(57)【要約】【課題】高温・高湿環境での低分子物質の放出がなく、大きな曲面成形に耐え得る強度を備え、しかも曲面成形後にも偏光特性を維持できるワイヤグリッド偏光子を提供すること。【解決手段】本発明のワイヤグリッド偏光子（１）は、基材（１１）と、その上にワイヤが一定の間隔で一定の方向に略平行に延在して設けられたワイヤグリッド層（１２）とを有する。また、平面状態での偏光度と、曲率半径が５０ｍｍ以下の球面状に変形させた状態での偏光度との差が、１％以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上にワイヤが一定の間隔で一定の方向に略平行に延在して設けられたワイヤグリッド層とを有し、
平面状態での偏光度と、曲率半径が５０ｍｍ以下の球面状に変形させた状態での偏光度との差が、１％以下であることを特徴とするワイヤグリッド偏光子。
【請求項２】
少なくとも１つの方向についての曲率半径が０ｍｍより大きく２００ｍｍ以下となるように曲面成形されていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項３】
凸面側に前記ワイヤグリッド層が配置されていることを特徴とする請求項２に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項４】
凹面側に前記ワイヤグリッド層が配置されていることを特徴とする請求項２に記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項５】
５ｍｍ角以下の大きさに裁断し、８０℃の温水中で３時間抽出した際の抽出物の量が５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のワイヤグリッド偏光子。
【請求項６】
基材と、前記基材上にワイヤが一定の間隔で一定の方向に略平行に延在して設けられたワイヤグリッド層とを有し、平面状態での偏光度と、曲率半径が５０ｍｍ以下の球面状に変形させた状態での偏光度との差が、１％以下であることを特徴とするワイヤグリッド偏光子、及び、
前記ワイヤグリッド偏光子のワイヤグリッド層の表面上に、直接又は保護シート層、接着層、粘着剤層、装飾層、機能層から選ばれる少なくとも１つの中間層を介して貼合された樹脂層から構成されていることを特徴とする偏光性成形品。
【請求項７】
ワイヤグリッド偏光子の平面状態での偏光度と、前記樹脂層と貼合された状態での偏光度との、波長５５０ｎｍにおける偏光度との差が、１０％以下であることを特徴とする請求項６に記載の偏光性成形品。
【請求項８】
樹脂層が、低複屈性アクリル系重合体であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の偏光性成形品。
【請求項９】
少なくとも１つの方向についての曲率半径が０ｍｍより大きく２００ｍｍ以下となるように曲面成形されていることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の偏光性成形品。
【請求項１０】
凸面側に前記ワイヤグリッド層が配置されていることを特徴とする請求項９に記載の偏光性成形品。
【請求項１１】
凹面側に前記ワイヤグリッド層が配置されていることを特徴とする請求項９に記載の偏性成形品。
【請求項１２】
前記ワイヤグリッド偏光子を５ｍｍ角以下の大きさに裁断し、８０℃の温水中で３時間抽出した際の抽出物の量が５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項６から請求項１１のいずれかに記載の偏光性成形品。
【請求項１３】
基材と、前記基材上にワイヤが一定の間隔で一定の方向に略平行に延在して設けられたワイヤグリッド層とを有するワイヤグリッド偏光子を用いた目視装置であって、
前記ワイヤグリッド偏光子が、平面状態での偏光度と、曲率半径が５０ｍｍ以下の球面状に変形させた状態での偏光度との差が、１％以下であることを特徴とする目視装置。
【請求項１４】
前記ワイヤグリッド偏光子が、少なくとも１つの方向についての曲率半径が０ｍｍより大きく２００ｍｍ以下となるように曲面成形されていることを特徴とする請求項１３に記載の目視装置。
【請求項１５】
前記ワイヤグリッド偏光子の前記ワイヤグリッド層が、その凸面側に配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の目視装置。
【請求項１６】
前記ワイヤグリッド偏光子の前記ワイヤグリッド層が、その凹面側に配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の目視装置。
【請求項１７】
前記ワイヤグリッド偏光子を５ｍｍ角以下の大きさに裁断し、８０℃の温水中で３時間抽出した際の抽出物の量が５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１３から請求項１６のいずれかに記載の目視装置。
【請求項１８】
前記ワイヤグリッド偏光子の前記ワイヤグリッド層の表面上に、直接又は保護シート層、接着層、粘着剤層、装飾層、機能層から選ばれる少なくとも1つの中間層を介して貼合された樹脂層を備えていることを特徴とする請求項１３から請求項１７のいずれかに記載の目視装置。
【請求項１９】
