JP2005504333A - 偏光回転子および偏光回転子を含有する物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

（ｉ）偏光子素子または他の偏光回転素子と、（ｉｉ）別の偏光回転子素子と、を含有する偏光回転子を形成することができる。偏光回転子を含有する物品を形成することができる。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光回転子および偏光回転子を含有する物品の作製方法に関する。このほか、本発明は、偏光回転子素子と偏光子素子のような他の偏光変化素子とを含む物品の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学フィルムは、アイウェア、建物や乗物のウインドウトリートメント、ディスプレイなどをはじめとするさまざまな用途向けに開発されてきた。これらの用途の多くでは、偏光光を取得して操作することが望まれる。たとえば、グレアを低下させるために偏光光を使用することができる。
【０００３】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、偏光光を使用する他の具体例である。図１Ａおよび１Ｂは、バックライトを用いたＥモード透過およびノーマリーホワイト（ＮＷ）動作の簡単なＴＮ（ツイステッドネマチック）ＬＣＤデバイスの一例を模式的に示したものである。当然のことながらく、さまざまな他のＬＣＤタイプおよび他の動作モードもあり、周囲光を使用するディスプレイまたはバックライトと周囲光とを組み合わせて使用するディスプレイも存在する。本明細書に論じられている本発明は、これらのディスプレイタイプおよび動作モードに容易に適用しうる。
【０００４】
図１Ａおよび１ＢのＬＣＤ ５０は、液晶（ＬＣ）セル５２、偏光子５４、検光子５６、およびバックライト５８を含む。偏光子５４および検光子５６上のそれぞれの矢印５５、５７は、その要素を透過する光の偏光を示している。矢印５１、５３は、それぞれ、ＬＣセル５２に入射する直線偏光およびＬＣセル５２から出射する直線偏光の偏光面を示している。さらに、矢印５１、５３の含まれるＬＣセル５２の平面は、一般的には、透明電極を含む。バックライト５８からの光は、偏光子５４により直線偏光される。図１Ａに例示される実施形態では、ＬＣセルを横切って印加される電位が存在しなければ、ダイレクターは、実質的に、その深さ方向に沿って一様に９０°ツイストした状態でディスプレイの平面内に存在する。偏光光がＬＣセル５２を透過する際、理想的には、矢印５１、５３に示された液晶のダイレクターに合わせて、偏光は９０°回転する。次に、この光は、検光子５６を透過することができる。
【０００５】
電位は、ＬＣセル５２の対向末端のすぐ近くの電極（図示せず）で印加することが可能であり、これによりＬＣセル内に電界が形成される。ＬＣ材料が正の誘電異方性を有する場合、電極を横切って十分な電位を印加すれば、ダイレクターは、実質的に、電界線の方向にアラインメントさせる。セルの中央のダイレクターは、この場合、ディスプレイの平面に垂直に配向される。セルに入射する直線偏光光は、もはや、検光子を透過するのに必要とされる９０°の回転が行われない。図１Ｂに示される実施形態では、ＬＣセル５２から出射される偏光光の偏光面（矢印５３’で示される）は、そのもとの配向（矢印５１で示される）から変化しない。したがって、ＬＣセルから出射する光は不適切な偏光を有するので、ＬＣセル５２から出射する光は検光子５６を透過しない。グレースケールを得る方法の一つには、２つの例示された構成の中間的状態に液晶のダイレクターを部分配向させるのに十分な電位を単に印加することが含まれる。このほか、当然のことながら、たとえば、カラーフィルターを用いて、カラーセルを形成することができる。
【０００６】
典型的には、偏光子５４および検光子５６は、吸収シート偏光子を用いて組み立てられる。なぜなら、これらの偏光子は、望ましくない偏光を有する光に対して良好な吸光度を有するからである。しかしながら、バックライトは一般的には非偏光光を放出するので、このようにすると、実質的な光の損失を招く。望ましくない偏光の光は偏光子に吸収される。このほかの構成（図１Ｃに示す）として、反射偏光子６０を偏光子５４とバックライト５８との間に配置する。反射偏光子は、バックライトの方向に戻る望ましくない偏光を有する光を反射する。反射光は、バックライトの背後にあるリフレクター６２を用いてリサイクルすることが可能であり、これにより反射光の実質的部分を再利用することができる。
【０００７】
反射偏光子を作製する方法の一つでは、たとえば、米国特許第５，８８２，７７４号および同第５，９６５，２４７号の各明細書に記載されているように、少なくとも１層が複屈折性であるポリマー材料の交互層が使用される。これらの偏光子は、複屈折を生じるようにポリマー材料を延伸しポリマーを配向させることにより製造することができる。
【０００８】
反射偏光子を作製する第２の方法では、たとえば、米国特許第５，７８３，１２０号および同第５，８２５，５４３号の各明細書に記載されているように、少なくとも１種が複屈折性であるポリマー材料の連続的分散相を含有する１層以上の層が含まれる。
【０００９】
反射偏光子を製造するこれらの２つの方法では、いずれの場合にも、典型的には、機械方向（０°）または横方向（９０°）の一方または両方の方向にポリマーウェブ上の反射偏光子の延伸または配向が行われる。しかしながら、多くのツイステッドネマチック（ＴＮ）ＬＣＤは、垂直ディスプレイ方向に対して±４５°の方向に偏光子および検光子の透過軸を有する。したがって、ＬＣＤで使用するのに適した方向の偏光軸を有するフィルムを得るには、ウェブに対して４５°の角度で反射偏光子をバイアスカットしなければならない。この結果、角度をつけてカットすることになるので、実質的な材料の損失を招くおそれがある。
【００１０】
反射偏光子を製造する第３の方法には、たとえば、米国特許第５，５０６，７０４号および同第６，０９９，７５８号の各明細書に教示されるように、コレステリック液晶および１／４波長リターダーの使用が含まれる。コレステリック反射偏光子は、円偏光光の一方のヘリシティを透過し、他方のヘリシティを反射する。１／４波長リターダーは、透過された円偏光光を直線偏光光に変換する。円偏光子は、直線偏光子と同一のデカルト座標固有空間では機能しない。それは、直線偏光光の偏光面の方位角方向を特定する１／４波長リターダーの光軸である。１／４波長リターダーは、多くの場合、複屈折性フィルムを配向させることにより作製される。１／４波長リターダーを通過すると、円偏光光は、１／４波長リターダーの光軸から＋４５または−４５度の偏光軸を有する直線偏光光に変換され、その方向は、特定の円偏光状態により決定された。１／４波長リターダーは、多くの場合、フィルムロール方向に平行または垂直な光軸を生じるように膜を配向させることにより作製される。したがって、そのような構造の出力光は、ウェブ方向に対して４５°または１３５°になるであろう。コレステリック組立体から漏れる望ましくない偏光状態の光を完全に「排除」することにより高コントラストを確保すべく、従来の吸収シート偏光子をコレステリック偏光子構造体に積層することが含まれるのが一般的である。しかしながら、ロール品の形態では、従来の吸収偏光子の通過軸は、一般的には、ウェブ方向に沿っており、場合により、それに垂直である。この場合にもまた、２つの素子をアラインメントさせるためにコレステリック偏光子構造体または二色性偏光子のいずれかを４５°でバイアスカットしなければならない。
【００１１】
先に記載した反射直線偏光子を製造するための一般的方法は、いずれも、試験方向（０°）または横方向（９０°）のいずれかの方向にポリマーウェブの延伸または配向を行うことが含まれる。４５°の偏光方向を得るには、ポリマーウェブを４５°の角度でバイアスカットする。この結果、実質量のスクラップ材料を生じることになる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一般に、本発明は、偏光回転子および偏光回転子を含有する物品の作製方法に関する。このほか、本発明は、偏光回転子素子と偏光子素子のような他の偏光変化素子とを含む物品の作製方法に関する。一実施形態は、物品の製造方法である。第１のアラインメント層は、偏光素子の表面に形成される。液晶材料は、第１のアラインメント層上に配設される。アラインメントされた液晶層は、偏光回転子素子を作製するように液晶材料から形成される。場合により、第２のアラインメント層は、基材を用いてまたは用いずに、液晶材料上に配設される。第２のアラインメント層は、使用されないこともある。
【００１３】
他の実施形態は、物品を製造する他の方法である。第１のアラインメント層は、偏光素子の表面に形成される。液晶材料は、第１のアラインメント層上に配設される。少なくとも１層の追加層が、液晶材料上に配設される。光は、その少なくとも１層の追加層を透過して液晶材料に達するように誘導され、液晶材料を硬化させアラインメントされた液晶層を形成することにより、偏光回転子素子を作製する。この少なくとも１層の追加層は、たとえば、基材を用いたまたは用いない第２のアラインメント層でありうる。
【００１４】
さらに他の実施形態は、物品を製造する他の方法である。偏光素子を含む第１のフィルムが、巻き出される。第１のアラインメント層は、偏光素子の表面に配設される。液晶材料は、第１のアラインメント層上に配設される。第２のフィルムが、巻き出される。第２のアラインメント層は、第２のフィルムの表面に形成される。液晶材料が第１および第２のアラインメント層間で配設されるように、第１および第２の膜が接触される。アラインメントされた液晶層は、偏光回転子素子を作製すべく液晶材料から形成される。
【００１５】
上記の発明の概要は、本発明のそれぞれの開示された実施形態またはすべての実施態様について記載することを意図したものではない。以下に記載の図面および詳細な説明により、これらの実施形態についてより具体的に説明する。
【００１６】
本発明に係る種々の実施形態に関する以下の詳細な説明を添付の図面に関連させて検討すれば、本発明は、より完全に理解されるであろう。
【００１７】
本発明は種々の変更形態および代替形態に適用しうるが、図面ではそれらの特定例を例示的に示した。これらの特定例について詳細に説明する。しかしながら、当然のことではあるが、本発明を記載の特定の実施形態に限定しようとするものではない。むしろ、本発明の精神および範囲に含まれる変更形態、等価形態、および代替形態はすべて包含されるものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、偏光回転子および偏光回転子を含有する物品、さらには、偏光回転子および物品を製造および使用する方法に適用可能であると考えられる。とくに、本発明は、フィルムとして、ａ）偏光素子または他の偏光変化素子と、ｂ）偏光回転子素子と、を含む物品、およびそのような物品を製造および使用する方法に関する。本発明はそのように限定されるものではないが、本発明の種々の態様の評価は、以下に提供されている実施例を検討することにより得られるであろう。
【００１９】
例として、偏光回転子素子は、第１の光デバイスの光軸を第２の光デバイスの光軸に実質的に一致させるように適正量の旋光度をもたせて提供することができる。追加的または代替的に、偏光回転子素子を用いることにより、第１の光軸を有する上述した第１の光デバイスと、偏光回転子素子と、第２の光軸を有する第２の光デバイスと、を含むラミネート構造体を、ロールツーロール法または他の方法で製造することができる。他の実施例において、偏光回転子素子に接続された第１の光軸を有する第１の光デバイスを含む物品を、比較的低い歩留まり損失で、ロールから部分カットすることができる。
【００２０】
本発明の物品は、一般的には、偏光回転子素子と、光軸を有する光学素子と、を含む。光学素子は、たとえば、偏光子、補償フィルム、ブルースター型偏光デバイス、偏光導光路、またはミラーでありうる。あるいは、光学素子は、回転レンズ、輝度増強フィルム（たとえば、米国特許第５，９１７，６６４号明細書に記載のもの）または円柱状レンズアレイのようなレンチキュラー状屈折光学素子でありうる。例示を目的として、本明細書中の説明の大部分は、偏光回転子素子と、偏光子または屈折素子と、の組合せに焦点をあてる。当然のことながら、偏光子または屈折素子を他の任意の光学素子または物品と交換することができる。偏光回転子素子と偏光変化素子とを組み合わせて単一フィルムまたは他の物品にすることが有利なこともある。例として、リニアーシート偏光子は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）中で使用される。多くのＬＣＤでは、液晶セルのガラス基材に通常取り付けられる少なくとも１つの吸収シート偏光子が使用される。ディスプレイの垂直方向および水平方向に対するシート偏光子の通過軸の方向は、液晶に依存して選択されている、ディスプレイの電気光学的変形ならびに画像の所望の色彩的および対称的性質に応じて選択される。ツイステッドネマチック（ＴＮ）ＬＣＤの場合、これは、典型的には、ＬＣＤの垂直軸に対して約４５°の角度にある。シート偏光子とディスプレイガラスとの間に４５°光学回転子を配置すれば、最適な状態でウェブから部品をカットすることを可能になり、アングルカットに関連づけられる歩留まり損失をなくすことができる。
