偏振光片、其制造方法和使用該偏振光片的液晶顯示裝置的制作方法

專利名稱：偏振光片、其制造方法和使用該偏振光片的液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及在各種顯示裝置等中使用的偏振光片(起偏振片)。詳細地講，涉及使相互正交的偏振光成分的一方透過并反射另一方的、一般稱為反射型的偏振光片、其制造方法和使用該偏振光片的顯示裝置。
背景技術：
裝入液晶顯示裝置中的液晶盒由液晶層和夾持該液晶層而配置的二片偏振光片構成。該偏振光片是利用了通過使高分子片吸附碘后、通過拉伸而使之取向從而得到的吸收各向異性的片，是通過吸收入射到偏振光片中的光中與吸收軸平行的成分的光，并使與該吸收軸正交的成分的光透過來呈現偏振光特性的片，這樣的吸收型的偏振光片，原理上入射自然光之類的非偏振光時的透過率不會超過50％。因此可以認為，在追求液晶顯示裝置低電力消耗的過程中，為提高輝度，利用被吸收的成分是有效的。
對此，提出了在比液晶盒更靠近光源側的位置設置反射由構成液晶盒的偏振光片吸收的偏振光成分的偏振光分離片、所謂的反射型的偏振光片。
作為這種反射型的偏振光片，例如可舉出多層疊層型、圓偏振光分離型、線柵型等。
多層疊層型是將折射率各向同性層和折射率各向異性層交替地層疊好幾層的類型。這種類型的偏振光片，設計成在片的面內某一方向不產生各層的折射率差，通過在與上述方向正交的方向增大各層的折射率差，使一方的偏振光成分透過，反射與該偏振光成分正交的偏振光成分，作為反射型的偏振光片而發揮作用(專利文獻1)。
圓偏振光分離型是利用膽甾型液晶層呈現的圓偏振光二色性的偏振光片。膽甾型液晶層由于液晶分子沿膜厚方向描繪螺旋，因此可根據螺旋方向選擇性地反射右卷或左卷的圓偏振光，通過該膽甾型液晶層和λ/4波長片組合，作為反射型的偏振光片發揮作用(專利文獻2)。
線柵型是具有平行排列有細的金屬線的結構的偏振光片。這種類型的偏振光片通過透過與金屬線垂直地振動的偏振光，反射平行地振動的偏振光，作為反射型的偏振光片發揮作用(專利文獻3)。
專利文獻1特表2003-511729號公報專利文獻2特開2002-90533號公報專利文獻3特開2001-74935號公報發明內容然而，多層疊層型的場合，為了使之在寬帶域呈現偏振光特性，必須根據波長貼合多個調整了疊層比、膜厚的片。另外由于光程根據光的入射角度而發生變化，因此偏振光特性產生角度依賴性。
圓偏振光分離型的場合，難以在面內均勻地形成膽甾型液晶層，并且為了使之在寬帶域呈現偏振光特性，必須貼合多個螺旋間距不同的層。
與此相對，線柵型的場合，不需要如上述兩個例子那樣的復雜的形狀，通過按一定間距形成金屬線可得到要求的偏振光特性。但是，要求微細化到適用金屬線的波長程度。作為具體的方法，專利文獻3公開了不采用如半導體制造工藝那樣的繁雜的方法，而是通過采取拉伸使金屬膜形成龜裂，或使各向異形的金屬粒子取向，使之呈現與金屬線同樣的性能的方法，但前者難以均勻地形成按照設計那樣的龜裂，而后者難以控制粒子的取向。因此，要求采用容易的方法按照設計的那樣形成金屬的圖形。
本發明克服所述以往技術的問題，提供具有作為偏振光片的充分的性能，并且可采用容易的形狀和工藝制得的偏振光片、及其制造方法，進而使用該偏振光片體現高的輝度提高效果的液晶顯示裝置。
(1)一種偏振光片，包含具有由凹部和凸部形成的平行的線狀圖形的基材、和在該基材的具有線狀圖形的表面側形成的金屬層，上述凸部按寬度w＝20-380nm、間距p＝50-400nm設置著。
(2)如上述(1)所述的偏振光片，其中，上述凸部的高度h是10-400nm。
(3)如上述(1)或(2)所述的偏振光片，其中，上述凸部的高度h與寬度w的比(h/w)是0.5-5。
(4)如上述(1)-(3)的任一項所述的偏振光片，其中，上述金屬層的厚度是10-200nm。
(5)如上述(1)-(4)的任一項所述的偏振光片，其中，在上述線狀圖形的凹部上形成的金屬層的膜厚度為上述凸部的高度h以下。
(6)如上述(1)-(5)的任一項所述的偏振光片，其中，至少含有上述線狀圖形的基材表層由熱塑性樹脂、光固性樹脂、熱固性樹脂中的任一種或含有它們的混合物的樹脂組合物形成。
(7)如上述(1)-(6)的任一項所述的偏振光片，其中，上述基材至少是含有線狀圖形的第一層和成為支撐體的第二層的疊層結構。
(8)如上述(7)所述的偏振光片，其中，上述第二層是單軸拉伸或雙軸拉伸的聚酯樹脂片。
(9)一種偏振光片的制造方法，是制造上述(1)-(8)所述的偏振光片的方法，包含下述的(i)或(ii)工序，(i)在基材表面形成線狀圖形后，在該基材的具有線狀圖形的表面側形成金屬層的工序；(ii)在基材表面形成金屬層后，通過在該基材上形成線狀圖形而在線狀圖形上設置金屬層的工序。
(10)如上述(9)所述的偏振光片的制造方法，采用模轉印法形成上述線狀圖形。
(11)一種液晶顯示裝置，是按順序至少配置了面光源、和上述(1)-(8)的任一項所述的偏振光片(A)、及液晶盒的液晶顯示裝置，液晶盒具有液晶層、和被配置成夾持該液晶層的偏振光片(B)、(C)，透過構成液晶盒的面光源側的偏振光片(B)的偏振光的偏振光軸的方向、和透過偏振光片(A)的偏振光的偏振光軸的方向一致。
(12)如上述(11)所述的液晶顯示裝置，其中，上述偏振光片(A)被設置成金屬層與液晶盒相面對。
發明效果根據本發明，可不經過繁雜的工序而采用容易的工藝制造偏振光片，并且，通過將制造的偏振光片裝入液晶顯示裝置等中，可得到高輝度的顯示。


圖1是模式地表示構成本發明偏振光片的基材的形狀的2是模式地表示構成本發明偏振光片的優選的基材的截面形狀的3是模式地表示本發明的優選的偏振光片(基材表面的一部分上形成有金屬層的形態)的形狀的圖。
圖4是模式地表示本發明的優選的偏振光片(基材表面的整個面上形成有金屬層的形態)的截面形狀的圖。
圖5是模式地表示裝有本發明偏振光片的液晶顯示裝置(側燈型)的構成的圖。
圖6是模式地表示裝有本發明偏振光片的液晶顯示裝置(正下型)的構成的圖。
