(57)【要約】【課題】効率的で、且つ簡便な工程で、偏光分離性能に優れた広い面積のグリッド偏光子を製造する方法を提供する。【解決手段】透明基材の少なくとも一方の表面に、細長く線状に延びる高さＨの畝状凸部が互いに離間した状態で略平行に複数並び、且つ前記畝状凸部の頂部の両側に畝状凸部間に形成される溝方向に向ってオーバーハングが形成された凹凸構造、例えば、畝状凸部間に形成される溝の開口部側の幅Ｔが深部側の幅Ｗよりも大きくなっている凹凸構造や、凸部の高さの１／２の高さレベルでの凸部の幅Ｂ1/2が凸部の頂部側の最大幅Ａの０．９５倍よりも小さくなっている凹凸構造を形成し、該凹凸構造の上に吸光性材料物理蒸着する工程を含む、グリッド偏光子の製法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の透明基材の少なくとも一方の表面に、細長く線状に延びる畝状凸部が互いに離間した状態で略平行に複数並び、且つ  前記畝状凸部の頂部の両側に、前記畝状凸部間に形成される溝方向に向ってオーバーハングが形成されている凹凸構造を形成し、
該凹凸構造の上に吸光性材料を物理蒸着する工程を含む、グリッド偏光子の製法。
【請求項２】
前記凹凸構造は、前記畝状凸部間に形成される溝の開口部側の幅Ｔが深部側の幅Ｗよりも小さくなっている、請求項１又は２に記載のグリッド偏光子の製法。
【請求項３】
前記凹凸構造は、凸部の高さの１／２の高さレベルでの凸部の幅Ｂ1/2が凸部の頂部側の最大幅Ａの０．９５倍よりも小さくなっている、請求項１に記載のグリッド偏光子の製法。
【請求項４】
さらに湿式エッチング法によって吸光性材料の膜の一部を除去する工程を含む請求項１〜３のいずれかに記載のグリッド偏光子の製法。
【請求項５】
透明基材が長尺状のものである請求項１〜４のいずれかに記載のグリッド偏光子の製法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の製法によって得られるグリッド偏光子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリッド偏光子の製法に関する。さらに詳細には、効率的で、且つ簡便な工程で、偏光分離性能に優れた広い面積のグリッド偏光子を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光面を自由に設定することができる偏光子としてグリッド偏光子が知られている。これは、多数の線状金属（ワイヤ）を一定の周期で平行に配列したグリッド構造をもつ光学部材である。グリッドの周期が入射光の波長より短い金属製グリッド構造を形成すると、グリッド構造に対して平行な偏光成分は反射され、垂直な偏光成分は透過され、単一偏光を作りだす偏光子として機能する。このグリッド偏光子は、光通信ではアイソレーターの光部品として、液晶表示装置では光の利用率を高め輝度を向上させるための部品として、利用することが提案されている。
【０００３】
樹脂フィルム基材上にグリッド構造を形成してグリッド偏光子を製造する方法が種々提案されている。例えば、特許文献１に、透明で柔軟な基板上に金属膜を形成し、金属膜の融点以下で基板と金属膜とを延伸することにより、延伸方向に直交する方向に金属膜の割れを発生させ、異方的な形状を有する金属部分と誘電体部分とからなる構造を形成することが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、結晶部及び非晶部が交互に連なる高次構造を有するフィルム、又はガラス転移温度が異なる二種の相が延伸方向に交互に連なる高次構造を有するフィルム、の片面又は両面の全面に、導電性薄膜を形成して複合膜を得、その複合膜を延伸し、熱固定することによって、異方的な導電性部分と高分子誘電体部分からなる構造を形成することが開示されている。
しかし、本発明者の検討によると、特許文献１や特許文献２に記載の方法では、グリッド間が接触したり、間隔が不均一になったりして、偏光分離性能に優れた広い面積のグリッド偏光子を安定的に効率的に得ることができなかった。
【０００５】
特許文献４には、凹凸形状を形成した基板上にマスキング層を形成し、頂部のマスキング層だけを取り除き、次いでＰＶＤ法により金属層を形成させ、マスキング層を離型することによりグリッド偏光子を得る製造方法が開示されている。ＰＶＤ法により成膜した金属層は連続膜となるので、マスキング層を剥がすときに、底部の金属層だけでなく頂部の金属層も剥がれてしまうので、グリッドに欠陥が生じやすい。
【０００６】