【００２１】
ＬＣＤで使用される直線偏光子の他の例としては、特定のタイプの反射偏光子が挙げられる。等方性光が反射偏光子に入射する場合、一方の偏光の光は実質的に透過され、他方の偏光の光は実質的に反射される。ＬＣＤのバックライトキャビティーに配置した場合、ブロックされた偏光状態の光は、バックライトの方向に戻されてリサイクルされる。反射偏光子は、ＬＣＤ中の吸収偏光子に加えてまたはいくつかのＬＣＤタイプでは吸収偏光子の代わりに、使用することができる。反射偏光子を吸収偏光子に加えて使用する場合、たとえば、図１Ｃに例示されるように、また先に述べたように、反射偏光子を透過した光は、２つの偏光子間のＬＣセルに進む。最も効果的に行うには、反射偏光子を透過した光は、ＬＣＤ偏光子の透過軸と同一の偏光面を有していなければならない。先のときと同様に、ツイステッドネマチック（ＴＮ）ＬＣＤの場合、これは、典型的には、ＬＣＤの垂直軸に対して約４５°の角度にある。
【００２２】
反射偏光子を作製する方法の一つでは、たとえば、米国特許第５，８８２，７７４号および同第５，９６５，２４７号の各明細書に記載されているように、少なくとも１層が複屈折性である異なるポリマー材料の交互層が使用される。これらの偏光子は、複屈折を生じるようにポリマー材料を延伸しポリマーを配向させることにより製造することができる。
【００２３】
反射偏光子を作製する第２の方法では、たとえば、米国特許第５，７８３，１２０号および同第５，８２５，５４３号の各明細書に記載されているように、少なくとも１相が複屈折性であるポリマー材料の連続的分散相を形成することが含まれる。
【００２４】
リニアーシート偏光子（吸収偏光子および反射偏光子の両方）の製造は、典型的には、機械方向（０°）または横方向（９０°）の一方または両方の方向にポリマーウェブ上の反射偏光子の延伸または配向を行うことが含まれる。この結果、透過光の偏光面は、機械方向または横方向のいずれかの方向に配向されることになる。しかしながら、多くのＴＮ ＬＣＤは、垂直ディスプレイ方向に対して±４５°の方向に偏光子および検光子の透過軸を有する。したがって、ＬＣＤで使用するのに適した方向の偏光軸を有するフィルムを得るには、ウェブに対して４５°の角度で反射偏光子をバイアスカットしなければならない。この結果、角度をつけてカットすることになるので、実質的な材料の損失を招くおそれがある。
【００２５】
この代わりに、反射偏光子とＬＣＤ偏光子との間に４５°偏光回転子を配置することができる。本明細書に記載されているように、反射偏光子素子（または他の偏光変化素子）と偏光回転子素子とを備えた単一フィルムまたは他の物品を作製することの利点としては、厚さが減少するためにスペースが節約されることおよび反射偏光子素子と偏光回転子素子との間の事前アラインメントが軽減されることが挙げられる。
【００２６】
図２は、偏光子素子１０２と偏光回転子素子１０４とを有するフィルム１００の一実施形態を模式的に示している。互いに直交した偏光面を有しかつフィルムの平面内に電気ベクトルを有する等量の直線偏光光で構成されたものであるとみなすことのできる非偏光光（ボックス１０６の矢印で示される）は、偏光光（ボックス１０８に示される）を透過する偏光子素子１０２の方向に向けられる。偏光回転子素子１０４は、光の偏光（ボックス１１０）を回転させる。例示されたケースでは、回転は４５°である。しかしながら、当然のことではあるが、任意の回転角を選択することができる。偏光子素子が他の偏光変化素子と交換された物品を形成しうることも理解されよう。
【００２７】
吸収偏光子の機能と反射偏光子の機能とを組み合わせたような多機能性光学フィルムの歩留まり損失を低下させるために、偏光回転子素子を使用することが可能である。多機能性フィルムの複合特性およびおそらくそのより高い価値に関連して、アングルカットを行わずにそのようなフィルムの歩留まり損失を低減させることが、望ましいであろう。
【００２８】
偏光回転子素子はまた、ロール品の形態で１つ以上の光学フィルムを用いる光デバイスの製造を可能にするうえでも有利でありうる。低機能の光学フィルムを直接積層することにより、機能の組み合わされた多くの光学フィルムが製造される。これらの例としては、吸収シート偏光子へのリターデーションフィルムの積層により形成される円偏光フィルム、および反射偏光子と吸収偏光子とを組み合わせたフィルムが挙げられる。
【００２９】
反射偏光子を製造する第３の方法には、たとえば、米国特許第５，５０６，７０４号および同第６，０９９，７５８号の各明細書に教示されるように、コレステリック液晶および１／４波長リターダーの使用が含まれる。コレステリック反射偏光子は、円偏光光の一方のヘリシティを透過し、他方のヘリシティを反射する。１／４波長リターダーは、透過された円偏光光を直線偏光光に変換する。円偏光子は、直線偏光子と同一のデカルト座標固有空間では機能しないので、それは、該構造体により透過される直線偏光光の偏光面の方位角方向を特定する１／４波長リターダーの光軸である。１／４波長リターダーは、複屈折性フィルムを配向させることにより作製することができる。１／４波長リターダーを通過すると、円偏光光は、１／４波長リターダーの光軸から＋４５または−４５度の偏光軸を有する直線偏光光に変換され、その方向は、特定の円偏光状態により決定された。１／４波長リターダーは、多くの場合、フィルムロール方向に平行または垂直な光軸を生じるようにフィルムを配向させることにより作製される。したがって、そのような構造の出力光は、ウェブ方向に対して４５°または１３５°になるであろう。コレステリック組立体から漏れる望ましくない偏光状態の光を完全に「排除」することにより高コントラストを確保すべく、従来の吸収偏光子をコレステリック偏光子構造体に積層することが含まれるのが一般的である。しかしながら、ロール品の形態では、従来の吸収偏光子の通過軸は、一般的には、ウェブ方向に沿っており、場合により、それに垂直である。この場合にもまた、２つの素子をアラインメントさせるためにコレステリック偏光子構造体または吸収偏光子のいずれかを４５°でバイアスカットしなければならない。したがって、連続法もしくはロールツーロール法または両方の方法を用いて、コレステリック反射偏光子と、１／４波長リターダーと、従来の吸収偏光子と、を有するラミネート構造体を作製するには、１／４波長リターダーと吸収偏光子との間に偏光回転子を配置することが望ましい。さらに、角度をつけてカットすることにより生じる材料損失を低下させるために、ＬＣセルに最も近い吸収偏光子の面上で第２の偏光回転層を使用することがさらに望ましいこともある。
【００３０】
さまざまな材料を用いて、偏光回転子素子を形成するために使用することができる。たとえば、有機および無機の複屈折性材料の両方ならびに複屈折性材料の多層構築体を使用することができる。偏光回転子素子は、ネマチックおよびキラルネマチック液晶材料のような液晶材料を用いて、典型的には、１層以上のアラインメント層の支援により、形成することができる。図３は、偏光子素子２０２（または他の偏光変化素子）と、偏光回転子素子２０４と、オプションとしてのアラインメント層２０６、２０８と、基材２１０（場合により、偏光子または補償フィルムのような光学素子でありうる）と、を含む物品２００の一実施形態を示している。他の実施形態では、以下に記載されているように、アラインメント層は、偏光子素子または基材の一部でありうる。
【００３１】
偏光回転子は、一般的には、偏光光の楕円率を理想的には実質的に変化させることなく、所定の角度まで、偏光光を特性づける偏光楕円の主軸を回転させる。偏光回転子は、典型的には、少なくとも５°、１０°、２５°、またはそれ以上の角度だけ、光の偏光を回転させる。偏光回転子の回転角のいくつかの有効範囲は、４０°〜５０°（たとえば、約４５°）および８５°〜９５°（たとえば、約９０°）であると予測される。回転角は、典型的には、たとえば、偏光回転子素子の屈折率、偏光回転子素子の厚さ、偏光回転子素子を形成するのに使用される材料、光の波長、および入力偏光楕円の方位角に対する偏光回転子の複屈折性層の光軸の向きのようなパラメーターの関数である。
【００３２】
偏光回転子素子は、典型的には、複屈折性材料を用いて形成される。好適な複屈折性材料の例としては、配向ポリマーフィルム、配向ポリマーフィルムの積層構造体、ならびに有機および無機の両方の多層複屈折性コーティングが挙げられる。他の実施例としては、制御しうるダイレクターを有する任意の液晶材料が挙げられる。ネマチック液晶は、一般的には、互いに平ほぼ行にアラインメントされた長軸を有する棒状分子で構成される。媒質中の任意の点で、その点のすぐ近傍で好ましい配向を示すベクトルを定義することができる。このベクターは、一般に、ダイレクターと呼ばれる。好適な液晶（ＬＣ）材料としては、たとえば、リオトロピック、ネマチック、およびコレステリック液晶材料が挙げられる。具体例としては、メルク（Ｍｅｒｃｋ）製のＥ７、ＢＬ０３６、５ＣＢ、およびＲＭ２５７；オランダ国アムステルダムのコニンクリーケ・フィリップス・エレクトロニクス・エヌ・ブイ（Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｎ．Ｖ．（Ａｍｓｔｅｒｄａｍ，ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ））製のＣ６Ｍ、７６、２９６、４９５、および７１６；ドイツ国ルートビヒスハーフェンのバスフ・アーゲー（ＢＡＳＦ ＡＧ（Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ））製のパリオカラー（Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ）ＬＣ２４２およびパリオカラー（Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ）ＣＭ６４９；ならびにスクセンブルグのファティコ・アーゲー（Ｖａｎｔｉｃｏ ＡＧ（Ｌｕｘｅｍｂｏｕｒｇ））製のＬＣＰ−ＣＢ４８３が挙げられる。好適な材料のこのほかの例としては、米国特許第５，７９３，４５５号、５，９７８，０５５、および５，２０６，７５２の各明細書に記載されているものが挙げられる。ＬＣ材料は、ポリマーまたはモノマー材料でありうる。このほかに、好適なモノマー材料としては、高分子液晶材料を形成するように反応させることができる材料が挙げられる。
【００３３】
いくつかの実施形態では、ツイステッドネマチックＬＣ構造が好ましい。これらの実施形態では、ダイレクターは、偏光回転子の表面にほぼ垂直に均一な螺旋形ツイストを呈する。ツイスト角および最初の配向は、１つ以上のオプションとしてのアラインメント層を用いて選択することができる。
【００３４】
他の実施形態では、ＬＣ構造体の局所的ダイレクターがツイストまたは回転するときの中心となる軸は、ＬＣ材料が配設される基材の表面に垂直ではない。この実施形態では、ネマチックダイレクターは、偏光子素子または偏光変化素子の平面外に存在する。基材の表面に対して、局所的ダイレクターが存在する軸の角度または局所的ダイレクターがツイストされた軸の角度は、プレチルト角αとして定義される。そのピッチは一定であることもあれば、軸に沿って変化することもある（たとえば、増大または減少することもある）。ツイスト角および配向は、１つ以上のオプションとしてのアラインメント層を用いて選択することができる。
【００３５】
キラルネマチック（たとえば、コレステリック）液晶のような少なくともいくつかの液晶材料は、液晶材料のダイレクターがダイレクターに垂直な軸の回りに自然に回転する構造の形成を引き起こすキラル成分を含む。キラルネマチック液晶のピッチは、ダイレクターの３６０°回転を達成するのに必要とされる材料の厚さに対応する。少なくともいくつかのアキラルネマチック液晶は、キラル化合物の添加によりキラル状態で製造することができる。材料のピッチは、キラル成分とアキラル成分との比を変化させることにより、改変することができる。
【００３６】
ネマチック液晶のような一軸複屈折性材料は、２つの主屈折率ｎ_oおよびｎ_eにより特性づけられる。常光屈折率ｎ_oは、電界偏光ベクトルが複屈折性媒体の光学対称軸に垂直な光の成分に影響を及ぼす。異常光屈折率ｎ_eは、電界偏光ベクトルが複屈折性媒体の光学対称軸と平行な光の成分（たとえば、正の誘電異方性を有するネマチックＬＣ材料の場合、ダイレクターに平行な光の成分）に影響を及ぼす。
