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JP7052358B2 - Wire grid polarizing plate and its manufacturing method - Google Patents
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Description

本発明は、表示装置、プロジェクター、測定装置、カメラ等の各種光学機器の部材として用いられるワイヤグリッド偏光板及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a wire grid polarizing plate used as a member of various optical devices such as a display device, a projector, a measuring device, and a camera, and a method for manufacturing the same.

従来、画像表示装置では、偏光板を使用する構成が種々提案されている。例えば、液晶表示装置では、透明電極を配置したガラス板により液晶材料を挟み込んだ液晶セルの両面側に直線偏光板が配置されて液晶表示パネルが形成される。また、液晶表示パネルのバックライト側に特定の偏光成分の反射率が高い直線偏光板を配置して、バックライトの利用効率を向上する工夫が図られている。さらに、有機EL表示装置などでは、直線偏光板と1/4波長板とを積層した円偏光板を画像表示パネルの視認面側に配置することにより、外光の反射防止の機能を付与している。 Conventionally, various configurations using a polarizing plate have been proposed for an image display device. For example, in a liquid crystal display device, a liquid crystal display panel is formed by arranging linear polarizing plates on both sides of a liquid crystal cell in which a liquid crystal material is sandwiched between glass plates on which transparent electrodes are arranged. Further, a linear polarizing plate having a high reflectance of a specific polarizing component is arranged on the backlight side of the liquid crystal display panel to improve the utilization efficiency of the backlight. Further, in an organic EL display device or the like, a circular polarizing plate in which a linear polarizing plate and a 1/4 wave plate are laminated is arranged on the viewing surface side of an image display panel to provide a function of preventing reflection of external light. There is.

前記のような偏光板には、通常ポリビニルアルコール(PVA)にヨウ素等を含浸させた後、延伸させて一方向に引き延ばして形成される吸着配向型偏光板が用いられているが、耐熱性や厚み、及び光の利用効率の観点から、吸着配向型偏光板に代わる偏光板が検討されている。その代表的な例として、アルミニウムなどの金属膜をエッチング等で格子状にパターニングして形成されたワイヤグリッド偏光板を用いる表示装置が提案されている(例えば特許文献1、2)。 As the above-mentioned polarizing plate, an adsorption-oriented polarizing plate formed by impregnating polyvinyl alcohol (PVA) with iodine or the like and then stretching it and stretching it in one direction is usually used. From the viewpoint of thickness and light utilization efficiency, a polarizing plate that replaces the adsorption-oriented polarizing plate has been studied. As a typical example thereof, a display device using a wire grid polarizing plate formed by patterning a metal film such as aluminum in a grid pattern by etching or the like has been proposed (for example, Patent Documents 1 and 2).

ワイヤグリッド(WG)偏光板は、使用波長域に対して透明なガラスやフィルムなどの透明性基材上にアルミニウムなどの金属膜のグリッド(格子)状パターンを形成した構造からなり、グリッド周期を波長よりも十分小さくすることで、電場の振動方向がグリッドの長手方向(延在方向)に垂直なTM波成分(TM偏光)を透過し、平行なTE波成分(TE偏光)を反射する偏光板となる。従って、TM光透過率が高く、
消光比=TM光透過率/TE光透過率
が大きいことがワイヤグリッド偏光板に第一に必要な光学特性である。
The wire grid (WG) polarizing plate has a structure in which a grid pattern of a metal film such as aluminum is formed on a transparent substrate such as glass or film that is transparent to the wavelength range used, and has a grid period. By making it sufficiently smaller than the wavelength, the polarization in which the vibration direction of the electric field passes through the TM wave component (TM polarization) perpendicular to the longitudinal direction (extending direction) of the grid and reflects the parallel TE wave component (TE polarization). It becomes a board. Therefore, the TM light transmittance is high,
A large extinction ratio = TM light transmittance / TE light transmittance is the first optical characteristic required for a wire grid polarizing plate.

図9に、ワイヤグリッド偏光板37、47を備える液晶表示装置300の例を示す。液晶表示装置300は、カラーフィルタ基板30と、透明性基板41の片面にTFTアレイと画素電極を少なくとも含むTFTアレイ部42を具備したTFTアレイ基板40とが、液晶組成物を封入した液晶層50を介して貼り合わせられている。さらにワイヤグリッド偏光板37、47がカラーフィルタ基板30の視認面側、及びTFTアレイ基板40のバックライト側に、それぞれ接着層36、及び46を介して貼り合わせられている(尚、ワイヤグリッド偏光板37、47の透明性基材は図示を略している)。ワイヤグリッド偏光板47はワイヤグリッド偏光板37をZ方向に反転し、さらにX-Y平面で90度回転したものである。 FIG. 9 shows an example of a liquid crystal display device 300 including wire grid polarizing plates 37 and 47. The liquid crystal display device 300 includes a liquid crystal layer 50 in which a color filter substrate 30 and a TFT array substrate 40 having a TFT array portion 42 including a TFT array and pixel electrodes on one side of a transparent substrate 41 are enclosed in a liquid crystal composition. It is pasted together via. Further, the wire grid polarizing plates 37 and 47 are bonded to the visible surface side of the color filter substrate 30 and the backlight side of the TFT array substrate 40 via the adhesive layers 36 and 46, respectively (note that the wire grid polarizing plate is polarized). The transparent substrate of the plates 37 and 47 is not shown). The wire grid polarizing plate 47 is obtained by inverting the wire grid polarizing plate 37 in the Z direction and further rotating the wire grid polarizing plate 37 by 90 degrees in the XY plane.

近年、スマートフォンやタブレットなどの携帯機器で、表示装置の視認面側にタッチパネル機能を付加した構成が一般的になりつつある。タッチパネルは、指などのポインターの接触による入力手段として用いられ、タッチパネルのポインターの検出は、そのタッチ部分での静電容量変化により行われる方式が主流となっている。 In recent years, in mobile devices such as smartphones and tablets, a configuration in which a touch panel function is added to the visible surface side of a display device is becoming common. The touch panel is used as an input means by touching a pointer such as a finger, and the mainstream method is to detect the pointer of the touch panel by changing the capacitance at the touch portion.

前記のような携帯型の表示装置は、薄型化、軽量化することが求められており、各部材の一体化が進められている。例えば、タッチセンシング機能を液晶セル内に備えるインセル方式は近年積極的に採用されている。 The portable display device as described above is required to be thinner and lighter, and the integration of each member is being promoted. For example, an in-cell method having a touch sensing function in a liquid crystal cell has been actively adopted in recent years.

さらなる薄型化、軽量化のために、カラーフィルタ基板及び/又はTFTアレイ基板と偏光板を一体化する表示装置の提案がなされている(例えば特許文献3)。このように偏光板を一体化する表示装置においては、耐熱性が高く、液晶表示装置の成膜プロセスにも耐えることからワイヤグリッド偏光板が用いられようとしている。 In order to further reduce the thickness and weight, a display device that integrates a color filter substrate and / or a TFT array substrate and a polarizing plate has been proposed (for example, Patent Document 3). In a display device that integrates a polarizing plate in this way, a wire grid polarizing plate is being used because it has high heat resistance and can withstand the film forming process of a liquid crystal display device.

上記のように、ワイヤグリッド偏光板は、光の波長よりも短い周期で、金属膜の格子状のパターンが形成されるが、格子状パターンの厚みは、偏光板として十分な特性を持たせるために、パターンの周期よりも高く形成される必要がある。そのため手で触れたり、空気や水の外力が掛かった場合、非常に脆く、変形・倒壊しやすいことが課題となっている。 As described above, in the wire grid polarizing plate, a grid pattern of a metal film is formed in a period shorter than the wavelength of light, but the thickness of the grid pattern has sufficient characteristics as a polarizing plate. In addition, it needs to be formed higher than the period of the pattern. Therefore, when it is touched by hand or exposed to external force of air or water, it is very fragile and easily deformed or collapsed.