前記ワイヤグリッド偏光子の平面状態での偏光度と、前記樹脂層と貼合された状態での偏光度との、波長５５０ｎｍにおける偏光度との差が、１０％以下であることを特徴とする請求項１８に記載の目視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ゴーグル、サングラス、メガネ、コンタクトレンズのような目視装置に利用可能なワイヤグリッド偏光子及びそれを用いた偏光性成形品及び目視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光特性を有するゴーグル、サングラス、メガネ等の目視装置は、直射光、反射光による眩しさから眼を保護する目的で使用されている。従来、偏光シートの両面をガラスで覆った偏光性ガラスレンズや、モールドに偏光シートをインサートしてキャスト成形した偏光性プラスチックレンズ、例えば、偏光性ＣＲ−３９レンズが知られている。また、偏光シートを２枚のポリカーボネートシートで挟持した積層構造の偏光板を、金型にインサートし、さらにポリカーボネートシートにポリカーボネート樹脂層が熱接着するようにインサート射出成形した光学用複合成形物が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、コンタクトレンズに偏光シートを挿入して偏光特性を付与することで、上記と同様に直射光、反射光による眩しさから眼を保護しようという提案がある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−５２８１７号公報
【特許文献２】特開平５−３４６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような従来の偏光特性を有する目視装置では、偏光シートとして、ポリビニルアルコール等の樹脂シートを一軸延伸した材料が使用されている。この偏光シートの製造プロセスには、樹脂シートにヨウ素または二色性染料といった比較的低分子量の染色剤をドープする工程や、本来水溶性樹脂であるポリビニルアルコール等の分子を架橋により固定する目的でホウ酸溶液に含侵する工程が含まれている。
【０００６】
このため、従来の偏光シートは、高温環境ではヨウ素が脱離する欠点や、高湿環境では染色剤やホウ酸やポリビニルアルコール樹脂のオリゴマーなどが溶出する欠点があった。
【０００７】
また、ホウ酸で架橋された偏光シートは比較的脆いので、レンズの形状にあわせて曲面成形する際に偏光シートをモールドへ組込むのに技術を要する問題や、成形中に受ける長時間の熱による偏光シートの収縮や熱分解のため、偏光性能が低下する等の問題があった。
【０００８】
さらに、従来の偏光シートは、大きな曲率で曲面成形しようとしても、強度が持たず、ひびや割れが入る問題があった。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、高温・高湿環境での低分子物質の放出がなく、大きな曲面成形に耐え得る強度を備え、しかも曲面成形後にも偏光特性を維持できるワイヤグリッド偏光子及びそれを用いた偏光性成形品及び目視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するため、基材上に一定の間隔で一定の方向に略平行に延在したワイヤで形成したワイヤグリッド偏光子が、大きな曲率で曲面成形しても偏光特性がほとんど低下しないことを見出し、発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明のワイヤグリッド偏光子は、基材と、この基材上にワイヤが一定の間隔で一定の方向に略平行に延在して設けられたワイヤグリッド層とを有し、平面状態での偏光度と、曲率半径が５０ｍｍ以下の球面状に変形させた状態での偏光度との差が、１％以下であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の偏光性成形品は、基材と、前記基材上にワイヤが一定の間隔で一定の方向に略平行に延在して設けられたワイヤグリッド層とを有し、平面状態での偏光度と、曲率半径が５０ｍｍ以下の球面状に変形させた状態での偏光度との差が、１％以下であることを特徴とするワイヤグリッド偏光子、及び、前記ワイヤグリッド偏光子のワイヤグリッド層の表面上に、直接又は保護シート層、接着層、粘着剤層、装飾層、機能層から選ばれる少なくとも1つの中間層を介して貼合された樹脂層から構成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の目視装置は、基材と、この基材上にワイヤが一定の間隔で一定の方向に略平行に延在して設けられたワイヤグリッド層とを有するワイヤグリッド偏光子を用い、このワイヤグリッド偏光子が、平面状態での偏光度と、曲率半径が５０ｍｍ以下の球面状に変形させた状態での偏光度との差が、１％以下であることを特徴とする。
【００１４】
これらの構成によれば、高温・高湿環境での低分子物質の放出がなく、大きな曲面成形に耐え得る強度を備え、しかも曲面成形後にも偏光特性を維持できるので、安全で、強度に優れ、偏光特性の高い目視装置を提供することができる。
【００１５】
本発明において、ワイヤグリッド偏光子は、少なくとも１つの方向についての曲率半径が０ｍｍより大きく２００ｍｍ以下となるように曲面成形されていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明において、ワイヤグリッド偏光子をそのワイヤグリッド層が凸面側に配置されるように局面成形することができる。この場合、ワイヤグリッド層は、その表面で入射光のおよそ半分を反射させるので、基材を透過する光の量をおよそ５０％に低減される。これにより、基材が光に暴露されて劣化するのを防止し、光耐久性を向上することができる。
【００１７】
また、本発明において、ワイヤグリッド偏光子をそのワイヤグリッド層が凹面側に配置されるように曲面成形することができる。この場合、ワイヤグリッド偏光子の凸面側にレンズの度数制御のために、例えば熱可塑性樹脂を射出成型したときに、ワイヤグリッド層のグリッド間に溶融樹脂が侵入するので、ワイヤグリッド層と熱可塑性樹脂との間が強固に密着する。これにより、ワイヤグリッド偏光子の表面と熱可塑性樹脂との間にアンダーコート層を積層する等、易接着処理を施す必要がなくなり、製造工程を削減することができる。
【００１８】
また、本発明にかかるワイヤグリッド偏光子は、５ｍｍ角以下の大きさに裁断し、８０℃の温水中で３時間抽出した際の抽出物の量が５００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
