(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、前記液晶化合物が厚さ方向に沿って伸びる螺旋軸に沿って捩れ配向され、かつ、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、円偏光分離層と、
λ／４板と、
偏光子とを、この順で有することを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記円偏光分離層は、右円偏光および左円偏光の一方を透過し、他方を反射することで、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、請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記円偏光分離層は、右円偏光および左円偏光のいずれかを直進透過し、他方を屈折して透過することにより、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、請求項１に記載の光学装置。
【請求項４】
前記円偏光分離層は、さらに、前記屈折して透過する円偏光の旋回方向を逆方向に変換する、請求項３に記載の光学装置。
【請求項５】
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１〜４のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項６】
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５に記載の光学装置。
【請求項７】
複数種の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部分ほど、前記１周期の長さが長い、請求項６に記載の光学装置。
【請求項８】
前記円偏光分離層が、前記液晶化合物が配向されていない等方領域を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項９】
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８に記載の光学装置。
【請求項１０】
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λ／４板および前記偏光子が設けられる、請求項１〜９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、液晶化合物が厚さ方向に沿って伸びる螺旋軸に沿って捩れ配向され、かつ、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、
λ／４板と、
偏光子とを、この順で有することを特徴とする光学装置。
［２］  円偏光分離層は、右円偏光および左円偏光の一方を透過し、他方を反射することで、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、［１］に記載の光学装置。
［３］  円偏光分離層は、右円偏光および左円偏光のいずれかを直進透過し、他方を屈折して透過することにより、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、［１］に記載の光学装置。
［４］  円偏光分離層は、さらに、屈折して透過する円偏光の旋回方向を逆方向に変換する、［３］に記載の光学装置。
［５］  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］〜［４］のいずれかに記載の光学装置。
［６］  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、［５］に記載の光学装置。
［７］  複数種の円偏光分離層は、入射する光の波長に応じて、入射光の波長が長い部分ほど、１周期の長さが長い、［６］に記載の光学装置。
［８］  円偏光分離層が、液晶化合物が配向されていない等方領域を有する、［１］〜［７］のいずれかに記載の光学装置。
［９］  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、［８］に記載の光学装置。
［１０］  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、λ／４板および偏光子が設けられる、［１］〜［９］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部材の概念図である。
【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、配向膜を露光する露光装置の一例の概念図である。
【図６】図６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７】図７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、図９に示す光学装置の円偏光分離部材の概念図である。
【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】
本明細書において、選択反射中心波長とは、対象となる物（部材）における透過率の極小値をＴmin（％）とした場合、下記の式で表される半値透過率：Ｔ１／２（％）を示す２つの波長の平均値のことをいう。
半値透過率を求める式：  Ｔ１／２＝１００−（１００−Ｔmin）÷２
【００１６】
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、液晶化合物が、厚さ方向に沿って伸びる螺旋軸に沿って捩れ配向され、かつ、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、λ／４板と、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。
【００１７】
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、λ／４板１６と、偏光子１８とを有する。
【００１８】
＜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（後述する図１１に示すマスクを参照）。
【００１９】
上述のように、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、一例として、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、一例として、特開２０１０−１５３２８４号公報に記載される方法が例示される。
【００２３】
＜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、左円偏光（細かい破線）は透過して、右円偏光（粗い破線）は鏡面反射に対して図中左側に傾けて反射することで、右円偏光と左円偏光とに分ける。
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、左円偏光（細かい破線）は透過して、右円偏光（粗い破線）は鏡面反射に対して図中左側に傾けて反射することで、右円偏光と左円偏光とに分ける。
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、左円偏光（細かい破線）は透過して、右円偏光（粗い破線）は鏡面反射に対して図中左側に傾けて反射することで、右円偏光と左円偏光とに分ける。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
＜＜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。
【００２７】
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。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。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。
【００２８】
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。
【００２９】
＜＜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。
【００３０】
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を含む組成物を用いて形成されるもので、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。
なお、本発明の光学装置１０においては、液晶化合物３０は、さらに、厚さ方向に沿って伸びる螺旋軸に沿って捩れ配向される。
【００３１】
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。
【００３２】
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）が互いに異なる。
