(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機エレクトロルミネッセンスによる発光部、および、非発光部を有し、前記非発光部が金属反射部を有する、有機エレクトロルミネッセンス基板と、
液晶化合物を含む組成物を用いて形成された、前記液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する、前記有機エレクトロルミネッセンス基板の前記発光部が発光した光を、右円偏光および左円偏光に分離する、円偏光分離層と、
前記円偏光分離層によって分離された円偏光を直線偏光にする、面内の位相差は一定で、かつ、同一面内で遅相軸の方向が異なる複数の領域を有する、パターン位相差層と、
偏光子とを、この順に有することを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記有機エレクトロルミネッセンス基板は、波長の異なる光を発光する前記発光部を有する、請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記円偏光分離層の前記液晶配向パターンにおいて、前記液晶化合物由来の光学軸の向きが連続的に回転しながら変化する前記一方向における、前記液晶化合物由来の光学軸の向きが１８０°回転する長さを１周期とした際に、
前記円偏光分離層は、前記１周期の長さが互いに異なる複数種を有する、請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記円偏光分離層は、入射する光の波長に応じて、入射光の波長が長い領域ほど、前記１周期の長さが長い、請求項３に記載の光学装置。
【請求項５】
前記円偏光分離層が、液晶が配向されていない等方領域を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項６】
前記等方領域が、前記有機エレクトロルミネッセンス基板の前記発光部からの光が入射しない領域に設けられる、請求項５に記載の光学装置。
【請求項７】
前記パターン位相差層は、前記偏光子の透過軸に対して、前記遅相軸が＋４５°の領域と、前記遅相軸が−４５°の領域と、を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項８】
支持体を有し、前記支持体の一方の面に、前記円偏光分離層が設けられ、前記支持体の他方の面に、前記パターン位相差層および前記偏光子が設けられる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンスを用いる光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置に代わる表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ（Electro Luminescence）（ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode））の開発が進み、すでに６０インチクラスの大型の表示装置（ディスプレイ）も登場し始めている。【０００３】
有機ＥＬ表示装置を構成する有機ＥＬ基板の表面は、反射率が高いため、特に明環境では外光を反射してしまい、コントラストを悪化させてしまう。
そのため、有機ＥＬ表示装置は、表面に、偏光子とλ／４板とからなる反射防止フィルムが設けられる。【０００４】
例えば、特許文献１には、反射電極、有機ＥＬ発光層および透明電極からなる有機ＥＬ素子部と、位相差板および偏光板からなる円偏光板と、を備え、円偏光板の表面が反射する光の色の補色波長領域の反射率が高い反射防止層を、円偏光板より観察者側に設けられている部材の空気界面に設けた、有機ＥＬ表示装置が記載されている。
また、特許文献２には、偏光子と、λ／４板として機能する位相差層と、バリア層と、バリア機能を有する粘着剤層と、をこの順に備え、バリア層が、厚さ５〜１００μｍの薄ガラスである、有機ＥＬ表示装置用円偏光板、および、この円偏光板を備える有機ＥＬ表示装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２５９７２１号公報
【特許文献２】特開２０１７−０２２０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような、有機ＥＬ表示装置は、偏光子とλ／４板とからなる反射防止フィルム（円偏光板）を有することにより、外光の反射を防止して、高いコントラストでの画像表示を可能にしている。
しかしながら、その反面、偏光子とλ／４板からなる反射防止フィルムは、有機ＥＬ素子が発光した光も、吸収してしまう。そのため、従来の有機ＥＬ表示装置は、光の利用効率が低く、有機ＥＬ素子の性能を十分に発揮できていない。【０００７】
本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、有機ＥＬを用いる光学装置において、外光の反射防止効果と、有機ＥＬ素子が発光した光の利用効率の向上とを両立できる、光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決するために、本発明の光学装置は、以下の構成を有する。
［１］  有機エレクトロルミネッセンスによる発光部、および、非発光部を有し、非発光部が金属反射部を有する、有機エレクトロルミネッセンス基板と、
液晶化合物を含む組成物を用いて形成された、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する、有機エレクトロルミネッセンス基板の発光部が発光した光を、右円偏光および左円偏光に分離する、円偏光分離層と、
円偏光分離層によって分離された円偏光を直線偏光にする、面内の位相差は一定で、かつ、同一面内で遅相軸の方向が異なる複数の領域を有する、パターン位相差層と、
偏光子とを、この順に有することを特徴とする光学装置。
［２］  有機エレクトロルミネッセンス基板は、波長の異なる光を発光する発光部を有する、［１］に記載の光学装置。
［３］  円偏光分離層の液晶配向パターンにおいて、液晶化合物由来の光学軸の向きが連続的に回転しながら変化する一方向における、液晶化合物由来の光学軸の向きが１８０°回転する長さを１周期とした際に、
円偏光分離層は、１周期の長さが互いに異なる複数種を有する、［２］に記載の光学装置。
［４］  円偏光分離層は、入射する光の波長に応じて、入射光の波長が長い領域ほど、１周期の長さが長い、［３］に記載の光学装置。
［５］  円偏光分離層が、液晶が配向されていない等方領域を有する、［１］〜［４］のいずれかに記載の光学装置。
［６］  等方領域が、有機エレクトロルミネッセンス基板の発光部からの光が入射しない領域に設けられる、［５］に記載の光学装置。
［７］  パターン位相差層は、偏光子の透過軸に対して、遅相軸が＋４５°の領域と、遅相軸が−４５°の領域と、を有する、［１］〜［６］のいずれかに記載の光学装置。
［８］  支持体を有し、支持体の一方の面に、円偏光分離層が設けられ、支持体の他方の面に、パターン位相差層および偏光子が設けられる、［１］〜［７］のいずれかに記載の光学装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の光学装置によれば、有機ＥＬを用いる光学装置において、外光の反射防止効果と、有機ＥＬ素子が発光した光の利用効率の向上とを、両立できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の光学装置の一例の概念図である。
【図２】図２は、図１に示す光学装置の円偏光分離層の概念図である。
【図３】図３は、図１に示す光学装置の円偏光分離層を概念的に示す平面図である。
【図４】図４は、図１に示す光学装置の円偏光分離層の作用を示す概念図である。
【図５】図５は、図１に示す光学装置の円偏光分離層の作用を示す概念図である。
【図６】図６は、配向膜を露光する露光装置の一例の概念図である。
【図７】図７は、円盤状液晶を説明するための概念図である。
【図８】図８は、本発明の光学装置の別の例を説明するための概念図である。
【図９】図９は、本発明の光学装置の別の例を説明するための概念図である。
【図１０】図１０は、本発明の光学装置の別の例を説明するための概念図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の光学装置について、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説明する。
【００１２】
本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味で使用される。
【００１３】
本明細書において、可視光は、電磁波のうち、ヒトの目で見える波長の光であり、３８０〜７８０ｎｍの波長域の光を示す。非可視光は、３８０ｎｍ未満の波長域および７８０ｎｍを超える波長域の光である。
また、これに限定されるものではないが、可視光のうち、４２０〜４９０ｎｍの波長域の光は青色光であり、４９５〜５７０ｎｍの波長域の光は緑色光であり、６２０〜７５０ｎｍの波長域の光は赤色光である。
【００１４】
本明細書において、Ｒｅ（λ）は、波長λにおける面内のレタデーションを表す。特に記載がないときは、波長λは、５５０ｎｍとする。
本明細書において、Ｒｅ（λ）は、ＡｘｏＳｃａｎ（Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社製）において、波長λで測定した値である。ＡｘｏＳｃａｎにて平均屈折率（（ｎｘ＋ｎｙ＋ｎｚ）／３）と膜厚（ｄ（μｍ））を入力することにより、
遅相軸方向（°）
Ｒｅ（λ）＝Ｒ０（λ）
が算出される。
なお、Ｒ０（λ）は、ＡｘｏＳｃａｎで算出される数値として表示されるものであるが、Ｒｅ（λ）を意味している。
【００１５】
本発明の光学装置は、有機ＥＬ表示装置および有機ＥＬ照明装置等に利用される、有機ＥＬによる発光を用いる光学装置であって、金属反射部を有する非発光部および有機ＥＬによる発光部を有する有機ＥＬ基板と、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する円偏光分離層と、面内の位相差は所定値（例えば、λ／４）で一定で、同一面内で遅相軸の方向が異なる複数の領域を有するパターン位相差層と、偏光子と、を有する。
