(57)【要約】【課題】簡易に製造でき、波長に依らず一様な位相差を生じさせることのできる広帯域位相差板を提供すること。【解決手段】屈折率が互いに異なる２種の媒体が周期長１００〜３００ｎｍで交互に並び、かつ構造複屈折を示す屈折率周期構造を有し、該構造複屈折により位相差がもたらされることを特徴とする位相差板。【選択図】    図１
2004170623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率が互いに異なる２種の媒体が周期長１００〜３００ｎｍで交互に並び、かつ構造複屈折を示す屈折率周期構造を有し、該構造複屈折により位相差がもたらされることを特徴とする位相差板。
【請求項２】
屈折率が互いに異なる２種の媒体の少なくとも一方が透明樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の位相差板。
【請求項３】
屈折率が互いに異なる２種の媒体の一方が透明樹脂からなり、もう一方が空気であることを特徴とする請求項２に記載の位相差板。
【請求項４】
透明樹脂の屈折率が１．４５以上であることを特徴とする請求項２または３に記載の位相差板。
【請求項５】
１／４波長板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の位相差板。
【請求項６】
請求項５に記載の位相差板と偏光板との積層体からなることを特徴とする円偏光板。
【請求項７】
請求項５に記載の位相差板を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
液晶表示装置が反射型又は半透過型であることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
請求項６に記載の円偏光板を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位相差板及び円偏光板に関する。特に、構造複屈折を利用し、可視光全域で一様な位相差を生じさせることのできる広帯域位相差板、及び該位相差板を用いた円偏光板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
位相差板は、非常に多くの用途を有し、例えば、液晶表示装置において、偏光状態を変化させるために用いられたり、位相差板の１種である１／４波長板は偏光板と組み合わされた円偏光板として、有機ＥＬ装置の反射防止を目的として用いられたりしている。
この位相差板は、材料固有の複屈折を利用して位相差を生じさせているため、用いられる材料は固有複屈折を有する光学的に異方性のある材料に制限され、さらにポリマー材料の場合には複屈折性を発現させるために延伸処理等の工程が必要であった。
【０００３】
位相差板に用いられるポリマー材料の固有複屈折は、一般に、光の波長に対して短波長になるほど大きく長波長になるほど小さくなるような波長分散性を示す。しかし、波長に対して一様な位相差を有する理想的な位相差板を得るためには、位相差板の複屈折は光の波長に対して短波長ほど小さく長波長ほど大きい必要がある。したがって、１枚のポリマーフイルムからなる位相差板では、特定波長の光に対しては所望の位相差は得られるものの、可視光全域にわたって所望の位相差を得ることは難しく、即ち、１枚型の広帯域位相差板を得ることは困難であった。
広帯域位相差板としては、複屈折光の位相差が１／４波長である１／４波長板（λ／４板）と、複屈折光の位相差が１／２波長である１／２波長板（λ／２板）とを、それらの光軸が交差した状態で貼り合わせているもの（例えば、特許文献１参照）や、レターデーション値が１６０〜３２０ｎｍである位相差板を少なくとも２枚、その遅相軸が互いに平行でも直交でもない角度になるように積層しているもの（例えば、特許文献２参照）等、２枚のポリマーフイルムからなる積層型のものが提案されている。
また、屈折率異方性が正、負と異なる２種の高分子材料から構成した１枚型の広帯域位相差フイルムを実現させる試みもなされている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−６８８１６号公報
【特許文献２】
特開平１０−９０５２１号公報
【特許文献３】
国際公開第００／２６７０５号パンフレット