さらに、本発明の偏光性成形品において、樹脂層に低複屈折性樹脂を用いることが好ましい。これにより、偏光性成形品を構成するワイヤグリッド偏光子の両面に樹脂層を設けて、埋め込まれたワイヤグリッド偏光子を保護することができるので、偏光性成形品の耐久性を高めることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、高温・高湿環境での低分子物質の放出がなく、大きな曲面成形に耐え得る強度を備え、しかも曲面成形後にも偏光特性を維持できるワイヤグリッド偏光子及びそれを用いた偏光性成形品及び目視装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光子の一部の断面を示す断面図である。
【図２】本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光子の原理を説明する説明図である。
【図３】本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光子を曲面成形する方法を説明する説明図である。
【図４】本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光子を曲面成形する方法を説明する説明図である。
【図５】本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光子を示す斜視図である。
【図６】本実施の形態に係る偏光性成形品を示す断面図である。
【図７】本実施の形態に係るサングラスを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光子の一部の断面を示す断面図である。
【００２３】
本発明の実施形態にかかるワイヤグリッド偏光子１は、基材１１と、この基材上に一定の間隔で一定の方向に略平行に延在して設けられたワイヤで形成したワイヤグリッド層１２とを有する。図１に示すように、基材１１の表面には、微細凹凸構造１１ａが形成されている。微細凹凸構造１１ａの凸部の上に、ワイヤグリッド層１２が形成されている。
【００２４】
図２は、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光子の原理を説明する説明図である。図２に示すように、ワイヤグリッド偏光子１は、入射した光のうちＰ波２１のみを通過し、Ｓ波２２を反射する。つまり、ワイヤグリッド層１２に対して平行な電界ベクトルＥを持つ偏光成分であるＳ波２２は通過できず、ワイヤグリッド層１２に対して垂直な電界成分Ｅを持つ偏波成分であるＰ波は透過する。
【００２５】
また、本発明のワイヤグリッド偏光子１は、平面状態での偏光度と、曲率半径が５０ｍｍ以下の球面状に変形させた状態での偏光度との差が１％以下である。
【００２６】
また、本発明のワイヤグリッド偏光子１は、基材１１ごと曲率半径が０ｍｍより大きく５０ｍｍ以下の球面状に変形させることができ、しかも変形によって偏光子としての性能をほとんど損なうことがない。すなわち、本発明のワイヤグリッド偏光子１は、ワイヤグリッド層と基材との密着力が強く、優れた成形性を有している。
【００２７】
＜基材＞
本発明のワイヤグリッド偏光子の基材には、常温または加熱することで曲率半径が１５ｍｍ以下の球面状に変形できる材料であれば特に制限は無い。基材に使用可能な材料としては、例えば、トリアセチルセルロース樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィンポリマー、アクリルエステル樹脂。メタクリルエステル樹脂、ハードコンタクトレンズの材料として従来公知のケイ素含有スチレン系樹脂、フルオロアルキルメタクリレートを主体とするフッ素含有メタクリレート系樹脂、原料にシロキサニルメタクリレートを含むケイ素含有メタクリレート系樹脂、セルロースアセテートブチレート樹脂など、ソフトコンタクトレンズの材料として従来公知の改良ポリビニルアルコール樹脂、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）のポモポリマー、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）とグリセロールメタクリレート（ＧＭＡ）を主体とする共重合ポリマー、ＭＭＡとＮ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）を主体とする共重合ポリマー、シリコーン系エラストマー、アクリル系エラストマーなどの樹脂材料を厚み２μｍから３００μｍの範囲で成形したフィルムが挙げられる。このようなフィルムの機械物性はフィルムの面方向について比較的均等であることが好ましい。
【００２８】
基材の厚みは、曲面成形したワイヤグリッド偏光子をキャスト成形して偏光レンズを製造する場合では、曲面形状を維持するため、１０μｍから３００μｍの範囲であることがより好ましい。また、コンタクトレンズ内に偏光シートを挿入している場合には、目に装着するので、基材の厚みは、２μｍから１００μｍの範囲であることがより好ましい。
【００２９】
また、基材は、一定の間隔で一定の方向に略平行に延在した微細凹凸形状を有する。
【００３０】
＜ワイヤグリッド層＞
本発明のワイヤグリッド偏光子において、ワイヤグリッド層は、基材の微細凹凸形状の凸部上に形成されている。このワイヤグリッド層は、例えば（１）ワイヤグリッド層と基材との密着力を高める目的で、基材の表面にワイヤグリッドのワイヤ１本１本に相対するストライプ状の上記微細凹凸形状を形成し、その凹凸形状に沿って金属ワイヤを形成する方法、（２）また同じ目的で、上記の金属ワイヤを形成する工程に先立ち、凹凸形状の表面に金属との親和性に優れた誘電体層を形成させ、次いで凹凸形状に沿って金属ワイヤを形成する方法、（３）球面変形前後での偏光性能を維持する目的で、基材としてその機械物性が面方向について比較的均等なフィルムを使用する方法の組み合わせによって実現できる。