【００３７】
媒質の複屈折率Δｎは、ｎ_oおよびｎ_eにより定義することができる：
Δｎ＝ｎ_e−ｎ_o
複屈折性媒体に入射する偏光光は、常光線成分および異常光線成分として伝播するであろう。それぞれの成分の位相速度は、それぞれ異なる屈折率を受けるので、異なるであろう。光の全位相変化すなわちリターデーションは、媒質の複屈折率および厚さに依存する。
【００３８】
好適な偏光回転子素子の一実施形態は、１／２波長リターダーの厚さと、所定の方位角φだけ入射直線偏光光の偏光面からずれた光軸と、を有する層対応する。偏光回転子素子の光軸は、「異常」光線に平行でかつ「常」光線に垂直な平面内にある。１／２波長リターダーは、入射直線偏光光の偏光を２φ回転させる。たとえば、４５°偏光回転子素子は、入射直線偏光光の偏光方向から２２．５°だけずれた光軸を有する。「１／２波長リターダー」という用語は、偏光回転子素子が、Δｎｄ＝（２ｍ＋１）λ／２を満たす厚さｄを有する。ここで、λは光の波長であり、ｍが整数０，１，２．．．であることを示す。光の他の波長では、偏光回転子は、異なる回転値を提供するであろう。この実施形態は、上述した要件を満たす波長に対してのみ最適な回転子として機能する。
【００３９】
さらに他の例として、偏光回転子素子は、ダイレクターが、偏光回転子素子の位相リターデーションよりもはるかに小さいツイスト角Φだけ偏光回転子素子の厚さ軸に沿って回転する液晶材料を用いて形成することができる。位相リターデーションは次のものにより与えられる：
Γ＝２πΔｎｄ／λ
光の特定の波長または波長域についてΦ＜＜Γである場合、偏光回転子素子の一方の面に入射する直線偏光光は、光のその波長に対してツイスト角Φと同じ量だけ回転することになろう。偏光回転子素子がツイステッドネマチック構造を有する液晶材料を含む場合、この影響を達成することができる。ツイステッドネマチック構造は、キラルネマチック液晶材料を用いて、もしくは２層間のアラインメントが所望のツイスト角だけ異なる、偏光回転子素子の対向する面上のオプションとしてのアラインメント層を用いて（図３中で、たとえば例示されたとともに）、またはこれらの方法の両方を用いて、達成することができる。
【００４０】
偏光回転子素子はまた、ツイスト角およびリターデーションの両方を利用して入射光の偏光および楕円率を変化させるようにデザインすることができる。例として、ツイステッドネマチック構造のダイレクターに平行な電界ベクトルを有する直線偏光光の入力ビームが考えられる。ジョーンズ行列法（たとえば、ポチ・エー（Ｐｏｃｈｉ Ｙｅｈ）およびクレア・グ（Ｃｌａｉｒｅ Ｇｕ）による「液晶ディスプレイの光学（Ｏｐｔｉｃｓ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙｓ）、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ）、１９９９年を参照されたい）によれば、出力光は、次式で与えられる楕円率および方位角配向を有する：
【数１】

ここで、Ψは、出口平面で局所的ダイレクター軸から測定された偏光楕円の主軸の角度がある。ここで、φは、ＴＮ構造のツイスト角であり、Γは、先に定義したように位相リターデーションであり、そして
【数２】

たとえば、５５０ｎｍの光については、０．１２の複屈折率、１．６２μｍの厚さおよび６４°のツイスト角を有する偏光回転子素子は、直線偏光光の偏光を−１の楕円率の光に変化させることができる。
【００４１】
偏光回転子素子は、材料の１層以上の異なる層（たとえば、コーティング）を用いて形成することができる。たとえば、特定の基材または偏光子素子上に材料の多層を堆積させ、場合により、溶媒除去工程を加え、さらに、場合により、各層の堆積の後で部分硬化または完全硬化させることができる。特定の基材または偏光子素子が温度、湿度、またはその両方に感受性のある場合、このことがとくに有用であることもある。材料を多重適用することにより、溶媒を除去したり材料を硬化させたりするのに必要な温度または時間を低減させることができる。他の例として、偏光回転子素子の材料層は、異なる基材または偏光子素子上に形成してから、２層接合一体化させることができる。これは、個別の成分を組み合わせて（たとえば、積層して）単一の物品を形成する方法を提供する。場合により、高温でアニール工程を行うことにより、偏光回転子材料の２層以上の層間の拡散、結合、またはアラインメントを容易にすることができる。
【００４２】
材料を架橋するために使用することのできる反応性官能基を含む液晶材料を選択することができる。あるいは、偏光回転子素子を形成するのに使用される組成物中で液晶材料と共に架橋剤またはガラス化剤を含有させることができる。液晶材料は、所望に応じて、（たとえば、ネマチック相、ツイステッドネマチック相、またはキラルネマチックで）アラインメントし、次に、架橋またはガラス化してアラインメントを保持することができる。そのような架橋は、たとえば、光開始硬化、電子ビーム硬化、または熱的硬化をはじめとするさまざまな方法により、行うことができる。
【００４３】
偏光回転子素子または偏光回転子素子を形成するのに使用される組成物中に他の物質を含有させることができる。たとえば、所望により、偏光回転子素子により光の拡散または散乱を引き起こすべく、拡散材料または散乱材料を含有させることができる。他の例として、吸収性材料はたとえば、着色外観または着色外観の除去が所望の場合に、特定の波長の光を吸収するために含むことができる。好適な吸収材料の例としては、たとえば、染料および顔料が挙げられる。いくつかの実施形態では、ダイクロイック染料材料（たとえば、優先的に一偏光の光を吸収する材料）を使用する。とくに、ダイクロイック染料材料を偏光回転子素子内にアラインメントさせることができる場合、ダイクロイック染料材料が望ましいこともある。好適なダイクロイック染料材料としては、たとえば、ヨウ素、さらには、アントラキノン、アゾ、ジアゾ、トリアゾ、テトラアゾ、ペンタアゾ、およびメリシアニン染料、コンゴーレッド（ジフェニル−ビス−ナフチルアミンスルホン酸ナトリウム）、メチレンブルー、スチルベン染料（カラーインデックス（ＣＩ）＝６２０）（１，１’−ジエチル−２，２’−シアニンクロリド（ＣＩ＝３７４（橙色）またはＣＩ＝５１８（青色）））、２−フェニルアゾチアゾールおよび２−フェニルアゾベンゾチアゾール、４，４’−ビス（アリールアゾ）スチルベン、ペリレン化合物、２−フェニルまたは２−メトキシフェニル置換基で任意に置換された４−８−ジヒドロキシアントラキノン、４，８−ジアミノ１，５−ナフトキノン染料、ならびにパラニル（Ｐａｌａｎｉｌ）（商標）ブルーＢＧＳおよびＢＧ（ドイツ国ルートビヒスハーフェンのバスフ・アーゲー（ＢＡＳＦ ＡＧ、Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ））のようなポリエステル染料が挙げられる。これらの染料の性質、およびそれらの製造方法は、（イー・エイチ・ランド（Ｅ．Ｈ．Ｌａｎｄ），コロイド化学（Ｃｏｌｌｏｉｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）（１９４６年））に記載されている。さらに他のダイクロイック染料およびそれらの製造方法は、カーク・オスマー化学技術百科辞典（Ｋｉｒｋ Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、第８巻、ｐ．６５２〜６６１（第４版、１９９３年）、およびそこに引用されている参考文献中に述べられている。
【００４４】
他の添加剤としては、たとえば、油剤、可塑剤、酸化防止剤、オゾン分解防止剤、ＵＶ安定剤、硬化剤、および架橋剤が挙げられる。これらの添加剤は、液晶材料と反応性であっても非反応性であってもよい。
【００４５】
一実施形態では、偏光回転子／偏光子素子は、液晶材料と共に配向させた吸収分子をも含むツイステッドネマチック構造の液晶材料を用いて形成される。一例では、吸収分子は、液晶材料の方向にアラインメントされる。液晶材料のダイレクターに平行な偏光を有する光は吸収され、液晶材料に垂直な偏光を有する光は透過される。偏光回転子素子のこの実施形態はまた、偏光子としても作用する。この特定の偏光回転子素子は、たとえば、望ましくない偏光状態の光の吸光度を増大させるために反射偏光子素子の後に配置された「クリーンアップ」偏光子でありうる。
【００４６】
偏光回転子素子で使用されるいずれかの材料の光学的性質、たとえば、屈折率は、波長依存性であることもある。たとえば、一方の波長に対して１／２波長リターダーに対応する厚さは、第２の波長に対する１／２波長リターデーションよりも小さくなることもある。少なくともいくつかの実施形態では、とくに、ディスプレイ用途では、所定の波長域にわたり、たとえば、光の可視スペクトル域にわたり（たとえば、約３８０〜約８００ｎｍの波長域にわたり）、変動を最小限に抑えるこがは望ましい。偏光回転子素子の波長依存性を低下させる（すなわち、色度を減少させる）一方法は、異なる材料を用いて２層以上の個別層を形成し、層の光軸が特定の角度で交差するように２層をアラインメントすることを含む。たとえば、層の光軸を互いに９０°で交差させることができる。所望の波長域に対してΔｎｄ／λが実質的に一定である（たとえば、変動が１０％以下または５％以下）である偏光回転子素子が得られるように、材料を選択する。たとえば、ポリプロピレンからなる層をポリカーボネートからなる層上に交差するように配置すれば（またはその逆に配置すれば）、可視光波長の全範囲にわたり実質的に均一な光学的リターデーションを有する素子を得ることができる。好ましくは、２つのフィルムの層全体にわたる光学的距離の波長依存差は、対象波長域にわたり実質的に均一である。各フィルムの相対的な厚さは、フィルムの複合体の波長依存性を改変するように調整することができる。
【００４７】
場合により、偏光回転子素子の表面で光軸を規定するようにアラインメント層を偏光回転子素子と共に使用することができる。この光軸は、アラインメント層の表面に平行な角度にとることができる。このほか、少なくともいくつかの例では、アラインメント層の表面からのチルト角をアラインメント層により定義することができる。アラインメント層は、偏光回転子素子の表面で液晶のダイレクターのアラインメントを規定すべく、液晶材料と併用することが、とくに有用である。アラインメント層は、液晶材料（たとえば、偏光回転子素子）の対向表面に提供することができる。１つの代替手段では、単一のアラインメント層を使用することが含まれる。この場合、偏光回転子素子のピッチおよび厚さに依存して、対向表面でのアラインメントが決定される。
【００４８】
アラインメント層は、個別に形成された層であってよいし、フィルムの他の光学素子の１つ以上の一部であってもよい。たとえば、偏光子素子はまた、アラインメント層として作用することもできる。場合により、アラインメントを保持するために、アラインメントの後で液晶材料を架橋することができる。場合により、ＬＣ材料を架橋またはガラス化した後でアラインメント層の１層以上をデバイスから除去することができる。
【００４９】
アラインメント層はＬＣセルなどの他の素子中で使用されてきたので、アラインメント層を調製するためのさまざまな方法が知られている。一般的には、アラインメント層を製造するための一群の公知の技術には、機械的または物理的なアラインメントが包含され、第２の群には、化学的方法および光アラインメント法が包含される。
【００５０】
アラインメント層を製造する一般に使用される機械的方法の一つには、所望のアラインメント方向にポリマー層（たとえば、ポリ（ビニルアルコール）またはポリイミド）をラビングすることが包含される。他の物理的方法としては、ポリ（ビニルアルコール）フィルムのようなポリマーフィルムをアラインメント方向に延伸するかまたは他の方法で配向させることが挙げられる。ポリオレフィン（たとえば、ポリプロピレン）、ポリエステル（たとえば、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレート）、およびポリスチレン（たとえば、アタクチック、アイソタクチック、またはシンジオタクチックポリスチレン）をはじめとする任意の数の配向ポリマーフィルムがＬＣ材料のアラインメント特性を呈する。ポリマーは、ホモポリマーであってもコポリマーであってもよく、２種以上のポリマーの混合物であってもよい。アラインメント層として作用するポリマーフィルムは、１層以上の層を含有しうる。場合により、アラインメント層として作用する配向ポリマーフィルムは、連続相と分散相とを含みうる。さらに他の物理的方法としては、アラインメント方向に表面上にＳｉＯ_x、ＴｉＯ₂、ＭｇＦ₂、ＺｎＯ₂、Ａｕ、およびＡｌのような材料を斜めにスパッタリングすることが挙げられる。他の機械的方法には、米国特許第４，５２１，０８０号、同第５，９４６，０６４号、および同第６，１５３，２７２号の各明細書に記載されているようなマイクログルービング加工された表面の使用が包含される。