また、ワイヤグリッド偏光板は、格子状パターンの開口部(スペース部)の幅が光の波長以下と非常に狭いため、パターン端部に液状汚れが付着すると、パターンの凹凸による毛細管現象により開口部内を拡散し、ワイヤグリッド偏光板の光学特性を低下させることが知られている。 Further, in the wire grid polarizing plate, the width of the opening (space portion) of the grid pattern is very narrow, which is equal to or less than the wavelength of light. Is known to diffuse and reduce the optical properties of the wire grid polarizing plate.

そこで、例えば特許文献4、及び5には、変形・倒壊の防止や液状汚れからワイヤグリッド偏光板を保護するために、密封包囲部材としてのスペーサ、及びスペーサに相当する保護壁を備えるワイヤグリッド偏光板の構造が開示されている。 Therefore, for example, Patent Documents 4 and 5 include a spacer as a sealing enclosing member and a wire grid polarized light having a protective wall corresponding to the spacer in order to prevent deformation and collapse and to protect the wire grid polarizing plate from liquid stains. The structure of the board is disclosed.

ところで、ワイヤグリッド偏光板は、大面積のガラス基板上に複数個配列して形成された後、ガラス基板にキズを入れるスクライビング工程や、キズをきっかけにガラス基板を機械的に割るブレーキング工程などを経ることにより個片化される(例えば特許文献6)。しかるに、スクライビング工程やブレーキング工程ではカレット(ガラスのカス)が発生し、カレットが格子状パターンの表面に飛散すると光学特性の低下に繋がる。 By the way, the wire grid polarizing plate is formed by arranging a plurality of wire grid polarizing plates on a large-area glass substrate, and then a scribing process of scratching the glass substrate, a braking process of mechanically breaking the glass substrate triggered by the scratch, and the like. (For example, Patent Document 6). However, cullet (glass residue) is generated in the scribing process and the braking process, and if the cullet is scattered on the surface of the grid pattern, the optical characteristics are deteriorated.

従来の、特許文献4、5のようにスペーサを備えるワイヤグリッド偏光板においては、前記の個片化時の問題を含めた、変形・倒壊の防止、液状汚れ、及びカレットなどの異物に対する対策を考慮したワイヤグリッド偏光板の構造、及びその製造方法は検討されていない。 In the conventional wire grid polarizing plate provided with a spacer as in Patent Documents 4 and 5, measures for prevention of deformation / collapse, liquid stains, and foreign substances such as cullet, including the above-mentioned problem at the time of individualization, are taken. The structure of the wire grid polarizing plate considered and the method for manufacturing the same have not been studied.

特許第4985059号公報Japanese Patent No. 4985059 特開2007-102174号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-102174 特開2009-42319号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-42319 特表2005-513547号号公報Japanese Patent Publication No. 2005-513547 特許第5109520公報Japanese Patent No. 5109520 特許第6163180号公報Japanese Patent No. 6163180

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、個片化時を含めて、外力に対して変形・倒壊が防止されるとともに、液状汚れ、カレットなどの異物から保護され、良好な光学特性を維持するワイヤグリッド偏光板、及びその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object thereof is to prevent deformation and collapse due to an external force, including at the time of individualization, and to prevent liquid stains, cullet, etc. It is an object of the present invention to provide a wire grid polarizing plate which is protected from foreign matter and maintains good optical characteristics, and a method for manufacturing the same.

上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、少なくとも380~780nmの可視光波長に対して透明な透明性基材と、前記透明性基材上に前記波長よりも小さい周期で配列された金属性の凸部を有する格子状パターンを備えるワイヤグリッド偏光板であって、平面視で前記格子状パターンを囲む領域に、前記格子状パターン以上の高さを有するスペーサを備え、平面視で前記格子状パターンを含む領域に、前記スペーサの頂上部と固定された、前記波長に対して透明な透明性保護材を備え、前記透明性基材と前記透明性保護材とは前記スペーサを介した積層体の封止構造を成し、前記スペーサは、中間樹脂層と、中間樹脂層を挟持する硬化性接着剤層からなり、前述した各硬化性接着剤層はそれぞれ、中間樹脂層に面していないもう一方の面で、前記透明性基材と、前記透明性保護材と接続されており、前記透明性基材の最外周と、前記スペーサを成す中間樹脂層と各硬化性接着剤層の最外周との位置の差、及び前記透明性保護材の最外周と、前記スペーサを成す中間樹脂層と各硬化性接着剤層の最外周との位置の差が、いずれも10μmより小さいことを特徴とするワイヤグリッド偏光板としたものである。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 has a transparent substrate that is transparent to a visible light wavelength of at least 380 to 780 nm, and a period smaller than the wavelength on the transparent substrate. A wire grid polarizing plate having a grid-like pattern having metallic protrusions arranged in the above, wherein a spacer having a height equal to or higher than the grid-like pattern is provided in a region surrounding the grid-like pattern in a plan view. A transparent protective material that is transparent to the wavelength and is fixed to the top of the spacer is provided in the region including the lattice pattern in a plan view, and the transparent substrate and the transparent protective material are the same. The spacer forms a sealing structure of the laminate via a spacer, and the spacer is composed of an intermediate resin layer and a curable adhesive layer sandwiching the intermediate resin layer, and each of the above-mentioned curable adhesive layers is an intermediate resin. On the other side not facing the layer, the transparent base material is connected to the transparent protective material, the outermost periphery of the transparent base material, the intermediate resin layer forming the spacer, and each curing. The difference in position from the outermost periphery of the sex adhesive layer and the difference in position between the outermost periphery of the transparent protective material and the outermost periphery of the intermediate resin layer forming the spacer and each curable adhesive layer are both. It is a wire grid polarizing plate characterized by being smaller than 10 μm.

請求項2に記載の発明は、前記透明性基材と前記スペーサとの接している幅、及び前記スペーサと前記透明性保護材との接している幅が、いずれも100μm以上であ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板としたものである。 The invention according to claim 2 is characterized in that the width of contact between the transparent substrate and the spacer and the width of contact between the spacer and the transparent protective material are both 100 μm or more. The wire grid polarizing plate according to claim 1.

請求項に記載の発明は、次の1)~7)の工程を含むことを特徴とするワイヤグリッド偏光板の製造方法としたものである。
1)少なくとも380~780nmの可視光波長に対して透明な透明性基材上に、金属製の凸部を有する格子状パターンを、平面視で該格子状パターンの非形成領域で囲むように、複数個配列して形成する工程。
2)平面視で前記格子状パターンを囲むように、前記非形成領域の中に幅320μm以上の硬化性接着剤を塗布する工程。
3)塗布した前記硬化性接着剤上に、前記硬化性接着剤の形成幅と略同一の中間樹脂層を形成する工程。
4)前記中間樹脂層上に、前記硬化接着剤とは別に、前記中間樹脂層の形成幅と略同一の硬化性接着剤を塗布する工程。
5)4)にて塗布された硬化性接着剤上に、少なくとも380~780nmの可視光波長に対して透明な透明性保護材を載置する工程。
6)前述した各硬化性接着剤及び中間樹脂層を硬化して、前記格子状パターン以上の高さを有するスペーサを形成し、該スペーサと、前記透明性基材及び前記透明性保護材とを固定した積層体を形成する工程。
7)前記積層体を、前記透明性保護材の面側あるいは前記透明性基材の面側の一方から、前記スペーサ形成位置の中央から幅方向における位置精度±20μmを通過するようにダイシングして個片化し、ワイヤグリッド偏光板を作製する工程。
The invention according to claim 3 is a method for manufacturing a wire grid polarizing plate, which comprises the following steps 1) to 7) .
1) A grid pattern having metal protrusions is surrounded by a non-formed region of the grid pattern in a plan view on a transparent substrate transparent to a visible light wavelength of at least 380 to 780 nm. A process of arranging and forming a plurality of pieces.
2) A step of applying a curable adhesive having a width of 320 μm or more into the non-formed region so as to surround the grid pattern in a plan view.
3) A step of forming an intermediate resin layer substantially the same as the forming width of the curable adhesive on the applied curable adhesive.
4) A step of applying a curable adhesive having substantially the same width as the formation width of the intermediate resin layer on the intermediate resin layer, separately from the curable adhesive.
5) A step of placing a transparent protective material transparent to a visible light wavelength of at least 380 to 780 nm on the curable adhesive applied in 4).
6) Each of the above-mentioned curable adhesives and the intermediate resin layer is cured to form a spacer having a height equal to or higher than the lattice pattern, and the spacer, the transparent base material and the transparent protective material are attached to each other. The process of forming a fixed laminate.
7) The laminate is diced from either the surface side of the transparent protective material or the surface side of the transparent substrate so as to pass the position accuracy ± 20 μm in the width direction from the center of the spacer forming position. A process of individualizing and producing a wire grid polarizing plate.

