(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸パターンを有する透明基体と、
前記凹凸パターンの凹部及び凸部の表面に形成された位相差調整層と、
前記位相差調整層を被覆する被覆層と、
前記位相差調整層及び前記被覆層が形成された前記凹凸パターンの前記凸部間に区画された間隙部と、
前記凹凸パターンの前記凸部の頂部を連結し且つ前記間隙部を密閉するように前記凹凸パターンの上部に設けられた密閉層とを備え、
前記凸部の屈折率ｎ１、前記位相差調整層の屈折率ｎ２、前記被覆層の屈折率ｎ３が、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３を満たし、
前記間隙部が、前記凹凸パターンの前記凸部の高さを超える高さを有することを特徴とする光学位相差部材。
【請求項２】
前記凸部の屈折率ｎ１、前記位相差調整層の屈折率ｎ２、前記被覆層の屈折率ｎ３が、０．８√（ｎ１・ｎ３）≦ｎ２≦１．０５√（ｎ１・ｎ３）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光学位相差部材。
【請求項３】
前記位相差調整層の厚みが１０〜２００ｎｍの範囲内である請求項１または２に記載の光学位相差部材。
【請求項４】
前記凹凸パターンの前記凸部の断面が略台形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学位相差部材。
【請求項５】
前記位相差調整層が、ＺｎＯ、ＢａＯ、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、もしくはＮｂ２Ｏ５、またはこれらの混合物から構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学位相差部材。
【請求項６】
前記被覆層及び前記密閉層が、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属硫化物、金属酸窒化物または金属ハロゲン化物から構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学位相差部材。
【請求項７】
前記凹凸パターンを構成する材料が光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学位相差部材。
【請求項８】
前記凹凸パターンを構成する材料がゾルゲル材料であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学位相差部材。
【請求項９】
前記間隙部に空気が存在することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学位相差部材。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学位相差部材と、
前記透明基体の前記凹凸パターンが形成された面の反対側の面または前記密閉層に貼り付けられた偏光板とを備えることを特徴とする複合光学部材。
【請求項１１】
請求項１０に記載の複合光学部材と、
前記透明基体の前記凹凸パターンが形成された面の反対側の面または前記密閉層に貼り付けられた表示素子とを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１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、
凹凸パターンを有する透明基体を用意する工程と、
前記凹凸パターンの凹部及び凸部の表面を被覆する位相差調整層を形成する工程と、
前記位相差調整層を被覆する被覆層を形成する工程と、
前記位相差調整層及び前記被覆層が形成された前記凹凸パターンの隣接する凸部を連結し且つ前記凸部間に区画された間隙部が密閉されるように前記凹凸パターン上に密閉層を形成する工程とを有し、
前記凸部の屈折率ｎ１、前記位相差調整層の屈折率ｎ２、前記被覆層の屈折率ｎ３が、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３を満たすことを特徴とする光学位相差部材の製造方法。
【請求項１３】
前記位相差調整層形成工程、前記被覆層形成工程及び前記密閉層形成工程において、スパッタ、ＣＶＤ又は蒸着により前記位相差調整層、前記被覆層及び前記密閉層を形成することを特徴とする請求項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、光学位相差部材を備える複合光学部材、及び光学位相差部材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、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、プロジェクタ（投影型表示装置）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９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９の光学位相差板４００の基板４２０に対して垂直に光が入射すると、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。上記の表示装置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、２において、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平７−９９４０２号公報
【特許文献２】特開２００５−１０３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らが鋭意研究した結果、上記のような光学位相差板は、次のような欠点があることが分かった。上記の表示装置等のデバイスに用いる場合、光学位相差板は他の部材に貼り付けられて用いられることになる。例えば、光学位相差板を有機ＥＬ表示装置に用いる場合、光学位相差板の一方の面に偏光板を貼り付け（接合し）、もう一方の面に有機ＥＬパネルを貼り付ける必要がある。通常、光学位相差板を他の部材へ貼り付けるには粘着剤が用いられる。しかし、図１０（ａ）に示すように、粘着剤を用いて光学位相差板４００を他の部材３２０に貼り付ける場合、光学位相差板４００の凹凸構造の凸部の間に粘着剤３４０が入り込む。粘着剤は空気よりも屈折率が大きいため、凸部を構成する材料の屈折率と凸部の間に入り込んだ粘着剤の屈折率の差は、凸部を構成する材料の屈折率と空気の屈折率の差よりも小さい。それゆえに、凸部の間に粘着剤が入り込んだ光学位相差板４００は、凸部を構成する材料と凸部の間の材料の屈折率差が小さく屈折率異方性が小さいため、十分な位相差を生じることができない。
【０００７】
また、光学位相差板が所望の位相差を生じるためには、光学位相差板の凹凸構造が、使用波長より短い周期構造を有しつつも十分な凹凸高さ（深さ）を有する必要がある。すなわち、凹凸構造が高アスペクト比を有する必要がある。しかし、このような光学位相差板に対して荷重がかかった場合、図１０（ｂ）に示すように、光学位相差板４００の凹凸構造が倒れるなどして変形し、それにより所望の位相差が生じなくなることがある。
【０００８】
さらに、光学位相差板は、その用途に応じた位相差を生じさせることが要求される。光学位相差板により生じる位相差は、通常、光学位相差板の凸部のアスペクト比等の凹凸構造の形状により調整することができる。ナノインプリント法により光学位相差板の凹凸構造を形成する場合、凹凸構造の形状を調整するためには、光学位相差板の凹凸構造の形状に対応する凹凸構造を有する元型を用意する必要がある。しかし、元型の作製は高コストであり長時間を要する。それゆえ、光学位相差板の用途ごとに、それに応じた凹凸構造の元型を作製することは経済的観点及び時間的観点から望ましくない。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記の従来技術の欠点を解消し、粘着剤を用いて他の部材と接合したり荷重を印加したりしても所望の位相差を生じることができるとともに、低コスト且つ短時間で製造可能な光学位相差部材及びその製造方法を提供することにある。
【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、凹凸パターンを有する透明基体と、
前記凹凸パターンの凹部及び凸部の表面に形成された位相差調整層と、
前記位相差調整層を被覆する被覆層と、
前記位相差調整層及び前記被覆層が形成された前記凹凸パターンの前記凸部間に区画された間隙部と、
前記凹凸パターンの前記凸部の頂部を連結し且つ前記間隙部を密閉するように前記凹凸パターンの上部に設けられた密閉層とを備え、
前記凸部の屈折率ｎ１、前記位相差調整層の屈折率ｎ２、前記被覆層の屈折率ｎ３が、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３を満たすことを特徴とする光学位相差部材が提供される。
【００１１】
前記光学位相差部材において、前記凸部の屈折率ｎ１、前記位相差調整層の屈折率ｎ２、前記被覆層の屈折率ｎ３が、０．８√（ｎ１・ｎ３）≦ｎ２≦１．０５√（ｎ１・ｎ３）を満たしてよい。
【００１２】
前記光学位相差部材において、前記位相差調整層の厚みが１０〜２００ｎｍの範囲内であってよい。
【００１３】
前記光学位相差部材において、前記凹凸パターンの前記凸部の断面が略台形状であってよい。
【００１４】
前記光学位相差部材において、前記間隙部が、前記凹凸パターンの前記凸部の高さ以上の高さを有してよい。
【００１５】
前記光学位相差部材において、前記位相差調整層が、ＺｎＯ、ＢａＯ、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、もしくはＮｂ２Ｏ５、またはこれらの混合物から構成されてよい。
【００１６】
前記光学位相差部材において、前記被覆層及び前記密閉層が、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属硫化物、金属酸窒化物または金属ハロゲン化物から構成されてよい。
【００１７】
前記光学位相差部材において、前記凹凸パターンを構成する材料が光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂であってよい。あるいは、前記凹凸パターンを構成する材料がゾルゲル材料であってよい。
【００１８】
前記光学位相差部材において、前記間隙部に空気が存在してよい。
【００１９】
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と、
