(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶性高分子の溶液または溶融物を基板上に当該基板の面に平行な方向に配向させながら塗布することで形成される光学補償用塗布膜であって、
表面は、凹部と凸部とが繰り返される凹凸形状を有しており、
上記凸部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差をｒ（ｎｍ）とし、上記凹部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差をｒ’（ｎｍ）としたとき、以下の数式（１）を満たし、
ｒ−ｒ’≧１０    数式（１）
上記凸部および凹部の全てを含む全体領域における波長λｎｍの光に対する合成位相差をＲ（λ）としたとき、以下の数式（２）を満たすことを特徴とする光学補償用塗布膜。
Ｒ（５４８）≦３５０ｎｍ    数式（２）
【請求項２】
液晶性高分子の溶液または溶融物を基板上に当該基板の面に平行な方向に配向させながら塗布することで形成される光学補償用塗布膜であって、
表面は、凹部と凸部とが繰り返される凹凸形状を有しており、
上記凸部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差をｒ（ｎｍ）とし、上記凹部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差をｒ’（ｎｍ）としたとき、以下の数式（１）を満たし、
ｒ−ｒ’≧１０    数式（１）
上記凸部における波長λｎｍの光に対する位相差をｒ（λ）とし、上記凹部における波長λｎｍの光に対する位相差をｒ’（λ）とし、上記凸部および凹部の全てを含む全体領域における波長λｎｍの光に対する合成位相差をＲ（λ）としたとき、以下の数式（３）（４）（５）を満たすことを特徴とする光学補償用塗布膜。
ｒ（５４８）＜ｒ（４４７）    数式（３）
ｒ’（５４８）＜ｒ’（４４７）    数式（４）
Ｒ（５４８）≧Ｒ（４４７）    数式（５）
【請求項３】
液晶性高分子の溶液または溶融物を基板上に当該基板の面に平行な方向に配向させながら塗布することで形成される光学補償用塗布膜であって、
表面は、凹部と凸部とが繰り返される凹凸形状を有しており、
上記凸部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差をｒ（ｎｍ）とし、上記凹部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差をｒ’（ｎｍ）としたとき、以下の数式（１）を満たし、
ｒ−ｒ’≧１０    数式（１）
上記凸部および凹部の全てを含む全体領域における波長λｎｍの光に対する合成位相差をＲ（λ）としたとき、以下の数式（６）を満たすことを特徴とする光学補償用塗布膜。
Ｒ（６２８）≧Ｒ（５４８）≧Ｒ（４４７）    数式（６）
【請求項４】
上記液晶性高分子がセルロース誘導体であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光学補償用塗布膜。
【請求項５】
上記セルロース誘導体が、セルロースの水酸基の水素原子の少なくとも一つが炭素数１〜２０のアルキル基、及び／又は、炭素数１〜２０のシアノアルキル基で置換された化合物であることを特徴とする請求項４に記載の光学補償用塗布膜。
【請求項６】
前記セルロース誘導体が、メチルセルロース、エチルセルロース、シアノエチルセルロースから選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項４または５に記載の光学補償用塗布膜。
【請求項７】
透光性の基板と、
上記透光性の基板上に形成された、請求項１から６のいずれか１項に記載の光学補償用塗布膜とを有することを特徴とする光学素子。
【請求項８】
基板上に液晶性高分子の溶液または溶融物を塗布する塗布工程により光学補償用塗布膜を形成する光学補償用塗布膜の製造方法であって、
上記塗布工程において、
当該液晶性高分子を上記基板の面に平行な方向に配向させるとともに、
上記光学補償用塗布膜の表面が、凹部と凸部とが繰り返される凹凸形状となり、当該凸部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差ｒ（ｎｍ）と上記凹部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差ｒ’（ｎｍ）とが以下の数式（１）を満たすとともに、上記凸部および凹部の全てを含む全体領域における波長λｎｍの光に対する合成位相差をＲ（λ）としたとき、以下の数式（２）を満たすように、上記液晶性高分子の溶液または溶融物を塗布することを特徴とする光学補償用塗布膜の製造方法。
ｒ−ｒ’≧１０    数式（１）
Ｒ（５４８）≦３５０ｎｍ    数式（２）
【請求項９】
基板上に液晶性高分子の溶液または溶融物を塗布する塗布工程により光学補償用塗布膜を形成する光学補償用塗布膜の製造方法であって、
上記塗布工程において、
当該液晶性高分子を上記基板の面に平行な方向に配向させるとともに、
上記光学補償用塗布膜の表面が、凹部と凸部とが繰り返される凹凸形状となり、当該凸部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差ｒ（ｎｍ）と上記凹部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差ｒ’（ｎｍ）とが以下の数式（１）を満たすとともに、上記凸部における波長λｎｍの光に対する位相差をｒ（λ）とし、上記凹部における波長λｎｍの光に対する位相差をｒ’（λ）とし、上記凸部および凹部の全てを含む全体領域における波長λｎｍの光に対する合成位相差をＲ（λ）としたとき、以下の数式（３）（４）（５）を満たすように、上記液晶性高分子の溶液または溶融物を塗布することを特徴とする光学補償用塗布膜の製造方法。
ｒ−ｒ’≧１０    数式（１）
ｒ（５４８）＜ｒ（４４７）    数式（３）
ｒ’（５４８）＜ｒ’（４４７）    数式（４）
Ｒ（５４８）≧Ｒ（４４７）    数式（５）
【請求項１０】
基板上に液晶性高分子の溶液または溶融物を塗布する塗布工程により光学補償用塗布膜を形成する光学補償用塗布膜の製造方法であって、
上記塗布工程において、
当該液晶性高分子を上記基板の面に平行な方向に配向させるとともに、
上記光学補償用塗布膜の表面が、凹部と凸部とが繰り返される凹凸形状となり、当該凸部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差ｒ（ｎｍ）と上記凹部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差ｒ’（ｎｍ）とが以下の数式（１）を満たすとともに、上記凸部および凹部の全てを含む全体領域における波長λｎｍの光に対する合成位相差をＲ（λ）としたとき、以下の数式（６）を満たすように、上記液晶性高分子の溶液または溶融物を塗布することを特徴とする光学補償用塗布膜の製造方法。
ｒ−ｒ’≧１０    数式（１）
Ｒ（６２８）≧Ｒ（５４８）≧Ｒ（４４７）    数式（６）
【請求項１１】
上記基板の面に平行な方向に応力を印加させて上記液晶性高分子の溶液または溶融物を塗布することにより、上記液晶性高分子を上記基板の面に平行な方向に配向させることを特徴とする請求項８から１０の何れか１項に記載の光学補償用塗布膜の製造方法。
【請求項１２】
上記基板上に上記液晶性高分子の溶液または溶融物を複数回重ねて塗布することを特徴とする請求項１１に記載の光学補償用塗布膜の製造方法。
【請求項１３】
表面が凹凸形状である塗布部材により上記液晶性高分子の溶液または溶融物を塗布することにより、上記光学補償用塗布膜の表面を凹凸形状にすることを特徴とする請求項８から１２の何れか１項に記載の光学補償用塗布膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置、光ピックアップ等の光学装置に好適に用いることが可能な光学補償用塗布膜、それを用いた光学素子並びにそれらの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等の各種光学装置には、液晶セル、偏光子等と共に、各種膜が用いられている。なお、本願明細書において膜とは、他の基材上に直接形成した層、これを基材から剥離して取り出したフィルム、更には直接溶液キャスティング、溶融キャスティング等により単独で形成したフィルム等が含まれるものとする。
【０００３】