このような本発明の光学装置によれば、有機ＥＬ表示装置等において、外光の反射防止と、有機ＥＬによる光の利用効率の向上とを、両立できる。
【００１６】
図１に本発明の光学装置の一例の概念図を示す。
図１に示す光学装置は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置（有機ＥＬディスプレイ）および有機ＥＬ照明装置等として利用される光学装置で、有機ＥＬ基板１２と、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂと、パターン位相差層１６と、偏光子１８とを有する。
【００１７】
＜有機ＥＬ基板＞
有機ＥＬ基板１２は、有機ＥＬ表示装置等に用いられる、公知の有機ＥＬ基板（有機ＥＬパネル、有機ＥＬ発光素子基板）である。
図示例の光学装置１０は、フルカラー画像の表示に対応するものであり、有機ＥＬ基板１２は、有機ＥＬによって赤色光を発光するＲ発光部１２Ｒ、有機ＥＬによって緑色光を発光するＧ発光部１２Ｇ、および、有機ＥＬによって青色光を発光するＢ発光部１２Ｂを有する。以下の説明では、Ｒ発光部１２Ｒ、Ｇ発光部１２ＧおよびＢ発光部１２Ｂを区別する必要がない場合には、Ｒ発光部１２Ｒ、Ｇ発光部１２ＧおよびＢ発光部１２Ｂをまとめて『発光部』ともいう。
有機ＥＬ基板１２は、公知の有機ＥＬ基板と同様に、このようなＲ発光部１２Ｒ、Ｇ発光部１２ＧおよびＢ発光部１２Ｂが、二次元的に、多数、配列されている（図１１に示すマスクを参照）。
【００１８】
前述のように、有機ＥＬ基板１２は、公知の有機ＥＬ基板である。従って、Ｒ発光部１２Ｒ、Ｇ発光部１２ＧおよびＢ発光部１２Ｂは、いずれも、公知の有機ＥＬ素子（有機ＥＬ発光素子、有機ＥＬ発光部、有機電界発光層）である。
【００１９】
有機ＥＬ基板１２において、Ｒ発光部１２Ｒ、Ｇ発光部１２ＧおよびＢ発光部１２Ｂが形成される面の、Ｒ発光部１２Ｒ、Ｇ発光部１２ＧおよびＢ発光部１２Ｂを有さない領域は、非発光部１２Ｎである。
公知の有機ＥＬ基板と同様、この非発光部１２Ｎには、金属配線および金属電極等が形成されている。この金属配線等が、非発光部１２Ｎにおける金属反射部となる。
【００２０】
なお、図示例の光学装置１０において、有機ＥＬ基板１２は、Ｒ発光部１２Ｒ、Ｇ発光部１２ＧおよびＢ発光部１２Ｂを有する、フルカラー画像の表示等に対応するものであるが、本発明は、これに制限はされない。
例えば、有機ＥＬ基板は、Ｒ発光部１２Ｒのみを有する、または、Ｇ発光部１２Ｇのみを有する、または、Ｂ発光部１２Ｂのみを有する、モノクロ画像（単色画像）の表示等に対応するものでもよい。あるいは、有機ＥＬ基板は、Ｒ発光部１２ＲとＧ発光部１２Ｇとを有する、または、Ｒ発光部１２ＲとＢ発光部１２Ｂとを有する、または、Ｇ発光部１２ＧとＢ発光部１２Ｂとを有する、２色画像の表示等に対応するものでもよい。
本発明の表示装置が、モノクロ画像および２色画像の表示等に対応するものである場合には、後述する円偏光分離部材（円偏光分離領域）も、それぞれの色に対応するもののみが設けられる。
【００２１】
有機ＥＬ基板の各発光部から光を前面に効率よく出射する方法は、例えば、有機ＥＬ基板に集光性を有する形状を持たせる方法、および、マイクロキャビティーによる方法などがある。
有機ＥＬ基板に集光性を有する形状を持たせる方法としては、例えば、特開昭６３−３１４７９５号公報に記載される方法が例示される。マイクロキャビティーによる方法としては、例えば、特開２０１０−１５３２８４号公報に記載される方法が例示される。
【００２２】
＜円偏光分離部材＞
光学装置１０において、Ｒ発光部１２Ｒの上部の、Ｒ発光部１２Ｒから赤色光が照射される領域には、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒが配置される。Ｇ発光部１２Ｇの上部の、Ｇ発光部１２Ｇから緑色光が照射される領域には、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒが配置される。さらに、Ｂ発光部１２Ｂの上部の、Ｂ発光部１２Ｂから青色光が照射される領域には、Ｂ円偏光分離部材１４Ｂが配置される。
Ｒ円偏光分離部材１４Ｒは、Ｒ発光部１２Ｒが出射した無偏光の赤色光を、右円偏光と左円偏光とに分けて、左円偏光（細かい破線）は図中右側に、右円偏光（粗い破線）は図中左側に、それぞれ出射する。
Ｇ円偏光分離部材１４Ｇは、Ｇ発光部１２Ｇが出射した無偏光の緑色光を、右円偏光と左円偏光とに分けて、左円偏光（細かい破線）は図中右側に、右円偏光（粗い破線）は図中左側に、それぞれ出射する。
Ｂ円偏光分離部材１４Ｂは、Ｂ発光部１２Ｂが出射した無偏光の緑色光を、右円偏光と左円偏光とに分けて、左円偏光（細かい破線）は図中右側に、右円偏光（粗い破線）は図中左側に、それぞれ出射する。
【００２３】
図２に、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒを概念的に示す。
なお、以下の説明は、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒを代表例として行うが、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂも、基本的に、同様の構成を有する。
Ｒ円偏光分離部材１４Ｒは、支持体２０、配向膜２４および円偏光分離層２６、を有する。従って、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂも、同様の支持体２０、配向膜２４および円偏光分離層２６を有する。
また、以下の説明では、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂを区別する必要が無い場合には、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂをまとめて『円偏光分離部材』ともいう。
【００２４】
Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂは、円偏光分離層２６側を、有機ＥＬ基板１２側に向けて配置される。
【００２５】
＜＜支持体＞＞
Ｒ円偏光分離部材１４Ｒにおいて、支持体２０は、配向膜２４および円偏光分離層２６を支持するものである。
この点に関しては、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂも同様である。
【００２６】
支持体２０は、配向膜２４および円偏光分離層２６を支持できるものであれば、各種のシート状物（フィルム、板状物）が利用可能である。
支持体２０としては、透明支持体が好ましく、ポリメチルメタクリレート等のポリアクリル系樹脂フィルム、セルローストリアセテート等のセルロース系樹脂フィルム、シクロオレフィンポリマー系フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、および、ポリ塩化ビニル等を挙げることができる。シクロオレフィンポリマー系フィルムは、例えば、ＪＳＲ社製の商品名「アートン」、日本ゼオン社製の商品名「ゼオノア」等の市販品が利用可能である。
支持体は、可撓性のフィルムに限らず、ガラス基板等の非可撓性の基板であってもよい。
【００２７】
支持体２０の厚さには、制限はなく、光学装置１０の用途および支持体２０の形成材料等に応じて、配向膜２４および円偏光分離層２６を保持できる厚さを、適宜、設定すればよい。
支持体２０の厚さは、１〜１０００μｍが好ましく、３〜２５０μｍがより好ましく、５〜１５０μｍがさらに好ましい。
【００２８】
＜＜配向膜＞＞
Ｒ円偏光分離部材１４Ｒにおいて、支持体２０の表面には配向膜２４が形成される。
配向膜２４は、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒの円偏光分離層２６を形成する際に、液晶化合物３０を所定の液晶配向パターンに配向するための配向膜２４である。
以上の点に関しては、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂも同様である。
【００２９】
後述するが、本発明の光学装置１０において、円偏光分離層２６は、液晶化合物３０に由来する光学軸３０Ａ（図３参照）の向きが、面内の一方向（後述する矢印Ｘ方向）に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する。
従って、各円偏光分離部材の配向膜２４は、円偏光分離層２６が、この液晶配向パターンを形成できるように、形成される。
【００３０】
本発明においては、円偏光分離層２６の液晶配向パターンにおける、光学軸３０Ａの向きが連続的に回転しながら変化する一方向において、光学軸３０Ａの向きが１８０°回転する長さを１周期（光学軸の回転周期）とする。
本発明の光学装置１０は、好ましい態様として、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂの各円偏光分離層２６は、対応する光の波長（光の色）に応じて、この１周期の長さ（１周期Λ）が異なる。
具体的には、円偏光分離層２６の液晶配向パターンにおける１周期の長さは、対応する光に応じて、波長の長い光に対応するものほど、１周期の長さを長くするのが好ましい。すなわち、円偏光分離層２６は、対応する光の波長の長さの順列と、１周期の長さの順列とが、一致しているのが好ましい。
従って、各円偏光分離部材において、円偏光分離層２６の液晶配向パターンにおける１周期の長さは、Ｂ円偏光分離部材１４Ｂ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＲ円偏光分離部材１４Ｒの順番で長くするのが好ましい。
【００３１】
配向膜２４は、各円偏光分離部材の円偏光分離層において、対応する光の波長の長さの順列と１周期の長さの順列とが一致する液晶配向パターンを得られる、配向パターンを有する。
【００３２】
以下の説明では、『光学軸３０Ａの向きが回転』を単に『光学軸３０Ａが回転』とも言う。
【００３３】
配向膜２４は、公知の各種のものが利用可能である。