【００５１】
アラインメント層はまた、光化学的に形成することもできる。光配向性ポリマーは、たとえば、米国特許第４，９７４，９４１号、同第５，０３２，００９号、および同第５，９５８，２９３号の各明細書に記載されているように、所望のアラインメント方向（場合により、所望のアラインメント方向に垂直な方向）に直線偏光される光（たとえば、紫外光）を、媒質中または基材上に配設された吸収分子に異方的に照射することによりアラインメント層の形態に成形することができる。好適な光配向性ポリマーとしては、ポリイミド、たとえば、置換された１，４−ベンゼンジアミンを含むポリイミドが挙げられる。
【００５２】
典型的にはポリマーである他のクラスの光配向材料を用いてアラインメント層を形成することができる。これらのポリマーは、偏光紫外光の存在下で、偏光紫外光の電界ベクトルの方向に沿ってまたはその方向に垂直に選択的に反応し、反応後、ＬＣ材料をアラインメントすることが明らかにされた。これらの材料の例は、米国特許第５，３８９，６９８号、同第５，６０２，６６１号、および同第５，８３８，４０７号の各明細書に記載されている。好適な光重合性材料としては、ポリビニルシンナメート、ならびに米国特許第５，３８９，６９８号、同第５，６０２，６６１号、および同第５，８３８，４０７号の各明細書に開示されているような他のポリマーが挙げられる。米国特許第６，００１，２７７号および同第６，０６１，１１３号の各明細書に記載されているように、アゾベンゼン誘導体のような光異性化可能な化合物もまた、光配向に好適である。
【００５３】
さらに、いくつかのリオトロピック液晶材料もまた、アラインメント層として使用することができる。そのような材料は、基材上に剪断被覆したとき、サーモトロピックＬＣ材料を強くアラインメントさせる。好適な材料の例は、たとえば、米国特許出願第０９／７０８，７５２号明細書に記載されている。
【００５４】
アラインメント層の代替手段として、偏光回転子の液晶材料を電界または磁界を用いてアラインメントさせることができる。液晶材料をアラインメントするさらに他の方法は、塗布法または押出法のように剪断流動場または伸長流動場に通すことである。次に、そのアラインメントを保持すべく、液晶材料を架橋またはガラス化することが可能である。あるいは、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートのような配向したポリエステルのようなアラインメントされた基材上の液晶材料の被覆もまた、アラインメントを提供しうる。
【００５５】
多種多様な偏光子素子を使用することができる。１つのタイプの偏光子素子は、反射偏光子要素である。反射偏光子素子は、さまざまな形態をとることができる。好適な反射偏光子素子としては、交互の層で異なる屈折率をもつ２種以上の異なる材料を有する素子または連続相内の分散相として素子が挙げられる。高分子多層反射偏光子は、たとえば、米国特許第５，８８２，７７４号および同第５，９６５，２４７号の各明細書、ならびにＰＣＴ公開ＷＯ第９５／１７３０３号、同第ＷＯ９５／１７６９１号、同第ＷＯ９５／１７６９２号、同第ＷＯ９５／１７６９９号、同第ＷＯ９６／１９３４７号、および同第ＷＯ９９／３６２６２号の各パンフレットに記載されている。市販品として入手可能な形態の多層反射偏光子が、ミネソタ州セントポールのスリーエム（３Ｍ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）によりデュアル・ブライトネス・エンハンスト・フィルム（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｆｉｌｍ）（ＤＢＥＦ）として販売されている。無機多層反射偏光子は、たとえば、エイチ・エイ・マクレオド（Ｈ．Ａ．Ｍａｃｌｅｏｄ）、薄膜光学フィルター（Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｔｅｒｓ）、第２版、マクミラン・パブリッシング・カンパニー（Ｍａｃｍｉｌｌａｎ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．）、（１９８６年）およびエイ・テラン（Ａ．Ｔｈｅｌａｎ）、光学干渉フィルターの設計（Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃ ｅ Ｆｉｌｔｅｒｓ）、マックグロー・ヒル・インコーポレーテッド（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，Ｉｎｃ．）、（１９８９年）に記載されている。拡散反射偏光子としては、米国特許第５，８２５，５４３号明細書に記載されている連続相／分散相反射偏光子、さらには米国特許第５，８６７，３１６号明細書に記載されている拡散反射多層偏光子が挙げられる。他の反射偏光子は、米国特許第５，７５１，３８８号および同第５，９４０，２１１号の各明細書に記載されている。
【００５６】
反射偏光子の他の例は、コレステリック液晶材料を用いて形成される。コレステリック液晶偏光子素子は、コレステリック液晶のピッチの光路長に対応する波長の右回りまたは左回り円偏光光を透過する。透過されない光は反射され、反対のヘリシティに円偏光されている。コレステリック液晶反射偏光子は、たとえば、米国特許第５，７９３，４５６号、米国特許第５，５０６，７０４号、米国特許第５，６９１，７８９号および欧州特許出願公開第９４０７０５号の各明細書に記載されている。ＬＣＤが直線偏光光の入力を必要とするので、透過された円偏光光を直線偏光光に変換するために、コレステリック反射偏光子は、典型的には、１／４波長リターダーを備える。好適なコレステリック反射偏光子は、マーク・アンド・カンパニー・インコーポレーテッド（Ｍｅｒｃｋ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ）より商品名トランスマッス（ＴＲＡＮＳＭＡＸ）（商標）として販売され、日東電工株式会社（Ｎｉｔｔｏ Ｄｅｎｋｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）よりニポクス（ＮＩＰＯＣＳ）（商標）として販売されている。
【００５７】
他のタイプの偏光子素子は、吸収偏光子素子である。これらの偏光子素子は、典型的には、配向されて特定の偏光の光を吸収する材料から製造される。そのような偏光子素子の例としては、ヨウ素または金属キレートのようなダイクロイック染料材料で染色された配向ポリマー層が挙げられる。そのような構築体の例としては、ヨウ素で染色された延伸ポリ（ビニルアルコール）層が挙げられる。好適な吸収偏光子に関する考察は、たとえば、米国特許第４，１６６，８７１号、同第４，１３３，７７５号，同第４，５９１，５１２号および同第６，０９６，３７５号の各明細書中に見いだされる。
【００５８】
他のタイプの吸収偏光子素子には、光を選択的に吸収する高分子材料のセグメント、ブロック、またはグラフトを含む配向ポリマーが含まれ、場合により、追加の染料または染色剤なしで製造される。染色剤または染料なしで製造された吸収偏光子の一例は、ポリ（ビニルアルコール）およびポリビニレンのブロックを含む配向コポリマーであり、ポリビニレンブロックは、ポリ（ビニルアルコール）の分子の脱水により形成される。染料または染色剤なしで製造された偏光子に関する考察は、たとえば、米国特許第３，９１４，０１７号および同第５，６６６，２２３号の各明細書に見いだされる。
【００５９】
上記の吸収偏光子素子の配向ポリマーフィルムはまた、所望により、偏光回転子素子用のアラインメント層として作用することができる。一実施形態では、配向ポリ（ビニルアルコール）吸収偏光子素子は、反射偏光子素子を覆うように提供される（たとえば、米国特許第６，０９６，３７５号明細書を参照されたい）。配向ポリ（ビニルアルコール）吸収偏光子素子は、場合により、吸収偏光子素子上に配設された液晶材料を用いて形成された偏光回転子素子用のアラインメント層として作用する。
【００６０】
上述したように、偏光子素子（図３に例示されるような素子２０２）の代わりに、他の偏光変化素子は使用することができる。そのような偏光変化素子としては、たとえば、補償フィルムが挙げられる。これらのフィルムは、光の偏光を変化させて、異なる楕円偏光または円偏光を提供する。これは、ディスプレイのより広い水平視野角、垂直視野角、またはその両方を提供することができる。
【００６１】
フィルムは、２つ以上の偏光子素子または他の偏光変化素子を有することができる。たとえば、偏光回転子素子は、２つの偏光子素子間に配設することができる。さらに、フィルムは、２つ以上の偏光回転子素子を含むことができる。このほか、他の光学素子は、たとえば、マイクロ構造化プリズムフィルム（たとえば、米国特許第５，９３２，６２６号および同第６，０４４，１９６号の各明細書に記載されているようなもの）、拡散層、散乱層、ならびに選択波長吸収および透過層などをフィルムに含有させることができる。たとえば、接着性層や基材を含む物品の光学的性質を実質的に変化させない他の層を、フィルムに組み入れることができる。
【００６２】
オプションとしての基材は、単に、他の層の堆積または形成用のベースを提供する層でありうる。その代わりにまたはそれに加えて、基材は、製造時、使用時、またはその両方で、構造用支持部材になりうる。いくつかの実施形態では、基材は他の機能を呈しない。場合により、基材は、除去または廃棄される防護ライナーでありうる。典型的には、基材が廃棄されないかぎり、基材は、偏光回転子の動作波長にわたりに透明であり、複屈折性であっても非複屈折性であってもよい。これらの実施形態に好適な基材の例としては、セルローストリアセテート（たとえば、富士写真フィルム株式会社（日本国東京）、コニカ株式会社（日本国東京）、およびイーストマン・コダック（Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ）（ニューヨーク州ロチェスター（Ｒｏｃｈｅｓｔｅｒ、ＮＹ））から入手可能）、ソルクス（Ｓｏｌｌｘ）（商標）（マサチューセッツ州ピッツフィールドのジェネラル・エレクトリック・プラスチックス（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｌａｓｔｉｃｓ（Ｐｉｔｔｓｆｉｅｌｄ，ＭＡ））から入手可能）、およびポリプロピレンまたはポリエチレンフィルムが挙げられる。
【００６３】
少なくともいくつかの例では、光学的等方性であるとして基材を特性づけることができる。あるいは、基材は、ｃ−プレート（たとえば、平面内の屈折率は同一であるが、厚さ方向の屈折率とは異なる）であり、より好ましくは、ホメオトロピックにアラインメントされたディスプレイセルに導入されるオフアクシスリターデーション効果を改良するのに役立つ負のｃ−プレートである。これらの実施形態に好適な基材の例としては、たとえば、特開平２０００／１５４，２６１Ａ号公報および米国特許第５，１９６，９５３号明細書に記載されているものが挙げられる。
【００６４】
他の実施形態では、基材はまた、１つ以上の光学的機能を呈する。たとえば、基材は、偏光子素子もしくは補償フィルムであってもよいし、フィルムの着色を提供するかまたは着色を低下させるべく吸収材料を含有していてもよい。
【００６５】
多種多様な物品を組み立てることができる。これらの物品は、いくつかの異なる方法で組み立てることができる。本明細書に記載の本方法のほかに、物品を製造する方法の他の例が、「偏光回転子、偏光回転子を含有する物品、およびそれらを製造および使用する方法」という名称で本願と同一日に出願された事件整理番号５５８７１ＵＳ００２の同時係属米国特許出願第＿＿＿＿＿号明細書に記載されている。とくに、物品の個別の素子はいずれも、単独に、逐次的に、または同時に作製することができる。たとえば、２つ以上の素子（たとえば、偏光子素子とアラインメント層）を共押出したり、場合により除去可能な基材上に同時に塗布することができる。他の例として、あらかじめ形成された層（たとえば、アラインメント層、偏光子素子、または基材）上に素子（たとえば、偏光回転子素子）を塗布または他の方法で配設することができる。あるいは、個別の素子を単独に形成して積層一体化させることができる。フィルムは、これらの方法を任意に組み合わせて形成することができる。たとえば、偏光子素子およびアラインメント層を共押出することもでき、偏光回転子素子をアラインメント層上に塗布することもでき、さらに、第２のアラインメント層および基材を偏光回転子素子に積層して物品を形成することもできる。
【００６６】