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。
以上の点については、後に詳述する。
【００３３】
従って、配向膜２４は、各円偏光分離部材の円偏光分離層２６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。
【００３４】
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』ともいう。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
図５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。
【００４２】
図５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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
＜＜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。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。
【００４６】
上述のように、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。
また、円偏光分離層２６は、液晶化合物３０が、厚さ方向に沿って伸びる螺旋軸に沿って捩れ配向され、かつ、上述のように、液晶化合物由来の光学軸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。  図示例の光学装置１０において、円偏光分離層２６は、液晶化合物３０が螺旋状に旋回して積み重ねられた螺旋構造を有し、液晶化合物３０が螺旋状に１回転（３６０°回転）して積み重ねられた構成を螺旋１ピッチとして、螺旋状に旋回する液晶化合物３０が、複数ピッチ、積層された構造を有する。
すなわち、円偏光分離層２６は、コレステリック液晶相を固定してなる層である。言い換えれば、円偏光分離層２６は、コレステリック構造を有する液晶化合物３０（液晶材料）からなる層である。以下の説明では、コレステリック液晶相を固定してなる層を、『コレステリック液晶層』ともいう。
【００４７】
コレステリック液晶層は、波長選択反射性を有する。
Ｒ円偏光分離部材１４Ｒの円偏光分離層２６を構成するコレステリック液晶層は、赤色光の右円偏光を反射して、それ以外の光を透過するもので、赤色光の波長域に選択反射中心波長を有するコレステリック液晶層である。上述のように、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒには、有機ＥＬ基板１２のＲ発光部１２Ｒが出射した赤色光が入射する。従って、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒの円偏光分離層２６は、赤色光の右円偏光を反射し、赤色光の左円偏光は透過する。
Ｇ円偏光分離部材１４Ｇの円偏光分離層２６を構成するコレステリック液晶層は、緑色光の右円偏光を反射して、それ以外の光を透過するもので、緑色光の波長域に選択反射中心波長を有するコレステリック液晶層である。上述のように、Ｇ円偏光分離部材１４Ｇには、有機ＥＬ基板１２のＧ発光部１２Ｇが出射した緑色光が入射する。従って、Ｇ円偏光分離部材１４Ｇの円偏光分離層２６は、緑色光の右円偏光を反射し、緑色光の左円偏光は透過する。
Ｂ円偏光分離部材１４Ｂの円偏光分離層２６を構成するコレステリック液晶層は、青色光の右円偏光を反射して、それ以外の光を透過するもので、青色光の波長域に選択反射中心波長を有するコレステリック液晶層である。上述のように、Ｂ円偏光分離部材１４Ｂには、有機ＥＬ基板１２のＢ発光部１２Ｂが出射した青色光が入射する。従って、Ｂ円偏光分離部材１４Ｂの円偏光分離層２６は、青色光の右円偏光のみを反射し、青色光の左円偏光は透過する。
【００４８】
＜＜＜コレステリック液晶相＞＞＞
コレステリック液晶相は、特定の波長において選択反射性を示すことが知られている。選択反射の中心波長（選択反射中心波長）λは、コレステリック液晶相における螺旋構造のピッチＰ（＝螺旋の周期）に依存し、コレステリック液晶相の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。そのため、この螺旋構造のピッチを調節することによって、選択反射中心波長を調節することができる。コレステリック液晶相のピッチは、コレステリック液晶層の形成の際、液晶化合物と共に用いるキラル剤の種類、またはその添加濃度に依存するため、これらを調節することによって所望のピッチを得ることができる。
なお、ピッチの調節については富士フイルム研究報告Ｎｏ．５０（２００５年）ｐ．６０−６３に詳細な記載がある。螺旋のセンスおよびピッチの測定法については「液晶化学実験入門」日本液晶学会編  シグマ出版２００７年出版、４６頁、および、「液晶便覧」液晶便覧編集委員会  丸善  １９６頁に記載の方法を用いることができる。
【００４９】
コレステリック液晶相は、特定の波長において左右いずれかの円偏光に対して選択反射性を示す。反射光が右円偏光であるか左円偏光であるかは、コレステリック液晶相の螺旋の捩れ方向（センス）による。コレステリック液晶相による円偏光の選択反射は、コレステリック液晶相の螺旋の捩れ方向が右の場合は右円偏光を反射し、螺旋の捩れ方向が左の場合は左円偏光を反射する。
従って、図示例の光学装置１０においては、円偏光分離層２６を構成するコレステリック液晶層は、右捩れのコレステリック液晶相を固定してなる層である。
なお、コレステリック液晶相の旋回の方向は、コレステリック液晶層を形成する液晶化合物の種類および／または添加されるキラル剤の種類によって調節できる。
【００５０】
また、選択反射を示す選択反射帯域（円偏光反射帯域）の半値幅Δλ（ｎｍ）は、コレステリック液晶相のΔｎと螺旋のピッチＰとに依存し、Δλ＝Δｎ×Ｐの関係に従う。そのため、選択反射帯域の幅の制御は、Δｎを調節して行うことができる。Δｎは、コレステリック液晶層を形成する液晶化合物の種類およびその混合比率、ならびに、配向固定時の温度により調節できる。
反射波長帯域の半値幅は、光学装置１０の用途に応じて調節され、例えば１０〜５００ｎｍであればよく、好ましくは２０〜３００ｎｍであり、より好ましくは３０〜１００ｎｍである。
【００５１】
＜＜＜コレステリック液晶層の形成方法＞＞＞
コレステリック液晶層、すなわち、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒの円偏光分離層２６は、コレステリック液晶相を層状に固定して形成できる。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。
コレステリック液晶相を固定した構造は、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向が保持されている構造であればよい。コレステリック液晶相を固定した構造は、典型的には、重合性液晶化合物をコレステリック液晶相の配向状態としたうえで、紫外線照射および加熱等によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して、同時に、外場または外力によって配向形態に変化を生じさせることない状態に変化した構造が好ましい。
なお、コレステリック液晶相を固定した構造においては、コレステリック液晶相の光学的性質が保持されていれば十分であり、コレステリック液晶層において、液晶化合物３０は液晶性を示さなくてもよい。例えば、重合性液晶化合物は、硬化反応により高分子量化して、液晶性を失っていてもよい。
【００５２】
コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層の形成に用いる材料としては、一例として、液晶化合物を含む液晶組成物が挙げられる。液晶化合物は重合性液晶化合物であるのが好ましい。
また、コレステリック液晶層の形成に用いる液晶組成物は、さらに界面活性剤およびキラル剤を含んでいてもよい。
【００５３】
−−重合性液晶化合物−−
重合性液晶化合物は、棒状液晶化合物であっても、円盤状液晶化合物であってもよい。
コレステリック液晶相を形成する棒状の重合性液晶化合物の例としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック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等が好ましく用いられる。低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。
【００５４】
重合性液晶化合物は、重合性基を液晶化合物に導入することで得られる。重合性基の例には、不飽和重合性基、エポキシ基、およびアジリジニル基が含まれ、不飽和重合性基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基がより好ましい。重合性基は種々の方法で、液晶化合物の分子中に導入できる。重合性液晶化合物が有する重合性基の個数は、好ましくは１〜６個、より好ましくは１〜３個である。
