(57)【要約】【課題】高透過率を有し、所望の位相差を生じることができ、機械強度及び耐湿性の高い光学位相差部材を提供する。【解決手段】本発明の光学位相差部材１０Ａは、第１面４１及び該第１面４１の反対側に位置する第２面４２を有する基材４０と、前記第１面４１上に形成され、第１の無機材料から構成される第１凹凸構造体５０と、前記第２面４２上に形成され、第２の無機材料から構成される第２凹凸構造体５２とを備え、前記第１凹凸構造体５０が、前記第１面４１に平行な第１方向に延在するとともに、前記基材４０の前記第１面４１から離れる方向に向かって幅が小さくなる複数の凸部６０を備え、前記第２凹凸構造体５２が、前記第１方向に延在するとともに、前記基材４０の前記第２面４２から離れる方向に向かって幅が小さくなる複数の凸部６２を備える。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面及び該第１面の反対側に位置する第２面を有する基材と、
前記第１面上に形成され、第１の無機材料から構成される第１凹凸構造体と、
前記第２面上に形成され、第２の無機材料から構成される第２凹凸構造体とを備え、
前記第１凹凸構造体が、前記第１面に平行な第１方向に延在するとともに、前記基材の前記第１面から離れる方向に向かって幅が小さくなる、複数の凸部を備え、
前記第２凹凸構造体が、前記第１方向に延在するとともに、前記基材の前記第２面から離れる方向に向かって幅が小さくなる、複数の凸部を備える光学位相差部材。
【請求項２】
前記第１凹凸構造体及び前記第２凹凸構造体の各凸部のアスペクト比が１〜５の範囲内である請求項１に記載の光学位相差部材。
【請求項３】
前記第１の無機材料及び前記第２の無機材料がゾルゲル材料の硬化物である請求項１または２に記載の光学位相差部材。
【請求項４】
前記基材の屈折率をｎ０、前記第１凹凸構造体を構成する材料の屈折率をｎ１、前記第２凹凸構造体を構成する材料の屈折率をｎ２とすると、ｎ１−ｎ０の値及びｎ２−ｎ０の値が、−０．４〜０．４の範囲内である請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学位相差部材。
【請求項５】
前記第１凹凸構造体の前記凸部の上面及び側面に形成され、前記第１凹凸構造体の前記凸部よりも高い屈折率を有する高屈折率層と、
前記第１凹凸構造体の前記凸部の上面の前記高屈折率層上に形成され、前記高屈折率層よりも低い屈折率を有する層から構成される中屈折率層とを備え、
前記第１凹凸構造体の隣り合う前記凸部の対向する前記側面に形成された前記高屈折率層の間に空気層が存在する請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学位相差部材。
【請求項６】
前記中屈折率層が、前記第１凹凸構造体の前記凸部の上面及び側面の前記高屈折率層上に形成されている請求項５に記載の光学位相差部材。
【請求項７】
前記第１凹凸構造体の前記凸部の上面及び側面に形成され、前記第１凹凸構造体の前記凸部よりも高い屈折率を有する高屈折率層と、
前記第１凹凸構造体の前記凸部の上面の前記高屈折率層上に形成された、２ｎ＋１個（ｎは正の整数）の層の積層体から構成される積層体とを備え、
前記第１凹凸構造体の隣り合う前記凸部の対向する前記側面に形成された前記高屈折率層の間に空気層が存在し、
前記積層体は、前記高屈折率層上に形成された第１層と、第２ｋ−１層（ｋは１〜ｎの整数）上に形成された第２ｋ層と、前記第２ｋ層上に形成された第２ｋ＋１層を備え、
前記第１層の屈折率が前記高屈折率層の屈折率よりも低く、
前記第２ｋ＋１層の屈折率が前記第２ｋ層の屈折率よりも低い請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学位相差部材。
【請求項８】
前記第２ｋ−１層（ｋは１〜ｎの整数）の屈折率が、前記第２ｋ層の屈折率よりも低い請求項７に記載の光学位相差部材。
【請求項９】
前記積層体が、前記第１凹凸構造体の前記凸部の上面及び側面の前記高屈折率層上に形成されている請求項７または８に記載の光学位相差部材。
【請求項１０】
前記第１凹凸構造体及び前記第２凹凸構造体はいずれも表面が露出している請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学位相差部材。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学位相差部材を備えるプロジェクタ。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学位相差部材の製造方法であって、
基材の第１面上に、第１の無機材料から構成される第１凹凸構造体を形成することと、
前記基材の前記第１面の反対側に位置する第２面上に、第２の無機材料から構成される第２凹凸構造体を形成することを含む光学位相差部材の製造方法。
【請求項１３】
前記第１凹凸構造体及び前記第２凹凸構造体を、ゾルゲル法を用いて形成する請求項１２に記載の光学位相差部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学位相差部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学位相差板は、非常に多くの用途を有しており、プロジェクタ（投影型表示装置）、反射型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、光ディスク用ピックアップ、ＰＳ変換素子など、種々の用途に使用されている。
【０００３】
光学位相差板には、方解石、雲母、水晶のような自然界に存在する複屈折結晶により形成されたものや、複屈折ポリマーにより形成されたもの、人工的に使用波長より短い周期構造を設けることにより形成されたもの、斜め柱状構造膜を用いたものなどがある。
【０００４】