物品の素子は、典型的には、たとえば、統合一体化される層のタイプ、個別の素子を形成する方法、および素子の材料のような因子に依存するさまざまな方法により、統合一体化させて物品を形成することができる。当然のことながら、単一フィルムに対して、いくつかの異なる方法を使用することができる（たとえば、偏光子素子およびアラインメント層は共押出し、次に、偏光回転子素子をアラインメント層に積層することができる）。素子の統合方法としては、たとえば、共押出、塗布、接着積層、熱積層、高温拡散、２つの素子の反応性基間の反応性結合、および架橋が挙げられる。接着剤を使用する場合、フィルム内の光学層としても接着剤を使用することがないかぎり、接着剤は、対象波長域にわたり好ましくは光透過性である。
【００６７】
下記はフィルム構築体の例である。当然のことながら、例示されたフィルムの素子の追加、除去、または置換によりさらな組合せ物を形成することができる。同様に、当然のことながら、図に例示されたアラインメント層はオプションである。他の素子（たとえば、偏光子素子）のうちの１つは、アラインメント層としての役割を果たすことが可能であり、アラインメントは、電界または磁界を用いて設けたり、偏光素子の架橋またはガラス化の後で１層以上のアラインメント層を除去したりすることができる。あるいは、単一のアラインメント層を用いて、偏光回転子素子の材料の厚さおよびピッチにより典型的にはある程度決定される対向表面でのアラインメントを行うことができる。
【００６８】
図３は、いくつかの異なる実施形態を示すのに使用することのできる構成を示している。一実施形態では、フィルム２００は、偏光子素子２０２（たとえば、吸収偏光子素子もしくは反射偏光子素子またはその両方、場合により１／４波長リターダーを含有する）と、偏光回転子素子２０４と、基材２１０と、２つのオプションとしてのアラインメント層２０８、２０６と、を含む。アラインメント層は、先に記載した技術のいずれかを用いて形成することができる。そのようなフィルムを製造する方法一つには、偏光子素子２０２上にアラインメント層２０６を、基板２１０上にアラインメント層２０８を個別に形成することを含む。偏光回転子素子２０４用の液晶材料をアラインメント層２０６、２０８の一方または両方の層上に配設し、次に２つの個別の構築物を一体化させ、そして偏光回転子素子２０４を形成し、場合により、偏光回転子素子２０４のアラインメントを固化すべく偏光回転子素子の液晶材料を硬化させることができる。偏光回転子素子は、偏光子素子から出射する光を所望の角度だけ回転させるように構成される。このフィルムは非偏光光を受けて、偏光子素子２０２の偏光軸から所望の角度だけ回転した偏光面を有する偏光光を透過することができる。例として、４５°の角度で反射偏光子をバイアスカットすることに関連づけられる廃棄物を発生させることなく、機械方向（０°）または横方向（９０°）に配向された反射偏光子素子を４５°偏光回転子素子と組み合わせて、図１ＣのＬＣＤで使用することのできる物品を形成することができる。
【００６９】
他の実施形態では、基材２１０は、偏光子素子２０２の偏光方向と異なる偏光方向を有する第２の偏光子素子である。場合により、偏光回転子素子は光を完全にアラインメントしない可能性もあるが（たとえば、偏光回転子素子は、４５°異なる偏光軸を有する２つの偏光子素子に対して偏光を３０°回転させる可能もある）、偏光回転子素子は、偏光子素子２０２の偏光軸から光の偏光を回転して第２の偏光子素子２１０の偏光軸にアラインメントするようにデザインされる。例として、偏光子素子２０２は、０°の偏光軸を有する反射偏光子素子でありうる。また第２の偏光子素子２１０は、９０°の偏光軸を有する吸収偏光子素子である。偏光回転子素子２０４は、第２の偏光子素子２１０を通る光の通過（回転角が９０°とは実質的に異なる場合にごくわずかに通過するにすぎない）を可能にするように偏光子素子２０２を透過した光の偏光を、９０°（所望により、他の角度）回転させるように選択される。
【００７０】
他の実施形態では、基材２１０は、補償フィルム（たとえば、米国特許第６，０６４，４５７号明細書に記載されているような補償フィルム）のような他の偏光変化素子である。さらに他の実施形態では、偏光子素子２０２は、反射偏光子素子であり、アラインメント層２０６は、ダイクロイック染料で染色され、場合により、ポリ（ビニルアルコール）の分子脱水により形成されたポリビニレンブロックを含む、ポリ（ビニルアルコール）の配向層である。これは、ポリ（ビニルアルコール）の配向の方向で偏光回転子素子２０４用のアラインメント層としても作用することのできる吸収偏光子素子を生成する。
【００７１】
図４は、反射／吸収偏光子素子組合せ物を利用するフィルム構成を示している。フィルム３００は、反射偏光子素子３０２と、吸収偏光子素子３０３と、偏光回転子素子３０４と、基材３１０と、２つのオプションとしてのアラインメント層３０６、３０８と、を含む。先に述べたように層を形成し構成することができる。他の実施形態では、フィルム３００、偏光子素子３０２と、拡散素子３０３と、偏光回転子素子３０４と、基材３１０と、２つのオプションとしてのアラインメント層３０６、３０８と、を含む。
【００７２】
図５は、第２の偏光子素子または補償フィルムのような他の光学素子を組み入れたフィルム構成を示している。フィルム４００は、偏光子素子４０２（たとえば、反射偏光子素子、吸収偏光子素子、またはそれらの組合せ）と、偏光回転子素子４０４と、基材４１０と、２つのオプションとしてのアラインメント層４０６、４０８とおよび他の光学素子４１２（たとえば、偏光子素子か補償フィルム）と、を含む。好適な補償フィルムとしては、任意の市販の補償フィルム、たとえば、スイス国オーリシュウィルのロリック・テクノロジー・リミテッド（Ｒｏｌｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｌｔｄ．（Ａｌｌｓｃｈｗｉｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ））のチルトｏ−プレート補償フィルム、日本国の日本石油化学株式会社（Ｎｉｐｐｏｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｊａｐａｎ））のハイブリッドアラインメントネマチックフィルム、および日本国東京の富士写真フィルム株式会社（Ｆｕｊｉ Ｐｈｏｔｏ Ｆｉｌｍ Ｃｏ．（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ））のスプレーディスコチックフィルムが挙げられる。偏光回転子素子は、さらに、補償フィルムから出射された偏光光の楕円率を変化させることができる。偏光回転子素子は、たとえば、材料の選択、屈折率、偏光回転子素子の厚さおよびフィルム４００内のその位置により、特定の補償フィルムと組み合わせた動作を最適化するようにデザインすることができる。
【００７３】
図６は、追加の基材を必要としないフィルム構成を示している。フィルム５００は、偏光子素子５０２と、偏光回転子素子５０４と、アラインメント層５０６と、製造または使用に対して十分な構造用支持材を提供することもできるオプションとしての第２のアラインメント層５０８と、を含む。たとえば、第２のアラインメント層５０８は、ポリ（ビニルアルコール）または他のポリマーの配向層でありうる。場合により、アラインメント層５０８は、配向ポリ（ビニルアルコール）およびダイクロイック成分から作製された吸収偏光子素子でありうる。
【００７４】
図７は、コレステリック偏光子素子を利用するフィルムを示している。フィルム６００は、コレステリック偏光子素子６０２と、１／４波長リターダー６０４と、偏光回転子素子６０６と、偏光子素子６０８（反射吸収偏光子素子またはそれらの組合せ）と、オプションとしてのアラインメント層６１０、６１２、６１４と、を含む。コレステリック偏光子素子６０２は、円偏光光を透過する。１／４波長プレート６０４は、円偏光光を直線偏光光に変換する。偏光回転子素子６０６は、１／４波長プレート６０４からの光の偏光を回転させて偏光子素子６０８の偏光軸とアラインメントさせる。あるいは、１／４波長素子は、フィルムの垂直軸に対して０°にアラインメントさせることが可能であり、その場合には、得られた直線偏光光は、垂直軸に対して４５°で出力される。
【００７５】
図８は、いずれの偏光子素子の偏光軸とも異なる方向に偏光を有する光を透過するように、異なる偏光軸を有する２つの偏光子素子および２つの偏光回転子素子を組み入れたフィルムを示している。フィルム７００は、第１の偏光子素子７０２と、第１の偏光回転子素子７０４と、第２の偏光子素子７０６と、第２の偏光回転子素子７０８と、オプションとしての基材７１０と、オプションとしてのアラインメント層７１２、７１４、７１６、および７１８と、を含む。第１の偏光回転子素子７０４は、第２の偏光子素子７０６の偏光軸とアライメントされた（所望により）第１の偏光子素子７０２を透過した光の偏光を回転させる。第２の偏光回転子素子７０８は、第２の偏光子素子７０６を透過した光を所望の偏光方向に回転させる（たとえば、デバイスの主要面または平面に垂直な方向で観察したときに、フィルム７００の垂直軸に対して４５°）。
【００７６】
図９は、第２のアラインメント層を必要としないフィルム構成を示している。フィルム８００は、偏光子素子８０２と、偏光回転子素子８０４と、アラインメント層８０６と、を含む。偏光回転子素子の他方の表面におけるアラインメントは、周囲条件（たとえば、大気）または層の厚さにより提供することができる。
【００７７】
他の実施形態では、偏光子素子および偏光回転子素子は、導光路（たとえば、導光性プレートまたはファイバー）上に配設される。偏光子素子または偏光回転子素子のいずれかを導光路に隣接して配置することができる。以上に述べたフィルムはいずれも、これらの実施形態で使用することができる。いくつかの導光路は、本質的に、偏光の直交平面に対して１つの特定の偏光面を優先的に取り出す。
【００７８】
本発明の特定の実施形態では、偏光回転子素子は、ＬＣＤの底部偏光子の通過軸と共直線性になるような角度だけ直線偏光光の平面を回転させる。
【００７９】
本発明のフィルムは、電子ディスプレイ、アイウェア、ウインドウトリートメント、作業照明、電子的または光学的スイッチングおよびシグナルルーティング、電気通信、ならびにアビオニクスをはじめとするさまざまな用途で使用することができる。１つの特定用途はＬＣＤにある。図１０は、ＬＣＤの一実施形態を示している。当然のことながら、他のＬＣＤ構成も知られており、それらのディスプレイ構成でフィルムを使用することができる。図１０の構成は、フィルムの使用を示すための例として提供される。
【００８０】
ＬＣＤ ９００は、ＬＣセル９０２と、偏光子９０４と、検光子９０６と、バックライトおよび導光路９０８と、反射偏光子９１０と、リフレクター９１２と、を含む。本発明のフィルムは、たとえば、反射偏光子９１０、偏光子９０４、および検光子９０６を含めて、ＬＣＤの任意の素子に関連させて使用することができる。たとえば、本発明のフィルムは、反射偏光子９１０として使用することができる。そのようなフィルムの１つは、反射偏光子素子と、偏光子９０４を透過することのできる方向に反射偏光子素子を透過した光の偏光を回転させる偏光回転子素子と、を含むであろう。この実施形態では、フィルムの反射偏光子素子および偏光子９０４は、同じ方向に偏光軸を有する必要はない。したがって、フィルムの反射偏光子素子は、０°または９０°の偏光軸を有することが可能であり、偏光子は、４５°の偏光軸を有することができる。
【００８１】
他の実施形態では、フィルムを偏光子９０４として使用することができる。偏光子９０４は、この実施形態では、偏光子素子と偏光回転子素子とを含む。一構成では、偏光子９０４の偏光子素子を透過することができるように、偏光回転子素子は、反射偏光子９１０からの光の偏光を回転させる。他の構成では、ＬＣセル９０２の最近接表面の液晶ダイレクターと平行または垂直になるように、偏光回転子素子は、偏光子素子からの光の偏光を回転させる。
【００８２】
さらに他の実施形態では、フィルムは、検光子９０６として使用することができる。検光子９０６は、この実施形態では、偏光子素子と偏光回転子素子とを含む。一構成では、偏光回転子素子は、ＬＣセル９０２からの透過光の偏光を回転させる。
【００８３】
フィルムはまた、反射型および透過反射型ディスプレイで使用することができる。たとえば、検光子は、偏光子素子と、ＬＣセルに送られる光の偏光を回転させる偏光回転子と、を含むことができる。フィルムはまた、バックライトディスプレイで使用するときと同じように、ＬＣセル偏光子の代わりにまたはＬＣセル偏光子の後に配置される反射偏光子の代わりに使用することができる。
【００８４】
これらの実施形態のほかに、フィルムの他の使用を考えることができる。たとえば、フィルムは、補償フィルム素子を含むことが可能であり、ＬＣＤ内に配置される商用補償フィルムの代わりに使用することができる。
【００８５】