重合性液晶化合物の例は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号明細書、米国特許第５６２２６４８号明細書、米国特許第５７７０１０７号明細書、国際公開第９５／０２２５８６号、国際公開第９５／０２４４５５号、国際公開第９７／０００６００号、国際公開第９８／０２３５８０号、国際公開第９８／０５２９０５号、特開平１−２７２５５１号公報、特開平６−０１６６１６号公報、特開平７−１１０４６９号公報、特開平１１−０８００８１号公報、および、特開２００１−３２８９７３号公報等に記載の化合物が含まれる。２種類以上の重合性液晶化合物を併用してもよい。２種類以上の重合性液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。
【００５５】
また、上記以外の重合性液晶化合物としては、特開昭５７−１６５４８０号公報に開示されているようなコレステリック相を有する環式オルガノポリシロキサン化合物等を用いることができる。さらに、上述の高分子液晶化合物としては、液晶を呈するメソゲン基を主鎖、側鎖、あるいは主鎖および側鎖の両方の位置に導入した高分子、コレステリル基を側鎖に導入した高分子コレステリック液晶、特開平９−１３３８１０号公報に開示されているような液晶性高分子、および、特開平１１−２９３２５２号公報に開示されているような液晶性高分子等を用いることができる。
【００５６】
−−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号公報等に記載のものを好ましく用いることができる。
【００５７】
また、液晶組成物中の重合性液晶化合物の添加量は、液晶組成物の固形分質量（溶媒を除いた質量）に対して、７５〜９９．９質量％が好ましく、８０〜９９質量％がより好ましく、８５〜９０質量％がさらに好ましい。
【００５８】
−−界面活性剤−−
コレステリック液晶層を形成する際に用いる液晶組成物は、界面活性剤を含有してもよい。
界面活性剤は、安定的にまたは迅速にプレーナー配向のコレステリック液晶相とするために寄与する配向制御剤として機能できる化合物が好ましい。界面活性剤としては、例えば、シリコ−ン系界面活性剤およびフッ素系界面活性剤が挙げられ、フッ素系界面活性剤が好ましく例示される。
【００５９】
界面活性剤の具体例としては、特開２０１４−１１９６０５号公報の段落［００８２］〜［００９０］に記載の化合物、特開２０１２−２０３２３７号公報の段落［００３１］〜［００３４］に記載の化合物、特開２００５−０９９２４８号公報の段落［００９２］および［００９３］中に例示されている化合物、特開２００２−１２９１６２号公報の段落［００７６］〜［００７８］および段落［００８２］〜［００８５］中に例示されている化合物、ならびに、特開２００７−２７２１８５号公報の段落［００１８］〜［００４３］等に記載のフッ素（メタ）アクリレート系ポリマー、などが挙げられる。
なお、界面活性剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
フッ素系界面活性剤として、特開２０１４−１１９６０５号公報の段落［００８２］〜［００９０］に記載の化合物が好ましい。
【００６０】
液晶組成物中における、界面活性剤の添加量は、液晶化合物の全質量に対して０．０１〜１０質量％が好ましく、０．０１〜５質量％がより好ましく、０．０２〜１質量％がさらに好ましい。
【００６１】
−−キラル剤（光学活性化合物）−−
キラル剤（カイラル剤）はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル剤は、化合物によって誘起する螺旋の捩れ方向または螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４−３項、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）用カイラル剤、１９９頁、日本学術振興会第１４２委員会編、１９８９に記載）、イソソルビド、および、イソマンニド誘導体等を用いることができる。
キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物または面性不斉化合物もキラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファン、および、これらの誘導体が含まれる。キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤と液晶化合物とがいずれも重合性基を有する場合は、重合性キラル剤と重合性液晶化合物との重合反応により、重合性液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、キラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性キラル剤が有する重合性基は、重合性液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であるのが好ましい。従って、キラル剤の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であるのが好ましく、不飽和重合性基であるのがより好ましく、エチレン性不飽和重合性基であるのがさらに好ましい。
また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
【００６２】
キラル剤が光異性化基を有する場合には、塗布、配向後に活性光線などのフォトマスク照射によって、発光波長に対応した所望の反射波長のパターンを形成することができるので好ましい。光異性化基としては、フォトクロッミック性を示す化合物の異性化部位、アゾ基、アゾキシ基、または、シンナモイル基が好ましい。具体的な化合物として、特開２００２−０８０４７８号公報、特開２００２−０８０８５１号公報、特開２００２−１７９６６８号公報、特開２００２−１７９６６９号公報、特開２００２−１７９６７０号公報、特開２００２−１７９６８１号公報、特開２００２−１７９６８２号公報、特開２００２−３３８５７５号公報、特開２００２−３３８６６８号公報、特開２００３−３１３１８９号公報、および、特開２００３−３１３２９２号公報等に記載の化合物を用いることができる。
【００６３】
液晶組成物における、キラル剤の含有量は、液晶化合物の含有モル量に対して０．０１〜２００モル％が好ましく、１〜３０モル％がより好ましい。
【００６４】
−−重合開始剤−−
液晶組成物が重合性化合物を含む場合は、重合開始剤を含有しているのが好ましい。紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であるのが好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、米国特許第２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号、米国特許第２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許第３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書記載）、ならびに、オキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書記載）等が挙げられる。
液晶組成物中の光重合開始剤の含有量は、液晶化合物の含有量に対して０．１〜２０質量％であるのが好ましく、０．５〜１２質量％であるのがさらに好ましい。
【００６５】
−−架橋剤−−
液晶組成物は、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、紫外線、熱、および、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートおよびペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の多官能アクリレート化合物；グリシジル（メタ）アクリレートおよびエチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物；２，２−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス［３−（１−アジリジニル）プロピオネート］および４，４−ビス（エチレンイミノカルボニルアミノ）ジフェニルメタン等のアジリジン化合物；ヘキサメチレンジイソシアネートおよびビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物；オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物；ならびに、ビニ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等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
架橋剤の含有量は、液晶組成物の固形分質量に対して、３〜２０質量％が好ましく、５〜１５質量％がより好ましい。架橋剤の含有量が上記範囲内であれば、架橋密度向上の効果が得られやすく、コレステリック液晶相の安定性がより向上する。