特に、装置中の他の構成により生じる複屈折を補償するための光学補償用の膜が一般的に用いられている。このような光学補償用の膜の用途としては、例えば、視野角の拡大、黒表示時の色漏れ防止等がある。また、このような光学補償用の膜を形成するための材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルホン等のポリマーが用いられ、一般的には、製膜工程（フィルム化）、延伸工程（位相差付与）、貼り合わせ工程を経て各種装置に組み込まれている。しかし、この方法ではフィルム化が必要なだけでなく、そのフィルムを貼り合わせる手間も必要となり、更に簡便な方法が求められていた。
【０００４】
そこで、これに代わる光学補償用の膜の製造方法として、配向処理を施した支持体上に液晶性アクリレートを担持し、該モノマーを液晶状態に保持しつつ放射線を照射することにより重合して配向フィルムにする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、せん断応力をかけながら高分子液晶を塗布することにより、配向膜を用いずに液晶を配向させて位相差を有する薄膜を形成する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
ところで、光学補償用の膜を液晶表示装置等の表示時における変色防止に用いるためには光の各波長に対する位相差（位相差の波長分散）が制御されていることが必要である。そのようなものの例としては、光の各波長に対し、位相差がその波長の１／４になるような位相差板等が挙げられる。このように広帯域で必要な位相差に制御されたものとしては、例えば、（波長４５０ｎｍの光におけるリタデーション）／（波長５５０ｎｍの光におけるリタデーション）の値及びリタデーションが異なるフィルムをそれらの光軸が交差した状態で積層された位相差板が挙げられる（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
また、他の例として、正の屈折率異方性を有する高分子のモノマー単位と負の屈折率異方性を有する高分子のモノマー単位とを含む高分子から構成されるフィルムが挙げられる（例えば、特許文献４参照）。さらに、他の例として、構造複屈折を利用した表面レリーフ型ホログラムが挙げられる（例えば、特許文献５参照）。
【特許文献１】特開昭６２−７０４０６号公報（１９８７年３月３１日公開）
【特許文献２】特開昭６２−２２７１２２号公報（１９８７年１０月６日公開）
【特許文献３】特開平５−２７１１８号公報（１９９３年２月５日公開）
【特許文献４】国際公開第ＷＯ００／２６７０５号公報（２００２年２月５日公開）
【特許文献５】特開昭６２−２１２９４０号公報（１９８７年９月１８日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献３−５に記載の技術では、光の各波長に対して位相差を制御するためには、いずれもフィルム化又は微細加工後、貼り合せる手間が必要である。また、特許文献１および２には、位相差層の形成方法について述べられているのみであり、光の各波長に対する位相差を制御することについて開示されていない。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、煩雑な工程を必要とせず、かつ、光の各波長に対する位相差の制御が容易な光学補償用塗布膜を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る光学補償用塗布膜は、上記課題を解決するために、液晶性高分子の溶液または溶融物を基板上に当該基板の面に平行な方向に配向させながら塗布することで形成される光学補償用塗布膜であって、表面は、凹部と凸部とが繰り返される凹凸形状を有しており、上記凸部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差をｒ（ｎｍ）とし、上記凹部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差をｒ’（ｎｍ）としたとき、以下の数式（１）
ｒ−ｒ’≧１０    数式（１）
を満たすことを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、液晶性高分子の溶液または溶融物を基板上に当該基板の面に平行な方向に配向させながら塗布することで形成されるため、光学補償用塗布膜は、延伸工程を行うことなく、基板に垂直な方向からみたときに複屈折を示すこととなる。
【００１１】
そして、凸部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差ｒ（ｎｍ）と、上記凹部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差ｒ’（ｎｍ）とが数式（１）を満たす。
【００１２】
なお、ここで述べる位相差とは、光学補償用塗布膜の面に垂直な方向から見た際の位相差である。本明細書において、特に光入射面に対する角度の言及がない場合、「位相差」は光学補償用塗布膜の面に垂直な方向から見た際の位相差を意味するものとする。
【００１３】
上記の構成によれば、凸部および凹部が人間の目で視認できない程度になるように、光学補償用塗布膜とこれを視る人間との距離を確保した場合に、人間は、凸部および凹部を含む全体領域を巨視的に視ることとなる。
【００１４】
このとき、凸部および凹部を含む全体領域の合成位相差Ｒは、凸部および凹部の位相差ｒおよびｒ’による複屈折性の平均の複屈折性に対応する位相差を示す。そのため、凸部および凹部における位相差ｒおよびｒ’の波長依存性と、全ての凸部および凹部を含む全体領域における合成位相差Ｒの波長依存性とが異なることとなる。
【００１５】
この合成位相差の波長依存性（波長分散）は、凸部および凹部の位相差の差、および、全体領域に対する凸部および凹部の面積比率によって決定される。そのため、合成位相差の波長分散を、材料の制約を受けることなく、容易に制御することができる。
【００１６】
このように、本発明によれば、液晶性高分子を配向させながら塗布し、その際、表面に凹凸形状を付けるだけの簡単な工程により、光の各波長に対する位相差の制御が容易な光学補償用塗布膜を提供することができる。
【００１７】
さらに、本発明の光学補償用塗布膜は、上記凸部および凹部の全てを含む全体領域における波長λｎｍの光に対する合成位相差をＲ（λ）としたとき、以下の数式（２）
Ｒ（５４８）≦３５０ｎｍ    数式（２）
を満たすことが好ましい。
【００１８】
高画質の液晶表示装置用の光学補償のための位相差フィルムとしては、位相差が一般に３５０ｎｍ以下であることが必要である。そのため、上記の構成により、液晶表示装置に好適に使用することができる。
【００１９】
さらに、本発明の光学補償用塗布膜は、上記凸部における波長λｎｍの光に対する位相差をｒ（λ）とし、上記凹部における波長λｎｍの光に対する位相差をｒ’（λ）とし、上記凸部および凹部の全てを含む全体領域における波長λｎｍの光に対する合成位相差をＲ（λ）としたとき、以下の数式（３）（４）（５）
ｒ（５４８）＜ｒ（４４７）    数式（３）
ｒ’（５４８）＜ｒ’（４４７）    数式（４）
Ｒ（５４８）≧Ｒ（４４７）    数式（５）
を満たすことが好ましい。
【００２０】
多くの液晶性高分子を配向させたときの位相差は、正の波長分散を示す。そのため、数式（３）（４）を満たすことから、多くの液晶性高分子を使用することができ、材料の選択の幅が広がることとなる。
【００２１】
一方、上述したように、合成位相差Ｒの波長依存性（波長分散）は、凸部および凹部の位相差の差、および、全体領域に対する凸部および凹部の面積比率によって決定されるものであり、これらを適宜選択することで、容易に制御される。そして、数式（５）を満たすとき、合成位相差は逆の波長分散を示すこととなる。すなわち、光学補償用塗布膜を逆の波長分散を示す位相差膜として使用することができる。
【００２２】
さらに、上記凸部および凹部の全てを含む全体領域における波長λｎｍの光に対する合成位相差をＲ（λ）としたとき、以下の数式（６）
Ｒ（６２８）≧Ｒ（５４８）≧Ｒ（４４７）    数式（６）
を満たすことが好ましい。
【００２３】
これにより、逆の波長分散を示す光学補償用塗布膜を容易に実現することができるとともに、波長分散の度合いも制御できる。また、位相差を縦軸、波長を横軸にとったときのグラフにおいて、傾きが大きな波長分散を示す光学補償用塗布膜を容易に実現することができる。
【００２４】
さらに、本発明の光学補償用塗布膜において、上記液晶性高分子がセルロース誘導体であることが好ましい。
【００２５】
これにより、必要な位相差を得るのに薄膜化が可能であるとともに、安価に入手することができる。
【００２６】
