(57)【要約】【課題】電磁波を遮蔽する機能を有するグリッド偏光子及び該グリッド偏光子を大面積で経済的に製造することができる電磁波遮蔽性グリッド偏光子とその製造方法を提供する。【解決手段】幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１,０００ｎｍ、高さ５０〜８００ｎｍの微細格子形状と、幅０.１〜５００μｍ、ピッチ１.０μｍ〜１００ｍｍの第二の格子形状が形成され、これらの二つの格子形状が形作る平行四辺形の対角線の長さが、遮蔽する電磁波の波長の１０-5〜１０-1倍である電磁波遮蔽性グリッド偏光子、及び、モース硬度９以上の材料を高エネルギー線により加工した幅６００ｎｍ以下の突起を有する工具を用いて、金型部材上に微細格子形状を形成し、さらに該微細格子形状と交差する第二の格子形状を形成し、該格子形状を透明樹脂成形体に転写し、該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電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法。【選択図】図１
2006078665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１,０００ｎｍ、高さ５０〜８００ｎｍの直線状の突起からなる微細格子形状(１)と、該微細格子形状と交差する幅０.１〜５００μｍ、ピッチ１.０μｍ〜１００ｍｍの第二の格子形状(２)が形成され、これらの二つの格子形状が形作る平行四辺形の短い方の対角線の長さが、遮蔽しようとする電磁波の波長の１０-5〜１０-1倍であり、微細格子形状(１)の突起の少なくとも一部と、第二の格子形状(２)の少なくとも一部が導電性反射材料により形成され、該導電性反射材料が互いに導通してなることを特徴とする電磁波遮蔽性グリッド偏光子。
【請求項２】
第二の格子形状(２)が、微細格子形状(１)の突起と等しい高さを有する直線状の突起である請求項１記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子。
【請求項３】
第二の格子形状(２)が、微細格子形状(１)基準面と同じ面まで微細格子形状の突起が掘り込まれてなるものである請求項１記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子。
【請求項４】
第二の格子形状(２)が、微細格子形状(１)の突起より高さが高い直線状の突起である請求項１記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子。
【請求項５】
第二の格子形状(２)が、微細格子形状(１)の突起より高さが低い直線状の突起である請求項１記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子。
【請求項６】
第二の格子形状(２)が、微細格子形状(１)基準面より深く堀り込まれた直線状の窪みである請求項１記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子。
【請求項７】
幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１,０００ｎｍ、高さ５０〜８００ｎｍの直線状の突起からなる微細格子形状(１)と、該微細格子形状と交差する幅０.１〜５００μｍ、ピッチ１.０μｍ〜１００ｍｍの複数組の格子形状(２)とが形成され、複数組の格子形状(２)に区切られた微細格子形状(１)の一部からなる線分のうち、その長さが遮蔽しようとする電磁波の波長の１０-5〜１０-1倍である線分の長さの合計が、複数組の格子形状(２)に区切られた微細格子形状(１)の一部からなるすべての線分の長さの合計の８０％以上であり、微細格子形状(１)の突起の少なくとも一部と、複数組の格子形状(２)の少なくとも一部が導電性反射材料により形成され、該導電性反射材料が互いに導通してなり、シールドボックス法により５００ＭＨｚの電磁波について測定した電磁波減衰量が２０ｄＢ以上であることを特徴とする電磁波遮蔽性グリッド偏光子。
【請求項８】
幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１,０００ｎｍ、高さ５０〜８００ｎｍの直線状の突起からなる微細格子形状(１)と、該微細格子形状と交差する幅０.１〜５００μｍ、ピッチ１.０μｍ〜１００ｍｍの規則性のある１群以上の幾何学的曲線条群(２)とが形成され、幾何学的曲線条(２)に区切られた微細格子形状(１)の一部からなる線分のうち、その長さが遮蔽しようとする電磁波の波長の１０-5〜１０-1倍である線分の長さの合計が、幾何学的曲線条(２)に区切られた微細格子形状(１)の一部からなるすべての線分の長さの合計の８０％以上であり、微細格子形状(１)の突起の少なくとも一部と、幾何学的曲線条(２)の少なくとも一部が導電性反射材料により形成され、該導電性反射材料が互いに導通してなり、シールドボックス法により５００ＭＨｚの電磁波について測定した電磁波減衰量が２０ｄＢ以上であることを特徴とする電磁波遮蔽性グリッド偏光子。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の形状になるような溝の群を持つ金型を製作し、該金型の形状を透明樹脂成形体に転写し、該形状が転写された透明樹脂成形体に導電性反射材料を蒸着する電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法において、請求項１〜８のいずれか１項に記載の微細格子形状になるような深さ５０〜８００ｎｍの直線状溝の群を形成するときに、モース硬度９以上の材料を高エネルギー線により加工して得られた幅６００ｎｍ以下の突起を先端に有する工具を用いることを特徴とする電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法。
【請求項１０】
金型部材上にレジストを塗布し、該レジストを活性放射線で露光し、さらに現像し、金型部材をエッチングすることにより、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の形状になるような溝の群を持つ金型を形成し、該形状を透明樹脂成形体に転写し、該形状が転写された透明樹脂成形体に導電性反射材料を蒸着することを特徴とする電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法。
【請求項１１】
平滑な基材上にレジストを塗布し、該レジストを活性放射線で露光し、さらに現像し、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子と同じ形状の突起群を形成し、該突起群の形状を金属版に転写し、該金属版に転写された形状を透明樹脂成形体に転写し、該形状が転写された透明樹脂成形体に導電性反射材料を蒸着することを特徴とする電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法。
【請求項１２】
透明な基材上に厚さ５０〜８００ｎｍの導電性反射材料を形成し、導電性反射材料上にレジストを塗布し、該レジストを活性放射線で露光し、さらに現像し、導電性反射材料をエッチングすることにより、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子を形成することを特徴とする電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波遮蔽性グリッド偏光子及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、電子部品に悪影響を及ぼす電磁波を遮蔽する機能を有するグリッド偏光子及び該グリッド偏光子を大面積で経済的に製造することができる電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大型ＴＶ、パソコンのディスプレイや携帯電話など、電磁波を発生する機器が大量に使用されるようになり、電磁波遮蔽技術が注目されている。例えば、プラズマディスプレイから発生する電磁波は、周辺の機器に誤動作を引き起こす可能性があるために、プラズマディスプレイには電磁波遮蔽シートが通常使用されている。
また、液晶ディスプレイのバックライトからも電磁波が発生し、液晶パネルの表示へ悪影響を及ぼす可能性も指摘されている。特に高輝度を要求される直下型バックライトでは、発生する電磁波も強くなるので、電磁波遮蔽層を設ける等の手段を講じない限り、パネル表示がちらつく等の不具合が発生する。これを防止するために、直下型バックライト上にも電磁波遮蔽シートが使用されることが多い。しかし、直下型バックライト上に電磁波遮蔽シートを使用するとコスト高になるばかりではなく、部材が増えるために異物を巻き込むなどの不具合を生じる可能性がある。