【００３１】
上記（３）の、基材フィルムの機械物性が面方向について均等であるとは、例えばフィルムの直交する２方向についての抗張力の差が２倍以内であることが好ましく、１．５倍以内であることがより好ましい。またフィルムを熱変形温度以上に加熱した際のフィルムの直交する２方向についての熱収縮率の差が２倍以内であることが好ましく、１．５倍以内であることがより好ましい。
【００３２】
ワイヤグリッド層を構成するワイヤの材質は、可視光領域で光の反射率が高く、誘電体層を構成する材料との密着性の良いものであることが好ましい。例えばアルミニウム、銅、銀、金、白金、又はそれらの合金などで構成されていることが好ましい。酸化劣化等に対し安定で低コストな点からは特にアルミニウムが好ましく、安定で高級感のある光沢がある点からは特に銅、銀、金、白金、又はそれらの合金が好ましい。
【００３３】
＜ワイヤグリッド偏光子の曲面成形＞
本発明のワイヤグリッド偏光子を変形させる方法の一例について説明する。図３及び図４は、本実施の形態に係るワイヤグリッド偏光子を曲面成形する方法を説明する説明図である。ワイヤグリッド偏光フィルム３０を、所望の曲面形状３１が付与された、金属やガラスなどで出来た高剛性プレート３２と、弾性または塑性変形可能な樹脂製プレート３３との間に挟む。さらに、樹脂製プレート３３の、ワイヤグリッド偏光フィルム３０とは反対側に、曲面形状のない表面が平らな高剛性プレート３４を配置する。２つの高剛性プレート３２，３４の外側から圧力をかけた状態で加熱処理を施す。例えばワイヤグリッド偏光フィルム３０の基材１１がＴＡＣの場合には、ＴＡＣの軟化温度である１４０℃に加熱した状態で、ワイヤグリッド偏光フィルム３０を押圧する。
【００３４】
この結果、図４に示すように、ワイヤグリッド偏光フィルム３０の一部分は、樹脂製プレート３３と共に変形し、高剛性プレート３２の曲面形状３１に対応した一部球面状に成形される。そして、この一部球面形状の部分を切り出して、図５に示すような一部球面形状を有するワイヤグリッド偏光子１を得る。
【００３５】
上述の曲面成形の際に、ワイヤグリッド偏光子１を直接成形することもできるし、ワイヤグリッド偏光子１の少なくとも片面に、何も介さずまたは、粘着剤もしくは接着剤を介して保護シートや他の光学材料などと同時に成形したり、一体成形したりすることができる。
【００３６】
本発明のワイヤグリッド偏光子は、変形の曲率半径が小さくなるほどワイヤグリッド層と基材との間のストレスが高まるうえ、基材フィルムの均一な変形が困難になるが、デザイン性の高いゴーグルやサングラスに使用する場合には偏光性能を維持したままでより小さな曲率半径まで変形できることが好ましい。偏光度の差を１％以下に保ったままで曲率半径３０ｍｍ以下の球面状に変形できることがより好ましく、コンタクトレンズなどの用途では曲率半径は１５ｍｍ以下の球面状に変形できることがさらに好ましい。
【００３７】
＜低分子量物質の放出＞
本発明のワイヤグリッド偏光子は、ゴーグル、サングラス、メガネ、コンタクトレンズ等の目視装置への使用を想定していることから、高温、高湿といったきびしい環境の中で偏光性能を維持できるばかりか、生体や環境への影響が懸念されるような低分子量物質の放出が少ないことが好ましい。
【００３８】
例えば、本発明のワイヤグリッド偏光子を５ｍｍ角以下の大きさに裁断し、８０℃の温水中で３時間抽出した際の抽出物の量が５００ｐｐｍ以下であることが好ましく、２００ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１００ｐｐｍ以下であることがさらに好ましい。低分子量物質の放出が２００ｐｐｍ以下のワイヤグリッド偏光子を得るには、基材フィルムなどの原料を吟味する方法のほか、偏光シートを製造する工程で、偏光シートに残留する微量の低分子量物質を、アルコールなどの溶剤で抽出除去してしまう方法も好ましい。このような抽出方法が採用できるのは、本発明のワイヤグリッド偏光子が従来の偏光板とは異なり偏光性能を出すために添加するヨウ素または二色性染料といった比較的低分子量の染色剤、及び、架橋剤として添加する、生体への悪影響が報告されているホウ酸などを一切含有していないからである。
【００３９】
本発明のワイヤグリッド偏光子において、ワイヤグリッド層が、その凸面側、すなわち光入射側に配置されるように曲面成形する場合、ワイヤグリッド層の表面で入射光のおよそ半分を反射させるので、基材を透過する光の量は、ワイヤグリッド層がない場合に比べておよそ５０％に低減される。これにより、基材が光に暴露されて劣化するのを防止し、光耐久性を向上することができる。これに対して、凹面側、すなわち光入射側とは反対側に配置した場合には、基材を透過する光の量は、ワイヤグリッド層がない場合に比べて１５０％に増加されてしまう。従って、本発明のワイヤグリッド偏光子を太陽光などの強烈な光を遮る用途に用いる場合には、ワイヤグリッド層がワイヤグリッド偏光子の凸面側に配置されるようにすることが好ましい。
【００４０】
一方、本発明のワイヤグリッド偏光子において、例えば、レンズの度数を制御する目的で凹面側に熱可塑性樹脂を射出成型する場合がある。この場合、ワイヤグリッド層がこの凹面側に配置されるようにすることが好ましい。これにより、ワイヤグリッド層のグリッド間に溶融樹脂が侵入するため、ワイヤグリッド層と熱可塑性樹脂との間が強固に密着する。ワイヤグリッド層を凸面側に設けた場合には基材が凹面側にくるので、この基材の表面にアンダーコート層を積層するなどの易接着処理が必要になるが、ワイヤグリッド層を凸面側に配置すれば易接着処理を省き、製造工程を低減することができる。
【００４１】
＜目視装置＞