符號說明1凸部2金屬層3本發明的偏振光片4光源5液晶盒6熒光管
7反射片8導光板9光擴散片10 棱鏡片11 擴散板12 框體13 線狀圖形的凹部100 基材具體實施方式
本發明的偏振光片，其特征在于，包含具有由在表面上周期地形成的凹凸形成的線狀圖形的基材、和在具有該線狀圖形的表面側形成的金屬層。通過這樣的構成，成為可呈現源于線狀圖形的縱向和與該縱向垂直的方向的結構各向異性的光學各向異性的偏振光片。即，與線狀圖形的縱向平行的偏振光成分被反射，垂直的偏振光成分透過。此外，通過使線狀圖形的周期比適用的光的波長范圍短，成為在該波長范圍下均勻的光學各向異性結構體，作為偏振光片發揮作用。
本發明的偏振光片中，形成線狀圖形的凹凸的凸部按間距p＝50-400nm、寬度w＝20-380nm形成。通過在具有該尺寸的線狀圖形的基材上形成金屬層，可得到在可見光范圍，即，大約400-8000nm的波長范圍下呈現偏振光特性的偏振光片。
關于間距p，當超過400nm時，可見光的短波長范圍的偏振度降低，因而不優選。而間距p低于50nm時，不僅難以在基材表面形成線狀圖形，而且難以沿該線狀圖形形成金屬層，因而不優選。作為間距p，進一步優選是100-300nm，最優選是100-250nm。
另外，關于寬度w，比20nm窄時容易引起線狀圖形的倒塌破壞，因而不優選。而寬度w比380nm粗時，如果考慮間距p的范圍，由于難以使金屬層形成為反映線狀圖形的形狀因而不優選。關于寬度w，進一步優選是20-150nm，最優選是20-100nm。
為了在面內保持偏振光特性的均勻性，優選間距p和寬度w為一定，但在上述范圍內各種的間距和寬度混合也可以。另外，按該形狀制造偏振光片時，不僅在可見光范圍，而且在波長更長的近紅外線范圍、紅外線范圍也可呈現偏振光特性，也可作為近紅外線用或紅外線用的偏振光片使用。
線狀圖形和在具有該圖形的表面側形成的金屬層，不僅可在基材的一側形成，而且也優選在兩側形成。在基材的兩側形成的場合，優選按圖形的縱向在表背面平行的方式形成。另外，一側沒有金屬層而只有線狀圖形也可以。
本發明的偏振光片，有時根據構成線狀圖形的凸部的高度h，偏振光特性依賴于光的入射角度。在要求寬視野角的用途中使用本發明的偏振光片的場合，凸部的高度h優選是10-400nm。高度h變得超過400nm時，有時偏光度根據光的入射角度的不同而發生變化。為了不依賴于光的入射角度而得到均勻的偏振光特性，優選高度h為400nm以下。而高度h低于10nm時，有時即使沿其形成了金屬層，也不能期望充分的光學各向異性，因而不優選。作為高度h進一步優選是20-300nm，最優選是30-300nm。在窄的視野角范圍下使用本發明的偏振光片的場合，例如只利用法線方向的光學元件、或只利用正面方向的顯示裝置等的場合，由于可以不考慮光的入射角度，因此高度h也可以超過400nm。
圖1表示構成本發明偏振光片的、形成線狀圖形的基材的形狀的一例。圖1(a)是在一個表面具有包含截面為矩形的凸部1的線狀圖形的基材100的截面圖。圖中分別表示出凸部的間距p、寬度w、高度h。本發明中，寬度w是凹凸重復的方向上的長度，還是指凸部的高度h的1/2、即距離基材面(凹部底面)為h/2的高度的與基材面平行的平面上的長度。圖1(b)舉例表示出具有周期地形成凸部1而成的平行的線狀圖形的基材100的立體圖。
圖1(a)和圖2(a)-(e)表示構成本發明偏振光片的基材的優選截面形狀的例子。作為凸部的截面形狀，例如可舉出矩形(圖1(a))、梯形(圖2(a))、或它們的邊、側面為曲線狀的截面形狀(圖2(b)、(c))、波形(圖2(d))、三角形(圖2(e))等，但不限定于這些，如果在面內形成線狀圖形則可優選使用。另外，鄰接的凸部間既可以如圖1(a)和圖2(a)-(c)那樣形成平坦部，也可以如圖2(d)、(e)那樣不形成平坦部。其中，為了在形成金屬層后呈現高的光學各向異性，優選截面為矩形、梯形的凸部、或它們的邊、側面為曲線狀的、并且鄰接的凸部在其本身的底部不連接的凸部(圖1(a)和圖2(a)-(c))。
線狀圖形如圖1(b)所示那樣平行地形成線，即凸部1，但實質地平行即可，也可以不完全平行。另外，各線優選是在面內最容易呈現光學各向異性的直線，但在鄰接的線不接觸的范圍也可以是曲線、折線。另外，同樣地，為了容易呈現光學各向異性優選是連續的直線，但如果長度至少為適用的波長以上則也可以是虛線。
本發明的偏振光片中，金屬層可以在基材表面部分地形成，也可以在整個面上形成。
圖3表示出在具有截面為矩形的凸部1的線狀圖形上部分地形成金屬層2的形態的例子。例如，作為優選例可舉出金屬層在線狀圖形的凸部的頂部形成的情形(圖3(a))、在鄰接的凸部間，即在凹部形成的情形(圖3(b))、在凸部的側面形成的情形(圖3(c))，在凸部的周圍形成的情形(圖3(d))、或形成為將它們組合的形狀的情形等。另外，圖3(e)表示具有圖3(a)的截面形狀的基材的立體圖，表示金屬層沿基材100的線狀圖形形成為線狀的情況。
圖4表示在基材100的表面整個面上形成金屬層2的情形的例子。例如，可舉出金屬層沿線狀圖形的凸部的形狀在整個面上以一定膜厚形成的情形(圖4(a))、沿凸部形狀但膜厚根據部位不同而不同的情形(圖4(b)、(d))、不沿凸部的形狀、并形成成為表面變得平坦的情形(圖4(c))等。雖然均可優選使用，但沿凸部形狀的圖4(a)、(b)、(d)由于均可以提高透過率和偏振度因此更優選。
在上述形態之中，為了降低由于金屬層的光吸收等造成的光量損失，提高光利用效率，更加提高透過率，優選部分地形成金屬層的形態，進而優選如圖3(a)、(c)、(d)所示那樣，只在凸部周邊形成金屬層的形態。
在此，關于基材表面的線狀圖形，鄰接的凸部的底部如圖1(a)、圖2(a)、(b)、(c)所示那樣為不相接的形狀的場合，容易只在凸部周邊形成金屬層，為優選。如圖2(d)那樣的截面形狀為波形的場合，也可只在凸部周邊形成金屬層，但由于斜面多、金屬層的形成部位容易擴展因而難控制。