本出願人は、特許文献３において、（Ａ）モース硬度９以上の材料を高エネルギー線を用いて加工し、先端に幅６００ｎｍ以下の突起を形成してなる工具を作製し、（Ｂ）該工具を使用して金型部材上に、幅５０〜６００ｎｍ、ピッチ５０〜１，０００ｎｍ、高さ５０〜８００ｎｍの微細格子形状を形成し、（Ｃ）該金型部材の微細格子形状を透明樹脂成形体に転写し、（Ｄ）該微細格子形状が転写された透明樹脂成形体に導電性反射体を蒸着することを特徴とするグリッド偏光子の製造方法を提案した。しかし、特許文献３に記載の実施例では、凹凸構造上に導電性反射体を蒸着したときに、凸部頂面及び凹部底面に膜が形成されるだけでなく、それらを連結する膜が形成されることがあり、その結果、偏光分離特性が低下することがあった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−７４９３５号公報
【特許文献２】特開２００５−１４８４１６号公報
【特許文献３】特開２００６−１７８７９号公報
【特許文献４】特開２００６−４７８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、効率的で、且つ簡便な工程で、偏光分離性能に優れた広い面積のグリッド偏光子を製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、前記目的を達成するために鋭意検討した結果、透明基材の少なくとも一方の表面に、細長く線状に延びる畝状凸部が互いに離間した状態で略平行に複数並び、且つこれらの畝状凸部間に形成される溝の開口部側の幅Ｔが深部側の幅Ｗよりも小さくなっている凹凸構造を形成し、該凹凸構造の上に吸光性材料を物理蒸着することによって、又は、透明基材の少なくとも一方の表面に、細長く線状に延びる畝状凸部が互いに離間した状態で略平行に複数並び、且つこれらの畝状凸部の頂部側の幅Ａが基部側の幅Ｂよりも大きくなっている凹凸構造を形成し、該凹凸構造の上に吸光性材料を物理蒸着することによって、凹凸構造の凸部頂面のみに格子が形成されたグリッド偏光子が容易に得られ、このグリッド偏光子が、優れた偏光分離性能を有することを見出した。本発明はこの知見に基づいてさらに検討し、完成したものである。
【００１０】
すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
（１）  板状の透明基材の少なくとも一方の表面に、細長く線状に延びる畝状凸部が互いに離間した状態で略平行に複数並び、且つこれらの畝状凸部の頂部の両側に、これらの畝状凸部間に形成される溝方向に向ってオーバーハングが形成されている凹凸構造を形成し、
該凹凸構造の上に吸光性材料を物理蒸着する工程を含む、グリッド偏光子の製法。
（２）  前記凹凸構造は、前記畝状凸部間に形成される溝の開口部側の幅Ｔが深部側の幅Ｗよりも小さくなっている、前記のグリッド偏光子の製法。
（３）  前記凹凸構造は、凸部の高さの１／２の高さレベルでの凸部の幅Ｂ1/2が凸部の頂部側の最大幅Ａの０．９５倍よりも小さくなっている、前記のグリッド偏光子の製法。
（４）  さらに湿式エッチング法によって吸光性材料の膜の一部を除去する工程を含む前記のグリッド偏光子の製法。
（５）  透明基材が長尺状のものである前記のグリッド偏光子の製法。
（６）  前記の製法によって得られるグリッド偏光子。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の製造方法によれば、凹凸構造の凸部頂面以外の場所に吸光性材料の蒸着膜が積層されにくいので、グリッド間が接触したり、間隔が不均一になったりせずに、効率的で、且つ簡便な工程で、偏光分離性能、光線透過率に優れた広い面積のグリッド偏光子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のグリッド偏光子の製造方法は、透明基材の少なくとも一方の表面に、細長く線状に延びる畝状凸部が互いに離間した状態で略平行に複数並び、且つ前記畝状凸部の頂部の両側に前記畝状凸部間に形成される溝方向に向ってオーバーハングが形成されている凹凸構造を形成し、該凹凸構造の上に吸光性材料を物理蒸着する工程を含むものである。
また、本発明のグリッド偏光子の製造方法は、透明基材の少なくとも一方の表面に、細長く線状に延びる畝状凸部が互いに離間した状態で略平行に複数並び、且つ前記畝状凸部間に形成される溝の開口部側の幅Ｔが深部側の幅Ｗよりも小さくなっている凹凸構造を形成し、該凹凸構造の上に吸光性材料を物理蒸着する工程を含むもの、