製造工程の簡略化及び製造コストの抑制を図りながら、簡易かつ確実、強力に、成形品の表面に電磁波遮蔽性などの高機能を付与することができる成形品の製造方法として、離型性を有する基体フィルム上に、透明低反射層、保護層及び接着層が順次積層されてなる転写箔を射出成形金型内に挟み込み、接着剤層側に溶融樹脂を射出して樹脂成形品を形成するのと同時に、樹脂成形品の表面に転写箔を接着させ、その後基体フィルムを剥離する成形品の製造方法が提案されている（特許文献１）。しかし、射出成形の１ショットごとに金型に転写箔を挟み込むことは煩雑な操作であり、また、この方法は射出成形品に限られるので、液晶ディスプレイの特徴を活かせるフィルム状のグリッド偏光子に適用することはできない。
比較的簡単な工程で、安価な材料からワイヤーグリッド型の偏光子を製造する方法として、特定の波長範囲にある光を透過させない基板の表裏両面にホトレジスト層を設け、該光を用いて、光の干渉によって複数の平行線パターンを基板の両面に露光させて現像し、基板の両面に複数の凹凸による平行線パターンを形成させ、該平行線パターンの凸部頂上及びその近傍にのみ金属を蒸着させるワイヤーグリッド型偏光子の製造方法が提案されている（特許文献２）。しかし、平行線パターンのみからなるワイヤーグリッド型偏光子は電磁波遮蔽性を有さない。
【特許文献１】再表ＷＯ０１／０９２００６号公報
【特許文献２】特開２００１−３３０７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、電子部品に悪影響を及ぼす電磁波を遮蔽する機能を有するグリッド偏光子及び該グリッド偏光子を大面積で経済的に製造することができる電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、１枚の素子上に、幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１,０００ｎｍの直線状の突起からなる微細格子形状と、該微細格子形状と交差する幅０.１〜５００μｍ、ピッチ１.０μｍ〜１００ｍｍの第二の格子形状を形成することにより、素子に偏光特性を付与し、さらに電磁波を遮蔽することが可能となることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１,０００ｎｍ、高さ５０〜８００ｎｍの直線状の突起からなる微細格子形状(１)と、該微細格子形状と交差する幅０.１〜５００μｍ、ピッチ１.０μｍ〜１００ｍｍの第二の格子形状(２)が形成され、これらの二つの格子形状が形作る平行四辺形の短い方の対角線の長さが、遮蔽しようとする電磁波の波長の１０-5〜１０-1倍であり、微細格子形状(１)の突起の少なくとも一部と、第二の格子形状(２)の少なくとも一部が導電性反射材料により形成され、該導電性反射材料が互いに導通してなることを特徴とする電磁波遮蔽性グリッド偏光子、
（２）第二の格子形状(２)が、微細格子形状(１)の突起と等しい高さを有する直線状の突起である(１)記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子、
（３）第二の格子形状(２)が、微細格子形状(１)基準面と同じ面まで微細格子形状の突起が掘り込まれてなるものである(１)記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子、
（４）第二の格子形状(２)が、微細格子形状(１)の突起より高さが高い直線状の突起である(１)記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子、
（５）第二の格子形状(２)が、微細格子形状(１)の突起より高さが低い直線状の突起である(１)記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子、
（６）第二の格子形状(２)が、微細格子形状(１)基準面より深く堀り込まれた直線状の窪みである(１)記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子、
（７）幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１,０００ｎｍ、高さ５０〜８００ｎｍの直線状の突起からなる微細格子形状(１)と、該微細格子形状と交差する幅０.１〜５００μｍ、ピッチ１.０μｍ〜１００ｍｍの複数組の格子形状(２)とが形成され、複数組の格子形状(２)に区切られた微細格子形状(１)の一部からなる線分のうち、その長さが遮蔽しようとする電磁波の波長の１０-5〜１０-1倍である線分の長さの合計が、複数組の格子形状(２)に区切られた微細格子形状(１)の一部からなるすべての線分の長さの合計の８０％以上であり、微細格子形状(１)の突起の少なくとも一部と、複数組の格子形状(２)の少なくとも一部が導電性反射材料により形成され、該導電性反射材料が互いに導通してなり、シールドボックス法により５００ＭＨｚの電磁波について測定した電磁波減衰量が２０ｄＢ以上であることを特徴とする電磁波遮蔽性グリッド偏光子。
（８）幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１,０００ｎｍ、高さ５０〜８００ｎｍの直線状の突起からなる微細格子形状(１)と、該微細格子形状と交差する幅０.１〜５００μｍ、ピッチ１.０μｍ〜１００ｍｍの規則性のある１群以上の幾何学的曲線条群(２)とが形成され、幾何学的曲線条(２)に区切られた微細格子形状(１)の一部からなる線分のうち、その長さが遮蔽しようとする電磁波の波長の１０-5〜１０-1倍である線分の長さの合計が、幾何学的曲線条(２)に区切られた微細格子形状(１)の一部からなるすべての線分の長さの合計の８０％以上であり、微細格子形状(１)の突起の少なくとも一部と、幾何学的曲線条(２)の少なくとも一部が導電性反射材料により形成され、該導電性反射材料が互いに導通してなり、シールドボックス法により５００ＭＨｚの電磁波について測定した電磁波減衰量が２０ｄＢ以上であることを特徴とする電磁波遮蔽性グリッド偏光子、
（９）(１)〜(８)のいずれか１項に記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の形状になるような溝の群を持つ金型を製作し、該金型の形状を透明樹脂成形体に転写し、該形状が転写された透明樹脂成形体に導電性反射材料を蒸着する電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法において、(１)〜(８)のいずれか１項に記載の微細格子形状になるような深さ５０〜８００ｎｍの直線状溝の群を形成するときに、モース硬度９以上の材料を高エネルギー線により加工して得られた幅６００ｎｍ以下の突起を先端に有する工具を用いることを特徴とする電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法、
（１０）金型部材上にレジストを塗布し、該レジストを活性放射線で露光し、さらに現像し、金型部材をエッチングすることにより、(１)〜(８)のいずれか１項に記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の形状になるような溝の群を持つ金型を形成し、該形状を透明樹脂成形体に転写し、該形状が転写された透明樹脂成形体に導電性反射材料を蒸着することを特徴とする電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法、
（１１）平滑な基材上にレジストを塗布し、該レジストを活性放射線で露光し、さらに現像し、(１)〜(８)のいずれか１項に記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子と同じ形状の突起群を形成し、該突起群の形状を金属版に転写し、該金属版に転写された形状を透明樹脂成形体に転写し、該形状が転写された透明樹脂成形体に導電性反射材料を蒸着することを特徴とする電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法、及び、
（１２）透明な基材上に厚さ５０〜８００ｎｍの導電性反射材料を形成し、導電性反射材料上にレジストを塗布し、該レジストを活性放射線で露光し、さらに現像し、導電性反射材料をエッチングすることにより、(１)〜(８)のいずれか１項に記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子を形成することを特徴とする電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子は、偏光特性と電磁波遮蔽性を兼ね備えるので、液晶ディスプレイの厚さを増すことなくディスプレイに組み込んで、電磁波障害の発生を防止することができる。また、本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子は、他の光学部材上へ形成することも可能なので、経済的に液晶ディスプレイを製造することができる。本発明方法によれば、このような電磁波遮蔽性グリッド偏光子を大面積で経済的に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】
