CN108139525B - 光学相位差构件及投影机 - Google Patents

Abstract

使入射光产生相位差的光学相位差构件100具备：透明基体40：具有由沿一方向延伸并且与延伸方向垂直的面的剖面为大致梯形的多个凸部60构成的凹凸图案80；第1层30：形成于上述透明基体40的上述凸部60上表面60t及侧面60s；及第2层20：形成于上述凸部60上表面60t的上述第1层30上，于形成于相邻的上述凸部60对向的上述侧面60s的上述第1层30之间存在空气层90，上述第1层的折射率高于上述凸部的折射率及上述第2层的折射率两者。提供一种具有高透射率、高机械强度，能以通常的成膜法形成且可产生所期望的相位差的光学相位差构件及使用其的投影机。

Description

光学相位差构件及投影机

技术领域

本发明关于一种光学相位差构件及使用其的投影机。

背景技术

光学相位差板具有非常多的用途，用于投影机(投影型显示设备)、反射型液晶显示设备、半透过型液晶显示设备、光盘用读头、PS转换组件等各种用途。

光学相位差板有通过方解石、云母、水晶之类的存在于自然界的双折射率结晶而形成的或通过双折射聚合物而形成的、通过人工设置较使用波长短的周期结构而形成的等。

作为人工设置周期结构而形成的光学相位差板，有于透明基板上设置凹凸结构而成的。光学相位差板所使用的凹凸结构具有较使用波长短的周期，例如具有如图12所示的条纹状的图案。此种凹凸结构具有折射率各向异性，当光相对于图12的光学相位差板400的基板420垂直地入射时，于凹凸结构内，与凹凸结构的周期方向平行的偏光成分，及与凹凸结构的周期方向垂直的偏光成分以不同的速度传播，因此于两偏光成分间产生相位差。该相位差可通过调整凹凸结构的高度(深度)、构成凸部的材料与凸部之间的材料(空气)的折射率差等而进行控制。上述投影机等装置所使用的光学相位差板必须产生相对于使用波长λ为λ/4或λ/2的相位差，为了形成可产生此种充分的相位差的光学相位差板，而必须使构成凸部的材料的折射率与凸部间的材料(空气)的折射率之差或凹凸结构的高度(深度)充分大。作为此种光学相位差板，于专利文献1中，提出有以高折射率材料被覆凹凸结构的表面而成的。

于专利文献2中，记载有为了提升光学相位差板的透射率，而于形成于凹凸结构上的高折射率膜上形成具有低于高折射率膜的折射率的低折射率膜。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特公平7-99402号公报

[专利文献2]日本特开2005-99099号公报

发明内容

[发明所欲解决的课题]

尤其于将光学相位差构件用于投影机等情形时，期望光学相位差构件具有更高的透射率。于上述专利文献1所揭示的相位差板中，由于高折射率层与空气相接，因此入射至该相位差板的光的大部分于高折射率层与空气的界面被反射，因此相位差板的透射率低。又，于专利文献2中，通过于形成于凹凸结构上的高折射率膜上形成具有低于高折射率膜的折射率的低折射率膜而提升光学相位差板的透射率，但迫切期望进一步提升光学相位差板的透射率。

又，专利文献2中记载的光学相位差板由于凹凸结构的凸部的剖面形状为矩形，因此机械强度特性不充分。进而，通过通常的蒸镀法、溅镀法等成膜法难以形成如专利文献2中记载的仅于凹凸结构的凸部的上表面及凹部的底面积层高折射率膜及低折射率膜而维持基板的凹凸结构(晶格图案)的结构。

因此，本发明的目的在于提供一种具有高透射率及高机械强度、可产生所期望的相位差并且可通过通常的成膜法形成的光学相位差构件，及使用其的投影机。

[解决课题的技术手段]

根据本发明的第1实施方式，提供一种光学相位差构件，其是使入射光产生相位差者，具备：

透明基体：具有由沿一方向延伸并且与延伸方向垂直的面的剖面为大致梯形的多个凸部构成的凹凸图案；

第1层：形成于上述透明基体的上述凸部的上表面及侧面；及

第2层：形成于上述凸部上表面的上述第1层上，

于形成于相邻的上述凸部对向的上述侧面的上述第1层之间存在空气层，

上述第1层的折射率高于上述凸部的折射率及上述第2层的折射率两者。

于上述光学相位差构件中，上述第2层可形成于上述透明基体的上述凸部上表面及侧面的上述第1层上。于上述凸部侧面的上述第2层的厚度可为上述入射光的波长的0.03倍以下。

于上述光学相位差构件中，若将上述入射光的波长设为λ，将上述第2层的折射率设为n，则形成于上述凸部上表面的上述第1层上的上述第2层可具有λ/4n的0.9～1.3倍的厚度。

于上述光学相位差构件中，上述空气层的宽度可为上述入射光的波长的0.08～0.18倍。

于上述光学相位差构件中，上述凸部的上述剖面可呈上底的长度为50nm以下的大致梯形。

于上述光学相位差构件中，相邻的上述凸部的底面之间的距离相对于上述凹凸图案的间距之比可为0～0.2的范围内。

于上述光学相位差构件中，上述入射光的透射率可为99％以上。

于上述光学相位差构件中，构成上述凸部的材料可为溶胶凝胶材料。

根据本发明的第2实施方式，提供一种投影机，其具备第1实施方式的光学相位差构件。

根据本发明的第3实施方式，提供一种投影机，其具备：

光产生机构：产生直线偏光的光；

入射侧波长板：由第1实施方式的光学相位差构件构成，将自上述光产生机构射出的上述光转换为圆偏光；

图像显示组件：对已转换为圆偏光的上述光进行调变；

出射侧波长板：由第1实施方式的光学相位差构件构成，将经上述图像显示组件调变的上述光转换为直线偏光；及

投影光学系统：投影经上述图像显示组件调变的上述光。

根据本发明的第3实施方式，提供一种投影机，其具备：

光产生机构：产生直线偏光的光；

波长板：由第1实施方式的光学相位差构件构成，将自上述光产生机构射出的上述光转换为圆偏光；

扩散组件：使已转换为圆偏光的上述光扩散；

图像显示组件：对通过上述扩散组件扩散的上述光进行调变；及

投影光学系统：投影经上述图像显示组件调变的上述光。

[发明的效果]

由于本发明的光学相位差构件使用具有由剖面形状为大致梯形的凸部构成的凹凸图案的透明基体，因此机械强度高。又，由于在透明基体的凸部侧面形成有高折射率层，且于形成于相邻的凸部的对向的侧面的高折射率层之间存在空气层，因此可对透过本发明的光学相位差构件的光赋予所期望的相位差。进而，由于本发明的光学相位差构件于形成于透明基体的凸部的上表面的高折射率层上形成有中折射率层，因此可具有高透射率。因此，本发明的光学相位差构件具有适于投影机等各种用途的特性。

附图说明

图1(a)～(e)是表示实施形态的光学相位差构件的剖面结构例的概略图。

图2是表示实施形态的光学相位差构件制造方法的流程图。

图3是用于制造光学相位差构件的透明基体的装置的概略图。

图4是表示使用光学相位差构件的投影机的构成的一个例子的概念图。

图5是表示构成使用光学相位差构件的投影机的第1图像形成系统的各构成要素的光学轴的相对关系的图。

图6是表示使用光学相位差构件的投影机的构成另一例的概念图。

图7是表示实施例1～10及比较例1中制作的光学相位差构件的凹凸图案形状、各层的厚度及光学特性的评价结果的表。

图8表示将实施例11中通过模拟而求出的透射率及相位差相对于高折射率层于凸部侧面的厚度而绘制的图。

图9表示将实施例11中通过模拟而求出的透射率及相位差相对于中折射率层于凸部侧面的厚度而绘制的图。

图10表示将实施例11中通过模拟而求出的透射率及相位差相对于空气层的宽度而绘制的图。

图11(a)～(c)是表示实施例12中通过模拟而求出相对于形成于凸部的上表面的高折射率层上的中折射率层的厚度的透射率及相位差的结果的图。

图12是概念性地表示现有技术的光学相位差构件的一个例子的图。

主要附图标号说明：

20：第2层

30：第1层

40：透明基体

42：基材

50：凹凸结构层

60：凸部

90：空气层

80：凹凸图案

100：光学相位差构件

301、501：投影机

320：入射侧波长板

321：出射侧波长板

328、528：液晶面板

532：扩散组件

534：波长板

具体实施方式

以下，一面参照图式一面对本发明的光学相位差构件及其制造方法、以及使用其的投影机进行说明。

[光学相位差构件]

如图1(a)所示，实施形态的光学相位差构件100具备：透明基体40：具有由剖面为大致梯形的凸部60构成的凹凸图案80；高折射率层(第1层)30：形成于凸部60的上表面60t及侧面60s；及中折射率层(第2层)20：形成于凸部60上表面60t上的高折射率层30上。于形成于相邻的凸部60对向的侧面60s上的高折射率层30之间存在空气层90。

＜透明基体＞

于图1(a)所示的实施形态的光学相位差构件100中，透明基体40是由平板状的基材42及凹凸结构层50构成。

作为基材42，并无特别限制，可适当利用使可见光透过的公知的基材。例如可利用由玻璃等透明无机材料构成的基材；由聚酯(聚对酞酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate)、聚芳酯等)、丙烯酸系树脂(聚甲基丙烯酸甲酯等)、聚碳酸酯、聚氯乙烯、苯乙烯系树脂(ABS树脂等)、纤维素系树脂(三乙酰纤维素等)、聚酰亚胺系树脂(聚酰亚胺树脂、聚酰亚胺酰胺树脂等)、环烯聚合物等树脂构成的基材等。于将光学相位差构件100用于投影机的情形时，由于要求光学相位差构件100具有高耐光性及高耐热性，因此较理想为基材42为耐光性及耐热性高的基材。就该方面而言，较佳为由无机材料构成的基材。为了提升密接性，亦可于基材42上进行表面处理或设置易接着层等。又，为了掩埋基材42表面的突起，亦可设置平滑化层等。基材42的厚度较佳为1μm～20mm的范围内。