又は、透明基材の少なくとも一方の表面に、細長く線状に延びる畝状凸部が互いに離間した状態で略平行に複数並び、且つ凸部の高さの１／２の高さレベルでの凸部の幅Ｂ1/2が凸部の頂部側の最大幅Ａの０．９５倍よりも小さくなっている凹凸構造を形成し、該凹凸構造の上に吸光性材料を物理蒸着する工程を含むものである。
【００１３】
本発明に用いられる透明基材は、透明樹脂、ガラスなどの透明な材料からなるもの、好ましくは透明樹脂からなるものである。該透明樹脂は、加工性の観点からガラス転移温度が６０〜２００℃であることが好ましく、１００〜１８０℃であることがより好ましい。なお、ガラス転移温度は示差走査熱量分析（ＤＳＣ）により測定することができる。
【００１４】
透明樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、二酢酸セルロース、三酢酸セルロース、脂環式オレフィンポリマーなどが挙げられる。これらのうち、透明性、低吸湿性、寸法安定性、加工性の観点から脂環式オレフィンポリマーが好適である。脂環式オレフィンポリマーとしては、特開平０５−３１０８４５号公報に記載されている環状オレフィンランダム多元共重合体、特開平０５−９７９７８号公報に記載されている水素添加重合体、特開平１１−１２４４２９号公報（米国特許第６，５１１，７５６号公報）に記載されている熱可塑性ジシクロペンタジエン系開環重合体及びその水素添加物等が挙げられる。
【００１５】
本発明に用いる透明樹脂は、顔料や染料のごとき着色剤、蛍光増白剤、分散剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、耐電防止剤、酸化防止剤、滑剤、溶剤などの配合剤が適宜配合されたものであってもよい。
透明基材は、前記透明樹脂を公知の方法で成形することによって得られる。成形法としては、例えば、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。
【００１６】
透明基材の平均厚さは、取り扱い性の観点から通常５μｍ〜１ｍｍ、好ましくは２０〜２００μｍである。透明基材は、４００〜７００ｎｍの可視領域の光の透過率が８０％以上であるものが好ましい。
また、透明基材は、その波長５５０ｎｍで測定したレターデーションＲｅ（Ｒｅ＝ｄ×（ｎx−ｎy）で定義される値、ｎx、ｎyは透明基材の面内主屈折率（ｎx≧ｎy）；ｄは透明基材の平均厚さである。）によって特に制限されない。面内の任意２点のレターデーションＲｅの差（レターデーションむら）は、好ましくは１０ｎｍ以下であり、より好ましくは５ｎｍ以下である。レターデーションむらが大きいと、液晶表示装置に用いた場合に表示面の明るさにバラツキが生じやすくなる。
【００１７】
本発明の製法においては、透明基材として長尺状のものが好ましく用いられる。長尺とは、幅に対し少なくとも５倍程度以上の長さを有するものを言い、好ましくは１０倍もしくはそれ以上の長さを有するものを言い、具体的にはロール状に巻回されて保管または運搬される程度の長さを有するものを言う。透明基材の幅は、好ましくは５００ｍｍ以上、より好ましくは１０００ｍｍ以上である。本発明のグリッド偏光子の製造方法では、その製造工程の途中において、任意に、その幅方向の両端を切り落とす（トリミング）ことがある。この場合、前記透明基材の幅は、両端を切り落とした後の寸法とすることができる。
【００１８】
（凹凸構造形成工程）
本発明の製造方法においては、まず、前記透明基材の少なくとも一方の表面に細長く線状に延びた畝状の凸部が互いに離間した状態で略平行に複数並んだ凹凸構造を形成する。該畝状凸部は、頂部の両側に、ＰＶＤ法による堆積物を遮ることができる程度の大きさのオーバーハングが、前記畝状凸部間に形成される溝方向に向かって形成されている。このオーバーハングによって物理蒸着による堆積物が遮られオーバーハングの下側に堆積し難くなる。なお、本発明において、略平行とは、平行方向から±５°の範囲内にあることをいう。
【００１９】
本発明の製法で形成される凹凸構造の一態様としては、畝状凸部間に形成される溝の開口部側の幅Ｔが、深部側の幅Ｗよりも小さくなっているもの、又は凸部の頂部側の幅Ａが、基部側の幅Ｂよりも大きくなっているものが挙げられる。
図１は凹凸構造の一態様を示す断面図である。図１では上辺（凸部の頂部側の幅Ａ）が下辺（基部側の幅Ｂ）よりも長い台形（いわゆる逆テーパー状）の凸部１２が基材１の上に形成されている。逆テーパー状凸部１２間に形成される溝の開口部側の幅Ｔは、深部側の幅Ｗよりも小さくなっている。
図２は別の凹凸構造の別の態様を示す断面図である。図２では基部側の幅Ｂよりも大きい直径（凸部の頂部側の幅Ａ）の円が頂部に形成された形状の凸部１３が基材１の上に形成されている。凸部１３間に形成される溝の開口部側の幅Ｔは、深部側の幅Ｗよりも小さくなっている。