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記積層型の位相差板の製造では、２枚のポリマーフイルムをその光学的向き（光軸や遅相軸）を平行でも直交でもない角度に調節して貼り合わせるために、煩雑な製造工程を必要とする。ポリマーフイルムの光学的向きは、一般にシート状あるいはロール状フイルムの縦方向または横方向に相当するので、上記積層型の位相差板の製造では、２種類のポリマーフイルムを所定の角度にカットして、得られるチップを貼り合わせる必要があり、処理が煩雑となる上に、軸ズレによる品質低下が起きやすく、歩留まりが低下し、コストが増大し、汚染による劣化も起きやすい。また、ポリマーフイルムでは、レターデーション値を厳密に調節することも難しい。
一方、上記したとおり、１枚型の広帯域位相差板も試みられているが、長波長側で理想値からはずれるため、広帯域性能として不十分である。
【０００６】
したがって、本発明は、簡易に製造でき、波長に依らず一様な位相差を生じさせることのできる広帯域位相差板を提供することを課題とする。
また、可視光全域にわたって偏光性能に優れた円偏光板を提供することを課題とする。さらに、該位相差板、該円偏光板を用いた液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することも課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は、下記の構成により達成されることが見出された。
１．屈折率が互いに異なる２種の媒体が周期長１００〜３００ｎｍで交互に並び、かつ構造複屈折を示す屈折率周期構造を有し、該構造複屈折により位相差がもたらされることを特徴とする位相差板。
２．屈折率が互いに異なる２種の媒体の少なくとも一方が透明樹脂からなることを特徴とする上記１に記載の位相差板。
３．屈折率が互いに異なる２種の媒体の一方が透明樹脂からなり、もう一方が空気であることを特徴とする上記２に記載の位相差板。
４．透明樹脂の屈折率が１．４５以上であることを特徴とする上記２または３に記載の位相差板。
５．１／４波長板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の位相差板。
６．上記５に記載の位相差板と偏光板との積層体からなることを特徴とする円偏光板。
７．上記５に記載の位相差板を有することを特徴とする液晶表示装置。
８．液晶表示装置が反射型又は半透過型であることを特徴とする上記７に記載の液晶表示装置。
９．上記６に記載の円偏光板を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【０００８】
本発明の位相差板は、屈折率が互いに異なる２種の媒体が周期長１００〜３００ｎｍで並ぶ屈折率周期構造を有するもので、位相差が材料固有の複屈折によってもたらされるのではなく、この屈折率周期構造により発現する複屈折（構造複屈折）によってもたらされることを特徴とするものである。
従来の位相差板において材料が制限されたり、広帯域化が困難であったりする最大の原因は、位相差を生じさせるのに材料の固有複屈折を利用していることであり、本発明は、材料の固有複屈折を利用するのではなく、構造による複屈折を利用することにより根本的な解決を図るものである。
即ち、本発明では、屈折率周期構造の周期長を１００〜３００ｎｍとすることにより、可視光域全般の光に対して、構造複屈折が発現されなおかつ波長に依らず一様な位相差を生じさせる（広帯域化）ことができ、また、構造複屈折は構造により複屈折を発現させるため、本発明で用いる材料は光学的に等方性で固有複屈折を持たない材料であってもよく、従来の位相差板のように固有複屈折を持つ光学的に異方性のある材料に制限されることがない。
さらに、屈折率周期構造は、例えば透明樹脂などからなるフイルムを微細凹凸加工することにより簡易に製造することができる。また、複数の位相差板を貼り合せたりすることなく、軽量かつ薄型の１枚型の位相差板として広帯域の位相差板とすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について更に詳述する。
図１に本発明における位相差板の一例の概略図を示す。
図１において、位相差板１は、屈折率が互いに異なる媒体１１（屈折率ｎ１１）と媒体１２（屈折率ｎ１２）とからなり、媒体１１と媒体１２とにより、境界面Ｓが周期的な凹凸構造となる屈折率周期構造２を形成している。
凹凸を回折光が生じない周期的な構造とする、即ち、凹凸の周期長Ｐを使用する光の波長より短くすることにより、凹凸の溝（境界面Ｓ）に平行な偏光に対する屈折率ｎ‖と垂直な偏光に対する屈折率ｎ⊥とが異なる値を持ち、周期構造２が複屈折結晶としての機能を有することになる。