本発明によれば、個片化時においても外力に対して変形・倒壊が防止されるとともに、液状汚れ、カレットなどの異物から保護され、良好な光学特性を維持するワイヤグリッド偏光板、及びその製造方法が得られる。ハンドリングや搬送も容易となり、製造プロセスの進行もスムーズとなる。 According to the present invention, a wire grid polarizing plate that is prevented from being deformed or collapsed by an external force even at the time of individualization, is protected from liquid stains, foreign substances such as cullet, and maintains good optical characteristics, and a wire grid polarizing plate thereof. The manufacturing method is obtained. Handling and transportation will be easy, and the progress of the manufacturing process will be smooth.

本発明のワイヤグリッド偏光板に係る、(a)第1実施形態の模式断面図、(b)(a)の破線枠A内の部分拡大図である。It is a schematic cross-sectional view of (a) 1st Embodiment, and (b) (a) a partially enlarged view in the broken line frame A which concerns on the wire grid polarizing plate of this invention. 本発明のワイヤグリッド偏光板に係る、第2実施形態の模式断面図である。It is a schematic sectional drawing of the 2nd Embodiment which concerns on the wire grid polarizing plate of this invention. 本発明のワイヤグリッド偏光板の製造工程例のうち、スペーサ用硬化性接着剤の塗布工程を説明するための模式鳥瞰図である。It is a schematic bird's-eye view for demonstrating the application process of the curable adhesive for spacers among the manufacturing process examples of the wire grid polarizing plate of this invention. 図3に続く本発明のワイヤグリッド偏光板の製造工程例のうち、スペーサの形成と、該スペーサと透明性基材及び透明性保護材との固定を説明するための模式鳥瞰図である。FIG. 3 is a schematic bird's-eye view for explaining the formation of a spacer and the fixing of the spacer to the transparent base material and the transparent protective material in the manufacturing process example of the wire grid polarizing plate of the present invention following FIG. 本発明のワイヤグリッド偏光板の製造工程例のうち、複数個の格子状パターンの配列形成から、スペーサと透明性基材及び透明性保護材との固定までを説明するための(左列)模式平面図、(右列)模式断面図である。Among the examples of the manufacturing process of the wire grid polarizing plate of the present invention, a schematic (left column) for explaining from the arrangement formation of a plurality of lattice patterns to the fixing of the spacer to the transparent substrate and the transparent protective material. It is a plan view and a schematic cross-sectional view (right column). 図5に続く本発明のワイヤグリッド偏光板の製造工程例のうち、個片化を説明するための(左列)模式平面図、(右列)模式断面図である。In the manufacturing process example of the wire grid polarizing plate of the present invention following FIG. 5, it is a schematic plan view (left column) and a schematic cross-sectional view (right column) for explaining individualization. 表示装置の視認側のワイヤグリッド偏光板について、格子状パターンを形成する工程例を示す模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the process example of forming a grid pattern about the wire grid polarizing plate on the visual side of a display device. 表示装置のバックライト側のワイヤグリッド偏光板について、格子状パターンを形成する工程の例を示す模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the example of the process of forming a grid pattern about the wire grid polarizing plate on the backlight side of a display device. 従来のワイヤグリッド偏光板を備える液晶表示装置の例を示す模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view which shows the example of the liquid crystal display apparatus provided with the conventional wire grid polarizing plate.

以下、本発明の実施形態に係るワイヤグリッド偏光板及びその製造方法について図面を用いて説明する。同一の構成要素については便宜上の理由がない限り同一の符号を付ける。各図面において、見易さのため構成要素の厚さや比率は誇張されていることがあり、構成要素の数も減らして図示していることがある。また、本発明はその主旨を逸脱しない範囲で、以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, the wire grid polarizing plate and the method for manufacturing the same according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same components are designated by the same reference numerals unless there is a reason for convenience. In each drawing, the thickness and ratio of the components may be exaggerated for the sake of readability, and the number of components may be reduced. Further, the present invention is not limited to the following embodiments without departing from the gist thereof.

[第1実施形態のワイヤグリッド偏光板]
図1(a)は、本発明のワイヤグリッド偏光板に係る、第1実施形態の模式断面図である。第1実施形態のワイヤグリッド偏光板100は、少なくとも380~780nmの可視光波長に対して透明な透明性基材1と、透明性基材1上に前記波長よりも小さい周期で配列された金属性の凸部を有する格子状パターン2を備えるワイヤグリッド偏光板であって、平面視で格子状パターン2を囲む領域に、格子状パターン2以上の高さを有するスペーサ3を備えている。また、平面視で格子状パターン2を含む領域に、スペーサ3の頂上部と固定された、前記波長に対して透明な透明性保護材4を備えており、透明性基材1と透明性保護材4とはスペーサ3を介した積層体の封止構造を成している。
[Wire grid polarizing plate of the first embodiment]
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of the first embodiment according to the wire grid polarizing plate of the present invention. The wire grid polarizing plate 100 of the first embodiment has a transparent substrate 1 that is transparent to a visible light wavelength of at least 380 to 780 nm, and a metal arranged on the transparent substrate 1 at a period smaller than the wavelength. A wire grid polarizing plate having a grid-like pattern 2 having a sexual convex portion, the spacer 3 having a height of the grid-like pattern 2 or more is provided in a region surrounding the grid-like pattern 2 in a plan view. Further, in the region including the grid pattern 2 in a plan view, a transparent protective material 4 which is fixed to the top of the spacer 3 and is transparent to the wavelength is provided, and the transparent base material 1 and the transparency protection are provided. The material 4 has a sealing structure of a laminated body via a spacer 3.

図1(b)は、図1(a)の破線枠A内の部分拡大図である。図1(b)に示すように、ワイヤグリッド偏光板100は、透明性基材1とスペーサ3との最外周の位置の差d1、スペーサ3と透明性保護材4との最外周の位置の差d2がいずれも10μmより小さい。尚、図では外周は外側から順にスペーサ3、透明性保護材4、透明性基材1としているがこれに限らない。いずれの順であってもd1、d2は10μmより小さい。 1 (b) is a partially enlarged view in the broken line frame A of FIG. 1 (a). As shown in FIG. 1 (b), the wire grid polarizing plate 100 has a difference d1 between the outermost peripheral positions of the transparent base material 1 and the spacer 3, and the outermost peripheral positions of the spacer 3 and the transparent protective material 4. The difference d2 is smaller than 10 μm. In the figure, the outer periphery is the spacer 3, the transparent protective material 4, and the transparent base material 1 in this order from the outside, but the present invention is not limited to this. In either order, d1 and d2 are smaller than 10 μm.