【００２０】
凸部の高さＨ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。
畝状凸部間に形成される溝の開口部間隔Ｔは、好ましくは２００ｎｍ以下、好ましくは２０〜１００ｎｍである。
また、畝状凸部の高さＨの１／２倍の高さレベルでの凸部の幅Ｂ1/2は、凸部の頂部側の幅Ａの０．９５倍よりも小さいことが好ましい。
このように、ＴとＷ、又はＡとＢとが上記のような関係を満たす凹凸構造の上に後述する物理蒸着によって吸光性薄膜を形成すると、凸部の頂面に優先的に吸光性薄膜が堆積し、凸部頂面以外の場所に吸光性薄膜が堆積されにくくなり、グリッド間が連結されたり、溝部底面に吸光性薄膜が堆積しなくなる。
【００２１】
畝状凸部は、畝の幅が好ましくは２５〜３００ｎｍであり、畝の長さが好ましくは８００ｎｍ以上である。なお、畝の幅は凸部の最大幅である。
また、凸部の中心間距離（ピッチ）は、好ましくは２０〜５００ｎｍ、より好ましくは３０〜３００ｎｍである。
凹凸構造は、凸部が非周期的に並んだものであってもよいが、偏光分離性などの光学特性を得るために凸部が周期的に並んだものが好ましい。
【００２２】
畝状凸部間に形成される溝の開口部側の幅Ｔが、深部側の幅Ｗよりも小さくなっているものか、又は凸部の頂部側の幅Ａが、基部側の幅Ｂよりも大きくなっている構造を形成する方法は特に制限されない。例えば、凹凸構造に対応する矩形又は波形の凹凸形状を有する転写ロールを用いて長尺の樹脂原反フィルム表面に転写した後、（１）有機層または無機層を物理蒸着により成膜することによって、（２）有機層または無機層を物理蒸着により成膜し、次いで物理蒸着部をエッチングマスクとしてエッチング処理することによって、（３）有機層または無機層を斜方より物理蒸着を用いて成膜することによって得られる。
上記（１）〜（３）の方法を以下に詳しく説明する。
【００２３】
（１）有機層または無機層を物理蒸着により成膜する方法
（１）の方法は、矩形又は波形の凹凸形状をフィルム表面に転写した後、凹凸形状上に有機層又は無機層を物理蒸着により成膜する方法である。物理蒸着は蒸着材料を蒸発・イオン化し、被膜を形成させる方法であり、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、使用する材料の特性により適宜選択することができる。物理蒸着は、凹凸形状の凸部頂部から材料が堆積する性質があるため、凸部の頂部側の幅が基部側の幅よりも大きい構造体を作製することができる。
【００２４】
有機層を形成する材料としては特に制限はないが、透明樹脂であることが好ましく、透明樹脂としては、先に例示したものを使用することができる。無機層を形成する材料としては、非導電性の材料であれば特に制限はなく、酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン等を使用することができる。
【００２５】
（２）有機層または無機層を物理蒸着により成膜し、次いで物理蒸着部をエッチングマスクとしてエッチング処理する方法
（２）の方法は、矩形又は波形の凹凸形状をフィルム表面に転写した後、凹凸形状上に有機層又は無機層を物理蒸着により成膜し、該蒸着部をエッチングマスクとして凹部をエッチング加工する方法である。物理蒸着は、凹凸形状の凸部頂部から材料が堆積する性質があるため、エッチングマスクとして用いる層の厚みを調整することにより、凸部の頂部のみにエッチングマスク層を形成させる。エッチングマスク層を形成した後、全体をエッチング処理することにより、凸部の頂部以外の箇所をエッチングすることができ、結果として凸部の頂部の幅が基部の幅よりも大きい構造体を作製することができる。
有機層及び無機層としては、（１）の方法で用いることができる材料と同様のものを用いることができる。また、物理蒸着としては、前述の手法を用いることができる。エッチング処理としては、ウエットエッチング、ドライエッチングを用いることができるが、等方性エッチングを使用することが好ましい。なお、ドライエッチングは一般的には異方性エッチングであるが、出力、ガス圧等の条件を適宜調整することにより、等方性エッチングにすることができる。なお、エッチングに際しては、基材（ここでは凹凸形状を転写した材料）とエッチングマスクのエッチングレート差が大きいほど良く、例えば、基材としてガラスを使用した場合はＣｒ、基材として有機層を用いた場合は酸化ケイ素等のように、エッチング条件により適宜選択することができる。
【００２６】
（３）有機層または無機層を斜方より物理蒸着を用いて成膜する方法