【０００６】
本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の第一の態様は、幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１,０００ｎｍ、高さ５０〜８００ｎｍの直線状の突起からなる微細格子形状と、該微細格子形状と交差する幅０.１〜５００μｍ、ピッチ１.０μｍ〜１００ｍｍの第二の格子形状が形成され、これらの二つの格子形状が形作る平行四辺形の短い方の対角線の長さが、遮蔽しようとする電磁波の波長の１０-5〜１０-1倍である、微細格子形状の突起の少なくとも一部と、第二の格子形状の少なくとも一部が導電性反射材料により形成され、該導電性反射材料が互いに導通している。ただし、本発明においては、格子形状とは、多数の平行線が一定のピッチで並んだ一組の形状である。また、二つの格子形状が形作る平行四辺形とは、微細格子形状の隣接する格子を形成する線２本と第二の格子形状の隣接する格子を形成する線２本により形作られる平行四辺形であって、格子を形成する線１本ずつの両側縁によって形作られる平行四辺形ではない。また、二つの格子形状が垂直に交差するときは、平行四辺形の短い方の対角線は、長方形の対角線である。
本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の第一の態様においては、幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１,０００ｎｍ、高さ５０〜８００ｎｍの直線状の突起からなる微細格子形状の少なくとも一部を形成する導電性反射材料により、可視光のｓ偏光成分を透過し、可視光のｐ偏光成分と電磁波のｐ偏波成分を反射する。さらに幅０.１〜５００μｍ、ピッチ１.０μｍ〜１００ｍｍの第二の格子形状の少なくとも一部を形成する導電性反射材料により電磁波のｓ偏波成分を遮蔽する。本発明において格子形状の少なくとも一部を形成するとは、格子形状を形成する線の長手方向に垂直な断面の少なくとも一部を形成することであり、突起の表面を被覆してもよいし、突起の全体を形成していてもよい。
【０００７】
本発明において、微細格子形状の直線状突起の幅、ピッチ又は高さが５０ｎｍ未満であると、加工が著しく困難となるおそれがある。微細格子形状の幅が６００ｎｍ、ピッチが１,０００ｎｍ、又は、高さが８００ｎｍを超えると、可視光のｐ偏光成分が透過するために、偏光特性が低下するおそれがある。第二の格子形状の幅が０.１μｍ未満、又は、ピッチが１.０μｍ未満であると、可視光のｓ偏光成分も反射してしまうために、偏光特性が低下するおそれがある。第二の格子形状の幅が５００μｍを超え、又は、ピッチが１００ｍｍを超えると、電磁波遮蔽性能が低下し、さらにディスプレイ上で格子が視認されるおそれがある。なお本発明では電磁波とは波長１０μｍ〜１０6ｍのものとし、可視光とは波長３６０〜８００ｎｍのものとする。
本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子は、各種のディスプレイから放射され、電子機器の誤動作を生じさせる懸念がある波長１０μｍ〜１０6ｍの電磁波の遮蔽に対して特に有効である。微細格子形状と第二の格子形状が形作る平行四辺形の短い方の対角線の長さが遮蔽しようとする電磁波の波長の１０-5倍未満であると、可視光のｓ偏光成分も反射してしまうために、偏光特性が低下するおそれがある。微細格子形状と第二の格子形状が形作る平行四辺形の短い方の対角線の長さが遮蔽しようとする電磁波の波長の１０-1倍を超えると、電磁波のｓ偏波成分が透過するために、電磁波遮蔽性能が低下するおそれがある。
本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子において、第二の格子形状の高さは、基準面から−５００〜５００μｍであることが好ましい。第二の格子形状の高さが−５００μｍ未満、すなわち深さが５００μｍを超えても、第二の格子形状の高さが５００μｍを超えても、第二の格子形状の形成が困難となるおそれがある。本発明の基準面とは微細格子形状の裾野にあたる面のことを言う。
【０００８】
図１は、本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の一態様の部分斜視図である。なお、図１〜６においては、電磁波遮蔽性グリッド偏光子の隅部における微細格子形状の格子を形成する線４本と、第二の格子形状の格子を形成する線１本とを示す。また導電性反射材料に影をつけて示す。図１に示す態様においては、第二の格子形状２が、微細格子形状１の突起と等しい高さを有する直線状の突起である。
図２は、本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の他の態様の部分斜視図である。本態様においては、第二の格子形状の高さが０、すなわち、第二の格子形状２が、微細格子形状１の窪みと同じ深さに掘り込まれている。
図３は、本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の他の態様の部分斜視図である。本態様においては、第二の格子形状２が、微細格子形状１の突起より高さが高い直線状の突起である。
図４は、本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の他の態様の部分斜視図である。本態様においては、第二の格子形状２が、微細格子形状１の突起より高さが低い直線状の突起であり、第二の格子形状の格子が連続し、微細格子形状の格子が断続している。
図５は、本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の他の態様の部分斜視図である。本態様においては、第二の格子形状２が、微細格子形状１の突起より高さが低い直線状の突起であり、第二の格子形状の格子が断続し、微細格子形状の格子が連続している。
図６は、本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の他の態様の部分斜視図である。本態様においては、第二の格子形状の高さがマイナス、すなわち、第二の格子形状２が、微細格子形状１の窪みより深く堀り込まれている。
【０００９】
本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の第二の態様は、幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１,０００ｎｍ、高さ５０〜８００ｎｍの直線状の突起からなる微細格子形状(１)と、該微細格子形状と交差する幅０.１〜５００μｍ、ピッチ１.０μｍ〜１００ｍｍの複数組の格子形状(２)とが形成され、複数組の格子形状(２)に区切られた微細格子形状(１)の一部からなる線分のうち、長さが遮蔽しようとする電磁波の波長の１０-5〜１０-1倍である線分の長さの合計が、複数組の格子形状(２)に区切られた微細格子形状(１)の一部からなるすべての線分の長さの合計の８０％以上であり、微細格子形状(１)の突起の少なくとも一部と、複数組の格子形状(２)の少なくとも一部が導電性反射材料により形成され、該導電性反射材料が互いに導通してなり、シールドボックス法により５００ＭＨｚの電磁波について測定した電磁波減衰量が２０ｄＢ以上である。このとき前記比率が８０％未満であると、電磁波遮蔽性能が低下するおそれがある。
図７は、本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の他の態様の説明図である。本態様の電磁波遮蔽性グリッド偏光子においては、微細格子形状３に、第二の格子形状４が直角に交差し、第三の格子形状５が６０度の角度で交差している。微細格子形状(１)に複数組の格子形状(２)を交差させることにより、電磁波遮蔽効果を高めることができる。
【００１０】
本態様の電磁波遮蔽性グリッド偏光子において、複数組の格子形状(２)の幅が０.１μｍ未満、又は、ピッチが１.０μｍ未満であると、可視光のｓ偏光成分も反射してしまうために、偏光特性が低下するおそれがある。複数組の格子形状(２)の幅が５００μｍを超え、又は、ピッチが１００ｍｍを超えると、電磁波遮蔽性能が低下し、さらにディスプレイ上で格子が視認されるおそれがある。本態様の電磁波遮蔽性グリッド偏光子において、複数組の格子形状(２)の高さは、基準面に対して−５００〜５００μｍであることが好ましい。複数組の格子形状(２)の高さが−５００μｍ未満、すなわち深さが５００μｍを超えても、複数組の格子形状(２)の高さが５００μｍを超えても、複数組の格子形状(２)の形成が困難となるおそれがある。