多重ドメイン領域またはピクセル化領域を有するようにフィルムを構成することができる。たとえば、異なるアラインメントを有する領域が存在するように、フィルムのアラインメント層を構成することができる。場合により、特定の領域が１つの偏光回転度を呈し、他の領域が他の偏光回転度を呈するように、上部および底部のアラインメント層を配列することができる。たとえば、フィルムを特定の領域内で９０°偏光回転のピクセルに分割し、一方、他の領域は偏光回転を実質的に示さないようにすることができる。これは、アラインメント層の表面を選択的にアラインメントすることにより達成することができる。たとえば、アラインメント層の表面の一部分だけをラビングするかまたは光に暴露することができる（光アラインメントされたアラインメント層）。他の例として、異なる方向にラビングするかまたは異なる偏光角の光にアラインメント層の一部分を暴露することにより、アラインメント層の表面の異なる部分を異なる方向にアラインメントすることができる。これらの構成を用いることにより、オフアクシス画像均一性を有するディスプレイを提供することができる。
【００８６】
次の実施例により、本発明の物品の製造法を具体的に示す。当然のことながら、これらの実施例は単なる例示にすぎず、本発明の範囲をなんら限定するものではない。
【００８７】
本発明に係る光デバイスを形成するいくつかの例を以下に記載である。しかしながら、当然のことではあるが、先に記載した光デバイスを形成する他の方法が、たとえば、公知の技術を用いて実施可能である。以下に、光デバイスを形成するためのいくつかの革新的な技術について記載する。
【００８８】
先に述べたように、吸収偏光子、多層反射偏光子、分散相／連続相反射偏光子、もしくはコレステリック反射偏光子、または任意の他の偏光変化素子のような偏光素子を提供する。偏光素子または偏光変化素子の表面にアラインメント層を形成する。一実施形態では、偏光素子または偏光変化素子は、アラインメント層を含む。たとえば、偏光素子または偏光変化素子は、アラインメント層として作用することのできる延伸アラインメント表面を形成する１層以上の延伸ポリマー層を含む。そのような偏光素子は、多層反射偏光子の少なくともいくつかの層で複屈折を引き起こすように延伸されるさまざまな多層反射偏光子を含む。他の実施例は、ダイクロイック染料で染色されたかまたはポリビニレンのブロックを形成するように脱水されたポリ（ビニルアルコール）のような吸収偏光子を含む。ポリ（ビニルアルコール）を遠心してポリマーを配向させる。ポリ（ビニルアルコール）層を多層反射偏光子のような他の素子上に配置して、アラインメント層として作用するようにし、組合せ反射／吸収偏光素子に供することができる。
【００８９】
他の実施形態では、偏光素子または偏光変化素子上に個別のアラインメント層を形成する。たとえば、偏光素子または偏光変化素子がアラインメントを有する表面を含まない場合、偏光素子もしくは偏光変化素子の表面のアラインメントが、不適切な方向にある場合、たとえば拡散層または接着層のような他の層が、偏光素子または偏光変化素子と、偏光回転子素子との間に配置される場合、または偏光素子もしくは偏光変化素子および偏光回転子素子の材料が不相溶性である場合、この構成は有用でありうる。
【００９０】
アラインメント層はＬＣセルなどの他の素子中で使用されてきたので、アラインメント層を調製するためのさまざまな方法が知られている。一般的には、アラインメント層を製造するための一群の公知の技術には、機械的または物理的なアラインメントが包含され、第２の群には、化学的方法および光アラインメント技術が包含される。
【００９１】
アラインメント層を製造する一般に使用される機械的方法の一つには、所望のアラインメント方向にポリマー層（たとえば、ポリ（ビニルアルコール）またはポリイミド）をラビングすることが包含される。他の物理的方法としては、ポリ（ビニルアルコール）フィルムのようなポリマーフィルムをアラインメント方向に延伸するかまたは他の方法で配向させることが挙げられる。ポリオレフィン（たとえば、ポリプロピレン）、ポリエステル（たとえば、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレート）、およびポリスチレン（たとえば、アタクチック、アイソタクチック、またはシンジオタクチックポリスチレン）をはじめとする任意の数の配向ポリマーフィルムがＬＣ材料のアラインメント特性を呈する。ポリマーは、ホモポリマーであってもコポリマーであってもよく、２種以上のポリマーの混合物であってもよい。アラインメント層として作用するポリマーフィルムは、１層以上の層を含有しうる。場合により、アラインメント層として作用する配向ポリマーフィルムは、連続相と分散相とを含みうる。さらに他の物理的方法としては、アラインメント方向に表面上にＳｉＯ_x、ＴｉＯ₂、ＭｇＦ₂、ＺｎＯ₂、Ａｕ、およびＡｌのような材料を斜めにスパッタリングすることが挙げられる。他の機械的方法には、米国特許第４，５２１，０８０号、同第５，９４６，０６４号、および同第６，１５３，２７２号の各明細書に記載されているようなマイクログルービング加工された表面の使用が包含される。
【００９２】
アラインメント層はまた、光化学的に形成することもできる。光配向性ポリマーは、米国特許第４，９７４，９４１号、同第５，０３２，００９号、および同第５，９５８，２９３号の各明細書に記載されているように、所望のアラインメント方向（場合により、所望のアラインメント方向に垂直な方向）に直線偏光される光（たとえば、紫外光）を、媒質中または基材上に配設された吸収分子に異方的に照射することによりアラインメント層の形態に形成することができる。好適な光配向性ポリマーとしては、ポリイミド、たとえば、置換された１，４−ベンゼンジアミンを含むポリイミドが挙げられる。
【００９３】
典型的にはポリマーである他のクラスの光配向材料を用いてアラインメント層を形成することができる。これらのポリマーは、偏光紫外光の存在下で、偏光紫外光の電界ベクトルの方向に沿ってまたはその方向に垂直に選択的に反応し、反応後、ＬＣ材料をアラインメントすることが明らかにされた。これらの材料の例は、米国特許第５，３８９，６９８号、同第５，６０２，６６１号、および同第５，８３８，４０７号の各明細書に記載されている。好適な光重合性材料としては、ポリビニルシンナメート、ならびに米国特許第５，３８９，６９８号、同第５，６０２，６６１号、および同第５，８３８，４０７号の各明細書に開示されているような他のポリマーが挙げられる。米国特許第６，００１，２７７号および同第６，０６１，１１３号の各明細書に記載されているように、アゾベンゼン誘導体のような光異性化可能な化合物もまた、光配向に好適である。
【００９４】
さらに、いくつかのリオトロピック液晶材料もまた、アラインメント層として使用することができる。そのような材料は、基材上に剪断被覆したとき、サーモトロピックＬＣ材料を強くアラインメントさせる。好適な材料の例は、たとえば、米国特許出願第０９／７０８，７５２号明細書に記載されている。
【００９５】
アラインメント層の代替手段として、偏光回転子の液晶材料を電界または磁界を用いてアラインメントさせることができる。液晶材料をアラインメントするさらに他の方法は、塗布法または押出法のように剪断流動場または伸長流動場に通すことである。次に、そのアラインメントを保持すべく、液晶材料を架橋またはガラス化することが可能である。あるいは、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートのような配向したポリエステルのようなアラインメントされた、基材上の液晶材料の塗布もまた、アラインメントを提供することができる。
【００９６】
偏光された紫外光に暴露することにより以上に述べたアラインメント層のいくつかをアラインメントさせる処理は、以下に記載されているように、アラインメント層上に偏光回転子素子の液晶材料を配設する前または配設した後、行うことができる。偏光された紫外光への暴露は、偏光素子または偏光変化素子の反対側の面で行うことができる。偏光素子または偏光変化素子がアラインメント方向に偏光軸を有するかまたは紫外光を実質的に透過する場合（たとえば、素子が可視光だけを偏光させる場合）、暴露は他方の面から行うことも可能である。場合により、同時にまたは逐次的に両面から暴露を行うことが可能である。
【００９７】
偏光回転子素子の液晶材料は、アラインメント層上に配設される。この液晶材料は、場合により後続処理で重合されて液晶材料を形成するモノマー材料、部分重合された材料、ポリマー材料、またはポリマー材料とモノマー材料の組合せであってよい。液晶材料は、アラインメント層上への液晶材料の配設を容易にするために、場合により、溶媒を含む。他の実施形態では、液晶材料の少なくとも一部分は、溶媒として作用するか、または液晶材料は、分散媒中に懸濁または乳化される。いくつかの実施形態では、液晶材料は、液晶材料から形成された液晶層に接着性を付与するモノマーまたは他の成分を含む。この接着性を付与すれば、アラインメント層のような他の隣接層に液晶層を容易に結合させることができるようになる。そのようなモノマーおよび他の成分としては、たとえば、アクリレートモノマー、メタクリレートモノマー、ビニルモノマー、またはビニル芳香族モノマーが挙げられる。
【００９８】
液晶材料は、散漫散乱粒子、染料、顔料などをはじめとする先に述べたような他の成分を含有しうる。いくつかの実施形態では、液晶材料はスペーサーをも含む。スペーサーは、典型的には、液晶材料に隣接する層間の均一な間隔を提供する固形体である。典型的には、スペーサーは、実質的に、球状、円筒状、または楕円体状であり、液晶材料を用いて形成される液晶層の所望の厚さに対応する直径または短軸の寸法を有する。スペーサーは、典型的には、液晶材料との反応に対して実質的に不活性である材料、たとえば、ガラスまたはポリスチレンやアクリルポリマーなどのような高分子材料から形成される。
【００９９】
液晶材料は、たとえば、塗布、押出（たとえば、アラインメント層との共押出、またはアラインメント層および偏光素子もしくは偏光変化素子との共押出）、吹付け、昇華、または凝縮技術を含むさまざまな方法によりアラインメント層上に配設することができる。液晶材料の厚さは、典型的には、所望の光学的性質が得られるように制御することができる。いくつかの実施形態では、液晶材料は、２層以上の連続層としてアラインメント層上に配設される。下側層（たとえば、アラインメント層または偏光層もしくは偏光変化層）のいずれかが感熱性であり、溶媒または分散媒を除去するのに必要な熱により損傷を受ける（たとえば、分解される）おそれがある場合、このことはとくに有用であろう。
【０１００】
液晶材料を配設した後、いくつかのプロセスオプションが選択可能である。いくつかの実施形態では、第２のアラインメント層は使用されない。これらの実施形態では、偏光回転子素子の光学的性質は、偏光回転子素子の製造に使用される厚さまたは材料を制御することにより得ることができる。たとえば、１／２波長リターダーまたは１／４波長リターダーを形成する厚さ（オプションとしての溶媒を除去し、場合により液晶材料を重合させた後）を有する偏光回転子素子を形成するように、液晶材料をアラインメント層上に配設することができる。他の例として、液晶材料は、固有のピッチを有するキラルネマチック液晶材料を含みうる。あるいは、偏光回転子素子の露出表面のアラインメントを、周囲環境（たとえば、空気）により制御する。
【０１０１】
他の実施形態では、液晶材料を覆うように第２のアラインメント層を配設する。この第２のアラインメント層は、他のアラインメント層と比較して、同一の方向にアラインメントすることも可能であるし、より一般的に、異なる方向にアラインメントすることも可能である。第２のアラインメント層は、さまざまな方法を用いて液晶材料上に配設することができる。いくつかの実施形態では、第２のアラインメント層は、液晶材料を覆うように配設されかつそれに結合された（たとえば、積層された）個別構築体の一部分である。この個別構築体は、基材上に配設された第２のアラインメント層を含み、場合により、偏光子または補償フィルムのような光学素子であり、基材と第２のアラインメント層との間に接着層や拡散層のような介在層を有することができる。偏光層または偏光変化層上にアラインメント層を形成するための先に記載した技術のいずれかを用いて、第２のアラインメント層を基板上に配設することができる。
【０１０２】
いくつかの別の実施形態では、液晶材料を第２のアラインメント層上に配設し、この構築体の液晶材料をアラインメント層／偏光素子または偏光変化素子構築体上に配設された液晶材料に接触させる。２つの液晶材料は同一であっても異なっていてもよく、相互拡散させて２つの構築体を結合一体化させ、単一の物品として提供することが可能である。この相互拡散は、２つの構築体が一体化される温度で起こるか、または、たとえば、アニール工程で加熱により誘発もしくは増大されると考えられる。いくつかの実施形態では、続いて、液晶材料を重合させることにより、さらに２つの液晶材料を結合させ、アラインメントされた液晶層を形成する。また、そのような加熱プロセスを用いれば、２層のアラインメント層を用いて容易にアラインメントを行えるようになる。