（３）の方法は、矩形又は波形の凹凸形状をフィルム表面に転写した後、有機層または無機層を斜方より物理蒸着を行う方法である。凹凸形状上に有機層または無機層を斜方より蒸着すると、凸部の影の部分（凹部の内部）には材料が堆積されない。その結果、凸部上部に選択的に層が形成され、凸部の頂部の幅が基部の幅よりも大きい構造体を作製することができる。
有機層及び無機層としては、前述の材料を用いることができる。また、物理蒸着としては、前述の手法を用いることができるが、蒸着時に凹凸形状の斜方から蒸着を行う。斜方から物理蒸着を行う条件は、転写パターンのサイズにより適宜調整することができるが、凹凸形状を転写したフィルムの法線方向を０°とした場合、凹凸形状の長手方向に対して、好ましくは３０°以上、さらに好ましくは、５０°以上の角度から斜方蒸着する。
【００２７】
（吸光性薄膜の積層工程）
本発明の製造方法では、前記凹凸構造の上に物理蒸着（ＰＶＤ法）によって吸光性材料からなる膜（吸光性薄膜）を積層する。
吸光性材料としては、導電性のものが好ましく、具体的には、アルミニウム、インジウム、マグネシウム、ロジウム、スズ等の金属が挙げられる。
【００２８】
ＰＶＤ法は、蒸着材料を蒸発・イオン化し、被膜を形成させる方法である。具体的には、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング（イオンめっき）法、イオンビームデポジション法等の中から適宜選択することができる。これらのうち真空蒸着法が好適である。
真空蒸着法は、真空にした容器の中で、蒸着材料を加熱し気化もしくは昇華して、離れた位置に置かれた基板の表面に付着させ、薄膜を形成する方法である。蒸着材料、基板の種類により、抵抗加熱、電子ビーム、高周波誘導、レーザーなどの方法で加熱される。
【００２９】
積層される吸光性薄膜の厚さは、特に制限されないが、通常２０〜５００ｎｍ、好ましくは３０〜３００ｎｍ、より好ましくは４０〜２００ｎｍである。なお吸光性薄膜の厚さは凸部の頂面に積層された吸光性薄膜の厚さである。
【００３０】
前記凹凸構造の上にＰＶＤ法による製膜を行った場合、凹凸構造の凸部頂面に吸光性薄膜が積層される。一方、凸部に形成されたオーバーハング部の遮蔽効果により、凸部側面又は凹部（溝部）底面に吸光性薄膜がほとんど積層されない。仮に凸部側面又は凹部底面等に吸光性薄膜が積層された場合でも、本発明によれば、後述するように湿式エッチング工程を経ることによって取り除くことができる。
【００３１】
（無機酸化物膜の積層工程）
ＰＶＤ法によって積層された吸光性薄膜は、凸部頂部の幅よりも通常広い幅になる。吸光性薄膜の幅は狭い方が好ましいので、後述の湿式エッチングのマスクとして、ＰＶＤ法によって積層された吸光性薄膜の上にＰＶＤ法によって無機酸化物膜を積層し、エッチングすることが好ましい。
無機酸化物は、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、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。この中では特に酸化ケイ素が好ましい。積層される無機酸化物膜の厚さは、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。
前記凹凸構造の上にＰＶＤ法によって積層された吸光性薄膜は、凸部の幅よりも通常広い幅になっており、凹凸構造の凹部の入口に張り出しているので、無機酸化物膜は、主に凸部頂面に積層された吸光性薄膜の上に積層される。
【００３２】
（延伸工程）
本発明の製造方法では、略平行に並んだ畝状凸部に直交する方向に延伸することができる。この延伸によって凸部の中心間距離が広がるため、吸光性薄膜間の間隔が広がり、結果として光線透過率が高くなる。また凹凸構造の凹部底面に吸光性薄膜が積層されていた場合には、該吸光性薄膜の側面が凸部側面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、凹部底面に積層された吸光性薄膜を優先的に除去することができるようになる。
【００３３】
延伸方法は特に限定されないが、畝状凸部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、畝状凸部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倍にすると好ましい。
延伸後の凹凸構造は、細長く線状に延びた畝状の凸部が互いに離間した状態で複数並んだ構造をそのまま維持しており、畝状凸部の幅及び高さもほとんど維持される。