【００１０】
このように構造に起因する複屈折は、構造複屈折（ｆｏｒｍ  ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）と呼ばれ、例えば、「Ｍ．  Ｂｏｒｎ  ａｎｄ  Ｅ．  Ｗｏｌｆ：  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃｓ，  １ｓｔ  ｅｄ．  （Ｐｅｒｇａｍｏｎ  Ｐｒｅｓｓ，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，  １９５９）  ｐｐ．７０５−７０８」、「青山  他：“微細回折格子を用いた複屈折素子とその応用”、光学  Ｖｏｌ．２１，  Ｎｏ．５，  ｐｐ．２６９−２７４  （１９９２）  」等に詳しい解説が記載されている。
その内容を要約すれば、凹凸の周期長Ｐが光の波長λより十分に小さい場合、屈折率ｎ‖と屈折率ｎ⊥とは媒体１１と媒体１２の屈折率を用いて、以下の式で表される。
ｎ‖＝（ｆｎ１１２＋（１−ｆ）ｎ１２２）１／２
ｎ⊥＝１／（ｆ／ｎ１１２＋（１−ｆ）／ｎ１２２）１／２
ここで、ｆ（ｆｉｌｌｉｎｇｆａｃｔｏｒ）は、媒体１１の凹凸構造部分での幅ａと、周期長Ｐとの比ａ／Ｐを表す。
凹凸の周期長Ｐが光の波長λより十分に小さくない場合（Ｐ／１０＜λ＜Ｐ／２）でも、屈折率ｎ‖と屈折率ｎ⊥の値に差が生じ、その値は波長依存性があることが知られている。（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ，  ｖｏｌ．３６，  Ｎｏ．７，  ｐ．１５６６−１５７２参照）。
いずれの場合にも、凹凸の高低差をｈとした際に、凹凸の溝に平行な偏光と垂直な偏光とに生ずる位相差φは、
φ＝２πｈ（ｎ‖−ｎ⊥）／λ
となるので、周期長Ｐ、凹凸の幅ａ、凹凸の高低差ｈを適当に選択することにより、位相差φを任意に設定することができる。
【００１１】
本発明において、位相差板の屈折率周期構造の周期長Ｐは、１００〜３００ｎｍである。周期長Ｐが光の波長より大きいと、構造複屈折は発現しないばかりか、周期構造が回折格子として機能し回折光が生じてしまい位相差板にならないので、周期長Ｐは３００ｎｍ以下であることが必要で、２７５ｎｍ以下がより好ましく、２５０ｎｍ以下が更に好ましい。逆に、周期長Ｐが小さすぎると、可視光に対して広帯域な位相差板の実現が困難となるので、１００ｎｍ以上であることが必要で、１２５ｎｍ以上がより好ましく、１５０ｎｍ以上が更に好ましい。
また、凹凸の幅ａ及び凹凸の高低差ｈは、上記したとおり所望の位相差が得られるように適宜選択することができるが、通常実現可能な範囲としては、凹凸の幅ａが好ましくは２５〜２７５ｎｍであり、より好ましくは５０〜２５０ｎｍであり、凹凸の高低差ｈが好ましくは０．１〜１０μｍであり、より好ましくは０．５〜５μｍである。
【００１２】
本発明において、屈折率周期構造を形成する媒体１１と媒体１２は、互いに屈折率が異なる材料を選択する。また、媒体の屈折率の波長分散はなるべく小さい方が好ましい。
媒体１１の屈折率ｎ１１と媒体１２の屈折率ｎ１２との屈折率差は、大きいほど屈折率周期構造により発現する複屈折も大きくなるが、大きすぎると材料固有の複屈折も大きくなるので、媒体１１と媒体１２との屈折率差は０．１〜２であるのが好ましく、０．５〜１であるのがより好ましい。
【００１３】
媒体１１、１２に用いることのできる材料は、屈折率周期構造を形成できれば特に制限されず、ガラス，金属，金属酸化物などの無機材料や透明樹脂などの高分子材料などが挙げられる。更に、固形の材料のみでなく、一方の材料で形状を保持・固定することにより、空気，水といった流動性の材料も用いることもできる。
屈折率周期構造は、選択する材料に応じて、適した方法で作製することができる。例えば、金属と空気とからなる周期構造の場合、先ず、ガラス基板上に塗布した感光性樹脂に、ホログラフィック２光束干渉露光法を用いて露光、現像し、周期構造を形成する。次に、周期構造の形成された感光性樹脂に金属を蒸着あるいはスパッタにて膜を形成する。最後に感光性樹脂を取り除くことにより、金属と空気とからなる周期構造が形成される。最初にガラス基板上に金属をスパッタ等により形成し、その上に感光性樹脂を塗布、露光、現像する方法をとることも可能である。なお、可視光の波長より小さい周期長の周期構造が形成できる手段であれば、例えば、電子線描画による方法、紫外線リソグラフィー，Ｘ線リソグラフィー法等を使用することも可能である。また、感光性樹脂を取り除いた後、第２の材料を蒸着、スパッタ等により積層することで、金属とその第２の材料からなる周期構造も作製できる。