透明性基材1とスペーサ3と透明性保護材4との最外周の位置が一致しないのは、後述のように、ワイヤグリッド偏光板100はダイシングブレードにより、スペーサの一部を通るようにダイシングされ個片化されて製造されるが、ダイシング加工の位置精度に加えて、ダイシングの対象物である透明性基材1、スペーサ3、透明性保護材4の硬度、弾性率が異なることによる。 The positions of the outermost periphery of the transparent base material 1, the spacer 3, and the transparent protective material 4 do not match, as described later, the wire grid polarizing plate 100 is diced so as to pass through a part of the spacer by a dicing blade. It is manufactured in pieces, but the hardness and elasticity of the transparent base material 1, the spacer 3, and the transparent protective material 4, which are the objects of dicing, are different in addition to the positional accuracy of the dicing process.

前記のように、透明性基材1の最外周とスペーサ3の最外周との位置の差、及び透明性保護材4の最外周とスペーサ3の最外周との位置の差が、いずれも10μmより小さいことにより、スペーサ3が透明性基材1と透明性保護材4の外周の十分近くまで形成されているため、外周付近に加わる外力に対する透明性基材1及び透明性保護材4の強度が確保され、変形・倒壊が防止される。 As described above, the difference in position between the outermost periphery of the transparent substrate 1 and the outermost periphery of the spacer 3 and the difference in position between the outermost periphery of the transparent protective material 4 and the outermost periphery of the spacer 3 are both 10 μm. Since the spacer 3 is formed to be sufficiently close to the outer periphery of the transparent base material 1 and the transparent protective material 4, the strength of the transparent base material 1 and the transparent protective material 4 against an external force applied to the vicinity of the outer peripheral portion is small. Is secured and deformation / collapse is prevented.

本発明のワイヤグリッド偏光板100は、透明性基材1とスペーサ3との接している幅w1(図1(b)参照)、及びスペーサ3と透明性保護材4との接している幅w2が、いずれも100μm以上であることが好ましい。100μm以上とすることで、ワイヤグリ
ッド偏光板の表面に水平な方向から加わる外力に対しても封止構造が維持できる。逆に、w1、w2が100μmより小さいと、透明性基材1あるいは透明性保護材4が剥れるリスクが生じる。
The wire grid polarizing plate 100 of the present invention has a width w1 in which the transparent base material 1 and the spacer 3 are in contact with each other (see FIG. 1B), and a width w2 in which the spacer 3 and the transparent protective material 4 are in contact with each other. However, it is preferable that all of them are 100 μm or more. When the thickness is 100 μm or more, the sealing structure can be maintained even against an external force applied from a horizontal direction to the surface of the wire grid polarizing plate. On the contrary, if w1 and w2 are smaller than 100 μm, there is a risk that the transparent base material 1 or the transparent protective material 4 is peeled off.

ワイヤグリッド偏光板100におけるスペーサ3の材料としては、紫外線(UV)または熱により硬化する硬化性接着剤を用いることが好ましい。硬化により封止構造の機械的強度を確保する。接着剤としては、一般的に半導体パッケージ等に使用される接着剤、例えばエポキシ系の接着剤を採用することができる。 As the material of the spacer 3 in the wire grid polarizing plate 100, it is preferable to use a curable adhesive that is cured by ultraviolet rays (UV) or heat. The mechanical strength of the sealed structure is ensured by curing. As the adhesive, an adhesive generally used for semiconductor packages and the like, for example, an epoxy-based adhesive can be adopted.

[第2実施形態のワイヤグリッド偏光板]
図2は、本発明の第2実施形態のワイヤグリッド偏光板200の模式断面図である。スペーサの構成は、図1の第1実施形態では単層構成であったが、第2実施形態では中間樹脂層13aを硬化性接着剤13b、13cで挟持する多層構造となっている。硬化性接着剤13b、13cを使用することで、第2実施形態においても透明性基材1及び透明性保護材4と良好な接着と封止性が得られる。
[Wire grid polarizing plate of the second embodiment]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the wire grid polarizing plate 200 according to the second embodiment of the present invention. The structure of the spacer is a single layer structure in the first embodiment of FIG. 1, but in the second embodiment, it has a multi-layer structure in which the intermediate resin layer 13a is sandwiched between the curable adhesives 13b and 13c. By using the curable adhesives 13b and 13c, good adhesion and sealing properties can be obtained with the transparent base material 1 and the transparent protective material 4 also in the second embodiment.

第2実施形態のワイヤグリッド偏光板200は、多層構造であってもスペーサ13と、透明性基材1及び透明性保護材4との最外周の位置の差は、図1の第1実施形態と同様に、いずれも10μmよりも小さい。さらに、透明性基材1と硬化性接着剤13bとの接している幅、及び硬化性接着剤13cと透明性保護材4との接している幅は、いずれも100μm以上であることが好ましい。尚、中間樹脂層13の幅は硬化性接着剤13b、13cの幅と略等しく、中間樹脂層13の材料としては外力に対して十分な強度が得られるよう、弾性率の大きい樹脂であることが望ましい。 Even if the wire grid polarizing plate 200 of the second embodiment has a multilayer structure, the difference in the position of the outermost periphery between the spacer 13 and the transparent base material 1 and the transparent protective material 4 is the difference in the position of the outermost periphery in the first embodiment of FIG. Similarly, both are smaller than 10 μm. Further, it is preferable that the width of contact between the transparent base material 1 and the curable adhesive 13b and the width of contact between the curable adhesive 13c and the transparent protective material 4 are both 100 μm or more. The width of the intermediate resin layer 13 is substantially equal to the width of the curable adhesives 13b and 13c, and the material of the intermediate resin layer 13 should be a resin having a large elastic modulus so that sufficient strength against external force can be obtained. Is desirable.

[本発明のワイヤグリッド偏光板の製造方法]
以下、本発明のワイヤグリッド偏光板の製造方法について、主として、図1の単層構造の硬化性接着剤からなるスペーサ3を備える第1実施形態のワイヤグリッド偏光板100について説明する。
[Method for manufacturing the wire grid polarizing plate of the present invention]
Hereinafter, the method for manufacturing the wire grid polarizing plate of the present invention will be described mainly with respect to the wire grid polarizing plate 100 of the first embodiment including the spacer 3 made of the curable adhesive having a single layer structure of FIG.

(硬化性接着剤の塗布から積層体の作成まで)
図3は、本発明のワイヤグリッド偏光板の製造工程例のうち、スペーサ用硬化性接着剤の塗布工程を説明するための模式鳥瞰図である。図3(a)は、少なくとも380~780nmの可視光波長に対して透明な透明性基材1上に、金属製の凸部を有する格子状パターン2(簡単のためここでは単数とする。複数の格子状パターンの個片化については図5、図6で後述する)を形成した形態を示している。尚、透明性基材1上に格子状パターン2を形成する工程については、図7、図8で後述する。
(From application of curable adhesive to creation of laminate)
FIG. 3 is a schematic bird's-eye view for explaining a step of applying a curable adhesive for spacers in an example of a manufacturing process of a wire grid polarizing plate of the present invention. FIG. 3A shows a grid-like pattern 2 having metal protrusions on a transparent substrate 1 transparent to a visible light wavelength of at least 380 to 780 nm (for simplicity, a plurality thereof is used here. The individualization of the grid pattern is shown in the form of (which will be described later in FIGS. 5 and 6). The process of forming the grid pattern 2 on the transparent substrate 1 will be described later with reference to FIGS. 7 and 8.