さらに、上記セルロース誘導体が、セルロースの水酸基の水素原子の少なくとも一つが炭素数１〜２０のアルキル基、及び／又は、炭素数１〜２０のシアノアルキル基で置換された化合物であることが好ましい。例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、シアノエチルセルロースから選ばれる少なくとも一つである。
【００２７】
これらの物質は、低加水分解性、低吸湿性等の物性面の安定性が優れているため、光学補償用塗布膜とした際の耐久性が良好である。
【００２８】
また、本発明の光学素子は、透光性の基板と、上記透光性の基板上に形成された、上述の光学補償用塗布膜とを有することを特徴とする。
【００２９】
これにより、光学補償用塗布膜を基板から剥離することなく使用することができる。また、透光性の基板を光学装置における光学素子の一部（例えば、偏光板など）として使用することもできる。
【００３０】
また、本発明の光学補償用塗布膜の製造方法は、基板上に液晶性高分子の溶液または溶融物を塗布する塗布工程により光学補償用塗布膜を形成する光学補償用塗布膜の製造方法であって、上記塗布工程において、当該液晶性高分子を上記基板の面に平行な方向に配向させるとともに、上記光学補償用塗布膜の表面が、凹部と凸部とが繰り返される凹凸形状となり、当該凸部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差ｒ（ｎｍ）と上記凹部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差ｒ’（ｎｍ）とが以下の数式（１）
ｒ−ｒ’≧１０    数式（１）
を満たすように、上記液晶性高分子の溶液または溶融物を塗布することを特徴とする。
【００３１】
上記の構成によれば、液晶性高分子の溶液または溶融物を基板上に当該基板の面に平行な方向に配向させながら塗布することで形成されるため、光学補償用塗布膜は、延伸工程を行うことなく、基板に垂直な方向からみたときに複屈折を示すこととなる。
【００３２】
そして、上述したように、凸部および凹部を含む全体領域の合成位相差Ｒは、凸部および凹部の位相差ｒおよびｒ’による複屈折性の平均の複屈折性に対応する位相差を示す。そのため、各凸部および凹部における位相差ｒおよびｒ’の波長依存性と、全ての凸部および凹部を含む全体領域における合成位相差Ｒの波長依存性とが異なることとなる。
【００３３】
この合成位相差の波長依存性（波長分散）は、各凸部および凹部の位相差の差、および、全体領域に対する凸部および凹部の面積比率によって決定される。そのため、合成位相差の波長分散を、材料の制約を受けることなく、容易に制御することができる。
【００３４】
このように、本発明によれば、液晶性高分子を配向させながら塗布し、その際、表面に凹凸形状を付けるだけの簡単な工程により、光の各波長に対する位相差の制御が容易な光学補償用塗布膜を提供することができる。
【００３５】
さらに、本発明の光学補償用塗布膜の製造方法は、上記基板の面に平行な方向に応力を印加させて上記液晶性高分子の溶液または溶融物を塗布することにより、上記液晶性高分子を上記基板の面に平行な方向に配向させることが好ましい。
【００３６】
これにより、配向膜などを形成することなく、液晶性高分子を配向させることができ、製造工程を簡略化することができる。
【００３７】
さらに、本発明の光学補償用塗布膜の製造方法は、上記基板上に上記液晶性高分子の溶液または溶融物を複数回重ねて塗布することが好ましい。
【００３８】
上記の構成によれば、複数回重ねて塗布する際に、前に塗布した液晶性高分子の溶液または溶融物の層との界面において、基板の面に平行な方向に応力がかかることとなる。その結果、容易に液晶性高分子を配向させることができる。
【００３９】
さらに、本発明の光学補償用塗布膜の製造方法は、表面が凹凸形状である塗布部材により上記液晶性高分子の溶液または溶融物を塗布することにより、上記光学補償用塗布膜の表面を凹凸形状にすることが好ましい。
【発明の効果】
【００４０】
本発明に係る光学補償用塗布膜は、液晶性高分子の溶液または溶融物を基板上に当該基板の面に平行な方向に配向させながら塗布することで形成される光学補償用塗布膜であって、表面は、凹部と凸部とが繰り返される凹凸形状を有しており、上記凸部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差をｒ（ｎｍ）とし、上記凹部における波長５４８ｎｍの光に対する位相差をｒ’（ｎｍ）としたとき、以下の数式（１）
ｒ−ｒ’≧１０    数式（１）
を満たす。
【００４１】
これにより、煩雑な工程を必要とせず、かつ、光の各波長に対する位相差の制御が容易な光学補償用塗布膜を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の光学補償用塗布膜に関する実施の一形態について図１〜図３に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００４３】
（構造について）
本実施形態に係る光学補償用塗布膜の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る光学補償用塗布膜の一例を示す図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）は断面図を示す。
【００４４】
図１に示されるように、光学補償用塗布膜１は、基板１０上に液晶性高分子を溶媒に溶解させた溶液又は液晶性高分子の溶融物を塗布することで形成される膜である。光学補償用塗布膜１において、液晶性高分子は、基板１０の上面に平行な方向に配向している。これにより、基板１０に垂直な方向からみたとき、光学補償用塗布膜１は複屈折Δｎを有することとなる。なお、本実施形態では、波長５４８ｎｍの光に対する光学補償用塗布膜１の複屈折Δｎが、０．００１≦Δｎ≦０．３５を満たすことが好ましい。
【００４５】
また、光学補償用塗布膜１は、その一方の表面が、凹部２と凸部３とが交互に繰り返される凹凸形状となっている。なお、図１（ｂ）では、断面が鋸歯状の凹凸形状が示されているが、形状はこれに限定されず、凹部２と凸部３とが交互に繰り返されればよい。例えば、断面が三角関数のような曲線であってもよい。
【００４６】
上述したように、光学補償用塗布膜１は、垂直方向からみたとき、複屈折性を有している。そして、凹部２と凸部３とでは厚みが異なる。一般に、位相差Ｒｅは、複屈折Δｎと厚みｄとから、Ｒｅ＝Δｎ×ｄ  で表現される。そのため、凹部２と凸部３とでは、位相差が異なることとなる。
【００４７】
本実施形態では、波長５４８ｎｍの光に対する、隣接する凹部２と凸部３との位相差の差が１０ｎｍ以上になるように、凹部２および凸部３の厚みが設定されている。
【００４８】
ここで、凹部２および凸部３の境界は、次のようにして決められる。すなわち、光学補償用塗布膜１の面の位置座標を、当該膜の面上の２つの軸であるＸ軸及びＹ軸上の座標で表し、座標（ｘ，ｙ）における位相差をｒ（ｘ、ｙ）とし、フィルム面の全面積をＡとするとき、
【００４９】
【数１】
0005191783.tif 000002
【００５０】
で表される平均位相差ｒＡＶＥを有する座標を繋ぐ線を凹部２と凸部３との境界に設定すればよい。このような設定を行うことで、平均位相差ｒＡＶＥ以上の位相差ｒ（ｘ、ｙ）を有し、かつフィルム面に沿って連続する領域が凸部３となり、当該平均位相差ｒＡＶＥ未満の位相差ｒ（ｘ、ｙ）を有し、かつフィルム面に沿って連続する領域が凹部２となる。
【００５１】
なお、本実施形態に係る光学補償用塗布膜１は、基板１０に塗布された状態で使用されてもよいし、基板１０から剥離された状態で使用されてもよい。光学補償用塗布膜１が基板１０に塗布された状態で使用される場合、光学補償用塗布膜１と基板１０とを備えた光学素子１１が光学装置に組み込まれることとなる。
【００５２】
尚、光学補償用塗布膜１の凸部３の位相差ｒ（λ）ｎｍは、例えば以下のようにして求められる。
【００５３】
偏光方向が平行な一対の偏光板の間に位相差ｒｅｆ（ｎｍ）の膜を遅相軸が上記偏光板の偏光方向と４５°ずれるように配置し、一方の偏光板からの波長λ（ｎｍ）の直線偏光が膜及び他方の偏光板を透過するときの透過率Ｉ(λ)と、波長λの光に対する位相差ｒｅｆとの関係は、
Ｉ(λ)＝１／２＋１／２・cos(２πｒｅｆ／λ)
で表されることから、光入射面に平行な方向に沿って複数の凹部２と凸部３とが複数存在する光学補償用塗布膜１の場合、凸部３の位相差ｒ（λ）に起因する透過率を求め、該透過率を示す位相差を上記関係式に基づいて算出し、その値を位相差ｒ（λ）とすればよい。
【００５４】