前記透明基体の前記凹凸パターンが形成された面の反対側の面または前記密閉層に貼り付けられた偏光板とを備えることを特徴とする複合光学部材が提供される。
【００２０】
本発明の第３の態様に従えば、第２の態様の複合光学部材と、
前記透明基体の前記凹凸パターンが形成された面の反対側の面または前記密閉層に貼り付けられた表示素子とを備えることを特徴とする表示装置が提供される。
【００２１】
本発明の第４の態様に従えば、凹凸パターンを有する透明基体を用意する工程と、
前記凹凸パターンの凹部及び凸部の表面を被覆する位相差調整層を形成する工程と、
前記位相差調整層を被覆する被覆層を形成する工程と、
前記位相差調整層及び前記被覆層が形成された前記凹凸パターンの隣接する凸部を連結し且つ前記凸部間に区画された間隙部が密閉されるように前記凹凸パターン上に密閉層を形成する工程とを有し、
前記凸部の屈折率ｎ１、前記位相差調整層の屈折率ｎ２、前記被覆層の屈折率ｎ３が、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３を満たすことを特徴とする光学位相差部材の製造方法が提供される。
【００２２】
前記光学位相差部材の製造方法の前記位相差調整層形成工程、前記被覆層形成工程及び前記密閉層形成工程において、スパッタ、ＣＶＤ又は蒸着により前記位相差調整層、前記被覆層及び前記密閉層を形成してよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の光学位相差部材は、基体の凹凸パターン（凹凸構造）の隣接する凸部間に存在する間隙部が、密閉層と凹凸パターンによって密閉されているため、光学位相差部材をデバイスに組み込む際に凹凸パターンの凸部の間に粘着剤が入り込んで凸部を構成する材料と凸部の間の材料の屈折率差が小さくなることにより光学位相差部材の屈折率異方性が損なわれることがない。ゆえに、本発明の光学位相差部材は、デバイスに組み込まれても優れた位相差特性を発揮することができる。また、凹凸パターンの凸部及び間隙部の上部に、隣接する凸部を連結する（橋架する）ように密閉層が形成されているため、荷重を加えても凹凸パターンの凸部が変形しにくく、所望の位相差が得られなくなることが防止される。また、本発明の光学位相差部材は位相差調整層の膜厚等により位相差の調整を行うことができるため、一種類の凹凸パターンの元型から異なる位相差を生じる光学位相差部材を製造することができる。そのため、種々の位相差を生じる光学位相差部材を、低コスト、短時間で製造可能である。それゆえ、本発明の光学位相差部材は、表示装置等の各種用途に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１（ａ）〜（ｃ）は、実施形態の光学位相差部材の断面構造の例を示す概略図である。
【図２】実施形態の光学位相差部材の製造方法に用いる製造装置の概略図である。
【図３】実施形態の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４】実施形態の光学位相差部材を備える表示装置の概略断面図である。
【図５】図５は実施例１においてシミュレーションによって求めた位相差を、中屈折率材料の成膜厚さに対してプロットしたグラフを示す。
【図６】図６は実施例２においてシミュレーションによって求めた位相差調整層による位相差の変化量を、中屈折率材料の屈折率に対してプロットしたグラフを示す。
【図７】図７は、実施例２〜５においてシミュレーションで求めた、中屈折率材料の屈折率の最適値、並びに位相差調整層が十分な位相差調整機能を有するための中屈折率材料の屈折率の下限及び上限を示す表である。
【図８】図８は比較例においてシミュレーションによって求めた位相差を、高屈折率材料の成膜厚さに対してプロットしたグラフを示す。
【図９】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。
【図１０】図１０（ａ）は粘着剤で他の部材に貼り付けた従来技術の光学位相差部材の概略断面図である。図１０（ｂ）は、荷重を印加した従来技術の光学位相差部材の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の光学位相差部材、光学位相差部材の製造方法、及び光学位相差部材を備える複合光学部材の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
［光学位相差部材］
実施形態の光学位相差部材１００は、図１（ａ）に示すように、凹凸パターン８０を有する透明基体４０と、凹凸パターン８０の隣接する凸部６０の間に区画された間隙部９０と、隣接する凸部６０を連結すると共に凸部６０及び間隙部９０を覆うように凸部６０及び間隙部９０の上方（凹凸パターンの上方）に設けられた密閉層２０を備える。間隙部９０は、凹凸パターン８０及び密閉層２０によって囲まれ、密閉されている。また、透明基体４０の凹凸パターン８０の凹部及び凸部の表面上に位相差調整層３５が形成されており、位相差調整層３５は被覆層３０に被覆されている。
【００２７】
＜透明基体＞
図１（ａ）に示した実施形態の光学位相差部材１００において、透明基体４０は平板状の基材４２と、基材４２上に形成された凹凸構造層５０から構成されている。
【００２８】
基材４２としては特に制限されず、可視光を透過する公知の基材を適宜利用することができる。例えば、ガラス等の透明無機材料からなる基材；ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート等）、アクリル系樹脂（ポリメチルメタクリレート等）、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、スチレン系樹脂（ＡＢＳ樹脂等）、セルロース系樹脂（トリアセチルセルロース等）、ポリイミド系樹脂（ポリイミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂等）、シクロオレフィンポリマー等の樹脂からなる基材などを利用することができる。また、基材４２の正面位相差は出来るだけ小さい方が望ましい。光学位相差部材１００を有機ＥＬディスプレイの反射防止フィルムに用いる場合、基材４２は可撓性のある基材であってよい。この点で、基材４２は樹脂からなる基材であってよい。基材４２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。また、基材４２の表面の突起を埋めるために、平滑化層を設けるなどをしてもよい。基材４２の厚みは、１μｍ〜２０ｍｍの範囲内であってよい。
【００２９】
凹凸構造層５０は複数の凸部６０及び凹部を有し、それにより凹凸構造層５０の表面が凹凸パターン８０を画成する。凹凸構造層５０は、屈折率が１．１〜２．０の範囲内、好ましくは１．３〜１．８の範囲内である材料から構成されてよい。凹凸構造層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、ゾルゲル法等によって形成した材料（ゾルゲル材料）であってよい。上記無機材料のほか、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ガラス強化ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂、ポリアレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂；フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等の熱硬化性樹脂；紫外線硬化型（メタ）アクリレート系樹脂、紫外線硬化型アクリルウレタン系樹脂、紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシアクリレート樹脂、紫外線硬化型ポリオールアクリレート樹脂、紫外線硬化型エポキシ樹脂等の紫外線硬化型樹脂；これらを２種以上ブレンドした材料等の樹脂材料も用いることができる。さらに、上記樹脂材料に上記無機材料をコンポジット化した材料を用いてもよい。また、上記無機材料、上記樹脂材料ともに、ハードコート性等を得るために、公知の微粒子やフィラーを含んでいてもよい。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、凹凸構造層５０の劣化を抑制する作用がある。紫外線吸収剤としては、従来から公知のものが使用でき、例えば、ベンゾトリアゾール系吸収剤、トリアジン系吸収剤、サリチル酸誘導体系吸収剤、ベンゾフェノン系吸収剤等を使用できる。
【００３０】
凹凸構造層５０の各凸部６０は、図１（ａ）のＹ方向（奥行き方向）に延在しており、複数の凸部６０は、設計波長（光学位相差部材１００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。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４２の表面に略平行な一組の対辺を有し、該対辺のうち基材４２の表面に近い辺（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い。すなわち、各凸部６０は、基材４２の表面から上方（基材４２の表面から離れる方向）に向かって幅（凸部６０の延在方向に垂直な方向の長さ、すなわち図１（ａ）のＸ方向の長さ）が小さくなっていればよい。また、各頂点が丸みを帯びていてもよい。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。凸部６０の断面が上底の長さが０である略三角形状である場合、所望の位相差を発生させるために必要な凸部６０の高さが、上底の長さが０を超える場合より小さいため、凹凸パターンの形成が容易になるという利点がある。なお、凸部６０の断面の上底の長さは０を超えていてもよい。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モールド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、後述する密閉層２０の形成のために必要な成膜時間が短いことである。凸部６０の断面形状は、略台形状のほか、矩形状、多角形状等の種々の形状にしてよい。後述するように、密閉層２０の形成しやすさの観点から、凸部６０の頂部６０ｔは平坦、すなわち、基材４２の表面に平行な平面状になっていてよい。凹部７０は、凸部６０によって区画され、凸部６０に沿ってＹ方向（奥行き方向）に延在する。
【００３１】