人工的に周期構造を設けて形成された光学位相差板としては、透明基板上に凹凸構造が設けられたものがある。光学位相差板に用いられる凹凸構造は使用波長より短い周期を有し、例えば図３に示すようなストライプ状のパターンを有する。このような凹凸構造は屈折率異方性を有し、図３の光学位相差板４００の基板４２０に対して垂直に光Ｌが入射すると、凹凸構造内において、凹凸構造の周期方向に平行な偏光成分と、凹凸構造の周期方向に垂直な偏光成分が異なる速度で伝播するので、両偏光成分間で位相差が生じる。この位相差は凹凸構造の高さ（深さ）、凸部を構成する材料と凸部の間の材料（空気）の屈折率差等を調整することによって制御することができる。上記のプロジェクタ等のデバイスに用いる光学位相差板は、使用波長λに対してλ／４又はλ／２の位相差を生じさせる必要があるが、そのような十分な位相差を生じさせることができる光学位相差板を形成するためには、凸部を構成する材料の屈折率と凸部間の材料（空気）の屈折率の差や凹凸構造の高さ（深さ）を十分に大きくする必要がある。このような光学位相差板として、特許文献１では、凹凸構造の表面を高屈折率材料で被覆したものが提案されている。
【０００５】
斜め柱状構造膜を用いた光学位相差板として、特許文献２には、斜め方向からの蒸着やスパッタ等によって形成される膜密度の低い斜め柱状構造を有するＴａ２Ｏ３膜を、ニオブ酸リチウム基板の両面に設けたものが記載されている。特許文献２において、基板の両面に斜め柱状構造膜を設けることにより、片面のみに設ける場合と比べて斜め柱状構造膜の厚みを小さくすることができるため、斜め柱状構造膜が内部応力により基板から剥離することを防止できること、及び、基板の両面に斜め柱状構造膜を設けた光学位相差板は、片面のみに斜め柱状構造膜を設けた光学位相差板よりも透過率が高いことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平７−９９４０２号公報
【特許文献２】特開平８−１２２５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、光学位相差部材が十分な位相差を生じるためには凹凸構造の高さを十分に大きくする必要があるが、そのような凹凸構造は形成が難しく、機械強度も低い傾向がある。また、光学位相差部材をプロジェクタ等に用いる場合、光学位相差部材は、広い波長範囲で高い透過率を有することが望まれるが、上記特許文献１に開示されている位相差板では高屈折率層が空気と接しているために当該位相差板に入射した光の多くは高屈折率層と空気の界面で反射されるため、位相差板の透過率が低い。また、透明基板の凹凸構造が形成された面の反対側の面においても光の一部が反射されるため、透過率がさらに低下する。
【０００８】
特許文献２に記載の光学位相差板の斜め柱状構造膜は、膜密度の低い疎な膜であるため、機械強度が低く、高湿環境下で容易に劣化するといわれている。
【０００９】
そこで、本発明は、高透過率を有し、所望の位相差を生じることができ、機械強度及び耐湿性の高い光学位相差部材、並びにその製造方法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】
本発明の第１の態様に従えば、
第１面及び該第１面の反対側に位置する第２面を有する基材と、
前記第１面上に形成され、第１の無機材料から構成される第１凹凸構造体と、
前記第２面上に形成され、第２の無機材料から構成される第２凹凸構造体とを備え、
前記第１凹凸構造体が、第１面に平行な第１方向に延在するとともに、前記基材の前記第１面から離れる方向に向かって幅が小さくなる、複数の凸部を備え、
前記第２凹凸構造体が、前記第１方向に延在するとともに、前記基材の前記第２面から離れる方向に向かって幅が小さくなる、複数の凸部を備える光学位相差部材が提供される。
【００１１】
本発明の第２の態様に従えば、第１の態様の光学位相差部材の製造方法であって、
基材の第１面上に、第１の無機材料から構成される第１凹凸構造体を形成することと、
前記基材の前記第１面の反対側に位置する第２面上に、第２の無機材料から構成される第２凹凸構造体を形成することを含む光学位相差部材の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の光学位相差部材は、基材の両面に凹凸構造体が形成されていることにより、高透過率を有するとともに所望の位相差を生じることができる。また、凹凸構造体は機械強度及び耐湿性が高い。そのため、本発明の光学位相差部材は、プロジェクタ等の各種用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】図１Ａは、第１実施形態の光学位相差部材の断面構造を概念的に示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、第２実施形態の光学位相差部材の断面構造を概念的に示す図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、第３実施形態の光学位相差部材の断面構造を概念的に示す図である。
【図２】図２は、光学位相差部材の製造方法を示すフローチャートである。
【図３】図３は、従来技術の光学位相差部材の一例を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、光学位相差部材及びその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
［光学位相差部材］
（１）光学位相差部材１０Ａ（第１実施形態）
図１Ａに示す光学位相差部材１０Ａは、第１面４１及び該第１面４１の反対側に位置する第２面４２を有する板状の基材４０と、第１面４１上に形成された第１凹凸構造体５０と、第２面４２上に形成された第２凹凸構造体５２とを備える。第１凹凸構造体５０及び第２凹凸構造体５２はいずれも表面が露出している。すなわち、第１凹凸構造体５０及び第２凹凸構造体５２のいずれの上にも他の層は形成されておらず、第１凹凸構造体５０及び第２凹凸構造体５２が最表層である。
【００１６】
＜基材＞
基材４０としては特に制限されず、波長５５０ｎｍにおける屈折率（以下、適宜「屈折率」という）が１．４〜１．８の範囲内である、可視光を透過する公知の板状（平板状）の基材を適宜利用することができる。例えば、石英、ガラス等の透明無機材料からなる基材；任意の透明樹脂材料からなる基材などを利用することができる。光学位相差部材１０Ａをプロジェクタにおいて用いる場合、光学位相差部材１０Ａは高耐光性及び高耐熱性を有することが求められるため、基材４０は耐光性及び耐熱性の高い基材であることが望ましい。この点で、無機材料からなる基材が好ましい。基材４０の厚みは、１μｍ〜２０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００１７】