本発明のワイヤグリッド偏光子は、目視装置用偏光子として使用できる。本発明のワイヤグリッド偏光子は、特に限定されるものではないが、その偏光特性から、特に近接目視用途の目視装置において優れた機能を発揮する。近接目視用途の目視装置は、例えば、ゴーグル、サングラス、メガネ、コンタクトレンズ顔面にフィットした防面具、ヘルメットの風防、可撓性のある防面フード、３Ｄシネマ用の偏光サングラス、メガネ形状をしたヘッドマウントディスプレイである。
【００４２】
近接目視用途の目視装置に使用する場合には、例えば、単純な防面であれば、本発明の偏光シートは少なくとも１つの方向についてのみ、曲率半径が２００ｍｍ程度となるように曲面成形して、２枚のポリカーボネートなどの保護シートで挟持した積層構造の偏光板を金型にインサートし、さらにポリカーボネートシートにポリカーボネート樹脂層が熱接着するようにインサート射出成形するなどの方法によって、複合成形物である製品に加工できる。また、サングラスやメガネであれば、比較的球面成形に近い、少なくとも２つ以上の方向について、曲率半径が４０ｍｍ程度となるように曲面成形して複合成形品に加工することが好ましく、コンタクトレンズなどの用途では曲率半径が１５ｍｍ以下となるように曲面成形することが好ましい。
【００４３】
本発明のワイヤグリッド偏光子を使用した目視装置は、上述のように、従来の偏光板よりもはるかに自由なデザイン形状に設計でき、しかも高温、高湿といったきびしい環境の中で偏光性能を維持できるばかりか、生体や環境への影響が懸念されるような低分子量物質の放出が少ないといった、数多くの長所を有している。
【００４４】
ワイヤグリッド偏光子、および、そのワイヤグリッド層の表面上に、直接又は保護シート層、接着層、粘着剤層、装飾層、機能層から選ばれる少なくとも1つの中間層を介して貼合された樹脂層から構成される偏光性成形品も本発明の範囲内である。
【００４５】
図６は、本発明の実施の形態に係る偏光性成形品を示す断面図である。本実施の形態の偏光性成形品６０は、ワイヤグリッド偏光子１のワイヤグリッド層の表面上にそのグリッド間を埋め込むようにして樹脂層６１が設けられている。また、ワイヤグリッド偏光子１のワイヤグリッド層とは反対側の表面上に樹脂層６２が設けられている。
【００４６】
樹脂層は、熱可塑性樹脂又は重合性材料からなる。本発明に使用可能な熱可塑性樹脂は、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリジエチレングリコールビスアリルカーボネートなどのポリジアリルグリコールカーボネート類、アクリロニトリル−スチレン共重合体、メチルメタクリレート−スチレン共重合体、ゴム強化メタクリル樹脂、セルロースアセテートなどのセルロースエステル類、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ（アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂またはこれらの混合物や共重合体が挙げられる。好ましくは、耐衝撃性に優れる、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、またはこれらの混合物、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂などである。また、本発明に使用可能な重合性材料は、例えば、ポリチオウレタン（ＰＴＵＲ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリチオウレア、ポリウレア、ポリチオエポキシ（ＰＴＥＰ）、エポキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート（ＣＲ３９）、（メタ）アクリル酸エステル、ジアリルエステル、トリアリルイソシアヌレート脂肪族ポリカーボネート、芳香族ポリカーボネート、ポリサルファイドなどである。
【００４７】
本発明の偏光性成形品は、ワイヤグリッド層の表面にそのグリッド間を埋め込むようにして中間層が設けられ、その上に樹脂層が設けられている。ここで、中間層は、保護シート層、接着層、粘着剤層、装飾層、機能層から選ばれる少なくとも１つである。
【００４８】
本発明に使用可能な保護シートは、一般には、押出成形またはキャスト成形されたシートであるが、これらに限定されるものではない。
【００４９】
押出成形された保護シートとしては、透明性の高い樹脂シート、なかでも熱可塑性樹脂のシートが好ましい。その代表例を次に挙げる。ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリスチレン系、メチルメタアクリレートやシクロヘキシルメタクリレートなどの単重合体、共重合体を含むアクリル系、塩化ビニル系、ポリスチレン・メチルメタクリレート系、アクリロニトリル・スチレン系、ポリー４−メチルペンテンー１、アダマンタン環やシクロペンタン環を主鎖に持つ主鎖炭化水素系、セルロース系などがある。
【００５０】
本発明に使用可能な接着剤は、例えば、アクリル系、エポキシ系、ポリウレタン系、オレフィン系、イソシアナート系、ポリチオウレタン系、酢酸ビニル系、ワックス系であるが、これらに限定されるものではない。
【００５１】
本発明に使用可能な粘着剤は、酢酸ビニル系、アクリル系などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５２】
本発明に使用可能な装飾層は、ファッション性のある着色層、色合いや着色濃度に諧調をつけた着色層、光反射層、光の反射率や透過率に諧調をつけた光反射層、着色や反射率や透過率の差を利用して絵柄を形成した層、ホログラム層などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５３】