【００６６】
−−その他の添加剤−−
液晶組成物中には、必要に応じて、さらに重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、色材、および、金属酸化物微粒子等を、光学的性能等を低下させない範囲で添加することができる。
【００６７】
液晶組成物は、コレステリック液晶層すなわちＲ円偏光分離部材１４Ｒの円偏光分離層２６を形成する際には、液体として用いられるのが好ましい。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。
液晶組成物は溶媒を含んでいてもよい。溶媒には、制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましい。
有機溶媒には、制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、および、エーテル類などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が好ましい。
【００６８】
コレステリック液晶層を形成する際には、コレステリック液晶層の形成面に液晶組成物を塗布して、液晶化合物をコレステリック液晶相の状態に配向した後、液晶化合物を硬化して、コレステリック液晶層とするのが好ましい。
すなわち、配向膜上にコレステリック液晶層を形成する場合には、配向膜に液晶組成物を塗布して、液晶化合物をコレステリック液晶相の状態に配向した後、液晶化合物を硬化して、コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層を形成するのが好ましい。
液晶組成物の塗布は、インクジェットおよびスクロール印刷等の印刷法、ならびに、スピンコート、バーコートおよびスプレー塗布等のシート状物に液体を一様に塗布できる公知の方法が全て利用可能である。
【００６９】
塗布された液晶組成物は、必要に応じて乾燥および／または加熱され、その後、硬化され、コレステリック液晶層を形成する。この乾燥および／または加熱の工程で、液晶組成物中の液晶化合物がコレステリック液晶相に配向すればよい。加熱を行う場合、加熱温度は、２００℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。
【００７０】
配向させた液晶化合物は、必要に応じて、さらに重合される。重合は、熱重合、および、光照射による光重合のいずれでもよいが、光重合が好ましい。光照射は、紫外線を用いるのが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５０Ｊ／ｃｍ2が好ましく、５０〜１５００ｍＪ／ｃｍ2がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下または窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射する紫外線の波長は２５０〜４３０ｎｍが好ましい。
【００７１】
コレステリック液晶層の厚さには、制限はなく、光学装置１０の用途、コレステリック液晶層に要求される光の反射率、および、コレステリック液晶層の形成材料等に応じて、必要な光の反射率が得られる厚さを、適宜、設定すればよい。
【００７２】
＜＜＜コレステリック液晶層の液晶配向パターン＞＞＞
上述のように、本発明の光学装置１０において、コレステリック液晶層、すなわち、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の円偏光分離層２６は、コレステリック液晶相を形成する液晶化合物３０に由来する光学軸３０Ａの向きが、コレステリック液晶層（円偏光分離層２６）の面内において、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、いわゆる遅相軸である。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、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』ともいう。
【００７３】
図３に、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒの円偏光分離層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（＝各層（膜）の積層方向）から見た図である。
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、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。
【００７４】
なお、図３では、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒの円偏光分離層２６を代表例として説明するが、Ｇ円偏光分離部材１４Ｇの円偏光分離層２６およびＢ円偏光分離部材１４Ｂの円偏光分離層２６も、選択的に反射する光の波長域すなわち液晶化合物３０が螺旋状に３６０°回転するピッチ、および、液晶配向パターンの１周期の長さΛが異なる以外は、基本的に、同様の構成および作用効果を有する。
【００７５】
図３に示すように、配向膜２４の表面において、円偏光分離層２６（コレステリック液晶層）を構成する液晶化合物３０は、下層の配向膜２４に形成された配向パターンに応じて、矢印Ｘで示す所定の一方向、および、この一方向（矢印Ｘ方向）と直交する方向に、二次元的に配列された状態になっている。
以下の説明では、矢印Ｘ方向と直交する方向を、便宜的にＹ方向とする。すなわち、図１、図２および後述する図４では、Ｙ方向は、紙面に直交する方向となる。
また、円偏光分離層２６を形成する液晶化合物３０は、円偏光分離層２６の面内において、矢印Ｘ方向に沿って、光学軸３０Ａの向きが、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。図示例においては、液晶化合物３０の光学軸３０Ａが、矢印Ｘ方向（所定の一方向）に沿って、時計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。
液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きが矢印Ｘ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。
【００７６】
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。
言い換えれば、円偏光分離層２６を形成する液晶化合物３０は、Ｙ方向では、液晶化合物３０の光学軸３０Ａと矢印Ｘ方向とが成す角度が等しい。
【００７７】
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。図３および後述する図４では、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒの円偏光分離層２６を例示しているので、１周期の長さを『ΛR』と表記している。
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』ともいう。
本発明の光学装置１０において、コレステリック液晶層（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、
【００７８】
コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層は、通常、入射した光（円偏光）を鏡面反射する。
これに対して、円偏光分離層２６を構成するコレステリック液晶層は、入射した光を、鏡面反射（入射方向）に対して矢印Ｘ方向に角度を有した方向に反射する。以下、図４を参照して説明する。
【００７９】
上述のように、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒの円偏光分離層２６は、赤色光の右円偏光ＲRを選択的に反射するコレステリック液晶層である。
従って、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒに光が入射すると、Ｒ円偏光分離部材１４Ｒの円偏光分離層２６は、赤色光の右円偏光ＲRのみを反射し、それ以外の光を透過する。
【００８０】
Ｒ円偏光分離部材１４Ｒの円偏光分離層２６に入射した赤色光の右円偏光ＲRは、円偏光分離層２６によって反射される際に、各液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きに応じて絶対位相が変化する。
ここで、円偏光分離層２６では、液晶化合物３０の光学軸３０Ａが、矢印Ｘ方向（一方向）に沿って回転しながら変化している。そのため、光学軸３０Ａの向きによって、入射した赤色光の右円偏光ＲR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。そのため、円偏光分離層２６に入射した赤色光の右円偏光ＲRには、図４に概念的に示すように、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Ｑが与えられる。
