(57)【要約】【課題】偏光分離性能に優れ且つ耐屈曲性に優れる広い面積の光学素子を提供する。【解決手段】透明フィルムと、略平行に並ぶ畝を少なくとも一方の表面に有する透明基板、該透明基板の畝の頂面に積層された導電性層Ａおよび／または該透明基板の畝間にある溝の底面に積層された導電性層Ｂを有する格子を備えたグリッド偏光子とを、散点配置された接着剤で貼り合わせてなるものであり、且つ接着剤とグリッド偏光子が接する領域の合計面積がグリッド偏光子の面積の１０％以上８０％以下である光学素子。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明フィルムとグリッド偏光子とが散点配置された接着剤で貼り合わせてなるものであり、且つ接着剤とグリッド偏光子が接する領域の合計面積がグリッド偏光子の面積の１０％以上８０％以下である、光学素子。
【請求項２】
散点配置された接着剤とグリッド偏光子とが接する一領域当たりの面積が、０．０００１ｍｍ2〜１２ｍｍ2である、請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
散点配置された接着剤とグリッド偏光子とが接する領域の中心間距離の平均値が、１０μｍ〜４００μｍである、請求項１〜２のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項４】
散点配置された接着剤とグリッド偏光子とが接する領域の中心間距離の標準偏差／平均値の比が、０〜０．９である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学素子。
【請求項５】
グリッド偏光子は、略平行に並ぶ畝を少なくとも一方の表面に有する透明基板、該透明基板の畝の頂面に積層された導電性層Ａおよび／または該透明基板の畝間にある溝の底面に積層された導電性層Ｂを有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子に関する。さらに詳細には、偏光分離性能に優れ且つ耐屈曲性に優れる広い面積の光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
グリッド偏光子は、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素子である。グリッドの配列周期が入射光の波長より短い場合に、金属グリッドを形成している線状金属に対して平行な偏光成分は反射し、垂直な偏光成分は透過するため、単一偏光を作りだす偏光子として機能する。そのようなグリッド偏光子のグリッド構造は非常に微細で繊細な構造であるので、表面を擦ったり、引掻いたりなどしたときに、グリッド構造に欠陥が生じることがある。そこで、実用性の観点からグリッド偏光子には、そのグリッド構造を保護するために保護層を設ける必要がある。
【０００３】
特許文献１および特許文献４には、グリッド偏光子の表面に透明保護フィルムを設けることが記載されている。グリッドの上に接着剤を用いて保護フィルムを貼り合わせただけのものは、グリッド間に接着剤が入り込み、偏光分離特性などが低下することがある。
特許文献２および特許文献３には、グリッドワイヤが配置された光透過基板を包囲する密封包囲部材を有し、前記包囲部材によって囲まれた空間を不活性雰囲気にされた偏光デバイスが開示されている。この密封包囲部材は偏光子の側部に取り付けられたスペーサーを介して、グリッドワイヤに接しないように設けられている。しかし、広い面積の光学素子になると密封包囲部材が撓むなどして、形状の安定性が保てない問題があった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１４８４１６号公報
【特許文献２】特表２００５−５１３５４７号公報
【特許文献３】米国公開公報２００３−１１７７０８
【特許文献４】特開２００７−２３２７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、偏光分離性能に優れ且つ耐屈曲性に優れる広い面積の光学素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、透明フィルムと、導電性層からなる格子を備えたグリッド偏光子とを、特定の分布状態で散点配置された接着剤で貼り合わせることによって、偏光分離性能に優れ且つ耐屈曲性に優れる広い面積の光学素子が得られることを見出した。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。
【０００７】
すなわち、本発明は、以下の態様を含む。
（１）  透明フィルムとグリッド偏光子とが散点配置された接着剤で貼り合わせてなるものであり、且つ接着剤とグリッド偏光子が接する領域の合計面積がグリッド偏光子の面積の１０％以上８０％以下である、光学素子。