凹凸结构层50具有多个凸部60，藉此凹凸结构层50的表面划分形成凹凸图案80。较佳为凹凸结构层50是由折射率为1.2～1.8的范围内的材料构成。作为构成凹凸结构层50的材料，例如可使用二氧化硅、SiN、SiON等Si系的材料、TiO₂等Ti系的材料、ITO(铟-锡氧化物)系的材料、ZnO、ZnS、ZrO₂、Al₂O₃、BaTiO₃、Cu₂O、MgS、AgBr、CuBr、BaO、Nb₂O₅、SrTiO₂等无机材料。这些无机材料可为通过溶胶凝胶法等而形成的材料(溶胶凝胶材料)。除使用上述无机材料以外，亦可使用聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚偏二氯乙烯、聚对酞酸乙二酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、AS树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺、聚缩醛、聚对苯二甲酸丁二酯、玻璃强化聚对酞酸乙二酯、聚碳酸酯、改质聚苯醚、聚苯硫、聚醚醚酮、氟树脂、聚芳酯、聚砜、聚醚砜、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺等热塑性树脂；酚树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚硅氧树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂等热硬化性树脂；紫外线硬化型(甲基)丙烯酸酯系树脂、紫外线硬化型丙烯酸胺基甲酸酯系树脂、紫外线硬化型聚酯丙烯酸酯系树脂、紫外线硬化型环氧丙烯酸酯树脂、紫外线硬化型多元醇丙烯酸酯树脂、紫外线硬化型环氧树脂等紫外线硬化型树脂；将这些混合2种以上而成的材料等树脂材料。进而，亦可使用上述树脂材料与上述无机材料复合化而成的材料。又，为了获得硬涂性等，亦可一并包含上述无机材料、上述树脂材料与公知的微粒子或填料。进而，亦可使用使上述材料含有紫外线吸收材料而成者。紫外线吸收材料具有通过吸收紫外线并将光能转换为热之类的无害的形式，而抑制凹凸结构层50的劣化的作用。作为紫外线吸收剂，可使用自先前起公知的，例如苯并三唑系吸收剂、三嗪系吸收剂、水杨酸衍生物系吸收剂、二苯甲酮系吸收剂等。于将光学相位差构件100用于投影机的情形时，较理想为凹凸结构层50具有高的耐光性及耐热性。就该方面而言，较佳为凹凸结构层50是由无机材料构成。

凹凸结构层50的各凸部60沿图1(a)的Y方向(深度方向)延伸，多个凸部60是以短于设计波长(通过光学相位差构件100而产生相位差的光的波长)的周期排列。各凸部60于与延伸方向正交的ZX平面的剖面为大致梯形。于本发明中，“大致梯形”意为如下的大致四边形：其具有与基材42的表面大致平行的一组对边，该对边中，靠近基材42表面的边(下底)长于另一边(上底)，且下底与2条斜边所成的角均为锐角。大致四边形的各边可弯曲。即，各凸部60自基材42的表面起朝向上方(离开基材42的表面的方向)使宽度(于与凸部60的延伸方向垂直的方向上的长度、即图1(a)的x方向的长度)变小即可。又，各顶点亦可带弧度。又，上底的长度亦可为0。即，于本发明中，“大致梯形”为亦包含“大致三角形状”的概念。再者，上底的长度较佳大于0。具有上底大于0的大致梯形的剖面的凸部与具有大致三角形状的剖面的凸部相比，具有如下的优点。即，容易形成用于通过压印法而形成凸部的模具，且凸部的耐面压性等机械强度高。

较理想为凸部60的高度(凹凸高度)为100～2000nm的范围内。若凸部60的高度未达100nm，则于可见光入射至光学相位差构件100的情形时，难以产生所期望的相位差。于凸部60的高度超过2000nm的情形时，凸部60的纵横比(凸部高度相对于凸部宽度的比)较大，因此难以形成凹凸图案。凸部60的上表面60t的宽度(与凸部60的延伸方向正交的面的大致梯形的剖面的上底的长度)较佳为50nm以下。如下述实施例所示，通过使凸部60的上表面60t的宽度为50nm以下，而容易使光学相位差构件100的透射率成为99％以上。又，凹凸图案80的凹凸间距较佳为50～1000nm的范围内。间距未达50nm的凹凸图案难以通过纳米压印法形成。于间距超过1000nm的情形时，作为光学相位差构件难以确保充分的无色透明性。

再者，于图1(a)所示的光学相位差构件100中，相邻的凸部60于凸部60的底面(或凸部60的下端)相互相接，但亦可如图1(b)所示的光学相位差构件100a般，相邻的凸部60a的底面(或相邻的凸部60a的下端)彼此隔开特定的距离。于该情形时，于凹部70a与形成于其上的下述高折射材料30a的界面，通过光学相位差构件100a的光的一部分被反射，因此如图1(b)所示的光学相位差构件100a与如图1(a)的光学相位差构件100相比有透射率变低的倾向。因此，就使光学相位差构件100a成为高透射率的观点而言，较佳为相邻的凸部60a的底面彼此的间隔、即于凹凸结构层50a的表面夹于相邻的凸部60a的区域(凹部)70a的宽度较小，尤其较佳为凹凸图案的间距的0～0.2倍的范围内。换言之，凸部60a的底面的宽度较佳为凹凸图案的间距的0.8～1倍的范围内。如下述实施例所示，于凹部70a的宽度相对于凹凸图案的间距的比为0.2以下的情形时，即通过使凸部60a的底面的宽度相对于凹凸图案的间距之比为0.8以上，而容易使光学相位差构件100的透射率成为99％以上。

＜高折射率层(第1层)＞

高折射率层30是具有高于透明基体40的凹凸结构层50的折射率的层。较佳为高折射率层30是由折射率为2.3以上的材料构成。作为构成高折射率层30的材料，例如可使用Ti、In、Zr、Ta、Nb、Zn等金属、这些金属的氧化物、氮化物、硫化物、氮氧化物、卤化物等无机材料。

高折射率层30被覆凸部60。即，高折射率层30被覆凸部60的上表面60t及侧面60s。通过以高折射率层30被覆凸部60，而使通过凸部60与下述空气层90的周期排列产生的相位差变大。因此，可使凸部60的高度变小、即使凸部60的纵横比变小，故而容易形成凹凸图案80。形成于凸部60的上表面60t上的高折射率层30的厚度T_ht较佳为50～250nm的范围内。

又，于以对特定波长λ的光赋予相位差为目的使用光学相位差构件100的情形时，形成于凸部60的侧面60s上的高折射率层30的厚度T_hs较佳为0.03λ～0.11λ。例如，于以对波长470nm的光赋予相位差为目的使用光学相位差构件100的情形时，凸部60的侧面60s上的高折射率层30的厚度T_hs较佳为15～50nm的范围内。通过使侧面60s上的高折射率层30的厚度T_hs为上述范围内，而容易使光学相位差构件100的透射率成为99％以上，又，可通过光学相位差构件100而产生0.225λ～0.275λ的相位差。此种光学相位差构件可较佳用作1/4波长板。再者，于本发明中，“凸部60的侧面60s上的高折射率层30的厚度T_hs”意为：当将凸部60的底面至下述中折射率层20的最上部的高度设为H时，高折射率层30于凸部60的底面至H/2的高度的位置的厚度。

＜中折射率层(第2层)＞

中折射率层20是具有低于高折射率层30的折射率的层。较佳为中折射率层20是由折射率为1.5～1.7的范围内的材料构成。更佳为构成中折射率层20的材料的折射率为1.6。作为构成中折射率层20的材料，例如可列举氧化铝、氧化锌、氧化镁、氮氧化硅、氟化镧、氧化硅、氧化锗等。

中折射率层20形成于凸部60的上表面60t上的高折射率层30上。藉此，空气与高折射率层30的界面的通过光学相位差构件100内的光的反射得以抑制，因此可使光学相位差构件100具有高透射率。于中折射率层20的折射率为n，且以对特定波长λ的光赋予相位差为目的使用光学相位差构件100的情形时，形成于凸部60上表面60t上的高折射率层30上的中折射率层20的厚度T_mt较佳为0.9λ/4n～1.3λ/4n的范围内。尤其是于使蓝色光(λ＝470nm)产生相位差的情形时，中折射率层20的厚度T_mt较佳为0.95λ/4n～1.22λ/4n的范围内，于使绿色光(λ＝550nm)产生相位差的情形时，中折射率层20的厚度T_mt较佳为1.05λ/4n～1.28λ/4n的范围内，于使红色光(λ＝640nm)产生相位差的情形时，中折射率层20的厚度T_mt较佳为0.9λ/4n～1.2λ/4n的范围内。通过使中折射率层20的厚度T_mt为上述范围内，而容易使光学相位差构件100的透射率成为99％。

再者，亦可如图1(c)所示的光学相位差构件100b般，将中折射率层20b亦形成于凸部60b的侧面60bs上的高折射率层30b上。形成于凸部60b的侧面60bs上的高折射率层30b上的中折射率层20b的厚度(中折射率层20b于凸部60b的侧面60bs的厚度)Tb_ms较佳为较小，于以对特定波长λ的光赋予相位差为目的使用光学相位差构件100的情形时，较佳为0.03λ以下。例如于以对波长470nm的光赋予相位差为目的使用光学相位差构件100b的情形时，中折射率层20b于凸部60b侧面60bs的厚度Tb_ms较佳为12nm以下。若中折射率层20b于凸部60b的侧面60bs的厚度Tb_ms超过0.03λ，则有通过光学相位差构件100b产生的相位差变小的倾向。再者，于本发明中，“中折射率层20b于凸部60b侧面60bs的厚度Tb_ms”意为：当将凸部60b的底面至中折射率层20b的最上部的高度设为Hb时，中折射率层20b于凸部60的底面至Hb/2的高度的位置的厚度。