【０１０３】
さらに他の実施形態では、第２のアラインメント層は、液晶材料上に直接形成される。たとえば、偏光素子または偏光変化素子上にアラインメント層を形成するための先に記載した技術のいずれかを用いて、液晶材料上への第２のアラインメント層の塗布、押出、スパッタリング、化学もしくは物理気相堆積法による堆積、または他の方法による配設を行うことができる。一実施形態では、第２のアラインメント層および液晶材料は、共押出される。液晶材料および第２のアラインメント層の形成時に溶媒または分散媒を使用する場合、２層の個々の完全性を保持し、２層間の相互拡散を防止もしくは阻害すべく、溶媒または分散媒は、不相溶性であっても、不溶性であっても、難溶性であってもよい。
【０１０４】
もし第２のアラインメント層を使用するのであれば、その形成前、より典型的にはその形成後、液晶材料を液晶層の形態に成形する。典型的には、液晶材料は、光化学的に、熱的に、またはｅビームにより、開始されうる重合性または架橋性材料である。液晶材料は、典型的には、重合性モノマーもしくはポリマーまたは架橋剤あるいはその両方を含有する。液晶材料の重合または架橋は、一般的には、１層以上のアラインメント層を用いて液晶材料をアラインメントした後で行われる。あるいは、電界または磁界を用いてアラインメントを達成することができる。液晶材料の重合または架橋を行うと、典型的には、液晶材料はアラインメントされた配置で固定される。場合により、所望であれば、アラインメント層のうちのいずれかを除去することができる。
【０１０５】
所望により、第２のアラインメント層を形成する前に、重合または架橋を部分的に行うことができる。光化学的に（たとえば、紫外光を用いて）またはｅビームを用いて重合または架橋を行う場合、光またはｅビームは、ａ）液晶材料に直接誘導するか、ｂ）基材および第２のアラインメント層を透過するように誘導するか、ｃ）基材を使用しない場合、第２のアラインメント層を透過するように誘導するか、またはｄ）十分な光または電子が液晶材料に侵入しうる場合、偏光素子または偏光変化素子およびアラインメント層を透過するように誘導することができる。偏光素子または偏光変化素子への光の侵入は、典型的には、液晶材料の重合または架橋に使用される光が実質的に素子を透過するのであれば、または偏光光を使用できるのであれば、容易である。
【０１０６】
光デバイス中の他の任意の偏光回転子素子についても、これらの手順を反復するかまたは同時に実施することができる。このほか、光デバイスを形成するために、他の層を含めたり付加したりすることができる。これらの層は、たとえば、積層（たとえば、接着積層もしくは加熱積層）、塗布、または押出（共押出を含む）を含めて任意の公知の方法により、先に記載したいずれかの層に結合させることができる。
【０１０７】
以上に記載した方法は、個別の物品について、バッチ方式でまたは連続ウェブ上で行うことができる。とくに、これらの方法は、ロールツーロール法を用いて行うことができる。例として、反射偏光子のような偏光素子または偏光変化素子のフィルムは、ロールから巻き出される。アラインメント層は、典型的には、溶媒または分散媒を用いて、たとえば、光アラインメント材料をフィルム上に塗布するかまたは他の方法で配設することにより、フィルム上に形成される。塗布は、１工程以上の塗布工程で行うことができる。光アラインメント材料は、場合により、溶媒または分散媒を少なくとも部分的に（好ましくは、実質的にまたは完全に）除去するために乾燥させる。所望のアラインメント方向に沿って偏光された紫外光を用いて光アラインメント材料を硬化させることにより、アラインメント層を作製すことができる。アラインメント層上に液晶材料を配設する前にまたは配設した後で、以下に記載されているように硬化を行うことができる。光アラインメント材料を塗布しアラインメントすることによりアラインメント層を形成する方法の代替法としては、たとえば、アラインメントされた表面を有する偏光素子もしくは偏光変化素子を使用すること、アラインメント層を塗布するかもしくは他の方法で配設してからアラインメント層をラビングするかもしくは他の方法で機械的に配向させること、またはフィルム上に斜めの角度で材料をスパッタリングすることによりアラインメント層を形成すことが挙げられる。
【０１０８】
次に、典型的には溶媒または分散媒を用いて、アラインメント層に液晶材料を塗布する。塗布は、１工程以上の塗布工程で行うことができる。液晶材料は、場合により、溶媒または分散媒を少なくとも部分的に（好ましくは、実質的にまたは完全に）除去するために乾燥させる。他の方法では、偏光素子または偏光変化素子上にアラインメント層および液晶材料（たとえば、共押出により）を同時に堆積させることができる。
【０１０９】
さらに、セルローストリアセテートフィルムのような基材フィルムまたは偏光子（たとえば、反射偏光子もしくは吸収偏光子）もしくは補償フィルムのような他の光学フィルムを巻き出して、同じように、このフィルム上にアラインメント層を形成する。これは、偏光素子または偏光変化素子上にアラインメント層および液晶材料を形成すると同時に、その前に、またはその後に、行うことができる。別の一実施形態では、液晶材料はまた、基材フィルム／アラインメント層構築体上に塗布される。さらに他の別の実施形態では、液晶材料は、偏光素子または偏光変化素子／アラインメント層構築体上でではなく基材フィルム／アラインメント層構築体上に塗布されるかまたは他の方法で配設される。
【０１１０】
次に、液晶材料が２つのフィルム間にくるように、被覆偏光素子または偏光変化素子フィルムと、基材フィルムと、を一体化させる（たとえば、積層する）。光活性化硬化、熱硬化、またはｅビーム硬化を用いて液晶材料を硬化させ、偏光回転子素子を形成する。光活性化硬化またはｅビーム硬化はいずれも、典型的には、基材フィルムを介して行われる。次に、最終的な組合せ物をロールに巻き取る。好ましくは、液晶材料の硬化により、フィルム構築体は結合一体化される。
【０１１１】
他の例では、反射偏光子のような偏光素子または偏光変化素子のフィルムは、ロールから巻き出される。アラインメント層は、典型的には、溶媒または分散媒を用いて、たとえば、光アラインメント材料をフィルム上に塗布することにより、フィルム上に形成される。塗布は、１工程以上の塗布工程で行うことができる。光アラインメント材料は、場合により、溶媒または分散媒を少なくとも部分的に（好ましくは、実質的にまたは完全に）除去するために乾燥させる。所望のアラインメント方向に沿って偏光された紫外光を用いて光アラインメント材料を硬化させることにより、アラインメント層を作製する。あるいは、これまでの例に記載された他の方法のいずれかを使用することができる。
【０１１２】
典型的には溶媒または分散媒を用いて、アラインメント層に液晶材料を塗布する。塗布は、１工程以上の塗布工程で行うことができる。液晶材料は、場合により、溶媒または分散媒を少なくとも部分的に（好ましくは、実質的にまたは完全に）除去するために乾燥させる。他の方法では、偏光素子または偏光変化素子上にアラインメント層および液晶材料（たとえば、共押出により）を同時に堆積させることができる。
【０１１３】
場合により、典型的には溶媒または分散媒を用いて、液晶材料上に第２のアラインメント層を塗布するかまたは他の方法で配設する。先に述べたように、所望のツイスト角またはリターデーションが液晶材料により提供できるのであれば、第２のアラインメント層は必要でないこともある。第２のアラインメント層を使用する場合、第２のアラインメント層は、場合により、溶媒または分散媒を少なくとも部分的に（好ましくは、実質的にまたは完全に）除去するために乾燥させる。一実施形態では、第２のアラインメント層は、所望のアラインメント方向に沿って偏光された紫外光を用いて硬化される光アラインメント材料を含む。他の実施形態では、第２のアラインメント層は、たとえば、アラインメントされた表面を有する偏光素子もしくは偏光変化素子を液晶材料上に配設することにより、第２のアラインメント層を液晶材料上に塗布するかもしくは他の方法で配設してから、第２のアラインメント層を延伸、ラビング、もしくは他の方法で機械的に配向さることにより、または液晶材料上に斜めの角度で材料をスパッタリングして第２のアラインメント層を形成することにより、形成される。
【０１１４】
液晶材料は、光活性化硬化、熱硬化、またはｅビーム硬化を用いて硬化される。光活性化硬化またはｅビーム硬化はいずれも、典型的には、偏光回転子素子を形成するように、第２のアラインメント層を介して行われる。この硬化は、第２のアラインメント層と同時に（さらには第１のアラインメント層と同時に、もしくは両方のアラインメント層と同時に）、または第２のアラインメント層の硬化の後で、行うことができる。次に、最終的な組合せ物をロールに巻き取る。
【０１１５】
以下の実施例により、本発明に係る物品の製造について具体的に説明する。当然のことながら、これらの実施例は単なる例示にすぎず、本発明の範囲をなんら限定するものではない。
【実施例】
【０１１６】
別段の記載がないかぎり、実施例に挙げられた化学物質はいずれも、ウィスコンシン州ミルウォーキーのアルドリッチ・ケミカル社（Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）から入手可能である。
【０１１７】
実施例１
９重量％のエアーボル（Ａｉｒｖｏｌ）１０７ポリビニルアルコール（ペンシルバニア州アレンタウンのエアー・プロダクツ（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，ＰＡ．））、１重量％のＷＢ５４（ミネソタ州セントポールの３Ｍ社製のスルホン化ポリエステル）、３重量％のＮ−メチルピロリドン、および０．１重量％のトリトン（Ｔｒｉｔｏｎ）Ｘ１００（コネチカット州ダンバリーのユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ，Ｄａｎｂｕｒｙ，ＣＴ））を含有する水性ディスパージョンを、６４μｍの湿潤コーティング厚さを供給するシューコーターを用いてコロナ処理ポリエステルキャストウェブ上に塗布した。コーティングを、１０５℃で１分間乾燥させた。１５０℃のテンターオーブンを用いてＰＶＡ被覆キャストウェブをそのもとの幅の６倍まで一軸配向させた。最終的なフィルムの厚さは１７５μｍであった。
【０１１８】
熱可塑性液晶材料化合物Ａ
【化１】

は、欧州特許出願公開第８３４７５４号明細書に従って調製することができる。テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を媒質として化合物Ａの１５重量％溶液を調製した。
【０１１９】
＃１８メイヤー（Ｍａｙｅｒ）ワイヤーコーティングロッド（ニューヨーク州ウェブスターのアール・ディー・スペシャルティーズ（Ｒ．Ｄ．Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ，Ｗｅｂｓｔｅｒ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）から入手可能）を用いて、溶液をポリエステル：ＰＶＡ基材上に塗布した。公称の湿潤厚さは、約４５μｍであった。基材に液晶材料を１回塗布してから１１０℃で１０分間乾燥させてＴＨＦ溶媒を除去した。次に、ミネソタ州セントポールの３Ｍ社のスリーエム・ラミネーター・モデル１１４７（３Ｍ Ｌａｍｉｎａｔｏｒ Ｍｏｄｅｌ １１４７）を用いて、この被覆基材を同等な液晶被覆基材に約１２０℃で積層した。２つの被覆一軸配向基材を互いに９０°で配向させた。次に、この構築体を１１０℃で２０分間アニーリングした。
【０１２０】
実施例２
実施例１で使用した７９重量部の化合物Ａに、１２重量部のメソゲニックジアクリレートモノマー（ドイツ国ルートビヒスハーフェンのバスフ・アーゲー製のＬＣ２４２（ＬＣ２４２，ＢＡＳＦ ＡＧ，Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ））および２重量部の光開始剤（スイス国バーゼルのチバ・スペシャルティー・ケミカルズ製のダロキュア１１７３（Ｄａｒｏｃｕｒ １１７３，Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｂａｓｅｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ））を添加して固形分１８重量％の溶液を形成した。実施例１に従って、基材に塗布し、乾燥させ、積層した。積層後、４００ワットの水銀アークランプを用いて、この構築体に３分間照射を行い、液晶材料を架橋させた。
【０１２１】
実施例３