【００１４】
本発明では、材料の選択の自由度、大面積位相差板の実現、製造の手軽さ、製造効率性などの観点から、屈折率周期構造を形成する少なくとも一方の媒体として透明樹脂を選択するのが好ましい。
透明樹脂を用いる場合に屈折率周期構造は、上記の方法以外にも、所望の周期構造を反映する凹凸形状を有する金型を使用し、この金型表面に透明樹脂を接触させ凹凸形状に成型することにより、容易に作製することができる。また、金型利用により、製造効率も上げることができる。
より好ましい形成方法は次の通りである。まず、適当な基材に感光性樹脂を積層したものを準備し、これにレーザー光干渉法により露光を行なう。レリーフホログラム製造用として市販されているフイルム付きの感光材を利用することができる。露光は、レーザー光を２ないしそれ以上に分割して干渉させることによって行い、周期長Ｐで硬化部と未硬化部とを得る。露光後、感光性樹脂の種類に応じた現像法、通常は特定の溶剤による未硬化部分の除去により、現像を行なって、周期長Ｐ、凹凸の幅ａ、凹凸の高低差ｈの凹凸が形成された凹凸型面を有する原型を得る。
【００１５】
得られた原型は、凹凸を形成しやすくするために、比較的分子量の小さい高分子からなっているため、溶剤に対する耐久性も不十分であり、また、もろいため、この原型を何度も使用して複製を行なうことは好ましくない。そこで、原型にニッケル等の金属でめっきを行なって、第１の金属製の型を形成し、この第１の金属製の型を使用するか、または第１の金属製の型にめっきを行なって、第２の金属製の型を幾つか形成し、得られた第２の金属製の型を使用して複製を行なうことが好ましい。なお、これら金属製の型を金属製スタンパーと言うことが多い。より好ましくは、このようにして得られた型面の形状をロール面に形成し、必要に応じて、殖版（同一版面上に多面付けにすること）した型ロールや型面の形状をロールの面長方向および円周方向に、連続的に形成した型ロールを使用するとよい。
【００１６】
屈折率周期構造を形成する媒体として透明樹脂を用いる場合に、さらに、屈折率周期構造を形成する他方の媒体として、空気を利用すれば、透明樹脂を成型工程のみで位相差板を得ることができるので、特に好ましい。また、空気の屈折率はほぼ１．００であるので、屈折率差も大きくでき、また調整しやすい。
【００１７】
透明樹脂の屈折率は、大きな複屈折を発現させる観点から、１．４５以上であるのが好ましく、１．６０以上であるのがより好ましく、１．６５以上であるのが更に好ましい。
透明樹脂としては、２種類以上のポリマーを混合させたものを用いてもよいし、屈折率の調整のため、１種類以上の無機材料（二酸化チタン、酸化ジルコニアなど）を含ませてもよい。
また、透明樹脂の光透過率は８０％以上であるものが好ましい。さらに、屈折率の波長分散は小さい方が好ましい。
【００１８】
屈折率周期構造の媒体として用いることのできる透明樹脂としては、具体的には、ポリオレフィン（例、ポリエチレン）、ノルボルネン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、セルロースエステル（例、セルロースアセテート）が挙げられる。市販のポリマー（例、日本ゼオン（株）製；ゼオネックス，ゼオノア、日本合成ゴム（株）製；ＡＲＴＯＮ、富士写真フイルム（株）製；フジタック）も使用することができる。
その他にも、不飽和ポリエステル、メラミン、エポキシ、ポリエステル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリオール（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、トリアジン系アクリレート等の熱硬化性樹脂が挙げられ、これら熱硬化性樹脂と上記で挙げたような熱可塑性樹脂を混合して使用してもよい。
これらの透明樹脂は、例えば上記したように金型などにより所望の周期構造を反映する凹凸形状に成型する上で、金型に充填する際には液状であり、熱や光，電磁波などの電離放射線により硬化する硬化性樹脂であることが好ましい。
【００１９】
なかでも、電離放射線硬化性樹脂が好ましく。硬化速度が速く、かつ表面の傷付きが起きないよう硬化後に高い耐擦傷性を有するものが好ましく、硬化後の硬度が、ＪＩＳ  Ｋ５４００で示す鉛筆硬度試験で「Ｈ」以上の硬度を示すものがより好ましい。