又は、微小な単位領域の位相差を測定する場合、顕微偏光分光光度計を用いて測定することができる。例えば、（株）オーク製作所の顕微偏光分光光度計を用いた液晶セルギャップ測定装置（ＴＦＭ−１２０ＡＦＴ−ＰＣ）を用いることにより、約１０μｍ角までの微小領域の位相差を測定することが可能である。
【００５５】
なお、上述したように、波長５４８ｎｍの光に対する光学補償用塗布膜１の複屈折Δｎが、０．００１≦Δｎ≦０．３５を満たすことが好ましい。すなわち、凸部３の厚みをｄｎｍ、凸部３の位相差をｒ（λ）ｎｍとすると、０．００１≦ｒ（λ）／ｄ≦０．３５となることが好ましい。液晶表示装置等の光学装置に組み込まれる光学補償用塗布膜１の厚みとしては、一般に、１〜１００μｍのものが使用される。また、液晶表示装置の光学補償として光学補償用塗布膜１を用いる場合、光学補償するための位相差としては一般に３５０ｎｍ以下のものが適している。そのため、１μｍのような薄い光学補償用塗布膜１であっても、光学補償を行うためには、複屈折Δｎは０．３５以下であることが好ましい。また、複屈折Δｎが０．００１以上であることにより、１００μｍのような厚い光学補償用塗布膜１を用いることにより、１００ｎｍ以上の位相差を発現することができる。
【００５６】
また、各凹部２および凸部３の形状は特に限定されるものではなく、例えば、凹部２および凸部３の各々が矩形状であり、長手方向を平行にしてストライプ状に配置されていてもよい。このような配置を有する光学補償用塗布膜１又は光学素子１１は比較的製造しやすい。また、複数の単位領域の一部は、楕円状または円状であってもよい。
【００５７】
（材料について）
（液晶性高分子）
本実施形態において、液晶性高分子は、サーモトロピック型およびリオトロピック型のどちらでもよい。このような液晶性高分子としては、以下のものが挙げられる。すなわち、ポリ（γ−ベンジル  Ｌ−グルタメート）、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．  Ｃｈｅｍ．  １７９，２７３−２７６（１９７８）記載のポリアクリレート、同誌記載のポリメタクリレート等の液晶性高分子が挙げられる。これらの中でも、塗布膜とした時に大きな配向複屈折を得やすい、すなわち、必要な位相差を得るのに薄膜化が可能な液晶性高分子、セルロース誘導体が好ましく、安価に入手可能なことから、セルロース誘導体がより好ましい。セルロース誘導体の中でも、低加水分解性、低吸湿性等の物性面の安定性から、セルロースのエーテル系誘導体が好ましい。具体的には、セルロースの水酸基の水素原子の少なくとも一つが、炭素数１〜２０のアルキル基、及び／又は、炭素数１〜２０のシアノアルキル基で置換された化合物であり、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、ブチルセルロース、ペンチルセルロース、ヘキシルセルロース、ヘプチルセルロース、オクチルセルロース、シクロペンチルセルロース、シクロヘキシルセルロース、メチルエチルセルロース、メチルプロピルセルロース、メチルブチルセルロース、メチルペンチルセルロース、メチルヘキシルセルロース、メチルヘプチルセルロース、メチルオクチルセルロース、メチルシクロペンチルセルロース、メチルシクロヘキシルセルロース、エチルプロピルセルロース、エチルブチルセルロース、エチルペンチルセルロース、エチルヘキシルセルロース、エチルヘプチルセルロース、エチルオクチルセルロース、エチルシクロペンチルセルロース、エチルシクロヘキシルセルロース、シアノメチルセルロース、シアノエチルセルロース等が挙げられる。これらのセルロース誘導体は、単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００５８】
なお、セルロース誘導体が液晶性を発現することは公知である（例えば、セルロース学会（編）：セルロースの事典，２６３−２８０，朝倉書店（２０００））。
【００５９】
また、上記した液晶性高分子の数平均分子量の下限は好ましくは５０００、より好ましくは８０００、さらに好ましくは１００００であり、上限は好ましくは１００００００、より好ましくは５０００００、さらに好ましくは３０００００である。数平均分子量が５０００より小さいと塗布膜の強度が低下する傾向にあり、数平均分子量が１００００００より大きいと加工性が劣る傾向にある。尚、当該数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）法により測定した値である。本実施形態では、数平均分子量が異なる上記した高分子の２種以上を併用してもよく、単独で使用してもよい。
【００６０】
（溶媒）
次に、本実施形態に係る光学補償用塗布膜１を形成するために使用する液晶性高分子を溶解して塗布溶液とするための溶媒について説明する。溶媒は、液晶性高分子が可溶であれば特に限定されるものではないが、溶解性、液晶性の発現性等の観点から、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、カルボン酸系溶媒が好適に用いられる。具体的な例としては、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエーテル系溶媒；アセトン、２−ブタノン、４−メチル−２−ペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，１，２−テトラクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、ペンタクロロエタン、ヘキサクロロエタン、１−クロロプロパン、２−クロロプロパン、１，１−ジクロロプロパン、１，２−ジクロロプロパン、１，３−ジクロロプロパン、２，２−ジクロロプロパン、１，２，３−トリクロロプロパン、クロロベンゼン、１，２−ジクロロベンゼン、１，３−ジクロロベンゼン、１，４−ジクロロベンゼン、１，２，３−トリクロロベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼン、１，３，５−トリクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素系溶媒；酢酸、アクリル酸、メタクリル酸等のカルボン酸系溶媒等が挙げられる。これらの中でも、塗布後の膜の乾燥性の観点から、エチルエーテル、イソプロピルエーテル、１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、アセトン、２−ブタノン、４−メチル−２−ペンタノン、シクロヘキサノン、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタンを用いることが好ましい。これらの溶媒は、単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６１】
また、溶媒量は、前記液晶性高分子と溶媒の総重量に対する前記液晶性高分子の割合が下限１重量％、上限７０重量％の範囲で用いるのが好ましく、下限２重量％、上限６０重量％の範囲で用いるのがより好ましく、下限３重量％、上限５０重量％の範囲で用いるのがさらに好ましい。前記液晶性高分子の割合が１重量％より小さい場合は塗布膜厚が薄くなり、必要な膜厚が得られ難くなる傾向があり、７０重量％より大きい場合は塗布溶液の粘度が高くなり過ぎ、作業性が劣る傾向がある。
【００６２】
（添加剤）
次に、本実施形態の光学補償用塗布膜１の特性を改質する目的で加えることが可能な添加剤について説明する。添加剤としては、酸化防止剤（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製ＩＲＧＡＮＯＸ  １０１０、ＩＲＧＡＮＯＸ  １１３５、ＩＲＧＡＮＯＸ  １３３０等のヒンダードフェノール類）、加工安定剤（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製ＨＰ−１３６、ＩＲＧＡＮＯＸ  Ｅ２０１、ＩＲＧＡＦＯＳ  １６８等）、光安定剤（例えば、三共ライフテック製サノールＬＳ−７６５、サノールＬＳ−７７０等のヒンダードアミン類）、紫外線吸収剤（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製ＴＩＮＵＶＩＮ  Ｐ、ＴＩＮＵＶＩＮ  ２１３、ＴＩＮＵＶＩＮ  ３２６等のベンゾトリアゾール類）、接着性改良剤（例えば、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シランカップリング剤）、シラノール縮合触媒（例えば、川研ファインケミカル製アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、アルミキレートＭ等のアルミニウムキレート類）、可塑剤（例えば、ジ２−エチルヘキシルフタレート、ジイソブチルアジペート等のエステル類）、界面活性剤（例えば、住友スリーエム製Ｆｌｕｏｒａｄ  ＦＣ−４３０、Ｆｌｕｏｒａｄ  ＦＣ−４４３０等のフッ素系化合物）、帯電防止剤（例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製ＩＲＧＡＳＴＡＴ  Ｐ１８、ＩＲＧＡＳＴＡＴ  Ｐ２２等）等が挙げられ、これらは本発明の目的及び効果を損なわない範囲において添加することができる。