構成本發明偏振光片的金屬層的膜厚優選是10-200nm。這里，金屬層的膜厚是沿基材凸部的高度方向測定的厚度，在基材上的至少一部分上以滿足上述范圍的膜厚形成金屬層即可。通過以滿足上述范圍的膜厚，沿基材表面的線狀圖形形成金屬層，可呈現良好的偏振光特性，因而優選。作為金屬層的膜厚，進一步優選是30-200nm，最優選是50-200nm。
另外，在基材表面的整個面上形成金屬層的場合，在線狀圖形的凹部(圖4(d)的(13))中，優選金屬層膜厚(圖4(d)的t)為凸部的高度h以下。凹部13的金屬層膜厚t比凸部高度h厚時，線狀圖形整體完全地埋沒到金屬層內，往往作為完全的反射體發揮作用，因此更優選金屬層膜厚t為凸部的高度h以下。
另一方面，在基材表面部分地形成金屬層的場合，為了得到高的光利用效率和高透過率，如上述那樣優選只在凸部周邊形成金屬層(圖3(a)、(c)、(d))。因此，該場合更優選在凸部上形成的金屬層膜厚和滿足凸部高度h的高度是400nm以下。滿足的高度超過400nm時，有時偏振光特性依賴于光的入射角度。另外，金屬層和凸部的總寬度TW相對于凸部的間距p，優選是0.1p-0.7p。在該比率超過0.7p的場合，由于光利用效率和透過率的提高效果差因而不優選。再者，為了算出該比率而必需的總寬度TW及間距p，為在與基材面平行，并且凹凸重復的方向上的金屬層長度為最大的同一平面上測定的值。
構成本發明偏振光片的金屬層，優選是“由高反射性金屬形成的層”、和/或“含有高反射性金屬粒子、和/或被高反射性金屬被覆的粒子的層”。另外，既可以是混合有這些粒子的層，也可以是疊層的結構。
這里，所謂“由高反射性金屬形成的層”是由單一的金屬或合金形成的金屬層，優選使用一層或由不同的材質形成的二層以上的疊層結構。由不同的材質形成的二層以上的疊層結構的場合，至少一層是由高反射性金屬形成的層即可，例如，可以層疊反射性低的金屬氧化物等。尤其是使用容易氧化的高反射性金屬的場合，也優選預選在表面形成該金屬的氧化物層作為保護層，以提高經時穩定性。
而“含有高反射性金屬粒子、和/或被高反射性金屬被覆的粒子的層”中所含的高反射性金屬粒子及被高反射性金屬被覆的粒子，優選粒徑是1-100nm，進一步優選是1-50nm。這里所說的粒徑是指中值粒徑d50。粒徑為100nm以下的金屬粒子由于熔合溫度降低，因此例如即使是在200-300℃下的低溫熱處理粒子也開始粘結，呈現作為金屬的特性，光反射性提高，因而優選。而粒徑在50nm以下時，由于經過更低溫且短時間的熱處理即粒子熔合，因而進一步優選。這些粒子的形狀可以沒有特殊限定地優選使用。另外，被高反射性金屬被覆的內層的粒子，可沒有特殊限定地優選使用例如，丙烯酸樹脂等的交聯樹脂粒子、二氧化硅、氧化鋁等的無機粒子等。這些高反射性金屬粒子、被高反射性金屬粒子被覆的粒子，優選粒子單獨，或者通過粒子和分散劑的組合，進而通過粒子和分散劑和成為粘合劑的以熱塑性樹脂、光固性樹脂、熱固性樹脂中的任一種樹脂或這些樹脂的混合物為主成分的樹脂組合物組合，形成“含有高反射性金屬粒子、和/或被高反射性金屬被覆的粒子的層”。
作為高反射性金屬，優選是選自鋁、鉻、銀、銅、鎳、鉑和金中的金屬及以它們為主成分的合金。這里，所謂主成分是指合金中的該金屬的含量超過50重量％的情形。而所謂高反射性，表示在使用的光的波長范圍下反射率高，通過使用反射率高的金屬，可提高偏振光片的偏光度，因而優選。作為反射率高的金屬，優選在使用的波長范圍中，存在反射率為90％以上的波長范圍的金屬，或在整個波長范圍中反射率顯示出50％以上的金屬。上述金屬中，由于鋁、鉻、銀在可見光區的全區中反射率高因而更優選。
構成本發明偏振光片的基材表面的線狀圖形，優選凸部的高度h和寬度w的比(h/w)是0.5-5的范圍。h/w比值小于0.5的場合，即使形成金屬層也不能充分地發揮結構的各向異性，有時不能得到充分的偏振光特性。而h/w比值大于5的場合，線狀圖形出現蛇狀地倒塌，有時在面內偏振光特性出現不均勻。高度h與寬度w的比h/w進一步優選是1-5、最優選是2-5。
另外，構成本發明的偏振光片的基材表面的線狀圖形，優選凸部的高度h與凸部間的寬度，即與凹部的寬度(p-w)的比h/(p-w)是1-5的范圍。使用h/(p-w)比值滿足該范圍的線狀圖形時，由于容易控制金屬層的形成位置，尤其是只在凸部周邊形成金屬層變得容易，因此優選，h/(p·w)比值進一步優選是1.2-5、最優選是1.4-5。
另外，構成本發明偏振光片的基材表面的線狀圖形，優選凸部的寬度w與間距p的比(w/p)是0.1-0.5的范圍。通過在w/p比值滿足該范圍的線狀圖形上形成金屬層，可形成兼具高的偏光度和透過率的偏振光片，因而優選，w/p比值進一步優選是0.1-0.4，最優選是0.1-0.35。
本發明的偏振光片其特征是特別是在基材表面形成有線狀圖形，以下對線狀圖形存在所帶來的效果進行說明。
首先第一個特征是通過形成線狀圖形使之呈現雙折射性。當按照入射的波長以下的間距形成具有周期的凹凸的線狀圖形時，在圖形縱向和與該縱向正交的方向呈現折射率的各向異性，即雙折射。在此，通過適宜地設定構成圖形的凸部的寬度、間距、高度和材質單體的折射率，可控制基材的雙折射性。
可適合地搭載本發明偏振光片的液晶顯示裝置中裝有面光源，但從面光源射出的光，由于導光板、棱鏡片等利用界面處的反射、折射的構件的影響，有時不是完全的無偏光狀態，可看到偏向偏光狀態。因此，即使在液晶盒的面光源側配置反射型的偏振光片，在該偏離的方向、與反射型的偏振光片透過的偏光軸不一致的場合，反射成分增多，結果光的利用效率不能提高。于是，如本發明的偏振光片那樣使基材呈現雙折射性，通過從該基材側入射光，由于雙折射，偏離產生的偏光狀態被消除，可提高光的利用效率。例如，構成圖形的凸部的寬度、間距和材質相同的場合，通過提高凸部的高度，可進一步消除偏光狀態。為了有效利用雙折射性，優選只在線狀圖形的凸部周邊形成金屬層的結構。另外，不僅線狀圖形部分，基材整體具有雙折射的場合也同樣地優選。