【００２０】
電離放射線硬化性樹脂としては、分子中に重合性不飽和結合または、エポキシ基を有するプレポリマー、オリゴマー、及び／又はモノマーを適宜に混合したものが挙げられる。電離放射線とは、電磁波又は荷電粒子線のうち分子を重合又は架橋し得るエネルギー量子を有するものを指し、通常は、紫外線又は電子線を用いる。
【００２１】
電離放射線硬化性樹脂中のプレポリマー、オリゴマーの例としては、不飽和ジカルボン酸と多価アルコールの縮合物等の不飽和ポリエステル類、ポリエステルメタクリレート、ポリエーテルメタクリレート、ポリオールメタクリレート、メラミンメタクリレート等のメタクリレート類、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリオールアクリレート、メラミンアクリレート等のアクリレート、カチオン重合型エポキシ化合物が挙げられる。
【００２２】
電離放射線硬化性樹脂中のモノマーの例としては、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系モノマー、アクリル酸メチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸ブトキシエチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸メトキシブチル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸エトキシメチル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ラウリル等のメタクリル酸エステル類、アクリル酸−２−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）エチル、アクリル酸−２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチル、アクリル酸−２−（Ｎ，Ｎ−ジベンジルアミノ）メチル、アクリル酸−２−（Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ）プロピル等の不飽和置換の置換アミノアルコールエステル類、アクリルアミド、メタクリルアミド等の不飽和カルボン酸アミド、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート等の化合物、ジプロピレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート等の多官能性化合物、及び／又は分子中に２個以上のチオール基を有するポリチオール化合物、例えばトリメチロールプロパントリチオグリコレート、トリメチロールプロパントリチオプロピレート、ペンタエリスリトールテトラチオグリコレート等が挙げられる。
【００２３】
通常、電離放射線硬化性樹脂中のモノマーとしては、以上の化合物を必要に応じて、１種若しくは２種以上を混合して用いるが、電離放射線硬化性に通常の塗布適性を与えるために、前記のプレポリマー又はオリゴマーを５質量％以上、前記モノマー及び／又はポリチオール化合物を９５質量％以下とするのが好ましい。
【００２４】
電離放射線硬化性樹脂を硬化させたときのフレキシビリティーが要求されるときは、モノマー量を減らすか、官能基の数が１又は２のアクリレートモノマーを使用するとよい。電離放射線硬化性樹脂を硬化させたときの耐摩耗性、耐熱性、耐溶剤性が要求されるときは、官能基の数が３つ以上のアクリレートモノマーを使う等、電離放射線硬化性樹脂の設計が可能である。ここで、官能基が１のものとして、２−ヒドロキシアクリレート、２−ヘキシルアクリレート、フェノキシエチルアクリレートが挙げられる。官能基が２のものとして、エチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレートが挙げられる。官能基が３以上のものとして、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクレリート等が挙げられる。
【００２５】
電離放射線硬化性樹脂を硬化させたときのフレキシビリティーや表面硬度等の物性を調整するため、電離放射線硬化性樹脂に、電離放射線照射では硬化しない樹脂を添加することもできる。具体的な樹脂の例としては次のものがある。ポリウレタン樹脂、セルロース樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル等の熱可塑性樹脂である。中でも、ポリウレタン樹脂、セルロース樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等の添加がフレキシビリティーの向上の点で好ましい。