本態様の電磁波遮蔽性グリッド偏光子は、シールドボックス法により５００ＭＨｚの電磁波について測定した電磁波減衰量が２０ｄＢ以上、より好ましくは３０ｄＢ以上、さらに好ましくは３５ｄＢ以上である。電磁波減衰量が２０ｄＢ未満であると、電磁波遮蔽性能が不十分となるおそれがある。
【００１１】
本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の第三の態様は、幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１,０００ｎｍ、高さ５０〜８００ｎｍの直線状の突起からなる微細格子形状と、該微細格子形状と交差する幅０.１〜５００μｍ、ピッチ１.０μｍ〜１００ｍｍの規則性のある１群以上の幾何学的曲線条群とが形成され、幾何学的曲線条に区切られた微細格子形状の一部からなる線分のうち、長さが遮蔽しようとする電磁波の波長の１０-5〜１０-1倍である線分の長さの合計が、幾何学的曲線条に区切られた微細格子形状の一部からなるすべての線分の長さの合計の８０％以上であり、微細格子形状の突起の少なくとも一部と、幾何学的曲線条の少なくとも一部が導電性反射材料により形成され、該導電性反射材料が互いに導通してなり、シールドボックス法により５００ＭＨｚの電磁波について測定した電磁波減衰量が２０ｄＢ以上である。このとき前記比率が８０％未満であると、電磁波遮蔽性能が低下するおそれがある。
図８は、本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の他の態様の説明図である。本態様の電磁波遮蔽性グリッド偏光子においては、微細格子形状３に、一定のピッチで位相が１８０度ずつずれて規則的に繰り返す正弦波曲線６が交差している。微細格子形状に規則的に繰り返す正弦波曲線を交差させることにより、電磁波遮蔽効果を発現させることができる。
【００１２】
本態様の電磁波遮蔽性グリッド偏光子において、幾何学的曲線条群の幅が０.１μｍ未満、又は、ピッチが１.０μｍ未満であると、可視光のｓ偏光成分も反射してしまうために、偏光特性が低下するおそれがある。幾何学的曲線条群の幅が５００μｍを超え、又は、ピッチが１００ｍｍを超えると、電磁波遮蔽性能が低下し、さらにディスプレイ上で格子が視認されるおそれがある。本態様の電磁波遮蔽性グリッド偏光子において、幾何学的曲線条群の高さは、基準面に対して−５００〜５００μｍであることが好ましい。幾何学的曲線条群の高さが−５００μｍ未満、すなわち深さが５００μｍを超えても、幾何学的曲線条群の高さが５００μｍを超えても、幾何学的曲線条群の形成が困難となるおそれがある。
本態様の電磁波遮蔽性グリッド偏光子は、シールドボックス法により５００ＭＨｚの電磁波について測定した電磁波減衰量が２０ｄＢ以上、より好ましくは３０ｄＢ以上、さらに好ましくは３５ｄＢ以上である。電磁波減衰量が２０ｄＢ未満であると、電磁波遮蔽性能が不十分となるおそれがある。
【００１３】
本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法の第一の態様においては、段落０００４の(１)〜(８)のいずれか１項に記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の形状になるような溝の群を持つ金型を製作し、該金型の形状を透明樹脂成形体に転写し、該形状が転写された透明樹脂成形体に導電性反射材料を蒸着する電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法において、段落０００４の(１)〜(８)のいずれか１項に記載の微細格子形状になるような深さ５０〜６００ｎｍの直線状溝の群を形成するときに、モース硬度９以上の材料を高エネルギー線により加工した幅６００ｎｍ以下の突起を先端に有する工具を用いる。
図９は、本発明方法に用いる工具の作製法の一態様の説明図である。モース硬度９以上の材料７を、高エネルギー線８を用いて加工し、先端の面を溝状に堀り込むことにより、先端に幅が６００ｎｍ以下の直線状の窪み９を形成する。本発明方法に用いるモース硬度９以上の材料としては、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、コランダムなどを挙げることができる。これらの材料は、単結晶又は焼結体として用いることができる。単結晶として用いることが、加工精度と工具寿命の面で好ましく、単結晶ダイヤモンド又は立方晶窒化ホウ素が硬度が高いためにより好ましく、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剤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剤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を好適に用いることができる。
【００１４】
本発明方法において、高エネルギー線としては、例えば、レーザビーム、イオンビーム、電子ビームなどを挙げることができる。これらの中で、イオンビームと電子ビームを好適に用いることができる。イオンビームによる加工は、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イオンビーム援用化学加工を行うことが好ましい。電子ビームによる加工は、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電子ビーム援用化学加工を行うことが好ましい。ビーム援用化学加工を行うことにより、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、サブミクロンオーダーの精度の高い極微細加工を効率よく行うことができる。
本発明方法において、微細格子形状を形成する工具の先端の突起の幅は６００ｎｍ以下であり、より好ましくは３００ｎｍ以下である。突起の幅はその加工方向に垂直な断面形状の先端部分を計測した値である。突起の幅が６００ｎｍを超えると、グリッド偏光子のピッチが大きくなりすぎて、良好な偏光特性が得られないおそれがある。また突起の断面形状は根元に近い部分の幅も６００ｎｍ以下であるものが好ましい。突起の形状に特に制限はなく、例えば、突起の加工方向と垂直な平面で切断した断面が長方形、三角形、半円形など、又は、これらを若干変形させた形状などを挙げることができる。これらの中で、断面が長方形の形状は、この形状を転写して得られる透明樹脂成形体に導電性反射体を蒸着するとき、非蒸着部分を容易に残すことができるので、好適に用いることができる。また断面が三角形の形状は蒸着の方向を工夫することにより、非蒸着部分を容易に残すことができるので、好適に用いることができる。
【００１５】
本発明方法において、微細格子形状を形成する工具の突起の数に特に制限はなく、１又は複数とすることができる。工具の突起の数は、５以上であることが好ましく、１０以上であることがより好ましく、２０以上であることがさらに好ましい。一つの工具の突起の数を複数とすることにより、工具の一回の加工で金型部材に複数の格子形状を形成し、金型部材を効率的に加工することができ、また、不規則性が生じやすい隣接する加工箇所の数を減少することができる。
図１０は、本発明方法における金型部材の加工方法の一態様の説明図である。先端に突起を有する工具１０を使用して、金型部材１１上に幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１,０００ｎｍ、深さ５０〜８００ｎｍの微細格子形状を形成する。微細格子形状の形成は、精密微細加工機（図示しない）に取り付けた工具１０に対して、金型部材１１を移動させて行うことができる。金型部材の相対する２辺間の加工を終えたのち、金型部材を横にずらせて隣接する未加工部分に同様にして微細格子形状を形成する加工を繰り返し、金型部材の全面に微細格子形状を形成する。また、金型部材を固定して、工具を移動して微細格子形状を形成することもできる。
本発明方法に用いる金型部材は、ベースとなる金型用鋼材１２に微細格子形状を形成するための適度な硬度のある電着又は無電解メッキによる金属層１３を設けた材料であることが好ましい。金型用鋼材としては、例えば、ピンホール、地傷、偏析などがない真空溶解、真空鋳造などにより製造されたプリハードン鋼、析出硬化鋼、ステンレス鋼、銅などを挙げることができる。電着又は無電解メッキによる金属層は、ビッカース硬度が４０〜３５０であることが好ましく、２００〜３００であることがより好ましい。ビッカース硬度が４０〜３５０の金属としては、例えば、銅、ニッケル、ニッケル−リン合金、パラジウムなどを挙げることができ、ビッカース硬度が２００〜３００の金属としては、銅、ニッケル、ニッケル−リン合金を挙げることができる。
【００１６】
本発明方法において、金型部材の微細格子形状の形成に用いる工具は、加工に用いる面の表面算術平均粗さ（Ｒａ）が１０ｎｍ以下であることが好ましく、３ｎｍ以下であることがより好ましい。表面算術平均粗さ（Ｒａ）が１０ｎｍを超えると、幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１,０００ｎｍ、深さ５０〜８００ｎｍのような微細な形状を正確に加工することが困難となるおそれがある。