【００６３】
なお、塗布溶液は、例えば上記各成分を溶媒の融点以上、沸点以下の温度で、混合後静置又は攪拌混合等することにより得られる。
【００６４】
（基板）
次に、面上に光学補償用塗布膜１が形成される基板１０について説明する。上述したように、当該基板１０は、光学補償用塗布膜１が塗布された状態で、液晶表示装置等の光学装置に組み込まれてもよい。このような場合、基板１０は透光性であることが好ましい。透光性の基板１０としては、各種のものが使用可能であるが、具体的な化合物の例としては、ポリカーボネート系重合体；ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のポリアクリル酸エステル；アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等の２塩基酸とエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール等のグリコールとの縮合又はラクトン類の開環重合で得られるポリエステル系重合体；ポリスチレン、ポリ（α−メチルスチレン）等のスチレン系重合体；アクリル酸エステルとスチレンとの共重合体；ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系樹脂、シクロオレフィンポリマー、ポリイソプレンの水素添加物、ポリブタジエンの水素添加物等のポリオレフィン系重合体；トリアセチルセルロース、エチルセルロース等のセルロース系樹脂；ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド；ポリイミド；ポリアミドイミド；ポリビニルアルコール；ポリ塩化ビニル；ポリスルホン；ポリエーテルスルホン；ポリアリレート；エポキシ樹脂；シリコーン樹脂；国際公開第０１／３７００７号公報に記載される化合物等が挙げられる。
【００６５】
また、これらの材料は、例えば溶液流延法、溶融流延法、押出法、カレンダー法等により製膜し、無延伸、または一軸延伸法、二軸延伸法、収縮性フィルムを用いて収縮させる方法（厚み方向延伸）等により延伸し、透光性の基板１０として用いることができる。一方、ガラス板、カラーフィルター、液晶セル等を透光性の基板１０として使用することも可能である。
【００６６】
上述したように、本実施形態で用いる透光性の基板１０は、光学補償用塗布膜１を形成するために使用する液晶性高分子の溶融物を塗布（片面でも両面塗布でもよい）して塗布膜を形成した後、この積層状態である光学素子１１をそのまま各種光学装置に組み込んでも良い。この場合、より簡便に光学素子１１を形成することができる。例えば、透光性の基板１０自体を保護フィルムとして偏光子に貼り付けた、光学補償機能を併せもつ偏光板等が挙げられる。
【００６７】
または、光学補償用塗布膜１を基板１０から剥離して光学補償用塗布膜１自体を各種光学装置に組み込んで使用しても良い。この場合、製造時の簡便性において前者に劣るものの、転写法等の利用によりやはり簡便性に優れている。また、塗布時の溶媒が光学装置へダメージを与える心配がないため、塗布溶液の選択範囲を広げることができる。
【００６８】
（位相差の波長分散について）
本実施形態の光学補償用塗布膜１では、使用する液晶性高分子の配向度、および、凹部２と凸部３との厚みを適宜設計することにより、容易に光学補償用塗布膜１の全体の位相差の波長分散を制御できる。そこで、本実施形態の光学補償用塗布膜１において、全体の位相差の波長分散がどのようにして決定されるかについて説明する。なお、この原理の詳細については、本発明者らによる国際出願：ＰＣＴ／ＪＰ２００７／０７３２４６に記載している通りであるため、ここでは簡略化して説明する。
【００６９】
本実施形態の光学補償用塗布膜１は、基板１０の面に平行な方向に沿って存在する複数の凹部２と凸部３とからなり、同一波長（ここでは、５４８ｎｍ）の光に対する位相差が隣接する凹部２と凸部３との間で１０ｎｍ以上異なる。そして、各凹部２および各凸部３における位相差の波長依存性と、全ての凹部２および凸部３を含む全体領域における合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性とが異なることを利用するものである。
【００７０】
尚、ｒ（λ）は波長λ（ｎｍ）の光で測定した凸部３の位相差であり、ｒ’（λ）は波長λ（ｎｍ）の光で測定した凹部２の位相差であり、Ｒ（λ）は波長λ（ｎｍ）の光で測定した膜面内の合成位相差である。ここで述べる位相差とは、光入射面に垂直な方向から見た際の位相差である（本明細書において、特に光入射面に対する角度の言及がない場合、「位相差」は光入射面に垂直な方向から見た際の位相差を意味するものとする。）。合成位相差とは、全体領域を巨視的にみたときの位相差のことである。更に、「利用」とは、全体領域を１つの素子として合成位相差の波長依存性を利用することを意味している。
【００７１】
このとき、合成位相差Ｒ（λ）は、各凹部２および各凸部３の位相差による複屈折性の平均の複屈折性に対応する位相差を示す。ここで、位相差が同じであってもそこに入射する光の波長が異なれば、異なる複屈折性を示すこととなる。
【００７２】
例えば、複屈折性を示す特徴量として、偏光板の偏光軸が互いに平行（平行ニコル状態）にした２枚の偏光板の間に、位相差ｒｅ（ｎｍ）を有するフィルムを、その遅相軸が偏光板の透過軸と角度θ（ｒａｄ）を成すように置いたときの、波長λ（ｎｍ）の透過率Ｉ(θ，λ)を考える。このとき、透過率は次式で与えられる。
【００７３】
Ｉ(θ，λ)＝cos４θ＋sin４θ＋１／２・cos(２πｒｅ／λ)・sin２(２θ)
ここで、θをπ／４ｒａｄ（＝４５°）とすると、透過率は次式となり、三角関数で示される。
【００７４】
Ｉ(π／４，λ)＝１／２＋１／２・cos(２πｒｅ／λ)
ただし、その周期は、波長によって異なる。各単位領域において位相差が波長に拘わらず同じ値であったとしても、合成位相差は波長によって変化する。逆に、各凹部２および各凸部３において位相差が正の波長分散を示していたとしても、合成位相差が波長によって変化しない場合もありえる。なお、本明細書では、「正の波長分散」とは波長５４８ｎｍの光で測定した位相差を１として他の波長の光で測定した位相差をその相対値として表した時、長波長になるにしたがってその相対値が小さくなることを意味する。反対にその相対値が大きくなる場合を「逆の波長分散」と称する。
【００７５】
この合成位相差の波長依存性（波長分散）は、凹部２および凸部３の位相差の差と全体領域に対する凹部２および凸部３の面積比率によって決定される。凹部２および凸部３の位相差の差は、その厚さの差に依存する。
【００７６】
例えば、表面に矩形の凹凸を有する高分子の膜が同一材料で形成されている場合において、十点平均粗さをＲｚＪＩＳ（μｍ）、接触式膜厚計等により膜の凸部３で測定した平均膜厚をｄ（μｍ）とすると、凹部２と凸部３の複屈折は同等であるので単位領域の位相差の平均的な大きさの比はそれぞれの部位の厚さの比で表される。すなわち、
（ｄ−ＲｚＪＩＳ）／ｄ＝１−ＲｚＪＩＳ／ｄ
となる。したがって、ＲｚＪＩＳ／ｄを制御することにより、凹部２および凸部３の位相差の比が制御できる。
【００７７】
Ｒ（５４８）−Ｒ（４４７）＞ｒ（５４８）−ｒ（４４７）      数式Ａ
の関係を得る観点から、ＲｚＪＩＳ／ｄは下限０．０５が好ましく、下限０．１がより好ましく、下限０．１５がさらに好ましい。ＲｚＪＩＳ／ｄが０．０５より小さいと隣接する単位領域の位相差の差が十分にとれなくなる場合が生じ、数式Ａの関係が得られなくなる傾向がある。尚、上限は１より小さければ特に制約はない。ＲｚＪＩＳ／ｄ＝１の場合、一つの膜でなくなるため上限は１より小さい値が必要となる。
【００７８】
以上のことから、合成位相差の波長分散は材料の制約を受けることなく容易に制御することができる。
【００７９】
また、全体領域の合成位相差の波長分散を各単位領域の位相差及び面積比率で制御できるため、材料による制約を受けない。つまり、波長分散以外の特性、例えばガラス転移温度、光弾性係数等の諸物性が目的のものになるように材料を選択できる。
【００８０】
このように、本発明は全体領域を１つの素子として、巨視的にみた合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性を利用するものである。