図3(b)は、格子状パターン2を囲む領域にスペーサを形成するための、硬化性接着剤3pの塗布途中の様態を示している。硬化性接着剤の塗布は、格子状パターン2の形成領域への影響を極力抑えるために、このようにインクジェット法によって特定部位のみへのパターニングにより行うことが好ましい。インクジェット法は、マスクレス、非接触で、必要な箇所に液滴を着弾させ、材料を除去することなくダイレクトにパターニングすることができる技術である(例えば文献:電子情報通信学会誌、Vol.90、No.7、2007、pp.544参照)。図3(c)は硬化性接着剤3pのパターニングが終了した形態を示している。尚、硬化性接着剤3pのパターニングは、硬化後のスペーサが格子状パターン2以上の高さとなるような膜厚で行う。図2の第2実施形態のワイヤグリッド偏光板においては、透明性基材1上、及びフォトリソ法等で形成した中間樹脂層13上に、同様にインクジェット法により硬化性接着剤13b、及びcのパターニングを行う。 FIG. 3B shows a state in which the curable adhesive 3p is being applied to form a spacer in the region surrounding the grid pattern 2. It is preferable that the curable adhesive is applied by patterning only a specific portion by the inkjet method in this way in order to suppress the influence of the grid pattern 2 on the formed region as much as possible. The inkjet method is a maskless, non-contact, non-contact technique that allows droplets to land at the required location and be directly patterned without removing the material (for example, Literature: Journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Vol. 90). , No. 7, 2007, pp. 544). FIG. 3C shows a form in which the patterning of the curable adhesive 3p is completed. The patterning of the curable adhesive 3p is performed with a film thickness such that the spacer after curing has a height of the grid pattern 2 or more. In the wire grid polarizing plate of the second embodiment of FIG. 2, the curable adhesives 13b and c are similarly applied on the transparent substrate 1 and the intermediate resin layer 13 formed by the photolitho method or the like by the inkjet method. Perform patterning.

図4は、図3に続く本発明のワイヤグリッド偏光板の製造工程例のうち、スペーサ3の
形成と、スペーサ3と透明性基材1及び透明性保護材4との固定を説明するための模式鳥瞰図である。図4(a)では、塗布した硬化性接着剤3p上に、少なくとも380~780nmの可視光波長に対して透明な透明性保護材4を載置している。透明性保護材4としては、少なくとも格子状パターン2の形成領域を覆いつくす大きさのものを使用し、透明性基板1と同等の大きさを持つものを使用することが好ましい。
FIG. 4 is for explaining the formation of the spacer 3 and the fixing of the spacer 3 to the transparent base material 1 and the transparent protective material 4 in the manufacturing process example of the wire grid polarizing plate of the present invention following FIG. It is a schematic bird's-eye view. In FIG. 4A, a transparent protective material 4 transparent to a visible light wavelength of at least 380 to 780 nm is placed on the applied curable adhesive 3p. As the transparency protective material 4, it is preferable to use a material having a size that at least covers the formation region of the grid pattern 2, and a material having a size equivalent to that of the transparent substrate 1.

然る後に、硬化性接着剤3pを紫外線(UV)照射(図4(b))、または加熱(図4(b’))により硬化して格子状パターン2以上の高さを有するスペーサ3を形成し、スペーサ3と、透明性基材1及び透明性保護材4とを固定した積層体5を作成する。図3、図4の工程により、格子状パターン2に触れることなく、透明性基材1及び透明性保護材4がスペーサ3に固定されるとともに封止がなされる。尚、UV硬化と熱硬化は、接着剤の性状によりどちらか一方を使用してもよく、あるいは両方を使用して一方を仮硬化とし他方を本硬化としてもよい。 After that, the curable adhesive 3p is cured by ultraviolet (UV) irradiation (FIG. 4 (b)) or heating (FIG. 4 (b')) to form a spacer 3 having a height of a grid pattern 2 or more. A laminated body 5 is formed, and the spacer 3 and the transparent base material 1 and the transparent protective material 4 are fixed to each other. By the steps of FIGS. 3 and 4, the transparent base material 1 and the transparent protective material 4 are fixed to the spacer 3 and sealed without touching the grid pattern 2. For UV curing and thermosetting, either one may be used depending on the properties of the adhesive, or both may be used and one may be temporarily cured and the other may be main cured.

(複数個の格子状パターンの配列形成からワイヤグリッド偏光板の個片化まで)
図5は、本発明のワイヤグリッド偏光板の製造工程例のうち、複数個の格子状パターンの配列形成から、スペーサと透明性基材及び透明性保護材との固定までを説明するための(左列)模式平面図、(右列)平面図の破線部の模式断面図である。図5(a)~(c)の工程は、基本的に図3~図4の工程と同じであるが、格子状パターン2が複数個形成されている点が異なっている。
(From the formation of multiple grid patterns to the individualization of wire grid polarizing plates)
FIG. 5 is for explaining from the arrangement formation of a plurality of lattice patterns to the fixing of the spacer to the transparent base material and the transparent protective material in the manufacturing process example of the wire grid polarizing plate of the present invention. It is a schematic cross-sectional view of the broken line part of the (left column) schematic plan view and (right column) plan view. The steps of FIGS. 5A to 5C are basically the same as the steps of FIGS. 3 to 4, except that a plurality of grid patterns 2 are formed.

図5(a)は、少なくとも380~780nmの可視光波長に対して透明な透明性基材1上に、金属製の凸部を有する格子状パターン2を、平面視で格子状パターンの非形成領域2sで囲むように、複数個(図では4×4)配列して形成した形態を示している。 FIG. 5A shows a lattice-like pattern 2 having metal protrusions on a transparent substrate 1 transparent to a visible light wavelength of at least 380 to 780 nm, and non-formation of the lattice-like pattern in a plan view. A morphology formed by arranging a plurality of (4 × 4 in the figure) so as to be surrounded by the region 2s is shown.

図5(b)では、図3(b)、(c)と同様の方法で、平面視で格子状パターン2を囲むように、格子状パターンの非形成領域2sの中に硬化性接着剤3pを塗布し、図5(c)では、塗布した硬化性接着剤3p上に、少なくとも380~780nmの可視光波長に対して透明な透明性保護材4を載置した後、硬化性接着剤3pを硬化して格子状パターン2以上の高さを有するスペーサ3を形成するとともに、スペーサ3と、透明性基材及び透明性保護材とを固定し封止した積層体5mの形態を示している。この工程は、大面積の透明性基材1上で行われるので、大面積基材上に平面視で複数面の封止構造が形成される。 In FIG. 5 (b), the curable adhesive 3p is formed in the non-formed region 2s of the grid pattern so as to surround the grid pattern 2 in a plan view by the same method as in FIGS. 3 (b) and 3 (c). In FIG. 5 (c), a transparent protective material 4 transparent to a visible light wavelength of at least 380 to 780 nm is placed on the applied curable adhesive 3p, and then the curable adhesive 3p is placed. Is cured to form a spacer 3 having a height of a lattice pattern 2 or more, and the form of a laminated body 5 m in which the spacer 3, a transparent base material, and a transparent protective material are fixed and sealed is shown. .. Since this step is performed on the large-area transparent substrate 1, a plurality of sealed structures are formed on the large-area substrate in a plan view.

図6は、図5に続く本発明のワイヤグリッド偏光板の製造工程例のうち、個片化を説明するための(左列)模式平面図、(右列)平面図の破線部の模式断面図である。前記のように作成した積層体5mを、透明性保護材4の面側からダイシングラインDLに沿って、スペーサ3の一部を通るように、ブレード7によりダイシングして個片化し、図1の第1実施形態と同じ形状のワイヤグリッド偏光板101、102を作製する。尚、図ではブレード7は透明性保護材4の面側から挿入しているが、透明性基材1の面側からであってもよい。 FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a broken line portion of a (left column) schematic plan view and a (right column) plan view for explaining individualization in the manufacturing process example of the wire grid polarizing plate of the present invention following FIG. It is a figure. The laminated body 5 m prepared as described above is diced by a blade 7 so as to pass through a part of the spacer 3 from the surface side of the transparent protective material 4 along the dicing line DL, and is separated into individual pieces. Wire grid polarizing plates 101 and 102 having the same shape as that of the first embodiment are manufactured. Although the blade 7 is inserted from the surface side of the transparent protective material 4 in the figure, it may be inserted from the surface side of the transparent base material 1.