此外，也優選對構成本發明的偏振光片的基材賦予1/4波長板的功能。該場合，從基材側入射光時，被偏振光片反射的偏振光同時變換成圓偏振光。該圓偏振光返回到面光源，可消除一部分的偏振光狀態，但在大量含有通過反射變換成反旋轉的圓偏振光的狀態下再返回到偏振光片。該反旋轉的圓偏振光通過基材時，變換成透過偏振光片的直線偏振光因此可以提高光的利用效率。
另外，作為第二個特征是金屬的圖形化容易。詳細情況在說明制造方法時說明，但不經過利用了半導體制造工藝等的、抗蝕劑的圖形化和蝕刻處理這些繁雜的工藝，而通過預選在基材表面形成圖形，便可容易地形成與該圖形相應的金屬層。
另外，構成本發明偏振光片的基材，優選至少含有線狀圖形的表層由以熱塑性樹脂，光固化性樹脂、熱固性樹脂中的任一種樹脂或它們的混合物為主成分的樹脂組合物形成。這里，將在該層中超過50重量％的情形定義為主成分。
作為熱塑性樹脂的例子，例如可舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等聚酯系樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、脂環式聚烯烴樹脂等的聚烯烴系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚醚、聚酯酰胺、聚醚酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇和以它們為成分的共聚物、或它們的混合物等熱塑性樹脂。
作為光固化性樹脂的例子，可舉出分子內具有至少一個的自由基聚合性的化合物、或具有陽離子聚合性的化合物等。作為具有自由基聚合性的化合物，是在利用活化能量射線產生自由基的聚合引發劑的存在下，利用化學放射線照射進行高分子化或交聯反應的化合物。例如，可舉出在結構單元中含有至少1個烯鍵性不飽和鍵的化合物、除了含有作為單官能的乙烯基單體以外還含有多官能乙烯基單體的化合物、或者它們的低聚物、聚合物、混合物等。另外，作為分子內具有至少一個的陽離子聚合性的化合物，可舉出從選自具有環氧乙烷環的化合物、具有氧雜環丁烷環的化合物、乙烯基醚化合物中的一種或2種以上的化合物中選出的化合物。
作為熱固性樹脂的例子，可舉出丙烯酸樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚樹脂、脲-三聚氰胺樹脂、聚氨酯樹脂、聚硅氧烷樹脂等，可以使用選自這些樹脂中的1種或2種以上的混合物等。
光固化性樹脂和熱固性樹脂中配合聚合引發劑。光固化性樹脂的場合，根據感光波長和聚合形式，使用經活化能量射線的照射產生自由基核或陽離子核的光聚合引發劑，而熱固性樹脂的場合，優選使用適合于工藝溫度的熱聚合引發劑。
這些樹脂，優選在使用波長，即用于液晶顯示裝置的場合在400-800nm的可見光區透明，不出現特定波長下的吸收峰，這里所說的透明，是指實質上不散射光線的狀態，但如果霧度值為大約30％以下則可優選使用。
也優選在這些樹脂中根據需要添加各種成分。作為所述的添加劑，例如可優選使用表面活性劑、交聯劑、成膜助劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、熱穩定劑、增塑劑、粘度調節劑、抗氧化劑、抗靜電劑等。
另外，構成本發明偏振光片的基材，優選是至少含有表面的線狀圖形的第一層和成為支撐體的第二層的疊層結構。通過形成疊層結構，利用成為支撐體的第二層確保機械強度、耐熱性，同時第一層可以使用容易賦形的材質，可在基材表面容易地形成線狀圖形，因而優選。再者，成為支撐體的第二層，其本身可以是單層，也可以是多層的疊層結構。
這里用于第一層的容易賦形的材質，是指上述的熱塑性樹脂、光固化性樹脂、熱固性樹脂。如后述那樣，從生產效率等的觀點考慮，為了在基材表面形成線狀圖形優選模轉印法，通過將這些樹脂用于第一層，可采用模轉印法在基材表面上形成線狀圖形，因而優選。
作為成為支撐體的第二層，可以使用玻璃、金屬等的無機基材、聚酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯等的丙烯酸樹脂、脂環族聚烯烴等的聚烯烴樹脂、聚碳酸酯等所代表的樹脂基材等各種材質。使用玻璃、金屬等的無機基材作為支撐體的場合，平坦性、機械強度、耐熱性優異，而使用聚酯樹脂等的樹脂基材的場合，可實現柔軟性、輕量化、薄膜化。另外，第二層可優選使用在使用波長范圍下透明并且不出現特定吸收峰的材質、顯示光擴散性的材質。作為第二層使用顯示光擴散性的材質時，成為可實現偏振光片和光擴散片的功能綜合的優選構成。為了呈現光擴散性，可通過使粒子等分散在內部來實現，此外，采用不是從基材側而是從金屬層側入射光的使用方法的場合，作為第二層也可以使用顯示光吸收性的材質、顯示光反射性的材質。該場合可以作為反射特定的偏振光成分的偏振光反射板使用。第二層的厚度沒有特殊限定，但從機械強度和薄膜化的觀點考慮，例如無機基材的場合優選為0.1-3mm，樹脂基材的場合優選為50μm-3mm。
另外，作為成為支撐體的第二層，在上述材質中優選是以聚酯樹脂為主成分的熱塑性樹脂片，為了提高機械強度、耐熱性，優選是單軸拉伸或雙軸拉伸聚酯樹脂片。若使用雙軸拉伸的聚酯樹脂片，則不僅確保機械強度和耐熱性，而且可實現薄膜化、柔軟性和輕量化，因此是最優選的支撐體。尤其是與作為無機基材的玻璃相比，薄膜化時的耐沖擊性優異。另外，通過拉伸，片呈現雙折射性，因此如上述那樣可消除入射光的偏振光狀態的偏離，提高液晶顯示裝置等的輝度因此優選。作為這里使用的聚酯樹脂，優選使用聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯、或以這些聚酯為基礎的與其他成分的共聚物等的聚酯樹脂。另外，也可優選使用以該聚酯樹脂為主成分，添加了其他的相溶性和/或非相溶性的成分的樹脂組合物。
本發明的偏振光片，優選在沒有形成金屬層的一側的基材表面，形成防止源于空氣-基材界面的折射率差而產生的光反射的防反射層。即，優選形成抑制界面處的不需要的反射的防反射層。通過形成這樣的構成，可進一步提高光線的利用效率。作為防反射層，既可以采用具有防止反射的性質的材料形成以發揮防反射功能，又可以通過將該層形成為特定形狀來發揮防反射功能。