【００２６】
電離放射線硬化性樹脂の硬化が紫外線照射により行われるときは、光重合開始剤や光重合促進剤を添加する。光重合開始剤としては、ラジカル重合性不飽和基を有する樹脂系の場合は、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等を単独又は混合して用いる。また、カチオン重合性官能基を有する樹脂系の場合は、光重合開始剤として、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、メタセロン化合物、ベンゾインスルホン酸エステル等を単独又は混合物として用いる。光重合開始剤の添加量は、電離放射線硬化性樹脂１００質量部に対し、０．１〜１０質量部である。
【００２７】
電離放射線硬化性樹脂には、次のような有機反応性ケイ素化合物を併用してもよい。
【００２８】
有機ケイ素化合物の一例は、一般式ＲｍＳｉ（ＯＲ′）ｎで表せるものであり、ＲおよびＲ′は炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｒの添え字ｍとＲ′の添え字ｎとは、各々が、ｍ＋ｎ＝４の関係を満たす整数である。
【００２９】
具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、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−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、テトラペンタエトキシシラン、テトラペンタ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラペンタ−ｎ−プロポキシシラン、テトラペンタ−ｎ−ブトキシシラン、テトラペンタ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラペンタ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、ジメチルプロポキシシラン、ジメチルブトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００３０】
電離放射線硬化性樹脂に併用し得る有機ケイ素化合物の第二の例は、シランカップリング剤である。
【００３１】
具体的には、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、β−（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、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルメトキシシラン・塩酸塩、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、アミノシラン、メチルメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、オクタデシルジメチル［３−（トリメトキシシリル）プロピル］アンモニウムクロライド、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等が挙げられる。
【００３２】
電離放射線硬化性樹脂に併用し得る有機ケイ素化合物の第三の例は、電離放射線硬化性ケイ素化合物である。具体的には、電離放射線の照射によって反応し架橋する複数の官能基、例えば、重合性二重結合基を有する分子量５，０００以下の有機ケイ素化合物が挙げられ、より具体的には、片末端ビニル官能性ポリシラン、両末端ビニル官能性ポリシラン、片末端ビニル官能ポリシロキサン、両末端ビニル官能ポリシロキサン、又はこれらの化合物を反応させたビニル官能性ポリシラン、もしくはビニル官能性ポリシロキサン等が挙げられる。
より具体的には、次のような化合物である。
【００３３】
【化１】
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【００３４】
その他、電離放射線硬化性樹脂に併用し得る有機ケイ素化合物としては、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等の（メタ）アクリロキシシラン化合物等が挙げられる。