例えば、ポリマーなどの有機化合物からなるラビング処理膜、無機化合物の斜方蒸着膜、マイクログルーブを有する膜、ならびに、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライドおよびステアリル酸メチルなどの有機化合物のラングミュア・ブロジェット法によるＬＢ（Langmuir-Blodgett：ラングミュア・ブロジェット）膜を累積させた膜、等が例示される。
【００３４】
ラビング処理による配向膜２４は、ポリマー層の表面を紙または布で一定方向に、数回、擦ることにより形成できる。
配向膜２４に使用する材料としては、ポリイミド、ポリビニルアルコール、特開平９−１５２５０９号公報に記載された重合性基を有するポリマー、特開２００５−０９７３７７号公報、特開２００５−０９９２２８号公報、および、特開２００５−１２８５０３号公報記載の配向膜２４等の形成に用いられる材料が好ましく例示される。
【００３５】
本発明の光学装置１０においては、配向膜２４は、光配向性の素材に偏光または非偏光を照射して配向膜２４とした、いわゆる光配向膜が好適に利用される。すなわち、本発明の光学装置１０においては、配向膜２４として、支持体２０上に、光配向材料を塗布して形成した配向膜２４が、好適に利用される。
偏光の照射は、配向膜２４に対して、垂直方向または斜め方向から行うことができ、非偏光の照射は、配向膜２４に対して、斜め方向から行うことができる。
【００３６】
本発明に利用可能な配向膜２４に用いられる光配向材料としては、例えば、特開２００６−２８５１９７号公報、特開２００７−０７６８３９号公報、特開２００７−１３８１３８号公報、特開２００７−０９４０７１号公報、特開２００７−１２１７２１号公報、特開２００７−１４０４６５号公報、特開２００７−１５６４３９号公報、特開２００７−１３３１８４号公報、特開２００９−１０９８３１号公報、特許第３８８３８４８号公報および特許第４１５１７４６号公報に記載のアゾ化合物、特開２００２−２２９０３９号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開２００２−２６５５４１号公報および特開２００２−３１７０１３号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミドおよび／またはアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第４２０５１９５号および特許第４２０５１９８号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表２００３−５２０８７８号公報、特表２００４−５２９２２０号公報および特許第４１６２８５０号に記載の光架橋性ポリイミド、光架橋性ポリアミドおよび光架橋性エステル、ならびに、特開平９−１１８７１７号公報、特表平１０−５０６４２０号公報、特表２００３−５０５５６１号公報、国際公開第２０１０／１５０７４８号、特開２０１３−１７７５６１号公報および特開２０１４−０１２８２３号公報に記載の光二量化可能な化合物、特にシンナメート化合物、カルコン化合物およびクマリン化合物等が、好ましい例として例示される。
中でも、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、光架橋性ポリアミド、光架橋性エステル、シンナメート化合物、および、カルコン化合物は、好適に利用される。
【００３７】
配向膜２４の厚さには制限はなく、配向膜２４の形成材料に応じて、必要な配向機能を得られる厚さを、適宜、設定すればよい。配向膜２４の厚さは、０．０１〜５μｍが好ましく、０．０５〜２μｍがより好ましい。
【００３８】
配向膜２４の形成方法には、制限はなく、配向膜２４の形成材料に応じた公知の方法が、各種、利用可能である。一例として、配向膜２４を支持体２０の表面に塗布して乾燥させた後、配向膜２４をレーザ光によって露光して、配向パターンを形成する方法が例示される。
【００３９】
図６に、配向膜２４を露光することで配向パターンを形成する露光装置の一例を概念的に示す。
【００４０】
図６に示す露光装置６０は、レーザ６２を備えた光源６４と、レーザ６２が出射したレーザ光Ｍを光線ＭＡおよびＭＢの２つに分離するビームスプリッター６８と、分離された２つの光線ＭＡおよびＭＢの光路上にそれぞれ配置されたミラー７０Ａおよび７０Ｂと、λ／４板７２Ａおよび７２Ｂと、を備える。
なお、図示は省略するが、光源６４は偏光子を備え、直線偏光Ｐ0を出射する。λ／４板７２Ａおよび７２Ｂは、互いに直交する光学軸（遅相軸）を備えている。λ／４板７２Ａは、直線偏光Ｐ0（光線ＭＡ）を右円偏光ＰRに、λ／４板７２Ｂは直線偏光Ｐ0（光線ＭＢ）を左円偏光ＰLに、それぞれ変換する。
【００４１】
配向パターンを形成される前の配向膜２４を有する支持体２０が露光部に配置され、２つの光線ＭＡと光線ＭＢとを配向膜２４上において交差させて干渉させ、その干渉光を配向膜２４に照射して露光する。
この際の干渉により、配向膜２４に照射される光の偏光状態が干渉縞状に周期的に変化するものとなる。これにより、配向膜２４において、配向状態が周期的に変化する配向パターンが得られる。
露光装置６０においては、２つの光線ＭＡおよびＭＢの交差角αを変化させることにより、配向パターンの周期を調節できる。すなわち、露光装置６０においては、交差角αを調節することにより、液晶化合物３０に由来する光学軸３０Ａが一方向に沿って連続的に回転する配向パターンにおいて、光学軸３０Ａが回転する１方向における、光学軸３０Ａが１８０°回転する１周期の長さ（１周期Λ）を調節できる。
このような配向状態が周期的に変化した配向パターンを有する配向膜２４上に、円偏光分離層２６を形成することにより、後述するように、液晶化合物３０に由来する光学軸３０Ａが一方向に向かって連続的に回転する液晶配向パターンを有する、円偏光分離層２６を形成できる。
また、λ／４板７２Ａおよび７２Ｂの光学軸を各々９０°回転することにより、光学軸３０Ａの回転方向を逆にすることができる。
【００４２】
なお、本発明の光学装置において、配向膜２４は、好ましい態様として設けられるものであり、必須の構成要件ではない。
例えば、支持体２０をラビング処理する方法、支持体２０をレーザ光等で加工する方法等によって、支持体２０に配向パターンを形成することにより、円偏光分離層２６等が、液晶化合物３０に由来する光学軸３０Ａの向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する構成とすることも、可能である。
【００４３】
＜＜円偏光分離層＞＞
Ｒ円偏光分離部材１４Ｒにおいて、配向膜２４の表面には、円偏光分離層２６が形成される。
なお、図１（および、後述する図４〜図５）においては、図面を簡略化して光学装置１０の構成を明確に示すために、円偏光分離層２６は、共に、配向膜２４の表面の液晶化合物３０（液晶化合物分子）のみを示している。しかしながら、円偏光分離層２６は、図２に概念的に示すように、通常の液晶化合物を含む組成物を用いて形成された円偏光分離層２６と同様に、配向された液晶化合物３０が積み重ねられた構造を有する。
以上の点に関しては、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂも同様である。
【００４４】
前述のように、本発明の光学装置１０において、円偏光分離層２６は、液晶化合物を含む組成物を用いて形成されたものである。
円偏光分離層２６は、面内レタデーションの値をλ／２に設定した場合に、一般的なλ／２板としての機能、すなわち、円偏光分離層２６に入射した光に含まれる互いに直交する２つの直線偏光成分に半波長すなわち１８０°の位相差を与える機能を有している。
【００４５】
円偏光分離層２６は、円偏光分離層２６の面内において、液晶化合物に由来する光学軸の向きが、矢印Ｘで示す一方向に連続的に回転しながら変化する液晶配向パターンを有する。
なお、液晶化合物３０に由来する光学軸３０Ａとは、液晶化合物３０において屈折率が最も高くなる軸である。例えば、液晶化合物３０が棒状液晶化合物である場合には、光学軸３０Ａは、棒形状の長軸方向に沿っている。
以下の説明では、『矢印Ｘで示す一方向』を単に『矢印Ｘ方向』とも言う。また、以下の説明では、液晶化合物３０に由来する光学軸３０Ａを、『液晶化合物３０の光学軸３０Ａ』または『光学軸３０Ａ』とも言う。
円偏光分離層２６において、液晶化合物３０は、それぞれ、円偏光分離層２６において、矢印Ｘ方向と、この矢印Ｘ方向と直交するＹ方向とに平行な面内に二次元的に配向している。なお、図１、図２、後述する図４〜図５では、Ｙ方向は、紙面に直交する方向となる。
【００４６】
図３に、円偏光分離層２６の平面図を概念的に示す。
なお、平面図とは、図１において、光学装置１０を上方から見た図であり、すなわち、光学装置１０を厚さ方向から見た図である。言い換えれば、円偏光分離層２６を主面と直交する方向から見た図である。なお、主面とは、シート状物の最大面である。また、厚さ方向とは、すなわち各層（膜）の積層方向である。
また、図３では、本発明の光学装置１０の構成を明確に示すために、図１等と同様、液晶化合物３０は配向膜２４の表面の液晶化合物３０のみを示している。しかしながら、円偏光分離層２６は、厚さ方向には、図２に示されるように、この配向膜２４の表面の液晶化合物３０から、液晶化合物３０が積み重ねられた構造を有するのは、前述のとおりである。
【００４７】
円偏光分離層２６は、円偏光分離層２６の面内において、液晶化合物３０に由来する光学軸３０Ａの向きが、矢印Ｘ方向に沿って連続的に回転しながら変化する液晶配向パターンを有する。
液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きが矢印Ｘ方向（所定の一方向）に連続的に回転しながら変化しているとは、具体的には、矢印Ｘ方向に沿って配列されている液晶化合物３０の光学軸３０Ａと、矢印Ｘ方向とが成す角度が、矢印Ｘ方向の位置によって異なっており、矢印Ｘ方向に沿って、光学軸３０Ａと矢印Ｘ方向とが成す角度がθからθ＋１８０°あるいはθ−１８０°まで、順次、変化していることを意味する。
なお、矢印Ｘ方向に互いに隣接する液晶化合物３０の光学軸３０Ａの角度の差は、４５°以下であるのが好ましく、１５°以下であるのがより好ましく、より小さい角度であるのがさらに好ましい。
【００４８】
一方、円偏光分離層２６を形成する液晶化合物３０は、矢印Ｘ方向と直交するＹ方向、すなわち光学軸３０Ａが連続的に回転する一方向と直交するＹ方向では、光学軸３０Ａの向きが等しい液晶化合物３０が等間隔で配列されている。