（２）  散点配置された接着剤とグリッド偏光子とが接する一領域当たりの面積が、０．０００１ｍｍ2〜１２ｍｍ2である、（１）に記載の光学素子。
（３）  散点配置された接着剤とグリッド偏光子とが接する領域の中心間距離の平均値が、１０μｍ〜４００μｍである、（１）〜（２）のいずれか１項に記載の光学素子。
（４）  散点配置された接着剤とグリッド偏光子とが接する領域の中心間距離の標準偏差／平均値の比が、０〜０．９である、（１）〜（３）のいずれか１項に記載の光学素子。
（５）  グリッド偏光子は、略平行に並ぶ畝を少なくとも一方の表面に有する透明基板、該透明基板の畝の頂面に積層された導電性層Ａおよび／または該透明基板の畝間にある溝の底面に積層された導電性層Ｂを有する、（１）〜（４）のいずれか１項に記載の光学素子。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光学素子は、短波長から長波長までの可視光線の範囲において、一方の偏光を一様に高い透過率で透過し、もう一方の偏光を一様に高い反射率で反射することができ、それによって偏光を効率的に分離することができる。本発明の光学素子は、折り曲げたりした場合でも、剥離が生じず、耐屈曲性に優れる。本発明の光学素子で反射された偏光を反射器で再び本発明の光学素子に戻すことによって、光源からの光を有効に無駄なく使用できる。本発明の光学素子は照明装置や表示装置などに好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の光学素子は、グリッド偏光子と透明フィルムとからなるものである。
（透明フィルム）
透明フィルムは、その材料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、特に透明樹脂が好ましい。
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。
【００１０】
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、寸法安定性および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号公報または米国特許第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およびその水素添加物等が挙げられる。
【００１１】
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。
透明フィルムの平均厚さは、取り扱い性の観点から通常５μｍ〜１ｍｍ、好ましくは２０〜２００μｍである。透明フィルムは、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。
【００１２】
また、透明フィルムは、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およびｎyは透明フィルムの面内主屈折率（ｎx≧ｎy）；ｄは透明フィルムの平均厚さである。）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。
【００１３】
（グリッド偏光子）
グリッド偏光子は導電性層からなる格子を備えている。この格子によって、直交する二つの直線偏光のうち一方の直線偏光を反射し、他方を透過することができる。
格子は略平行に並んだ複数の細い線状の導電性材料からなる層（導電性層）によって構成されている。導電性層の太さは、好ましくは２５〜３００ｎｍであり、導電性層の長さは、好ましくは８００ｎｍ以上である。格子の間隔（ピッチ）は、好ましくは２０〜５００ｎｍ、より好ましくは３０〜３００ｎｍ、特に好ましくは１２０〜２４０ｎｍである。格子のピッチは多少の偏差があってもよいが、偏光分離性能などの光学特性を考慮するとグリッド偏光子の全面においてピッチはほぼ同一であることが好ましい。
【００１４】
本発明に好適なグリッド偏光子は、略平行に並ぶ畝を少なくとも一方の表面に有する透明基板、該透明基板の畝の頂面に積層された導電性層Ａおよび／または該透明基板の畝間にある溝の底面に積層された導電性層Ｂを有するものである。
本発明に用いられる透明基板は、透明な材料からなるものである。透明な材料としては、透明樹脂、ガラスなどが挙げられるが、透明樹脂が好ましい。
透明樹脂は、前述の透明フィルム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。
【００１５】