＜第１凹凸構造体＞
第１凹凸構造体５０は複数の凸部６０及び隣接する凸部の間の凹部７０を有し、それにより第１凹凸構造体５０の表面に凹凸パターン８０が画成されている。
【００１８】
第１凹凸構造体５０は、屈折率が１．６〜１．９の範囲内である材料から構成されてよい。また、第１凹凸構造体５０の屈折率をｎ１、基材４０の屈折率をｎ０とすると、ｎ１−ｎ０の値が−０．４〜０．４の範囲内であってよい。ｎ１−ｎ０の値が−０．４〜０．４の範囲内である場合、凹凸構造体５０と基材４０の屈折率差が十分小さいため、凹凸構造体５０と基材４０の界面の反射率が低くなり、光学位相差部材１０Ａの透過率がより高くなる。また、ｎ１−ｎ０の値は−０．１〜０．４の範囲内であってよく、０．１〜０．４の範囲内であってよい。ｎ１−ｎ０の値が−０．１以上、特に０．１以上である場合、凸部６０と後述する空気層９０の屈折率差が十分大きいため、光学位相差部材１０Ａが所望の位相差を発生させやすくなる。第１凹凸構造体５０を構成する材料としては、例えば、シリカ、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等のＳｉ系の材料、ＴｉＯ２等のＴｉ系の材料、ＩＴＯ（インジウム・スズ・オキサイド）系の材料、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３、Ｃｕ２Ｏ、ＭｇＳ、ＡｇＢｒ、ＣｕＢｒ、ＢａＯ、Ｎｂ２Ｏ５、ＳｒＴｉＯ２等の無機材料を用いることができる。これらの無機材料は、これらの無機材料の前駆体（ゾル）をゾルゲル法により硬化させることで得られるキセロゲルであってよい。キセロゲルはＳｉ−Ｏ結合などの強固な共有結合から構成される三次元的なネットワークを有し、十分な機械強度を有する。また、上記無機材料に、ＷＯ２０１６／０５６２７７号に記載されるような熱可塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂等をコンポジット化した材料を用いてもよい。屈折率の調整、高硬度化等のために、上記無機材料に公知の微粒子やフィラーを含ませてもよい。さらに、上記の材料に紫外線吸収材料を含有させたものが用いられていてもよい。紫外線吸収材料は、紫外線を吸収し光エネルギーを熱のような無害な形に変換することにより、第１凹凸構造体５０の劣化を抑制する作用がある。紫外線吸収剤としては、ＷＯ２０１６／０５６２７７号に例示される紫外線吸収剤など任意のものが使用できる。光学位相差部材１０Ａをプロジェクタにおいて用いる場合、第１凹凸構造体５０は高い耐光性及び耐熱性を有することが望ましい。この点、第１凹凸構造体５０は無機材料から構成されるため、耐光性及び耐熱性に優れる。
【００１９】
第１凹凸構造体５０の各凸部６０及び各凹部７０は、第１面４１に平行な図１ＡのＹ方向（奥行き方向）に延在しており、複数の凸部６０及び凹部７０は、設計波長（光学位相差部材１０Ａにより位相差を生じさせる光の波長）より短い周期で配列されている。
【００２０】
各凸部６０は、基材４０の第１面４１から上方（第１面４１から離れる方向、すなわち図１ＡのＺ方向）に向かって幅（図１ＡのＸ方向の長さ）が小さくなるような先細り形状を有する。すなわち各凸部６０の延在方向と直交するＺＸ平面における断面は略台形状であってよい。本願において「略台形状」とは、基材４０の第１面４１に略平行な一組の対辺を有し、該対辺のうち基材４０の第１面４１に近い辺（下底）が他方の辺（上底）よりも長く、下底と２つの斜辺のなす角がいずれも鋭角である略四角形を意味する。略四角形の各辺は湾曲していてよく、各頂点が丸みを帯びていてもよい。凸部６０が、このような先細り形状を有していることにより、第１面４１から離れる方向に向かって平均屈折率が連続的に低くなる。そのため、空気と第１凹凸構造体５０の界面における光の反射が抑制されるため、光学位相差部材１０Ａの透過率が向上する。また、上底の長さが０であってもよい。つまり本願において「略台形状」は「略三角形状」も含む概念である。なお、上底の長さは０より大きいことが好ましい。上底が０より大きい略台形状の断面を有する凸部は、略三角形状の断面を有する凸部と比べて次のような利点がある。すなわち、凸部をインプリント法により形成するために用いるテンプレートの形成が容易であること、及び凸部の面押耐性などの機械強度が高いことである。
【００２１】
凸部６０の高さ（凹凸高さ）は１００〜２０００ｎｍの範囲内であることが望ましい。凸部６０の高さが１００ｎｍ未満であると、光学位相差部材１０Ａに可視光が入射した場合に所望の位相差を生じることが困難となる傾向がある。凸部６０の高さが２０００ｎｍを超える場合、凸部６０のアスペクト比が大きいため、凹凸パターン８０の形成が困難となる傾向がある。凸部６０のアスペクト比は１〜５の範囲内としてよい。凸部６０のアスペクト比が１以上であることにより、光学位相差部材により十分な位相差を生じさせることができる。凸部６０のアスペクト比が５以下であることにより、凸部６０が十分な機械強度を有することができるとともに、凹凸構造体５０の形成が容易になる。なお、本願において、「凸部のアスペクト比」とは凸部幅Ｗに対する凸部高さＨａの比を意味し、「凸部高さＨａ」とは凸部６０の底面から上面までの距離を意味し、「凸部幅Ｗ」とは凸部６０の底面からＨａ／２の高さの位置における凸部６０の厚みを意味する（図１Ａ参照）。凸部６０の上面６０ｔの幅（凸部６０の延在方向と直交する面における略台形状の断面の上底の長さ）は５０ｎｍ以下であることが好ましい。凸部６０の上面６０ｔの幅が５０ｎｍ以下であることにより、光学位相差部材１０Ａの透過率をより高くすることが容易になる。また、凹凸パターン８０の凹凸ピッチは、５０〜１０００ｎｍの範囲内であることが好ましい。ピッチが５０ｎｍ未満である凹凸パターンは、ナノインプリント法による形成が困難な傾向がある。ピッチが１０００ｎｍを超える場合、光学位相差部材として十分な無色透明性の確保が難しい傾向がある。
【００２２】
隣り合う凸部６０の対向する側面６０ｓの間の空間（隙間）に空気層９０が存在する。空気層９０と凸部６０が周期的に配列されていることにより複屈折性が生じ、それにより位相差を生じさせることができる。空気層９０の幅Ｗａは、２０〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましい。なお、「空気層９０の幅Ｗａ」とは、凸部６０の底面からＨａ／２の高さの位置における空気層９０の厚み（隣り合う凸部６０の対向する側面６０ｓの間の距離）を意味する。