言い換えれば、円偏光分離層２６を形成する液晶化合物３０において、Ｙ方向に配列される液晶化合物３０同士では、光学軸３０Ａの向きと矢印Ｘ方向とが成す角度が等しい。
【００４９】
前述のように、本発明の光学装置１０においては、このような液晶化合物３０の液晶配向パターンにおいて、面内で光学軸３０Ａの向きが連続的に回転して変化する矢印Ｘ方向において、液晶化合物３０の光学軸３０Ａが１８０°回転する長さ（距離）を、液晶配向パターンにおける１周期の長さΛとする。言い換えれば、液晶配向パターンにおける１周期の長さは、液晶化合物３０の光学軸３０Ａと矢印Ｘ方向とのなす角度がθからθ＋１８０°となるまでの距離により定義される。
すなわち、矢印Ｘ方向に対する角度が等しい２つの液晶化合物３０の、矢印Ｘ方向の中心間の距離を、１周期の長さΛとする。具体的には、図３に示すように、矢印Ｘ方向と光学軸３０Ａの方向とが一致する２つの液晶化合物３０の、矢印Ｘ方向の中心間の距離を、１周期の長さΛとする。以下の説明では、この１周期の長さΛを『１周期Λ』とも言う。
本発明の光学装置１０において、円偏光分離層２６の液晶配向パターンは、この１周期Λを、矢印Ｘ方向すなわち光学軸３０Ａの向きが連続的に回転して変化する一方向に繰り返す。
【００５０】
前述のように円偏光分離層２６において、Ｙ方向に配列される液晶化合物は、光学軸３０Ａと矢印Ｘ方向（液晶化合物３０の光学軸の向きが回転する１方向）とが成す角度が等しい。この光学軸３０Ａと矢印Ｘ方向とが成す角度が等しい液晶化合物３０が、Ｙ方向に配置された領域を、領域Ｚとする。
この場合に、それぞれの領域Ｚにおける面内レタデーション（Ｒｅ）の値は、半波長すなわちλ／２であるのが好ましい。これらの面内レタデーションは、領域Ｚの屈折率異方性に伴う屈折率差Δｎと円偏光分離層２６の厚さとの積により算出される。ここで、円偏光分離層２６における領域Ｚの屈折率異方性に伴う屈折率差とは、領域Ｚの面内における遅相軸の方向の屈折率と、遅相軸の方向に直交する方向の屈折率との差により定義される屈折率差である。すなわち、領域Ｚの屈折率異方性に伴う屈折率差Δｎは、光学軸３０Ａの方向の液晶化合物３０の屈折率と、領域Ｚの面内において光学軸３０Ａに垂直な方向の液晶化合物３０の屈折率との差に等しい。つまり、上述の屈折率差Δｎは、液晶化合物の屈折率差に等しい。
【００５１】
このような円偏光分離層２６に円偏光が入射すると、光は、屈折され、かつ、円偏光の方向が変換される。
この作用を、図４に概念的に示す。なお、円偏光分離層２６は、液晶化合物の屈折率差と円偏光分離層２６の厚さとの積の値がλ／２であるとする。
【００５２】
図４に示すように、円偏光分離層２６の液晶化合物の屈折率差と円偏光分離層２６の厚さとの積の値がλ／２の場合に、円偏光分離層２６に左円偏光である入射光Ｌ1が入射すると、入射光Ｌ1は、円偏光分離層２６を通過することにより１８０°の位相差が与えられて、透過光Ｌ2は、右円偏光に変換される。
また、入射光Ｌ1は、円偏光分離層２６を通過する際に、それぞれの液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きに応じて絶対位相が変化する。このとき、光学軸３０Ａの向きは、矢印Ｘ方向に沿って回転しながら変化しているため、光学軸３０Ａの向きに応じて、入射光Ｌ1の絶対位相の変化量が異なる。さらに、円偏光分離層２６に形成された液晶配向パターンは、矢印Ｘ方向に周期的なパターンであるため、円偏光分離層２６を通過した入射光Ｌ1には、図４に示すように、それぞれの光学軸３０Ａの向きに対応した矢印Ｘ方向に周期的な絶対位相Ｑ１が与えられる。これにより、矢印Ｘ方向に対して逆の方向に傾いた等位相面Ｅ１が形成される。
そのため、透過光Ｌ2は、等位相面Ｅ１に対して垂直な方向に向かって傾くように屈折され、入射光Ｌ1の進行方向とは異なる方向に進行する。このように、左円偏光の入射光Ｌ1は、入射方向に対して矢印Ｘ方向に一定の角度だけ傾いた、右円偏光の透過光Ｌ2に変換される。
【００５３】
一方、図５に概念的に示すように、円偏光分離層２６の液晶化合物の屈折率差と円偏光分離層２６の厚さとの積の値がλ／２のとき、円偏光分離層２６に右円偏光の入射光Ｌ4が入射すると、入射光Ｌ4は、円偏光分離層２６を通過することにより、１８０°の位相差が与えられて、左円偏光の透過光Ｌ5に変換される。
また、入射光Ｌ4は、円偏光分離層２６を通過する際に、それぞれの液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きに応じて絶対位相が変化する。このとき、光学軸３０Ａの向きは、矢印Ｘ方向に沿って回転しながら変化しているため、光学軸３０Ａの向きに応じて、入射光Ｌ4の絶対位相の変化量が異なる。さらに、円偏光分離層２６に形成された液晶配向パターンは、矢印Ｘ方向に周期的なパターンであるため、円偏光分離層２６を通過した入射光Ｌ4は、図５に示すように、それぞれの光学軸３０Ａの向きに対応した矢印Ｘ方向に周期的な絶対位相Ｑ２が与えられる。
ここで、入射光Ｌ4は、右円偏光であるので、光学軸３０Ａの向きに対応した矢印Ｘ方向に周期的な絶対位相Ｑ２は、左円偏光である入射光Ｌ1とは逆になる。その結果、入射光Ｌ4では、入射光Ｌ1とは逆に矢印Ｘ方向に傾斜した等位相面Ｅ２が形成される。
そのため、入射光Ｌ4は、等位相面Ｅ２に対して垂直な方向に向かって傾くように屈折され、入射光Ｌ4の進行方向とは異なる方向に進行する。このように、入射光Ｌ4は、入射方向に対して矢印Ｘ方向とは逆の方向に一定の角度だけ傾いた左円偏光の透過光Ｌ5に変換される。
【００５４】
従って、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒは、円偏光分離層２６の作用によって、Ｒ発光部１２Ｒが出射した無偏光の赤色光を、右円偏光の成分と左円偏光の成分とに分けて、細かい破線で示す左円偏光は図中右側に、粗い破線で示す右円偏光は図中左側に、それぞれ出射する。
また、Ｇ円偏光分離部材１４Ｇは、円偏光分離層２６の作用によって、Ｇ発光部１２Ｇが出射した無偏光の緑色光を、右円偏光の成分と左円偏光の成分とに分けて、細かい破線で示す左円偏光は図中右側に、粗い破線で示す右円偏光は図中左側に、それぞれ出射する。
さらに、Ｂ円偏光分離部材１４Ｂは、円偏光分離層２６の作用によって、Ｂ発光部１２Ｂが出射した無偏光の緑色光を、右円偏光の成分と左円偏光の成分とに分けて、細かい破線で示す左円偏光は図中右側に、粗い破線で示す右円偏光は図中左側に、それぞれ出射する。
【００５５】
なお、円偏光分離層２６は、矢印Ｘ方向に沿って回転する、液晶化合物３０の光学軸３０Ａの回転方向を逆方向にすることにより、透過光の屈折の方向を、逆方向にできる。
【００５６】
円偏光分離層２６において、複数の領域Ｚの面内レタデーションの値は、半波長であるのが好ましいが、波長が５５０ｎｍである入射光に対する円偏光分離層２６の複数の領域Ｚの面内レタデーションＲｅ（５５０）＝Δｎ550×ｄが下記式（１）に規定される範囲内であるのが好ましい。ここで、Δｎ550は、入射光の波長が５５０ｎｍである場合の、領域Ｚの屈折率異方性に伴う屈折率差であり、ｄは、円偏光分離層２６の厚さである。
２００ｎｍ≦Δｎ550×ｄ≦３５０ｎｍ・・・（１）
すなわち、円偏光分離層２６の複数の領域Ｚの面内レタデーションＲｅ（５５０）＝Δｎ550×ｄが式（１）を満たしていれば、円偏光分離層２６に入射した光の十分な量の円偏光成分を、矢印Ｘ方向に対して順方向または逆方向に傾いた方向に進行する円偏光に変換することができる。面内レタデーションＲｅ（５５０）＝Δｎ550×ｄは、２２５ｎｍ≦Δｎ550×ｄ≦３４０ｎｍがより好ましく、２５０ｎｍ≦Δｎ550×ｄ≦３３０ｎｍがさらに好ましい。
なお、上記式（１）は波長５５０ｎｍである入射光に対する範囲であるが、波長がλｎｍである入射光に対する円偏光分離層２６の複数の領域Ｚの面内レタデーションＲｅ（λ）＝Δｎλ×ｄは下記式（１−２）に規定される範囲内であるのが好ましく、適宜設定することができる。
０．７λｎｍ≦Δｎλ×ｄ≦１．３λｎｍ・・・（１−２）
【００５７】
また、円偏光分離層２６における、複数の領域Ｚの面内レタデーションの値は、上記式（１）の範囲外で用いることもできる。具体的には、Δｎ550×ｄ＜２００ｎｍまたは３５０ｎｍ＜Δｎ550×ｄとすることで、入射光の進行方向と同一の方向に進行する光と、入射光の進行方向とは異なる方向に進行する光に分けることができる。Δｎ550×ｄが０ｎｍまたは５５０ｎｍに近づくと入射光の進行方向と同一の方向に進行する光の成分は増加し、入射光の進行方向とは異なる方向に進行する光の成分は減少する。
【００５８】
さらに、波長が４５０ｎｍの入射光に対する円偏光分離層２６の領域Ｚのそれぞれの面内レタデーションＲｅ（４５０）＝Δｎ450×ｄと、波長が５５０ｎｍの入射光に対する円偏光分離層２６の領域Ｚのそれぞれの面内レタデーションＲｅ（５５０）＝Δｎ550×ｄは、下記式（２）を満たすのが好ましい。ここで、Δｎ450は、入射光の波長が４５０ｎｍである場合の、領域Ｚの屈折率異方性に伴う屈折率差である。
（Δｎ450×ｄ）／（Δｎ550×ｄ）＜１．０・・・（２）
式（２）は、円偏光分離層２６に含まれる液晶化合物３０が逆分散性を有していることを表している。すなわち、式（２）が満たされることにより、円偏光分離層２６は、広帯域の波長の入射光に対応できる。
【００５９】
ここで、円偏光分離部材は、円偏光分離層２６に形成された液晶配向パターンの１周期Λを変化させることにより、透過光Ｌ2およびＬ5の屈折の角度を調節できる。具体的には、液晶配向パターンの１周期Λが短いほど、互いに隣接した液晶化合物３０を通過した光同士が強く干渉するため、透過光Ｌ2およびＬ5を大きく屈折させることができる。
また、入射光Ｌ1およびＬ4に対する透過光Ｌ2およびＬ5の屈折の角度は、入射光Ｌ1およびＬ4（透過光Ｌ2およびＬ5）の波長によって異なる。具体的には、入射光の波長が長いほど、透過光は大きく屈折する。すなわち、入射光が赤色光、緑色光および青色光である場合には、赤色光が最も大きく屈折し、青色光の屈折が最も小さい。
【００６０】
従って、入射する光の波長に応じて、円偏光分離層２６の１周期Λを調節することにより、円偏光分離層２６（各円偏光分離部材）から出射する右円偏光および左円偏光の角度を調節し、一致させることができる。