また、液晶化合物３０の光学軸３０Ａの矢印Ｘ方向に対する向きは、矢印Ｘ方向と直交するＹ方向の液晶化合物３０の配列では、均一である。
これにより円偏光分離層２６では、赤色光の右円偏光ＲRに対して、ＸＹ面に対して矢印Ｘ方向に傾いた等位相面Ｅが形成される。
そのため、円偏光分離層２６に法線方向から入射した赤色光の右円偏光ＲRは、鏡面反射ではなく、等位相面Ｅの法線方向に反射され、反射された赤色光の右円偏光ＲRは、ＸＹ面に対して矢印Ｘ方向に傾いた方向に反射される。ＸＹ面は、円偏光分離層すなわちコレステリック液晶層の主面である。
【００８１】
なお、円偏光分離層２６（コレステリック液晶層）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。
【００８２】
ここで、一方向（矢印Ｘ方向）に向かって液晶化合物３０の光学軸３０Ａが連続的に回転するコレステリック液晶層による光の反射角度は、反射する光の波長によって、角度が異なる。具体的には、長波長の光ほど、入射光に対する反射光の角度が大きくなる。
従って、図１に示す光学装置１０のように、赤色光、緑色光および青色光を反射する場合には、赤色光と緑色光と青色光とで反射角度が異なる。具体的には、液晶配向パターンの１周期Λが同じであって、コレステリック液晶層の選択反射中心波長が、赤色、緑色および青色のもので比較した場合には、入射光に対する反射光の角度は、赤色光が最も大きく、次いで緑色光が大きく、青色光が最も小さい。
【００８３】
一方、矢印Ｘ方向（一方向）に向かって、液晶化合物３０の光学軸３０Ａが連続的に回転する液晶配向パターンを有するコレステリック液晶層による光の反射角度は、矢印Ｘ方向において、光学軸３０Ａが１８０°回転する液晶配向パターンの１周期の長さΛ、すなわち、１周期Λによって異なる。具体的には、１周期Λが短いほど、入射光に対する反射光の角度が大きくなる。
【００８４】
従って、入射する光の波長に応じて、円偏光分離層２６における液晶配向パターンの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）が分離した右円偏光の反射角度を調節し、出射方向を一致させることができる。
具体的には、円偏光分離層２６（コレステリック液晶層）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。言い換えれば、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、コレステリック液晶層の選択反射中心波長が長いほど、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すなわち円偏光分離層２６を形成するコレステリック液晶層の選択反射中心波長の順列と、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。
【００８５】
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λ／４板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、高画質な画像の表示が可能になる。
しかも、本発明の光学装置１０は、コレステリック液晶層で光を反射するので、液晶配向パターンにおける１周期Λの調節によって、光の反射角度も高い自由度で調節可能である。
【００８６】
なお、以上の点は、後述する、図９および図１０に示すＲ円偏光分離部材５０Ｒの円偏光分離層５２においても、同様である。
【００８７】
本発明の光学装置１０において、各円偏光分離部材の円偏光分離層２６すなわちコレステリック液晶層の配向パターンにおける１周期Λには、制限はなく、光学装置１０の用途および光学装置１０の大きさ等に応じて、適宜、設定すればよい。
【００８８】
＜λ／４板＞
λ／４板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、λ／４板１６は、後述する偏光子１８の透過軸に対して、−４５°の遅相軸を有する。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。
【００８９】
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位相差板である。
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）を示す位相差板である。この式は、可視光域のいずれかの波長において達成されていればよい。波長としては、例えば、５５０ｎｍが例示される。
なお、λ／４板１６が、例えば上述の支持体２０と同様の支持体によって指示されている場合には、λ／４板１６がλ／４板であるとは、λ／４板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。
λ／４板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、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。
【００９０】
λ／４板１６は、偏光子１８の透過軸に対して、−４５°の遅相軸を有する。
従って、λ／４板１６は、入射した左円偏光を、偏光子１８の透過軸と一致する方向の直線偏光に変換する。
【００９１】
λ／４板１６は、液晶化合物を用いて形成されるのが好ましい。
λ／４板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、上述の円偏光分離層２６の形成で例示したものが利用できる。
【００９２】
λ／４板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いう。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いう。
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。
【００９３】
λ／４板１６（λ／４位相差板（位相差層））は、公知の方法で形成すればよく、また、公知のλ／４板が、全て利用可能である。さらに、λ／４板１６は、市販品を用いてもよい。
【００９４】
λ／４板１６の厚さは特に制限はないが、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。
【００９５】
＜偏光子＞
λ／４板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。
【００９６】
＜光学装置の作用＞
以下、光学装置１０の作用を説明する。
上述のように、偏光子１８の透過軸は、図中、横方向である。従って、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、λ／４板１６によって円偏光に変換される。上述のように、λ／４板１６は、偏光子１８の透過軸に対して、−４５°の遅相軸を有する。従って、λ／４板１６を透過した光は、左円偏光に変換される。
外光から変換された左円偏光は、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、旋回方向が逆の右円偏光となり、λ／４板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の非発光部１２Ｎの金属反射部によって反射されてλ／４板１６に入射する右円偏光は、外光Ｅが入射して偏光子１８を透過してλ／４板１６から出射された左円偏光とは、旋回方向が逆である。従って、λ／４板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、λ／４板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。
【００９７】
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が出射した赤色光はＲ円偏光分離部材１４Ｒに、Ｇ発光部１２Ｇが射した緑色光はＧ円偏光分離部材１４Ｇに、Ｂ発光部１２Ｂが出射した青色光はＢ円偏光分離部材１４Ｂに、それぞれ、入射する。
【００９８】
各円偏光分離部材に入射した赤色光（無偏光）、緑色光（無偏光）および青色光（無偏光）のうち、細かい破線で示す左円偏光の成分は、上述のように、対応する円偏光分離部材の円偏光分離層２６を透過する。
円偏光分離部材（円偏光分離層２６）を透過した左円偏光は、λ／４板１６に入射して、直線偏光に変換される。
上述のように、λ／４板１６は、偏光子１８の透過軸に対して、−４５°の遅相軸を有する。そのため、λ／４板１６によって変換された直線偏光は、偏光子１８の透過軸の方向と一致する。従って、λ／４板１６によって変換された直線偏光は、偏光子１８を透過して、光学装置からの出射光となる（図中真上に向かう矢印）。
【００９９】
一方、各円偏光分離部材に入射した赤色光（無偏光）、緑色光（無偏光）および青色光（無偏光）のうち、粗い破線で示す右円偏光の成分は、上述のように、対応する円偏光分離部材の円偏光分離層２６によって反射される。