＜空气层＞

空气层90存在于形成于相邻的凸部60对向的侧面60s上的高折射率层30之间的空间(间隙)。于光学相位差构件100中，通过将空气层90及被覆凸部60的高折射率层30周期性地排列，而可使透过光学相位差构件100的光产生相位差。空气层90的宽度W较佳为上述入射光的波长的0.08～0.18倍的范围内。例如，于以对波长470nm的光赋予相位差为目的使用光学相位差构件100的情形时，空气层90的宽度W较佳为40～82nm的范围内。通过使空气层90的宽度W为上述范围内，而容易使光学相位差构件100的透射率成为99％，又，可通过光学相位差构件100而产生0.225λ～0.275λ的相位差。此种光学相位差构件可较佳用作1/4波长板。再者，于本发明中，“空气层90的宽度W”意为：当将凸部60的底面至中折射率层20的最上部的高度设为H时，空气层90于凸部60的底面至H/2的高度的位置的厚度(形成于相邻的凸部60对向的侧面60s上的高折射率层30的表面之间的距离)。

再者，图1(a)所示的光学相位差构件100具备于基材42上形成有凹凸结构层50的透明基体40，但亦可代替于此，如图1(d)所示的光学相位差构件100c般，具备于基材42c上形成有多个呈凸部60c的结构体的透明基体40c。如图1(d)所示，相邻的凸部60c的底面(或凸部60c的下端)彼此可相接，或者相邻的凸部60c的底面彼此亦可隔开特定的距离设置，使基材42c的表面露出。作为基材42c，可使用与图1(a)所示的光学相位差构件100的基材42相同的基材。凸部60c可由与构成图1(a)所示的光学相位差构件100的凹凸结构层50的材料相同的材料构成。

又，亦可如图1(e)所示的光学相位差构件100d般，通过如下基材而构成透明基体40d，该基材是以基材的表面本身构成由凸部60d构成的凹凸图案80d的方式形状化。于该情形时，透明基体40d可通过以具有如图1(e)的凹凸图案80d的方式成形基材而制造。

[光学相位差构件的制造方法]

对制造如上所述的光学相位差构件的方法进行说明。如图2所示，光学相位差构件的制造方法主要具有：形成具有凹凸图案的透明基体的步骤S1、形成高折射率层的步骤S2及形成中折射率层的步骤S3。形成透明基体的步骤S1具有制备无机材料的前驱物溶液的溶液制备步骤、将所制备的前驱物溶液涂布于基材的涂布步骤、使涂布于基材的前驱物溶液的涂膜干燥的干燥步骤、将形成有转印图案的模具压抵于涂膜的按压步骤、对压抵有模具的涂膜进行预焙烧的预焙烧步骤、将模具自涂膜剥离的剥离步骤及使涂膜硬化的硬化步骤。再者，亦将按压步骤、预焙烧步骤及剥离步骤合称为转印步骤。以下，依序对各步骤进行说明。

＜溶液调整步骤＞

首先，制备无机材料的前驱物的溶液。于使用溶胶凝胶法而形成由无机材料构成的凹凸结构层的情形时，制备金属烷氧化物作为无机材料的前驱物。例如，例如于形成由二氧化硅构成的凹凸结构层的情形时，作为二氧化硅的前驱物，可使用以四甲氧硅烷(TMOS)、四乙氧硅烷(TEOS)、四异丙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四异丁氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四第二丁氧基硅烷、四第三丁氧基硅烷等四烷氧硅烷为代表的四烷氧化物单体；或以甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、乙基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、乙基三丙氧基硅烷、丙基三丙氧基硅烷、异丙基三丙氧基硅烷、苯基三丙氧基硅烷、甲基三异丙氧基硅烷、乙基三异丙氧基硅烷、丙基三异丙氧基硅烷、异丙基三异丙氧基硅烷、苯基三异丙氧基硅烷、甲苯基三乙氧基硅烷等三烷氧基硅烷为代表的三烷氧化物单体；以二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二丙氧基硅烷、二甲基二异丙氧基硅烷、二甲基二正丁氧基硅烷、二甲基二异丁氧基硅烷、二甲基二第二丁氧基硅烷、二甲基二第三丁氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二乙基二丙氧基硅烷、二乙基二异丙氧基硅烷、二乙基二正丁氧基硅烷、二乙基二异丁氧基硅烷、二乙基二第二丁氧基硅烷、二乙基二第三丁氧基硅烷、二丙基二甲氧基硅烷、二丙基二乙氧基硅烷、二丙基二丙氧基硅烷、二丙基二异丙氧基硅烷、二丙基二正丁氧基硅烷、二丙基二异丁氧基硅烷、二丙基二第二丁氧基硅烷、二丙基二第三丁氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二异丙基二乙氧基硅烷、二异丙基二丙氧基硅烷、二异丙基二异丙氧基硅烷、二异丙基二正丁氧基硅烷、二异丙基二异丁氧基硅烷、二异丙基二第二丁氧基硅烷、二异丙基二第三丁氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二丙氧基硅烷、二苯基二异丙氧基硅烷、二苯基二正丁氧基硅烷、二苯基二异丁氧基硅烷、二苯基二第二丁氧基硅烷、二苯基二第三丁氧基硅烷等二烷氧基硅烷为代表的二烷氧化物单体。进而，亦可使用烷基的碳数为C4～C18的烷基三烷氧基硅烷或二烷基二烷氧基硅烷。亦可使用乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等具有乙烯基的单体；2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷等具有环氧基的单体；对苯乙烯基三甲氧基硅烷等具有苯乙烯基的单体；3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等具有甲基丙烯酰基的单体；3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等具有丙烯酰基的单体；N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基硅烷、3-胺基丙基三甲氧基硅烷、3-胺基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基硅基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙基胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基硅烷等具有胺基的单体；3-脲基丙基三乙氧基硅烷等具有脲基的单体；3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等具有巯基的单体；双(三乙氧基硅基丙基)四硫化物等具有硫基的单体；3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等具有异氰酸酯基的单体；将这些单体少量聚合而成的聚合物；以于上述材料的一部分导入官能基或聚合物为特征的复合材料等金属烷氧化物。又，这些化合物的烷基或苯基的一部分、或者全部亦可经氟取代。进而，可列举金属乙酰丙酮酸盐、金属羧酸盐、氧氯化物、氯化物、或其等的混合物等，但并不限定于这些。作为金属种，除可列举Si以外，还可列举Ti、Sn、Al、Zn、Zr、In等、或这些的混合物等，但并不限定于这些。亦可使用将上述氧化金属的前驱物适当混合而成者。又，亦可通过于这些材料中添加界面活性剂而形成经中孔化的凹凸结构层。进而，作为二氧化硅的前驱物，可使用分子中具有与二氧化硅具有亲和性、反应性的水解基及具有拨水性的有机官能基的硅烷偶合剂。例如可列举正辛基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷等硅烷单体；乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷等乙烯基硅烷；3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等甲基丙烯酰基硅烷；2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷等环氧基硅烷；3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷等巯基硅烷；3-辛酰基硫基-1-丙基三乙氧基硅烷等硫基硅烷；3-胺基丙基三乙氧基硅烷、3-胺基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(N-苯基)胺基丙基三甲氧基硅烷等胺基硅烷；将这些单体聚合而成的聚合物等。

于使用TEOS与MTES的混合物作为无机材料的前驱物的情形时，其等的混合比例如可设为以摩尔比计为1：1。该前驱物是通过进行水解及缩聚反应而产生非晶质二氧化硅。作为合成条件，为了调整溶液的pH值，而添加盐酸等酸或氨等碱。pH值较佳为4以下或10以上。又，亦可为了进行水解而添加水。添加的水的量可设为相对于金属烷氧化物种类以摩尔比计为1.5倍以上。

作为前驱物溶液的溶剂，例如可列举甲醇、乙醇、异丙醇(IPA)、丁醇等醇类；己烷、庚烷、辛烷、癸烷、环己烷等脂肪族烃类；苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烃类；二乙醚、四氢呋喃、二噁烷等醚类；丙酮、甲基乙基酮、异佛酮、环己酮等酮类；丁氧基乙基醚、己氧基乙醇、甲氧基-2-丙醇、苄氧基乙醇等醚醇类；乙二醇、丙二醇等二醇类；乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯等二醇醚类；乙酸乙酯、乳酸乙酯、γ-丁内酯等酯类；苯酚、氯酚等酚类；N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯啶酮等酰胺类；氯仿、二氯甲烷、四氯乙烷、一氯苯、二氯苯等卤素系溶剂；二硫化碳等含杂原子的化合物；水；及这些的混合溶剂。尤其较佳为乙醇及异丙醇，又，亦较佳为于其等混合水而成者。

作为前驱物溶液的添加物，可使用用以调整黏度的聚乙二醇、聚环氧乙烷、羟丙纤维素、聚乙烯醇；或作为溶液稳定剂的三乙醇胺等烷醇胺；乙酰丙酮等β二酮；β酮酯、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二噁烷等。又，作为前驱物溶液的添加物，可使用通过照射以准分子UV光等紫外线为代表的能量射线等光而产生酸或碱的材料。通过添加此种材料，可通过照射光而使前驱物溶液硬化(凝胶化)，从而形成无机材料。

又，亦可使用聚硅氮烷作为无机材料的前驱物。聚硅氮烷通过加热或照射准分子等能量射线而氧化从而陶瓷化(二氧化硅改质)，形成二氧化硅、SiN或SiON。再者，“聚硅氮烷”是指具有硅-氮键的聚合物，且是由Si-N、Si-H、N-H等构成的SiO₂、Si₃N₄及两者的中间固溶体SiO_XN_Y等的陶瓷前驱物无机聚合物。更佳为如日本特开平8-112879号公报中记载的下述通式(1)所表示的于相对低温下陶瓷化而改质为二氧化硅等的化合物。