実施例１で使用した６９重量部の化合物Ａに、３１重量部の低分子量液晶（ニューヨーク州ホーソンのイーエム・インダストリーズ製のＥ７（Ｅ７，ＥＭ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｈａｗｔｈｏｒｎｅ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ））を添加した。最終的なＴＨＦ溶液は固形分２０％であった。実施例１に従って、基材に塗布し、乾燥させ、積層した。
【０１２２】
実施例４
実施例１で使用した６２重量部の化合物Ａに、１４重量部のメソゲニックジアクリレートモノマー（ＬＣ２４２）、５重量部の光開始剤（ダロキュア１１７３）および１９重量部の低分子量液晶（ニューヨーク州ホーソンのイーエム・インダストリーズ製のＥ７）を添加した。最終的なＴＨＦ溶液は、固形分２０％を含んでいた。実施例１に従って、基材に塗布し、乾燥させ、積層した。
【０１２３】
実施例５
２０重量％の反応性液晶材料（ＬＣ ２４２）をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）の溶液として調製した。光開始剤ダロキュア１１７３（Ｄａｒｏｃｕｒ １１７３）は、反応性液晶材料および光開始剤の３．５重量％に対応する量で含まれていた。実施例１に記載されているように、＃２２メイヤー・ワイヤーコーティングロッドを用いて、溶液を塗布した。被覆基材を６０℃で２分間焼成し、溶媒を除去した。実施例１に従って被覆基材を積層した。積層後、実施例２に従って、構築体に照射を行った。
【０１２４】
実施例６
実施例６では、単一のアラインメント層だけを備えた偏光回転子フィルムを製造する一方法を例示する。
【０１２５】
メチルエチルケトン（ＭＥＫ）を媒質として液晶モノマーの３０重量パーセントの溶液を調製した。液晶モノマー混合物は、ＬＣ２４２およびＬＣ７５６（ドイツ国ルートビヒスハーフェンのバスフ・アーゲー（ＢＡＳＦ ＡＧ，Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ，Ｇｅｒｍａｎｙ））ならびにイルガキュア３６９（Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９）（スイス国バーゼルのチバ・スペシャルティー・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｂａｓｅｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ））をそれぞれ重量比９６．４／０．１／３．５で含むものであった。固体がＭＥＫに完全に溶解するまで、溶液を攪拌した。
【０１２６】
幅１５ｃｍの実験室用マイクログラビアコーターを用いて、液晶混合物を実施例１に記載のポリエステル支持体上に塗布した。グラビア速度比は０．６６であった。すなわち、グラビアロールの角速度は、ライン速度の０．６６倍であった。ライン速度は、毎分４．５７メートルであった。コーティングを８０℃で乾燥させ、続いて、不活性雰囲気中において６００ワット紫外ランプ（メリーランド州ゲイサーズバーグのフュージョン・ユーブイ・システムズ製のＤバルブ（Ｄ−ｂｕｌｂ，Ｆｕｓｉｏｎ ＵＶ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，Ｍａｒｙｌａｎｄ））をパワー１００％で動作させて硬化させた。
【０１２７】
ＬＣＰコーティングの旋光度は、ＲＰＡ２０００偏光アナライザー（カナダ国オンタリオのインストラメント・システムズ（Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｏｔｔａｗａ，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｃａｎａｄａ））を用いて評価した。偏光楕円の既知の楕円率（０．０°−すなわち、直線偏光）および方位角方向を有する偏光平行光（６３３ｎｍ）をそれぞれのサンプルに照射した。透過した光の偏光楕円の楕円率および方位角方向を調べたところ、それぞれ、２５．２°および７６．６°であった。
【０１２８】
実施例７〜９
ライン速度に対するマイクログラビアホイールの比を変化させたこと以外は実施例６に従って実施例７〜９を作製した。結果を以下にまとめる。
【０１２９】
【表１】

【０１３０】
本発明は、上記の特定の実施例に限定されるとみなされるべきものではなく、添付の特許請求の範囲に公正に記載されている本発明のすべての態様を包含するものであると理解しなければならない。本発明の適用対象となりうる種々の変更、等価な方法、および多数の構成は、本発明が関係する技術分野の当業者であれば、本明細書を調べることにより自明なものとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１Ａ】ＴＮ ＬＣＤの一実施形態の概略斜視図である。
【図１Ｂ】ＬＣＤのＬＣセルを横切って電位が印加されたときの図１ＡのＬＣＤの概略斜視図である。
【図１Ｃ】ＬＣＤの第２の実施形態の概略斜視図である。
【図２】本発明に係る、偏光回転子を含有するフィルムの一実施形態の概略断面図である。
【図３】本発明に係る、偏光回転子を含有するフィルムの第２の実施形態の概略断面図である。
【図４】本発明に係る、偏光回転子を含有するフィルムの第３の実施形態の概略断面図である。
【図５】本発明に係る、偏光回転子を含有するフィルムの第４の実施形態の概略断面図である。
【図６】本発明に係る、偏光回転子を含有するフィルムの第５の実施形態の概略断面図である。
【図７】本発明に係る、偏光回転子を含有するフィルムの第６の実施形態の概略断面図である。
【図８】本発明に係る、偏光回転子を含有するフィルムの第７の実施形態の概略断面図である。
【図９】本発明に係る、偏光回転子を含有するフィルムの第８の実施形態の概略断面図である。
【図１０】本発明に係る、ＬＣＤの一実施形態の概略斜視図である。

Claims (23)

1. 偏光素子の表面に第１のアラインメント層を形成する工程と、
   該第１のアラインメント層上に液晶材料を配設する工程と、
   該液晶材料からアラインメントされた液晶層を形成して偏光回転子素子を作製する工程と、
   を含む、物品の製造方法。
2. 第１のアラインメント層を形成する工程が、前記偏光素子の一部分から第１のアラインメント層を形成する工程を含む、請求項１に記載の方法。
3. 第１のアラインメント層を形成する工程が、前記偏光素子の少なくとも一部分を延伸してアラインメントされた表面を形成する工程を含む、請求項２に記載の方法。
4. 第１のアラインメント層を形成する工程が、前記偏光素子上に第１のアラインメント層を形成する工程を含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記液晶材料上に第２のアラインメント層を配設する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 第２のアラインメント層を配設する工程が、前記液晶材料上に第２のアラインメント層を形成する工程を含む、請求項５に記載の方法。
7. 第２のアラインメント層を配設する工程が、基材上に該第２のアラインメント層を形成する工程と、該第２のアラインメント層および該基材を前記液晶材料上に配設する工程と、を含む、請求項５に記載の方法。
8. 前記第２のアラインメント層上に液晶材料を配設する工程と、前記第２のアラインメント層上の該液晶材料を前記第１のアラインメント層上の前記液晶材料に接触させる工程と、をさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. 基材上に前記第２のアラインメント層を形成する工程が、第２の偏光素子を含む基材上に前記第２のアラインメント層を形成する工程を含む、請求項７に記載の方法。
10. アラインメントされた液晶層を形成する工程が、前記液晶材料からアラインメントされた液晶層を形成する工程を含み、該アラインメントされた液晶層に垂直入射した光の偏光を、前記偏光素子の偏光軸から、少なくとも５度異なる前記第２の偏光素子の偏光軸に、回転させるように、該アラインメントされた液晶層が構成され配置される、請求項９に記載の方法。
11. アラインメントされた液晶層を形成する工程が、該アラインメントされた液晶層の位相リターデーションよりも実質的に小さいツイスト角を有する該アラインメントされた液晶層を形成する工程を含む、請求項１０に記載の方法。
12. アラインメントされた液晶層を形成する工程が、前記液晶材料からアラインメントされた液晶層を形成する工程を含み、該アラインメントされた液晶層に垂直入射した光の偏光を少なくとも５度回転させるように、該アラインメントされた液晶層が構成され配置される、請求項１に記載の方法。
13. アラインメントされた液晶層を形成する工程が、該アラインメントされた液晶層の位相リターデーションよりも実質的に小さいツイスト角を有する該アラインメントされた液晶層を形成する工程を含む、請求項１２に記載の方法。
14. アラインメントされた液晶層を形成する工程が、単一のアラインメント層だけを用いてアラインメントされた液晶層を形成する工程を含む、請求項１２に記載の方法。
15. 偏光素子の表面に第１のアラインメント層を形成する工程と、
    該第１のアラインメント層上に液晶材料を配設する工程と、
    該液晶材料上に少なくとも１層の追加層を配設する工程と、
    該少なくとも１層の追加層を透過して該液晶材料に達するように光を誘導して、該液晶材料を硬化させてアラインメントされた液晶層を形成することにより、偏光回転子素子を作製する工程と、
    を含む、物品の製造方法。
16. 少なくとも１層の追加層を配設する工程が、前記液晶材料上に第２のアラインメント層を配設する工程を含む、請求項１５に記載の方法。
17. 第２のアラインメント層を配設する工程が、基材上に該第２のアラインメント層を形成する工程と、該第２のアラインメント層および該基材を前記液晶材料上に配設する工程と、を含む、請求項１６に記載の方法。
18. 第２のアラインメント層を配設する工程および光を誘導する工程が、
    前記液晶材料上に光配向性材料を配設する工程と、
    所定の配向方向で該光配向性材料を透過して前記液晶材料に達するように偏光光を誘導して、該光配向性材料を硬化させ該所定の配向方向で配向させることにより、該第２のアラインメント層を形成し、かつ前記液晶材料を硬化させてアラインメントされた液晶層を形成することにより、偏光回転子素子を作製する工程と、
    を含む、請求項１６に記載の方法。
19. 第１のアラインメント層を形成する工程、第２のアラインメント層を配設する工程、および光を誘導する工程が、
    前記偏光素子の前記表面に第１の光配向性材料を配設する工程と、
    前記液晶材料上に第２の光配向性材料を配設する工程と、
    所定の配向方向で該第２の光配向性材料を透過して前記液晶材料および該第１の光配向性材料に達するように偏光光を誘導して、ａ）該第１の光配向性材料を硬化させて該所定の配向方向で配向させることにより、該第１のアラインメント層を形成し、ｂ）該第２の光配向性材料を硬化させて該所定の配向方向で配向させることにより、該第２のアラインメント層を形成し、かつｃ）前記液晶材料を硬化させてアラインメントされた液晶層を形成することにより、偏光回転子素子を作製する工程と、
    を含む、請求項１６に記載の方法。
20. 光を誘導する工程が、前記少なくとも１層の追加層を透過して前記液晶材料に達するように紫外光を誘導して、前記液晶材料を硬化させてアラインメントされた液晶層を形成することにより、偏光回転子素子を作製する工程、を含む、請求項１５に記載の方法。
21. 偏光素子を含む第１のフィルムを巻き出す工程と、
    該偏光素子の表面に第１のアラインメント層を形成する工程と、
    該第１のアラインメント層上に液晶材料を配設する工程と、
    第２のフィルムを巻き出す工程と、
    該第２のフィルムの表面に第２のアラインメント層を形成する工程と、
    該第１および該第２のアラインメント層間に該液晶材料が配設されるように該第１および該第２のフィルムを接触させる工程と、
    該液晶材料からアラインメントされた液晶層を形成することにより、偏光回転子素子を作製する工程と、
    を含む、物品の製造方法。
22. 前記第１および前記第２のフィルムを接触させる前に前記第２のアラインメント層上に液晶材料を形成する工程をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
23. アラインメントされた液晶層を形成する工程が、前記第２のフィルムおよび前記第２のアラインメント層を透過して前記液晶材料に達するように光を誘導して、前記液晶材料を硬化させてアラインメントされた液晶層を形成することにより、偏光回転子素子を作製する工程、を含む、請求項２１に記載の方法。