凸部６０の高さ（凹凸高さ）Ｈｃは１００〜２０００ｎｍの範囲内であることが望ましい。凸部６０の高さＨｃが１００ｎｍ未満であると、光学位相差基板１００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。凸部６０の高さＨｃが２０００ｎｍを超える場合、凸部６０のアスペクト比（凸部幅に対する凸部高さの比）が大きいため、凹凸パターンの形成が困難となる。凸部６０の幅Ｗは１０〜５００ｎｍの範囲内であってよい。凸部６０の幅Ｗが１０ｎｍ未満である場合、凸部６０のアスペクト比（凸部幅に対する凸部高さの比）が大きいため、凹凸パターンの形成が困難となる。凸部６０の幅Ｗが５００ｎｍを超える場合、透過光の色づきが発生し、光学位相差部材として十分な無色透明性の確保が難しくなり、また、所望の位相差を発生させることが困難となる。さらに、隣接する凸部６０の上部の間隔が広くなることで、強度の高い密閉層２０を形成することが難しくなる。なお、ここで凸部６０の幅Ｗとは、各Ｚ方向位置（高さ方向位置）における凸部６０の幅を平均した値を意味する。また、凹凸パターン８０の凹凸ピッチは、１００〜１０００ｎｍの範囲内であってよい。ピッチが１００ｎｍ未満である場合、光学位相差基板１００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難しくなる。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くなる。また、隣接する凸部６０の上部の間隔が広くなることで、強度の高い密閉層２０を形成することが難しくなる。
【００３２】
＜位相差調整層＞
位相差調整層３５は、凹凸パターン８０に沿って透明基体４０を被覆している。すなわち、位相差調整層３５は凹凸パターン８０の凸部６０及び凹部７０の表面を被覆している。位相差調整層３５の厚みＴｐは、１０〜２００ｎｍの範囲内であってよい。位相差調整層３５の厚みＴｐは、光学位相差部材１００により発生する位相差が所望の値となるように設定する。位相差調整層３５の厚みＴｐが１０ｎｍ未満又は２００ｎｍを超えると、後述する実施例で示すように、光学位相差部材１００により発生する位相差を調整する効果が小さくなる。なお、本願において「位相差調整層３５の厚みＴｐ」とは、凸部６０の頂部における位相差調整層３５の基材４２の表面に垂直な方向（すなわち、図１（ａ）のＺ方向）の厚さを意味する。凸部６０の（特に凸部６０の底面からＨｃ／２の高さの位置における）側面に形成される位相差調整層の厚みは、凸部６０の形状、成膜方法等に依存するが、０．０５Ｔｐ〜０．２Ｔｐ程度となる。
【００３３】
位相差調整層３５は、凸部６０の屈折率ｎ１より大きく、被覆層３０の屈折率ｎ３より小さい屈折率ｎ２を有する。すなわち、ｎ１＜ｎ２＜ｎ３を満たす。ｎ２≦ｎ１又はｎ２≧ｎ３であると、光学位相差部材１００により発生する位相差を調整する効果が得られない。また、位相差調整層３５の屈折率ｎ２は、０．８√（ｎ１・ｎ３）≦ｎ２≦１．０５√（ｎ１・ｎ３）を満たしてよく、０．８２√（ｎ１・ｎ３）≦ｎ２≦１．０１√（ｎ１・ｎ３）を満たしてよい。位相差調整層３５を構成する材料としては、例えば、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｚｎ、Ｂａ若しくはＭｇの酸化物又はこれらの混合物を用いることができる。
【００３４】
＜被覆層＞
被覆層３０は、凹凸パターン８０に沿って位相差調整層３５を被覆している。すなわち、被覆層３０と凹凸パターン８０の凸部６０及び凹部７０の間に位相差調整層３５が挟まれている。被覆層３０の厚みは、凸部６０及び後述する間隙部９０を覆う密閉層２０が形成されうる厚みに設定され、この場合、被覆層３０は、後述する間隙部９０と隣接する凸部６０の間に形成できる厚みを有する。被覆層が厚すぎて被覆層３０と密閉層２０の間に間隙部９０が形成されない場合、被覆層３０と間隙部９０に存在する空気等との間の屈折率差を利用できなくなるため、光学位相差部材１００が所望の位相差を生じることが難しくなる。また、被覆層３０の厚みＴｃは１０ｎｍ以上であってよい。なお、本願において「被覆層３０の厚みＴｃ」とは、凸部６０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、位相差調整層３５に被覆された凸部６０の側面に形成されている被覆層３０の厚みを意味する。
【００３５】
被覆層３０は、屈折率が１．８〜２．６の範囲内である材料から構成されてよい。屈折率が１．８以上の被覆層３０により位相差調整層３５及び凸部６０が被覆されることにより、凸部６０と後述する間隙部９０の周期配列により生じる位相差が大きくなる。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、凹凸パターン８０の形成が容易になる。また、屈折率が２．６を超える物質は、入手が困難、もしくは基材４２が変形を生じない温度での成膜が困難である。被覆層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。被覆層３０としてこれらの材料を含有する部材を用いてもよい。
【００３６】
＜間隙部＞
間隙部９０は、隣接する凸部６０の間に区画されている。間隙部９０は、被覆層３０及び後述する密閉層２０に囲まれて密閉されている。間隙部９０は空気で満たされていてもよいし、Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅ等の不活性ガス、他の低屈折率媒体等でみたされていてもよい。また、媒質が存在せず真空であってもよい。間隙部９０の高さＨａは、凸部６０の高さＨｃ以上であることが望ましい。光学位相差部材１００において、間隙部９０と被覆層３０とが周期的に配列していることにより、光学位相差部材１００を透過した光に位相差を生じさせることができるが、間隙部９０の高さＨａが凸部６０の高さＨｃより小さい場合、間隙部９０と被覆層３０の周期配列構造の高さが小さくなるため、光学位相差基板１００により発生する位相差が小さくなる。
【００３７】
＜密閉層＞
密閉層２０は、凸部６０及び間隙部９０の上部にそれらを覆うように形成されている。密閉層２０は、被覆層３０とともに間隙部９０を取り囲んで密閉している。それにより、本実施形態の光学位相差部材１００をデバイスに組み込むために粘着剤を用いて他の部材に接合する場合に、隣接する凸部６０の間（間隙部９０）に粘着剤が入り込むことがない。そのため、光学位相差部材１００により生じる位相差が、粘着剤の凸部間への入り込みによって減少することが防止される。それゆえ、実施形態の光学位相差部材１００を他の部材と接合して用いる場合でも、光学位相差部材１００は所望の位相差を生じることができる。
【００３８】
また、密閉層２０は、そのため、光学位相差部材１００の上部（密閉層２０側）から荷重を印加した場合に、各凸部６０は隣接する凸部によって密閉層２０を介して支えられる。また、密閉層２０を介して各凸部が接合されていることにより、印加した力が分散されるため、各凸部６０に加わる荷重が小さくなる。それゆえ、実施形態の光学位相差部材１００に荷重を加えても凹凸パターン８０の凸部６０が変形しにくくなる。そのため、光学位相差部材１００への荷重印加により所望の位相差が生じなくなることが防止される。
【００３９】
密閉層２０は、被覆層３０と同一の材料で形成されてよい。密閉層２０と被覆層３０が異なる材料で形成される場合、凸部６０の側面に形成されている被覆層３０上に密閉層２０を構成する材料からなる層がさらに形成されるため、凸部６０と間隙部９０の周期配列により生じる位相差が小さくなったり位相差の制御が困難になったりすることがある。密閉層２０は光透過性であってよく、例えば波長５５０ｎｍにおける透過率が９０％以上であってよい。密閉層２０の厚みＴは１０〜１０００ｎｍの範囲内であってよい。なお、ここで密閉層２０の厚みＴとは、間隙部９０の上端から密閉層２０表面までの距離を意味する（図１（ａ）参照）。なお、光学位相差部材１００の密着層２０側に他の部材を接合する場合、粘着剤を介して密閉層２０と他の部材を接合する。すなわち、密着層２０は他の部材との接合のために用いる粘着剤とは異なるものである。
【００４０】
光学位相差部材は、一般に、屈折率差のある材料間の界面が透過光の進行方向と略平行に形成されていることにより、透過光に位相差を生じさせることができる。本実施形態の光学位相差部材１００と異なり位相差調整層を有していない、すなわち、被覆層が凹凸パターンに沿って透明基体を直接被覆している光学位相差部材は、透過光の進行方向と略平行な界面として、間隙部と被覆層の間の界面、及び被覆層と凸部の間の界面を有し、これらの界面によって透過光に位相差を生じさせる。ここで、被覆層は、凸部の頂部を連結（橋架）する密閉層が形成されるような成膜条件で形成する必要があるため、これらの界面の形状を制御することが困難である。そのため、このような光学位相差部材が透過光に生じさせる位相差を被覆層等の成膜条件により制御することは難しく、位相差の変更、調整をするためには、透明基体４０の凹凸パターン８０を変更する必要がある。凹凸パターン８０を変更するためには、後述するように、凹凸パターン８０の元型を新たに用意する必要があるが、元型を新たに作製するためには高いコストと長い時間を要する。
【００４１】
一方、本実施形態の光学位相差部材１００は、上述のように、凸部６０の屈折率ｎ１より大きく、被覆層３０の屈折率ｎ３より小さい屈折率ｎ２を有する位相差調整層３５を、被覆層３０と凸部６０の間に備える。それにより、被覆層３０と凸部６０の間の界面の実効的な屈折率差を小さくすることができ、例えば、位相差調整層３５の厚みを変えることによって、被覆層３０と凸部６０の間の界面の実効的な屈折率差を調整することができる。ゆえに、後述する実施例で示すように、位相差調整層３５の厚みを変えることによって、光学位相差部材によって生じる位相差を制御することができる。本実施形態に従えば、同じ凹凸パターン８０を有する透明基体４０を用いて異なる位相差を生じる光学位相差部材１００を得ることができるため、新たに凹凸パターン８０の元型を作製することなく位相差の変更、調整をすることができる。そのため本実施形態の光学位相差部材１００は、製造コスト及び製造時間の点で利点がある。
【００４２】
また、凹凸パターン８０の元型形状や透明基体４０の形成プロセスのばらつきによって設計形状と異なる凹凸パターン８０を有する透明基体４０が形成された場合も、位相差調整層３５の膜厚等を制御することにより、光学位相差部材１００によって生じる位相差を制御することができ、所望の位相差を生じる光学位相差部材１００を製造することができる。
【００４３】