透明基板は、その少なくとも一方の表面に畝を有する。畝は、細長く直線状に伸びる突起部である。この突起部が複数あり、それらが略平行に並んでいる。隣り合う畝の間は溝になっている。ここで略平行とは隣り合う２本の畝の長手方向が±５°以内の角度になっていることをいう。
畝は、畝の長手方向に直角に交わる断面形状によって特に限定されない。例えば、矩形、台形、菱形、放物線形状などが挙げられる。導電性層Ａが積層されやすいという観点から畝の頂面が平らになっているものが好ましい。
また畝間にある溝も、畝の長手方向に直角に交わる溝空間部の断面形状よって特に限定されない。例えば、矩形、台形、菱形、放物線形状などが挙げられる。導電性層Ｂが積層されやすいという観点から溝の底面が平らになっているものが好ましい。
また、畝間にある溝の開口部の幅が溝の底の幅よりも小さくなっている構造、または畝の頂の幅が畝の基部の幅よりも大きくなっている構造であってもよい。
【００１６】
畝の高さＨは、好ましくは２０〜３００ｎｍ、より好ましくは４０〜２００ｎｍ、特に好ましくは６０〜１２０ｎｍである。溝の深さは畝の高さと等しいものである。
畝間にある溝の幅は、好ましくは２００ｎｍ以下、好ましくは２０〜１００ｎｍである。
畝は、その幅が、好ましくは２５〜３００ｎｍであり、長さが好ましくは８００ｎｍ以上である。畝の幅と溝の幅との比は、好ましくは３／７〜７／３、より好ましくは４／６〜６／４である。ここで、畝の幅および溝の幅は、畝の高さ１／２における部分の幅である。
【００１７】
畝のピッチは、好ましくは３０〜５００ｎｍ、より好ましくは６０〜３００ｎｍ、特に好ましくは１２０〜２４０ｎｍである。畝のピッチは多少の偏差があってもよいが、偏光分離性能などの光学特性を考慮するとグリッド偏光子の全面においてピッチはほぼ同一であることが好ましい。
【００１８】
透明基板の平均厚さは、取り扱い性の観点から、通常５μｍ〜１ｍｍ、好ましくは２０〜２００μｍである。透明基板は、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、透明基板は、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およびｎyは透明基板の面内主屈折率（ｎx≧ｎy）；ｄは透明基板の平均厚さである。）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。
【００１９】
上記のような畝を有する透明基板は、たとえば、前記透明樹脂を公知の方法でフィルムに成形し、そのフィルム表面に、前記畝に対応する形状を賦形することによって得られる。透明樹脂をフィルムに成形する方法としては、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。賦形方法としては、ロールエンボス加工法、フォトリソグラフ法などが挙げられる。
【００２０】
本発明に用いるグリッド偏光子を製造するにあたって、透明基板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でき保管または運搬できる程度の長さを有するものを言う。
長尺状の透明基板の幅は、好ましくは５００ｍｍ以上、より好ましくは１０００ｍｍ以上である。本発明に用いるグリッド偏光子では、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、前記長尺状透明基板の幅は、両端を切り落とした後の寸法とすることができる。
【００２１】
長尺状の透明基板を用いる場合には、畝の長手方向が長尺状透明基板の長手方向に略平行であることが好ましい。これにより、偏光透過軸が長尺状透明基板の幅方向と略平行である長尺状のグリッド偏光子を得ることができる。ロール状に巻かれた吸収型偏光子の原反は通常透過軸が幅方向に略平行になっているので、このロール状に巻かれたグリッド偏光子原反を用いると、ロール状に巻かれた吸収型偏光子原反およびロール状に巻かれたグリッド偏光子原反をそれぞれロールから引き出しながら積層させるだけで、両者の透過軸が揃った光学部材原反を得ることができるようになる。光学部材原反は所望の大きさに裁断され各種用途に用いられる。
【００２２】
畝間にある溝の開口部の幅が、溝の底の幅よりも小さくなっている構造、または畝の頂の幅が、畝の基部の幅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、断面矩形の畝を表面に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該畝の形を転写し、該転写面に物理蒸着によって非導電性層を成膜する方法がある。物理蒸着は蒸着材料を蒸発・イオン化し、それを対象となる面に堆積させ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。物理蒸着法は、使用する材料の特性によりこれらから適宜選択することができる。
