JP2010237649A - Polarizing diffraction element - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polarizing diffraction element which has high light use efficiency and high industrial productivity and has high in-plane uniformity of optical characteristics. <P>SOLUTION: The polarizing diffraction element has, on a base comprising a transparent resin, a pattern part having concave and convex portions consecutively formed thereon and filled parts formed by filling the concave portions, and one of the convex portions and the filled portions comprises an optically isotropic material while the other comprises an optically anisotropic material. The polarizing diffraction element satisfies formulas (i) 0.008≤¾Nu(λ<SB>1</SB>)-No(λ<SB>1</SB>)¾≤0.012 and (ii) 0.004≤¾Nu(λ<SB>2</SB>)-No(λ<SB>2</SB>)¾≤0.009 wherein: λ<SB>1</SB>represents linearly polarized light having a wavelength of 660 nm; λ<SB>2</SB>represents linearly polarized light having a wavelength of 785 nm; Nu(λ<SB>1</SB>) represents a refractive index of the optically isotropic material at the wavelength λ<SB>1</SB>; No(λ<SB>1</SB>) represents an ordinary refractive index of the optically anisotropic material at the wavelength λ<SB>1</SB>; Nu(λ<SB>2</SB>)represents a refractive index of the optically isotropic material at the wavelength λ<SB>2</SB>; and No(λ<SB>2</SB>) represents an ordinary refractive index of the optically anisotropic material at the wavelength λ<SB>2</SB>. These refractive indexes and ordinary refractive indexes are values measured at 25°C. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光ディスクなどの光記録媒体に対して情報の記録または再生を行うことの可能な光ピックアップ装置等の光学システムに使用できる偏光性回折素子に関する。   The present invention relates to a polarizing diffraction element that can be used in an optical system such as an optical pickup device capable of recording or reproducing information with respect to an optical recording medium such as an optical disk.

光ディスク装置は、非接触、単位体積あたりの情報量の多さ、高速アクセス性、低コストなどの理由から、近年、大きく伸長している光学情報記録・再生装置であり、これらの特徴を生かし、各種の記録媒体が開発されている。例えば、あらかじめ記録された情報を音や画像あるいはコンピュータ用プログラムなどとして再生するコンパクトディスク(CD)、レーザーディスク(LD)、CD−ROM、DVD−ROMなど、レーザーによって情報を1回だけ書き込め、係る情報を再生できるCD−R、DVD−Rなど、情報の記録再生が繰り返しできる光磁気ディスク(MO)、DVD−RAM、DVD−RWなどに対応した光ピックアップ装置が開発されている。   An optical disk device is an optical information recording / reproducing device that has been greatly expanded in recent years due to non-contact, a large amount of information per unit volume, high-speed accessibility, low cost, etc., taking advantage of these features, Various recording media have been developed. For example, information can be written only once with a laser, such as a compact disc (CD), laser disc (LD), CD-ROM, DVD-ROM, etc. that reproduces pre-recorded information as sound, images or computer programs. Optical pickup devices have been developed that are compatible with magneto-optical disks (MO), DVD-RAM, DVD-RW, and the like that can repeatedly record and reproduce information, such as CD-R and DVD-R that can reproduce information.

このような光ピックアップ装置の光学系には、装置の小型化や高性能化を図るために様々な光学部品が組み込まれて使用されている。例えば、光源であるレーザー、回折格子、波長板、ハーフミラー、偏光性回折素子、対物レンズなどが代表的な部品の例である。   In such an optical system of an optical pickup device, various optical components are incorporated and used in order to reduce the size and performance of the device. For example, lasers, diffraction gratings, wave plates, half mirrors, polarizing diffractive elements, objective lenses, and the like that are light sources are examples of typical components.