通式(1)：

-Si(R1)(R2)-N(R3)-

式中，R1、R2、R3分别表示氢原子、烷基、烯基、环烷基、芳基、烷基硅基、烷基胺基或烷氧基。

上述通式(1)所表示的化合物中，尤其较佳为R1、R2及R3均为氢原子的全氢聚硅氮烷(亦称为PHPS)、或与Si键结的氢部分的一部分经烷基等取代而成的有机聚硅氮烷。

作为于低温下陶瓷化的聚硅氮烷的另一例，亦可使用使聚硅氮烷与硅烷氧化物反应而获得的硅烷氧化物加成聚硅氮烷(例如日本特开平5-238827号公报)、与去水甘油进行反应而获得的去水甘油加成聚硅氮烷(例如日本特开平6-122852号公报)、与醇进行反应而获得的醇加成聚硅氮烷(例如日本特开平6-240208号公报)、与金属羧酸盐进行反应而获得的金属羧酸盐加成聚硅氮烷(例如日本特开平6-299118号公报)、与包含金属的乙酰丙酮络合物进行反应而获得的乙酰丙酮酸盐(acetylacetonate)络合物加成聚硅氮烷(例如日本特开平6-306329号公报)、添加金属微粒子而获得的添加金属微粒子的聚硅氮烷(例如日本特开平7-196986号公报)等。

作为聚硅氮烷溶液的溶剂，可使用脂肪族烃、脂环式烃、芳香族烃等烃溶剂；卤化烃溶剂；脂肪族醚、脂环式醚等醚类。为了促进向氧化硅化合物的改质，亦可添加胺或金属的触媒。

于使用聚硅氮烷作为无机材料的前驱物的情形时，可通过加热或照射准分子等能量射线而使前驱物溶液硬化从而形成无机材料。

＜涂布步骤＞

将以如上所述的方式制备的无机材料的前驱物溶液涂布于基材上。为了提升密接性，亦可于基材上进行表面处理或设置易接着层等。作为前驱物溶液的涂布方法，可使用棒式涂布法、旋转涂布法、喷涂法、浸涂法、压铸模涂布(die coat)法、喷墨法等任意涂布方法，但就可于相对大面积的基材均匀涂布前驱物溶液，及可于前驱物溶液硬化前迅速完成涂布的方面而言，较佳为棒式涂布法、压铸模涂布法及旋转涂布法。

＜干燥步骤＞

亦可于涂布前驱物溶液后，为了使涂膜(前驱物膜)中的溶剂蒸发而将基材保持于大气中或减压下。就凹凸图案形成的稳定性的观点而言，较理想为可良好进行图案转印的干燥时间范围充分大，其可通过干燥温度(保持温度)、干燥压力、前驱物的材料种类、前驱物的材料种类的混合比、制备前驱物溶液时所使用的溶剂量(前驱物的浓度)等而调整。再者，即便维持原本状态保持基材，涂膜中的溶剂亦会蒸发，因此未必必须进行加热或送风等积极干燥操作，亦可仅将形成有涂膜的基材直接放置特定时间，或为了进行后续步骤而于特定时间内进行搬送。

＜按压步骤＞

继而，通过使用凹凸图案转印用模具，将模具的凹凸图案转印至涂膜，而形成凹凸结构层。作为模具，可使用可通过如下所述的方法制造的膜状模具或金属模具，较理想为使用具有柔软性或可挠性的膜状模具。于使用膜状模具的情形时，亦可使用按压辊将模具压抵于前驱物膜。使用按压辊的辊制程具有如下等优点：与加压式相比，模具与涂膜相接的时间较短，因此可防止由模具或基材及设置基材的平台等的热膨胀系数之差所导致的图案走形；可防止因前驱物膜中的溶剂的爆沸而使图案中产生气体的气泡，或残留气体痕迹；由于与前驱物膜线接触，因此可使转印压力及剥离力变小，容易应对大面积化；于按压时不会带入气泡。又，亦可一面压抵模具一面加热基材。作为使用按压辊而将模具压抵于前驱物膜之例，如图3所示，可通过于按压辊122与搬送至其正下方的基材42之间送入膜状模具140，而将膜状模具140的凹凸图案转印至基材42上的涂膜(前驱物膜)64。即，于通过按压辊122而将膜状模具142压抵于涂膜64时，一面同步搬送膜状模具140与基材42，一面以膜状模具140被覆基材42上的涂膜64的表面。此时，通过将按压辊122一面压抵于膜状模具140的背面(与形成有凹凸图案的面为相反侧的面)一面使其旋转，而使膜状模具140与基材42一面行进一面密接。再者，于将长条的膜状模具140朝向按压辊122送入时，自卷绕有长条的膜状模具140的膜辊直接卷出膜状模具140并使用较为方便。

＜预焙烧步骤＞

亦可于将模具压抵于前驱物膜后，对前驱物膜进行预焙烧。通过进行预焙烧而使前驱物转化为无机材料，从而使涂膜硬化，使凹凸图案固化，于剥离时不易走形。于进行预焙烧的情形时，较佳为于大气中以室温～300℃的温度进行加热。再者，未必必须进行预焙烧。又，于在前驱物溶液中添加有通过照射紫外线等光而产生酸或碱的材料的情形时，亦可代替对前驱物膜进行预焙烧，而例如通过照射以准分子UV光等紫外线为代表的能量射线而使涂膜硬化。

＜剥离步骤＞

于模具的按压或前驱物膜的预焙烧后，自涂膜(前驱物膜或通过转化前驱物膜而形成的无机材料膜)剥离模具。作为模具的剥离方法可采用公知的剥离方法。由于模具的凹凸图案的凸部及凹部是沿同一方向延伸并排列，因此脱模性良好。模具的剥离方向可设为与凸部及凹部的延伸方向平行的方向。藉此，可进一步提升模具的脱模性。亦可一面对涂膜进行加热一面将模具剥离，藉此，可将自涂膜产生的气体排出，防止涂膜内产生气泡。于使用辊制程的情形时，与加压式所使用的板状模具相比，使剥离力较小即可，可使涂膜不残留于模具而容易地将模具自涂膜剥离。尤其是由于对涂膜一面进行加热一面进行按压，因此反应容易进行，于刚按压后模具容易自涂膜剥离。进而，为了提升模具的剥离性，亦可使用剥离辊。如图3所示，将剥离辊123设置于按压辊122的下游侧，通过剥离辊123而将膜状模具140一面向涂膜64推压一面旋转支持，藉此，可于按压辊122与剥离辊123之间的距离(固定时间)内维持膜状模具140附着于涂膜64的状态。然后，通过于剥离辊123的下游侧，以将膜状模具140向剥离辊123的上方提拉的方式变更膜状模具140的行进路线，而将膜状模具140自形成有凹凸图案80的涂膜(凹凸结构层)50剥离。再者，亦可于膜状模具140附着于涂膜64的期间进行上述涂膜64的预焙烧或加热。再者，于使用剥离辊123的情形时，例如通过一面以室温～300℃进行加热一面进行剥离，可使模具140更加容易剥离。

＜硬化步骤＞

亦可于自涂膜(凹凸结构层)剥离模具后，使凹凸结构层正式硬化。可通过正式焙烧而使凹凸结构层正式硬化。于使用通过溶胶凝胶法而转化为二氧化硅的前驱物的情形时，构成凹凸结构层的二氧化硅(非晶二氧化硅)中所含的羟基等通过正式焙烧而脱离，从而使凹凸结构层变得更加牢固。正式焙烧较佳为以200～1200℃的温度进行5分钟～6小时左右。此时，于凹凸结构层是由二氧化硅构成的情形时，根据焙烧温度、焙烧时间而成为非晶质或结晶质、或非晶质与结晶质的混合状态。再者，未必必须进行硬化步骤。又，于在前驱物溶液中添加有通过照射紫外线等光而产生酸或碱的材料的情形时，可代替焙烧凹凸结构层，而例如通过照射以准分子UV光等紫外线为代表的能量射线而使凹凸结构层正式硬化。

如以上般，可获得如图1(a)、(b)、(c)所示的由基材42、42a、42b及凹凸结构层50、50a、50b构成的透明基体40、40a、40b。

再者，作为用于形成凹凸结构层的无机材料的前驱物，亦可代替上述二氧化硅的前驱物而使用TiO₂、ZnO、ZnS、ZrO₂、Al₂O₃、BaTiO₃、SrTiO₂、ITO等的前驱物。

又，除使用溶胶凝胶法以外，亦可使用利用无机材料的微粒子的分散液的方法、液相沉积法(LPD：Liquid Phase Deposition)等而形成凹凸结构层。

又，除使用上述无机材料以外，亦可使用硬化性树脂材料而形成凹凸结构层。于使用硬化性树脂而形成凹凸结构层的情形时，例如于将硬化性树脂涂布于基材后，一面于所涂布的硬化性树脂层压抵具有凹凸图案的模具一面使涂膜硬化，藉此可于硬化性树脂层转印模具的凹凸图案。硬化性树脂亦可通过有机溶剂稀释后进行涂布。作为用于该情形的有机溶剂，可选择溶解硬化前的树脂者使用。例如可自甲醇、乙醇、异丙醇(IPA)等醇系溶剂；丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮(MIBK)等酮系溶剂等公知者进行选择。作为涂布硬化性树脂的方法，例如可采用旋转涂布法、喷涂法、浸涂法、滴下法、凹版印刷法、网版印刷法、凸版印刷法、压铸模涂布法、帘涂布法、喷墨法、溅镀法等各种涂布方法。作为具有凹凸图案的模具，例如可使用膜状模具、金属模具等所期望的模具。进而，作为使硬化性树脂硬化的条件，根据所使用的树脂的种类而不同，例如较佳为硬化温度为室温～250℃的范围内，且硬化时间为0.5分钟～3小时的范围内。又，亦可为通过照射紫外线或电子束之类的能量射线而硬化的方法，于该情形时，照射量较佳为20mJ/cm²～10J/cm²的范围内。