物理蒸着による製膜では、畝の頂面とそれの縁に蒸着材料が堆積するので、物理蒸着によって頂の幅が基部の幅よりも大きい畝を作製することができる。
【００２３】
非導電性層に用いられる材料は有機材料であって、無機材料であってもよい。有機材料としては透明樹脂が好ましい。透明樹脂としては先に透明フィルムの説明で例示したものを使用することができる。無機材料は、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。
【００２４】
物理蒸着を行っただけでは畝の基部の幅に比べ畝の頂の幅を十分に大きくすることが難しい場合があるので、物理蒸着膜を畝の頂に形成した後、エッチング処理する。このエッチング処理において、物理蒸着膜がエッチングマスクとして機能し、畝の頂はほとんど削られず、畝の基部側の側壁が優先的に削られる。エッチングマスクとなり得る物理蒸着膜としては、Ｃｒ膜、酸化珪素膜等があるが、これらに限定されない。エッチング処理法としては、ウエットエッチング法とドライエッチング法とがあるが、畝の基部側の側壁が優先的に削られやすいという観点から等方性エッチング法が好ましい。ドライエッチングでは、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。
【００２５】
物理蒸着を斜め方向から行うことによって、頂の幅が基部の幅よりも大きい畝を容易に作製することができる。
物理蒸着を斜め方向から行うと、畝の頂付近の側壁に優先的に堆積し、畝によって影になる部分（畝の裏側及び溝の底）には堆積しずらくなる。その結果、畝の頂付近に蒸着膜の庇が形成される。物理蒸着を行う斜め方向の角度は、畝のピッチ等により適宜調整することができる。フィルムの法線方向を０°とした場合、畝の長手方向に直角で、３０°以上傾いた方向から物理蒸着を行うのが好ましく、５０°以上傾いた方向から物理蒸着を行うのがより好ましい。
【００２６】
（導電性層Ａおよび導電性層Ｂ）
導電性層Ａは、前記畝の頂に積層されている。導電性層Ｂは前記畝間にある溝の底に積層されている。
畝の長手方向に直角に交わる断面において、導電性層Ｂの断面積は溝の空間部断面積の２０％以上であり、好ましくは３０〜６０％である。畝の長手方向に直角に交わる断面において、畝の高さＨは導電性層Ａと導電性層Ｂとの間隔の４倍未満であり、好ましくは０．１〜３倍である。さらに畝の長手方向に直角に交わる断面において、畝の高さＨは畝の幅Ａの０．４〜１．５５倍であり、好ましくは０．５〜１．５倍である。
溝の空間部断面積は、隣り合う畝の頂間を結ぶ線で閉じられた溝部の断面積である。導電性層Ａと導電性層Ｂとの間隔は、各導電性層表面間の最短距離である。例えば、方形波状の畝と溝に矩形の導電性層Ａと矩形の導電性層Ｂが積層されている場合には、導電性層Ａの底の左端角から、導電性層Ｂの頂の右端角までの距離が、導電性層Ａと導電性層Ｂとの間隔である。
【００２７】
導電性層Ａは、畝の長手方向に直角に交わる断面における形状によって、特に制限されず、例えば、矩形、台形、山形などを採用できる。導電性層Ａの厚さは、畝の長手方向においては略一定であることが好ましい。また、畝の長手方向に直交する断面において、導電性層Ａの中央が最も厚く且つ両端に向かって薄くなっていることが好ましい。導電性層Ａの平均厚さは、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。導電性層Ａの幅および長さは、通常、畝の頂面の幅および長さにしたがってほぼ決まる。
【００２８】
導電性層Ｂは、畝の長手方向に直角に交わる断面における形状によって、特に制限されず、例えば、矩形、台形、山形などを採用できる。導電性層Ｂの厚さは、畝の長手方向においては略一定であることが好ましい。また、畝の長手方向に直交する断面において、導電性層Ｂの中央が最も厚く且つ両端に向かって薄くなっていることが好ましい。導電性層Ｂは、好ましくは０．６≧Ｈ2／Ｈ1の関係、より好ましくは１．５≧Ｈ2／Ｈ1≧０．６の関係を満たす形状であることが好ましい。なお、Ｈ1は導電性層Ｂの最大厚さ、Ｈ2は導電性層Ｂの最小厚さである。導電性層Ｂの好ましい断面形状は、中央に高く両側に低くなる形、すなわち、山形である。
導電性層Ｂの最大厚さは、通常１〜１００ｎｍ、好ましくは２〜５０ｎｍであり、好ましくは３〜２０ｎｍである。
導電性層Ｂの幅および長さは、通常、溝の底面の幅および長さにしたがってほぼ決まる。
【００２９】
導電性層は、導電性材料を物理蒸着することによって形成することができる。
用いられる導電性材料としては金属が好ましく、アルミニウム、インジウム、マグネシウム、ロジウム、スズ等の導電性金属が挙げられる。
【００３０】