これら部品の中で、偏光性回折素子とは、直線偏光であるレーザー光を往路では透過し、復路では透過しない、いわゆる戻り光をブロックするための光学部品である。
偏光性回折素子としては、従来からガラス基板やプラスチック基板を用いて作製されるもの(特許文献1、2参照)や、光学等方性基板上に形成された有機複屈折膜上に回折格子が形成されるもの(特許文献3、4参照)が知られている。
Among these components, the polarizing diffractive element is an optical component for blocking so-called return light that transmits laser light, which is linearly polarized light, in the forward path but not in the return path.
As a polarizing diffraction element, a diffraction grating is conventionally formed on a glass substrate or a plastic substrate (see Patent Documents 1 and 2) or an organic birefringent film formed on an optically isotropic substrate. What is formed (see Patent Documents 3 and 4) is known.

これらの偏光性回折素子では、いずれも、回折格子の等方性材料の屈折率と、異方性材料の常光屈折率との差である屈折率差がほぼ0である。偏光性回折素子においては、この屈折率差が0である場合に、透過率を最大にでき、波面収差を最小にできるという利点がある。   In these polarizing diffraction elements, the refractive index difference, which is the difference between the refractive index of the isotropic material of the diffraction grating and the ordinary refractive index of the anisotropic material, is almost zero. In the polarizing diffraction element, when the refractive index difference is 0, there is an advantage that the transmittance can be maximized and the wavefront aberration can be minimized.

一方、偏光性回折素子の製造においては、光学特性の面内バラツキが大きくなる場合がある。一般に、偏光回折素子は数平方センチメートル以上の面積を有する大きさで作製し、それを数平方ミリメートルの大きさに切断(チップカット品)することにより作製される。この数平方センチメートル以上の面積で作製された状態で透過率や波面収差の面内の光学特性にバラツキが大きいと、最終形態であるチップカット品の中に光学特性に劣るものが含まれるという問題が生じ、これを取り除くための全品検査が必要となる。ここで、偏光性回折素子の面内の光学特性のバラツキが小さく全面の光学特性が均質であれば、得られるチップカット品に光学特性に劣るものが混じることがなくなるため、全品検査の必要性がなくなり、生産性を大幅に向上させることが期待される。このため、面内バラツキが小さく全面の光学特性が均質な偏光性回折素子が求められている。   On the other hand, in the manufacture of a polarizing diffraction element, there may be a large in-plane variation in optical characteristics. In general, the polarization diffraction element is manufactured in a size having an area of several square centimeters or more and is cut (chip cut product) into a size of several square millimeters. If there is a large variation in the in-plane optical characteristics of transmittance and wavefront aberration in a state of being manufactured with an area of several square centimeters or more, there is a problem that the final chip-cut product includes inferior optical characteristics. It is necessary to inspect all products to remove this. Here, if there is little variation in in-plane optical properties of the polarizing diffraction element and the optical properties of the entire surface are uniform, the resulting chip-cut product will not be mixed with inferior optical properties. It is expected that productivity will be greatly improved. For this reason, there is a need for a polarizing diffraction element with small in-plane variation and uniform optical characteristics over the entire surface.

また、上記従来の偏光性回折素子は、すべてフォトリソグラフィー工程やエッチング工程を経て製造されるものである。
しかしながらフォトリソグラフィー工程やエッチング工程を経て製造される場合には、装置の制約上から基板としては枚葉の基板しか用いることができない。そのため、いわゆるバッチ処理でしか製造できないために連続生産性が乏しいのが実情である。また、フォトリソグラフィー工程やエッチング工程はフォトレジストやエッチングによって除去される材料があることを前提とした工程であり、偏光性回折素子の製造工程が煩雑であることも相まって、コストや経済性の観点から問題があった。
The conventional polarizing diffraction elements are all manufactured through a photolithography process and an etching process.
However, when manufactured through a photolithography process or an etching process, only a single-wafer substrate can be used as a substrate due to device limitations. For this reason, since it can be produced only by so-called batch processing, continuous productivity is poor. In addition, the photolithography process and the etching process are processes based on the premise that there is a material that can be removed by the photoresist and etching, and the manufacturing process of the polarizing diffraction element is complicated, and therefore, from the viewpoint of cost and economy. There was a problem.