上述のように、円偏光分離層２６は、光学軸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。そのため、円偏光分離層２６によって反射される右円偏光は、有機ＥＬ基板１２の発光部に戻る方向ではなく、斜め方向に反射され、有機ＥＬ基板１２の非発光部１２Ｎに入射する。
有機ＥＬ基板１２の非発光部１２Ｎに入射した右円偏光は、非発光部１２Ｎの金属反射部によって反射されて、旋回方向が逆の左円偏光に変換される。
非発光部１２Ｎの金属反射部によって反射された左円偏光は、上述の円偏光分離部材（円偏光分離層２６）を透過した左円偏光と同様、λ／４板１６によって偏光子１８の透過軸の方向と一致する直線偏光に変換され、偏光子１８を透過して、光学装置からの出射光（斜め方向の矢印）となる。
【０１００】
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、両立して行うことが可能になる。
【０１０１】
＜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に対応する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、好ましい態様として、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、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が有する円偏光分離層は、液晶配向パターンの１周期Λが等しい円偏光分離層であってもよい。
しかしながら、より高い光の利用効率を得られる等の点で、円偏光分離部材は、対応する発光部が出射する光の波長に応じて、液晶配向パターンの１周期Λを調節して、光の波長の長さの順列と、１周期Λの順列とを一致させるのが好ましい。
【０１０２】
図１に示す光学装置１０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が離間しているが、本発明は、これに制限はされない。
例えば、図６に概念的に示す円偏光分離部材４０のように、１枚の円偏光分離部材において、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を設けてもよい。この際においても、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。
【０１０３】
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を形成し、各円偏光分離領域に対応するコレステリック液晶層を形成する液晶組成物を、配向膜の対応する領域にパターニングして塗布して、円偏光分離層を形成することで、図６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。
【０１０４】
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、好ましくは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７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。また、円偏光分離層すなわちコレステリック液晶層は、或る波長域の光を選択的に反射する。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λ／４板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。
【０１０５】
図７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６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、上述のように、各円偏光分離領域に対応する円偏光分離層となる液晶組成物を、配向膜の各円偏光分離領域に対応する領域にパターニングして塗布する。その後、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。さらに、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７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、上述した図６に示す円偏光分離部材４０の作製において、マスキングを行って、かつ、図５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、円偏光分離領域に対応する円偏光分離層となる液晶組成物を、配向膜の各円偏光分離領域に対応する領域にパターニングして塗布して、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。
なお、等方領域４２Ｎに塗布する液晶組成物は、何れの液晶組成物でもよい。
【０１０６】
本発明の光学装置においては、円偏光分離部材と、λ／４板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８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、λ／４板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。
【０１０７】
さらに、本発明の光学装置は、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等を設けてもよい。
【０１０８】
なお、図６〜図８に示す構成および上述の光学補償フィルム等に関しては、後述する図９および図１０に示す円偏光分離部材５０Ｒを用いる光学装置においても、同様に利用可能である。
【０１０９】
＜コレステリック液晶層以外の実施形態＞
図９に、本発明の光学装置の別の例を示す。
なお、図９においては、Ｒ発光部１２Ｒに対応して、赤色光の円偏光を分離する円偏光分離部材５０Ｒのみを示すが、図９に示す光学装置も、図１に示される光学装置１０と同様に、Ｇ発光部１２Ｇに対応する、緑色光の円偏光を分離する円偏光分離部材、および、Ｂ発光部１２Ｂに対応する、青色光の円偏光を分離する円偏光分離部材が、有機ＥＬ基板１２の各発光部に対応して配列されている。
また、後述する円偏光分離部材５０Ｒによる円偏光の分離（直進透過および屈折）および旋回方向の変換等の作用も、赤色光に対応する円偏光分離部材（円偏光分離層）と、緑色光に対応する円偏光分離部材（円偏光分離層）および青色光に対応する円偏光分離部材（円偏光分離層）とで、同様である。
【０１１０】
すなわち、図９および後述する図１０に示す態様において、赤色光の円偏光を分離する円偏光分離層、緑色光の円偏光を分離する円偏光分離層、および、青色光の円偏光を分離する円偏光分離層は、基本的に、同じものである。
ただし、後述するが、好ましくは、赤色光の円偏光を分離する円偏光分離層、緑色光の円偏光を分離する円偏光分離層、および、青色光の円偏光を分離する円偏光分離層は、好ましい態様として、液晶配向パターンにおいて光学軸３０Ａが１８０°回転する１周期Λが異なる。
【０１１１】
本発明の光学装置において、円偏光分離層は、液晶化合物３０が、厚さ方向に沿って伸びる螺旋軸に沿って螺旋状に捩れ配向され、かつ、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している。
【０１１２】
上述の光学装置１０において、円偏光分離層はコレステリック液晶層であって、液晶化合物３０が螺旋状に１回転（３６０°回転）して積み重ねられた構成を螺旋１ピッチとして、螺旋状に旋回する液晶化合物３０が、複数ピッチ、積層された構造を有する。
【０１１３】
これに対して、図９に示す円偏光分離部材５０Ｒでは、図１０に概念的に示すように、配向膜２４の上に形成される円偏光分離層５２は、厚さ方向に沿って伸びる螺旋軸に沿って捩れ配向される液晶化合物３０の螺旋状の捩れ角が、１回転（３６０°回転）より小さく、例えば３０〜１８０°である。液晶化合物３０の螺旋状の捩れ角は、好ましくは４０〜１２０°であり、より好ましくは５０〜１００°であり、さらに好ましくは６０〜９０°である。この液晶化合物３０の捩れ角は、いわゆる選択反射を示すような波長オーダーの短いピッチではなく、波長よりも長いピッチである。
円偏光分離層５２は、液晶化合物３０の螺旋状の捩れ角を上述した範囲として、かつ、Δｎ550×ｄすなわち複屈折を後述するような或る値に調節することで、左右の円偏光のうち、片方の円偏光は、旋回の方向を変えず、かつ、光の進行方向を変えずに直進透過し、他方の円偏光は、旋回の方向を反転し、かつ、光を屈折することで進行方向を曲げて透過する。本態様では、この円偏光分離の性質を利用している。
本発明において、捩れ配向した液晶化合物１２の捩れ角とは、円偏光分離層における、厚さ方向に沿って伸びる螺旋軸に沿って捩れ配向された液晶化合物３０の、下面から上面に到るまでの捩れ角度である。
なお、円偏光分離層５２においても、液晶化合物由来の光学軸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に関しては、前述の円偏光分離層２６と同様である。