再者，如图1(d)所示的于基材42c上形成有构成凸部60c的结构体的透明基体40c例如可以如下方式制造。于上述制造方法中，代替于基材上涂布无机材料的前驱物溶液，而仅于凹凸图案转印用模具的凹部或凸部涂布前驱物溶液。于上述按压步骤中，使涂布于模具的前驱物溶液与基材密接，而将前驱物溶液转印至基材。藉此，于基材上形成具有与模具的凹部或凸部的形状对应的形状的凸部。

又，如图1(e)所示的通过以基材的表面本身构成由凸部60d构成的凹凸图案80d的方式形状化的基材而构成的透明基体40d例如可以如下方式制造。通过公知的纳米压印或光蚀刻法等技术，而于基材上形成具有凹凸图案的抗蚀剂层。对抗蚀剂层的凹部进行蚀刻而使基材表面露出后，以残留的抗蚀剂层为屏蔽而对基材进行蚀刻。蚀刻后，以药液去除残留的屏蔽(抗蚀剂)。通过如上的操作而可于基材表面本身形成凹凸图案80d。

＜高折射率层形成步骤＞

继而，于形成有凹凸图案的透明基体上形成高折射率层(图2的步骤S2)。为了将具有如上所述的膜厚的高折射率层形成于凹凸图案的凸部的上表面及侧面，而较佳为以均镀性(覆盖性)高的成膜方法形成高折射率层，例如可通过镀敷法、原子层沉积法、化学气相沉积法、溅镀法、蒸镀法等形成。

＜中折射率层形成步骤＞

继而，于高折射率层上形成中折射率层(图2的步骤S3)。中折射率层较佳为通过均镀性较低的成膜方法、例如溅镀法、蒸镀法等而形成。藉此，可不于凸部侧面的高折射率层上形成中折射率层，或者将形成于凸部侧面的高折射率层上的中折射率层的膜厚控制为如上所述的范围内，并且于凹凸图案的凸部的上表面的高折射率层上形成中折射率层。

可以如上所述的方式制造如图1(a)～(e)所示的光学相位差构件100、100a、100b、100c、100d。

＜凹凸图案转印用模具＞

作为上述光学相位差构件的制造方法所使用的凹凸图案转印用模具，例如包含通过以下方法制造的金属模具或膜状的树脂模具等。于构成树脂模具的树脂中，亦含有天然橡胶或合成橡胶之类的橡胶。模具于表面具有凹凸图案。

对凹凸图案转印用模具的制造方法的例子进行说明。首先，通过光蚀刻法、切削加工法、电子束直接刻写法、粒子束加工法、操作探针加工法等微细加工法于硅、金属、石英、树脂等的基板形成凹凸图案，藉此制作母模。母模具有由沿均一的方向直线性地延伸的凸部及凹部构成的凹凸图案。

形成母模后，可以如下方式通过电铸法等而形成转印有母模的凹凸图案的模具。首先，可通过无电镀敷、溅镀或蒸镀等而于具有凹凸图案的母模上形成成为用于电铸处理的导电层的晶种层。为了使后续电铸步骤中的电流密度均匀从而使通过后续电铸步骤沉积的金属层的厚度固定，晶种层较佳为10nm以上。作为晶种层的材料，例如可使用镍、铜、金、银、铂、钛、钴、锡、锌、铬、金-钴合金、金-镍合金、硼-镍合金、焊料、铜-镍-铬合金、锡镍合金、镍-钯合金、镍-钴-磷合金、或其等的合金等。其次，于晶种层上通过电铸(电镀)而沉积金属层。金属层的厚度例如可设为包含晶种层的厚度在内整体为10～30000μm的厚度。作为通过电铸而沉积的金属层的材料，可使用可用作晶种层的上述金属种的任一者。就后续用于形成模具的树脂层的压抵、剥离及洗净等处理的容易性而言，所形成的金属层较理想为具有适当的硬度及厚度。

将以如上所述的方式获得的包含晶种层的金属层自具有凹凸图案的母模剥离而获得金属基板。作为剥离方法，可物理地剥离，亦可通过使用使形成母模的凹凸图案的材料溶解的有机溶剂或酸、碱等将该等材料溶解去除而进行剥离。于自母模剥离金属基板时，可通过洗净而去除残留的材料成分。作为洗净方法，可使用利用界面活性剂等的湿式洗净或利用紫外线或电浆的干式洗净。又，例如亦可使用黏着剂或接着剂将残留的材料成分附着去除等。如此获得的自母模转印有图案的金属基板(金属模具)可用作实施形态的光学相位差构件的制造所使用的凹凸图案转印用模具。

进而，通过使用所获得的金属基板，将金属基板的凹凸图案转印至膜状的支持基板，可制作如膜状模具般具有可挠性的模具。例如于将硬化性树脂涂布于支持基板后，一面将金属基板的凹凸图案压抵于树脂层一面使树脂层硬化。作为支持基板，例如可列举由玻璃、石英、硅等无机材料构成的基材；由聚硅氧树脂、聚对酞酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、环烯聚合物(COP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、聚酰亚胺(PI)、聚芳酯等有机材料构成的基材；镍、铜、铝等金属材料。又，支持基板的厚度可设为1～500μm的范围。

作为硬化性树脂，例如可列举环氧系、丙烯酸系、甲基丙烯酸系、乙烯醚系、氧环丁烷系、胺基甲酸酯系、三聚氰胺系、脲系、聚酯系、聚烯烃系、酚系、交联型液晶系、氟系、聚硅氧系、聚酰胺系等的单体、低聚物、聚合物等各种树脂。硬化性树脂的厚度较佳为0.5～500μm的范围内。若厚度未达上述下限，则形成于硬化树脂层的表面的凹凸的高度容易变得不充分，若超过上述上限，则存在硬化时产生的树脂的体积变化的影响变大而无法良好地形成凹凸形状的可能性。

作为涂布硬化性树脂的方法，例如可采用旋转涂布法、喷涂法、浸涂法、滴下法、凹版印刷法、网版印刷法、凸版印刷法、压铸模涂布法、帘涂布法、喷墨法、溅镀法等各种涂布方法。进而，作为使硬化性树脂硬化的条件，根据所使用的树脂的种类而不同，但例如较佳为硬化温度为室温～250℃的范围内，硬化时间为0.5分钟～24时间的范围内。又，亦可为通过照射紫外线或电子束之类的能量射线而硬化的方法，于该情形时，照射量较佳为20mJ/cm²～10J/cm²的范围内。

继而，自硬化后的硬化树脂层拆卸金属基板。作为拆卸金属基板的方法，并不限定于机械剥离法，可采用公知的方法。能以此种方式获得的于支持基板上具有形成有凹凸的硬化树脂层的膜状的树脂模具可用作实施形态的光学相位差构件的制造所使用的凹凸图案转印用模具。

又，通过于以上述方法获得的金属基板的凹凸图案上涂布橡胶系的树脂材料，使所涂布的树脂材料硬化并自金属基板剥离，可制作转印有金属基板的凹凸图案的橡胶模具。所得的橡胶模具可用作实施形态的光学相位差构件的制造所使用的凹凸图案转印用模具。作为橡胶系的树脂材料，可使用天然橡胶及合成橡胶，尤其较佳为聚硅氧橡胶、或聚硅氧橡胶与其他材料的混合物或共聚物。作为聚硅氧橡胶，例如可使用聚有机硅氧烷、交联型聚有机硅氧烷、聚有机硅氧烷/聚碳酸酯共聚物、聚有机硅氧烷/聚苯共聚物、聚有机硅氧烷/聚苯乙烯共聚物、聚三甲基硅基丙炔、聚4-甲基戊烯等。聚硅氧橡胶与其他树脂材料相比价格低廉，耐热性优异，热传导性较高，具有弹性，且于高温条件下亦不易变形，因此于在高温条件下进行凹凸图案转印工艺的情形时较佳。进而，聚硅氧橡胶系的材料的气体或水蒸气透过性高，因此可使被转印材的溶剂或水蒸气容易地透过。因此，于以对如下所述的树脂材料或无机材料的前驱物溶液的膜转印凹凸图案为目的使用橡胶模具的情形时，较佳为聚硅氧橡胶系的材料。又，橡胶系材料的表面自由能较佳为25mN/m以下。藉此，将橡胶模具的凹凸图案转印至基材上的涂膜时的脱模性良好，可防止转印不良。橡胶模具例如可设为长度50～1000mm、宽度50～3000mm、厚度1～50mm。又，亦可视需要对橡胶模具的凹凸图案面上实施脱模处理。

亦可通过将以如上所述的方式获得的金属模具、膜状模具或橡胶模具卷绕于圆柱状的基体辊的外周面并固定，而形成辊状的模具。辊状的模具除上述方法以外，例如亦可于金属辊等辊表面直接通过电子束刻写法或切削加工等而形成凹凸图案，或通过制作具有凹凸图案的圆筒状的基板，将其嵌入至辊并固定而形成。

[投影机]

基于图4，对使用上述实施形态的光学相位差构件100、100a、100b、100c、100d的投影机的一个例子进行说明。图4所示的投影机301可基于由投影机301的外部的装置、例如PC或DVD播放器等供给的图像数据，而将图像数据所规定的全彩图像显示于屏幕等投影面。

投影机301具备：出射的光的波长互不相同的3系统的照明系统302～304、形成互不相同的颜色的图像的3系统的图像形成系统305～307、合成通过多个图像形成系统305～307而形成的多种颜色的图像的图像合成部308，及投影通过图像合成部308而合成的图像(光)的投影光学系统309。