另外，同樣地，也優選在沒有形成金屬層的一側的基材表面上設置光擴散層。如前面所述，通過使粒子等分散在基材內部，對基材本身賦予光擴散性的場合，可主要呈現各向同性的光擴散效果，但在基材表面設置光擴散層的場合，由于可任意地設計表面的形狀，因此可容易地控制光擴散性。
如上述那樣的本發明的偏振光片經由以下的(i)或(ii)工序而制造。
(i)在基材表面形成線狀圖形后，在該基材的具有線狀圖形的表面側設置金屬層的工序；(ii)在基材表面設置金屬層后，通過在該基材上形成線狀圖形，在線狀圖形上設置金屬層的工序。
這里，作為線狀圖形的形成方法，也可以采用在半導體制造工藝等中所采用的光刻、蝕刻法，但這些方法由于工藝復雜，因此從生產率和成本方面考慮，優選采用模轉印法進行的賦形。以下對(i)和(ii)的制造方法舉例進行說明。
(i)方法的場合，在設置金屬層之前，通過利用了加熱·加壓或電磁波照射的模轉印在基材表面上形成線狀圖形。在采用了加熱·加壓的方法中，通過將基材和模具重合后進行加熱·加壓、脫模，模具形狀被轉印到基材表面上。此時，優選至少基材表面由熱塑性樹脂或熱固性樹脂構成。另外，在采用了電磁波照射的方法中，直接向模具中填充光固化性樹脂，或者通過將模具放在涂有上述樹脂的基材上并向模具中填充上述樹脂，與基材重合、進行電磁波照射，通過使樹脂固化、進行脫膜，從而轉印模具形狀。優選至少基材表面由采用電磁波、例如紫外線、可見光、電子束進行固化的樹脂構成。
在采用以上的方法形成了線狀圖形的基材表面上設置金屬層。
本發明的偏振光片的制造方法中，作為金屬層的形成方法，優選采用蒸鍍法、濺射法、鍍覆法、涂布法等。關于蒸鍍法和濺射法，在基材表面的整個面上均勻地形成金屬層，這是不用說的，通過控制蒸鍍或濺射的角度，也可只在線狀圖形的凸部周邊形成金屬層，在控制金屬層的形成位置上是有效的方法。所謂控制蒸鍍和濺射的角度，是指相對于法線方向控制蒸鍍或濺射的角度，例如，優選以相對于法線方向傾斜的方向，并且從與線狀圖形的縱向垂直的方向進行蒸鍍或濺射。
關于鍍覆法，可舉出通過蒸鍍等在基材上形成金屬層后，使鍍層生長的電鍍法、或在基材上涂布銀、鈀等成為催化劑的微粒子后使鍍層生長的無電解鍍法等等。例如，如果在線狀圖形的凹部填充成為催化劑的金屬粒子后，進行無電解鍍，則只在凹部形成金屬層。涂布法是通過在基材上涂布含有金屬粒子的涂劑來形成金屬層的方法，通過調節涂膜厚度可進行整個面或者部分的形成。在這些方法中，金屬層的形成位置容易控制，尤其是部分地形成金屬層時有效的蒸鍍法和濺射法是更優選的形成方法。
另外，(ii)的方法，在實質平坦的基材上整個面或部分地設置金屬層后，利用模轉印來形成線狀圖形。該方法是在基材和金屬層的疊層體上一次地形成線狀圖形的方法，與分成2階段的上述制造方法(i)比，可謀求工藝的簡化，是更優選的制造方法。該場合，在模轉印時，優選使設有金屬層的基材和模具重合，通過加熱·加壓來形成線狀圖形，另外，基材優選是其表面由熱塑性樹脂形成的基材。即，利用基材的熱塑性，根據金屬層賦形形成線狀圖形。模轉印時通過使金屬層斷裂，可形成圖3所示的部分地形成金屬層2的偏振光片。例如，壓入模具時，利用模具凸部使金屬層斷裂則可形成圖3(a)、(d)所表示的結構。另外，通過利用模具凸部壓入金屬層，在模具凹部使金屬層斷裂，可形成圖3(b)所示的結構。另外，不使金屬層斷裂，也可賦形成為圖4(a)、(b)、(d)所示那樣的沿模具截面的形狀。
作為在本發明偏振光片的制造方法中使用的模具的制造方法，沒有特殊限定，但考慮本發明偏振光片的尺寸，優選利用X射線、電子束、紫外線或紫外線激光等，對在模具材質上形成的抗蝕劑層進行圖形化，然后經蝕刻等工序進行制造。另外，模具表面，出于提高與基材的脫模性的目的，優選使用氟系樹脂等實施表面處理。
適合地搭載上述的偏振光片的液晶顯示裝置，其構成大致分成光源和液晶盒。上述的本發明的偏振光片配置在這些光源和液晶盒之間。以下，將配置在該位置的本發明的偏振光片稱為偏振光片(A)。
液晶盒由2片偏振光片(B)、(C)、和設在2片偏振光片(B)、(C)之間的液晶層等構成。液晶盒所使用的偏振光片(B)、(C)是一般稱作吸收型的偏振光片，與透過軸垂直的方向的偏振光成分被吸收。因此，理論上光的利用效率是50％。然而，在本發明中，通過利用配置于比液晶盒更靠近光源側的偏振光片(A)反射被吸收的偏振光，在光源部消除偏光狀態再度返回到液晶盒一側，可提高光利用效率，使輝度提高。即，通過在液晶盒和光源之間，使偏振光軸的方向與配置于液晶盒的光源側的偏振光片(B)一致地設置偏振光片(A)，可在光到達偏振光片(B)之前反射被偏振光片(B)吸收的偏振光成分，可提高光利用效率，使輝度提高。這里，所謂使偏振光軸的方向一致，是指偏振光片(A)的偏振光軸的方向和偏振光片(B)的偏振光軸的方向構成的夾角為5°以下。這樣一來就能充分地得到效果，因而優選，該交角為0°的狀態最能呈現輝度提高效果因此進一步優選。
以下示出使用本發明的偏振光片的液晶顯示裝置的優選構成例。
圖5表示出作為光源4使用側燈型面光源的液晶顯示裝置的例子，在光源4的上方，順序地層疊配置有本發明的偏振光片3和液晶盒5。該類型的光源，通常由由透明的丙烯酸樹脂板等構成的導光板8、配置在導光板8側面的直線狀的熒光管6、配置在導光板8下側的反射片7、配置在導光板8上側的光擴散片9、以及配置在該光擴散片9上側的棱鏡片10構成。作為導光板、熒光管、反射片、光擴散片和棱鏡片，可以分別采用種種的構件、構成。例如作為導光板可以使用對表面背面實施了點、棱鏡狀等各種各樣的加工的導光板。作為熒光管，不限定于形狀是直線狀的熒光管，并且熒光管的根數沒有特殊限定。另外，光擴散片和棱鏡片可以是任一方，還可以分別使用多片。