本発明方法において、金型部材への微細格子形状の形成は、精密微細加工機を用いて加工することが好ましい。精密微細加工機のＸ、Ｙ、Ｚ移動軸の精度は、１００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがより好ましい。精密微細加工機のＸ、Ｙ、Ｚ移動軸の精度が１００ｎｍを超えると、微細格子形状のピッチ又は深さが設計値から外れ、グリッド偏光子の性能が低下するおそれがある。
本発明方法において、金型部材への微細格子形状の形成は、温度±０.５℃に管理された恒温室内で行うことが好ましく、温度±０.３℃に管理された恒温室内で行うことがより好ましく、温度±０.２℃に管理された恒温室内で行うことがさらに好ましい。恒温室の温度管理幅が±０.５℃を超えると、工具と金型部材の熱膨張のために、微細な形状の正確性が損なわれるおそれがある。
本発明方法において、金型部材への微細格子形状の形成は、０.５Ｈｚ以上の振動の変位が５０μｍ以下に管理された低振動室内で行うことが好ましく、０.５Ｈｚ以上の振動の変位が１０μｍ以下に管理された低振動室内で行うことがより好ましい。０.５Ｈｚ以上の振動の変位が５０μｍを超えると、振動のために微細な形状を正確に加工することが困難となるおそれがある。
【００１７】
本発明方法において、微細格子形状と交差する第二の格子形状を金型部材に形成する方法に特に制限はなく、例えば、ダイヤモンドバイト、立方晶窒化ホウ素バイト、超硬合金バイトなどを用いて切削加工することができる。本発明方法において、金型部材への微細格子形状と第二の格子形状の加工の順序に特に制限はなく、微細格子形状を加工したのち第二の格子形状を加工することができ、あるいは、第二の格子形状を加工したのち微細格子形状を加工することもできる。
本発明方法においては、金型部材の第二の格子形状の深さと微細格子形状の深さの関係に特に制限はなく、例えば、二つの格子形状の深さを等しくすることができ、あるいは、いずれかの格子形状の深さを深くすることもできる。金型部材の二つの格子形状の深さを等しくすることにより、第二の格子形状が、微細格子形状と等しい高さを有する直線状の突起である図１に示す態様の電磁波遮蔽性グリッド偏光子を得ることができる。金型部材の第二の格子形状の深さを微細格子形状の深さより深くすることにより、第二の格子形状が、微細格子形状より高さが高い直線状の突起である図３に示す態様の電磁波遮蔽性グリッド偏光子を得ることができる。金型部材の第二の格子形状の深さを微細格子形状の深さより浅くすることにより、第二の格子形状が、微細格子形状より高さが低い断続する直線状の突起である図５に示す態様の電磁波遮蔽性グリッド偏光子を得ることができる。
【００１８】
本発明における金型部材とは、射出成形用の金型、圧縮成形用の金型、フィルム表面に賦形するためのロールなどを言い、フィルム上へ連続的に形状の賦与を行うことができ、経済的なロールが好ましい。
また、本発明方法においては、微細格子形状を形成した金型部材の上に金属版を作製し、前記金属版を金型部材から引き剥がし、金属版に形成された微細格子形状を透明樹脂成形体に転写することもできる。この場合、微細格子形状を形成した金型部材を多数回使用することができるので、経済的である。
前記金属版の作製は、電鋳によることが好ましい。電鋳材質としては、ビッカース硬度が４０〜５５０Ｈｖのものが好ましく、１５０〜４５０Ｈｖのものがさらに好ましい。ビッカース硬度が４０〜５５０Ｈｖの電鋳材質としては、銅、ニッケル、ニッケル−リン合金、パラジウム、ニッケル−鉄合金、ニッケル−コバルト合金が挙げられ、１５０〜４５０Ｈｖのものとしては、銅、ニッケル、ニッケル−リン合金、ニッケル−鉄合金、パラジウムが挙げられる。
本発明方法の第一の態様においては、金型部材に形成した段落０００４の(１)〜(８)のいずれか１項に記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の形状になるような溝の群を、透明樹脂成形体に転写する。該形状を透明樹脂成形体に転写する方法に特に制限はなく、例えば、該形状を形成した円筒状金型部材を感光性透明樹脂層に押しあて露光し形成することができ、該形状を形成した金型部材を射出成形金型に組み込んで透明樹脂を射出成形することができ、該形状を形成した金型部材を圧縮成形金型に組み込んで透明樹脂フィルム又はシートを加熱加圧することもでき、あるいは、該形状を形成した金型部材を用いて透明樹脂溶液をキャスティング成形することもできる。透明樹脂成形体のレターデーションは、波長５５０ｎｍで５０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがより好ましい。透明樹脂成形体のレターデーションが５０ｎｍを超えると、透過又は反射した直線偏光成分が、レターデーションにより偏光状態が変化するおそれがある。
【００１９】
本発明方法に用いる透明樹脂に特に制限はなく、例えば、紫外線硬化性樹脂、脂環式構造を有する樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メタクリル酸メチル−スチレン共重合体、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレートなどを挙げることができる。本発明方法に用いる透明樹脂成形体は、吸水率０.３重量％以下であることが好ましく、吸水率０.１重量％以下であることがより好ましい。透明樹脂成形体の吸水率が０.３重量％を超えると、吸水による寸法変化のために、微細格子形状の正確性が損なわれるおそれがある。
本発明方法においては、微細格子形状の転写が正確かつ容易であることから、透明樹脂成形体として紫外線硬化性樹脂を好適に用いることができる。また、本発明方法においては、透明樹脂成形体として、脂環式構造を有する樹脂の成形体を特に好適に用いることができる。脂環式構造を有する樹脂は、溶融樹脂の流動性が良好なので、射出成形により微細格子形状を正確に転写することができる。また、吸水率が極めて小さいので、寸法安定性に優れる。脂環式構造を有する樹脂としては、例えば、ノルボルネン系単量体の開環重合体若しくは開環共重合体又はそれらの水素添加物、ノルボルネン系単量体の付加重合体若しくは付加共重合体又はそれらの水素添加物、単環の環状オレフィン系単量体の重合体又はその水素添加物、環状共役ジエン系単量体の重合体又はその水素添加物、ビニル脂環式炭化水素系単量体の重合体若しくは共重合体又はそれらの水素添加物、ビニル芳香族炭化水素系単量体の重合体又は共重合体の芳香環を含む不飽和結合部分の水素添加物などを挙げることができる。これらの中で、ノルボルネン系単量体の重合体の水素添加物及びビニル芳香族炭化水素系単量体の重合体の芳香環を含む不飽和結合部分の水素添加物は、機械的強度と耐熱性に優れるので、特に好適に用いることができる。
【００２０】
本発明方法においては、微細格子形状と第二の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。蒸着する導電性反射体は、温度２５℃、波長５５０ｎｍにおける屈折率が０.０４以上４.０未満、消光係数が０.７０以上であることが好ましく、屈折率が０.０４以上３.０未満、消光係数が１.０以上であることがより好ましい。このような導電性反射体としては、例えば、銀、アルミニウムなどを挙げることができる。導電性反射体の温度２５℃、波長５５０ｎｍにおける屈折率が０.０４未満若しくは４.０以上又は消光係数が０.７０未満であると、導電性反射体の表面反射率が不足するおそれがある。
本発明方法において、微細格子形状と第二の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ときは、斜方蒸着することにより、微細格子形状に導電性反射体が蒸着されない部分を残して、ｓ偏光成分を透過させる構造とする。
図１１は、斜方蒸着の一態様の説明図である。本態様においては、微細格子形状１と第二の格子形状２が形成された透明樹脂成形体１４を、蒸着源１５に対する傾きが、微細格子形状と第二の格子形状の形作る平面がθ、第二の格子形状がφになるように傾けて蒸着する。微細格子形状と第二の格子形状の形作る平面と第二の格子形状の両者が蒸着源に対して傾きを有する位置で蒸着することにより、一度の操作により必要な面に導電性反射体を蒸着し、かつ微細格子形状を被覆する導電性反射体と第二の格子形状を被覆する導電性反射体とを導通させることができる。