特開平11−64615号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-64615 特開平11−125710号公報JP-A-11-125710 特開2003−43254号公報JP 2003-43254 A 特開2003−50312号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-50312

本発明は、高い光利用効率と、高い工業生産性を有し、光学特性の面内均一性の高い偏光性回折素子を提供することを課題としている。   An object of the present invention is to provide a polarizing diffraction element having high light utilization efficiency, high industrial productivity, and high in-plane uniformity of optical characteristics.

本発明者は、上記従来技術に鑑みて鋭意研究したところ、偏光性回折素子中の、回折格子の等方性材料の屈折率と異方性材料の常光屈折率とがわずかに差を有するような特定範囲にコントロールすることにより、光学特性(透過率や波面収差)の面内バラツキを抑えて面内均一性を高めることができることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventor has conducted intensive research in view of the above prior art, and found that there is a slight difference between the refractive index of the isotropic material of the diffraction grating and the ordinary light refractive index of the anisotropic material in the polarizing diffraction element. It has been found that by controlling to such a specific range, in-plane uniformity can be improved by suppressing in-plane variations in optical characteristics (transmittance and wavefront aberration), and the present invention has been completed.

すなわち本発明の偏光性回折素子は、透明基材の少なくとも片面に、光学等方性材料と光学異方性材料とにより形成されてなる回折格子層を有し、
下記式(i)および(ii)を満たすことを特徴としている。
(i)0.008≦|Nu(λ1)−No(λ1)|≦0.012
(ii)0.004≦|Nu(λ2)−No(λ2)|≦0.009
[式(i)、(ii)において、
λ1:波長660nmの直線偏光性の光、
λ2:波長785nmの直線偏光性の光、
Nu(λ1):波長λ1における光学等方性材料の屈折率、
No(λ1):波長λ1における光学異方性材料の常光屈折率、
Nu(λ2):波長λ2における光学等方性材料の屈折率、
No(λ2):波長λ2における光学異方性材料の常光屈折率
を表す。(ただし、屈折率および常光屈折率は25℃での測定値である)ここで、常光屈折率とは、異方性材料の光軸に垂直な方向に伝播する常光に対応した屈折率を意味する。]
That is, the polarizing diffraction element of the present invention has a diffraction grating layer formed of an optically isotropic material and an optically anisotropic material on at least one surface of a transparent substrate,
It is characterized by satisfying the following formulas (i) and (ii).
(I) 0.008 ≦ | Nu (λ 1 ) −No (λ 1 ) | ≦ 0.012
(Ii) 0.004 ≦ | Nu (λ 2 ) −No (λ 2 ) | ≦ 0.009
[In the formulas (i) and (ii),
λ 1 : linearly polarized light having a wavelength of 660 nm,
λ 2 : linearly polarized light having a wavelength of 785 nm,
Nu (λ 1 ): refractive index of optically isotropic material at wavelength λ 1
No (λ 1 ): ordinary light refractive index of optically anisotropic material at wavelength λ 1 ,
Nu (λ 2 ): refractive index of optically isotropic material at wavelength λ 2 ,
No (λ 2 ): Represents the ordinary refractive index of the optically anisotropic material at the wavelength λ 2 . (However, the refractive index and the ordinary light refractive index are measured values at 25 ° C.) Here, the ordinary light refractive index means a refractive index corresponding to ordinary light propagating in a direction perpendicular to the optical axis of the anisotropic material. To do. ]