另外，圖6表示出作為光源4使用正下型面光源的液晶顯示裝置的例子。該類型的光源，是在鋪滿反射片7的框體12的內部排列有多個線狀熒光管6，在熒光管6的上側配置有擴散板11，進而在該擴散板11的上側順序地配置有光擴散片9、棱鏡片10的構成。正下型面光源的場合，各種構成構件也可以分別采用種種的構件、構成。例如，熒光管的形狀不限定于直線狀，擴散板、光擴散片、棱鏡片也與上述同樣可以使用種種的構件、構成的形態。而且，在這樣的光源4的上側，按順序層疊配置有本發明的偏振光片3、和液晶盒5。
在如上述那樣的液晶顯示裝置中，優選本發明的偏振光片(A)設置成金屬層與液晶盒面對。通過這樣地進行設置，在金屬層和構成液晶盒的偏振光片(B)之間不夾著呈現雙折射性的基材，因此可抑制偏振光特性的降低。
如以上所述，通過在液晶顯示裝置中裝入本發明的偏振光片，可提高液晶顯示裝置的輝度。
實施例以下對各實施例、比較例的測定方法及評價方法進行說明。
(測定、評價方法)A.截面觀察切出在各實施例、比較例中制造的偏振光片，對與線狀圖形縱向垂直的截面使用掃描型電子顯微鏡S-21000A(日立制作所(株)制)按50000倍進行觀察，測量構成線狀圖形的凸部的尺寸(間距p(nm)、寬度w(nm)、高度h(nm)、金屬層的膜厚(nm)、及金屬層與凸部的總寬度TW(nm)。金屬層的膜厚，在形成有金屬層的部位中，凸部上或凹部上的任意部位5處，求出沿基材法線方向測量時的厚度，求出它們的平均值。另外，金屬層與凸部的總寬度TW，只在凸部周邊形成金屬層的場合進行測量，求出任意部位5處的平均值。
B.透過率、偏振度對各實施例、比較例所制造的偏振光片，使用分光光度計U-3410(日立制作所(株)制)，在波長400-800nm的范圍求出總光線透過率，作為采用從400nm按5nm間隔的波長得出的透過率的平均值求出。透過率為20％以上評價為A，為10％以上小于20％評價為B，為小于10％評價為C。
評價結果若是A或B則良好。
另外，將450nm、550nm、650nm下的透過率進行比較，這些透過率的最大值和最小值之差為20％以內的場合記為A、超過20％、在30％以下時記為B，超過30％的場合記為C，評價波長依賴性。評價結構若是A或B則良好。
另外，關于偏振度，是將玻璃偏振濾光片(エドモンド·オプテイクス·ジヤパン(株)制)與在各實施例、比較例中制造的偏振光片重疊，設置在上述分光光度計上并使得玻璃偏振濾光片成為光源側(光線入射側)，測定550nm下的最大透過率Imax和最小透過率Imin，用下述式得到偏振度。
偏振度＝(Imax-Imin)/(Imax+Imin)偏振度超過0.9的場合評價為A，超過0.8、在0.9以下的場合評價為B，為0.8以下的場合評價為C。評價結果若是A或B則良好。
再者，在透過率和偏振度的任一個的測定中，各偏振光片設置成不形成金屬層的表面側成為光源側(光線入射側)，光線的入射角為0°。
C.輝度在1英寸見方的丙烯酸樹脂導光板的側面設置1根熒光管，同時在導光板下側配置反射片“ルミラ一”E60L(東麗公司制)，在導光板上側配置光擴散片“オパルス”BS-04(惠和公司制)及棱鏡片BEFII(住友スリ一エム(株)制)后裝上側燈型面光源。接著，在棱鏡片上重疊各實施例、比較例的偏振光片，再在其上面設置吸收型偏振光片(LN-1825T，ポラテクノ(株)制)并使透過軸的方向與偏振光片一致，按12V開啟面光源。使用色彩輝度計BM-7/FAST(トプコン(株)制)測定輝度L1。然后只取下各實施例、比較例的偏振光片，同樣地測定輝度L0。由不插入各實施例、比較例的偏振光片的場合的輝度L0、插入的場合的輝度L1按下述式算出輝度提高率。輝度提高率為25％以上評價為S，為20％以上評價為A，為10％以上、小于20％評價為B，小于10％評價為C。評價結果若是S、A或B則良好。
輝度提高率＝100×(L1-L0)/L0以下，舉出實施例對本發明進行說明，但本發明不一定受這些實施例限定。
(實施例1)作為基材使用膜厚400μm的脂環式聚烯烴樹脂“アペル”APL8008T(三井化學公司制)，與下述模具1重合，設置于真空室內，達到50Pa以下的真空度后，在110℃進行預熱5分鐘，在加壓溫度110℃、加壓壓力15MPa下加壓5分鐘，冷卻到70℃后，釋放壓力，將基材與模具進行脫模。
“模具1”材質鎳、尺寸30mm見方間距400nm、凸部寬度200nm、凸部高度200nm凹部截面形狀矩形觀察從模具脫模后的基材的形狀，得到如下所述那樣具有大致將模具形狀反轉了的截面的線狀圖形。
“基材的線狀圖形”間距p400nm，寬度w190nm、高度h190nm接著，在形成了凹凸的表面整個面從法線方向真空蒸鍍鋁，形成如圖4(b)、(d)所表示的金屬層。再者，金屬層的膜厚在凸部頂部和凹部底部均是80nm。
將透過率、波長依賴性、偏振度、輝度提高率的評價結果示于表1。可形成得到偏振光特性，同時呈現輝度提高效果的偏振光片。
(實施例2)作為基材使用膜厚300μm的聚甲基丙烯酸甲酯，與上述模具1重合，設置在真空室內，達到50Pa以下的真空度后，在140℃進行預熱5分鐘，在加壓溫度140℃、加壓壓力15MPa下加壓5分鐘，冷卻到90℃后，釋放壓力將基材和模具進行脫模。
觀察從模具脫模的基材的形狀，得到如下述那樣具有大致將模具形狀反轉了的截面的線狀圖形。
“基材圖形”間距p400nm，寬度w190nm、高度h190nm接著，在形成了凹凸的表面整個面從法線方向真空蒸鍍鋁，形成如圖4(b)、(d)所表示的金屬層。再者，金屬層的膜厚在凸部頂部和凹部底部均是210nm。
將評價結果示于表1。
(實施例3)在作為基材的、膜厚300μm的環己二甲醇共聚聚酯樹脂(DN071イ一ストマン公司制)上重合下述模具2，進行真空抽吸使之成為50Pa以下的真空度后，在110℃進行預熱5分鐘，在加壓溫度110℃、加壓壓力10MPa下加壓5分鐘，冷卻到70℃后，釋放壓力將基材和模具進行脫模。
“模具2”材質鎳、尺寸30mm見方間距200nm、凸部寬度100nm、凸部高度150nm凹部截面形狀矩形觀察從模具脫模后的基材的形狀，得到如下所述那樣具有大致將模具形狀反轉了的截面的線狀圖形。