第1照明系统302可出射红色光L1(例如中心波长为630nm)，第2照明系统303可出射绿色光L2(例如中心波长为530nm)，第3照明系统304可出射蓝色光L3(例如中心波长为440nm)。

3系统的图像形成系统305～307的图像形成系统是分别对应于3系统的照明系统302～304的各照明系统而设置。

图像合成部308是通过双色棱镜等而构成。该双色棱镜是使红色光L1反射并且使绿色光L2及蓝色光L3透过的特性的波长选择膜，及使蓝色光L3反射并且使红色光L1及绿色光L2透过的特性的波长选择膜相互正交地设置而成的结构。自3系统的照明系统302～304出射而通过3系统的图像形成系统305～307的光L1～L3是通过于图像合成部308的2种波长选择面透过或反射而以均向同一方向行进并于投影面相互重叠的方式被合成。相互重叠的光L1～L3整体成为表示全彩图像的光。通过使该光利用投影光学系统309于投影面上成像，而于投影面上显示全彩图像。

第1照明系统302具有光产生机构310、聚光透镜311及棒形透镜312。光产生机构310可含有激光二极管(LD)。该激光二极管具有通过自驱动器供给的电流而发光的活性层，及可使自活性层发出的光进行激光振荡的共振器。或者，光产生机构310可具有非偏光光源，及偏光分光镜等由非偏光的光产生直线偏光的偏光组件。藉此，光产生机构310可产生大致直线偏光的光作为红色光L1。棒形透镜312可使通过其内部的光的光强度分布均匀化。聚光透镜311以使自光产生机构310出射的光L1的光点集中于棒形透镜312的轴方向的一端面的方式使光L1聚光。

第2照明系统303及第3照明系统304均是包含光产生机构、聚光透镜及棒形透镜而构成，除了自光产生机构出射的光的波长互不相同的方面以外，为与第1照明系统302相同的构成。再者，可产生绿色光L2的光产生机构例如可包含具有发出红外光的活性层及共振器的激光二极管，及设置于共振器的内部或外部的PPLN之类的波长转换组件。

自第1照明系统302出射的光L1于通过反射镜313反射后入射至第1图像形成系统305。自第2照明系统303出射的光L2入射至第2图像形成系统306，自第3照明系统304出射的光L3于通过反射镜314反射后入射至第3图像形成系统307。

3系统的图像形成系统305～307分别具有作为图像显示组件的透过型液晶面板、配置于液晶面板的光入射侧的入射侧波长板，及配置于液晶面板的光出射侧的出射侧波长板。各图像形成系统的入射侧波长板系将延迟设定为自对应的照明系统出射的光的中心波长的四分之一。各图像形成系统的出射侧波长板系将延迟设定为与该图像形成系统的入射侧波长板相同的值。延迟是平行于迟相轴的方向的折射率与平行于进相轴的方向的折射率之差乘以波长板的厚度所得的值。

详细而言，第1图像形成系统305的入射侧波长板320及出射侧波长板321是将延迟设定为自第1照明系统302出射的红色光L1的中心波长的四分之一。第2图像形成系统306的入射侧波长板322及出射侧波长板323是将延迟设定为自第2照明系统303出射的绿色光L2的中心波长的四分之一。第3图像形成系统307的入射侧波长板324及出射侧波长板325是将延迟设定为自第3照明系统304出射的蓝色光L3的中心波长的四分之一。如此，入射侧波长板及出射侧波长板的延迟于3系统的图像形成系统305～307互不相同。

图像形成系统305～307分别除具有入射侧波长板及出射侧波长板以外，还具有入射侧偏光板、光学补偿板、液晶面板及出射侧偏光板。关于3系统的图像形成系统305～307，入射侧波长板的延迟于3系统的图像形成系统305～307互不相同，且出射侧波长板的延迟于3系统的图像形成系统305～307互不相同，除此以外均为相同的构成。此处，以第1图像形成系统305的构成为代表进行说明。

自第1照明系统302入射至第1图像形成系统305的红色光L1通过入射侧偏光板326而入射至入射侧波长板320，通过入射侧波长板320而转换为圆偏光。自入射侧波长板320出射的圆偏光通过光学补偿板327而入射至液晶面板328，通过液晶面板328而进行相位调变。通过液晶面板328而经调变的光L1入射至出射侧波长板321而转换为直线偏光后，入射至出射侧偏光板329。

图5是表示构成第1图像形成系统的各构成要素的光学轴的相对关系的图。图5中的符号AX表示第1照明系统302至合成部308的光轴。

入射侧偏光板326及出射侧偏光板329分别为使平行于透过轴的直线偏光透过的特性的偏光板。入射侧偏光板326的透过轴是以使自第1照明系统302出射的光L1(大致直线偏光)的大致全部透过的方式设定。自光轴AX观察的入射侧偏光板326的透过轴与出射侧偏光板329的透过轴正交。

入射侧波长板320及出射侧波长板321是通过上述实施形态的光学相位差构件100、100a、100b、100c、100d而构成。入射侧波长板320的迟相轴自光轴AX观察与使入射侧偏光板326的透过轴逆时针旋转45°的方向平行。出射侧波长板323的迟相轴自光轴AX观察与使入射侧偏光板326的透过轴逆时针旋转135°的方向平行，与入射侧波长板320的迟相轴正交。

入射侧波长板320及出射侧波长板321分别使自第1照明系统302出射的光L1入射的光入射面与空隙(空气层)邻接，且使光L1出射的光出射面亦与空隙邻接。即，入射侧波长板320是以于与入射侧偏光板326之间具有空隙，且于与光学补偿板327之间亦具有空隙的方式安装。又，出射侧波长板321是以于与液晶面板328之间具有空隙，且于与出射侧偏光板329之间具有空隙的方式安装。

投影机301于多个系统的照明系统的各者与液晶面板之间的各光路设置有与各照明系统1对1地对应的波长板，且各波长板是将延迟设定为自对应的照明系统出射的光的中心波长的四分之一，因此可将入射至液晶面板的光高精度地转换为圆偏光。结果为亦可提升对比率。

再者，于图4所示的投影机301中，于照明系统302～304中，使用产生红、绿、蓝的不同颜色的光的光产生机构310，但亦可代替于此，使用单一白色光源及反射频带波长不同的2个分色镜将来自白色光源的光分离为红、绿、蓝之三色。

其次，基于图6，对使用上述实施形态的光学相位差构件100、100a、100b、100c、100d的投影机的另一个例子进行说明。

图6的投影机501具备出射的光的波长互不相同的3系统的照明系统502、503、504、液晶面板528、图像合成部508及投影光学系统509。

3系统的照明系统502、503、504中，第1照明系统502可出射红色光L1，第2照明系统503可出射绿色光L2，第3照明系统504可出射蓝色光L3。

液晶面板528是由如下构件构成：根据图像信息而对自第1照明系统502射出的光进行光调变的2维红色用液晶面板528R、根据图像信息而对自第2照明系统503射出的光进行光调变的2维绿色用液晶面板528G，及根据图像信息而对自第3照明系统504射出的光进行光调变的2维蓝色用液晶面板528B。

图像合成部508是通过双色棱镜等而构成，将通过各液晶面板528R、528G、528B而经调变的各色光合成。

投影光学系统509将通过图像合成部508而经合成的光投影至屏幕550上。

3系统的照明系统502～504当沿自光产生机构510射出的光的光路观察时，成为依序配置有光产生机构510、波长板534、扩散组件(散射组件)532及聚光透镜511的构成。于3系统的照明系统502～504中，于各扩散组件532安装有驱动装置515。

各光产生机构510可含有省略图标的激光二极管(LD)。该激光二极管具有通过自省略图标的驱动器供给的电流而发光的活性层，及可使自活性层发出的光进行激光振荡的共振器。或者，光产生机构510可具有非偏光光源，及偏光分光镜等由非偏光的光产生直线偏光的偏光组件。藉此，各光产生机构510可产生大致直线偏光的光作为红色光L1、绿色光L2及蓝色光L3。

作为波长板534，可使用以产生λ/4的相位差的方式设计的上述实施形态的相位差构件100、100a、100b、100c、100d。波长板534可将自光产生机构510射出的直线偏光的光转换为圆偏光的光。

扩散组件532具有使自波长板534射出的光扩散为具有特定的光点尺寸的光线束的功能。作为扩散组件532，例如可使用磨砂玻璃或全像组件等任意组件。作为扩散组件，例如可使用日本特开平6-208089号所揭示的扩散组件或日本特开2010-197916号所揭示的全像记录媒体等。

驱动装置515使扩散组件532的光照射的区域时间性地变动。驱动装置515含有使扩散组件532绕特定旋转轴旋转的马达。

聚光透镜511使自扩散组件532射出的光聚光于液晶面板528。

各液晶面板528(红色用液晶面板528R、绿色用液晶面板528G、蓝色用液晶面板528B)与供给含有图像信息的图像讯号的PC等讯号源(省略图标)电性连接，基于所供给的图像讯号而针对每个像素对入射光进行空间调变，分别形成红色图像、绿色图像、蓝色图像。通过红色用液晶面板528R、绿色用液晶面板528G、蓝色用液晶面板528B而经调变的光(所形成的图像)是入射至图像合成部508。

图像合成部508的双色棱镜成为将4个三角柱棱镜相互贴合而成的结构。于三角柱棱镜中贴合的面成为双色棱镜的内表面。于双色棱镜的内表面，相互正交地形成有使红色光R反射且使绿色光G透过的镜面，及使蓝色光B反射且使绿色光G透过的镜面。入射至双色棱镜的绿色光G通过镜面而直接射出。入射至双色棱镜的红色光R、蓝色光B通过镜面而选择性地反射或透过，沿与绿色光G的射出方向相同的方向射出。如此，将3种颜色的光(图像)重叠而合成，所合成的色光是通过投影光学系统509而放大投影于屏幕550。