具体的には、円偏光分離層２６の液晶配向パターンにおける１周期Λは、対応する光の色に応じて、長波長の光に対応するものほど、長くするのが好ましい。従って、各円偏光分離部材において、円偏光分離層２６の液晶配向パターンにおける１周期Λは、Ｂ円偏光分離部材１４Ｂ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＲ円偏光分離部材１４Ｒの順番で長くするのが好ましい。すなわち、各円偏光分離部材を構成する円偏光分離層２６の液晶配向パターンにおける１周期Λは、『Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ＞Ｇ円偏光分離部材１４Ｇ＞Ｂ円偏光分離部材１４Ｂ』とするのが好ましい。
言い換えると、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂは、対応する光の波長の長さの順列と、円偏光分離層２６の液晶配向パターンにおける１周期Λの順列とが、一致しているのが好ましい。
このような構成とすることにより、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂから出射する円偏光の角度を一致させて、各色の円偏光をパターン位相差層１６に向かって正確に入射できる。その結果、後述する光の利用効率をより向上できるようになる。
【００６１】
円偏光分離層２６は、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物を含む液晶組成物の硬化層からなり、棒状液晶化合物の光学軸または円盤状液晶化合物の光学軸が、上記のように配向された液晶配向パターンを有している。
支持体２０上に前述のようにして配向膜２４を形成し、配向膜２４上に液晶組成物を塗布して、紫外線の照射および／または加熱等によって硬化（固定化）することにより、液晶組成物の硬化層からなる円偏光分離層２６を得ることができる。なお、いわゆるλ／２板として機能するのは円偏光分離層２６であるが、本発明は、支持体２０および配向膜２４を一体的に備えた積層体がλ／２板として機能する態様を含む。
また、円偏光分離層２６を形成するための液晶組成物は、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物を含有し、さらに、レベリング剤、配向制御剤、重合開始剤および配向助剤などのその他の成分を含有していてもよい。
【００６２】
また、円偏光分離層２６は、入射光の波長に対して広帯域であるのが望ましく、複屈折率が逆分散となる液晶材料を用いて構成されるのが好ましい。また、液晶組成物に捩れ成分を付与することにより、また、異なる位相差層を積層することにより、入射光の波長に対して円偏光分離層２６を実質的に広帯域にするのも好ましい。例えば、円偏光分離層２６において、捩れ方向が異なる２層の液晶を積層することによって広帯域のパターン化されたλ／２板を実現する方法が特開２０１４−０８９４７６号公報等に示されており、本発明において好ましく使用できる。
【００６３】
―棒状液晶化合物―
棒状液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、および、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いることができる。
【００６４】
棒状液晶化合物は、重合によって配向を固定することがより好ましく、重合性棒状液晶化合物としては、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．  Ｃｈｅｍ．，  １９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許４６８３３２７号明細書、同５６２２６４８号明細書、同５７７０１０７号明細書、国際公開第９５／０２２５８６号、同９５／０２４４５５号、同９７／０００６００号、同９８／０２３５８０号、同９８／０５２９０５号、特開平１−２７２５５１号公報、同６−０１６６１６号公報、同７−１１０４６９号公報、同１１−０８００８１号公報、特開２００５−２８９９８０号公報、および、同２００１−０６４６２７号公報などに記載の化合物を用いることができる。さらに棒状液晶化合物としては、例えば、特表平１１−５１３０１９号公報、特開２００７−２７９６８８号公報、および、同２０１０−２４４０３８号公報に記載されるものも好ましく用いることができる。
【００６５】
―円盤状液晶化合物―
円盤状液晶化合物としては、例えば、特開２００７−１０８７３２号公報および特開２０１０−２４４０３８号公報に記載のものを好ましく用いることができる。
なお、円偏光分離層２６に円盤状液晶化合物を用いた場合には、円偏光分離層２６において、液晶化合物３０は厚さ方向に立ち上がっており、液晶化合物に由来する光学軸３０Ａは、円盤面に垂直な軸、いわゆる進相軸として定義される（図７参照）。
【００６６】
＜パターン位相差層＞
パターン位相差層１６は、各円偏光分離部材の円偏光分離層２６によって分離された円偏光を直線偏光に変換するλ／４板である。各円偏光分離部材とは、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂである。
本発明の光学装置１０において、パターン位相差層１６は、面内の位相差は全面的にλ／４で一定で、かつ、同一面内で遅相軸の方向が異なる複数の領域を有する。具体的には、パターン位相差層１６は、偏光子１８の透過軸に対して＋４５°の遅相軸を有する第１領域１６ａ（＋λ／４領域）と、偏光子１８の透過軸に対して−４５°の遅相軸を有する第２領域１６ｂ（−λ／４領域）との、２つの領域を有する。
【００６７】
λ／４板とは、ある特定の波長の円偏光を直線偏光に、または、直線偏光を円偏光に変換する機能を有する板である。より具体的には、所定の波長λｎｍにおける面内レタデーション値がＲｅ（λ）＝λ／４（または、この奇数倍）を示す板である。この式は、可視光域のいずれかの波長（例えば、５５０ｎｍ）において達成されていればよい。なお、パターン位相差層１６が、例えば前述の支持体２０と同様の支持体によって指示されている場合には、パターン位相差層１６がλ／４板であるとは、パターン位相差層１６と支持体２０との組み合わせが、全て、λ／４板であることを意図する。
パターン位相差層１６の各領域において、波長５５０ｎｍの面内レタデーションＲｅ（５５０）＝Δｎ550×ｄは特に限定はないが、１１５〜１６５ｎｍが好ましく、１２０〜１５０ｎｍがより好ましく、１２５〜１４５ｎｍがさらに好ましい。
【００６８】
前述のように、パターン位相差層１６は、面内の位相差は全面的にλ／４で一定で、偏光子１８の透過軸（図中横方向）に対して＋４５°の遅相軸を有する第１領域１６ａと、偏光子１８の透過軸に対して−４５°の遅相軸を有する第２領域１６ｂと、を有する。
すなわち、パターン位相差層１６は、＋λ／４領域と−λ／４領域とを有するパターンを有する。なお、本例においては、偏光子１８側から観察した際に、偏光子１８の透過軸を基準に、時計回りが『＋』、反時計回りが『−』である。
【００６９】
パターン位相差層１６において、第１領域１６ａは、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂの各円偏光分離層２６で分離された右円偏光に対応する領域である。すなわち、第１領域１６ａは、偏光子１８の透過軸に対して＋４５°の遅相軸を有するので、円偏光分離層２６で分離された右円偏光を、偏光子１８の透過軸の方向の直線偏光に変換する。
他方、パターン位相差層１６において、第２領域１６ｂは、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂの各円偏光分離層２６で分離された左円偏光に対応する領域である。すなわち、第２領域１６ｂは、偏光子１８の透過軸に対して−４５°の遅相軸を有するので、円偏光分離層２６で分離された左円偏光を、偏光子１８の透過軸の方向の直線偏光に変換する。
【００７０】
Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂで分離された左円偏光および右円偏光が、パターン位相差層１６のどの位置に入射するかは、有機ＥＬ基板１２における発光部の位置、すなわち、発光部の配列によって異なる。
従って、パターン位相差層１６における第１領域１６ａおよび第２領域１６ｂの形成パターンは、有機ＥＬ基板１２における発光部の位置に応じて、各発光部から出射され、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂで分離された右円偏光が第１領域１６ａに入射し、左円偏光が第２領域１６ｂに入射するようなパターンを、適宜、設定すればよい。
【００７１】
また、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂで分離された左円偏光および右円偏光が、パターン位相差層１６のどの位置に入射するかは、各円偏光分離部材による光の屈折、すなわち、円偏光分離層２６の１周期Λにも影響される。
さらに、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂで分離された左円偏光および右円偏光が、パターン位相差層１６のどの位置に入射するかは、円偏光分離部材（円偏光分離層２６）と、パターン位相差層１６との距離にも影響される。
従って、パターン位相差層１６における第１領域１６ａおよび第２領域１６ｂの形成パターンは、有機ＥＬ基板１２における発光部の位置に加え、円偏光分離層２６の液晶配向パターンの１周期Λ、および／または、円偏光分離部材とパターン位相差層１６との距離も加味して、各発光部から出射され、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂで分離された右円偏光が第１領域１６ａに入射し、右円偏光が第２領域１６ｂに入射するようなパターンを、適宜、設定するのが好ましい。
【００７２】
パターン位相差層１６は、液晶化合物を用いて形成されるのが好ましい。
パターン位相差層１６が、液晶化合物を用いて形成されることにより、第１領域１６ａおよび第２領域１６ｂのパターン、ならびに、各パターンにおける遅相軸の方向を、高精度かつ高い分解能で制御できる。
【００７３】
パターン位相差層１６の形成方法としては、例えば、液晶化合物を配向状態で固定化する方法が挙げられる。