【０１１４】
また、円偏光分離層５２は、波長が５５０ｎｍである入射光に対する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。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５２の厚さである。
２００ｎｍ≦Δｎ550×ｄ≦３５０ｎｍ・・・（１）
円偏光分離層５２の複数の領域Ｚの面内レタデーションＲｅ（５５０）＝Δｎ550×ｄは、２２５ｎｍ≦Δｎ550×ｄ≦３４０ｎｍが好ましく、２５０ｎｍ≦Δｎ550×ｄ≦３３０ｎｍがより好ましい。
【０１１５】
前述のように、このような円偏光分離層５２は、入射した左右の円偏光のうち、一方の円偏光は、そのままの旋回方向で直進透過し、他方の円偏光は、旋回方向を反転し、かつ、斜めに屈折して透過する。円偏光分離層５２が、左右いずれの円偏光の旋回方向を反転して、かつ屈折させるかは、円偏光分離層５２における液晶化合物３０の螺旋の捩れ方向（センス）による。すなわち、円偏光分離層５２は、液晶化合物３０の螺旋が右捩れの場合には、右円偏光の旋回方向を反転して、かつ、屈折させ、左円偏光は、そのままの旋回方向で直進透過する。逆に、液晶化合物３０の螺旋が左捩れの場合には、円偏光分離層５２は、左円偏光の旋回方向を反転して、かつ、屈折させ、右円偏光は、そのままの旋回方向で直進透過する。
図１０に示すように、図示例の円偏光分離層５２は、液晶化合物３０の螺旋が右捩れである。従って、図示例の円偏光分離層５２は、Ｒ発光部１２Ｒが出射した光（無偏光）のうち、左円偏光の成分は、左円偏光のまま直進透過する。他方、右円偏光の成分は、斜めに屈折されて透過すると共に、左円偏光に変換される。
従って、円偏光分離部材５０Ｒ（円偏光分離層５２）に入射した、左円偏光および右円偏光は、共に、左円偏光となってλ／４板１６に入射して、λ／４板１６によって偏光子１８の透過軸の方向と一致する直線偏光に変換され、偏光子１８を透過して、光学装置からの出射光となる。
なお、図９に示す光学装置においても、外光の反射防止の作用に関しては、図１に示す光学装置１０と同様である。
【０１１６】
従って、円偏光分離部材５０Ｒを用いる光学装置も、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、両立して行うことが可能である。
【０１１７】
上述のように、円偏光分離層５２による、右円偏光および左円偏光の、直進透過、屈折および旋回方向の変換の作用は、液晶化合物由来の光学軸の回転方向を逆にすると、右円偏光と左円偏光とで逆になる。
また、屈折の大きさに関しては、長波長の光ほど大きく、液晶配向パターンにおいて光学軸３０Ａが１８０°回転する１周期Λが短いほど大きいのは、上述した円偏光分離層２６等と同様である。従って、図９および図１０に示す円偏光分離層でも、赤色光、緑色光および青色光の各光に対応する円偏光分離層は、対応する光の波長の長さの順列と、１周囲Λの長さの順列とが一致しているのが好ましいのは、上述したとおりである。
【０１１８】
このようなＲ円偏光分離部材５０Ｒ（円偏光分離層５２）は、公知のものが、各種、利用可能である。
一例として、K. Gao, et al, Optics Express, 25 (2017) 6283に記載される光学部材等が例示される。
【０１１９】
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】
【０１２０】
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。【０１２１】
［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。【０１２２】
＜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８０μｍ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。【０１２３】
＜光配向膜付きの支持体の形成＞
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。【０１２４】
【化１】
0006875598.tif 000002
【０１２５】
得られた塗布膜に、空気下で、ワイヤーグリッド偏光子（Ｍｏｘｔｅｋ社製、ＰｒｏＦｌｕｘ  ＰＰＬ０２）を介して、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。【０１２６】
＜λ／４位相差板（λ／４板）の形成＞
下記のλ／４位相差層用組成物を調製した。
（λ／４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【０１２７】
【化２】
0006875598.tif 000003
【０１２８】
調製したλ／４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λ／４位相差層用組成物を、作製した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、λ／４位相差層を形成し、λ／４板を作製した。
位相差層の膜厚は、１．３μｍであった。Ｒｅ（５５０）は１３０ｎｍであった。【０１２９】
＜偏光子の貼着＞
接着剤（綜研化学社製、ＳＫダイン２０５７）を用いて、λ／４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、λ／４位相差層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、λ／４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。【０１３０】
＜円偏光分離部材の作製＞
支持体のλ／４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。【０１３１】
（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【０１３２】
【化３】
0006875598.tif 000004
【０１３３】
＜＜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。【０１３４】
（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【０１３５】
−光配向用素材Ａ−
【化４】
0006875598.tif 000005
【０１３６】
＜＜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。【０１３７】
＜＜円偏光分離層の形成＞＞
以下に示す液晶組成物ＬＣ−Ｂを調製した。
この液晶組成物ＬＣ−Ｂは、選択反射中心波長が４５０ｎｍで、反射波長域が８９ｎｍの選択反射を示すコレステリック液晶層を形成する組成物である。
（液晶組成物ＬＣ−Ｂ）
・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
・下記キラル剤Ｃｈ                              １．４９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【０１３８】
棒状液晶化合物Ｌ−１
【化５】
0006875598.tif 000006
【０１３９】
水平配向剤Ｔ−１
【化６】
0006875598.tif 000007
【０１４０】
キラル剤Ｃｈ
【化７】
0006875598.tif 000008
【０１４１】
液晶組成物ＬＣ−Ｂにおいて、キラル剤Ｃｈの含有量を１．４９質量部から１．２２質量部に変更した以外は、同様にして液晶組成物ＬＣ−Ｇを調製した。
この液晶組成物ＬＣ−Ｇは、選択反射中心波長が５５０ｎｍで、反射波長域が１０９ｎｍの選択反射を示すコレステリック液晶層を形成する組成物である。
さらに、液晶組成物ＬＣ−Ｂにおいて、キラル剤Ｃｈの含有量を１．４９質量部から１．０３質量部に変更した以外は、同様にして液晶組成物ＬＣ−Ｒを調製した。
この液晶組成物ＬＣ−Ｒは、選択反射中心波長が６５０ｎｍで、反射波長域が１２９ｎｍの選択反射を示すコレステリック液晶層を形成する組成物である。【０１４２】
調製した液晶組成物ＬＣ−Ｒ、ＬＣ−ＧおよびＬＣ−Ｂを、露光を行った配向膜に塗布した。なお、液晶組成物ＬＣ−Ｒは、有機ＥＬ基板のＲ発光部に対応する領域に、液晶組成物ＬＣ−Ｂは、有機ＥＬ基板のＢ発光部に対応する領域に、液晶組成物ＬＣ−Ｇは、有機ＥＬ基板のＧ発光部に対応する領域に、それぞれ、パターニングして塗布して、乾燥した。
次いで、塗布した液晶組成物を、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λ／４板（λ／４位相差層）および偏光子を有し、支持体の他方の面に、図６に示すようなＲ円偏光分離領域、Ｇ円偏光分離領域およびＢ円偏光分離領域を有する円偏光分離部材（円偏光分離層）を有する積層体を作製した（図８参照）。
なお、円偏光分離部材は、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、各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周期は一定で、１μｍであった。