“基材圖形”間距p200nm，寬度w90nm、高度h135nm接著，在形成了凹凸的表面整個面從法線方向真空蒸鍍鋁，形成如圖4(b)、(d)所表示的金屬層。再者，金屬層的膜厚在凸部頂部和凹部底部均是40nm。
將評價結果示于表1。可得到呈現高的輝度提高效果，同時波長依賴性得到改善的偏振光片。
(實施例4)從與線狀圖形的縱向垂直，并且從基材面傾斜30°的方向進行鋁的蒸鍍，除此以外，與實施例3同樣地制造偏振光片，金屬層只在圖形的凸部頂部和凸部單側側面的上部形成，膜厚在凸部頂部為30nm(總寬度TW是110nm)。
將評價結果示于表1。可得到呈現高輝度提高效果的偏振光片。
(實施例5)作為基材，使用在厚度為0.6mm的玻璃基材1737(Corning制)上按5μm的膜厚層疊了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的基材。將上述基材的PMMA層側與上述模具2重合，設置在真空室內，達到50Pa以下的真空度后，在120℃進行預熱5分鐘，在加壓溫度120℃、加壓壓力10MPa下加壓5分鐘，冷卻到70℃后，釋放壓力將基材和模具進行脫模。
觀察從模具脫模后的基材的形狀，得到如下所述那樣具有大致將模具形狀反轉了的截面的線狀圖形。
“基材圖形”間距p200nm，寬度w90nm、高度h130nm接著，從與線狀圖形的縱向垂直，并且從基材面傾斜30°的方向進行鋁的蒸鍍。其結果，金屬層只在圖形的凸部頂部和凸部單側側面的上部形成，膜厚在凸部頂部是50nm，總寬度TW是115nm。
將評價結果示于表1。可得到呈現高的輝度提高效果的偏振光片。
(實施例6)作為基材使用厚度為500μm的環己二甲醇共聚聚酯樹脂(DN071イ一ストマン公司制)，在進行模轉印之前均勻地蒸鍍50nm厚度的鋁，形成了金屬層。接著對于金屬層表面重合上述模具2，設置在真空室內，達到50Pa以下的真空度后，在120℃進行預熱5分鐘，在加壓溫度120℃、加壓壓力15MPa下加壓5分鐘，冷卻到70℃后，釋放壓力將基材和模具進行脫模。
觀察從模具脫模后的基材的形狀，與模具形狀加以比較，雖然可看到邊緣的圓角等，但是得到了大體反映模具形狀的、如圖4(b)、(d)所表示的線狀圖形。再者，金屬層的膜厚在凸部頂部和凹部底部均是50nm。
“基材圖形”間距p200nm，寬度w100nm、高度h100nm將評價結果示于表1。
(實施例7)作為基材，使用在膜厚188μm的雙軸拉伸聚對苯二甲酸乙二醇酯片“ルミラ一”U10(東麗公司制)上，涂布5μm厚的下述光固化性樹脂組合物的基材，將下述模具3重合，從基材側使用超高壓汞燈以600mJ/cm2曝光，將基材和模具進行脫模。
(光固化性樹脂組合物)アデカオプトマ一KRM-2199(旭電化工業(株)制)10重量份アロンオキセタンOXT-221(東亞合成(株)制)1重量份アデカオプトマ一SP170(旭電化工業(株)制)0.25重量份“模具3”材質鎳、尺寸30mm見方間距150nm、凸部寬度90nm、凸部高度180nm凹部的截面形狀矩形觀察從模具脫模后的基材的形狀，如下所述得到具有大致將模具形狀反轉了的截面的線狀圖形。
“基材圖形”間距p150nm、寬度w60nm、高度h170nm接著，從與線狀圖形的縱向垂直，并且從基材面傾斜30°的方向進行鋁的蒸鍍。其結果，金屬層只在圖形的凸部頂部和凸部單側側面的上部形成，膜厚在凸部頂部是50nm，總寬度TW是75nm。
將評價結果示于表1。可得到呈現高的輝度提高效果的偏振光片。
(實施例8)
作為基材，使用在膜厚188μm的雙軸拉伸聚對苯二甲酸乙二醇酯片“ルミラ一”U10(東麗公司制)上形成5μm厚的由聚酯樹脂“エリ一テル”UE3600(ユニチカ(株)制)形成的樹脂層的基材，將上述模具3重合，進行真空抽吸，使得達到50Pa以下的真空度后，在110℃進行預熱5分鐘，在加壓溫度110℃、加壓壓力13MPa下加壓5分鐘，冷卻到70℃后，釋放壓力將基材和模具進行脫模。
觀察從模具脫模后的基材的形狀，如下所述得到具有大致將模具形狀反轉了的截面的線狀圖形。
“基材圖形”間距p150nm，寬度w60nm、高度h165nm接著，在形成了凹凸的表面整個面從法線方向真空蒸鍍鋁，形成如圖4(b)、(d)所表示的金屬層。再者，金屬層的膜厚在凸部頂部和凹部底部均是60nm。
將評價結果示于表1。可得到顯示高的輝度提高效果的偏振光片。
(實施例9)作為基材，使用在膜厚125μm的雙軸拉伸聚對苯二甲酸乙二醇酯片“ルミラ一”U10(東麗公司制)上形成了30μm厚的由聚酯樹脂“OKP-4”(大阪ガスケミカル(株)制)形成的樹脂層的基材，將上述模具4重合，進行真空抽吸，使得達到50Pa以下的真空度后，在160℃進行預熱2分鐘，在加壓溫度160℃、加壓壓力10MPa下加壓5分鐘，冷卻到90℃后，釋放壓力將基材和模具進行脫模。
“模具4”材質鎳、尺寸30mm見方間距200nm、凸部寬度142nm、凸部高度100nm凹部的截面形狀梯形(頂部寬135nm，底部寬150nm)觀察從模具脫模后的基材的形狀，如下所述得到具有大致將模具形狀反轉了的截面的線狀圖形。
“基材圖形”
間距p200nm，寬度w58nm(頂部寬50nm，底部寬65nm)，高度h100nm接著，從與線狀圖形的縱向垂直，并且從基材面傾斜45°的方向進行鋁的蒸鍍。其結果，金屬層只在圖形的凸部周邊形成，膜厚在凸部頂部是60nm，總寬度TW是70nm。
將評價結果示于表1。可得到呈現高的輝度提高效果的偏振光片。
(實施例10)除了使用下述模具5以外，與實施例9同樣地得到具有線狀圖形的基材。
“模具5”材質鎳、尺寸30mm見方間距200nm、凸部寬度135nm、凸部高度200nm凹部的截面形狀梯形(頂部寬120nm，底部寬150nm)觀察從模具脫模后的基材的形狀，如下所述得到具有大致將模具形狀反轉了的截面的線狀圖形。
“基材圖形”間距p200nm，寬度w65nm(頂部寬50nm，底部寬80nm)，高度h200nm接著，從與線狀圖形的縱向垂直，并且從基材面傾斜45°的方向進行鋁的蒸鍍。其結果，金屬層只在圖形的凸部周邊形成，膜厚在凸部頂部是60nm，總寬度TW是70nm。