図１２は、斜方蒸着の他の態様の説明図である。長さ方向に垂直な平面で切断した断面が正方形である直線状の突起を有する微細格子形状が転写された透明樹脂成形体１４を、蒸着源１５の方向に対して角度を４５度傾けて設置し、導電性反射体の蒸着を行うと、図中に二重線で示す微細格子形状の突起の上面と一側面とが蒸着され、窪みの面と他の側面が蒸着されずに残り、第二の格子形状の上面又は底面にはすべて蒸着された電磁波遮蔽性グリッド偏光子が得られる。さらに、必要に応じて図とは逆の方向に４５度傾けて蒸着を行うと、他の側面が蒸着され、微細格子形状の窪みの面のみが蒸着されずに残った電磁波遮蔽性グリッド偏光子が得られる。本発明方法において、透明樹脂成形体の蒸着源に対する傾きθに特に制限はないが、１０〜９０度であることが好ましい。電磁波遮蔽性グリッド偏光子を適用する光の波長などに応じて、微細格子形状の直線状の突起の断面形状及び透明樹脂成形体の蒸着源の方向に対する傾きを選ぶことにより、微細格子形状が転写された透明樹脂成形体の蒸着される部分を調整することができる。また、微細格子形状及び／又は第二の格子形状の断面形状を選ぶか、蒸着源の方向に対する傾きを選ぶことにより、微細格子形状と第二の格子形状の蒸着面を導通させることができ、電磁波遮蔽性を発現することができる。
【００２１】
本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法の第二の態様においては、金型部材上にレジストを塗布し、該レジストを活性放射線で露光し、さらに現像し、金型部材をエッチングすることにより、段落０００４の(１)〜(８)のいずれか１項に記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の形状になるような溝の群を持つ金型を形成し、該形状を透明樹脂成形体に転写し、該形状が転写された透明樹脂成形体に導電性反射材料を蒸着する。
本発明方法の第二の態様に用いる金型部材としては、例えば、ピンホール、地傷、偏析などがない真空溶解、真空鋳造などにより製造されたプリハードン鋼、析出硬化鋼などを挙げることができる。金型部材上に塗布するレジストとしては、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ＺＥＰ５２０などの電子線ポジレジスト、カリックスアレーン、ＳＡＬ６０１、ＮＥＢ−２２、ＺＥＮ４２００などの電子線ネガレジスト、ノボラック−ナフトキノン系ポジレジスト、化学増幅型レジストなどを挙げることができる。レジストに照射する活性放射線としては、例えば、ｇ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザーなどの短波長の光、電子ビームなどを挙げることができる。
本発明方法の第二の態様において、金型部材に形成する微細格子形状の深さと、第二の格子形状の深さが異なる場合は、金型部材上へのレジストの塗布、活性放射線の露光、現像及びエッチングを行って微細格子形状を形成し、さらに金型部材上へのレジストの塗布、活性放射線の露光、現像及びエッチングを行って第二の格子形状を形成することが好ましい。微細格子形状の形成と第二の格子形状の形成は、順序を逆にして、第二の格子形状を形成したのち微細格子形状を形成することもできる。
本発明方法の第二の態様において、金型形状の透明樹脂成形体への転写と、該形状が転写された透明樹脂成形体への導電性反射体の蒸着は、本発明方法の第一の態様と全く同様にして行うことができる。
【００２２】
本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法の第三の態様においては、平滑な基材上にレジストを塗布し、該レジストを活性放射線で露光し、さらに現像し、段落０００４の(１)〜(８)のいずれか１項に記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子と同じ形状の突起群を形成し、該突起群の形状を金属版に転写し、該金属版に転写された形状を透明樹脂成形体に転写し、該形状が転写された透明樹脂成形体に導電性反射材料を蒸着する。
本発明方法の第三の態様に用いる平滑な基材としては、例えば、ガラス、シリコンウェハー、ステンレス鋼、クロム、樹脂成形体などを挙げることができる。平滑な基材上に塗布するレジストとしては、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ＺＥＰ５２０などの電子線ポジレジスト、カリックスアレーン、ＳＡＬ６０１、ＮＥＢ−２２、ＺＥＮ４２００などの電子線ネガレジスト、ノボラック−ナフトキノン系ポジレジスト、化学増幅型レジストなどを挙げることができる。レジストに照射する活性放射線としては、例えば、ｇ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザーなどの短波長の光、電子ビームなどを挙げることができる。
本発明方法の第三の態様において、平滑な基材に形成する微細格子形状の高さと、第二の格子形状の高さが異なる場合は、平滑な基材上へのレジストの塗布、活性放射線の露光、現像及びエッチングを行って微細格子形状を形成し、さらに平滑な基材上へのレジストの塗布、活性放射線の露光、現像及びエッチングを行って第二の格子形状を形成することが好ましい。微細格子形状の形成と第二の格子形状の形成は、順序を逆にして、第二の格子形状を形成したのち微細格子形状を形成することもできる。
本発明方法の第三の態様において、平滑な基材の形状の金属版への転写は、電鋳によることが好ましい。電鋳材質としては、ビッカース硬度が４０〜５５０の金属材料が好ましく、ビッカース硬度が１５０〜４５０の金属材料がより好ましい。ビッカース硬度が４０〜５５０の金属材料としては、例えば、銅、ニッケル、ニッケル−リン合金、パラジウム、ニッケル−鉄合金、ニッケル−コバルト合金などを挙げることができる。本態様において、金属版の形状の透明樹脂成形体への転写と、該形状が転写された透明樹脂成形体への導電性反射体の蒸着は、本発明方法の第一の態様と全く同様にして行うことができる。
【００２３】
本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の製造方法の第四の態様においては、透明な基材上に厚さ５０〜８００ｎｍの導電性反射材料を形成し、導電性反射材料上にレジストを塗布し、該レジストを活性放射線で露光し、さらに現像し、導電性反射材料をエッチングすることにより、段落０００４の(１)〜(８)のいずれか１項に記載の電磁波遮蔽性グリッド偏光子を形成する。
本発明方法の第四の態様に用いる透明な基材としては、可視光に対して透明な基材のみならず、電磁波遮蔽性グリッド偏光子の用途に応じて、例えば、赤外線に対して透明な基材なども用いることができる。透明な基材としては、例えば、透明樹脂成形体、ガラス、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、セレン化亜鉛、臭沃化タリウム（ＫＲＳ−５）、臭塩化タリウム（ＫＲＳ−６）などを挙げることができる。透明な基材上に形成する導電体膜としては、例えば、アルミニウム、銀、銅、クロムなどの膜を挙げることができる。導電体膜上に塗布するレジストとしては、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ＺＥＰ５２０などの電子線ポジレジスト、カリックスアレーン、ＳＡＬ６０１、ＮＥＢ−２２、ＺＥＮ４２００などの電子線ネガレジスト、ノボラック−ナフトキノン系ポジレジスト、化学増幅型レジストなどを挙げることができる。レジストに照射する活性放射線としては、例えば、ｇ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザーなどの短波長の光、電子ビームなどを挙げることができる。
【実施例】
【００２４】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
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の直方体の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［セイコーインスツルメンツ(株)、ＳＭＩ３０５０］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って、長さ１ｍｍの辺に平行な幅０.１μｍ、深さ０.１μｍの溝をピッチ０.２μｍで掘り込み、幅０.１μｍ、高さ０.１μｍの直線状の突起１,０００本をピッチ０.２μｍで形成してなる切削工具を作製した。
寸法１５２.４ｍｍ×２０３.２ｍｍ、厚さ１０.０ｍｍのステンレス鋼ＳＵＳ４３０の１５２.４ｍｍ×２０３.２ｍｍの一面に、厚さ１００μｍのニッケル−リン無電解メッキを施し、微細切削加工機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、長さ２０３.２ｍｍの辺に平行な幅０.１μｍ、深さ０.１μｍ、ピッチ０.２μｍの直線状の窪みからなる微細格子形状を切削加工した。
さらに、単結晶ダイヤモンドバイトを用いて、微細格子形状の直線状の窪みと垂直方向に、幅１０μｍ、深さ０.５μｍ、ピッチ１ｍｍの第二の格子形状を切削加工した。
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℃に管理され、振動制御システム［(株)昭和サイエンス］により０.５Ｈｚ以上の振動の変位が５０μｍ以下に管理された恒温低振動室内で行った。