より具体的には、透明性保護材4あるいは透明性基材1の一方の面をダイサーに固定し、もう一方の面からスペーサ3の中央部を通過するようにブレード7でダイシングを行う。ダイシングの位置精度は少なくとも±40μmの精度で加工できることが望ましく、±20μmの精度で加工できることがさらに望ましい。例えば、ダイシング工程で除去されるスペーサ3の幅を100μmとすると、ダイシングの位置精度が±20μmの場合、図5(c)で積層体5mを作成したときのスペーサ3の幅を320μm以上とすることで、個片化後の各ワイヤグリッド偏光板のスペーサの幅W(μm)は、
(320-100-20)/2≦W≦(320-100+20)/2
すなわち100≦W≦120となり、Wを100μm以上とすることができる。これによ
り、優れた接着強度が得られるとともに、水平な方向から加わる外力に対しても封止構造が維持できる。尚、格子状パターン2は封止構造により保護されているので、一般的にブレードダイシングに使用される冷却水や冷媒は問題なく使用することができる。
More specifically, one surface of the transparent protective material 4 or the transparent base material 1 is fixed to the dicer, and dicing is performed with the blade 7 so as to pass through the central portion of the spacer 3 from the other surface. It is desirable that the dicing position accuracy can be processed with an accuracy of at least ± 40 μm, and it is further desirable that the dicing can be processed with an accuracy of ± 20 μm. For example, assuming that the width of the spacer 3 removed in the dicing step is 100 μm, when the dicing position accuracy is ± 20 μm, the width of the spacer 3 when the laminate 5 m is created in FIG. 5 (c) is 320 μm or more. Therefore, the width W (μm) of the spacer of each wire grid polarizing plate after individualization is
(320-100-20) / 2≤W≤ (320-100 + 20) / 2
That is, 100 ≦ W ≦ 120, and W can be set to 100 μm or more. As a result, excellent adhesive strength can be obtained, and the sealing structure can be maintained even against an external force applied from a horizontal direction. Since the grid pattern 2 is protected by the sealing structure, the cooling water and the refrigerant generally used for blade dicing can be used without any problem.

[ワイヤグリッド偏光板の格子状パターンの形成]
以下、透明性基材上に格子状パターンを形成する工程について説明する。
図7は、表示装置の視認側のワイヤグリッド偏光板における格子状パターンを形成する工程の例を示す模式断面図である。ここでは、図9のワイヤグリッド偏光板37のように、格子状パターン側を視認側とする場合について説明する。
[Formation of grid pattern of wire grid polarizing plate]
Hereinafter, a step of forming a grid pattern on the transparent substrate will be described.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an example of a process of forming a grid pattern in the wire grid polarizing plate on the visual side of the display device. Here, a case where the grid pattern side is the visual recognition side as in the wire grid polarizing plate 37 of FIG. 9 will be described.

図1~図6では、簡単のため、格子状パターンを金属膜の単層パターンとしたが、実用上、格子状パターンは図7のような多層膜パターンであることが好ましい。格子状パターン22(図7(4)参照)の原パターンとなる樹脂層パターンの形成は電子線リソグラフィ法、または二光束干渉法等によっても可能であるが、生産性の観点からはインプリント法(例えば文献:「光技術コンタクト」、2010年11月号、日本オプトメカトロニクス協会、参照)によることが好ましい。以下、インプリント法を用いる場合について説明する。 In FIGS. 1 to 6, for the sake of simplicity, the grid pattern is a single-layer pattern of a metal film, but in practice, the grid pattern is preferably a multilayer film pattern as shown in FIG. 7. The resin layer pattern that is the original pattern of the lattice pattern 22 (see FIG. 7 (4)) can be formed by an electron beam lithography method, a two-luminous flux interferometry, or the like, but from the viewpoint of productivity, the imprint method is used. (See, for example, "Optical Technology Contact", November 2010 issue, Japan Optomechatronics Association,). Hereinafter, the case where the imprint method is used will be described.

(多層膜形成:図7(1))
金属膜22-aとしてAlを使用する場合、透明性基材との密着性を考慮し、例えばモリブデン・ニオブ合金といった密着補助層22-bを形成した後にAlを積層することが好ましい。Al層の膜厚は200nm程度、密着補助層であるモリブデン・ニオブ層の膜厚は20nm程度であることが好ましい。また、Agを使用する場合は、耐熱性などの信頼性を考慮して、フルヤ金属株式会社製のAPC(アルミニウム・パラジウム・銅合金)などを用いることが望ましい。
(Multilayer film formation: Fig. 7 (1))
When Al is used as the metal film 22-a, it is preferable to laminate Al after forming the adhesion auxiliary layer 22-b such as a molybdenum / niobium alloy in consideration of the adhesion to the transparent substrate. The film thickness of the Al layer is preferably about 200 nm, and the film thickness of the molybdenum / niobium layer as the adhesion auxiliary layer is preferably about 20 nm. When Ag is used, it is desirable to use APC (aluminum / palladium / copper alloy) manufactured by Furuya Metal Co., Ltd. in consideration of reliability such as heat resistance.

格子状パターン22の視認側は、外光に対する反射率を極力抑えることが求められる。このため、金属膜表面には低反射加工が必要となる。代表的な低反射加工の例として、めっき液への浸食による酸化黒化処理や、黒化層の積層が挙げられる。黒化層は、黒色の色材を分散させた着色樹脂で構成され、黒色の色材としては、カーボン、カーボンナノチューブあるいは、複数の有機顔料の混合物が適用できる。あるいは無機系の薄膜を積層し、光干渉や光吸収を利用して低反射化する方法もある。以下では黒化層を利用する場合について説明する。 The visual side of the grid pattern 22 is required to suppress the reflectance to external light as much as possible. Therefore, low reflection processing is required on the surface of the metal film. Typical examples of low-reflection processing include oxidative blackening treatment by erosion into a plating solution and lamination of a blackening layer. The blackening layer is composed of a colored resin in which a black coloring material is dispersed, and as the black coloring material, carbon, carbon nanotubes, or a mixture of a plurality of organic pigments can be applied. Alternatively, there is also a method of laminating an inorganic thin film and using light interference or light absorption to reduce the reflection. The case of using the blackened layer will be described below.

図7のように格子状パターン22側を視認側とする場合は、図7(1)のように、金属膜22-aの上に、黒化層22-cを積層することが好ましい。黒化層22-cの膜厚は20nm程度であることが好ましい。黒化層22-cの上にはさらに、ドライエッチング時のハードマスク用として、SiOなどの膜を積層する場合もある。逆に、透明性基材21側を視認側とする場合は、金属膜22-aと黒化層22-cの積層順は逆となる。 When the grid pattern 22 side is the visual recognition side as shown in FIG. 7, it is preferable to laminate the blackening layer 22-c on the metal film 22-a as shown in FIG. 7 (1). The film thickness of the blackened layer 22-c is preferably about 20 nm. A film such as SiO 2 may be further laminated on the blackened layer 22-c for a hard mask during dry etching. On the contrary, when the transparent base material 21 side is the visual recognition side, the stacking order of the metal film 22-a and the blackening layer 22-c is reversed.

(樹脂層塗布:図7(2))
インプリントによる賦形を行うための樹脂層を塗布する。樹脂層の塗布はスピンコーディング法などが採用できる。樹脂としては、例えば東洋合成株式会社製の汎用的なインプリント樹脂PAC-01(商品名)が利用でき、膜厚は溶剤乾燥後の状態で120nm程度が好ましい。
(Resin layer coating: Fig. 7 (2))
Apply a resin layer for imprint shaping. A spin coding method or the like can be adopted for coating the resin layer. As the resin, for example, a general-purpose imprint resin PAC-01 (trade name) manufactured by Toyo Synthetic Co., Ltd. can be used, and the film thickness is preferably about 120 nm after solvent drying.