一方、凸部の中心間距離は、延伸前よりも長くなり、好ましくは３０〜１０００ｎｍ、より好ましくは５０〜６００ｎｍである。
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。
【００３４】
（湿式エッチング工程）
本発明の製造方法では、凸部頂面に積層された吸光性薄膜の幅を狭め、また凹凸構造の凹部に積層された吸光性薄膜を取り除くために湿式エッチングを行うことが好ましい。湿式エッチング法に用いられるエッチング液は、透明基材を腐食等させずに吸光性薄膜の一部を除去できる液であれば良く、マスク層（無機酸化物膜）、吸光性薄膜、透明基材の材質に応じて適宜選択する。湿式エッチング液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属化合物を含有する溶液；硫酸、燐酸、硝酸、酢酸、フッ化水素、塩酸などを含有する溶液；過硫酸アンモニウム、過酸化水素、フッ化アンモニウム等やそれらの混合液からなる溶液などが挙げられる。また、湿式エッチング液には界面活性剤などの添加物を添加しても良い。
【００３５】
このエッチングによって、マスク層が積層されていない部分またはマスク層が薄い部分の下にある吸光性薄膜が除去される。具体的には、凸部の頂部に積層された吸光性薄膜の脇部分、凹凸構造の凹部の底面に積層された吸光性薄膜が除去される。一方、凸部頂部に凸部の幅と同程度の幅の吸光性薄膜が除去されずに残る。以上のようにしてグリッド偏光子が得られる。
【００３６】
本発明の製造方法によって得られるグリッド偏光子には、吸光性薄膜を形成した側の面に直接又は他の層を介して保護層を積層させてもよい。
保護層は、その材質によって特に制限されないが、透明材料からなるものが好ましい。透明材料としては、ガラス、無機酸化物、無機窒化物、多孔質物質、透明樹脂などが挙げられる。これらのうち、特に透明樹脂からなるものが好ましい。透明樹脂は、前述の透明基材を構成するものとして示したものから適宜選択して用いることができる。
保護層の平均厚さは、取り扱い性の観点から通常５μｍ〜１ｍｍ、好ましくは２０〜２００μｍである。保護層は、４００〜７００ｎｍの可視領域の光の透過率が８０％以上であるものが好ましい。
【００３７】
また、保護層は、その波長５５０ｎｍで測定したレターデーションＲｅ（Ｒｅ＝ｄ×（ｎx−ｎy）で定義される値、ｎx、ｎyは保護層の面内主屈折率（ｎx≧ｎy）；ｄは保護層の平均厚さである。）によって特に制限されない。面内の任意２点のレターデーションＲｅの差（レターデーションむら）は、好ましくは１０ｎｍ以下であり、より好ましくは５ｎｍ以下である。レターデーションむらが大きいと、液晶表示装置に用いた場合に表示面の明るさにバラツキが生じやすくなる。
【００３８】
保護層を積層させるために接着剤（粘着剤を含む）を用いることができる。凸部頂面と保護層との間に介在する接着剤からなる層（接着層）の平均厚さは、通常０．０１μｍ〜３０μｍ、好ましくは０．１μｍ〜１５μｍである。この接着剤としては、アクリル接着剤、ウレタン接着剤、ポリエステル接着剤、ポリビニルアルコール接着剤、ポリオレフィン接着剤、変性ポリオレフィン接着剤、ポリビニルアルキルエーテル接着剤、ゴム接着剤、塩化ビニル・酢酸ビニル接着剤、スチレン・ブタジエン・スチレン共重合体（ＳＢＳ共重合体）接着剤、その水素添加物（ＳＥＢＳ共重合体）接着剤、エチレン・酢酸ビニル共重合体およびエチレン−スチレン共重合体などのエチレン接着剤、および、エチレン・メタクリル酸メチル共重合体、エチレン・アクリル酸メチル共重合体、エチレン・メタクリル酸エチル共重合体、およびエチレン・アクリル酸エチル共重合体などのアクリル酸エステル接着剤などを挙げることができる。
【００３９】
本発明のグリッド偏光子は、直交する直線偏光のうちの一方を透過し、他方を反射する性質を持つ。このような直線偏光を透過光と反射光に分離する性質を利用して、液晶表示装置の輝度向上用の素子として本発明のグリッド偏光子をそのまま又は他の光学素子（偏光子、位相差板など）と組み合わせ積層して用いることができる。
【実施例】
【００４０】
実施例１
８ｍｍ×８ｍｍ×６０ｍｍのＳＵＳ製シャンクにろう付けされた寸法０．２ｍｍ×１ｍｍ×１ｍｍの直方体単結晶ダイヤモンドの０．２ｍｍ×１ｍｍの面に、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による集束イオンビーム加工を行い、長さ１ｍｍの辺に平行な幅７０ｎｍ、深さ１００ｎｍの溝をピッチ１４０ｎｍで彫り込み、切削工具を作製した。