激光光源具有高输出、颜色再现性优异、容易瞬间点亮、寿命长等优点，但由于激光为同调光，因此将激光光源用作光源的投影机存在因干涉而于屏幕上产生称为散斑的干涉图案的问题。关于该方面，于图6的投影机501中，通过旋转驱动的扩散组件532而使自光产生机构510射出的光的偏光、相位、角度、时间等模式多工化，从而可减少散斑的产生。进而，于投影机501中，通过将λ/4波长板534设置于光产生机构510与扩散组件532之间，而可于通过波长板534将自光产生机构510出射的直线偏光的光转换为圆偏光的光后使其入射至扩散组件532。藉此，可使通过扩散板532后的多工度成为未设置扩散板532的情形时的2倍，从而可使散斑减少至1/√2倍。

[实施例]

以下，通过实施例而对本发明的光学相位差构件进行具体说明，但本发明并不限定于这些实施例。

于以下的实施例1～10及比较例1中，分别制作光学相位差构件，并对各光学相位差构件的透射率、相位差特性及作为分散指标的反射率进行评价。

实施例1

准备对一面(背面)进行过防反射处理的玻璃基板。该玻璃基板于波长430nm～510nm下的透射率为95.9％。于玻璃基板的未经防反射处理的面(正面)涂布二氧化硅的前驱物溶液而形成涂膜。继而，一面对涂膜压抵压印用模具一面使涂膜硬化后，剥离模具。藉此，获得具有由二氧化硅构成的凹凸结构层的透明基体。再者，由二氧化硅的前驱物溶液形成的二氧化硅的折射率于波长640nm为1.424，于波长550nm为1.428，于波长470nm为1.434。

于该透明基体中，沿一方向延伸的凸部以180nm间距排列，凸部的与延伸方向垂直的面的剖面为上底40nm、下底180nm、高度360nm的大致等腰梯形。

于以如上述方式制作的透明基体上，通过DC磁控溅镀而形成由TiO₂系的材料构成的膜作为高折射率层。使用ULVAC公司制造的MLH-2304作为溅镀装置。使用于Ar中混合有10vol％的O₂的混合气体作为溅镀气体，将腔室内的气压设为0.3Pa。DC功率设为400W。溅镀成膜是进行至形成于凹凸结构层的凸部的上表面的高折射率层的厚度成为200nm为止。再者，此处，形成于凸部的上表面的高折射率层的厚度是通过于透明基体附近设置平坦基板并进行溅镀成膜，求出形成于平坦基板上的膜的厚度而求出。所形成的高折射率层的折射率于波长640nm为2.329，于波长550nm为2.371，于波长470nm为2.4357。

继而，通过使用上述溅镀装置的反应性DC磁控溅镀而形成Al₂O₃作为中折射率层。使用纯铝作为靶，使用以体积比1：2混合Ar与O₂的混合气体作为溅镀气体，将腔室内的气压设为0.4Pa。将DC功率设为1000W。溅镀成膜是进行至形成于凸部的上表面的高折射率层上的中折射率层的厚度成为80nm为止。再者，此处，中折射率层的厚度是通过于透明基体附近设置平坦基板并进行成膜，求出形成于平坦基板上的膜的厚度而求出。所形成的中折射率层的折射率于波长550nm为1.6。如此获得如图1(c)所示的结构的光学相位差构件。

于如此获得的光学相位差构件中，透明基体的凸部侧面的高折射率层的厚度T_hs及中折射率层的厚度T_ms分别为32.9nm、0.6nm，为下述光学特性评价所使用的光的波长λ(470nm)的0.07倍、0.001倍。又，相邻的凸部之间的空气层的宽度W为57.0nm，为下述光学特性评价所使用的光的波长λ的0.12倍。

再者，二氧化硅、高折射率层及中折射率的折射率是通过于结晶硅基板上形成各材料的平坦的膜，使用分光式椭圆偏光仪(Horiba-Scientific公司制造的AutoSE)测定各膜的折射率而求出。

比较例1

为了与实施例1进行比较，而以透明基体的凸部的上表面的高折射率层的厚度成为170nm的方式形成高折射率层，不形成中折射率层，除此以外，与实施例1同样地制作光学相位差构件。于所得的光学相位差构件中，高折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_hs为22.3nm，相邻的凸部之间的空气层的宽度W为57.4nm，分别为下述光学特性评价所使用的光的波长λ的0.05倍、0.12倍。

实施例2

透明基体的沿一方向延伸的凸部于与延伸方向垂直的面的剖面为上底30nm、下底180nm、高度300nm的大致等腰梯形，除此以外，与实施例1同样地制作光学相位差构件。如此获得如图1(c)所示的结构的光学相位差构件。于所得的光学相位差构件中，高折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_hs为44.9nm，中折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_ms为1.1nm，相邻的凸部之间的空气层的宽度W为52.5nm，分别为下述光学特性评价所使用的光的波长λ的0.10倍、0.002倍、0.11倍。

实施例3

透明基体的沿一方向延伸的凸部于与延伸方向垂直的面的剖面为上底40nm、下底180nm、高度375nm的大致等腰梯形，除此以外，与实施例2同样地制作光学相位差构件。如此获得如图1(c)所示的结构的光学相位差构件。于所得的光学相位差构件中，高折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_hs为31.0nm，中折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_ms为0.6nm，相邻的凸部之间的空气层的宽度W为58.7nm，分别为下述光学特性评价所使用的光的波长λ的0.07倍、0.001倍、0.12倍。

实施例4

透明基体的沿一方向延伸的凸部于与延伸方向垂直的面的剖面为上底50nm、下底180nm、高度425nm的大致等腰梯形，除此以外，与实施例2同样地制作光学相位差构件。如此获得如图1(c)所示的结构的光学相位差构件。于所得的光学相位差构件中，高折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_hs为23.1nm，中折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_ms为0.4nm，相邻的凸部之间的空气层的宽度W为60.6nm，分别为下述光学特性评价所使用的光的波长λ的0.05倍、0.001倍、0.13倍。

实施例5

透明基体的沿一方向延伸的凸部于与延伸方向垂直的面的剖面为上底60nm、下底180nm、高度550nm的大致等腰梯形，且以透明基体的凸部的上表面的高折射率层的厚度成为190nm的方式形成高折射率层，除此以外，与实施例2同样地制作光学相位差构件。如此获得如图1(c)所示的结构的光学相位差构件。于所得的光学相位差构件中，高折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_hs为12.5nm，中折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_ms为0.3nm，相邻的凸部之间的空气层W的宽度为64.1nm，分别为下述光学特性评价所使用的光的波长λ的0.03倍、0.001倍、0.14倍。

实施例6

于透明基体中，沿一方向延伸的凸部以220nm的间距排列，透明基体的沿一方向延伸的凸部于与延伸方向垂直的面的剖面为上底30nm、下底220nm、高度350nm的大致等腰梯形，且以透明基体的凸部的上表面的高折射率层的厚度成为110nm的方式形成高折射率层，除此以外，与实施例1同样地制作光学相位差构件。如此获得如图1(c)所示的结构的光学相位差构件。于本实施例中，相邻的凸部的底面之间的距离为0nm。于所得的光学相位差构件中，高折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_hs为31.1nm，中折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_ms为8.1nm，相邻的凸部之间的空气层的宽度W为82.1nm，分别为下述光学特性评价所使用的光的波长λ的0.07倍、0.017倍、0.17倍。

实施例7

透明基体的沿一方向延伸的凸部于与延伸方向垂直的面的剖面为上底30nm、下底198nm、高度325nm的大致等腰梯形，除此以外，与实施例6同样地制作光学相位差构件。如此获得如图1(b)所示的结构的光学相位差构件。于本实施例中，相邻的凸部的底面之间的距离为22nm，凸部底面间的距离相对于凹凸间距的比为0.1。于所得的光学相位差构件中，高折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_hs为32.8nm，中折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_ms为8.6nm，相邻的凸部之间的空气层的宽度W为87.5nm，分别为下述光学特性评价所使用的光的波长λ的0.07倍、0.018倍、0.19倍。

实施例8

透明基体的沿一方向延伸的凸部于与延伸方向垂直的面的剖面为上底30nm、下底176nm、高度300nm的大致等腰梯形，除此以外，与实施例6同样地制作光学相位差构件。如此获得如图1(b)所示的结构的光学相位差构件。于本实施例中，相邻的凸部的底面之间的距离为44nm，凸部底面间的距离相对于凹凸间距之比为0.2。于所得的光学相位差构件中，高折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_hs为34.3nm，中折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_ms为9.1nm，相邻的凸部之间的空气层的宽度W为92.7nm，分别为下述光学特性评价所使用的光的波长λ的0.07倍、0.019倍、0.20倍。

实施例9

透明基体的沿一方向延伸的凸部于与延伸方向垂直的面的剖面为上底30nm、下底154nm、高度300nm的大致等腰梯形，除此以外，与实施例6同样地制作光学相位差构件。如此获得如图1(b)所示的结构的光学相位差构件。于本实施例中，相邻的凸部的底面之间的距离为66nm，凸部底面间的距离相对于凹凸间距之比为0.3。于所得的光学相位差构件中，高折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_hs为32.8nm，中折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_ms为8.9nm，相邻的凸部之间的空气层的宽度W为99.9nm，分别为下述光学特性评价所使用的光的波长λ的0.07倍、0.019倍、0.21倍。