なお、基材４２上に凹凸構造層５０が形成された透明基体４０の代わりに、図１（ｂ）に示す光学位相差部材１００ａのように、基材４２ａ上に凸部６０ａをなす構造体が複数形成された透明基体４０ａを用いてもよい。透明基体４０ａにおいて、凸部６０ａの間に凹部（基材４２ａの表面が露出した領域）７０ａが区画され、凸部６０ａ及び凹部７０ａからなる凹凸パターン８０ａが形成される。基材４２ａとしては、図１（ａ）に示した光学位相差部材１００の基材４２と同様の基材を用いることができる。凸部６０ａは、図１（ａ）に示した光学位相差部材１００の凹凸構造層５０を構成する材料と同様の材料で構成されてよい。
【００４４】
また、図１（ｃ）に示す光学位相差部材１００ｂのように、基材の表面自体が凸部６０ｂ及び凹部７０ｂからなる凹凸パターン８０ｂを構成するように形状化された基材によって透明基体４０ｂが構成されていてもよい。この場合、透明基体４０ｂは、図１（ｃ）のような凹凸パターン８０ｂを有するように基材を成形することによって製造され得る。
【００４５】
光学位相差部材１００、１００ａ、１００ｂはさらに、透明基体４０、４０ａ、４０ｂの凹凸パターン８０が形成された面の反対側の面及び／又は密閉層に、保護シート等の保護部材が貼り付けられていてもよい。それにより、光学位相差部材１００、１００ａ、１００ｂを搬送、輸送等するときに光学位相差部材１００、１００ａ、１００ｂに傷等のダメージが生じることを防止することができる。
【００４６】
［光学位相差部材の製造装置］
光学位相差部材を製造するための装置の一例として、ロールプロセス装置２００を図２に示す。以下に、ロールプロセス装置２００の構造について説明する。
【００４７】
ロールプロセス装置２００は、主に、フィルム状の基材４２を搬送する搬送系１２０と、搬送中の基材４２にＵＶ硬化性樹脂を塗布する塗布部１４０と、ＵＶ硬化性樹脂に凹凸パターンを転写する転写部１６０と、凹凸パターン上に位相差調整層、被覆層及び密閉層を形成する成膜部１８０とを含む。
【００４８】
搬送系１２０は、フィルム状の基材４２を繰り出す繰り出しロール１７２と、転写部１６０に設けられている転写ロール７０の上流及び下流側にそれぞれ配置されて基材４２を転写ロール１７０に付勢するニップロール１７４及び剥離ロール１７６と、得られた光学位相差部材１００を巻き取る巻き取りロール１７８とを有する。さらに、搬送系１２０は基材４２を上記各部に搬送するためのガイドロール１７５を備える。塗布部１４０は、基材４２にＵＶ硬化性樹脂５０ａを塗布するためのダイコータ１８２を備える。転写部１６０は、塗布部１４０の基材搬送方向の下流側に位置し、後述する凹凸パターンを有する転写ロール１７０と、基材４２を挟んで転写ロール１７０と対向して設けられた照射光源１８５とを備える。成膜部１８０はスパッタリング装置１０のような成膜装置を備える。スパッタリング装置１０は、真空チャンバー１１を備えている。真空チャンバー１１は形状を問わず、通常は直方体状や円筒体状などであり、真空チャンバー１１内が減圧された状態を保持できれば良い。真空チャンバー１１の内部には、搬送中の透明基体４０の凹凸パターンが形成された面に対向するようにスパッタリングターゲット１６、１８が配置されている。凹凸パターン上にＴｉ、Ｎｂ、Ｚｎ、Ｂａ、Ｍｇ等の金属の酸化物からなる位相差調整層を形成する場合、スパッタリングターゲット１６として、これらの金属又は金属酸化物からなるターゲットを用いることができる。また、位相差調整層上に金属、金属酸化物、金属窒化物、金属硫化物、金属酸窒化物、金属ハロゲン化物等の無機材料からなる被覆層及び密閉層を形成する場合、スパッタリングターゲット１８として、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属硫化物、金属酸窒化物、金属ハロゲン化物等の無機材料からなるターゲットを用いることができる。
【００４９】
転写ロール１７０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）のモールドである。転写ロール１７０は以下のようにして製造することができる。最初に、フォトリソグラフィ法、切削加工法、電子線直接描画法、粒子線ビーム加工法、操作プローブ加工法等の微細加工法によってシリコン、金属、石英、樹脂等の基板に凹凸パターンを形成することにより母型を作製する。母型は、均一な方向に直線的に延在する凸部及び凹部からなる凹凸パターンを有する。
【００５０】
母型を形成した後、以下のようにして電鋳法などにより、母型の凹凸パターンを転写したモールドを形成することができる。最初に、電鋳処理のための導電層となるシード層を、無電解めっき、スパッタまたは蒸着等により凹凸パターンを有する母型上に形成することができる。シード層は、後続の電鋳工程における電流密度を均一にして後続の電鋳工程により堆積される金属層の厚みを一定にするために１０ｎｍ以上であってよい。シード層の材料として、例えば、ニッケル、銅、金、銀、白金、チタン、コバルト、錫、亜鉛、クロム、金・コバルト合金、金・ニッケル合金、ホウ素・ニッケル合金、はんだ、銅・ニッケル・クロム合金、錫ニッケル合金、ニッケル・パラジウム合金、ニッケル・コバルト・リン合金、またはそれらの合金などを用いることができる。次に、シード層上に電鋳（電界めっき）により金属層を堆積させる。金属層の厚みは、例えば、シード層の厚みを含めて全体で１０〜３００００μｍの厚さにすることができる。電鋳により堆積させる金属層の材料として、シード層として用いることができる上記金属種のいずれかを用いることができる。形成した金属層は、後続のモールドの形成のための樹脂層の押し付け、剥離及び洗浄などの処理の容易性からすれば、適度な硬度及び厚みを有することが望ましい。
【００５１】
上記のようにして得られたシード層を含む金属層を、凹凸構造を有する母型から剥離して金属基板を得る。剥離方法は物理的に剥がしても構わないし、母型の凹凸パターンを形成する材料を、それらを溶解する有機溶媒や酸、アルカリ等用いて溶解して除去することによって剥離してもよい。金属基板を母型から剥離するときに、残留している材料成分を洗浄にて除去することができる。洗浄方法としては、界面活性剤などを用いた湿式洗浄や紫外線やプラズマを使用した乾式洗浄を用いることができる。また、例えば、粘着剤や接着剤を用いて残留している材料成分を付着除去するなどしてもよい。こうして得られる、母型からパターンが転写された金属基板（金属モールド）は、本実施形態の光学位相差部材の製造に用いられる凹凸パターン転写用のモールドとして用いられ得る。
【００５２】
さらに、得られた金属基板を用いて、金属基板の凹凸構造（パターン）をフィルム状の支持基板に転写することでフィルム状モールドのように可撓性のあるモールドを作製することができる。例えば、硬化性樹脂を支持基板に塗布した後、金属基板の凹凸構造を樹脂層に押し付けつつ樹脂層を硬化させる。支持基板として、例えば、ガラス、石英、シリコン等の無機材料からなる基材；シリコーン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアリレート等の有機材料からなる基材、ニッケル、銅、アルミ等の金属材料が挙げられる。また、支持基板の厚みは、１〜５００μｍの範囲にし得る。
【００５３】
硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ系、アクリル系、メタクリル系、ビニルエーテル系、オキセタン系、ウレタン系、メラミン系、ウレア系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、フェノール系、架橋型液晶系、フッ素系、シリコーン系、ポリアミド系等のモノマー、オリゴマー、ポリマー等の各種樹脂が挙げられる。硬化性樹脂の厚みは０．５〜５００μｍの範囲内であってよい。厚みが前記下限未満では、硬化樹脂層の表面に形成される凹凸の高さが不十分となり易く、前記上限を超えると、硬化時に生じる樹脂の体積変化の影響が大きくなり凹凸形状が良好に形成できなくなる可能性がある。
【００５４】
硬化性樹脂を塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、滴下法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、凸版印刷法、ダイコート法、カーテンコート法、インクジェット法、スパッタ法等の各種コート方法を採用することができる。さらに、硬化性樹脂を硬化させる条件としては、使用する樹脂の種類により異なるが、例えば、硬化温度が室温〜２５０℃の範囲内であり、硬化時間が０．５分〜２４時間の範囲内であってよい。また、紫外線や電子線のようなエネルギー線を照射することで硬化させる方法でもよく、その場合には、照射量は２０ｍＪ／ｃｍ２〜１０Ｊ／ｃｍ２の範囲内であってよい。
【００５５】
次いで、硬化後の硬化樹脂層から金属基板を取り外す。金属基板を取り外す方法としては、機械的な剥離法に限定されず、公知の方法を採用することができる。こうして得ることができる支持基板上に凹凸が形成された硬化樹脂層を有するフィルム状の樹脂モールドは、本実施形態の光学位相差部材の製造に用いられる凹凸パターン転写用のモールドとして用いられ得る。
【００５６】
また、上述の方法で得られた金属基板の凹凸構造（パターン）上にゴム系の樹脂材料を塗布し、塗布した樹脂材料を硬化させ、金属基板から剥離することにより、金属基板の凹凸パターンが転写されたゴムモールドを作製することができる。得られたゴムモールドは本実施形態の光学位相差部材の製造に用いられる凹凸パターン転写用のモールドとして用いられ得る。ゴム系の樹脂材料として、天然ゴム及び合成ゴムを用いることができ、特に、シリコーンゴム、またはシリコーンゴムと他の材料との混合物もしくは共重合体を用いることができる。シリコーンゴムとしては、例えば、ポリオルガノシロキサン、架橋型ポリオルガノシロキサン、ポリオルガノシロキサン／ポリカーボネート共重合体、ポリオルガノシロキサン／ポリフェニレン共重合体、ポリオルガノシロキサン／ポリスチレン共重合体、ポリトリメチルシリルプロピン、ポリ４メチルペンテンなどが用いられる。シリコーンゴムは、他の樹脂材料と比べて安価で、耐熱性に優れ、熱伝導性が高く、弾性があり、高温条件下でも変形しにくいことから、凹凸パターン転写プロセスを高温条件下で行う場合には好適である。さらに、シリコーンゴム系の材料は、ガスや水蒸気透過性が高いため、被転写材の溶媒や水蒸気を容易に透過することができる。そのため、後述するような樹脂材料または無機材料の前駆体溶液の膜に凹凸パターンを転写する目的でゴムモールドを用いる場合には、シリコーンゴム系の材料が好適である。また、ゴム系材料の表面自由エネルギーは２５ｍＮ／ｍ以下であってよい。これによりゴムモールドの凹凸パターンを基材上の塗膜に転写するときの離形性が良好となり、転写不良を防ぐことができる。ゴムモールドは、例えば、長さ５０〜１０００ｍｍ、幅５０〜３０００ｍｍ、厚み１〜５０ｍｍにし得る。また、必要に応じて、ゴムモールドの凹凸パターン面上に離型処理を施してもよい。
