μｍ）／（保護層の厚さ０．０１５μｍ）＝６６６６であった。
光学部材４の耐擦傷性試験を実施した結果、凹凸構造の変化は△であった。耐擦傷性試験後の光学部材４の光学特性を測定した結果は、偏光透過率８２％、偏光反射率６１％であり、光学特性に大きな変化が見られた。
【０１０３】
＜比較例２＞
実施例１の（１−２）において、厚さ１８８μｍの脂環式構造含有重合体フィルムに代えて、厚さ４０μｍの脂環式構造含有重合体フィルム（日本ゼオン社製、商品名「ゼオノアフィルムＺＦ１４−４０」）を用いた以外は、実施例１の（１−１）〜（１−２）と同様に操作しフィルムの作製及び評価を行なった。得られたフィルムはフィルム７とした。フィルム７の５５０ｎｍの波長に対する５°反射率は１．５％であった。
【０１０４】
フィルム１に代えてフィルム７を用いた他は実施例１の（１−３）と同様に操作し、光学部材を作製した。得られた光学部材は光学部材５とした。
光学部材５を実施例１の（１−４）と同様に評価した。保護層５の平均厚さは４６ｎｍであり、（支持層の厚さ４０μｍ）／（保護層の厚さ０．０４６μｍ）＝８６９であった。
光学部材５の耐擦傷性試験を実施した結果、凹凸構造の変化の評価は×であった。耐擦傷性試験後の光学部材５の光学特性を測定した結果は、反射率１６．５％であり、光学特性の大幅な低下が観察された。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の光学部材の一例を概略的に示す部分断面図である。
【図２】本発明の光学部材の別の一例を概略的に示す部分断面図である。
【図３】図１に示す光学部材の一例の凹凸構造を拡大して示す部分断面図である。
【図４】図１に示す光学部材の一例における凹凸基材を概略的に示す斜視図である。
【図５】本発明の光学部材の別の一例を概略的に示す部分断面図である。
【図６】図５に示す光学部材の一例における凹凸基材を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１００、２００  光学部材
１、２  支持層
３  保護層
５  凹凸構造層
６  凹凸基材
７  凸部
８、９  金属層
１０、１１  支持層厚さ
１２  凹凸構造層厚さ
Ｐ１  凹凸構造ピッチ
Ｐ２  凸部間の空隙の幅
Ｐ３  保護層間の空隙の幅
Ｈ１  凹凸構造高さ
Ｔ１〜Ｔ３  保護層厚さ
【図１】
2010097130.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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