【００２３】
＜第２凹凸構造体＞
第２凹凸構造体５２は、第１凹凸構造体５０の材料として用いられ得る上述の材料から構成されてよい。また、第２凹凸構造体５２は、第１凹凸構造体５０と同様に複数の凸部６２及び隣接する凸部の間の凹部７２を有し、それにより第２凹凸構造体５２の表面に凹凸パターン８２が画成されている。第２凹凸構造体５２の各凸部６２の形状及び大きさ並びに凹凸パターン８２の凹凸ピッチ等は、第１凹凸構造体５０について上述した各凸部６０形状及び大きさ並びに凹凸パターン８０の凹凸ピッチ等と同様であってよい。第２凹凸構造体５２の凹凸パターン８２は、第１凹凸構造体５０の凹凸パターン８０と同様のパターンであってよい。その場合、第１凹凸構造体５０と第２凹凸構造体５２を共通の元型から作製できるため、第１凹凸構造体５０と第２凹凸構造体５２のそれぞれについて元型を用意する必要がなく、光学位相差部材の製造コストを抑制できる。
【００２４】
隣り合う凸部６２の対向する側面６２ｓの間の空間（隙間）には空気層９２が存在する。空気層９２と凸部６２が周期的に配列されていることにより複屈折性が生じ、それにより位相差を生じさせることができる。空気層９２の幅Ｗｓは、２０〜２００ｎｍの範囲内であることが好ましい。なお、「空気層９２の幅Ｗｓ」とは、凸部６２の底面から上面までの高さをＨｓとすると、凸部６２の底面からＨｓ／２の高さの位置における空気層９２の厚み（隣り合う凸部６２の対向する側面６２ｓの間の距離）を意味する。
【００２５】
光学位相差部材１０Ａにより生じる位相差の大きさは、第１凹凸構造体５０により生じる位相差と第２凹凸構造体５２により生じる位相差を足し合わせた大きさとなる。そのため、光学位相差部材１０Ａは大きな位相差を生じさせることができる。光学位相差部材１０Ａにより生じる位相差は、任意の大きさでよいが、λ／４又はλ／２（λは入射光の波長を示す）であることが好ましい。例えば、第１凹凸構造体５０と第２凹凸構造体５２がそれぞれλ／４の位相差を生じさせることにより、光学位相差部材１０Ａはλ／２の位相差を生じさせることができる。
【００２６】
通常、凹凸による構造複屈折を利用してλ／２等の大きな位相差を生じさせるためには、凹凸の高さ（深さ）を十分に大きくする必要があるが、そのようなアスペクト比の大きな凹凸は、離形性や機械強度が低いため形成が難しい。しかし、光学位相差部材１０Ａは、第１凹凸構造体５０により生じる位相差と第２凹凸構造体５２により生じる位相差を足し合わせた大きさの位相差を生じさせるため、第１凹凸構造体５０及び第２凹凸構造体５２の凹凸高さを低く（例えば、光学位相差部材が一つの凹凸構造体のみを有する場合の半分の凹凸高さに）することができる。そのため、本実施形態の光学位相差部材１０Ａは、製造が容易でありながら大きな位相差を発生させることができる。
【００２７】
（２）光学位相差部材１０Ｂ（第２実施形態）
図１Ｂに示す光学位相差部材１０Ｂは、図１Ａに示す光学位相差部材１０Ａと同様の板状の基材４０と、第１凹凸構造体５０と、第２凹凸構造体５２とを備え、さらに、第１凹凸構造体５０の凸部６０の上面６０ｔ及び側面６０ｓに形成された高屈折率層３０と、凸部６０の上面６０ｔ上の高屈折率層３０上に形成された中屈折率層２０とを備える。基材４０、第１凹凸構造体５０及び第２凹凸構造体５２は、上述の光学位相差部材１０Ａ（第１実施形態）と同様であるため説明を省略する。なお、光学位相差部材１０Ｂの第１凹凸構造体５０及び第２凹凸構造体５２の屈折率は、１．２〜１．９の範囲内であってよい。
【００２８】
＜高屈折率層＞
高屈折率層３０は、第１凹凸構造体５０よりも高い屈折率を有する層である。高屈折率層３０は、屈折率が２．３以上である材料から構成されることが好ましい。高屈折率層３０を構成する材料としては、例えば、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｎ等の金属、それら金属の酸化物、窒化物、硫化物、酸窒化物、ハロゲン化物等の無機材料を用いることができる。
【００２９】
高屈折率層３０は、凸部６０を被覆している。すなわち、高屈折率層３０は凸部６０の上面６０ｔ及び側面６０ｓを被覆している。凸部６０が高屈折率層３０で被覆されることにより、凸部６０と後述する空気層９０ｂの周期配列により生じる複屈折性が大きくなる。そのため、凸部６０の高さを小さく、すなわち、凸部６０のアスペクト比を小さくすることができるため、第１凹凸構造体５０の形成が容易になる。凸部６０の上面６０ｔ上に形成された高屈折率層３０の厚みＴｈｔは５０〜２５０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００３０】
また、光学位相差部材１０Ｂを特定の波長λの光に位相差を与える目的で用いる場合、凸部６０の側面６０ｓ上に形成された高屈折率層３０の厚みＴｈｓは、０．０３λ〜０．１１λであることが好ましい。高屈折率層３０の厚みＴｈｓが上記範囲内であることにより、光学位相差部材１０Ｂの透過率をより高くすることが容易になる。なお、光学位相差部材１０Ｂにおける「凸部６０の側面６０ｓ上の高屈折率層３０の厚みＴｈｓ」とは、凸部６０の底面から中屈折率層２０の最上部までの高さをＨｂとすると、凸部６０の底面からＨｂ／２の高さの位置における高屈折率層３０の厚みを意味する。
【００３１】
中屈折率層２０は、高屈折率層３０よりも低い屈折率を有する層である。中屈折率層２０は、屈折率が１．５〜１．７の範囲内である材料から構成されることが好ましい。中屈折率層２０を構成する材料の屈折率は１．６であることがより好ましい。中屈折率層２０を構成する材料としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化窒化ケイ素、フッ化ランタン、酸化ケイ素、酸化ゲルマニウム等が挙げられる。
【００３２】