【００３５】
本発明の位相差板は、屈折率周期構造を変えることで、１／４波長板、１／２波長板など任意の位相差を実現する位相差板とすることができる。特に、本発明の位相板は、広帯域の１／４波長板として好ましく用いることができる。
【００３６】
また、本発明の位相差板を１／４波長板として偏光板と積層することにより、円偏光板を作製することができる。
偏光板は、通常、偏光膜がその両側を保護膜で挟まれた構成をとるので、円偏光板としては、保護膜上に本発明の位相差板を更に積層させて保護膜／偏光膜／保護膜／位相差板の積層体としてもよいし、偏光膜上に直接本発明の位相差板を積層させて保護膜／偏光膜／位相差板の積層体としてもよい。
なお、円偏光板とするには、偏光膜の吸収軸と本発明の位相差板の遅相軸（屈折率周期構造の周期に垂直、即ち、図１において凹凸の溝（境界面Ｓ）に垂直な方向）とが４５°の角度をなすように貼り合わせることが必要である。
偏光膜としては、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜が挙げられる。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フイルムを用いて製造する。偏光膜の偏光軸はフイルムの延伸方向に垂直な方向に相当する。
保護膜としては、光透過率が８０％以上であるのものが好ましく、一般にセルロースエステルフィルム、好ましくはトリアセチルセルロースフィルムが用いられる。セルロースエステルフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明保護膜の厚さは、２０〜５００μｍであることが好ましく、５０〜２００μｍであることがさらに好ましい。
【００３７】
本発明の位相差板および円偏光板は、様々な表示装置と組み合わせて用いることができる。例えば、カソードレイチューブ（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、フィールド・エミッション・ディスプレイ（ＦＥＤ）、無機ＥＬ素子、有機ＥＬ素子、液晶表示装置などである。
本発明の位相差板を用いることで、コントラストが向上し、画質の向上に寄与することができる。また、本発明の円偏光板を用いることで、有機ＥＬ素子の外光の反射を低減し、コントラストを向上することができる。
これらの表示装置の中では、特に、液晶表示装置（特に反射型や半透過型）または有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子と組み合わせて用いるのが好ましい。液晶表示装置に適用する場合、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ  Ｂｅｎｄ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ）およびＨＡＮ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードなど、種々のモードで駆動される液晶セルと組み合わせることができるが、本発明の位相差板は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モード又はＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒｙ  Ｂｅｎｄ）モードの液晶表示装置において特に効果がある。
【００３８】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲は以下に示す具体例に制限されるものではない。
［実施例１］
ガラス基板上に感光性樹脂を塗布したものを感光材として用い、レーザー干渉露光装置で露光を行い、露光後、溶剤現像を行い、感光性樹脂が硬化した樹脂上に、整列した微細な凹凸を有する原型を得た。得られた原型上の凹凸のピッチは０．２５μｍ、凹凸の高低差は１．７５μｍであった。上記で得られた原型の型面に無電解めっきを行い、続いてニッケルめっきを行って、厚み１００μｍの複製型を得る工程を繰り返して実施し、各々で得られた複製型を多面付けし、幅５００ｍｍ、長さ９８０ｍｍの大版の型を得た。この大版の型を直径３００ｍｍ（円周９８０ｍｍ）のロールに貼り付けて、型ロールを得た。なお、ここで、継ぎ目に１ｍｍ以上の間隔があると、電離放射性硬化性樹脂が詰まって剥離しにくくなるので、溶接により隙間を無くした。