【００８１】
また、光学補償用塗布膜１は、上記合成位相差Ｒ（λ）の波長依存性が、
Ｒ（４４７）≦Ｒ（５４８）≦Ｒ（６２８）
を満たすものであってもよい。
【００８２】
これにより、逆の波長分散を示す光学補償用塗布膜１を容易に実現することができるとともに、波長分散の度合いも制御できる。また、従来材料により波長分散を制御していた場合に比べて、より大きな逆の波長分散を容易に実現することができる。
【００８３】
また、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）方式、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）方式等の高画質を有する液晶表示装置の光学補償として本発明の光学補償用塗布膜１又は光学素子１１を用いる場合、位相差としては一般に３５０ｎｍ以下が必要される。そのため、合成位相差Ｒ（５４８）は３５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００８４】
なお、
Ｒ（５４８）−Ｒ（４４７）＞ｒ（５４８）−ｒ（４４７）
の関係を得る観点から、隣接する凹部２および凸部３の位相差の差は、下限１０ｎｍが好ましく、下限５０ｎｍがより好ましく、下限１００ｎｍがさらに好ましい。
【００８５】
更に、各凹部２および凸部３の光軸は同一方向とすることが好ましいことから、光軸のバラツキは、±５度以内が好ましく、±３度以内がより好ましく、±１度以内がさらに好ましい。
【００８６】
（適用例）
次に、光学補償用塗布膜１が適用できる表示装置について説明する。表示装置としては、ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイ等が挙げられる。液晶ディスプレイとしては、例えば、光源／導光板／光拡散板／プリズムシート／輝度向上フィルム／偏光板／液晶セル／偏光板の順に構成された液晶表示装置等が挙げられるが、液晶セルの入射光側及び／又は出射光側に本発明の光学補償用塗布膜１又は光学素子１１を装着することにより光学補償のされた表示装置とすることができる。液晶セルの方式としては、ＴＮ方式、ＶＡ方式、ＩＰＳ方式、ＯＣＢ方式等挙げられる。
【００８７】
尚、本発明の光学補償用塗布膜１又は光学素子１１は、ＴＮ方式、ＶＡ方式、ＩＰＳ方式、ＯＣＢ方式等の液晶セルを用いた液晶ディスプレイの視野角拡大用途に使用できる。また、光学補償用塗布膜１又は光学素子１１は、ビデオ、カメラ、携帯電話、パソコン、テレビ、モニター、自動車のインパネ等の液晶表示装置作製部品等に好適に使用できる。
【００８８】
なお、光学補償用塗布膜１は、これらを適用する表示装置の表示セルに対応する領域に凹部２および凸部３を複数存在させることが望ましい。存在状態により、好ましい大きさは異なるが、例えば、ストライプ状に凹部２および凸部３を存在させる場合、その幅は上限１００μｍが好ましく、上限５０μｍがより好ましく、上限２０μｍがさらに好ましい。すなわち、表示装置を実際に視認する際に、単位領域が平均化されて見えることが必要であり、その絶対的な大きさは適用される装置に依存し限定的ではない。ここで、表示セルとは、表示装置の最小の表示単位（ドット）を示すものである。例えば、１つの液晶セルに３原色（ＲＧＢ）のカラーフィルターのいずれかの色を重ね、３色の液晶セルが合わさり、一画素を形成している場合、該一画素を構成するサブピクセルであるＲ，Ｇ，Ｂ各々の液晶セルを表示セルという。なお、表示セルはＥＬセルであってもよい。
【００８９】
また、上述したように、光学補償用塗布膜１は、基板から剥離された状態で使用されてもよいし、基板から剥離せず、基板とともに使用されてもよい。この場合、基板１０および光学補償用塗布膜１を含む光学素子１１は、そのまま各種表示装置に組み込むことができる。
【００９０】
（製造方法）
次に、本実施形態に係る光学補償用塗布膜１の製造方法について説明する。本実施形態に係る製造方法は、基板の面に液晶性高分子の溶液または溶融物を凹凸を有するバー、ロール等の塗布部材を用いて、当該基板の面に平行な方向に応力をかけながら塗布するとともに、塗布中に膜表面に凹凸を形成する溶液キャスティング法または溶融キャスティング法である。
【００９１】
図２は、本製造方法で用いる塗布部材の一例を示す図である。図２に示されるように、塗布部材として、塗工用バー２１の周囲に金属線２２を巻いたバーコータ２０を用いることができる。バーコータ２０は、塗工用バー２１の軸に垂直な方向に移動させ、溶液を基板１０上に塗布するものである。
【００９２】
図３は、バーコータの拡大図である。図３に示されるように、塗工用バー２１の軸からの距離は、隣接する金属線２２の境界部分（図中Ａ部と記載）と、金属線２２の中心部分（図中Ｂ部と記載）とでは異なる。そのため、バーコータ２０を移動させたとき、液晶性高分子の溶液または溶融物は、金属線２２の境界部分（図中Ａ部）の厚みの方が、金属線２２の中心部分（図中Ｂ部）よりも厚くなる。ただし、液晶性高分子の溶液または溶融物の粘度が低すぎる場合、溶液については乾燥までの間に、溶融物については冷却されるまでの間に、厚みが均一になるように移動してしまう。そこで、乾燥または冷却までの間に厚みが均一にならないように、液晶性高分子の溶液または溶融物の粘度が設定されている。
【００９３】
そして、後述する乾燥工程で乾燥させること、または溶融物についてはガラス状態まで冷却することにより、バーコータ２０を移動させた後の状態、つまり、液晶性高分子の溶液または溶融物において、バーコータ２０のＡ部が通過した部分の厚みがＢ部が通過した部分よりも厚くなっている状態を維持することとなる。その結果、バーコータ２０のＡ部が通過した部分が凸部３となり、Ｂ部が通過した部分が凹部２となる。このように、バーコータ２０を用いて塗布することにより、容易に、光学補償用塗布膜１の表面に凹部２および凸部３が繰り返される凹凸形状を形成することができる。
【００９４】
また、バーコータ２０で塗布する際に、基板１０の面に平行な方向に応力をかけながら塗布する。これにより、応力をかけた方向又はその方向とほぼ直交する方向に配向させることができ、その配向方向に光軸を得ることができる。すなわち、塗布方向（バーコータの移動方向）を０度方向とし、左回りを正の角度とした時、光学補償用塗布膜１の配向角がほぼ０度（塗布方向）又はほぼ９０度又はほぼ−９０度のものを得ることができ、その方向に光軸を有する光学補償用塗布膜１とすることができる。光軸を装置内の他の部材と必要な相対的位置関係となるようにすることを容易にするという観点から、配向角は前記それぞれの角度の±５度以内の振れの範囲にあることが好ましく、±３度以内の振れの範囲にあることがより好ましく、±１度以内の振れの範囲にあることがさらに好ましい。このような制御がされていると、前記の他の部材がロール形状のものから裁断して用いられている場合、例えば、光学補償用塗布膜１の光軸をそのロールの長辺方向（ＭＤ方向）又は短辺方向（ＴＤ方向）に合わせて予めロールｔｏロールで貼り合せておいた後、必要なサイズに裁断することが可能であり、製造の簡略化が図れるので効果が大である。
【００９５】
また、このように、応力をかけながら塗布することで液晶性高分子を配向させ、光学補償用塗布膜１に複屈折性を与えている。そのため、延伸工程を行う必要がなく、製造の簡略化が図れる。さらに、延伸工程を行う必要がないため、バーコータ２０を用いて形成された、光学補償用塗布膜１の表面の凹部２および凸部３の厚みが延伸工程によって変化することがない。このため、凹部２および凸部３の厚みの制御が容易となる。
【００９６】
液晶性高分子の溶液または溶融物に容易に応力をかけるためには、液晶性高分子の溶液または溶融物を複数回塗布することが好ましい。この場合、前に塗布された液晶性高分子の溶液または溶融物の層との界面において、互いの溶液または溶融物が浸透し合う。その結果、界面においてあたかも接着されたかのような現象が生じ、塗布方向に応力が発生しやすくなる。これにより、液晶性高分子を容易に配向させることができる。
【００９７】
液晶性高分子の溶液または溶融物を複数回塗布する場合、最後に塗布するときにのみバーコータ２０を使用し、それ以外の塗布の際には、表面が平滑な塗布部材を用いてもよい。最後に塗布するときにのみバーコータ２０を使用することで、光学補償用塗布膜１の表面を凹凸形状にすることができるからである。
【００９８】
なお、液晶性高分子の溶液または溶融物を１回のみ塗布する場合には、粘度及びせん断速度（本実施形態の場合はバーコータ２０の移動速度に関係）を大きくすればよい。これにより、１回のみの塗布でも液晶性高分子を配向させることができる。また、１回のみの塗布の場合、液晶性の発現しやすい液晶性高分子を用いることが好ましい。