【００５７】
以上のようにして得られた金属モールド、フィルム状モールド又はゴムモールドを円柱状の基体ロールの外周面に巻き付けて固定することで、転写ロール１７０を得ることができる。転写ロール１７０は、上記の方法のほか、例えば、金属ロールなどのロール表面に直接電子線描画法や切削加工等により凹凸パターンを形成したり、凹凸パターンを有する円筒状の基板を作製し、これをロールにはめ込んで固定したりすることによって形成することもできる。
【００５８】
［光学位相差部材の製造方法］
上記のようなロールプロセス装置２００を用いて図１（ａ）に示す光学位相差部材１００を製造する方法について説明する。光学位相差部材の製造方法は、図３に示すように、主に、凹凸パターンを有する透明基体を用意する工程Ｓ１と、凹凸パターンの凹部及び凸部の表面に位相差調整層を形成する工程Ｓ２と、位相差調整層を被覆する被覆層を形成する工程Ｓ３と、透明基体の凹凸パターン上に密閉層を形成する工程Ｓ４と有する。
【００５９】
＜透明基体を用意する工程＞
実施形態の光学位相差部材の製造方法において、以下のようにして凹凸パターンが形成された透明基体を用意する（図３の工程Ｓ１）。図２に示したロールプロセス装置２００において、フィルム繰り出しロール１７２に巻き付けられたフィルム状の基材４２をフィルム繰り出しロール１７２の回転により下流側に繰り出す。フィルム状基材４２は塗布部１４０に搬送され、ダイコータ１８２によりフィルム状基材４２上にＵＶ硬化性樹脂５０ａが所定の厚みで塗布される。
【００６０】
なお、ＵＶ硬化性樹脂５０ａを基材４２に塗布する方法として、上記のダイコート法の代わりに、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、滴下法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、凸版印刷法、ダイコート法、カーテンコート法、インクジェット法、スパッタ法等の各種コート方法を採用することができる。比較的大面積の基材にＵＶ硬化性樹脂５０ａを均一に塗布可能であることからすれば、バーコート法、ダイコート法、グラビア印刷法及びスピンコート法を採用できる。
【００６１】
また、基材４２とＵＶ硬化性樹脂５０ａの密着性を向上させるために、基材４２上にＵＶ硬化性樹脂５０ａを塗布する前に、基材４２状に表面改質層を形成してもよい。表面改質層の材料としては、例えば、ｎ−オクチルトリエトキシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン等のシランモノマー、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、ビニルメチルジメトキシシラン等のビニルシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のメタクリルシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプトシラン、３−オクタノイルチオ−１−プロピルトリエトキシシラン等のサルファーシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−（Ｎ−フェニル）アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、これらモノマーを重合したポリマー等が挙げられる。これらシラン系カップリング剤以外にも、チタン系カップリング剤を用いてもよい。また、基材４２の表面に対してプラズマ処理、コロナ処理、エキシマ照射処理、ＵＶ／Ｏ３処理等のエネルギー線による処理を行うことにより表面改質層を設けてもよい。
【００６２】
上記のようにして塗布部１４０においてＵＶ硬化性樹脂５０ａが塗布されたフィルム状基材４２は、転写部１６０に向かって搬送される。転写部１６０において、フィルム状基材４２はニップロール１７４により転写ロール１７０に押し付けられて（付勢されて）、転写ロール１７０の凹凸パターンがＵＶ硬化性樹脂５０ａに転写される。それと同時またはその直後に、フィルム状基材４２を挟んで転写ロール１７０と対向して設けられた照射光源１８５からのＵＶ光がＵＶ硬化性樹脂５０ａに照射され、ＵＶ硬化性樹脂５０ａが硬化する。硬化したＵＶ硬化性樹脂及びフィルム状基材４２は剥離ロール１７６により転写ロール１７０から引き離される。こうして、転写ロール１７０の凹凸パターンが転写された凹凸構造層５０（図１（ａ）参照）を備える透明基体４０が得られる。
【００６３】
なお、凹凸パターンが形成された透明基体は、図２に示したロールプロセス装置以外の装置で製造してよく、あるいは、自ら製造する必要はなく、市場やフィルムメーカなどの製造業者を通じて入手することによって用意してもよい。
【００６４】
＜位相差調整層形成工程＞
次いで、凹凸パターンが形成された透明基体４０を成膜部１８０へ搬送し、透明基体４０の凹凸パターンの凹部及び凸部の表面上に位相差調整層３５（図１（ａ）参照）を形成する（図３の工程Ｓ２）。図２に示すロールプロセス装置２００において、転写ロール１７０から剥離した透明基体４０を、ガイドロール１７５を介して直接スパッタリング装置１０内へ搬送しているが、透明基体４０を転写ロール１７０から剥離した後ロールに巻き取り、得られたロール状の透明基体４０をスパッタリング装置１０内へ搬送してもよい。
【００６５】
図２に示されたスパッタリング装置１０を用いて、例えば金属酸化物からなる位相差調整層３５（図１（ａ）参照）を成膜する方法を説明する。まず、真空チャンバー１１内を高真空に減圧する。次いで真空チャンバー１１内にＡｒ等の希ガスと酸素ガスを導入しながら、ＤＣプラズマや高周波プラズマによってスパッタリングターゲット１６の金属原子（及び酸素原子）を叩き出す。透明基体４０が真空チャンバー１１内で搬送されている間に、透明基体４０の表面上でスパッタリングターゲット１６から叩き出された金属原子と酸素が反応して金属酸化物が堆積される。それにより透明基体４０上に、凹凸パターン８０に沿って透明基体４０の凹凸パターン８０の凸部６０及び凹部７０の表面上に位相差調整層３５（図１（ａ）参照）が形成される。
【００６６】
＜被覆層形成工程＞
次いで、位相差調整層３５を被覆する被覆層３０（図１（ａ）参照）を形成する（図３の工程Ｓ３）。被覆層３０の形成は、上記位相差調整層形成工程Ｓ２で用いたスパッタリング装置１０を用いて、位相差調整層３５の形成に引き続いて行うことができる。例えば金属酸化物からなる被覆層３０を形成する方法を説明する。位相差調整層形成後、引き続き真空チャンバー１１内にＡｒ等の希ガスと酸素ガスを導入しながら、透明基体４０をスパッタリングターゲット１８に対向する位置に搬送し、ＤＣプラズマや高周波プラズマによってスパッタリングターゲット１８の金属原子（及び酸素原子）を叩き出す。透明基体４０が真空チャンバー１１内で搬送されている間に、位相差調整層３５上でスパッタリングターゲット１８から叩き出された金属原子と酸素が反応して金属酸化物が堆積される。それにより凹凸パターン８０に沿って位相差調整層３５を被覆する被覆層３０（図１（ａ）参照）が形成される。
【００６７】
＜密閉層形成工程＞
次いで、透明基体４０上に密閉層２０（図１（ａ）参照）を形成する（図３の工程Ｓ４）。密閉層２０の形成は、上記被覆層形成工程Ｓ３で用いたスパッタリング装置１０を用いて、被覆層３０の形成に引き続いて行うことができる。密閉層２０を被覆層３０と同じ金属酸化物で形成する場合、被覆層３０の形成後も継続してターゲット１８のスパッタリングを行うことで、透明基体４０上にさらに金属酸化物が堆積される。このとき、スパッタされた金属原子のうち、透明基体４０の凹凸パターン８０の隣接する凸部６０（図１（ａ）参照）の間、特に凸部６０の下部（基材４２側）側面に到達するものは少なく、金属原子の多くは凸部６０の上面６０ｔ及び上部側面に付着する。ゆえに、凹部７０上や凸部６０の下部側面上よりも、凸部６０の上部（上面６０ｔ及び上部側面上）のほうが金属酸化物の堆積量が多くなる。そのため、スパッタリングを継続することで、隣接する凸部６０の間が金属酸化物の堆積物で満たされる前に、隣接する凸部６０の上部に堆積した金属酸化物が連結して密閉層となり、隣接する凸部６０の間に間隙部９０が形成される。この間隙部９０は、被覆層３０と密閉層２０によって密閉されている。特に、各凸部６０の頂部（上面）６０ｔが基材４２に平行な平面すなわちスパッタリングターゲット１８に対して平行な平面である場合（例えば、各凸部６０の延在方向と直交する面における断面構造が台形状の場合）、凸部６０の上面６０ｔに特に優先的に金属酸化物が堆積されるため、隣接する凸部６０の上部に堆積した金属酸化物が連結して密閉層２０が形成されるために必要な成膜時間を短縮することができ、且つ材料（ターゲット）の消費を抑制することができる。
【００６８】
なお、密閉層２０と被覆層３０を同じ材料で形成する場合、密閉層形成工程において隣接する凸部６０の上部に堆積した金属酸化物が連結するまでは、密閉層３０の形成と同時に被覆層３０の形成も進行する。すなわち、この場合において、被覆層形成工程Ｓ３と密閉層形成工程Ｓ４は、別個の独立した工程ではなく、部分的に重複する工程となる。
【００６９】
位相差調整層３５、被覆層３０及び密閉層２０は、上記のスパッタリングの代わりに、蒸着等の物理気相成長（ＰＶＤ）法、化学気相成長（ＣＶＤ）法等の公知のドライプロセスにより形成することができる。例えば、電子線加熱蒸着法により透明基体４０上に位相差調整層３５、被覆層３０及び密閉層２０として金属酸化物を成膜する場合は、例えば、位相差調整層３５を形成するための金属又は金属酸化物の入った坩堝と、被覆層３０及び密閉層２０を形成するための金属又は金属酸化物の入った坩堝と、各坩堝内に電子線を照射して金属または金属酸化物を蒸発させるための電子銃とが真空チャンバー内に設けられた電子線加熱蒸着装置を用いることができる。各坩堝は、透明基体４０の搬送路に対向するように設置され、被覆層３０及び密閉層２０の形成用の坩堝は、位相差調整層３５形成用の坩堝に対して透明基体４０の搬送方向下流側に設けられる。この場合、透明基体４０を搬送しながら各坩堝内の金属または金属酸化物を電子線によって加熱蒸発させ、搬送中の透明基体４０上に金属酸化物を堆積させることにより、透明基体４０上に位相差調整層３５、被覆層３０及び密閉層２０を形成することができる。また、坩堝に入れた材料の酸化度と目標とする位相差調整層３５、被覆層及び密閉層の酸化度に応じて酸素ガスを流しても良いし流さなくても良い。
【００７０】