液晶化合物としては、前述の円偏光分離層２６の形成で例示したものが利用できる。
【００７４】
パターン位相差層１６における面内レタデーションを上述の範囲内とするために、液晶化合物の配向状態を制御することがある。このとき、棒状液晶化合物を用いる場合には、棒状液晶化合物を水平配向した状態で固定化するのが好ましく、円盤状液晶化合物を用いる場合には、円盤状液晶化合物を垂直配向した状態で固定化するのが好ましい。なお、本発明において、「棒状液晶化合物が水平配向」とは、棒状液晶化合物のダイレクタと層面が平行であることを言う。また、本発明において、「円盤状液晶化合物が垂直配向」とは、円盤状液晶化合物の円盤面と層面が垂直であることを言う。
この水平および垂直は、厳密に水平、垂直であることを要求するものではなく、それぞれ正確な角度から±２０°の範囲であることを意味するものとする。±５°以内であることが好ましく、±３°以内であることがより好ましく、±２°以内であることがさらに好ましく、±１°以内であることが最も好ましい。
また、液晶化合物を水平配向、垂直配向状態とするために、水平配向、垂直配向を促進する添加剤（配向制御剤）を使用してもよい。添加剤は、公知のものを使用できる。
【００７５】
このようなパターン位相差層１６は、公知の方法で形成すればよい。
一例として、特開２０１２−１５０４２８号公報に記載の方法、同２０１２−００８１７０号公報の段落［００１７］〜［００２９］に記載の方法、同２０１２−０３２６６１号公報の段落［０１６６］〜［０１８１］に記載の方法、および、同２０１４−０８９４３１号公報の段落［００３９］〜［００４１］に記載の方法が例示される。
【００７６】
パターン位相差層１６の厚さは特に限定されないが、パターン位相差層１６を薄くできる点で、１〜５μｍが好ましく、１〜４μｍがより好ましく、１〜３μｍがさらに好ましい。
【００７７】
＜偏光子＞
パターン位相差層１６の光出射側には、偏光子１８が設けられる。
偏光子（偏光板）１８は、一方向の透過軸を有する直線偏光子であり、有機ＥＬディスプレイの反射防止膜等に用いられている、公知の直線偏光子である。
従って、偏光子１８は、ヨウ素化合物を含む吸収型偏光子やワイヤーグリッドなどの反射型偏光子等、一般的な直線偏光子が、各種、利用可能である。
上述のように、偏光子１８は、一例として、図１の横方向に透過軸を有する。
【００７８】
＜光学装置の作用＞
以下、光学装置１０の作用を説明する。
前述のように、偏光子１８の透過軸は、図中、横方向である。従って、本発明の光学装置１０に外光Ｅが入射した場合には、図中横方向の直線偏光の成分は偏光子１８を透過するが、それ以外の直線偏光の成分は、偏光子１８によって吸収される。
偏光子１８を透過した直線偏光は、パターン位相差層１６によって、円偏光に変換される。ここで、円偏光の旋回方向は、パターン位相差層１６の入射位置に応じて、第１領域１６ａに入射した光は右円偏光に変換され、第２領域１６ｂに入射した光は、左円偏光に変換される。
外光Ｅから変換された円偏光は、有機ＥＬ基板１２の非発光部１２Ｎの金属反射部によって反射されて、旋回方向が逆の円偏光となり、パターン位相差層１６に入射して、直線偏光に変換される。ここで、有機ＥＬ基板１２の金属反射部によって反射されてパターン位相差層１６に入射する円偏光は、外光Ｅが入射して偏光子１８を透過してパターン位相差層１６から出射された円偏光とは、旋回方向が逆である。従って、パターン位相差層１６によって直線偏光に変換された光は、偏光子の透過軸とは直交する方向の直線偏光であるので、パターン位相差層１６を透過することができない。すなわち、本発明の光学装置１０は、外光の反射を防止できる。
【００７９】
他方、本発明の光学装置１０において、有機ＥＬ基板１２のＲ発光部１２Ｒから出射された光はＲ円偏光分離部材１４Ｒに、Ｇ発光部１２Ｇから出射された光はＧ円偏光分離部材１４Ｇに、Ｂ発光部１２Ｂから出射された光はＢ円偏光分離部材１４Ｂに、それぞれ、入射する。
各円偏光分離部材に入射した光（無偏光）は、円偏光分離部材の円偏光分離層２６によって、右円偏光の成分と左円偏光の成分とに分離され、右円偏光（粗い破線）は図中左方向に、左円偏光（細かい破線）は図中右方向に、それぞれ、出射される。
円偏光分離層２６によって分離された右円偏光は、λ／４板であるパターン位相差層１６の第１領域１６ａに入射する。第１領域１６ａは、偏光子１８の透過軸に対して＋４５°の遅相軸を有する（＋λ／４）。従って、第１領域１６ａに入射した右円偏光は、偏光子１８の透過軸の方向の直線偏光に変換される。
他方、円偏光分離層２６によって分離された左円偏光は、λ／４板であるパターン位相差層１６の第２領域１６ｂに入射する。第２領域１６ｂは、偏光子１８の透過軸に対して−４５°の遅相軸を有する（−λ／４）。従って、第２領域１６ｂに入射した左円偏光も、偏光子１８の透過軸の方向の直線偏光に変換される。
【００８０】
パターン位相差層１６を透過した光は、次いで、偏光子１８に入射する。前述のように、パターン位相差層１６を透過した光は、偏光子１８の透過軸の方向の直線偏光に変換されている。従って、偏光子１８に入射した光は、全て、偏光子１８を透過して、光学装置１０からの出射光（矢印）となる。
このように、本発明の光学装置１０は、有機ＥＬ基板１２の各発光部が出射した右円偏光および左円偏光の両方の成分を出射することができ、右円偏光および左円偏光の一方がλ／４板および偏光子によって吸収されていた従来の有機ＥＬ装置に比して、光の利用効率を大幅に向上できる。
すなわち、本発明の光学装置によれば、有機ＥＬ表示装置等において、外光の反射防止と、有機ＥＬによる光の利用効率の向上とを、両立して、例えば有機ＥＬ表示装置において、高コントラストの表示を行うことが可能になる。
【００８１】
＜その他の実施形態＞
図１に示す光学装置１０は、有機ＥＬ基板１２のＲ発光部１２Ｒ、Ｇ発光部１２ＧおよびＢ発光部１２Ｂの個々に対応して、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒ、Ｇ円偏光分離部材１４ＧおよびＢ円偏光分離部材１４Ｂを設け、好ましい態様として、各円偏光分離部材は、対応する光の波長の長さの順列と、液晶配向パターンの１周期Λの順列とが一致するように、１周期Λが異なる円偏光分離層２６を有している。
本発明は、これに制限はされない。例えば、有機ＥＬ基板１２の全ての発光部に対応して、円偏光分離層の液晶配向パターンの１周期Λが全面的に均一な、１枚の円偏光分離部材を設けてもよい。
【００８２】
しかしながら、本発明の光学装置を有機ＥＬ表示装置等に利用した場合における光の利用効率を考慮すると、円偏光分離部材は、全ての発光部に対応して、出射する光の波長に応じて、円偏光分離層の１周期Λを調節するのが好ましい。
例えば、図８に概念的に示す円偏光分離部材４０のように、有機ＥＬ基板１２のＲ発光部１２Ｒ、Ｇ発光部１２ＧおよびＢ発光部１２Ｂの個々に対応して、Ｒ円偏光分離領域４０Ｒ、Ｇ円偏光分離領域４０ＧおよびＢ円偏光分離領域４０Ｂを設け、各円偏光分離領域は、対応する光の波長の長さの順列と、液晶配向パターンの１周期Λの順列とが一致するように、互いに１周期Λが異なる円偏光分離層を有するのが好ましい。
【００８３】
このような円偏光分離部材４０は、一例として、以下のように作製できる。
図６に示す露光装置６０を用いて配向膜を露光する際に、他の領域をマスキングによって遮光した状態で、配向膜のＲ円偏光分離領域４０Ｒの領域を露光する。次いで、２つの光線ＭＡおよびＭＢの交差角αを変更して、他の領域をマスキングによって遮光した状態で、配向膜のＧ円偏光分離領域４０Ｇの領域を露光する。次いで、２つの光線ＭＡおよびＭＢの交差角αを変更して、他の領域をマスキングによって遮光した状態で、配向膜のＢ円偏光分離領域４０Ｂの領域を露光して、配向膜を形成する。
このように、Ｒ円偏光分離領域４０Ｒ、Ｇ円偏光分離領域４０ＧおよびＢ円偏光分離領域４０Ｂの各領域毎に、２つの光線ＭＡおよびＭＢの交差角αを変えて露光した配向膜の上に、円偏光分離層を形成することで、図８に示すような、個々の発光部に対応して、領域毎に１周期Λが異なる円偏光分離部材を作製できる。
【００８４】
また、全ての発光部に対応して、１枚の円偏光分離部材を設け、かつ、光の波長に応じて円偏光分離層の１周期Λを領域毎に調節する構成では、図９に概念的に示す円偏光分離部材４２のように、発光部からの光が入射しない部分は、各円偏光分離領域の間に、液晶化合物が配向していない等方領域４２Ｎを有するのが好ましい。
液晶化合物を配向してなる円偏光分離層は、若干、ヘイズが高い。そのため、円偏光分離層に外光が入射すると、外光が散乱して、結果的に、入射した外光の一部がパターン位相差層１６および偏光子１８を透過して、光学装置から出射して、外光の反射防止性能が低下する可能性がある。
これに対して、Ｒ円偏光分離領域４２ＲとＧ円偏光分離領域４２Ｇとの間、Ｇ円偏光分離領域４２ＧとＢ円偏光分離領域４２Ｂとの間、および、Ｒ円偏光分離領域４２ＲとＢ円偏光分離領域４２Ｂとの間の、発光部からの光が入射しない部分を、液晶化合物が配向していない等方領域４２Ｎとすることにより、発光部からの光が入射しない部分における、外光の散乱を防止して、より高い外光の反射防止性能を得られる。
【００８５】
図９に示す、等方領域４２Ｎを有する円偏光分離部材４２は、一例として、以下のように作製できる。
まず、先の図８に示す円偏光分離部材４０と同様に、マスキングを行って、かつ、図６に示す露光装置６０を用いて２つの光線ＭＡおよびＭＢの交差角αを変更して、配向膜を露光する。
次いで、前述のように円偏光分離層となる液晶組成物を塗布して、等方領域４２Ｎに対応する領域をマスキングした状態で、紫外線を照射して円偏光分離領域を露光する。その後、マスクをはずし、加熱しつつ全面的に２回目の紫外線照射を行って、円偏光分離領域および等方領域４２Ｎを硬化（固定化）する。これにより、液晶配向パターンを有する円偏光分離領域と、液晶化合物が配向していない等方領域４２Ｎとを有する、円偏光分離部材４２（円偏光分離層）が得られる。
なお、図９に示す、等方領域４２Ｎを有する円偏光分離部材４２の形成方法として、以下の方法も利用可能である。まず、先の図８に示す円偏光分離部材４０の形成において、マスキングを行って、かつ、図６に示す露光装置６０を用いて２つの光線ＭＡおよびＭＢの交差角αを変更して、配向膜を露光する際に、Ｒ円偏光分離領域４２Ｒ、Ｇ円偏光分離領域４２ＧおよびＢ円偏光分離領域４２Ｂの各領域に対応するマスクの光透過部を、若干、小さくする。