アクリレート系紫外線硬化性樹脂（日本合成ゴム（株）製、品番：Ｚ９００９、硬化後の屈折率１．５９）を用い、ただし、脱泡および型形状の再現性の観点から、温度管理により、粘度を１００〜２０００ｃｐｓ．の間になるように調整し、型ロールに紫外線硬化性樹脂を塗布し、紫外線を照射して紫外線硬化性樹脂を硬化させた後、剥離して紫外線硬化性樹脂が硬化した皮膜の表面に微細な凹凸が形成されたλ／４板Ａを得た。
【００３９】
［実施例２］
実施例１と同様にして、凹凸のピッチが０．２５μｍで、凹凸の高低差が１．２μｍの型ロールを得た。
ＰＶＡ（７０ｗｔ％）と二酸化チタン（３０ｗｔ％）の混合物（屈折率１．８０）を用い、ただし、脱泡および型形状の再現性の観点から、温度管理により、粘度を１００〜２０００ｃｐｓ．の間になるように調整し、型ロールに上記混合物を塗布し、６０℃で乾燥、硬化させた後、剥離して、ＰＶＡ混合物が硬化した皮膜の表面に微細な凹凸が形成されたλ／４板Ｂを得た。
【００４０】
［比較例１］
比較例のλ／４板Ｃとして、変性ポリカーボネート（帝人製、ピュアエースＷＲ  Ｗ−１５９）を用いた。
【００４１】
λ／４板Ａ、Ｂ、Ｃについて測定器（王子計測機器（株）製、ＫＯＢＲＡ）を用いて、レターデーション（Ｒｅ）を測定した。
結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
2004170623.tif 000004
【００４３】
表１から、本発明の位相差板は波長に依らずＲｅ／λがほぼ０．２５と一定値を取る、即ち広帯域で位相差が波長の１／４であり、本発明により広帯域位相差板が実現されていることが分かる。
【００４４】
［実施例３］
−円偏光板の作成−
アクリル系粘着剤（膜厚２５μｍ）を塗布した偏光板に偏光板の吸収軸とλ／４板Ａ、Ｂの遅相軸（周期方向に垂直）が４５°方位角となるように貼り合わせ、円偏光板Ａ、Ｂを得た。
【００４５】
−有機ＥＬ素子の作製−
厚さ１．１ｍｍの透明ガラス基板上に、ＩＴＯからなる透明電極をスパッタリング法により形成した。次に、透明電極にストライプ状のエッチング処理を行った。透明電極の上に、トリフェニルアミン誘導体からなる厚さ３０ｎｍの正孔注入層を形成した。続いて、正孔注入層の上に、アルミキレート錯体を真空マスク蒸着法で付着させ、有機発光層を形成した。更に、有機発光層の上に、Ｍｇ−Ａｇ合金（質量比：Ｍｇ／Ａｇ＝９５／５）を１００ｎｍの厚さに多元蒸着して、光反射性電極を形成し、有機ＥＬ素子を作製した。
上記ガラス基板の透明電極を設けた面と反対側の面に、円偏光板Ａを接着剤を介して貼り合わせた。
【００４６】
作製した有機ＥＬ素子を用い、ディスプレイを作製し、通電させて画像を表示させた。画像を正面やや斜め方向から観察したところ、背景の映り込みが全くなく、コントラストが高い画像が確認できた。
【００４７】
［実施例４］
円偏光板Ａを円偏光板Ｂに替えた以外は、実施例３と同様の構成の有機ＥＬ素子も用いたディスプレイを作製した。
作製した有機ＥＬディスプレイに通電して画像を表示させた。画像を正面やや斜め方向から観察したところ、背景の映り込みが全くなく、コントラストが高い画像が確認できた。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、周期長を１００〜３００ｎｍの屈折率周期構造を形成することにより、光学的に等方性で固有複屈折を持たない材料を用いても、材料に依らず複屈折を発現させることができ、広帯域位相差板を提供することができる。また、屈折率周期構造は簡易な製造プロセスで形成することができ、軽量かつ薄型で１枚型の位相差板を提供することができる。
更に、位相差を四分の一波長にした位相差板は、偏光フイルムと組み合わされて優れた反射防止特性を有する円偏光フイルムを提供可能であり、また、反射型液晶表示装置、半透過反射型液晶表示装置、透過型液晶表示装置等と組み合わせて画質の向上に寄与することができるといった効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の位相差板の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１      位相差板
２      屈折率周期構造
１１    媒体
１２    媒体
ａ    凹凸（屈折率周期構造）を形成する媒体１１の幅
ｈ    凹凸の高低差
Ｐ    凹凸の周期長
Ｓ    媒体１１と媒体１２の境界面
【図１】
2004170623.tif 000005