本発明に使用可能な機能層は、紫外線遮断層、赤外線遮断層、例えば遠方と手元の視界に対応して諧調をつけた着色層や光反射層、層間応力の緩和層、周囲の照度に応じて着色濃度が変化するフォトクロミック層、着色濃度または発光または光シャッター作用によって情報を表示する機能を有した層などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５４】
本発明の偏光性成形品は、ワイヤグリッド偏光子の平面状態での偏光度と、上述のように樹脂層と貼合された状態での偏光度との、波長５５０ｎｍにおける偏光度との差が、１０％以下であることが好ましい。
【００５５】
ここで、樹脂層と貼合された状態での偏光度とは、ワイヤグリッド層のグリッド間が、樹脂層を構成する成分、或いは、中間層、すなわち保護シート層、接着剤層、粘着剤層、装飾層、又は機能層を構成する成分で埋められた状態での偏光度をいう。
【００５６】
上記のような偏光度の差が１０％以下であることにより、目を保護するという目的を達成するうえで目視装置の設計が容易になるという効果を奏する。
【００５７】
さらに、本発明の偏光性成形品において、樹脂層は光学的異方性をできるだけ少なくする目的で重合性材料からなる樹脂層や、低複屈折の樹脂材料からなる樹脂層、例えばトリアセチルセルロース、ジアセチルセルロースなどのアセチルセルロース、トリプロピルセルロース、ジプロピルセルロースなどのプロピルセルロース、またポリメチルメタクリレート、アダマンタン環やシクロペンタン環を主鎖に持つ、ＪＳＲ社の“アートン”、日本ゼオン社の“ゼオネックス”や”ゼオノア”、三井化学社の“アペル”、日立化成の”OPTOREZ”、積水化学の“ESSINA”など及びこれらに類似の主鎖が炭化水素系の分子骨格を持つ樹脂、ポリアミドとして、透明ナイロンあるいは非晶性ナイロンといわれているもの、例えば、エムス社の“グリルアミドＴＲ−５５”、“グリルアミドＴＲ−９０”、ヒュルス社の“トロガミドＣＸ−７３２３”など、ポリウレタンとして、透明性の高い、例えば、武田バーディシェウレタン社の“エラストラン”１１タイプに属するものなどが好適に使用される。なかでも、安価なことから、アセチルセルロースやプロピルセルロースなどアシルセルロース系樹脂が、本発明で好ましく使用される。
【００５８】
高複屈折の熱可塑性樹脂を、曲面成形したワイヤグリッド偏光子の凸面側に射出成型して樹脂層を設けた場合、それを採用したサングラスをかけたまま液晶やプロジェクタの画像を見ると、樹脂層には光学的歪みが発生しやすいために、干渉縞が視認されてしまう欠点がある。
【００５９】
しかしながら、本発明においては、樹脂層に低複屈折の樹脂材料を用いることにより、曲面成形したワイヤグリッド偏光子の凸面上にも射出成型することができるので、ワイヤグリッド偏光子の両側に樹脂層を設けること、すなわち、ワイヤグリッド偏光子を中央に配置することができるので、ワイヤグリッド偏光子を熱可塑性樹脂で保護できるので、偏光性成形体の耐久性が増す。これと同時に、それを採用したサングラスをかけたまま液晶やプロジェクタの画像を見ても干渉縞は視認されない。
【００６０】
本発明の偏光性成形品には、樹脂層が、特開２０１１−００１５２６号公報に開示されている低複屈折性アクリル系共重合体を含有する樹脂組成物を用いることが最も好ましい。
【００６１】
この低複屈折性アクリル系共重合体は、光弾性係数及びリタデーションが十分小さいうえ、光透過率が高い。また残揮発物が少なく、熱的な安定性が高く、成形性に優れるといった多くの優れた特徴を有しているので、本発明に採用することが最も好ましい。
【００６２】
上述のような本実施の形態に係る偏光性成形品６０を、目視装置に使用することができる。図７は、本実施の形態に係るサングラスを示す斜視図である。このサングラス７０においては、２つの偏光性成形品（サングラス用レンズ）６０は、サングラス７０の装着用金具７１にそれぞれ取り付けられている。
【実施例】
【００６３】
以下、本発明の効果を確認するために行なった実施例および比較例について説明する。なお、実施例中の主な測定値は以下の方法で測定した。
【００６４】
＜粘度の測定＞
Ｅ型粘度計（東機産業製型番ＲＥ５５０Ｌ）を用い、試料量１．０ｍｌで評価した。粘度の測定は全て２５℃で行った。
【００６５】
＜温水抽出物量の測定＞
ワイヤグリッド偏光フィルムを５０ｇとり、これを５ｍｍ角以下の大きさに裁断して、８０℃の温水５００ｇ中で３時間、撹拌させながら抽出操作を行った。回収した抽出液をろ過し、抽出液を濃縮した後に残った残渣の量を、温水抽出物の量として秤量した。
【００６６】
＜透過率、偏光度の測定＞
実施例１，２、比較例のワイヤグリッド偏光フィルムについて、分光光度計（V-7100日本分光社製  型番V-7100）を用い偏光度及び光線透過率を測定した。ここでは、直線偏光に対する平行ニコル、直交ニコル状態での透過光強度を測定し、偏光度、光線透過率は下記式より算出した。また、測定波長は５５０ｎｍとした。
偏光度＝［（Ｉmax−Ｉmin）／（Ｉmax＋Ｉmin）］×１００  ％
光線透過率＝［（Ｉmax＋Ｉmin）／２］  ％
ここで、Ｉmaxは平行ニコル時の透過光強度であり、Ｉminは直交ニコル時の透過光強度である。
【００６７】
[実施例１，２] 
＜ワイヤグリッド偏光フィルムの製造＞
ＴＡＣフィルムを基材としてその表面に光硬化性樹脂で凹凸構造を形成し、凹凸構造の表面に窒化珪素薄膜を形成し、次いでその凹凸構造に沿ってアルミニウムのワイヤが形成されてなるワイヤグリット偏光フィルムを製造した。
【００６８】
詳細には、光硬化性樹脂として、トリメチロールプロパントリアクリレートを３２質量％、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンを３２質量％、１，９−ノナンジオールジアクリレートを３３質量％、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイドを２質量％、シリコンジアクリレートを１質量％配合したものをろ過することによって光硬化性樹脂を調整した。この樹脂の粘度は７．９ｍＰａ・ｓであった。