中屈折率層２０は、凸部６０の上面６０ｔ上の高屈折率層３０上に形成されている。それにより光の反射が抑制されるため、光学位相差部材１０Ｂは高い透過率を有することができる。光学位相差部材１０Ａを特定の波長λの光に位相差を与える目的で用いる場合、凸部６０の上面６０ｔ上の高屈折率層３０上に形成されている中屈折率層２０の厚みＴｍｔは、０．９λ／４ｎ〜１．３λ／４ｎ（ｎは中屈折率層２０の屈折率を表す）の範囲内であることが好ましい。中屈折率層２０の厚みＴｍｔが上記範囲内であることにより、光学位相差部材１０Ｂの透過率をより高くすることが容易になる。
【００３３】
なお、中屈折率層２０が凸部６０の側面６０ｓ上の高屈折率層３０上にも形成されていてもよい。凸部６０の側面６０ｓ上の高屈折率層３０上に形成される中屈折率層２０の厚み（凸部６０の側面６０ｓにおける中屈折率層２０の厚み）は、光学位相差部材１０Ａを特定の波長λの光に位相差を与える目的で用いる場合、０．０３λ以下であることが好ましい。凸部６０の側面６０ｓにおける中屈折率層２０の厚みが０．０３λを超えると、光学位相差部材１０Ｂにより生じる位相差が小さくなる傾向がある。なお、光学位相差部材１０Ｂにおける「凸部６０の側面６０ｓにおける中屈折率層２０の厚み」とは、凸部６０の底面から中屈折率層２０の最上部までの高さの１／２の高さの位置における中屈折率層２０の厚みを意味する。
【００３４】
隣り合う凸部６０の対向する側面６０ｓ上に形成された高屈折率層３０の間の空間（隙間）に空気層９０ｂが存在する。空気層９０ｂと凸部６０を被覆する高屈折率層３０が周期的に配列されていることにより、複屈折性が生じ、それにより位相差を生じさせることができる。空気層９０ｂの幅Ｗｂは、前記入射光の波長の０．０８〜０．１８倍の範囲内であることが好ましい。空気層９０ｂの幅Ｗｂが上記範囲内であることにより、光学位相差部材１０Ｂの透過率をより高くすることが容易になり、また、十分な大きさの位相差を生じさせることが可能となる。なお、光学位相差部材１０Ｂにおける「空気層９０ｂの幅Ｗｂ」とは、凸部６０の底面から中屈折率層２０の最上部までの高さをＨｂとすると、凸部６０の底面からＨｂ／２の高さの位置における空気層９０ｂの厚み（隣り合う凸部６０の対向する側面６０ｓ上に形成された高屈折率層３０の表面の間の距離）を意味する。
【００３５】
（３）光学位相差部材１０Ｃ（第３実施形態）
図１Ｃに示す光学位相差部材１０Ｃは、図１Ａに示す光学位相差部材１０Ａと同様の板状の基材４０と、第１凹凸構造体５０と、第２凹凸構造体５２とを備え、さらに、第１凹凸構造体５０の凸部６０の上面６０ｔ及び側面６０ｓに形成された高屈折率層３０と、凸部６０の上面６０ｔ上の高屈折率層３０上に形成された積層体２５とを備える。基材４０、第１凹凸構造体５０及び第２凹凸構造体５２は上述の光学位相差部材１０Ａ（第１実施形態）と同様であり、高屈折率層３０は上述の光学位相差部材１０Ｂ（第２実施形態）と同様であるため説明を省略する。なお、光学位相差部材１０Ｃの第１凹凸構造体５０及び第２凹凸構造体５２の屈折率は、１．２〜１．９の範囲内であってよい。
【００３６】
＜積層体＞
積層体２５は、凸部６０の上面６０ｔ上の高屈折率層３０上に形成されている。積層体２５は、２ｎ＋１個（ｎは正の整数）の層、すなわち、３以上の奇数個の層から構成されてよい。図１Ｃでは、積層体２５は第１層２２、第２層２４及び第３層２６の３個の層から構成される。第１層２２は高屈折率層３０の上に直接形成され、第２層２４は第１層２２上に直接形成され、第３層２６は第２層２４上に直接形成される。
【００３７】
第１層２２の屈折率は高屈折率層３０よりも低く、第３層２６の屈折率は第２層２４の屈折率よりも低い。それにより、光学位相差部材１０Ｃは広い波長範囲において高い透過率を有することができる。
【００３８】
第２層２４の屈折率は第１層２２の屈折率よりも高くてよく、あるいは、第２層２４の屈折率が第１層２２の屈折率よりも低くてもよい。
【００３９】
第２層２４の屈折率が第１層２２の屈折率よりも高い場合、積層体２５は相対的に高い屈折率を有する層と相対的に低い屈折率を有する層とが交互に積層された構造を有する。この場合、第１層２２及び第３層２６の屈折率は１．３〜１．５５の範囲内であってよい。第１層２２又は第３層２６の屈折率が１．５５を超える場合、光学位相差部材１０Ｃの平均透過率（波長４３０ｎｍ〜６８０ｎｍにおける光の透過率の平均）が低い傾向がある。屈折率が１．３未満の材料は、安定性が低い傾向がある。また、第２層２４の屈折率は２．１以上であってよく、好ましくは２．１〜２．６の範囲内であってよい。第２層２４の屈折率が２．１未満の場合、光学位相差部材１００の平均透過率が低い傾向がある。屈折率が２．６を超える材料は、その材料自体の可視光領域における透明性が低い傾向がある。また、第１層２２及び第３層２６は同じ材料から形成されていてよく、第２層２４は高屈折率層３０と同じ材料から形成されていてよい。それにより、光学位相差部材１０Ｃを少ない種類の材料で製造できるため、製造コストを低減できる。
【００４０】
第２層２４の屈折率が第１層２２の屈折率よりも低い場合、積層体２５において、高屈折率層３０から遠い層ほど低い屈折率を有する。この場合、積層体２５の最表層（最上層）である第３層２６の屈折率は１．３〜１．４の範囲内であってよい。
【００４１】
第１層２２及び第３層２６を構成する材料としては、例えばＳｉＯ２、ＭｇＦ２のようなＳｉ、Ａｌ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｋの酸化物、フッ化物が挙げられる。第２層７４を構成する材料としては、例えばＴｉ、Ｉｎ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｎ等の金属、それら金属の酸化物、窒化物、硫化物、酸窒化物、ハロゲン化物等の無機材料が挙げられる。
【００４２】
凸部６０の上面６０ｔ上の高屈折率層３０上に形成されている第１層２２の厚みＴｓｔ１は２０〜４０ｎｍの範囲内であってよく、その上の第２層２４の厚みＴｓｔ２は３５〜５５ｎｍの範囲内であってよく、さらにその上の第３層２６の厚みＴｓｔ３は１００〜１４０ｎｍの範囲内であってよく、第１層２２、第２層２４、第３層２６の厚みの合計である積層体２５の厚みＴｓｔは１５５〜２１０ｎｍの範囲内であってよい。この場合、光学位相差部材１０Ｃの平均透過率が高い傾向がある。また、第１層２２の厚みＴｓｔ１が２５〜３５ｎｍの範囲内であってよく、第２層２４の厚みＴｓｔ２が３５〜４５ｎｍの範囲内であってよく、第３層２６の厚みＴｓｔ３が１１５〜１２５ｎｍの範囲内であってよく、積層体２５の厚みＴｓｔが１８５〜１９５ｎｍの範囲内であってよい。この場合、光学位相差部材１０Ｃの平均透過率がより高い傾向がある。