直径２００ｍｍで長さ１５０ｍｍの円筒形状ステンレス鋼ＳＵＳ４３０の曲面全面に、厚さ１００μｍのニッケル−リン無電解メッキを施し、次いで、先に作製した直線状突起を形成した切削工具と、精密円筒研削盤Ｓ３０−１（スチューダ製）を用いて、ニッケル−リン無電解メッキ面に、円筒の円周端面と平行な方向に幅７０ｎｍ、高さ１００ｎｍ、ピッチ１４０ｎｍの直線状の突起を切削加工することにより、転写ロールを得た。なお、集束イオンビーム加工による切削工具の作製と、ニッケル−リン無電解メッキ面の切削加工は、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、温度２０．０±０．２℃の恒温低振動室内で行った。
【００４１】
直径７０ｍｍのゴム製ロールからなるニップロール及び上記転写ロールを使用した転写装置を用い、転写ロールの表面温度１６０℃、ニップロールの表面温度１００℃、フィルムの搬送テンション０．１ｋｇｆ／ｍｍ2、ニップ圧０．５ｋｇｆ／ｍｍの条件で厚さ１００μｍの脂環式オレフィンポリマーフィルム（ＺＦ−１４、株式会社オプテス製）表面上に転写ロール表面の形状を転写し、ロール状に巻き取った。得られた長尺フィルムを所定のサイズに切り出し、電解放出形走査電子顕微鏡Ｓ−４７００（日立製作所製）を用いて観察したところ、フィルムの流れ方向と平行に幅７０ｎｍ、高さ１００ｎｍ、ピッチ１４０ｎｍの直線状の凹凸形状を有していた。
【００４２】
次いで、スパッタリング装置を用いて、長尺フィルムのパターン転写面側に、Ａｒガス存在下にて出力４００ＷでＳｉＯ2をスパッタリングにより成膜した。
ロール状に巻き取った、ＳｉＯ2を成膜した長尺フィルム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ＴＥＭ用観察断面を作製し、透過電子顕微鏡Ｈ−７５００（日立製作所製）にてフィルム断面を観察したところ、凸部の頂部の両側に畝状凸部間に形成される溝方向に向ってオーバーハングが形成され、凸部の頂部の最大幅が平均９０ｎｍ、凸部の基部側の幅Ｂ1/2が平均７０ｎｍになっていた。凸部間に形成される溝の開口部の幅Ｔは、深部側の幅Ｗに比べて小さくなっていた。
【００４３】
ＳｉＯ2を成膜した長尺フィルムのパターン転写面側に、Ａｒガス存在下にて出力５０Ｗでポリカーボネート層を成膜した。次いでＡｒガス存在下にて出力２００Ｗで逆スパッタリングを行うことにより、パターンの凸部上に形成したポリカーボネートを除いた。次いで、Ａｒガス存在下にて出力４００Ｗでアルミニウムをスパッタリングにより成膜し、ロール状に巻き取った。
次いで、加熱装置と攪拌装置を備えたエッチング槽に酢酸ブチルを溜め入れ、４０℃に調整した。該エッチング槽に前記アルミニウム膜が形成されたフィルムを２分間浸漬した。浸漬したフィルムをエッチング槽から取りだし、１２０℃で乾燥し、次いで、トリアセチルセルロースからなる保護フィルムをウレタン系接着剤で前記フィルムのアルミニウム膜側に積層し、加圧ローラーのニップに供給し圧着して貼り合せ、ロール状に巻き取ることにより、長尺のグリッド偏光子１を得た。
【００４４】
（透過光目視観察）
得られたグリッド偏光子に、冷陰極管に拡散板を載せた光源の光を透過させ、光源の光とグリッド偏光子を介した透過光との色変化を目視により観察した。表１には、透過光に色変化が無い場合を「○」と表記した。また透過光が黄色に変色した場合を「黄」と表記した。
【００４５】
（偏光透過率、偏光反射率）
得られたグリッド偏光子の４５０ｎｍ、５５０ｎｍ、６５０ｎｍの波長に対する偏光透過率及び偏光反射率を、分光光度計Ｖ−５７０（日本分光製）を用いて測定した。
なお、偏光透過率及び偏光反射率の測定には直線偏光を使用し、偏光透過率の場合はグリッド偏光子の透過軸と入射する光の偏光を平行に、また偏光反射率の場合はグリッド偏光子の透過軸と入射する光の偏光を直交させ、入射角５°における反射率を測定した。なお、偏光透過率及び偏光反射率が大きいほど、偏光分離性能に優れる。
グリッド偏光子１の評価結果を表１に示した。
【００４６】
実施例２
２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．５ｍｍの平板状の石英基板（松浪硝子工業製）上に電子線レジストＺＥＰ５２０（日本ゼオン製、ポジ型電子線レジスト）をスピンコーターにて塗布した。次に、電子線描画装置にて、フォトレジスト面中央部１２ｍｍ×１２ｍｍの領域に、ピッチ１４０ｎｍ、幅７０ｎｍの平行線を描画した。この描画されたフォトレジストを現像液（日本ゼオン製）で約３分間現像した。次に、これを洗浄し、窒素ブロアーにて乾燥することにより一次元格子状フォトレジストパターンを形成した。得られた一次元格子状フォトレジストパターン上にＣｒ薄膜を電子線蒸着装置にて蒸着した。次いで、アセトン中で超音波洗浄を行うことにより、フォトレジストを除くと共にフォトレジスト上のＣｒ薄膜を剥離し、レジストパターンのネガ（Ｃｒ積層がフォトレジストパターンと反対）の一次元格子状Ｃｒ薄膜パターンを形成した。