(インプリントによる樹脂層のパターニング:図7(3))
インプリント法により、例えば周期100nm、線幅50nmの格子状の樹脂層パターンを形成する。インプリント後の樹脂の架橋は、熱もしくはUVによる方法があるが、熱的な影響を避けるには、UV架橋型の樹脂に対して透明なインプリントモールドを用いる
UVインプリント法が好ましい。
(Patterning of resin layer by imprint: Fig. 7 (3))
By the imprint method, for example, a grid-like resin layer pattern having a period of 100 nm and a line width of 50 nm is formed. Cross-linking of the resin after imprinting may be performed by heat or UV, but in order to avoid thermal influence, a UV imprint method using an imprint mold transparent to the UV cross-linking type resin is preferable.

(多層膜のエッチングと樹脂層の剥離:図7(4))
黒化層22-cのパターニングは、樹脂層パターンをマスクとしてウェットエッチングまたはドライエッチングで行うことができる。金属膜22-bのエッチングは黒化層に比べ厚いことや微細加工性を考慮すればドライエッチングによることが好ましい。ドライエッチングは指向性に優れているため、垂直で直線性の良い金属膜パターン22-a’を形成することができる。エッチングガスは、金属膜によって最適なガスは異なるが、フッ素系、塩素系、酸素系ガスなどから適宜選択する。密着補助層22-bのエッチングも同様にウェットエッチングまたはドライエッチングで行うことができる。エッチングマスクである樹脂層パターンは、エッチングレートの調整によりドライエッチング終了と同期して剥離することが可能である。ドライエッチング終了後に残留している場合は、アルカリ系溶液、有機溶剤、酸素プラズマ等により剥離する。
(Etching of multilayer film and peeling of resin layer: Fig. 7 (4))
The patterning of the blackened layer 22-c can be performed by wet etching or dry etching using the resin layer pattern as a mask. It is preferable that the metal film 22-b is etched by dry etching in consideration of the thickness of the blackened layer and the fine processability. Since dry etching is excellent in directivity, it is possible to form a metal film pattern 22-a'that is vertical and has good linearity. The optimum gas for the etching gas differs depending on the metal film, but it is appropriately selected from fluorine-based gas, chlorine-based gas, oxygen-based gas, and the like. Etching of the adhesion auxiliary layer 22-b can also be performed by wet etching or dry etching. The resin layer pattern, which is an etching mask, can be peeled off in synchronization with the end of dry etching by adjusting the etching rate. If it remains after the dry etching is completed, it is peeled off by an alkaline solution, an organic solvent, oxygen plasma, or the like.

図8は、表示装置のバックライト側のワイヤグリッド偏光板における格子状パターン22’(図8(4)参照)を形成する工程の例を示す模式断面図である。ここでは、格子状パターン22’側をバックライト側とする場合を示している。例えば図9のワイヤグリッド偏光板47はワイヤグリッド偏光板37を上下反転し、さらにX-Y平面で90度回転したものであるため、格子状パターン22’側がバックライト側となる。 FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing an example of a step of forming a grid pattern 22'(see FIG. 8 (4)) in the wire grid polarizing plate on the backlight side of the display device. Here, the case where the grid pattern 22'side is the backlight side is shown. For example, the wire grid polarizing plate 47 in FIG. 9 is obtained by turning the wire grid polarizing plate 37 upside down and further rotating it by 90 degrees in the XY plane, so that the grid pattern 22'side is the backlight side.

バックライト側に形成するワイヤグリッド偏光板は、再帰反射による光取出し効率の向上効果が求められるため、金属膜表面はTE偏光の反射率が高いことが望ましい。尚、再帰反射とは、入射光が再び光源へ向かって反射する現象である。従って、多層膜の構成は図8(1)のようになり、低反射化のための黒化層は不要であり、金属膜22-aと密着補助層22-bのみとなる。逆に、透明性基材21側をバックライト側とする表示装置の場合も、多層膜の層構成は図8(1)と同じである。 Since the wire grid polarizing plate formed on the backlight side is required to have an effect of improving the light extraction efficiency by retroreflection, it is desirable that the surface of the metal film has a high reflectance of TE polarization. The retroreflection is a phenomenon in which the incident light is reflected toward the light source again. Therefore, the structure of the multilayer film is as shown in FIG. 8 (1), the blackening layer for low reflection is unnecessary, and only the metal film 22-a and the adhesion auxiliary layer 22-b are required. On the contrary, in the case of the display device in which the transparent base material 21 side is the backlight side, the layer structure of the multilayer film is the same as that in FIG. 8 (1).

以上のように、バックライト側に設置されるワイヤグリッド偏光板では黒化層を必要とせず、従って、図8の格子状パターン22’の形成工程は、黒化層の形成とエッチングを必要としない点が図7と異なるのみであり、その他は図7と同じであるので、説明を省略する。 As described above, the wire grid polarizing plate installed on the backlight side does not require a blackening layer, and therefore, the process of forming the grid pattern 22'in FIG. 8 requires the formation and etching of the blackening layer. The only difference from FIG. 7 is that it does not, and the other points are the same as those in FIG. 7, so the description thereof will be omitted.

以上説明したような方法により、複数個の格子状パターンを配列形成し、透明性基材とスペーサと透明性保護材からなる積層体の封止構造を作製し、ワイヤグリッド偏光板の個片化を経て、本発明のワイヤグリッド偏光板は製造される。本発明のワイヤグリッド偏光板は以下のような長所を有する。
1)透明性保護材を有するため、手で触れたり、空気や水で圧力をかけることによる格子状パターンの変形、倒壊は起きにくい。
2)格子状パターンの上部を透明性保護材で覆い、スペーサを介して封止構造をとることにより、格子状パターンの微細な凹部への液状汚れの侵入や、凸部上への個片化時のカレットなどの異物の付着を防ぐことができる。
3)スペーサが透明性基材と透明性保護材の外周の十分近くまで形成されるため、個片化時を含め、外周付近に加わる外力に対する透明性基材及び透明性保護材の強度が確保され、変形・倒壊が防止される。
4)1)~3)の長所によりハンドリングや搬送も容易となり、全工程をクリーンルーム内で実施することができるとともに、後工程や使用時に汚れや異物が付着するリスクが解消されるので、良好な光学特性を維持するワイヤグリッド偏光板が得られる。
By the method as described above, a plurality of lattice patterns are arranged in an array, a sealed structure of a laminate composed of a transparent substrate, a spacer and a transparent protective material is produced, and the wire grid polarizing plate is individualized. The wire grid polarizing plate of the present invention is manufactured. The wire grid polarizing plate of the present invention has the following advantages.
1) Since it has a transparent protective material, it is unlikely that the grid pattern will be deformed or collapsed by touching it with hands or applying pressure with air or water.
2) By covering the upper part of the grid pattern with a transparent protective material and adopting a sealing structure via a spacer, liquid stains can enter the fine concave portions of the grid pattern and become individualized on the convex parts. It is possible to prevent foreign matter such as cullet from adhering.
3) Since the spacer is formed close enough to the outer periphery of the transparent base material and the transparent protective material, the strength of the transparent base material and the transparent protective material against external force applied to the vicinity of the outer periphery is ensured, including at the time of individualization. It is prevented from being deformed and collapsed.
4) The advantages of 1) to 3) make handling and transportation easier, and the entire process can be carried out in a clean room, and the risk of dirt and foreign matter adhering during subsequent processes and use is eliminated, which is good. A wire grid polarizing plate that maintains optical characteristics can be obtained.