物理蒸着法は、蒸着材料を蒸発・イオン化し、対象面に堆積させて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、これら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、蒸着材料を加熱して気化もしくは昇華させ、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。加熱方法は、蒸着材料や基板の種類に応じて、抵抗加熱、電子ビーム、高周波誘導、レーザーなどの方法から適宜選択される。
【００３１】
前記透明基板の畝のある面に物理蒸着を行うと、畝の頂面に導電性層Ａが積層され、溝の底面に導電性層Ｂが積層される。両袖に庇を有する畝のある面に物理蒸着を行うと、庇の遮蔽効果により、畝の基部に近い側の溝の底面には導電性材料がほとんど堆積せず、溝中央に導電性材料が主に堆積する。
【００３２】
物理蒸着によって形成された導電性層Ａは、畝の頂面の幅よりも広い幅になることがある。導電性層Ａの幅は狭い方が好ましいので、たとえば、導電性層Ａを形成した後、湿式エッチングすることにより、または物理蒸着によって積層された導電性層Ａの上に物理蒸着によってエッチングマスクを積層して、次いで湿式エッチングすることによって導電性層Ａの幅を細くすることができる。
【００３３】
エッチングマスク用の材料は、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が挙げられる。この中では特に酸化ケイ素が好ましい。エッチングマスクの厚さは、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。
【００３４】
湿式エッチングの前に、畝の長手方向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るため、導電性層Ａ間の間隔が広がり、結果として光線透過率が高くなる。また溝の底面に形成されていた導電性層Ｂは、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、導電性層Ｂの両端を優先的に除去し、中央よりも両端を薄くすることができる。
【００３５】
延伸方法は特に限定されないが、畝の長手方向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、畝の長手方向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。延伸後においても畝の構造は維持され、畝の幅および高さはほとんど維持される。一方、畝のピッチは、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法が好適である。
【００３６】
湿式エッチングはエッチング液で行われる。エッチング液は、透明基板を腐食等させずに導電性層の一部を除去できる液であれば良く、エッチングマスク、導電性層、および透明基板の材質に応じて適宜選択される。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剤が添加されていても良い。
【００３７】
このエッチングによって、エッチングマスクで被覆されていない部分またはエッチングマスクが薄い部分の下にある導電性層が除去される。具体的には、畝の頂に庇状に積層されていた部分、畝の基部に近い側の底面に積層されていた部分が除去される。一方、畝の幅と同程度の幅の導電性層Ａが除去されずに残る。溝の底面の中央に導電性層Ｂが除去されずに残る。
【００３８】
（接着剤）
光学素子は、前記の透明フィルムとグリッド偏光子とが、散点配置された接着剤で貼り合わせてなるものである。
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】
散点配置された接着剤とグリッド偏光子とが接する領域の合計面積は、グリッド偏光子の面積の１０％以上８０％以下であり、好ましくは２０％以上６０％以下である。散点配置された接着剤とグリッド偏光子とが接する領域の合計面積がグリッド偏光子の面積の８０％を超えると光学特性が低下し、１０％未満になると接着強度が弱くなるので保護フィルムが剥れやすくなる。なお、グリッド偏光子の面積とは、グリッド偏光子主面の法線方向から観察したときの投影面積である。
【００４０】
散点配置された接着剤とグリッド偏光子とが接する一領域当たりの面積は、好ましく０．０００１〜１２ｍｍ2、より好ましくは０．０００３〜１０ｍｍ2である。１点あたりの面積がこの範囲内にあると、光学特性及び耐屈曲性に優れるグリッド偏光子を得ることが出来る。また、接着剤とグリッド偏光子とが接する一領域は、通常、円形を成している。