【００４７】
石英基板表面上に形成したＣｒ薄膜パターン領域をドライエッチング法により、石英基板表面に溝断面が矩形の一次元格子状溝を形成し、さらに酸洗浄によりＣｒ薄膜を除去することにより、石英スタンパを作製した。このとき平行溝のピッチは１４０ｎｍ、幅は７０ｎｍ、深さは７０ｎｍであった。
【００４８】
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、及び光重合開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、イルガキュアー１８４）３．８重量部からなる塗布液を、乾燥膜厚が約１μｍになるように、厚さ１００μｍの脂環式オレフィンポリマーフィルム（ＺＦ−１４、株式会社オプテス製）上にスピンコーターを用いて成膜し、次いで先に作製した石英スタンパ上に、前記塗布液をコーティングしたフィルムを載せ、石英スタンパ側から紫外線照射し、次いで石英スタンパを剥離することにより、フィルム表面に石英スタンパ表面の形状を転写した。
【００４９】
次いで、Ａｒガス存在下にて出力４００ＷでＳｉＯ2をスパッタリングにより形状転写面にＳｉＯ2層を成膜した。次いで、Ｏ2ガス存在下にて出力１００Ｗで逆スパッタリングを行った。
得られたフィルム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ＴＥＭ用観察断面を作製し、透過電子顕微鏡Ｈ−７５００（日立製作所製）にてフィルム断面を観察したところ、畝状凸部の頂部の両側に畝状凸部間に形成される溝方向に向ってオーバーハングが形成され、凸部の頂部の最大幅が平均７５ｎｍ、凸部の基部側の幅Ｂ1/2が平均６８ｎｍになっていた。凸部間に形成される溝の開口部の幅Ｔは、深部側の幅Ｗに比べて小さくなっていた。得られた凹凸形状上に真空蒸着装置を用いアルミニウムを成膜することにより、グリッド偏光子２を得た。グリッド偏光子２の評価結果を表１に示した。
【００５０】
実施例３
実施例２と同様の手法により、フィルム上に石英スタンパ表面の形状を転写した。そして、Ａｒガス存在下にて出力４００ＷでＳｉＯ2をスパッタリングにより７０°斜方から成膜し、次いで、逆方向から同様に７０°斜方から成膜した。
得られたフィルム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ＴＥＭ用観察断面を作製し、透過電子顕微鏡Ｈ−７５００（日立製作所製）にてフィルム断面を観察したところ、畝状凸部の頂部の両側に畝状凸部間に形成される溝方向に向ってオーバーハングが形成され、凸部の頂部の最大幅が平均８３ｎｍ、凸部の基部側の幅Ｂ1/2が平均６８ｎｍになっていた。凸部間に形成される溝の開口部の幅Ｔは、深部側の幅Ｗに比べて小さくなっていた。
【００５１】
得られた凹凸形状上に真空蒸着装置を用いアルミニウムを成膜し、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、アルミニウムを成膜したフィルムを３０秒間浸漬した。そして１２０℃で５分間乾燥してグリッド偏光子３を得た。グリッド偏光子３の評価結果を表１に示した。
【００５２】
比較例１
ＳｉＯ2のスパッタリング及びＯ2ガス存在下での逆スパッタリングを行わずに、畝状凸部の頂部の両側に畝状凸部間に形成される溝方向に向かったオーバーハングを形成させなかった以外は実施例２と同様にしてグリッド偏光子５を得た。
なお、グリッド偏光子５における凹凸形状の断面は、凸部の頂部の最大幅が平均７０ｎｍ、基部側の幅Ｂ1/2が平均７０ｎｍである。
【００５３】
【表１】
2008139535.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の製造方法で形成する凹凸構造の形状を説明するための断面図である。
【図２】本発明の製造方法で形成する別の凹凸構造の形状を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１：基材
１２，１３：凸部
Ａ：凸部の頂部側の幅
Ｂ：凸部の基部側の幅
Ｔ：溝の開口部側の幅
Ｗ：溝の深部側の幅
【図１】
2008139535.tif 000003
【図２】
2008139535.tif 000004