实施例10

透明基体的沿一方向延伸的凸部于与延伸方向垂直的面的剖面为上底30nm、下底132nm、高度275nm的大致等腰梯形，且以透明基体的凸部的上表面的高折射率层的厚度成为120nm的方式形成高折射率层，除此以外，与实施例6同样地制作光学相位差构件。如此获得如图1(b)所示的结构的光学相位差构件。于本实施例中，相邻的凸部的底面之间的距离为88nm，凸部底面间的距离相对于凹凸间距之比为0.4。于所得的光学相位差构件中，高折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_hs为36.6nm，中折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度T_ms为8.5nm，相邻的凸部之间的空气层的宽度W为101.3nm，分别为下述光学特性评价所使用的光的波长λ的0.08倍、0.018倍、0.22倍。

＜相位差＞

使用相位差测定装置(艾克索测量(Axometrics)公司制造的Axsoscan)，测定通过实施例1～10及比较例1的光学相位差构件而产生的相位差。将于波长470nm的光透过各光学相位差构件的情形时产生的相位差δ表示于图7的表中。实施例1～10及比较例1的光学相位差构件均产生光的波长λ(470nm)的大致1/4(约0.25倍)的相位差。

＜透射率＞

使用分光测色计(柯尼卡美能达(Konica Minolta)公司制造的CM3500d)，测定实施例1～10及比较例1的光学相位差构件的透射率。对于各光学相位差构件，于图7的表中表示将波长430nm～510nm下的透射率相加并取平均所得的值。

实施例1的光学相位差构件的透射率较高，为99.2％，与此相对，不具有中折射率层的比较例1的光学相位差构件的透射率较低，为85.0％。认为于实施例1的光学相位差构件中，通过于凸部的上表面的高折射率层上形成中折射率层，而抑制通过光学相位差构件内的光于高折射率层表面的反射，因此透射率较高。

又，对凸部的剖面的上底的长度(凸部上表面的宽度)不同的实施例2～5的光学相位差构件的透射率进行比较，上底的长度为50nm以下的实施例2～4的光学相位差构件的透射率为99％以上，与此相对，上底的长度为60nm的实施例5的光学相位差构件的透射率未达99％。由此可知，为了获得透射率为99％以上的光学相位差构件，上底的长度较佳为50nm以下。

对相邻的凸部的底面之间的距离不同的实施例6～10的光学相位差构件的透射率进行比较，凸部底面间的距离相对于凹凸间距之比为0～0.2的实施例6～8的光学相位差构件的透射率为99％以上，与此相对，凸部底面间的距离相对于凹凸间距之比超过0.2的实施例9、10的光学相位差构件的透射率未达99％。由此可知，为了获得透射率为99％以上的光学相位差构件，较佳为凸部底面间的距离相对于凹凸间距之比为0～0.2的范围内。可认为若凸部底面间的距离相对于凹凸间距之比超过0.2，则于形成于凸部底面之间的区域(凹部)的高折射率层与空气的界面被反射的光的比率变多，因此透射率下降。

实施例11

于本实施例中，通过模拟计算光学相位差构件的结构(凸部侧面的高折射率层的厚度及中折射率层的厚度、空气层的宽度等)。一面将各参数于以下的范围及间隔内变更并一面进行计算。

凹凸图案的周期：180～220nm(20nm间隔)

凸部上表面的宽度：30～60nm(10nm间隔)

相邻的凸部的底面间的距离/凹凸图案周期：0.5～1.0(0.1间隔)

凸部高度：300～550nm(25nm间隔)

高折射率层于凸部上表面上的厚度：150～200nm(10nm间隔)

中折射率层于凸部上表面上的厚度：80nm

进而，对于具有通过上述计算求出的结构的光学相位差构件，通过模拟而计算波长430～510nm(中心波长470nm)下的光的透射率，及该光透过光学相位差构件时产生的相位差。

将结果表示于图8～10中。于图8～10中，纵轴表示相位差除以光的中心波长所得的值。深灰色的点表示透射率99％以上，浅灰色的点表示透射率低(透射率未达99％)。于图8、9、10中，横轴分别表示高折射率层于凸部侧面的厚度(高折射率层的侧面厚度)、中折射率层于凸部侧面的厚度(中折射率层的侧面厚度)及空气层的宽度。

根据图8可知，为了满足作为1/4波长板的适当的相位差(中心波长的0.225～0.275倍)及透射率99％以上，高折射率层于凸部侧面的厚度相对于中心波长470nm必须为15nm～50nm、即中心波长的0.03～0.11倍。

根据图9可知，为了满足作为1/4波长板的适当的相位差(中心波长的0.225～0.275倍)及透射率99％以上，中折射率层于透明基体的凸部侧面的厚度相对于中心波长470nm必须为0nm～12nm、即中心波长的0～0.03倍。

根据图10可知，为了满足作为1/4波长板的适当的相位差(中心波长的0.225～0.275倍)及透射率99％以上，空气层的宽度相对于中心波长470nm必须为40nm～82nm、即中心波长的0.08～0.18倍。

实施例12

于本实施例中，将形成于凸部的上表面的高折射率层上的中折射率层的厚度于0～150nm的范围内变更，通过模拟而求出光学相位差构件于波长430～510nm、520～590nm、600～680nm下的透射率的平均值(平均透射率)，及通过光学相位差构件而使波长470nm、550nm、640nm的光产生的相位差。再者，中折射率层的折射率n是设为1.6。将计算结果分别表示于图11(a)～(c)中。图11(a)的图表示波长430～510nm下的平均透射率及波长470nm的光所产生的相位差，图11(b)的图表示波长520～590nm下的平均透射率及波长550nm的光所产生的相位差，图11(c)的图表示波长600～680nm下的平均透射率及波长640nm的光所产生的相位差。根据图11(a)的图可知，为了使波长430～510nm的蓝色光的透射率成为99％，必须将中折射率层的厚度设为70～90nm的范围内、即0.95λ/4n～1.22λ/4n的范围内。根据图11(b)的图可知，为了使波长520～590nm的绿色光的透射率成为99％，必须将中折射率层的厚度设为90～110nm的范围内、即1.05λ/4n～1.28λ/4n的范围内。根据图11(c)的图可知，为了使波长600～680nm的红色光的透射率成为99％，必须将中折射率层的厚度设为90～120nm的范围内、即0.9λ/4n～1.2λ/4n的范围内。

以上，通过实施形态及实施例对本发明进行了说明，但本发明的光学相位差构件及投影机并不限定于上述实施形态，可于权利要求所记载的技术思想的范围内进行适当改变。于上述投影机的实施形态中，表示了以特定位置或配置设置本发明的光学相位差构件的例子，但不限定于此，能以任意位置或配置进行设置。又，于上述投影机的实施形态中，列举使用3个液晶面板作为图像显示组件而投影透过液晶面板的光的类型(3LCD)的投影机为例而进行了说明，但亦可应用于投影自液晶面板反射的光的类型(LCOS)的投影机。又，亦可将本发明应用于使用数字镜装置作为图像显示组件的数字光处理(DLP)式投影机等任意类型的投影机。

[产业上的可利用性]

本发明的光学相位差构件即便组入至装置亦可维持优异的相位差特性。又，防止因施加荷重而使凹凸结构变形，无法获得所期望的相位差。因此，本发明的光学相位差构件不仅可较佳用于投影机(投影型显示设备)，还可较佳用于反射型或者半透过型液晶显示设备或触控面板、有机EL显示设备等显示设备、光盘用读取装置、偏光转换组件等各种装置、或防反射膜等各种功能性构件等。

Claims (11)

1.一种光学相位差构件，其是使入射光产生相位差者，具备：

透明基体：具有由沿一方向延伸并且与延伸方向垂直的面的剖面为大致梯形的多个凸部构成的凹凸图案；

第1层：形成于所述透明基体的所述凸部上表面及侧面；及

第2层：形成于所述凸部上表面的所述第1层上，

于形成于相邻的所述凸部对向的所述侧面的所述第1层之间存在空气层，

所述第1层的折射率高于所述凸部的折射率及所述第2层的折射率两者；

所述第2层形成于所述透明基体的所述凸部的上表面及侧面的所述第1层上。

2.如权利要求1的光学相位差构件，其中，于所述凸部侧面的所述第2层的厚度为所述入射光的波长的0.03倍以下。

3.如权利要求1或2中任一项的光学相位差构件，其中，若将所述入射光的波长设为λ，将所述第2层的折射率设为n，则形成于所述凸部上表面的所述第1层上的所述第2层具有λ/4n的0.9～1.3倍的厚度。

4.如权利要求1或2中任一项的光学相位差构件，其中，所述空气层的宽度为所述入射光波长的0.08～0.18倍。

5.如权利要求1或2中任一项的光学相位差构件，其中，所述凸部的所述剖面呈上底的长度为50nm以下的大致梯形。

6.如权利要求1或2中任一项的光学相位差构件，其中，相邻的所述凸部底面之间的距离相对于所述凹凸图案的间距之比为0～0.2的范围内。

7.如权利要求1或2中任一项的光学相位差构件，其中，所述入射光的透射率为99％以上。

8.如权利要求1或2中任一项的光学相位差构件，其中，构成所述凸部的材料为溶胶凝胶材料。

9.一种投影机，其具备权利要求1至8中任一项的光学相位差构件。

10.一种投影机，其具备：

光产生机构：产生直线偏光的光；

入射侧波长板：由权利要求1至8中任一项的光学相位差构件构成，将自所述光产生机构射出的所述光转换为圆偏光；

图像显示组件：对已转换为圆偏光的所述光进行调变；

射出侧波长板：由权利要求1至8中任一项的光学相位差构件构成，将经所述图像显示组件调变的所述光转换为直线偏光；及

投影光学系统：投影经所述图像显示组件调变的所述光。

11.一种投影机，具备：

光产生机构：产生直线偏光的光；

波长板：由权利要求1至8中任一项的光学相位差构件构成，将自所述光产生机构射出的所述光转换为圆偏光；

扩散组件：使已转换为圆偏光的所述光扩散；

图像显示组件：对通过该扩散组件扩散的所述光进行调变；及

投影光学系统：投影经所述图像显示组件调变的所述光。

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