【００４３】
なお、積層体２５が凸部６０の側面６０ｓ上の高屈折率層３０上にも形成されていてもよい。凸部６０の側面６０ｓ上の高屈折率層３０上に形成された積層体２５の厚み（凸部６０の側面６０ｓにおける積層体２５の厚み）Ｔｓｓは、５〜４０ｎｍの範囲内であることが好ましい。積層体２５の厚みＴｓｓが上記範囲内であることにより、積層体２５が側面６０ｓに成膜されることによる位相差の低減を押さえながら光学位相差部材１０Ｃの透過率を高めることが出来る。また、第２層２４の屈折率を大きくすると側面に形成される第２層２４によっても構造複屈折による位相差が発生するため、積層体２５が側面に形成されることによる位相差の低下を抑えることが出来る。なお、光学位相差部材１０Ｃにおける「凸部６０の側面６０ｓにおける積層体２５の厚みＴｓｓ」とは、凸部６０の底面から積層体２５の最上部までの高さをＨｃとすると、凸部６０の底面からＨｃ／２の高さの位置における積層体２５の厚みを意味する。
【００４４】
積層体が５以上の奇数個の層からなる場合、すなわち、積層体の層数が、２ｎ＋１（ｎは２以上の整数）である場合、積層体は、高屈折率層の上に直接形成された第１層と、第２ｋ−１層（ｋは１〜ｎの整数）上に直接形成された第２ｋ層と、第２ｋ層上に直接形成された第２ｋ＋１層を備え、積層体の最表層は第２ｎ＋１層となる。第１層の屈折率は高屈折率層よりも低く、第２ｋ＋１層の屈折率は第２ｋ層の屈折率よりも低い。それにより、光学位相差部材１０Ｃは広い波長範囲において高い透過率を有することができる。第２ｋ層の屈折率は第２ｋ−１層の屈折率よりも高くてよく、あるいは、第２ｋ層の屈折率が第２ｋ−１層の屈折率よりも低くてもよい。第２ｋ層の屈折率が第２ｋ−１層の屈折率よりも高い場合、積層体は、その層が接する層に対して相対的に高い屈折率を有する層と相対的に低い屈折率を有する層とが交互に積層された構造を有する。この場合において、第２ｋ−１層及び第２ｋ＋１層は同じ材料から形成されていてよく、第２ｋ層は高屈折率層と同じ材料から形成されていてよい。それにより、光学位相差部材１０Ｃを少ない種類の材料で製造できるため、製造コストを低減できる。
【００４５】
隣り合う凸部６０の対向する側面６０ｓ上に形成された高屈折率層３０の間の空間（隙間）に空気層９０ｃが存在する。空気層９０ｃと凸部６０を被覆する高屈折率層３０が周期的に配列されていることにより、複屈折性が生じ、それにより位相差を生じさせることができる。空気層９０ｃの幅Ｗｃは、３５〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。空気層９０ｃの幅Ｗｃが上記範囲内であることにより、低い凹凸高さでも大きな位相差を確保することが出来る。なお、光学位相差部材１０Ｃにおける「空気層９０ｃの幅Ｗｃ」とは、凸部６０の底面から積層体２５の最上部までの高さをＨｃとすると、凸部６０の底面からＨｃ／２の高さの位置における空気層９０ｃの厚み（隣り合う凸部６０の対向する側面６０ｓ上に形成された高屈折率層３０の表面の間の距離）を意味する。
【００４６】
なお、図１Ａ〜１Ｃにおいては、第１凹凸構造体５０の隣り合う凸部６０が凸部６０の底面（又は凸部６０の裾）において互いに接しているが、隣り合う凸部６０の底面（又は隣り合う凸部６０の裾）同士が所定の距離を隔てていてもよい。この場合、凹部７０と空気層９０の界面、または、凹部７０とその上に形成された高屈折率層３０の界面で光の一部が反射されるため、透過率が低くなる傾向がある。ゆえに、光学位相差部材を高透過率にするという観点から、第１凹凸構造体５０の隣り合う凸部６０の底面同士の間隔（すなわち、凹部７０の幅）は、凹凸パターン８０のピッチの０〜０．２倍の範囲内であることが好ましい。言い換えると、凸部６０の底面の幅は、凹凸パターン８０のピッチの０．８〜１倍の範囲内であることが好ましい。凹凸パターン８０のピッチに対する凹部７０の幅の比が０．２以下、すなわち、凹凸パターン８０のピッチに対する凸部６０の底面の幅の比が０．８以上であることにより、光学位相差部材１０Ａ〜１０Ｃの透過率をより高くすることが容易になる。同様に、図１Ａ〜１Ｃにおいて、第２凹凸構造体５２の隣り合う凸部６２が凸部６２の底面（又は凸部６２の裾）において互いに接しているが、隣り合う凸部６２の底面（又は隣り合う凸部６２の裾）同士が所定の距離を隔てていてもよい。光学位相差部材１０Ａ〜１０Ｃを高透過率にするという観点から、第２凹凸構造体５２の隣り合う凸部６２の底面同士の間隔（すなわち、凹部７２の幅）は、凹凸パターン８２のピッチの０〜０．２倍の範囲内であることが好ましい。
【００４７】
なお、図１Ａ〜１Ｃにおいて、凹部７０、７２はそれぞれ第１凹凸構造体５０、第２凹凸構造体５２の表面に形成されているが、凹部７０、７２において基材４０の表面が露出していてもよい。すなわち、第１凹凸構造体５０及び第２凹凸構造体５２はいずれも、図１Ａ〜１Ｃに示されるような連続した１つの層であってもよいし、それに代えて複数の独立した凸部の集合体であってもよい。
【００４８】
［光学位相差部材の製造方法］
光学位相差部材の製造方法を説明する。光学位相差部材の製造方法は、図２に示すように、主に、板状の基材の第１面上に第１凹凸構造体を形成する工程Ｓ１と、基材の第１面の反対側に位置する第２面上に第２凹凸構造体を形成する工程Ｓ２と、高屈折率層を形成する工程Ｓ３と、中屈折率層または積層体を形成する工程Ｓ４とを有する。なお、Ｓ３、Ｓ４は任意の工程である。以下、各工程について説明する。
【００４９】
（１）第１凹凸構造体の形成Ｓ１
第１凹凸構造体を形成する工程Ｓ１は、無機材料の前駆体溶液を調製する溶液調製工程、基材又は転写パターンが形成されたモールドに、調製された前駆体溶液を塗布して塗膜を形成する塗布工程、基材と転写パターンの間に塗膜を挟んで押圧する押圧工程、塗膜を仮焼成する仮焼成工程、モールドを塗膜から剥離する剥離工程、及び塗膜を硬化させる硬化工程を有する。押圧工程、仮焼成工程及び剥離工程を合わせて転写工程ともいう。
【００５０】
ｉ）溶液調製工程