將評價結果示于表1。可得到呈現高的輝度提高效果的偏振光片。
(實施例11)作為基材，使用在厚度0.6mm的玻璃基材1737(Corning制)上形成了30μm厚的由聚酯樹脂“OKP-4”(大阪ガスケミカル(株)制)形成的樹脂層的基材，將上述模具5重合，進行真空抽吸使得達到50Pa以下的真空度后，在160℃進行預熱2分鐘，在加壓溫度160℃、加壓壓力10MPa下加壓5分鐘，冷卻到90℃后，釋放壓力將基材和模具進行脫模。
觀察從模具脫模后的基材的形狀，如下所述得到具有大致將模具形狀反轉了的截面的線狀圖形。
“基材圖形”間距p200nm，寬度w65nm(頂部寬50nm，底部寬80nm)，高度h200nm接著，從與線狀圖形的縱向垂直，并且從基材面傾斜45°的方向進行鋁的蒸鍍。其結果，金屬層只在圖形的凸部周邊形成，膜厚在凸部頂部是60nm，總寬度TW是70nm。
將評價結果示于表1。可得到呈現高的輝度提高效果的偏振光片。
(實施例12)向主擠出機供給混合了12重量％的PET、使17摩爾％的間苯二甲酸成分與PET共聚而成的聚酯樹脂58重量％、使33摩爾％的環己二甲醇與PET共聚而成的聚酯樹脂30重量％、0.5重量％的聚甲基戊烯的碎片(chip)(B層)，并向輔助擠出機供給PET(A層)，在280℃下進行三層疊層熔融擠出(A/B/A三層，疊層比1/8/1)，在冷卻到25℃的鏡面滾筒上一邊施加靜電一邊進行流延，制造出擠出片。使用加熱到90℃的輥組將該片材預熱，在95℃下沿縱向拉伸3.5倍。然后用夾具夾持片端部，導入到加熱到95℃的拉幅機內，預熱5秒鐘后，然后連續地在110℃的氣氛中沿橫向拉伸3.5倍。進而連續地在235℃的氣氛中進行25秒鐘的熱處理，制造出膜厚125μm的片材。
接著在制得的片材的一面，按厚度30μm形成由聚酯樹脂“OKP-4”(大阪ガスケミカル(株)制)形成的樹脂層，將上述模具5重合，進行真空抽吸使得達到50Pa以下的真空度后，在160℃進行預熱2分鐘，在加壓溫度160℃、加壓壓力10MPa下加壓5分鐘，冷卻到90℃后，釋放壓力將基材和模具進行脫模。
觀察從模具脫模后的基材的形狀，如下所述得到具有大致將模具形狀反轉了的截面的線狀圖形。
“基材圖形”
間距p200nm，寬度w65nm(頂部寬50nm，底部寬80nm)，高度h200nm接著，從與線狀圖形的縱向垂直，并且從基材面傾斜60°的方向進行鋁的蒸鍍。其結果，金屬層只在圖形的凸部周邊形成，膜厚在凸部頂部是50nm，總寬度TW是65nm。
將評價結果示于表1。可得到呈現高的輝度提高效果，同時面內發光被抑制的偏振光片。
(比較例1)除了使用下述模具6代替模具1以外，與實施例1同樣地制造具有線狀圖形的基材。
“模具6”材質鎳、尺寸30mm見方間距500nm、凸部寬度250nm、凸部高度200nm凹部的截面形狀矩形觀察從模具脫模后的基材的形狀，如下所述得到具有大致將模具形狀反轉了的截面的線狀圖形。
“基材圖形”間距p500nm，寬度w240nm，高度h190nm接著，在形成了凹凸的表面整個面從法線方向真空蒸鍍鋁，形成如圖4(b)、(d)所表示的金屬層。再者，金屬層的膜厚在凸部頂部和凹部底部均是80nm。
將評價結果示于表1。得到在波長依賴性、偏光度、輝度提高率方面不充分的結果。
表1

產業上的可利用性本發明的偏振光片，在各種顯示裝置中適合作為提高液晶顯示裝置的輝度的光學構件。
本發明中表示數值范圍的“以上”、“以下”包括本數。
權利要求
1.一種偏振光片，包含具有由凹部和凸部形成的平行的線狀圖形的基材、和在該基材的具有線狀圖形的表面側形成的金屬層，所述凸部按寬度w＝20～380nm、間距p＝50～400nm設置著。
2.如權利要求1所述的偏振光片，其中，所述凸部的高度h為10～400nm。
3.如權利要求1所述的偏振光片，其中，所述凸部的高度h與寬度w的比(h/w)為0.5～5。
4.如權利要求1所述的偏振光片，其中，所述金屬層的厚度為10～200nm。
5.如權利要求1所述的偏振光片，其中，在所述線狀圖形的凹部上形成的金屬層的膜厚度為所述凸部的高度h以下。
6.如權利要求1所述的偏振光片，其中，至少含有所述線狀圖形的基材表層由含有熱塑性樹脂、光固化性樹脂、熱固性樹脂中的任一種或它們的混合物的樹脂組合物形成。
7.如權利要求1所述的偏振光片，其中，所述基材至少是含有線狀圖形的第一層和成為支撐體的第二層的疊層結構。
8.如權利要求7所述的偏振光片，其中，所述第二層是單軸拉伸或雙軸拉伸的聚酯樹脂片。
9.一種偏振光片的制造方法，是制造權利要求1所述的偏振光片的方法，包含下述的(i)或(ii)工序，(i)在基材表面形成線狀圖形之后，在該基材的具有線狀圖形的表面側形成金屬層的工序，(ii)在基材表面形成金屬層之后，通過在該基材上形成線狀圖形而在線狀圖形上設置金屬層的工序。
10.如權利要求9所述的偏振光片的制造方法，其中，利用模轉印法形成所述線狀圖形。
11.一種液晶顯示裝置，是按順序至少配置了面光源、和權利要求1所述的偏振光片(A)、及液晶盒的液晶顯示裝置，液晶盒具有液晶層、和被配置成夾持該液晶層的偏振光片(B)、(C)，從構成液晶盒的面光源側的偏振光片(B)透過的偏振光的偏振光軸的方向、和從偏振光片(A)透過的偏振光的偏振光軸的方向一致。
12.如權利要求12所述的液晶顯示裝置，其中，所述偏振光片(A)被設置成金屬層與液晶盒相面對。
全文摘要
本發明提供不經過繁雜的工序、采用容易的工藝即可制得的偏振光片、其制造方法以及使用該偏振光片的高輝度的液晶顯示裝置。本發明的偏振光片包含具有以間距p＝50～400nm設置寬度w＝20～380nm的凸部的平行的線狀圖形的基材、和在該基材的具有線狀圖形的表面側形成的金屬層。
文檔編號G02F1/1335GK101080656SQ20058004317
公開日2007年11月28日 申請日期2005年12月7日 優先權日2004年12月16日
發明者高橋宏光, 青山滋, 高橋弘造 申請人:東麗株式會社