また、大気圧プラズマＣＶＤにより透明基体４０上に位相差調整層３５、被覆層３０及び密閉層２０として金属酸化物を成膜する場合は、例えば、特開２００４−５２０２８号、特開２００４−１９８９０２号等に記載される方法を用いることができる。原料化合物として有機金属化合物を用いてよく、原料化合物は常温常圧下で気体、液体、固体のいずれの状態であっても構わない。気体の場合にはそのまま放電空間に導入できるが、液体、固体の場合は、一度加熱、バブリング、減圧、超音波照射等の手段により気化させてから使用する。その様な状況から、有機金属化合物としては、例えば、沸点が２００℃以下の金属アルコキシドが好適である。
【００７１】
このような金属アルコキシドとして、例えば、シラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、テトラ−ｎ−プロポキシシラン等のケイ素化合物；チタンメトキシド、チタンエトキシド、チタンイソプロポキシド、チタンテトライソポロポキシド等のチタン化合物；ジルコニウム−ｎ−プロポキシド等のジルコニウム化合物；アルミニウムエトキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムイソプロポキシド等のアルミニウム化合物；アンチモンエトキシド；ヒ素トリエトキシド；亜鉛アセチルアセトナート；ジエチル亜鉛等が挙げられる。
【００７２】
また、これらの有機金属化合物を含む原料ガスと共に、これらを分解して無機化合物を得るため、分解ガスを併用し、反応性ガスを構成する。この分解ガスとしては、水素ガス、メタンガス、アセチレンガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス、窒素ガス、アンモニアガス、亜酸化窒素ガス、酸化窒素ガス、二酸化窒素ガス、酸素ガス、水蒸気、フッ素ガス、フッ化水素、トリフルオロアルコール、トリフルオロトルエン、硫化水素、二酸化硫黄、二硫化炭素、塩素ガス、などが挙げられる。例えば、酸素ガスを用いることで金属酸化物を形成することができ、アンモニアガスを用いることで金属窒化物を形成することができ、アンモニアガス及び亜酸化窒素ガスを用いることで金属酸窒化物を形成することができる。
【００７３】
プラズマＣＶＤ法においては、これらの反応性ガスに対して、主にプラズマ状態になりやすい放電ガスを混合する。放電ガスとしては、窒素ガス、周期表の第１８族原子、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン等の希ガスが用いられる。特に、製造コストの観点から窒素ガスを用いてよい。
【００７４】
上記放電ガスと反応性ガスを混合し、混合ガスとしてプラズマ放電発生装置（プラズマ発生装置）に供給することで膜形成を行う。放電ガスと反応性ガスの割合は、目的とする膜の性質によって異なるが、混合ガス全体に対し、放電ガスの割合を５０％以上として反応性ガスを供給する。
【００７５】
例えば、沸点が２００℃以下の金属アルコキシドである珪素アルコキシド（テトラアルコキシシラン（ＴＥＯＳ））を原料化合物として用い、分解ガスに酸素を用い、放電ガスとして希ガス、或いは窒素等の不活性ガスを用いて、プラズマ放電させることにより、第１膜として酸化珪素膜を形成することができる。
【００７６】
このようなＣＶＤ法により得られる膜は、原料である金属化合物、分解ガス、分解温度、投入電力などの条件を選ぶことで、金属炭化物、金属窒化物、金属酸化物、金属硫化物、金属ハロゲン化物、またこれらの混合物（金属酸窒化物、金属酸化ハロゲン化物、金属窒化炭化物など）も作り分けることができる点で好ましい。
【００７７】
以上のようにして図１（ａ）に示すような光学位相差部材１００が得られる。得られた光学位相差部材１００は巻き取りロール１７８で巻き取ってよい。光学位相差部材１００は途中適宜ガイドロール１７５等を経由してもよい。また、透明基体４０の凹凸パターン８０が形成された面の反対側の面及び／又は密閉層に、保護部材を貼り付けてもよい。それにより、得られた光学位相差部材１００を搬送、輸送等するときに光学位相差部材１００に傷等のダメージが生じることを防止することができる。
【００７８】
なお、上記実施形態ではＵＶ硬化性樹脂に凹凸パターンを転写するために用いるモールドとして転写ロールを用いたが、長尺のフィルム状モールドやプレート状のモールド等を基材上に塗布したＵＶ硬化性樹脂に押し付けて凹凸パターンを形成してもよい。
【００７９】
また、上記実施形態ではＵＶ硬化性樹脂を用いて凹凸構造層５０を形成したが、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、無機材料等で凹凸構造層５０を形成してもよい。無機材料で凹凸構造層５０を形成する場合は、無機材料の前駆体をモールド上に塗布した後硬化させる方法、微粒子分散液をモールド上に塗布して分散媒を乾燥させる方法、樹脂材料をモールド上に塗布して硬化させる方法、液相堆積法（ＬＰＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等により透明基体４０を用意することができる。
【００８０】
上記無機材料の前駆体として珪素、チタン等のアルコキシド等を用いてもよい（ゾルゲル法）。例えば、基材上にシリカからなる凹凸構造層５０を形成する場合は、シリカの前駆体として、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、テトラ−ｉ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉ−ブトキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラ−ｔ−ブトキシシラン等のテトラアルコキシシランに代表されるテトラアルコキシドモノマーや、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ）、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、プロピルトリプロポキシシラン、イソプロピルトリプロポキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、プロピルトリイソプロポキシシラン、イソプロピルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、トリルトリエトキシシラン等のトリアルコキシシランに代表されるトリアルコキシドモノマー、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメチルジイソプロポキシシラン、ジメチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジメチルジ−ｉ−ブトキシシラン、ジメチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジメチルジ−ｔ−ブトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジプロポキシシラン、ジエチルジイソプロポキシシラン、ジエチルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジエチルジ−ｉ−ブトキシシラン、ジエチルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジエチルジ−ｔ−ブトキシシラン、ジプロピルジメトキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、ジプロピルジプロポキシシラン、ジプロピルジイソプロポキシシラン、ジプロピルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジプロピルジ−ｉ−ブトキシシラン、ジプロピルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジプロピルジ−ｔ−ブトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソプロピルジエトキシシラン、ジイソプロピルジプロポキシシラン、ジイソプロピルジイソプロポキシシラン、ジイソプロピルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジイソプロピルジ−ｉ−ブトキシシラン、ジイソプロピルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジイソプロピルジ−ｔ−ブトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジプロポキシシラン、ジフェニルジイソプロポキシシラン、ジフェニルジ−ｎ−ブトキシシラン、ジフェニルジ−ｉ−ブトキシシラン、ジフェニルジ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、ジフェニルジ−ｔ−ブトキシシラン等のジアルコキシシランに代表されるジアルコキシドモノマーを用いることができる。さらに、アルキル基の炭素数がＣ４〜Ｃ１８であるアルキルトリアルコキシシランやジアルキルジアルコキシシランを用いることもできる。ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニル基を有するモノマー、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシ基を有するモノマー、ｐ−スチリルトリメトキシシラン等のスチリル基を有するモノマー、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のメタクリル基を有するモノマー、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリル基を有するモノマー、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基を有するモノマー、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のウレイド基を有するモノマー、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基を有するモノマー、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド等のスルフィド基を有するモノマー、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネート基を有するモノマー、これらモノマーを少量重合したポリマー、前記材料の一部に官能基やポリマーを導入したことを特徴とする複合材料などの金属アルコキシドを用いてもよい。また、これらの化合物のアルキル基やフェニル基の一部、あるいは全部がフッ素で置換されていてもよい。