切削加工されたニッケル−リン無電解メッキ面のあるステンレス鋼部材を射出成形金型に組み込み、射出成形機（型締力２ＭＮ）を用いて、脂環式構造を有する樹脂［日本ゼオン(株)、ゼオノア１０６０Ｒ］から、樹脂温度３１０℃、金型温度１００℃の条件で、寸法１５２.４ｍｍ×２０３.２ｍｍ、厚さ１.０ｍｍのグリッド偏光子用平板を射出成形した。得られたグリッド偏光子用平板の表面には、図３に示される形態の幅０.１μｍ、ピッチ０.２μｍ、高さ０.１μｍの微細格子形状と、この微細格子形状と直交する幅１０μｍ、ピッチ１ｍｍ、高さ０.５μｍの第二の格子形状が形成されていた。
この射出成形板を、蒸着源に対して微細格子形状及び第二の格子形状の陰が形成される４５度の傾きになるように設置してアルミニウムを蒸着し、直線状の突起の上面と一側面にアルミニウムを蒸着した、さらに、逆の方向で蒸着源に対して４５度の傾きになるように設置して、残りの他の側面にアルミニウムを蒸着し、微細格子形状の直線状の突起の間の窪みの面が蒸着されていない状態として、電磁波遮蔽性グリッド偏光子を完成した。
得られた電磁波遮蔽性グリッド偏光子について、瞬間マルチ測光システム［大塚電子(株)、ＭＣＰＤ−３０００］を用いて、波長５５０ｎｍにおけるｓ偏光透過率とｐ偏光透過率を測定した。ｓ偏光透過率は６０.５％、ｐ偏光透過率は０.１％であり、偏光透過率差は６０.４％であった。
得られた電磁波遮蔽性グリッド偏光子について、スペクトラムアナライザ［アンリツ(株)、ＭＳ２６６１Ｃ］を用いて、シールドボックス法により５００ＭＨｚの電磁波の遮蔽性能を測定した。電磁波減衰量は、４２ｄＢであった。
実施例２
直径２００.０ｍｍで高さ１５５.０ｍｍの円筒形のステンレス鋼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、実施例１と同様に直線状突起を形成した工具と微細切削加工機を用いて、ニッケル−リン無電解メッキ面に円筒の円周端面に平行に、幅０.１μｍ、高さ０.１μｍ、ピッチ０.２μｍの直線状の窪みからなる微細格子形状を切削加工した。
さらに単結晶ダイヤモンドバイトを用いて、微細格子形状の窪みと垂直方向に、幅１０μｍ、深さ０.５μｍ、ピッチ１ｍｍの第二の格子形状を切削加工した。
押出成形により得られた厚さ１００μｍの脂環式構造を有する樹脂［日本ゼオン(株)、ゼオノア１４２０Ｒ］の１５５.０ｍｍ幅のフィルム上へ、１００ｎｍ厚さで紫外線硬化性アクリル樹脂を塗布し、切削加工されたニッケル−リン無電解メッキ面のある円筒へ密着させて、フィルム裏側から高圧水銀灯で紫外線を照射し、微細格子形状と第二の格子形状をフィルムへ転写した。
フィルムから微細格子形状と第二の格子形状が転写された寸法１５２.４ｍｍ×２０３.２ｍｍの部分を切り出し、実施例１と同様にして、突起の上面及び微細格子形状の両側面にアルミニウムを蒸着して電磁波遮蔽性グリッド偏光子を完成し、偏光透過率と電磁波の遮蔽性能を測定した。
ｓ偏光透過率は６０.６％、ｐ偏光透過率は０.５％であり、偏光透過率差は６０.１％であった。電磁波減衰量は、４１ｄＢであった。
実施例３
実施例１と同様にして作製した金型部材上に、スルファミン酸ニッケル水溶液を用いた電鋳により、ニッケルを３００μｍの厚さに形成し、金型部材から引き剥がして二つの格子形状を持つ金属版を得た。この金属版を射出成形金型に組み込み、実施例１と同様にして電磁波遮蔽性グリッド偏光子を完成し、偏光透過率と電磁波の遮蔽性能を測定した。
ｓ偏光透過率は６０.３％、ｐ偏光透過率は０.３％であり、偏光透過率差は６０.０％であった。電磁波減衰量は、４０ｄＢであった。
実施例４
寸法５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ１０.０ｍｍのステンレス鋼ＳＵＳ４３０の５０ｍｍ×５０ｍｍの一面に、厚さ１００μｍのニッケル−リン無電解メッキを施し、電子線ポジレジスト［日本ゼオン(株)、ＺＥＰ５２０］を０.１μｍ厚さに塗布し、電子線描画装置［(株)エリオニクス、ＥＬＳ−７０００］を用いて、３０ｍｍ×３０ｍｍの領域に、３０ｍｍの一方の辺に平行な幅０.１μｍ、ピッチ０.２μｍの微細格子形状と、もう一方の辺に平行に幅１０μｍ、ピッチ１.０ｍｍの第二の格子形状をレジストが溶解するように描画した。次いで専用現像液で現像し、プラズマエッチング装置［オックスフォード・インストゥルメンツ(株)、Plasmalab System 100  ＩＣＰ１８０］でエッチングし、専用剥離液でレジストを剥離することにより、深さ０.１μｍの二つの格子形状が形成された金型部材を作製した。
前記二つの格子形状が形成された金型部材から、二つの格子形状が形成された３０ｍｍ×３０ｍｍの領域を切り出し、実施例１と同様にして電磁波遮蔽性グリッド偏光子を完成し、偏光透過率と電磁波の遮蔽性能を測定した。
ｓ偏光透過率は５９.９％、ｐ偏光透過率は１.３％であり、偏光透過率差は５８.６％であった。電磁波減衰量は、３７ｄＢであった。
実施例５
寸法５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ１.０ｍｍ、Ｒa０.０１μｍのガラス基材上の５０ｍｍ×５０ｍｍの一面に、電子線ネガレジスト［日本ゼオン(株)、ＺＥＮ４２００］を０.１μｍ厚さに塗布し、電子線描画装置［(株)エリオニクス、ＥＬＳ−７０００］を用いて、３０ｍｍ×３０ｍｍの領域に、３０ｍｍの一方の辺に平行な幅０.１μｍ、ピッチ０.２μｍの微細格子形状と、もう一方の辺に平行に幅１０μｍ、ピッチ１.０ｍｍの第二の格子形状をレジストが残存するように描画した。次いで専用現像液で現像し、高さ０.１μｍの二つの格子形状がガラス基材上に電子線レジストで形成された部材を作製した。前記部材の上にスルファミン酸ニッケル水溶液を用いてニッケルを３００μｍの厚さに電鋳し、前記部材から引き剥がして、二つの格子形状が形成された金属版を得た。
前記二つの格子形状が形成された金属版から二つの格子形状が形成された３０ｍｍ×３０ｍｍの領域を切り出し、実施例１と同様にして電磁波遮蔽性グリッド偏光子を完成し、偏光透過率と電磁波の遮蔽性能を測定した。
ｓ偏光透過率は５９.５％、ｐ偏光透過率は１.２％であり、偏光透過率差は５８.３％であった。電磁波減衰量は、３６ｄＢであった。
実施例６
寸法５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ１.０ｍｍのガラス基板上に、アルミニウムを厚さ０.１μｍに蒸着し、電子線ネガレジスト［日本ゼオン(株)、ＺＥＮ４２００］を塗布し、電子線描画装置［(株)エリオニクス、ＥＬＳ−７０００］を用いて、３０ｍｍ×３０ｍｍの領域に、３０ｍｍの一方の辺に平行な幅０.１μｍ、ピッチ０.２μｍの微細格子形状と、もう一方の辺に平行に幅１０μｍ、ピッチ１.０ｍｍの第二の格子形状をレジストが残存するように描画した。次いで専用現像液で現像し、プラズマエッチング装置［オックスフォード・インストゥルメンツ(株)、Plasmalab System 100  ＩＰＣ１８０］でエッチングし、専用剥離液でレジストを剥離することにより、高さ０.１μｍの二つの格子形状が形成された電磁波遮蔽性グリッド偏光子を完成し、実施例１と同様にして、偏光透過率と電磁波の遮蔽性能を測定した。
ｓ偏光透過率は５９.２％、ｐ偏光透過率は１.５％であり、偏光透過率差は５７.７％であった。電磁波減衰量は、３６ｄＢであった。
【００２５】
比較例１
微細格子形状のみを切削加工し、第二の格子形状を加工しなかった以外は、実施例１と同様にして、ステンレス鋼部材を加工した。
この切削加工されたステンレス鋼部材を射出成形金型に組み込み、実施例１と同様にして、グリッド偏光子用平板を射出成形し、さらにアルミニウム蒸着してグリッド偏光子を作製した。
得られたグリッド偏光子について、実施例１と同様にして、評価を行った。ｓ偏光透過率は６１.０％、ｐ偏光透過率は０.２％であり、偏光透過率差は６０.８％であった。電磁波減衰量は、３.０ｄＢであった。
比較例２
微細格子形状のみを形成し、第二の格子形状を形成しなかった以外は、実施例２と同様にして円筒形のステンレス鋼部材を作製した。
この切削加工された円筒形のステンレス鋼部材を用い、実施例２と同様にしてグリッド偏光子用フィルムを作製し、さらにアルミニウムを蒸着してグリッド偏光子を完成し、偏光透過率と電磁波の遮蔽性能を測定した。
ｓ偏光透過率は６０.９％、ｐ偏光透過率は０.２％であり、偏光透過率差は６０.７％であった。電磁波減衰量は、２.６ｄＢであった。
比較例３
微細格子形状のみを形成し、第二の格子形状を形成しなかった以外は、実施例３と同様にして金属版を作製した。次いで該金属版から微細格子形状が形成された３０ｍｍ×３０ｍｍの領域を切り出し、実施例３と同様にしてグリッド偏光子を完成し、偏光透過率と電磁波の遮蔽性能を測定した。
ｓ偏光透過率は６０.５％、ｐ偏光透過率は０.２％であり、偏光透過率差は６０.３％であった。電磁波減衰量は、２.６ｄＢであった。