最初に無機材料の前駆体の溶液を調製する。ゾルゲル法を用いて無機材料からなる第１凹凸構造体を形成する場合、無機材料の前駆体としてＳｉ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｉｎ等のアルコキシド（金属アルコキシド）を用いてよい。例えば、ＷＯ２０１６／０５６２７７号に記載される無機材料の前駆体を用いることができる。前駆体溶液の溶媒としては、ＷＯ２０１６／０５６２７７号に記載される溶媒を用いることができる。前駆体溶液には、ＷＯ２０１６／０５６２７７号に記載される添加物を添加してよい。また、無機材料の前駆体としてＷＯ２０１６／０５６２７７号に記載されるポリシラザンを用いてもよい。
【００５１】
ｉｉ）塗布工程
上記のように調製した無機材料の前駆体溶液を、板状の基材の第１面上又は凹凸パターン転写用のモールドの凹凸面上に塗布して塗膜を形成する。基材上には密着性を向上させるために、表面処理や易接着層を設けるなどをしてもよい。前駆体溶液の塗布方法として、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ダイコート法、インクジェット法などの任意の塗布方法を使用することができるが、比較的大面積の基材又はモールドに前駆体溶液を均一に塗布可能であること、前駆体溶液が硬化する前に素早く塗布を完了させることができることからすれば、バーコート法、ダイコート法及びスピンコート法が好ましい。
【００５２】
凹凸パターン転写用のモールドは、例えばＷＯ２０１６／０５６２７７号に記載される方法で製造することができる。モールドは、外周面に凹凸パターンを有するロール状（円柱状、円筒状）であってもよいし、平板状（シート状）であってもよい。
【００５３】
前駆体溶液を基材上に塗布した場合、塗膜中の溶媒を蒸発させるために基材を大気中もしくは減圧下で保持してもよい（乾燥工程）。パターン形成の安定性の観点から、パターン転写が良好にできる乾燥時間範囲が十分広いことが望ましく、これは乾燥温度（保持温度）、乾燥圧力、前駆体の材料種、前駆体の材料種の混合比、前駆体溶液調製時に使用する溶媒量（前駆体の濃度）等によって調整することができる。なお、基材をそのまま保持するだけでも塗膜中の溶媒が蒸発するので、必ずしも加熱や送風などの積極的な乾燥操作を行う必要はなく、塗膜を形成した基材をそのまま所定時間だけ放置したり、後続の工程を行うために所定時間の間に搬送したりするだけでもよい。
【００５４】
ｉｉｉ）押圧工程
次いで、塗膜を基材と凹凸パターン転写用のモールドの間に挟み、モールドを塗膜に押圧する。押圧しながら塗膜を加熱してもよい。
【００５５】
ｉｖ）仮焼成工程
塗膜にモールドを押し付けた後、塗膜を仮焼成してもよい。仮焼成することにより塗膜が硬化し、剥離の際に崩れにくくなる。仮焼成を行う場合は、大気中で室温〜３００℃の温度で加熱することが好ましい。なお、仮焼成は必ずしも行う必要はない。また、前駆体溶液に紫外線などの光を照射することによって酸やアルカリを発生する材料を添加した場合には、仮焼成の代わりに、エネルギー線を照射することによって塗膜を硬化してもよい。
【００５６】
ｖ）剥離工程
押圧工程または仮焼成工程の後、塗膜からモールドを剥離する。それにより、モールドの表面形状（凹凸パターン）が転写された第１凹凸構造体が得られる。モールドの剥離方法として公知の剥離方法を採用することができる。モールドの凹凸パターンの凸部及び凹部は一様な方向に延在して配列されているため、離形性がよい。モールドの剥離方向は凸部及び凹部の延在方向と平行な方向にしてよい。それによりモールドの離形性をさらに向上することができる。塗膜を加熱しながらモールドを剥離してもよく、それにより塗膜から発生するガスを逃がし、塗膜内に気泡が発生することを防ぐことができる。
【００５７】
ｖｉ）硬化工程
塗膜からモールドを剥離して第１凹凸構造体を得た後、第１凹凸構造体を本硬化してもよい。本焼成により第１凹凸構造体を本硬化させることができる。なお、硬化工程は必ずしも行う必要はない。また、前駆体溶液に紫外線などの光を照射することによって酸やアルカリを発生する材料を添加した場合には、焼成の代わりに、エネルギー線の照射によって、第１凹凸構造体を本硬化することができる。
【００５８】
（２）第２凹凸構造体の形成Ｓ２
次いで、基材の第２面（第１面の裏面）に第２凹凸構造体を形成する。第２凹凸構造体は、第１凹凸構造体と同様にして形成することができる。なお、第２凹凸構造体の形成は、第１凹凸構造体の形成の前、又は第１凹凸構造体の形成と同時に行ってもよい。
【００５９】
（３）高屈折率層の形成
次いで、第１凹凸構造体の上に高屈折率層を形成してよい。上述のような膜厚を有する高屈折率層を第１凹凸構造体の凸部の上面及び側面に形成するためには、高屈折率層を付き回り性（カバレッジ性）の高い成膜方法で形成することが好ましく、例えば、メッキ法、原子層堆積法、化学気相成長法、スパッタ法、蒸着法等により形成することができる。
【００６０】
（４）中屈折層または積層体の形成
さらに、高屈折率層上に中屈折率層を形成してよい。中屈折率層は、付き回り性の低い成膜方法、例えば、スパッタ法、蒸着法等により形成することが好ましい。それにより、凸部の側面の高屈折率層上に中屈折率層が形成されないようにしながら、あるいは凸部の側面の高屈折率層上に形成される中屈折率層の膜厚を上述のような範囲内に制御しながら、凸部の上面の高屈折率層上に中屈折率層を形成することができる。
【００６１】
あるいは、高屈折率層上に積層体を構成する２ｎ＋１個（ｎは正の整数）の各層を順に形成してよい。各層は、付き回り性の低い成膜方法、例えば、スパッタ法、蒸着法等により形成することが好ましい。それにより、凸部の側面の高屈折率層上に積層体を構成する材料が堆積されないようにしながら、あるいは凸部の側面の高屈折率層上に形成される積層体の膜厚を上述のような範囲内に制御しながら、凸部の上面の高屈折率層上に積層体を形成することができる。
【００６２】
以上、本発明を実施形態により説明してきたが、本発明の光学位相差部材及びその製造方法は上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内で適宜改変することができる。
【実施例】
【００６３】
以下、本発明の光学位相差部材を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６４】
実施例１