これにより、配向膜の等方領域４２Ｎに対応する領域は常に遮光して露光を行わずに、各円偏光分離領域に対応する露光して、等方領域４２Ｎに対応する領域には配向パターンを有さず、各円偏光分離領域に対応する領域に配向パターンを有する配向膜を形成する。  このように、等方領域４２Ｎに対応する領域には配向パターンを有さない配向膜に、円偏光分離層を形成すれば、同様に、液晶配向パターンを有する円偏光分離領域と、液晶化合物が配向していない等方領域４２Ｎとを有する、円偏光分離部材４２（円偏光分離層）を形成できる。
【００８６】
本発明の光学装置においては、円偏光分離部材と、パターン位相差層１６および偏光子１８とを、一体的に形成してもよい。
一例として、図１０に円偏光分離部材４２を例示して示すように、支持体４６の一方の面に、配向膜４８と、円偏光分離層４２ａとからなる円偏光分離部材４２を有し、支持体４６の他方の面に、パターン位相差層１６と偏光子１８とを有する構成が例示される。配向膜４８において、斜線部は、露光装置６０によって配向パターンを形成された領域で、白抜き部は、配向パターンを形成されない無配向な領域である。
支持体４６としては、前述の支持体２０で例示したものが、各種、利用可能である。なお、この構成では、支持体４６の厚さが、ほぼ、前述の円偏光分離層とパターン位相差層１６との距離に対応する。従って、支持体４６の厚さは、円偏光分離層とパターン位相差層１６との距離に応じて、適宜、設定すればよい。
【００８７】
図１に示す光学装置１０では、１つの円偏光分離部材（１つの発光部）に対応して、パターン位相差層１６の第１領域１６ａおよび第２領域１６ｂを設けていたが、本発明は、これに制限はされない。すなわち、複数の円偏光分離部材で、パターン位相差層１６の１つの領域を共用してもよい。
例えば、光学装置１０において、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒの円偏光分離層２６と、Ｇ円偏光分離部材１４Ｇの円偏光分離層２６とで、液晶化合物３０の光学軸３０Ａの回転方向を逆方向にする。これにより、例えば、両円偏光分離部材が出射する左円偏光を、互いに近接する方向に進行させて、２つの円偏光分離部材から出射した左円偏光を、パターン位相差層１６の１つの第２領域１６ｂに入射させて、直線偏光に変換してもよい。
【００８８】
本発明の光学装置は、例えば図１に示す光学装置１０において、円偏光分離部材とパターン位相差層１６との間に、もう一枚、円偏光分離部材（円偏光分離層２６）を設けてもよい。
図１に示す光学装置１０は、偏光子１８から出射される直線偏光が、正面ではなく、斜め方向に出射される（図１中実線）。正面とは、法線方向であり、すなわち主面に直交する方向である。
これに対して、円偏光分離部材とパターン位相差層１６との間に、もう一枚、円偏光分離部材を設ける構成によれば、２枚目の円偏光分離部材によって、光の進行方向を屈折して、偏光子１８から出射される光を、正面方向に出射できる。
【００８９】
さらに、本発明の光学装置１０は、視野角特性の向上等を考慮して、光の光路の途中に、視野角補正用の複屈折層、例えば面内方向や面外方向にリタデーションを持つ光学補償フィルムを設けてもよい。
【００９０】
以上、本発明の光学装置について詳細に説明したが、本発明は上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。
【実施例】
【００９１】
以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、使用量、物質量、割合、処理内容、および、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。【００９２】
［実施例１］
＜有機ＥＬ基板の用意＞
Ｒ発光部（赤色有機電界発光層）、Ｇ発光部（緑色有機電界発光層）、および、Ｂ発光部（青色有機電界発光層）を含む、市販の有機ＥＬ表示装置（サムスン社製、ＳＣ−０４Ｅ）を用意した。
この有機ＥＬ表示装置から、偏光板および光学フィルムを剥離し、発光素子を保護するバリア層の表面を露出させたものを、有機ＥＬ基板として用いた。
この有機ＥＬ基板の、Ｒ発光部の発光スペクトルは、中心波長６５０ｎｍ、発光帯域５０ｎｍ、Ｇ発光部の発光スペクトルは、中心波長５５０ｎｍ、発光帯域４５ｎｍ、Ｂ発光部の発光スペクトルは、中心波長４５０ｎｍ、発光帯域４０ｎｍ、である。【００９３】
＜支持体の作製＞
支持体として、国際公開第２０１７／０３３４６８号に記載される方法を用いて、アクリルフィルムを作製した。作製した支持体の厚さは４０μｍであり、面内および面外のリタデーション値（Ｒｅ）はゼロであった。【００９４】
＜光配向膜の形成＞
支持体の一面に、下記構造の光配向材料Ｅ−１の１質量％水溶液を塗布し、１００℃で１分間乾燥した。【００９５】
【化１】
0006876867.tif 000002
【００９６】
得られた塗布膜に、空気下で、以下のようにして、１６０Ｗ／ｃｍ2の空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス社製）を用いて紫外線を照射し、光配向膜付の支持体を作製した。
まず、パターン位相差層の第１領域に対応する部分が光透過部であるマスクＡを用い、このマスクＡとワイヤーグリッド偏光子（Ｍｏｘｔｅｋ社製、ＰｒｏＦｌｕｘ  ＰＰＬ０２）とを介して、光配向膜の露光を行った。
なお、マスクＡは、上述した有機ＥＬ基板のＲ発光部、Ｇ発光部およびＢ発光部の個々に応じて、後述する円偏光分離部材（円偏光分離層）によって分離される右円偏光が照射される領域が光（紫外線）透過部、それ以外が光遮蔽部となるように作製した。
その後、マスクＡとは光透過部と光遮蔽部とが逆の、パターン位相差層の第２領域に対応する部分が光透過部であるマスクＢを用い、このマスクＢとワイヤーグリッド偏光子とを介して、露光を行った。なお、この際には、ワイヤーグリッド偏光子は、マスクＡを用いた露光とは、透過軸が直交するように配置した。
上述のように、マスクＡおよびマスクＢのマスクパターンは、有機ＥＬ基板の各色の発光部に対応して形成した（図１１に示すマスクを参照）。発光部に対応する領域のサイズは２０〜５０μｍ、発光部に対応する領域のピッチは７０〜１００μｍとなるように、マスクパターンを形成した。
この光配向膜の露光において、露光マスク面と光配向膜との距離は２００μｍに設定した。また、紫外線の照度は、ＵＶ−Ａ領域（波長３８０〜３２０ｎｍの積算）において１００ｍＷ／ｃｍ2、照射量はＵＶ−Ａ領域において１０００ｍＪ／ｃｍ2とした。【００９７】
＜パターン位相差層の形成＞
下記のパターン位相差層用組成物を調製した。
（パターン位相差層用組成物）
・下記棒状液晶化合物（ＢＡＳＦ社製、ＬＣ２４２）  １００質量部
・下記水平配向剤Ａ                                ０．３質量部
・光重合開始剤（ＢＡＳＦ社製、イルガキュア９０７）３．３質量部
・増感剤（日本化薬社製、カヤキュア−ＤＥＴＸ）    １．１質量部
・メチルエチルケトン                              ３００質量部【００９８】
【化２】
0006876867.tif 000003
【００９９】
調製したパターン位相差層用組成物を、孔径０．２μｍのポリプロピレン製フィルタで濾過した。
濾過したパターン位相差層用組成物を、光配向膜付の支持体の光配向膜に塗布して、膜面温度１０５℃で２分間乾燥して液晶相状態とした後、７５℃まで冷却して、空気下にて１６０Ｗ／ｃｍ2の空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス社製）を用いて紫外線を照射して、その配向状態を固定化して、支持体上に、パターン化された第１領域および第２領域を有するパターン位相差層を作製した。
パターン位相差層の膜厚は、１．３μｍであった。また、第１領域および第２領域は、共に、Ｒｅ（５５０）が１３０ｎｍであり、互いの面内遅相軸は直交していた。【０１００】
＜偏光子の貼着＞
接着剤（綜研化学社製、ＳＫダイン２０５７）を用いて、パターン位相差層にワイヤーグリッド偏光子（Ｍｏｘｔｅｋ社製、ＰｒｏＦｌｕｘ  ＰＰＬ０２）を貼着した。
なお、この際においては、パターン位相差層の第１領域（＋λ／４）の遅相軸とワイヤーグリッド偏光子の透過軸とが＋４５°で交差し、パターン位相差層の第２領域（−λ／４）の遅相軸とワイヤーグリッド偏光子の透過軸とが−４５°で交差するように、パターン位相差層とワイヤーグリッド偏光子との位置合わせを行った。【０１０１】
＜円偏光分離部材の作製＞
支持体のパターン位相差層の形成面と逆側の面に、下記の下塗り層形成用塗布液を＃８のワイヤーバーで連続的に塗布した。塗膜が形成された支持体を６０℃の温風で６０秒間、さらに１００℃の温風で１２０秒間乾燥し、下塗り層を形成した。【０１０２】
（下塗り層形成用塗布液）
・下記変性ポリビニルアルコール                  ２．４０質量部
・イソプロピルアルコール                        １．６０質量部
・メタノール                                  ３６．００質量部
・水                                          ６０．００質量部【０１０３】
【化３】
0006876867.tif 000004
【０１０４】
＜＜配向膜の形成＞＞
下塗り層を形成した支持体上に、下記の配向膜形成用塗布液を＃２のワイヤーバーで連続的に塗布した。この配向膜形成用塗布液の塗膜が形成された支持体を６０℃のホットプレート上で６０秒間乾燥し、配向膜を形成した。【０１０５】
（配向膜形成用塗布液）
・下記光配向用素材Ａ                            １．００質量部
・水                                          １６．００質量部
・ブトキシエタノール                          ４２．００質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテル      ４２．００質量部【０１０６】
−光配向用素材Ａ−
【化４】
0006876867.tif 000005
【０１０７】
＜＜配向膜の露光＞＞