比較例４
微細格子形状のみを形成し、第二の格子形状を形成しなかった以外は、実施例４と同様にして金型部材を作製した。次いで該金型部材から微細格子形状が形成された３０ｍｍ×３０ｍｍの領域を切り出し、実施例４と同様にしてグリッド偏光子を完成し、偏光透過率と電磁波の遮蔽性能を測定した。
ｓ偏光透過率は５９.８％、ｐ偏光透過率は０.４％であり、偏光透過率差は５９.４％であった。電磁波減衰量は、２.７ｄＢであった。
比較例５
微細格子形状のみを形成し、第二の格子形状を形成しなかった以外は、実施例５と同様にして金属版を作製した。次いで該金属版から微細格子形状が形成された３０ｍｍ×３０ｍｍの領域を切り出し、実施例５と同様にしてグリッド偏光子を完成し、偏光透過率と電磁波の遮蔽性能を測定した。
ｓ偏光透過率は５９.８％、ｐ偏光透過率は０.４％であり、偏光透過率差は５９.４％であった。電磁波減衰量は、２.７ｄＢであった。
比較例６
微細格子形状のみを形成し、第二の格子形状を形成しなかった以外は、実施例６と同様にしてグリッド偏光子を作製し、偏光透過率と電磁波の遮蔽性能を測定した。
ｓ偏光透過率は５９.４％、ｐ偏光透過率は１.７％であり、偏光透過率差は５７.７％であった。電磁波減衰量は、２.８ｄＢであった。
【００２６】
実施例７
微細格子形状、第二の格子形状及び第三の格子形状を有する図７に示す態様の電磁波遮蔽性グリッド偏光子を作製した。
寸法１５２.４ｍｍ×２０３.２ｍｍ、厚さ１０.０ｍｍのステンレス鋼ＳＵＳ４３０の１５２.４ｍｍ×２０３.２ｍｍの一面に、厚さ１００μｍのニッケル−リン無電解メッキを施し、微細切削加工機と実施例１で作製した切削工具を用いて、ニッケル−リン無電解メッキ面に、長さ２０３.２ｍｍの辺に平行な幅０.１μｍ、深さ０.１μｍ、ピッチ０.２μｍの直線状の窪みからなる微細格子形状を切削加工した。なお、ニッケル−リン無電解メッキ面の切削加工は、実施例１と同様に管理された恒温低振動室内で行った。
さらに、単結晶ダイヤモンドバイトを用いて、微細格子形状の直線状の窪みと垂直方向に、幅１０μｍ、深さ０.５μｍ、ピッチ１ｍｍの第二の格子形状と、微細格子形状の直線状の窪みと６０度の角度をなす方向に、幅１０μｍ、深さ０.５μｍ、ピッチ１ｍｍの第三の格子形状とを切削加工した。
切削加工されたニッケル−リン無電解メッキ面のあるステンレス鋼部材を射出成形金型に組み込み、実施例１と同様にして、脂環式構造を有する樹脂［日本ゼオン(株)、ゼオノア１０６０Ｒ］から、寸法１５２.４ｍｍ×２０３.２ｍｍ、厚さ１.０ｍｍのグリッド偏光子用平板を射出成形した。得られたグリッド偏光子用平板の表面には、図７に示される形態の幅０.１μｍ、ピッチ０.２μｍ、高さ０.１μｍの微細格子形状と、微細格子形状と直交する幅１０μｍ、ピッチ１ｍｍ、高さ０.５μｍの第二の格子形状と、微細格子形状と６０度の角度で交差する幅１０μｍ、ピッチ１ｍｍ、高さ０.５μｍの第三の格子形状とが形成されていた。
この射出成形板に、実施例１と同様にしてアルミニウムを蒸着し、微細格子形状の直線状の突起の間の窪みの面が蒸着されていない状態として、電磁波遮蔽性グリッド偏光子を完成し、実施例１と同様にして、偏光透過率と電磁波の遮蔽性能を測定した。ｓ偏光透過率は６０.３％、ｐ偏光透過率は０.１％であり、偏光透過率差は６０.２％であった。電磁波減衰量は、４３ｄＢであった。
実施例８
微細格子形状と正弦波曲線を有する図８に示す態様の電磁波遮蔽性グリッド偏光子を作製した。
寸法５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ１.０ｍｍのガラス基板上に、アルミニウムを厚さ０.１μｍに蒸着し、電子線ネガレジスト［日本ゼオン(株)、ＺＥＮ４２００］を塗布し、電子線描画装置［(株)エリオニクス、ＥＬＳ−７０００］を用いて、３０ｍｍ×３０ｍｍの領域に、３０ｍｍの一方の辺に平行な幅０.１μｍ、ピッチ０.２μｍの微細格子形状と、該微細格子形状と交差する幅１０μｍ、ピッチ１.０ｍｍ、振幅２００μｍ、周波６５０μｍで位相が１８０度ずつずれる正弦波曲線群をレジストが残存するように描画した。次いで専用現像液で現像し、プラズマエッチング装置［オックスフォード・インストゥルメンツ(株)、Plasmalab System 100  ＩＰＣ１８０］でエッチングし、専用剥離液でレジストを剥離することにより、深さ０.１μｍの微細格子形状と正弦波曲線が形成された電磁波遮蔽性グリッド偏光子を完成し、実施例１と同様にして、偏光透過率と電磁波の遮蔽性能を測定した。
ｓ偏光透過率は５９.２％、ｐ偏光透過率は１.４％であり、偏光透過率差は５７.８％であった。電磁波減衰量は、３４ｄＢであった。
実施例１〜６及び比較例１〜６の結果を第１表に、実施例７〜８の結果を第２表に示す。
【００２７】
【表１】
2006078665.tif 000003
【００２８】
【表２】
2006078665.tif 000004
【００２９】
第１表に見られるように、実施例１〜６の電磁波遮蔽性グリッド偏光子と比較例１〜６のグリッド偏光子は、いずれもｓ偏光透過率とｐ偏光透過率の差が５７％を超え、良好な偏光特性を有している。しかし、微細格子形状のみを有する比較例１〜６のグリッド偏光子の電磁波減衰量が約３ｄＢであって、電磁波遮蔽効果がほとんど見られないのに対して、微細格子形状と第二の格子形状を有する実施例１〜６の電磁波遮蔽性グリッド偏光子は、電磁波減衰量が約４０ｄＢであり、良好な電磁波遮蔽性能を有している。
第２表に見られるように、実施例１の電磁波遮蔽性グリッド偏光子にさらに第三の格子形状を付け加えた実施例７の電磁波遮蔽性グリッド偏光子は、実施例１の電磁波遮蔽性グリッド偏光子と比べて偏光透過率差はわずかに低下しているが、電磁波減衰量はわずかに向上している。微細格子形状及びこれと交差する正弦波曲線群を有する実施例８の電磁波遮蔽性グリッド偏光子も、ほぼ良好な偏光特性と電磁波遮蔽性能を有している。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子は、良好な偏光特性と電磁波遮蔽能を兼ね備え、液晶ディスプレイに組み込むことにより、電子部品に悪影響を及ぼす波長１０μｍ〜１０6ｍの電磁波を遮蔽して、周辺の電子機器の誤動作を防止することができる。本発明方法によれば、このような電磁波遮蔽性グリッド偏光子を大面積で経済的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の一態様の部分斜視図である。
【図２】本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の他の態様の部分斜視図である。
【図３】本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の他の態様の部分斜視図である。
【図４】本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の他の態様の部分斜視図である。
【図５】本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の他の態様の部分斜視図である。
【図６】本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の他の態様の部分斜視図である。
【図７】本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の他の態様の説明図である。
【図８】本発明の電磁波遮蔽性グリッド偏光子の他の態様の説明図である。
【図９】本発明方法に用いる切削工具の作製法の一態様の説明図である。
【図１０】本発明方法における金型部材の加工方法の一態様の説明図である。
【図１１】斜方蒸着の一態様の説明図である。
【図１２】斜方蒸着の他の態様の説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  微細格子形状
２  第二の格子形状
３  微細格子形状
４  第二の格子形状
５  第三の格子形状
６  正弦波曲線
７  材料
８  高エネルギー線
９  直線状の窪み
１０  切削工具
１１  金型部材
１２  金型用鋼材
１３  金属層
１４  透明樹脂成形体
１５  蒸着源
【図１】
2006078665.tif 000005
【図２】
2006078665.tif 000006
【図３】
2006078665.tif 000007
【図４】
2006078665.tif 000008
【図５】
2006078665.tif 000009
【図６】
2006078665.tif 000010
【図７】
2006078665.tif 000011
【図８】
2006078665.tif 000012
【図９】
2006078665.tif 000013
【図１０】
2006078665.tif 000014
【図１１】
2006078665.tif 000015
【図１２】
2006078665.tif 000016