なお、接着剤とグリッド偏光子とが接する領域の面積は、グリッド偏光子の法線方向から観察したときの投影面積である。一領域当たりの面積は、散点配置された接着剤とグリッド偏光子とが接する領域の合計面積を、領域の数で除した値である。
【００４１】
散点配置された接着剤とグリッド偏光子とが接する領域の中心間距離の平均値は、好ましくは１０μｍ〜４００μｍ、より好ましくは１０μｍ〜２００μｍである。中心間距離の平均値が、この範囲内にあると、耐屈曲性が良好である。さらに、散点配置された接着剤とグリッド偏光子とが接する領域の中心間距離の標準偏差／平均値の比（ばらつき）は、好ましくは０〜０．９、より好ましくは０．２〜０．９である。中心間距離の標準偏差／平均値の比が、この範囲内にあると光学特性を低下させないで保護層を形成できる。
【００４２】
透明フィルムとグリッド偏光子との間に挟まれる接着剤の層厚の平均値は、通常０．０１μｍ〜３０μｍ、好ましくは０．１μｍ〜１５μｍである。
接着剤を散点配置する方法としては、インクジェット印刷、スプレー散布などの方法がある。インクジェット印刷による方法は、接着剤の散点配置をコンピュータにより正確に制御できるので、好ましい。
透明フィルムまたはグリッド偏光子のいずれか一方または両方に、接着剤を散点配置し、透明フィルムまたはグリッド偏光子を重ね合わせ、プレスすることによって積層できる。プレス圧は、特に限定されないが、好ましくは０．１〜１．５ＭＰａである。プレスが強すぎると、ワイヤーの形状が変形し光学特性が低下し、弱すぎると接着剤とフィルムの密着力が弱く接着しない。プレス法としては、ロールによる方法が好ましい。
【００４３】
本発明の光学素子は、直交する２つの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。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光学部材として本発明の光学素子をそのまま、または他の光学フィルム（吸収型偏光子や位相差板など）と組み合わせ積層して用いることができる。本発明の光学素子と他の光学フィルムとの接触面には接着剤を介在させることができる。本発明の光学素子と他の光学フィルムとを密着させる方法としては、２本の平行に並べられたロールのニップに光学素子と他の光学フィルムを一緒に通し圧し挟む方法が挙げられる。
【００４４】
本発明に用いられる吸収型偏光子は、直角に交わる二つの直線偏光の一方を透過し、他方を吸収するものである。例えば、ポリビニルアルコールフィルムやエチレン酢酸ビニル部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムにヨウ素や二色性染料などの二色性物質を吸着させて一軸延伸させたもの、前記親水性高分子フィルムを一軸延伸して二色性物質を吸着させたもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン配向フィルムなどが挙げられる。吸収型偏光子の厚さは、通常５〜８０μｍである。
【００４５】
本発明の光学素子と吸収型偏光子とは、光学素子の偏光透過軸と吸収型偏光子の偏光透過軸とが略平行になるように重ね合わせることが好ましい。このような配置にすることによって、自然光を効率的に直線偏光に変換することができる。ここで略平行とは、平行方向から±５°の範囲内にあることをいう。
【００４６】
本発明の液晶表示装置は、前記の光学素子を備えるものである。液晶表示装置は、偏光透過軸を電圧の調整で変化させることができる液晶セルと、それを挟むように配置される２枚の吸収型偏光子とで構成される液晶パネルを有する。そして、この液晶パネルに光を送りこむために、表示面の裏側に、透過型液晶表示装置ではバックライト装置が、反射型液晶表示装置では反射板が備えられる。
【００４７】
本発明の光学素子をバックライト装置と液晶パネルとの間に配置すると、バックライト装置で発光した光が本発明の光学素子によって、二つの直線偏光に分離され、一方の直線偏光は液晶パネルの方向へ進み、他方の直線偏光はバックライト装置の方向へ戻る。バックライト装置には反射板が通常備わっており、バックライト装置の方向へ戻った直線偏光は、その反射板により反射され、再び本発明の光学素子に戻ってくる。戻ってきた光は本発明の光学素子で再度二つの偏光に分離される。これを繰り返すことによりバックライト装置で発光した光が有効に利用されることになる。その結果、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。また反射型液晶表示装置において、同様の原理で画面を明るくすることができる。
【実施例】
【００４８】
以下に実施例及び比較例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。また、部および％は、特に記載のない限り重量基準である。