【００９９】
そして、溶液キャスティング後には乾燥を行う。この乾燥方法としては、液晶性高分子の溶液を塗布した基板を、例えば空気中又は窒素等の不活性ガス中に放置（風乾）する方法、熱風オーブン、赤外線加熱炉等で加熱乾燥する方法、真空乾燥機等で減圧乾燥する方法等により、あるいはこれらを組み合わせて行うことができる。
【０１００】
乾燥温度条件としては、定温、多段階昇温のいずれも用いることができる。定温の場合、下限１０℃、上限２００℃の温度範囲が好ましく、下限１５℃、上限１８０℃がより好ましく、下限２０℃、上限１６０℃がさらに好ましい。乾燥温度が１０℃より低いと乾燥時間が長くなる傾向があり、２００℃より高いと塗布膜や基板の熱劣化が生じ易くなる傾向がある。このような定温乾燥を用いることができるが、効果的に乾燥させるためには多段階に温度を上げることが好ましく、経済的観点から１次乾燥、２次乾燥の２段乾燥が特に好ましい。
【０１０１】
２段乾燥を行う場合、１次乾燥は、下限１０℃、上限５０℃の温度範囲が好ましく、下限１５℃、上限４５℃がより好ましく、下限２０℃、上限４０℃がさらに好ましい。１次乾燥は、２次乾燥時の発泡を抑制するのに有効である。１次乾燥温度が１０℃より低いと発泡を抑制するために必要な乾燥時間が長くなる傾向があり、５０℃より高いと発泡し易くなる傾向がある。
【０１０２】
２次乾燥においては、下限５５℃、上限２００℃の温度範囲が好ましく、下限６５℃、上限１８０℃がより好ましく、下限７５℃、上限１６０℃がさらに好ましい。２次乾燥は、溶媒をほぼ完全に除去するのに有効である。２次乾燥温度が５５℃より低いと乾燥時間が長くなる傾向があり、２００℃より高いと塗布膜や基板の熱劣化が生じ易くなる傾向がある。
【０１０３】
なお、光学補償用塗布膜１の表面の凹凸を、膜の位相差に対して相対的に低位相差（理想的には０が好ましい）の材料（つまり、光入射面に垂直な方向から見た際に複屈折を示さない材料：例えば、アクリル系樹脂などの紫外線や電子線で硬化可能な樹脂）で埋め、光学補償用塗布膜１の表面を均一化させてもよい。これにより、光の散乱を防止することができる。
【０１０４】
このような低位相差の材料の他の例としては、未延伸状態の以下の重合体が挙げられる。ポリカーボネート系重合体；ポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のポリアクリル酸エステル；アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸等の２塩基酸とエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール等のグリコールとの縮合又はラクトン類の開環重合で得られるポリエステル系重合体；ポリスチレン、ポリ（α−メチルスチレン）等のスチレン系重合体；アクリル酸エステルとスチレンとの共重合体；ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系樹脂、シクロオレフィンポリマー、ポリイソプレンの水素添加物、ポリブタジエンの水素添加物等のポリオレフィン系重合体；トリアセチルセルロース、エチルセルロース等のセルロース系樹脂；ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド；ポリイミド；ポリアミドイミド；ポリビニルアルコール；ポリ塩化ビニル；ポリスルホン；ポリエーテルスルホン；ポリアリレート；エポキシ樹脂；シリコーン樹脂；国際公開第０１／３７００７号公報に記載される化合物等である。
【０１０５】
（本製造方法による実施例）
以下に、本発明をより詳細に説明するために実施例を示すが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。まず、最初に、各種のパラメータの測定方法について説明する。
【０１０６】
（１）合成位相差（Ｒ（４４７），Ｒ（５４８），Ｒ（６２８））の測定
王子計測機器製自動複屈折計ＫＯＢＲＡ−ＷＲを用いて、２５℃下で波長４４７ｎｍの光、波長５４８ｎｍの光、波長６２８ｎｍの光による測定をスポット５．８ｍｍ角の条件で行った。
【０１０７】
（２）全体領域の配向角の測定
液晶性高分子の溶液の塗布方向が測定装置の０度方向となるように、王子計測機器製自動複屈折計ＫＯＢＲＡ−ＷＲに装着し、波長５９０ｎｍの光により、配向角（０度方向とサンプルの遅相軸のなす角度）を測定した。複数回重ねて塗布したサンプルの場合は、最後の塗布方向が０度方向となるようにした。尚、配向角は０度方向から左回りの角度を正の値とし、右回りの角度を負の値として表した。
【０１０８】
（３）膜の表面凹凸の十点平均粗さ（ＲｚＪＩＳ）の測定
ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１記載の十点平均粗さ（ＲｚＪＩＳ）を塗布方向に対して垂直方向に測定した。複数回重ねて塗布したサンプルの場合は、最後の塗布方向に対して垂直方向に測定した。
【０１０９】
（４）膜の凸部および凹部の位相差の測定
オーク製作所の顕微偏光分光光度計を用いた液晶セルギャップ測定装置（ＴＦＭ−１２０ＡＦＴ−ＰＣ）を用いて、２５℃下で波長４４７ｎｍの光、波長５４８ｎｍの光による測定をスポット１００μｍ角の条件で行った。なお、ｒ（４４７）およびｒ（５４８）は、それぞれ、膜の凸部３における波長４４７ｎｍおよび位相差５４８ｎｍの光に対する位相差であり、ｒ’（４４７）およびｒ’（５４８）は、それぞれ、膜の凹部２における波長４４７ｎｍおよび位相差５４８ｎｍの光に対する位相差である。凸部３の位相差を測定する場合には、スポットの中心と凸部３において最も膜厚の厚い点とが一致するような条件で測定した。また、凹部２の位相差を測定する場合には、スポットの中心と凹部２において最も膜厚の薄い点とが一致するような条件で測定した。また、光学補償用塗布膜１の中心付近に位置する凸部３および当該凸部３に隣接する凹部２について位相差を測定した。
【０１１０】
（実施例１）
エチルセルロース（ダウケミカル製ＥＴＨＯＣＥＬ  ＳＴＤ型Ｐｒｅｍｉｕｍ  ＦＰグレード，品番：１００，数平均分子量：６３４００，ＤＳ：２．５）１０．０ｇに塩化メチレン４０．０ｇを加え、２５℃下で溶解した。この塗布溶液を番線Ｎｏ．７（線径１８０μｍの金属線）のバーコーターを用いて１５０μｍ厚のガラス基板（平均屈折率：１．５２，面内位相差：０ｎｍ）に、ガラス基板の設置位置より奥側から手前側に塗布した後、続けてもう一度、同一方向に重ねて塗布し、ガラス基板および塗布膜からなる塗布基板とした。その後、この塗布基板を２５℃で５分間、空気中で乾燥し、更に、１００℃で５分間、空気中で乾燥して光学素子１１を作製した。乾燥後の光学補償用塗布膜１の凸部３における平均膜厚（ｄ（ｎｍ））は、接触式膜厚計により光学素子１１の平均厚みを測定し、ガラス基板の厚さを差し引くことにより求めた。次に、上記によって得られた光学素子１１の物性測定を行った。その結果を表１に示す。
【０１１１】
なお、番線Ｎｏ．７（線径１８０μｍの金属線）のバーコーターを用いているため、凹部２および凸部３の幅は、約９０μｍである。そのため、スポット１００μｍ角の条件で行った液晶セルギャップ測定装置（ＴＦＭ−１２０ＡＦＴ−ＰＣ）による測定は、凹部２および凸部３の位相差をほぼ的確に示している。
【０１１２】
また、表１において、Ｒ（４４７）、Ｒ（５４８）、Ｒ（６２８）は、複数の凹部２および凸部３を含む領域の合成位相差であり、それぞれ、波長４４７ｎｍ、波長５４８ｎｍ、波長６２８ｎｍの光に対する位相差を示している。上述したように、合成位相差は、スポット５．８ｍｍ角の条件で測定されている。また、凹部２および凸部３の幅は、約９０μｍである。そのため、スポットの中には、凹部２および凸部３が約３２個ずつ含まれることとなる。よって、合成位相差は、複数の凹部２および凸部３を巨視的に見たときの位相差を的確に示している。以下の実施例２−８についても同様である。
【０１１３】
（実施例２）
実施例１で作製した塗布溶液を番線Ｎｏ．７のバーコーターを用いて１５０μｍ厚のガラス基板（平均屈折率：１．５２，面内位相差：０ｎｍ）に、ガラス基板の設置位置より奥側から手前側に塗布した後、続けてもう一度、同一方向に重ねて塗布し、さらに続けてもう一度、同一方向に重ねて塗布し、塗布基板とした。その後、この塗布基板を２５℃で５分間、空気中で乾燥し、更に、１００℃で５分間、空気中で乾燥して光学素子１１を作製した。乾燥後の光学補償用塗布膜１の凸部３における平均膜厚（ｄ（ｎｍ））は、接触式膜厚計により光学素子１１の平均厚みを測定し、ガラス基板の厚さを差し引くことにより求めた。次に、上記によって得られた光学素子１１の物性測定を行った。その結果を表１に示す。