【００６９】
厚み８０μｍ、幅２５０ｍｍ、長さ２００ｍのロール状のＴＡＣ樹脂フィルム上に連続的に上記光硬化性樹脂を塗布し、微細格子パターンを表面に有するロールスタンパと接触させながら紫外線硬化させることで、微細格子パターンを連続的に転写した。この転写フィルムの断面を電子顕微鏡により観察したところ微細格子パターンの形状はロールスタンパの正確な反転形状になっており、ピッチが１４０ｎｍ、高さが１５０ｎｍのライン＆スペース構造であることが確認できた。樹脂皮膜の厚みは０．４μｍであった。
【００７０】
連続製膜装置によって、転写フィルムの転写面側に窒化珪素薄膜を形成した。次いで、窒化珪素薄膜の上にアルミニウムのワイヤを形成することでワイヤグリッド偏光フィルム１（実施例１）を製造した。
【００７１】
また、ワイヤグリッド偏光板フィルム１を１００ｇとり、これを５００ｇのエタノール中に２４時間浸漬し静置した後で常温乾燥させた。この操作を３回繰り返し、ワイヤグリッド偏光フィルム２（実施例２）を製造した。
【００７２】
なお、ワイヤグリッド偏光フィルムの基材として用いたＴＡＣフィルムのＭＤ方向の抗張力は１６０ＭＰａであり、ＴＤ方向の抗張力は１３０ＭＰａであった。またフィルムを９０℃で２４時間静置した際のＭＤ方向の収縮率は−０．１５％であり、ＴＤ方向の熱収縮率は−０．１４％であった。
【００７３】
＜ワイヤグリッド偏光フィルムの曲面成形＞
ワイヤグリッド偏光フィルムを球面形状に変形させる際の型として、曲面形状が付与されたＳＵＳ製のプレートと、１４０℃の温度で塑性変形可能なアクリル樹脂プレートを使用した。これらの間にワイヤグリッド偏光フィルム１及び２を挟み、ホットプレス装置を用いてワイヤグリッド偏光フィルムの基材であるＴＡＣの軟化温度である１４０℃に加熱した状態で、ワイヤグリッド偏光フィルムをアクリル樹脂プレートによって曲面形状が付与されたＳＵＳ製プレートの曲面上に５０Ｋｇ／ｃｍ２のプレス圧力で押圧することで成形した。この成形の際には、ワイヤグリッド偏光フィルムの上下に１枚ずつのＴＡＣフィルムを、何も介さずに配置して成形した。曲面の形状としては、（Ａ）曲率半径が５０ｍｍの球面の一部（ＳＵＳ製プレートの曲面窪みの直径として５０ｍｍ））のものと、（Ｂ）曲率半径が１５ｍｍの球面の一部（ＳＵＳ製プレートの曲面窪みの直径として１５ｍｍ））のものの２種類の成形を行った。
【００７４】
さらに、ワイヤグリッド偏光フィルム１及び２を挟む向きを上下反転させることによって、曲面形状の凸面側にワイヤグリッド層が配置されるように曲面成形を行ったものと、曲面形状の凹面側に前記ワイヤグリッド層が配置されるように曲面成形を行ったものの２種類の成形も行った。
【００７５】
＜曲面成形されたワイヤグリッド偏光フィルムの評価＞
上記の８種類の曲面成形されたワイヤグリッド偏光フィルムは、いずれも所望の形状に成形されており、外観的に何ら欠点は認められなかった。それぞれの成形品について、温水抽出物量と透過率及び偏光度の評価を実施した。これらの結果を、下記表１に示す。この表１中、「n.d.」は、抽出物は検出されなかったことを示す。
【００７６】
【表１】
2013200482.tif 000003
【００７７】
表１に示す通り、ワイヤグリッド偏光フィルム１、２は、このような曲率半径でも、またワイヤグリッド層の向きや、エタノール洗浄操作の有無によらず、偏光度の低下がほとんど観察されなかった。
【００７８】
次にワイヤグリッド偏光フィルム１（試料番号（１）と（２））について、紫外線照射機（ＳＥＩＭＹＵＧＶＡＣＴＲＯＮ社製）を用いて紫外線暴露試験を行った。
【００７９】
試料はそれぞれ曲面成形品の凸面側を光源側に向けて静置し、１２５ｍＷ／ｃｍ２の照度で４００秒間試験した。その結果、ワイヤグリッドの向きが凸面側に配置されている試料（１）については、紫外線暴露後の透過率は４５０ｎｍにおいては約０．５％の低下がみられたが、５５０ｎｍにおいては紫外線暴露の前後での透過率の変化は確認できなかった。他方、ワイヤグリッドの向きが凹面側に配置されている試料（２）については紫外線暴露後の透過率は５５０ｎｍにおいて約１％、４５０ｎｍにおいては約２％低下していた。このようにワイヤグリッドの向きを凸面側に配置することで、基材であるＴＡＣの光劣化、着色の抑制効果が認められた。
【００８０】
＜曲面成形されたワイヤグリッド偏光フィルムの複合成形（１）＞
メチルメタクリレート７５重量％、ジエチレングリコールジメタクリレート１０重量％、αメチルスチレン１４重量％、ラウロイルパーオキサイド１重量％を配合してモノマー液を調整した。また直径２０ｍｍの円筒形のガラス容器と、ガラス容器中に肉厚１ｍｍで外径１８ｍｍ、長さ１０ｍｍの円筒形の支えを入れ、ガラス容器内に液面高さが支えと同じ１０ｍｍになるまでモノマー液を注いだ。次に上記の曲率半径が１５ｍｍになるよう成形した２種類のワイヤグリッド偏光フィルム１，２（それぞれ試料番号（３）と（４））を、支えの上に乗るように切り抜いてモノマー液に浮かべ、さらに液面高さが２０ｍｍになるようにモノマー液をワイヤグリッド偏光フィルム１，２の上から注ぎ足した。次にこの容器の上部に窒素ガスを流した後、ふたを被せて密閉した後、オーブンに入れ、４５℃で５時間、５０℃で１０時間、５５℃で１０時間、８０℃で３時間、重合反応を行い、内部に曲率半径が１５ｍｍの曲率を有するワイヤグリッド偏光フィルム１，２の入った共重合体樹脂（以下、複合成形体という）を得た。これらをコンタクトレンズに類似した形状になるように切削し研磨した。これらワイヤグリッド偏光フィルム１，２を用いた４種類の複合成形体は、適度に重合反応しており、極めて容易に加工を行うことができた。また、これらの複合成形体を５分間沸水中に入れたが、ワイヤグリッド偏光フィルムの剥離や異常、複合成形体の変形などは全く認められなかった。
【００８１】
＜曲面成形されたワイヤグリッド偏光フィルムの複合成形（２）＞