【００４９】
＜接着剤の分布状態＞
作製した光学素子を顕微鏡（商品名：偏光顕微鏡、株式会社ニコン製）にて単位面積（１００×１００ｍｍ）における接着剤とグリッド偏光子とが接する領域の面積および中心間距離を測定した。そして、接着剤とグリッド偏光子とが接する領域の合計面積のグリッド偏光子の面積に対する割合、一領域あたりの面積、領域中心間距離の平均値、および領域中心間距離の標準偏差／平均値の比（ばらつき）を求めた。
【００５０】
＜着色状態＞
作製した光学素子の透過光を目視で観察し、着色が無い場合を○、着色していた場合を×とした。
【００５１】
＜耐屈曲性＞
作製した光学素子を１００回屈曲させ、光学素子の端部を目視で観察した。端部に剥離した場所がない場合を○、剥離した場所がある場合を×とした。
【００５２】
製造例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（セイコーインスツル社製、ＳＭＩ３０５０）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って、長さ１ｍｍの辺に平行な幅０．１μｍおよび深さ０．１μｍの溝をピッチ０．２μｍで彫り込み、幅０．１μｍおよび高さ０．１μｍの突起１，０００本をピッチ０．２μｍで先端に有する切削工具を作製した。
【００５３】
直径２００ｍｍで長さ１５０ｍｍのステンレス鋼ＳＵＳ４３０製ロールの周面全面に、厚さ１００μｍのニッケル−リン無電解メッキを施した。次いで、前記の切削工具をセットした精密円筒研削盤（スチューダ社、精密円筒研削機Ｓ３０−１）を用いて、ニッケル−リン無電解メッキ面全面を切削加工し、周方向に平行な幅０．１μｍおよび高さ０．１μｍの畝をピッチ０．２μｍで有する転写ロールを得た。
【００５４】
なお、上記、切削工具および転写ロールの製造は、温度が２０．０±０．２℃に、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１０μｍ以下に管理された恒温低振動室内で行った。
【００５５】
直径７０ｍｍのゴム製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、およびニップ圧１５ＭＰａの条件で、厚さ１００μｍのシクロオレフィンポリマーフィルム（商品名：ＺＦ−１４、日本ゼオン社製）表面上に転写ロール表面の形状を転写することにより、フィルムの流れ方向と平行に幅０．１μｍおよび高さ０．１μｍの畝をピッチ０．２μｍで有するフィルムを得た。
上記フィルムの畝形成面にアルミニウムを真空蒸着して、畝の頂および溝の底にアルミニウム層を積層させ、グリッド偏光子を得た。
【００５６】
製造例２
ペレット状の環化イソプレンゴム０．２ｇを、エタノール５００ｃｃに入れ、超音波で粉砕して、接着剤を得た。
【００５７】
実施例１
コロナ処理により表面を改質したシクロオレフィンポリマーフィルム（商品名：ＺＦ−１４、日本ゼオン社製）表面に、製造例２で得た接着剤をスプレーで散布した。
製造例１で得られたグリッド偏光子のアルミニウム蒸着面に、シクロオレフィンポリマーフィルムの接着剤散布面を重ね合わせ、５０℃、０．５ＭＰａで圧着し、光学素子１を得た。光学素子１の評価結果を表１に示す。
【００５８】
実施例２
製造例１で得られたグリッド偏光子の表面に、製造例２で得た接着剤（商品名：アロンアルファ８０１番、東亜合成株式会社製）をインクジェット印刷により塗布した。シクロオレフィンポリマーフィルム（商品名：ＺＦ−１４、日本ゼオン社製）を、上記塗布面に重ね合わせ、５０℃、１ＭＰａで圧着し、光学素子２を得た。光学素子２の評価結果を表１に示す。
【００５９】
実施例３〜５および比較例１〜３
インクジェット印刷による接着剤の塗布パターンを表１に示すものに変更した以外は実施例２と同様の手法により、光学素子３〜８を得た。光学素子３〜８の評価結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
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【００６１】
表１に示すように、散点配置された接着剤とグリッド偏光子が接する領域の合計面積がグリッド偏光子の面積の１０％以上８０％以下である光学素子（実施例）は、着色することが無くグリッド偏光子の偏光分離性能を維持している。また、耐屈曲性に優れている。
これに対して、接着剤を全面に塗布して貼り合わせた光学素子（比較例２）は、着色があり、グリッド偏光子の偏光分離性能が低下している。また、散点配置された接着剤とグリッド偏光子が接する領域の合計面積がグリッド偏光子の面積の１０％未満である光学素子（比較例３）は、耐屈曲性に劣る。