100・・・・・ワイヤグリッド偏光板(本発明の第1実施形態)
101、102・・・個片化後のワイヤグリッド偏光板(本発明の第1実施形態)
200・・・・・ワイヤグリッド偏光板(本発明の第2実施形態)
1・・・・・・・透明性基材
2・・・・・・・格子状パターン
2s・・・・・・格子状パターンの非形成領域
3、13・・・・スペーサ
3p・・・・・・・硬化性接着剤(硬化前)
13a・・・・・・・中間樹脂層
13b、13c・・・硬化性接着剤
4・・・・・・・透明性保護材
5、5m・・・・積層体
6・・・・・・・インクジェットヘッド
7・・・・・・・ブレード
DL・・・・・・ダイシングライン
21・・・・・・透明性基材
22、22’・・・・・・格子状パターン
22-a・・・・金属膜、 22-a’・・・・金属膜パターン
22-b・・・・密着補助層、 22-b’・・・・密着補助層パターン
22-c・・・・黒化層、 22-c’・・・・黒化層パターン
300・・・・・液晶表示装置
30・・・・・・カラーフィルタ基板
31・・・・・・透明性基板
32・・・・・・ブラックマトリクス
33(R)・・・カラーフィルタ層(赤)
33(G)・・・カラーフィルタ層(緑)
33(B)・・・カラーフィルタ層(青)
34・・・・・・平坦化層
35、45・・・配向膜
36、46・・・接着層
37、47・・・ワイヤグリッド偏光板
40・・・・・・TFTアレイ基板
41・・・・・・第2の透明性基板
42・・・・・・TFTアレイ部
50・・・・・・液晶層
100 ... Wire grid polarizing plate (first embodiment of the present invention)
101, 102 ... Wire grid polarizing plate after individualization (first embodiment of the present invention)
200 ... Wire grid polarizing plate (second embodiment of the present invention)
1 ... Transparent substrate 2 ... Lattice pattern 2s ..... Non-formed regions of the grid pattern 3, 13 ... Spacer 3p ...・ ・ ・ Curing adhesive (before curing)
13a ... Intermediate resin layers 13b, 13c ... Curable adhesive 4 ... Transparent protective material 5, 5m ... Laminated body 6 ... Inkjet head 7 ... Blade DL ... Dicing line 21 ... Transparent substrate 22, 22'... Grid pattern 22-a ...・ Metal film, 22-a'・ ・ ・ ・ Metal film pattern 22-b ・ ・ ・ ・ Adhesion auxiliary layer, 22-b' ・ ・ ・ ・ Adhesion auxiliary layer pattern 22-c ・ ・ ・ ・ Blackening layer, 22 -C'... Blackened layer pattern 300 ... Liquid crystal display device 30 ... Color filter substrate 31 ... Transparent substrate 32 ... Black matrix 33 (R) ・ ・ ・ Color filter layer (red)
33 (G) ・ ・ ・ Color filter layer (green)
33 (B) ... Color filter layer (blue)
34 ... Flattening layer 35, 45 ... Alignment film 36, 46 ... Adhesive layer 37, 47 ... Wire grid polarizing plate 40 ... TFT array substrate 41 ...・ ・ ・ Second transparent substrate 42 ・ ・ ・ ・ ・ ・ TFT array part 50 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Liquid crystal layer

Claims (3)

少なくとも380~780nmの可視光波長に対して透明な透明性基材と、前記透明性基材上に前記波長よりも小さい周期で配列された金属性の凸部を有する格子状パターンを備えるワイヤグリッド偏光板であって、
平面視で前記格子状パターンを囲む領域に、前記格子状パターン以上の高さを有するスペーサを備え、
平面視で前記格子状パターンを含む領域に、前記スペーサの頂上部と固定された、前記波長に対して透明な透明性保護材を備え、
前記透明性基材と前記透明性保護材とは前記スペーサを介した積層体の封止構造を成し、
前記スペーサは、中間樹脂層と、中間樹脂層を挟持する硬化性接着剤層からなり、前述した各硬化性接着剤層はそれぞれ、中間樹脂層に面していないもう一方の面で、前記透明性基材と、前記透明性保護材と接続されており、
前記透明性基材の最外周と、前記スペーサを成す中間樹脂層と各硬化性接着剤層の最外周との位置の差、及び前記透明性保護材の最外周と、前記スペーサを成す中間樹脂層と各硬化性接着剤層の最外周との位置の差が、いずれも10μmより小さいことを特徴とするワイヤグリッド偏光板。
A wire grid having a transparent substrate transparent to a visible light wavelength of at least 380 to 780 nm and a lattice pattern having metallic protrusions arranged on the transparent substrate at a period smaller than the wavelength. It ’s a polarizing plate,
A spacer having a height higher than that of the grid pattern is provided in the area surrounding the grid pattern in a plan view.
A transparent protective material that is transparent to the wavelength and is fixed to the top of the spacer is provided in the region including the grid pattern in a plan view.
The transparent base material and the transparent protective material form a sealing structure of a laminated body via the spacer.
The spacer is composed of an intermediate resin layer and a curable adhesive layer sandwiching the intermediate resin layer, and each of the above-mentioned curable adhesive layers is the other surface that does not face the intermediate resin layer and is transparent. It is connected to the sex substrate and the transparent protective material, and is connected to the transparent protective material.
The difference in position between the outermost periphery of the transparent substrate and the outermost periphery of the intermediate resin layer forming the spacer and the outermost periphery of each curable adhesive layer , and the outermost periphery of the transparent protective material and the intermediate resin forming the spacer. A wire grid polarizing plate characterized in that the difference in position between the layer and the outermost periphery of each curable adhesive layer is smaller than 10 μm.
前記透明性基材と前記スペーサとの接している幅、及び前記スペーサと前記透明性保護材との接している幅が、いずれも100μm以上であ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板。 The wire according to claim 1, wherein the width of contact between the transparent substrate and the spacer and the width of contact between the spacer and the transparent protective material are both 100 μm or more. Grid polarizing plate. 次の1)~7)の工程を含むことを特徴とするワイヤグリッド偏光板の製造方法。
1)少なくとも380~780nmの可視光波長に対して透明な透明性基材上に、金属製の凸部を有する格子状パターンを、平面視で該格子状パターンの非形成領域で囲むように、複数個配列して形成する工程。
2)平面視で前記格子状パターンを囲むように、前記非形成領域の中に幅320μm以上の硬化性接着剤を塗布する工程。
3)塗布した前記硬化性接着剤上に、前記硬化性接着剤の形成幅と略同一の中間樹脂層を形成する工程。
4)前記中間樹脂層上に、前記硬化接着剤とは別に、前記中間樹脂層の形成幅と略同一の硬化性接着剤を塗布する工程。
5)4)にて塗布された硬化性接着剤上に、少なくとも380~780nmの可視光波長に対して透明な透明性保護材を載置する工程。
6)前述した各硬化性接着剤及び中間樹脂層を硬化して、前記格子状パターン以上の高さを有するスペーサを形成し、該スペーサと、前記透明性基材及び前記透明性保護材とを固定した積層体を形成する工程。
7)前記積層体を、前記透明性保護材の面側あるいは前記透明性基材の面側の一方から、前記スペーサ形成位置の中央から幅方向における位置精度±20μmを通過するようにダイシングして個片化し、ワイヤグリッド偏光板を作製する工程。
A method for manufacturing a wire grid polarizing plate, which comprises the following steps 1) to 7) .
1) A grid pattern having metal protrusions is surrounded by a non-formed region of the grid pattern in a plan view on a transparent substrate transparent to a visible light wavelength of at least 380 to 780 nm. A process of arranging and forming a plurality of pieces.
2) A step of applying a curable adhesive having a width of 320 μm or more into the non-formed region so as to surround the grid pattern in a plan view.
3) A step of forming an intermediate resin layer substantially the same as the forming width of the curable adhesive on the applied curable adhesive.
4) A step of applying a curable adhesive having substantially the same width as the formation width of the intermediate resin layer on the intermediate resin layer, separately from the curable adhesive.
5) A step of placing a transparent protective material transparent to a visible light wavelength of at least 380 to 780 nm on the curable adhesive applied in 4).
6) Each of the above-mentioned curable adhesives and the intermediate resin layer is cured to form a spacer having a height equal to or higher than the lattice pattern, and the spacer, the transparent base material and the transparent protective material are attached to each other. The process of forming a fixed laminate.
7) The laminate is diced from either the surface side of the transparent protective material or the surface side of the transparent substrate so as to pass the position accuracy ± 20 μm in the width direction from the center of the spacer forming position. A process of individualizing and producing a wire grid polarizing plate.
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