屈折率が１．５のガラス基板の表面（第１面）及び裏面（第２面）のそれぞれに屈折率が１．４３である凹凸構造体を形成し、第１面上の凹凸構造体（第１凹凸構造体）上に屈折率が２．４２である材料を１１０ｎｍの厚みで堆積して高屈折率層を形成し、その上に第１層、第２層、第３層を順に、それぞれ３２ｎｍ、２３ｎｍ、１０９ｎｍの厚みで堆積した場合の光学位相差部材の構造をシミュレーションにより求めた。第１層及び第３層の材料は屈折率が１．４６である材料とし、第２層の材料は屈折率が２．４２ある材料とした。各凹凸構造体は一方向に延在する複数の凸部及び凹部を有し、各凸部の上面の幅を１５ｎｍ、下面の幅を１６０ｎｍ、高さを３０８ｎｍとし、凹凸ピッチを１８０ｎｍとした。この光学位相差部材について、波長４５０ｎｍにおける透透過率及び位相差をシミュレーションにより求めた。光学位相差部材の波長４５０ｎｍにおける透過率は９８．５％、位相差は１１４ｎｍであった。
【００６５】
実施例２
屈折率が１．５のガラス基板の表面（第１面）に屈折率が１．４３である凹凸構造体（第１凹凸構造体）を形成し、裏面（第２面）に屈折率が１．８である凹凸構造体（第２凹凸構造体）を形成し、第１凹凸構造体上に屈折率が２．４２である材料を５５ｎｍの厚みで堆積して高屈折率層を形成し、その上に第１層、第２層、第３層を順に、それぞれ３２ｎｍ、２７ｎｍ、１１８ｎｍの厚みで堆積した場合の光学位相差部材の構造をシミュレーションにより求めた。第１層及び第３層の材料は屈折率が１．４６である材料とし、第２層の材料は屈折率が２．４２である材料とした。第１及び第２凹凸構造体の凹凸パターン（凹凸構造）は、実施例１と同様とした。この光学位相差部材について、波長４５０ｎｍにおける透透過率及び位相差をシミュレーションにより求めた。透過率は９８．９％、位相差は１１９ｎｍであった。
【００６６】
比較例１
ガラス基板の第１面のみに、凸部高さが３８５ｎｍである以外は実施例１と同様の凹凸構造体を形成し、第１面上の凹凸構造体上に実施例１と同様の屈折率の高屈折率層を１４５ｎｍの厚みで堆積し、その上に実施例１の屈折率の第１層、第２層、第３層を順に、それぞれ３２ｎｍ、４０ｎｍ、１００ｎｍの厚みで堆積し、ガラス基板の第２面に、屈折率がそれぞれ２．３３、１．４６、２．３３、１．４６で、厚さがそれぞれ１３ｎｍ、３４ｎｍ、１１５ｎｍ、８８ｎｍである膜を順に積層して反射防止層を形成した光学位相差部材について、波長４５０ｎｍにおける透透過率及び位相差をシミュレーションにより求めた。透過率は９８．３％、位相差は１１４ｎｍであった。
【００６７】
上記シミュレーション結果より、実施例１、２の光学位相差部材は、比較例１の光学位相差部材と同等の透過率及び位相差特性を有することがわかった。これは、以下のことを示している。第１に、実施例１、２のようにガラス基板の両面に凹凸構造体を形成することにより、比較例１のようにガラス基板の片面のみに凹凸構造体を形成した場合よりも低い凸部高さで、同等の位相差特性を達成できる。第２に、実施例１、２のようにガラス基板の両面に凹凸構造体を形成することにより、比較例１のように反射防止層を形成した場合と同等の高い透過率を達成できる。
【００６８】
実施例３
屈折率が１．５のガラス基板（日本電気硝子社製ＯＡ−１０Ｇ）を用意した。このガラス基板の表面（第１面）に、シリカの前駆体溶液を塗布して塗膜を形成した。次いで、塗膜にインプリント用のモールドを押し付けながら塗膜を硬化させ、その後モールドを剥離した。それにより、ガラス基板の第１面上にシリカからなる第１凹凸構造体を形成した。同様にして、ガラス基板の裏面（第２面）上に第２凹凸構造体を形成した。なお、シリカの前駆体溶液から形成されたシリカの屈折率は１．４３であった。また、第１凹凸構造体及び第２凹凸構造体は一方向に延在する複数の凸部及び凹部を有し、各凸部の上面の幅は１５ｎｍ、下面の幅は１６０ｎｍ、高さは３８０ｎｍであり、凹凸ピッチは１８０ｎｍであった。
【００６９】
第１凹凸構造体上に、高屈折率層として酸化チタン膜をスパッタにより形成した。スパッタは第１凹凸構造体の凸部の上面に形成された高屈折率層の厚みが１４５ｎｍとなるまで行った。なお、ここで凸部の上面に形成された高屈折率層の厚みは、試料付近に平坦基板を設置してスパッタ成膜を行い、平坦基板上に形成された膜の厚みを求めることにより求めた。形成された高屈折率層の屈折率は２．４２であった。
【００７０】
次いで、二酸化ケイ素層（第１層）、酸化チタン層（第２層）及び二酸化ケイ素層（第３層）を順にスパッタにより形成して、高屈折率層上に積層体を形成した。凸部の上面の高屈折率層の上に形成された第１層、第２層、第３層の厚みは、それぞれ２０ｎｍ、３６ｎｍ、８５ｎｍであった。なお、ここで、各層の厚みは、試料付近に平坦基板を設置してスパッタ成膜を行い、平坦基板上に形成された膜の厚みを求めることにより求めた。第１層、第２層、第３層の屈折率は、それぞれ１．４６、２．４２、１．４６であった。
【００７１】
なお、シリカ、高屈折率層及び積層体の各層の屈折率は、結晶シリコン基板上に各材料の平坦な膜を形成し、分光エリプソメトリー（Ｈｏｒｉｂａ−Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製ＡｕｔｏＳＥ）を用いて各膜の屈折率を測定することによって求めた。
【００７２】
こうして得られた光学位相差部材を温度６０℃、湿度９０％の高温高湿環境下に置き、０時間、２４時間、１２０時間、２４０時間後の波長４００ｎｍ〜８００ｎｍにおける透過率及び位相差をポラリメータ（Ａｘｏｍｅｔｒｉｘ社製Ａｘｏｓｃａｎ）を用いて測定した。測定した全波長範囲において、透過率及び位相差の変化率は±２．５％未満であり、ほとんど劣化しなかった。このことは、実施例３の光学位相差部材が高耐湿性を有することを示している。
【符号の説明】
【００７３】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…光学位相差部材、２０…中屈折率層
２２…第１層、２４…第２層、２５…積層体、２６…第３層
３０…高屈折率層、４０…基材、５０…第１凹凸構造体、
５２…第２凹凸構造体、６０，６２…凸部、７０，７２…凹部
９０…空気層、８０，８２…凹凸パターン
【図１Ａ】
2018180112.tif 000003
【図１Ｂ】
2018180112.tif 000004
【図１Ｃ】
2018180112.tif 000005
【図２】
2018180112.tif 000006
【図３】
2018180112.tif 000007