図６に示す露光装置を用いて配向膜を露光して、配向パターンを有する配向膜を形成した。
露光装置において、レーザとして波長（３２５ｎｍ）のレーザ光を出射するものを用いた。干渉光による露光量を１００ｍＪ／ｃｍ2とした。なお、２つのレーザ光およびの干渉により形成される配向パターンの１周期（液晶化合物由来の光学軸が１８０°回転する長さ）は、２つの光の交差角（交差角α）を変化させることによって制御した。【０１０８】
＜＜円偏光分離層の形成＞＞
以下に示す液晶組成物ＬＣ−１を調製した。
（液晶組成物ＬＣ−１）
・下記棒状液晶化合物Ｌ−１                    １９．５７質量部
・下記水平配向剤Ｔ−１                        ０．０１５質量部
・光重合開始剤（ＢＡＳＦ社製、イルガキュア９０７）
０．５８７質量部
・光増感剤（日本化薬社製、ＫＡＹＡＣＵＲＥ  ＤＥＴＸ−Ｓ）
０．９１６質量部
・重合制御剤（ＢＡＳＦ社製、ＩＲＧＡＮＯＸ１０７６）
０．０７８質量部
・メチルエチルケトン                            ８０．０質量部【０１０９】
棒状液晶化合物Ｌ−１
【化５】
0006876867.tif 000006
【０１１０】
水平配向剤Ｔ−１
【化６】
0006876867.tif 000007
【０１１１】
調製した液晶組成物ＬＣ−１を、露光を行った配向膜に塗布した。次いで、膜面温度９５℃で６０秒間、加熱熟成し、その後、ただちに、２５℃の空気下で、超高圧水銀ランプ（キヤノン社製、ＰＬＡ−５０１Ｆ露光機）を用い、１００ｍＪ／ｃｍ2の露光量で液晶組成物ＬＣ−１を露光して、円偏光分離層を形成した。
これにより、支持体の一方の面にパターン位相差層および偏光子を有し、支持体の他方の面に円偏光分離部材を有する積層体を作製した（図１０参照）。
なお、円偏光分離部材は、Ｒｅ（５５０）が２７５ｎｍになり、かつ、図３に示すような周期的な配向表面になっていることを偏光顕微鏡で確認した。なお、円偏光分離層の液晶配向パターンにおいて、液晶化合物由来の光学軸が１８０°回転する１周期は、１μｍであった。【０１１２】
作製した積層体と、先に用意した有機ＥＬ基板とを、有機ＥＬ基板のＲ発光部、Ｇ発光部およびＢ発光部と、パターン位相差層の第１領域および第２領域とを位置合わせして、組み合わせて、本発明の光学装置を作製した。【０１１３】
［実施例２］
円偏光分離層を形成するための配向膜の形成において、図６に示す露光装置を用いた露光の際に、まず、有機ＥＬ基板のＲ発光部に対応する領域のみが光透過部で、それ以外の領域が光遮蔽部であるマスクを通して、露光を行った。
次いで、２つの光線ＭＡおよびＭＢの交差角αを変更して、有機ＥＬ基板のＧ発光部に対応する領域のみが光透過部で、それ以外の領域が光遮蔽部であるマスクを通して、露光を行った。
次いで、２つの光線ＭＡおよびＭＢの交差角αを変更して、有機ＥＬ基板のＢ発光部に対応する領域のみ光透過部で、それ以外の領域が光遮蔽部であるマスクを通して、露光を行った。
円偏光分離層を形成するための配向膜の形成における露光を、このように行った以外は、実施例１と同様に、円偏光分離部材を作製して、本発明の光学装置を作製した。
なお、円偏光分離部材は、Ｒｅ（５５０）が２７５ｎｍになり、かつ、図３に示すような周期的な配向表面になっていることを偏光顕微鏡で確認した。ただし、作製した円偏光分離部材は、図８に概念的に示すように、互いに液晶配向パターンの液晶化合物由来の光学軸が１８０°回転する１周期が異なる、Ｒ円偏光分離領域と、Ｇ円偏光分離領域と、Ｂ円偏光分離領域とを有していた。
円偏光分離部材の円偏光分離層において、光学軸が１８０°回転する１周期は、Ｒ円偏光分離領域が１．４４μｍ、Ｇ円偏光分離領域が１．２２μｍ、Ｂ円偏光分離領域が１μｍであった。【０１１４】
［実施例３］
実施例２と同様に配向膜の露光を行い、円偏光分離層を形成するための配向膜を形成した。
このような配向膜に、実施例１と同様に液晶組成物ＬＣ−１を塗布した。
次いで、膜面温度９５℃で６０秒間、加熱熟成し、その後、ただちに、２５℃空気下にて、図１１に示すようなマスクを介して、超高圧水銀ランプ（キヤノン社製、ＰＬＡ−５０１Ｆ露光機）を用い、１００ｍＪ／ｃｍ2の露光量で液晶組成物ＬＣ−１を露光した。
図１１に示すマスクは、格子を掛けた領域Ａの部分が遮光部であり、それ以外の領域Ｒ、ＧおよびＢは、光透過部である。領域Ｒ、ＧおよびＢは、それぞれ、有機ＥＬ基板のＲ発光部、Ｇ発光部およびＢ発光部の位置に対応している。
その後、マスクをはずし、全体を２００℃で５分加熱しながら、窒素下、空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス社製）によって、５００ｍＪ／ｃｍ2の露光量で、再度、液晶組成物ＬＣ−１の全面を露光することにより、円偏光分離層を形成した。
このようにして円偏光分離部材を形成した以外は、実施例１と同様にして、本発明の光学装置を作製した。
なお、円偏光分離部材は、Ｒｅ（５５０）が２７５ｎｍになり、かつ、図３に示すような周期的な配向表面になっていることを偏光顕微鏡で確認した。ただし、作製した円偏光分離部材は、図９および図１０に概念的に示すように、互いに液晶配向パターンの液晶化合物由来の光学軸が１８０°回転する１周期が異なる、Ｒ円偏光分離領域、Ｇ円偏光分離領域およびＢ円偏光分離領域に加え、液晶が配向されていない等方領域を有していた。
円偏光分離部材の円偏光分離層において、光学軸が１８０°回転する１周期は、実施例２と同様であった。【０１１５】
［比較例１］
パターン位相差層を形成するための光配向膜の露光において、マスクを用いず、かつ、ワイヤーグリッド偏光子を介した露光を１回のみ、行った以外は、実施例１と同様に位相差層を作製した。従って、この位相差層は、遅相軸の方向が全面で均一な、パターンを有さない位相差層である。
この位相差層の上に、遅相軸と透過軸とが＋４５°となるように位置合わせして、実施例１と同様に偏光子を貼着した。すなわち、本例では、位相差層は、パターンがない、一様の＋λ／４領域である。
さらに、支持体の他方の面に円偏光分離部材を形成せずに積層体とし、積層体と実施例１と同様の有機ＥＬ基板とを組み合わせて、光学装置を作製した。すなわち、本例では、積層体の構成は、支持体、位相差層および偏光子を、この順で有するものである。【０１１６】
［評価］
このようにして作製した各種の光学装置に関して、光の利用効率（光束）、および、外光反射を評価した。【０１１７】
＜光の利用効率（光束）＞
光学装置の全ての発光部を点灯させた後、光学装置の表面からの光束を分光光束計（Ｌａｂｓｐｈｅｒｅ社製、ｉｌｌｕｍｉａ  ｌｉｔｅ）で測定した。
比較例１の光学装置の光束に対して、各光学装置の光束の向上率を評価した。従って、比較例１の光束の向上率は、０％である。
評価基準は以下のとおりである。ＡおよびＢが、大きく効果が認められる範囲である。
Ａ：光束の向上率が１５％以上
Ｂ：光束の向上率が１０％以上１５％未満
Ｃ：光束の向上率が５％以上１０％未満
Ｄ：光束の向上率が５％未満【０１１８】
＜外光反射＞
光学装置の全ての発光部を非点灯とした状態で、光学装置の法線方向に対して６０°の方向から、ＬＥＤ光源が出射した光を入射し、−５８°方向に反射する光の輝度値を測定することにより、反射率［％］を求めた。反射率の測定にはＳＲ−３ＵＬ１（トプコン社製）を用いた。
評価基準は以下のとおりである。
Ａ：反射率が２％以上４％未満
Ｂ：反射率が４％以上６％未満
Ｃ：反射率が６％以上８％未満
Ｄ：反射率が８％以上
結果を、下記の表に示す。【０１１９】
【表１】
0006876867.tif 000008
【０１２０】
上記表に示されるように、光を右円偏光と左円偏光に分離する円偏光分離層と、遅相軸の方向が異なる領域をパターニングして、右円偏光および左円偏光を同方向の直線偏光に変換するパターン位相差層とを有する本発明の光学装置は、光の利用効率を上げることができ、しかも、外光反射も好適に防止できる。
特に、円偏光分離層が、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）および青色光（Ｂ）に対応して、波長が長い光が入射する領域ほど、液晶配向パターンにおける光学軸が１８０°回転する１周期を長くした実施例２および実施例３は、光の利用効率が上がっている。中でも特に、円偏光分離層の、有機ＥＬ基板の発光部からの光が入射しない領域を等方領域とした実施例３は、非常に高い光の利用効率が得られている。
これに対して、円偏光分離層とパターン位相差層を有さない、従来の光学装置である比較例１は、外光反射防止性能は高いが、光の利用効率が低い。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
有機ＥＬ表示装置および有機ＥＬ照明装置等、有機ＥＬを用いる各種の光学装置に、好適に利用可能である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０  光学装置
１２  有機ＥＬ基板
１２Ｒ  Ｒ発光部
１２Ｇ  Ｇ発光部
１２Ｂ  Ｂ発光部
１２Ｎ  非発光部
１４Ｒ  Ｒ円偏光分離部材
１４Ｇ  Ｇ円偏光分離部材
１４Ｂ  Ｂ円偏光分離部材
１６  パターン位相差層
１６ａ  第１領域
１６ｂ  第２領域
１８  偏光子
２０，４６  支持体
２４，４８  配向膜
２６，４２ａ  円偏光分離層
３０  液晶化合物
３０Ａ  光学軸
４０，４２  円偏光分離部材
４０Ｒ，４２Ｒ  Ｒ円偏光分離領域
４０Ｇ，４２Ｇ  Ｇ円偏光分離領域
４０Ｂ，４２Ｂ  Ｂ円偏光分離領域
４２Ｎ  等方領域
６０  露光装置
６２  レーザ
６４  光源
６８  ビームスプリッター
７０Ａ，７０Ｂ  ミラー
７２Ａ，７２Ｂ  λ／４板
Ｌ1，Ｌ4  入射光
Ｌ2，Ｌ5  透過光円偏光
Ｍ  レーザ光
ＭＡ，ＭＢ  光線
ＰO  直線偏光
ＰR  右円偏光
ＰL  左円偏光
Ｑ１，Ｑ２  絶対位相
Ｅ１，Ｅ２  等位相面
Ｚ，Ａ，Ｒ，Ｇ，Ｂ  領域
【図１】
0006876867.tif 000009
【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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【図１１】
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