さらに、金属アセチルアセトネート、金属カルボキシレート、オキシ塩化物、塩化物や、それらの混合物などが挙げられるが、これらに限定されない。金属種としては、Ｓｉ以外にＴｉ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｉｎなどや、これらの混合物などが挙げられるが、これらに限定されない。上記酸化金属の前駆体を適宜混合したものを用いることもできる。また、これらの材料中に界面活性剤を加えることで、メソポーラス化された凹凸構造層を形成してもよい。さらに、シリカの前駆体として、分子中にシリカと親和性、反応性を有する加水分解基および撥水性を有する有機官能基を有するシランカップリング剤を用いることができる。例えば、ｎ−オクチルトリエトキシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン等のシランモノマー、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、ビニルメチルジメトキシシラン等のビニルシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のメタクリルシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプトシラン、３−オクタノイルチオ−１−プロピルトリエトキシシラン等のサルファーシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−（Ｎ−フェニル）アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、これらモノマーを重合したポリマー等が挙げられる。
【００８１】
無機材料の前駆体としてＴＥＯＳとＭＴＥＳの混合物を用いる場合には、それらの混合比は、例えばモル比で１：１にすることができる。この前駆体は、加水分解及び重縮合反応を行わせることによって非晶質シリカを生成する。合成条件として溶液のｐＨを調整するために、塩酸等の酸またはアンモニア等のアルカリを添加する。ｐＨは４以下もしくは１０以上であってよい。また、加水分解を行うために水を加えてもよい。加える水の量は、金属アルコキシド種に対してモル比で１．５倍以上にすることができる。
【００８２】
ゾルゲル法で用いる前駆体溶液の溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ブタノール等のアルコール類、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン等のケトン類、ブトキシエチルエーテル、ヘキシルオキシエチルアルコール、メトキシ−２−プロパノール、ベンジルオキシエタノール等のエーテルアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン等のエステル類、フェノール、クロロフェノール等のフェノール類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類、クロロホルム、塩化メチレン、テトラクロロエタン、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等のハロゲン系溶媒、二硫化炭素等の含ヘテロ元素化合物、水、およびこれらの混合溶媒が挙げられる。特に、エタノールおよびイソプロピルアルコールであってよく、またそれらに水を混合したものであってもよい。
【００８３】
ゾルゲル法で用いる前駆体溶液の添加物としては、粘度調整のためのポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルアルコールや、溶液安定剤であるトリエタノールアミンなどのアルカノールアミン、アセチルアセトンなどのβジケトン、βケトエステル、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキサンなどを用いることが出来る。また、前駆体溶液の添加物として、エキシマＵＶ光等の紫外線に代表されるエネルギー線等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用いることができる。このような材料を添加することにより、光を照射することよって前駆体溶液を硬化（ゲル化）させて無機材料を形成することができるようになる。
【００８４】
また、無機材料の前駆体としてポリシラザンを用いてもよい。ポリシラザンは、加熱またはエキシマなどのエネルギー線を照射することで酸化してセラミックス化（シリカ改質）し、シリカ、ＳｉＮまたはＳｉＯＮを形成する。なお、「ポリシラザン」とは、珪素−窒素結合を持つポリマーで、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｈ、Ｎ−Ｈ等からなるＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４及び両方の中間固溶体ＳｉＯＸＮＹ等のセラミック前駆体無機ポリマーである。特開平８−１１２８７９号公報に記載されている下記の一般式（１）で表されるような比較的低温でセラミックス化してシリカ等に変性する化合物であってもよい。
【００８５】
一般式（１）：
−Ｓｉ（Ｒ１）（Ｒ２）−Ｎ（Ｒ３）−
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基またはアルコキシ基を表す。
【００８６】
上記一般式（１）で表される化合物の中で、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３のすべてが水素原子であるパーヒドロポリシラザン（ＰＨＰＳともいう）や、Ｓｉと結合する水素部分が一部アルキル基等で置換されたオルガノポリシラザンを用いてよい。
【００８７】
低温でセラミック化するポリシラザンの別の例としては、ポリシラザンにケイ素アルコキシドを反応させて得られるケイ素アルコキシド付加ポリシラザン（例えば、特開平５−２３８８２７号公報）、グリシドールを反応させて得られるグリシドール付加ポリシラザン（例えば、特開平６−１２２８５２号公報）、アルコールを反応させて得られるアルコール付加ポリシラザン（例えば、特開平６−２４０２０８号公報）、金属カルボン酸塩を反応させて得られる金属カルボン酸塩付加ポリシラザン（例えば、特開平６−２９９１１８号公報）、金属を含むアセチルアセトナート錯体を反応させて得られるアセチルアセトナート錯体付加ポリシラザン（例えば、特開平６−３０６３２９号公報）、金属微粒子を添加して得られる金属微粒子添加ポリシラザン（例えば、特開平７−１９６９８６号公報）等を用いることもできる。
【００８８】
ポリシラザン溶液の溶媒としては、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、脂肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類が使用できる。酸化珪素化合物への改質を促進するために、アミンや金属の触媒を添加してもよい。
【００８９】
上記の金属アルコキシドやポリシラザン等の無機材料の前駆体の溶液を基材に塗布したあと、凹凸パターンを有するモールドを前駆体の塗膜に押し付けながら、前駆体の塗膜を加熱するまたは前駆体の塗膜にエネルギー線を照射することにより、塗膜がゲル化して、モールドの凹凸パターンが転写された、無機材料からなる凹凸構造層を形成することができる。
【００９０】
なお、図１（ｂ）に示すような、基材４２ａ上に凸部６０ａをなす構造体が形成され、凸部６０ａの間に基材４２ａの表面が露出した領域（凹部７０ａ）が区画されている透明基体４０ａは、例えば次のようにして製造することができる。上述した製造方法において、基材４２上にＵＶ硬化性樹脂５０ａを塗布する代わりに、凹凸パターン転写用モールドの凹部のみ又は凸部のみにＵＶ硬化性樹脂を塗布する。モールドに塗布したＵＶ硬化性樹脂を基材４２ａに密着させ、ＵＶ硬化性樹脂を基材４２ａに転写する。それによってモールドの凹部又は凸部の形状に対応する形状を有する凸部６０ａが基材４２ａ上に形成される。そのようにして形成した凸部６０ａの間では、凹部（基材４２ａの表面が露出した領域）７０ａが区画されている。
【００９１】
図１（ｃ）に示すような、基材の表面自体が凸部６０ｂ及び凹部７０ｂからなる凹凸パターンを構成するように形状化された基材によって構成された透明基体４０ｂは、例えば、次のようにして製造することができる。公知のナノインプリントやフォトリソグラフィ等の技術より、基材上に凹凸パターンを有するレジスト層を形成する。レジスト層の凹部をエッチングして基材表面を露出させた後、残存するレジスト層をマスクとして基材をエッチングする。エッチング後、残ったマスク（レジスト）を薬液で除去する。以上のような操作により、基材の表面自体に凹凸パターン８０ｂを形成することができる。
【００９２】
上記のようにして製造した透明基体４０ａ、４０ｂ上に、上記実施形態と同様の方法で位相差調整層３５、被覆層３０及び密閉層２０を形成することにより、図１（ｂ）、（ｃ）に示す光学位相差部材１００ａ、１００ｂを形成することができる。
【００９３】
［複合光学部材］
上記光学位相差部材１００、１００ａ、１００ｂを用いて形成される複合光学部材について説明する。図４に示すように、複合光学部材３００は、上記実施形態の光学位相差部材１００と、光学位相差部材１００に接合された光学部材３２０ａ、３２０ｂから構成される。複合光学部材３００において、光学部材３２０ａは光学位相差部材１００の密閉層２０に接合（貼合）され、光学部材３２０ｂは透明基体４０の凹凸パターンが形成された面の反対側の面に接合されている。なお、本発明に従う複合光学部材は、光学部材３２０ａ、３２０ｂの両方を備えていなくてもよく、どちらか一方のみを備えていてもよい。例えば、光学位相差部材１００に光学部材３２０ａまたは３２０ｂとして偏光板を貼り合わせた複合光学部材は、反射防止フィルムとして用いることができる。また、このような反射防止フィルムの光学位相差部材側を有機ＥＬ素子、液晶素子等の表示素子に貼り合わせることで、表示素子の配線電極の反射が防止された表示装置（例えば有機ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイ等）を得ることができる。
【００９４】
光学位相差部材を偏光板や表示素子等の光学部材に接合するために、粘着剤を用いる。粘着剤としてはアクリル系やシリコーン系等の公知のものを用いることができる。実施形態の光学位相差部材は、凸部の間の間隙部が密閉層により密閉されているため、凸部の間に粘着剤が入り込むことがない。そのため、光学位相差部材を光学部材と接合したあとも、光学位相差部材により生じる位相差が変化することがなく、十分な位相差を生じることができる。