さらに、円偏光分離部材の断面を走査型電子顕微鏡で観察した結果、Ｒ円偏光分離領域、Ｇ円偏光分離領域およびＢ円偏光分離領域の円偏光分離層において、液晶化合物が２８８０°（８回転＝８ピッチ）、螺旋状に捩れ配向されていた。【０１４３】
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、円偏光分離部材の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。【０１４４】
［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、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６に概念的に示すように、液晶配向パターンにおける液晶化合物由来の光学軸が１８０°回転する１周期が互いに異なる、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。
各円偏光分離領域において、円偏光分離層の液晶配向パターンにおける液晶化合物由来の光学軸が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。
また、実施例１と同様に確認したところ、円偏光分離層は、全ての円偏光分離領域において、液晶化合物が２８８０°（８回転＝８ピッチ）、螺旋状に捩れ配向されていた。【０１４５】
［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−Ｒ、ＬＣ−ＧをおよびＬＣ−Ｂ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に概念的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、位置的に、有機ＥＬ基板のＲ発光部、Ｇ発光部およびＢ発光部に対応している。
その後、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、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７および図８に概念的に示すように、液晶配向パターンにおける液晶化合物由来の光学軸が１８０°回転する１周期が互いに異なる、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。
各円偏光分離領域において、円偏光分離層の液晶配向パターンにおける光学軸が１８０°回転する１周期は、実施例２と同様であった。また、実施例１と同様に確認したところ、円偏光分離層は、全ての円偏光分離領域において、液晶化合物が２８８０°（８回転＝８ピッチ）、螺旋状に捩れ配向されていた。【０１４６】
［実施例４］
実施例１と同様に、支持体としてアクリルフィルムを作製した。ただし、支持体の厚さは１０μｍとした。作製した支持体の面内および面外のリタデーション値（Ｒｅ）は略ゼロであった。この支持体に、実施例１と同様にして光配向膜を形成した。
液晶組成物ＬＣ−Ｂにおいて、キラル剤Ｃｈの含有量を１．４９質量部から０．５質量部に変更した以外は、同様にして液晶組成物ＬＣ−Ｎを調製した。
液晶組成物ＬＣ−Ｒ、ＬＣ−ＧおよびＬＣ−Ｂに変えて、この液晶組成物ＬＣ−Ｎを、光配向膜の全面に塗布して円偏光分離層を形成した以外は、実施例１と同様にして、本発明の光学装置を作製した。
円偏光分離層はＲｅ（５５０）（＝Δｎ550×ｄ）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、実施例１と同様であった。
また、上述したＡｘｏｓｃａｎを用い、付属の測定解析ソフトによって、円偏光分離層における液晶化合物の螺旋の捩れ角を求めた。その結果、液晶化合物の螺旋の捩れ角は７５°であった。【０１４７】
［実施例５］
実施例４と同じ支持体を用い、かつ、液晶組成物ＬＣ−Ｒ、ＬＣ−ＧおよびＬＣ−Ｂに変えて、液晶組成物ＬＣ−Ｎを、光配向膜の全面に塗布して円偏光分離層を形成した以外は、実施例２と同様にして、本発明の光学装置を作製した。
円偏光分離部層は、Ｒｅ（５５０）（＝Δｎ550×ｄ）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６に概念的に示すように、液晶配向パターンにおける液晶化合物由来の光学軸が１８０°回転する１周期が互いに異なる、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。なお、各円偏光分離領域において、円偏光分離層の液晶配向パターンにおける液晶化合物由来の光学軸が１８０°回転する１周期は、実施例２と同様であった。
また、実施例４と同様に確認したところ、円偏光分離層は、螺旋状の液晶化合物の捩れ角が７５°であった。【０１４８】
［実施例６］
実施例４と同じ支持体を用い、かつ、液晶組成物ＬＣ−Ｒ、ＬＣ−ＧおよびＬＣ−Ｂに変えて、液晶組成物ＬＣ−Ｎを、光配向膜の全面に塗布して円偏光分離層を形成した以外は、実施例３と同様にして、本発明の光学装置を作製した。
円偏光分離部層は、Ｒｅ（５５０）（＝Δｎ550×ｄ）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。作製した円偏光分離部材は、図７および図８に概念的に示すように、液晶配向パターンにおける液晶化合物由来の光学軸が１８０°回転する１周期が互いに異なる、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。なお、各円偏光分離領域において、円偏光分離層の液晶配向パターンにおける、液晶化合物由来の光学軸が１８０°回転する１周期は、実施例２と同様であった。
また、実施例４と同様に確認したところ、円偏光分離層は、螺旋状の液晶化合物の捩れ角が７５°であった。【０１４９】
［比較例１］
支持体のλ／４位相差層を形成した面とは逆側の面に、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、λ／４位相差層および偏光子を、この順で有するものである。【０１５０】
［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。【０１５１】
＜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の光束に対して、各実施例の画像表示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【０１５２】
＜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（光出射面に直交する方向）に対して６０°の方向からＬＥＤ光源を入射し、−５８°方向に反射する光の輝度値より、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。【０１５３】
【表１】
0006875598.tif 000009
【０１５４】
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を有する本発明の光学装置は、光の利用効率を向上でき、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、ならびに、実施例５および実施例６は、光の利用効率が高い。中でも、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および実施例６は、光の利用効率の高さと、反射率の低さを両立できており、効果が顕著である。
これに対して、円偏光分離層を有さない、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、光の利用効率が低く、反射率の低さとの両立はできていない。
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】
【０１５５】
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】
【０１５６】
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  λ／４板
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
ＲR  右円偏光
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】
0006875598.tif 000010
【図２】
0006875598.tif 000011
【図３】
0006875598.tif 000012
【図４】
0006875598.tif 000013
【図５】
0006875598.tif 000014
【図６】
0006875598.tif 000015
【図７】
0006875598.tif 000016
【図８】
0006875598.tif 000017
【図９】
0006875598.tif 000018
【図１０】
0006875598.tif 000019
【図１１】
0006875598.tif 000020