新たな実施例として、ワイヤグリッド偏光フィルムの曲面成形と、複合化とを同時に実施する例を示す。
【００８２】
上記のワイヤグリッド偏光フィルムの曲面成形の方法について、ワイヤグリッド偏光フィルムの上下に１枚ずつのＴＡＣフィルムを、何も介さずに配置して成形していたところを、ワイヤグリッド偏光フィルム１の下に、アクリル系粘着材（開発品名「ＥＷ１５０１」エリエールテクセル社製）を配置した以外、上記と同じ方法で曲面成形し、曲率半径が５０ｍｍに曲面成形された「（凸面側）ワイヤグリッド偏光子１／アクリル系粘着材／ＴＡＣフィルム（凹面側）」の構成の複合体を作成した。このとき、ワイヤグリッド面がアクリル系粘着材と接しており、グリッド間は粘着材の成分で埋められた状態になった。
【００８３】
この試料と、実施例１で作成した試料（２）について、５５０ｎｍでの偏光度をそれぞれ比較したところ、試料（２）の偏光度が９９．６％であったところ、グリッド間がグリッド間は粘着材の成分で埋められた上記複合成形品の偏光度は９９．２％であり、偏光度の低下が比較的小さいことから、本発明のワイヤグリッド偏光フィルムは目を保護するという目的を達成するうえで目視装置の設計が容易になる利点があると考えられる。
【００８４】
上記評価後に、上記複合成形品を構成するワイヤグリッド偏光子１とＴＡＣフィルムとを手で引き剥がすという破壊試験を行った。その結果、アクリル系粘着材のほとんどがＴＡＣフィルムと滑らかに剥離して、粘着材は全てワイヤグリッド偏光子１のワイヤグリッド面に残った。このようにグリッド間に粘着材などの樹脂が侵入することによって、ワイヤグリッド層と粘着樹脂面との間の接着力が飛躍的に向上することが認められた。
【００８５】
[比較例１]
ガラス基板を基材とした、市販のワイヤグリッド偏光板（ＭＯＸＴＥＬ．Ｉｎｃ製ＰｒｏＦｌｕｘ  ＰＰＬ０３Ｃ）（以下、比較例１という）について、ガラス基材を加熱することで曲面形状への変形を試みた。比較例１は、ワイヤグリッド層と基材層との密着力が十分ではなく、工程中にワイヤグリッド層が全面的に剥離したり、表面が白濁したりする問題があるため、曲面加工は不可能であった。
【００８６】
＜曲面成形されたワイヤグリッド偏光フィルムの複合成形（３）＞
新たな実施例として、ワイヤグリッド偏光フィルムの曲面成形と、複合化とを同時に実施する例をもう１例示す。
【００８７】
[実施例３]
ワイヤグリッド偏光フィルムを球面形状に変形させる際の型として、曲面形状が付与されたＳＵＳ製のプレートと、１４０℃の温度で塑性変形可能である特開２０１１−００１５２６号公報に開示されている低複屈折性アクリル系共重合体樹脂プレートを使用した。これらの間にワイヤグリッド偏光フィルム１を挟み、ホットプレス装置を用いてワイヤグリッド偏光フィルムの基材であるＴＡＣの軟化温度である１４０℃に加熱した状態で、ワイヤグリッド偏光フィルムを低複屈折性アクリル系共重合体樹脂プレートによって曲面形状が付与されたＳＵＳ製プレートの曲面上に５０Ｋｇ／ｃｍ２のプレス圧力で押圧することで成形した。この成形の際には、ワイヤグリッド偏光フィルムの上にＴＡＣフィルムを１枚、何も介さずに配置して成形した。またワイヤグリッド偏光フィルムの下にはアクリル系粘着材（開発品名「ＥＷ１５０１」エリエールテクセル社製）を介して樹脂プレートと接触させた。
【００８８】
曲面の形状としては、曲率半径が５０ｍｍの球面の一部（ＳＵＳ製プレートの曲面窪みの直径として５０ｍｍ））のものの成形を行った。このようにして曲率半径が５０ｍｍに曲面成形された「（凸面側）ワイヤグリッド偏光子１／アクリル系粘着材／低複屈折性アクリル系共重合体樹脂プレート」の構成のレンズ状の複合体を得た。このとき、ワイヤグリッド面がアクリル系粘着材と接しており、グリッド間は粘着材の成分で埋められた状態になった。
【００８９】
[比較例２]
樹脂プレートについて低複屈折性アクリル系共重合体の代わりに、１４０℃の温度で塑性変形可能であって樹脂製サングラスの原料としても一般的に用いられるポリカーポネート樹脂プレートを使用した以外、上記と同じ方法によって曲面成形を行い、曲率半径が５０ｍｍに曲面成形された「（凸面側）ワイヤグリッド偏光子１／アクリル系粘着材／ポリカーボネート樹脂プレート」の構成のレンズ状の複合体を得た。このとき、ワイヤグリッド面がアクリル系粘着材と接しており、グリッド間は粘着材の成分で埋められた状態になった。
【００９０】
上記のようにして作成した実施例、比較例のレンズ状複合体を透かして、ワイヤグリッド偏光フィルム側から覗くようにして液晶画面を目視したところ、比較例の複合体では光学的歪みに起因する干渉縞が視認され、液晶画面に表示された情報を読み取るのに支障をきたした。これに対し、実施例の複合体では干渉縞は視認されず液晶画面の情報を良好に読み取ることが可能であった。
【００９１】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
以上説明したように、本発明は、高温・高湿環境での低分子物質の放出がなく、大きな曲面成形に耐え得る強度を備え、しかも曲面成形後にも偏光特性を維持できるという効果を有し、特に、ワイヤグリッド偏光子及びそれを用いた偏光性成形品及び目視装置に有用である。
【符号の説明】
【００９３】
１  ワイヤグリッド偏光子
１１  基材
１２  ワイヤグリッド層
３０  ワイヤグリッド偏光フィルム
３２  高剛性プレート
３３  樹脂製プレート
３４  高剛性プレート
６０  偏光性成形品
６１  樹脂層
６２  樹脂層
７０  サングラス
７１  装着用金具
【図１】
2013200482.tif 000004
【図２】
2013200482.tif 000005
【図３】
2013200482.tif 000006
【図４】
2013200482.tif 000007
【図５】
2013200482.tif 000008
【図６】
2013200482.tif 000009
【図７】
2013200482.tif 000010