【実施例】
【００９５】
以下、本発明の光学位相差部材を実施例及び比較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。
【００９６】
実施例１
凹凸パターンの周期が２４０ｎｍ、凸部上面の幅が０ｎｍ、隣り合う凸部の底面間の距離が４８ｎｍ、凸部高さが３５０ｎｍ、凸部の屈折率ｎ１が１．６８である透明基体上に、屈折率ｎ２が１．９３である材料（中屈折率材料）を０〜２９０ｎｍの範囲内の成膜厚さで堆積し、さらに、屈折率ｎ３が２．３７である材料（高屈折率材料）を６００ｎｍの成膜厚さ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計算した。なお、ここで「成膜厚さ」とは、凸部の頂部（上面）に形成された膜の、透明基体表面（凹凸パターン面）に垂直な方向における厚さを意味する。この「成膜厚さ」は、透明基体表面において形成された膜の透明基体表面に垂直な方向における厚さの最大値となる。また、「成膜厚さ」は、平坦な基板上に各材料を同じ条件で堆積した場合に形成される膜の厚さともほぼ等しい。光学位相差部材は、中屈折率材料からなり凹凸パターンを被覆する位相差調整層、高屈折率材料からなり位相差調整層を被覆する被覆層、及び高屈折率材料からなり隣接する凸部の上面（頂部）を連結する密閉層を有していた。
【００９７】
上記計算により求めた構造を有する光学位相差部材が、波長４００〜７００ｎｍの透過光に生じさせる位相差を計算した。図５に波長５５０ｎｍの透過光に生じる位相差の計算結果を示す。図５において、横軸は中屈折率材料の成膜厚さ（すなわち位相差調整層の厚さ）、縦軸は位相差を光の波長（５５０ｎｍ）で割った値を示している。位相差調整層の厚さが２００ｎｍ以下の範囲である場合、位相差調整層の厚さに対する位相差の変化率が大きく、位相差調整層の厚さよって位相差の制御をすることができることが分かった。位相差調整層の厚さが２００ｎｍを超えると、位相差調整層の厚さの変化に対する位相差の変化率が小さく、位相差を調整する効果が小さくなることが分かった。また、位相差調整層の厚さが１０ｎｍ未満の場合、位相差調整層がない場合と位相差がほとんど変わらないことから、位相差調整層の厚さは１０ｎｍ以上であってよい。
【００９８】
実施例２
実施例１と同様の凹凸パターンを有し凸部の屈折率ｎ１が１．６８である透明基体上に、中屈折率材料として屈折率ｎ２が１．５〜２．３の範囲内である材料を５０ｎｍの膜厚さで堆積し、さらに、実施例１と同様の高屈折率材料を実施例１と同様の成膜厚さ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計算した。光学位相差部材は、中屈折率材料からなり凹凸パターンを被覆する位相差調整層、高屈折率材料からなり位相差調整層を被覆する被覆層、及び高屈折率材料からなり隣接する凸部の上面（頂部）を連結する密閉層を有していた。なお、本実施例において、凸部の屈折率ｎ１と高屈折率材料の屈折率ｎ３の相乗平均ｎａｖｅは１．９９であった。
【００９９】
さらに、中屈折率材料を成膜しなかった以外は上記の光学位相差部材と同様にして作製した光学位相差部材の構造をシミュレーションにより計算した。この光学位相差部材は、位相差調整層は有していないが、高屈折率材料からなり位相差調整層を被覆する被覆層、及び高屈折率材料からなり隣接する凸部の上面（頂部）を連結する密閉層を有していた。
【０１００】
上記位相差調整層を有する光学位相差部材及び位相差調整層を有さない光学位相差部材のそれぞれについて、波長５５０ｎｍの透過光に生じさせる位相差を計算し、その差（すなわち、位相差調整層による位相差の変化量）を求めた。図６に、位相差の変化量の計算結果を示す。図７の表中に示すように、位相差の変化量が最大になる中屈折率材料の屈折率（すなわち、屈折率の最適値）ｎ２ｏｐｔは、１．８０であった。また、位相差の変化量が、位相差の変化量の最大値（すなわち、中屈折率材料の屈折率ｎ２がｎ２ｏｐｔであるときの位相差の変化量）の０．９倍以上となる屈折率ｎ２の下限ｎ２ｍｉｎは、１．６５、上限ｎ２ｍａｘは１．９５であった。また、ｎ２ｏｐｔ、ｎ２ｍｉｎ、ｎ２ｍａｘは、それぞれ、ｎａｖｅの０．９０倍、０．８３倍、０．９８倍であった。したがって、中屈折率材料の屈折率ｎ２が０．８３ｎａｖｅ≦ｎ２≦０．９８ｎａｖｅを満たせば、位相差調整層による位相差の変化量を十分に大きくすることができることがわかった。
【０１０１】
実施例３
凸部の屈折率ｎ１を１．５２とした以外は実施例２と同様にして、位相差調整層による位相差の変化量を求めた。なお、本実施例において、凸部の屈折率ｎ１と高屈折率材料の屈折率ｎ３の相乗平均ｎａｖｅは１．９０であった。
【０１０２】
図７の表中に示すように、位相差の変化量が最大になる中屈折率材料の屈折率ｎ２ｏｐｔは、１．７０であった。また、位相差の変化量が、最大値（すなわち、中屈折率材料の屈折率ｎ２がｎ２ｏｐｔであるときの位相差の変化量）の０．９倍以上となる中屈折率材料の屈折率ｎ２の下限ｎ２ｍｉｎは、１．５５、上限ｎ２ｍａｘは１．９０であった。ｎ２ｏｐｔ、ｎ２ｍｉｎ、ｎ２ｍａｘは、それぞれ、ｎａｖｅの０．９０倍、０．８２倍、１．００倍であった。したがって、中屈折率材料の屈折率ｎ２が０．８２ｎａｖｅ≦ｎ２≦１．００ｎａｖｅを満たせば、位相差調整層による位相差の変化量を十分に大きくすることができる、すなわち、位相差調整層が十分な位相差調整効果を奏することがわかった。
【０１０３】
実施例４
高屈折率材料の屈折率ｎ３を２．４７とした以外は実施例２と同様にして、位相差調整層による位相差の変化量を求めた。なお、本実施例において、凸部の屈折率ｎ１と高屈折率材料の屈折率ｎ３の相乗平均ｎａｖｅは２．０４であった。
【０１０４】
図７の表中に示すように、位相差の変化量が最大になる中屈折率材料の屈折率ｎ２ｏｐｔは、１．８５であった。また、位相差の変化量が、最大値（すなわち、中屈折率材料の屈折率ｎ２がｎ２ｏｐｔであるときの位相差の変化量）の０．９倍以上となる中屈折率材料の屈折率ｎ２の下限ｎ２ｍｉｎは、１．７０、上限ｎ２ｍａｘは２．０５であった。ｎ２ｏｐｔ、ｎ２ｍｉｎ、ｎ２ｍａｘは、それぞれ、ｎａｖｅの０．９１倍、０．８４倍、１．０１倍であった。したがって、中屈折率材料の屈折率ｎ２が０．８４ｎａｖｅ≦ｎ２≦１．０１ｎａｖｅを満たせば、位相差調整層による位相差の変化量を十分に大きくすることができることがわかった。
【０１０５】
実施例５
高屈折率材料の屈折率ｎ３を２．４７とした以外は実施例３と同様にして、位相差調整層による位相差の変化量を求めた。なお、本実施例において、凸部の屈折率ｎ１と高屈折率材料の屈折率ｎ３の相乗平均ｎａｖｅは１．９３であった。
【０１０６】
図７の表中に示すように、位相差の変化量が最大になる中屈折率材料の屈折率ｎ２ｏｐｔは、１．７５であった。また、位相差の変化量が、最大値（すなわち、中屈折率材料の屈折率ｎ２がｎ２ｏｐｔであるときの位相差の変化量）の０．９倍以上となる中屈折率材料の屈折率ｎ２の下限ｎ２ｍｉｎは、１．６０、上限ｎ２ｍａｘは１．９５であった。ｎ２ｏｐｔ、ｎ２ｍｉｎ、ｎ２ｍａｘは、それぞれ、ｎａｖｅの０．９０倍、０．８３倍、１．０１倍であった。したがって、中屈折率材料の屈折率ｎ２が０．８３ｎａｖｅ≦ｎ２≦１．０１ｎａｖｅを満たせば、位相差調整層による位相差の変化量を十分に大きくすることができることがわかった。
【０１０７】
実施例２〜５より、位相差調整層の屈折率ｎ２は、０．８ｎａｖｅ≦ｎ２≦１．０５ｎａｖｅを満たしてよく、０．８２ｎａｖｅ≦ｎ２≦１．０１ｎａｖｅを満たしてよく、０．８４ｎａｖｅ≦ｎ２≦１．００ｎａｖｅを満たしてよく、それにより、十分に大きな位相差調整効果が得られることがわかった。
【０１０８】
比較例
実施例１と同様の構造の透明基体上に、中屈折率層を堆積せずに、実施例１と同様の高屈折率材料を１００〜１０００ｎｍの範囲内の成膜厚さ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計算した。高屈折率材料の成膜厚さが６００ｎｍ未満では、凹凸パターンを被覆する被覆層は形成されたものの、隣接する凸部の上面（頂部）を連結する密閉層が形成されなかった。一方、高屈折率材料の成膜厚さが６００ｎｍ以上で密閉層が形成された。
【０１０９】
上記計算により求めた構造を有する光学位相差部材が、波長４００〜７００ｎｍの透過光に生じさせる位相差を計算した。図８に波長５５０ｎｍの透過光に生じる位相差の計算結果を示す。図８において、横軸は高屈折率材料の成膜厚さ、縦軸は位相差を光の波長（５５０ｎｍ）で割った値を示している。高屈折率材料の成膜厚さが６００ｎｍ未満の場合、すなわち、密閉層が形成されていない場合、高屈折率材料の成膜厚さの増加に伴い位相差が大きくなった。一方、高屈折率材料の成膜厚さが６００ｎｍ以上の場合、すなわち、密閉層が形成された場合、高屈折率材料の成膜厚さが増加しても位相差はほとんど変わらないことが分かった。ゆえに、本比較例のように凹凸パターンの上に直接高屈折率材料を成膜した場合（すなわち位相差調整層を形成しない場合）、密閉層を形成しつつ位相差を制御することは困難であることがわかった。
【０１１０】
以上、本発明を実施形態により説明してきたが、本発明の製造方法により製造される光学位相差部材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。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明の光学位相差部材は、デバイスに組み込まれても優れた位相差特性を維持することができる。また、荷重を印加することにより凹凸構造が変形して所望の位相差が得られなくなることが防止される。それゆえ、本発明の光学位相差部材は、反射防止フィルム等の各種機能性部材や、反射型あるいは半透過型液晶表示装置やタッチパネル、有機ＥＬ表示装置等の表示装置、光ディスク用ピックアップ装置、偏光変換素子等の各種デバイスに好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１１２】
２０  密閉層、  ３０  被覆層、３５  位相差調整層、  ４０  透明基体
４２  基材、  ５０  凹凸構造層、  ６０  凸部、  ７０  凹部
９０  間隙部、１００  光学位相差部材、１２０  搬送系、１４０  塗布部
１６０  転写部、１７０  転写ロール、１８０  成膜部
２００  ロールプロセス装置、３２０  光学部材、３４０  粘着剤
３００  複合光学部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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