【０１１４】
（実施例３）
実施例１で作製した塗布溶液を番線Ｎｏ．７のバーコーターを用いてガラス基板の代わりに、１５０μｍ厚のポリエチレンナフタレートフィルムに、そのフィルムの長辺方向（ＭＤ方向）と平行に塗布した後、続けてもう一度、同一方向に重ねて塗布し、塗布基板とした。その後、この塗布基板を２５℃で５分間、空気中で乾燥し、更に、１００℃で５分間、空気中で乾燥した後、光学補償用塗布膜１をポリエチレンナフタレートフィルムより剥がし、光学補償用塗布膜１の凸部３における平均膜厚（ｄ（ｎｍ））を接触式膜厚計により測定した。次に、物性測定を行った。その結果を表１に示す。
【０１１５】
（実施例４）
実施例１で作製した塗布溶液を番線Ｎｏ．７のバーコーターを用いて１５０μｍ厚のポリエチレンナフタレートフィルムに、そのフィルムの長辺方向（ＭＤ方向）と垂直、すなわち、短辺方向（ＴＤ方向）に塗布した後、続けてもう一度、同一方向に重ねて塗布し、塗布基板とした。その後、この塗布基板を２５℃で５分間、空気中で乾燥し、更に、１００℃で５分間、空気中で乾燥した後、光学補償用塗布膜１をポリエチレンナフタレートフィルムより剥がし、光学補償用塗布膜１の凸部３における平均膜厚（ｄ（ｎｍ））を接触式膜厚計により測定した。次に、物性測定を行った。その結果を表１に示す。ここで得られた配向角は実施例３の結果とほぼ同じであるが、最後の塗布方向が９０度異なることから実施例３とは配向は約９０度ずれており、ポリエチレンナフタレートフィルムの配向や表面の形状等に影響されることなく、光学補償用塗布膜１の配向方向は最後の塗布方向とほぼ一致していることを示している。
【０１１６】
（実施例５）
実施例１で作製した塗布溶液を番線Ｎｏ．７のバーコーターを用いて１５０μｍ厚のポリエチレンナフタレートフィルムに、そのフィルムの長辺方向（ＭＤ方向）と平行に塗布し、塗布基板とした。その後、この塗布基板を２５℃で５分間、空気中で乾燥し、更に、１００℃で５分間、空気中で乾燥した。次に、この塗布基板にもう一度、長辺方向（ＭＤ方向）と平行に重ねて塗布した後、２５℃で５分間、空気中で乾燥し、更に、１００℃で５分間、空気中で乾燥した後、光学補償用塗布膜１をポリエチレンナフタレートフィルムより剥がし、光学補償用塗布膜１の凸部３における平均膜厚（ｄ（ｎｍ））を接触式膜厚計により測定した。次に、物性測定を行った。その結果を表１に示す。
【０１１７】
（実施例６）
実施例１で作製した塗布溶液を番線Ｎｏ．７のバーコーターを用いて１５０μｍ厚のポリエチレンナフタレートフィルムに、そのフィルムの長辺方向（ＭＤ方向）と平行に塗布し、塗布基板とした。その後、この塗布基板を２５℃で５分間、空気中で乾燥し、更に、１００℃で５分間、空気中で乾燥した。次に、この塗布基板に長辺方向（ＭＤ方向）と垂直、すなわち、短辺方向（ＴＤ方向）に重ねて塗布した後、２５℃で５分間、空気中で乾燥し、更に、１００℃で５分間、空気中で乾燥した後、光学補償用塗布膜１をポリエチレンナフタレートフィルムより剥がし、光学補償用塗布膜１の凸部３における平均膜厚（ｄ（ｎｍ））を接触式膜厚計により測定した。次に、物性測定を行った。その結果を表１に示す。ここで得られた配向角は実施例５の結果とほぼ同じであるが、最後の塗布方向が９０度異なることから実施例５とは配向は約９０度ずれており、１回目塗布時の塗布膜の配向や表面の形状等に影響されることなく、光学補償用塗布膜１の配向方向は最後の塗布方向とほぼ一致していることを示している。
【０１１８】
（実施例７）
実施例１で作製した塗布溶液を番線Ｎｏ．７のバーコーターを用いて６０μｍ厚のシクロオレフィンポリマーフィルム（平均屈折率：１．５３，面内位相差：２ｎｍ）に、そのフィルムの長辺方向（ＭＤ方向）と平行に塗布し、塗布基板とした。その後、この塗布基板を２５℃で５分間、空気中で乾燥し、更に、１００℃で５分間、空気中で乾燥した。次に、この塗布基板にもう一度、長辺方向（ＭＤ方向）と平行に重ねて塗布し、２５℃で５分間、空気中で乾燥し、更に、１００℃で５分間、空気中で乾燥した後、長辺方向（ＭＤ方向）に巻き取ることによりロール状の光学素子１１を作製した。光学補償用塗布膜１の凸部３における平均膜厚（ｄ（ｎｍ））及び物性は、シクロオレフィンポリマーフィルムから剥がした後、前記と同様にして測定した。その結果を表１に示す。測定結果から、光学補償用塗布膜１の配向方向は巻き取りロールの長辺方向（ＭＤ方向）であった。
【０１１９】
（実施例８）
実施例１で作製した塗布溶液を番線Ｎｏ．７のバーコーターを用いて６０μｍ厚のシクロオレフィンポリマーフィルム（平均屈折率：１．５３，面内位相差：２ｎｍ）に、そのフィルムの長辺方向（ＭＤ方向）と平行に塗布し、塗布基板とした。その後、この塗布基板を２５℃で５分間、空気中で乾燥し、更に、１００℃で５分間、空気中で乾燥した。次に、この塗布基板に長辺方向（ＭＤ方向）と垂直、すなわち、短辺方向（ＴＤ方向）に重ねて塗布し、２５℃で５分間、空気中で乾燥し、更に、１００℃で５分間、空気中で乾燥した後、長辺方向（ＭＤ方向）に巻き取ることによりロール状の光学素子１１を作製した。光学補償用塗布膜１の凸部３における平均膜厚（ｄ（ｎｍ））及び物性は、シクロオレフィンポリマーフィルムから剥がした後、前記と同様にして測定した。その結果を表１に示す。測定結果から、光学補償用塗布膜１の配向方向は巻き取りロールの短辺方向（ＴＤ方向）であった。
【０１２０】
（比較例１）
実施例１で作製した塗布溶液を、表面が平滑な直径８ｍｍのステンレス製の棒を用いて５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムに、そのフィルムの長辺方向（ＭＤ方向）と平行に塗布し、塗布基板とした。その後、この塗布基板を２５℃で５分間、空気中で乾燥し、更に、１００℃で５分間、空気中で乾燥した。次に、１５０℃で１．３倍、長辺方向に延伸した後、塗布膜をポリエチレンテレフタレートフィルムより剥がして塗布膜の平均膜厚（ｄ（ｎｍ））及び物性測定を行った。その結果を表１に示す。
【０１２１】
【表１】
0005191783.tif 000003
【０１２２】
表１に示されるように、複数回塗布を行ったとしても、最後に塗布を行ったときの塗布方向に配向していることがわかる。また、実施例１−８では、凸部３の位相差ｒ（λ）および凹部２の位相差ｒ’（λ）は、いずれも、波長４４７ｎｍの光に対する値の方が、波長５４８ｎｍの光に対する値よりも大きい。すなわち、正の波長分散を示している。しかしながら、合成位相差Ｒ（λ）は、波長５４８ｎｍの光に対する値の方が、波長４４７ｎｍの光に対する値よりも大きくなっており、逆の波長分散を示すことが確認された。一方、比較例では、厚みのバラツキが小さく、全体領域の波長分散は、正のままである。
【０１２３】
これは、上述したように、厚みの異なる領域である凹部２と凸部３とを設け、それらの位相差の差を１０ｎｍ以上にすることで、全体領域を巨視的にみたときの合成位相差が、凹部２および凸部３の各領域の位相差の波長分散と異ならせることができることを利用したものである。そして、全体領域の合成位相差の波長分散を各単位領域の位相差及び面積比率で制御できるため、材料による制約を受けない。
【０１２４】
（その他の製造方法）
基板の表面に配向膜を形成しておき、その上に液晶性高分子の溶液を塗布してもよい。この場合、基板の面に平行な方向の応力が小さくても、液晶性高分子を容易に配向させることができる。なお、この場合であっても、光学補償用塗布膜１の表面に凹部２と凸部３とを形成させるために、凹凸形状を有するバーコータ２０を塗布部材として用いるなどの方法が必要である。
【０１２５】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明の光学素子は、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイなどの表示装置用の位相差フィルムとして適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る光学補償用塗布膜の一例を示す図であり、（ａ）が斜視図、（ｂ）が断面図である。
【図２】本実施形態に係る製造方法で用いる塗布部材の一例を示す図である。
【図３】図２の拡大図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１    光学補償用塗布膜
２    凹部
３    凸部
１０    基板
２０    バーコータ
２１    塗工用バー
２２    金属線
【図１】
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【図２】
0005191783.tif 000005
【図３】
0005191783.tif 000006