本発明の偏光性回折素子では、前記回折格子層が、凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部と、該凹部を充填してなる充填部とを有し、前記凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部と前記充填部との何れか一方が光学等方性材料からなり、且つ他方が光学異方性材料からなることが好ましい。このような本発明の偏光性回折素子では、凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部が光学異方性材料からなり、充填部が光学等方性材料からなるか、または、凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部が光学等方性材料からなり、充填部が光学異方性材料からなっていてもよく、また、前記凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部が転写により形成されてなることも好ましい。   In the polarizing diffraction element of the present invention, the diffraction grating layer has a pattern portion in which a concave portion and a convex portion are continuously formed, and a filling portion formed by filling the concave portion, and the concave portion and the convex portion. It is preferable that either one of the pattern portion formed continuously with the filling portion and the filling portion is made of an optically isotropic material, and the other is made of an optically anisotropic material. In such a polarizing diffraction element of the present invention, the pattern part in which the concave part and the convex part are continuously formed is made of an optically anisotropic material, and the filling part is made of an optically isotropic material, or the concave part is made. The pattern part in which the convex part and the convex part are continuously formed may be made of an optically isotropic material, the filling part may be made of an optically anisotropic material, and the concave part and the convex part are continuously formed. It is also preferable that the formed pattern portion is formed by transfer.

本発明の偏光性回折素子では、前記透明基材が樹脂からなることが好ましい。
本発明の偏光性回折素子では、前記透明樹脂が環状オレフィン系樹脂からなることが好ましい。
In the polarizing diffraction element of the present invention, the transparent substrate is preferably made of a resin.
In the polarizing diffraction element of the present invention, the transparent resin is preferably made of a cyclic olefin resin.

本発明の偏光性回折素子は、透明樹脂からなる基材の前記回折格子層を形成する面に、分子配向能を有する層が形成されていることが好ましい。
本発明の偏光性回折素子は、光学異方性材料が紫外線硬化型液晶を含むことが好ましい。
In the polarizing diffraction element of the present invention, it is preferable that a layer having molecular orientation ability is formed on the surface of the base material made of a transparent resin on which the diffraction grating layer is formed.
In the polarizing diffraction element of the present invention, the optically anisotropic material preferably contains an ultraviolet curable liquid crystal.

本発明の偏光性回折素子は、光学等方性材料が紫外線硬化型(メタ)アクリル樹脂を含むことが好ましい。
本発明の偏光性回折素子は、少なくとも片面に、反射防止層を有することが好ましく、下記式(iii)〜(vi)または(vii)〜(x)をさらに満たすことが好ましい。
(iii) To(λ1)≧95%
(iv) To(λ2)≧95%
(v) Te(λ1)≦5%
(vi) Te(λ2)≦15%
(vii) To(λ1)≧95%
(viii) To(λ2)≧95%
(ix) Te(λ1)≦15%
(x) Te(λ2)≦5%
[式(iii)〜(vi)において、
λ1:波長660nmの直線偏光性の光、
λ2:波長785nmの直線偏光性の光、
To(λ1):波長λ1における光学異方性材料の常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の常光透過率、
To(λ2):波長λ2における光学異方性材料の常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の常光透過率、
Te(λ1):波長λ1における光学異方性材料の異常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の異常光透過率、
Te(λ2):波長λ2における光学異方性材料の異常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の異常光透過率
を表す。]
In the polarizing diffraction element of the present invention, the optically isotropic material preferably contains an ultraviolet curable (meth) acrylic resin.
The polarizing diffraction element of the present invention preferably has an antireflection layer on at least one surface, and preferably further satisfies the following formulas (iii) to (vi) or (vii) to (x).
(Iii) To (λ 1 ) ≧ 95%
(Iv) To (λ 2 ) ≧ 95%
(V) Te (λ 1 ) ≦ 5%
(Vi) Te (λ 2 ) ≦ 15%
(Vii) To (λ 1 ) ≧ 95%
(Viii) To (λ 2 ) ≧ 95%
(Ix) Te (λ 1 ) ≦ 15%
(X) Te (λ 2 ) ≦ 5%
[In the formulas (iii) to (vi)
λ 1 : linearly polarized light having a wavelength of 660 nm,
λ 2 : linearly polarized light having a wavelength of 785 nm,
To (λ 1 ): ordinary light transmittance of perpendicular incident light having a polarization plane parallel to the direction of ordinary light refractive index of the optically anisotropic material at wavelength λ 1 ,
To (λ 2 ): ordinary light transmittance of perpendicular incident light having a polarization plane parallel to the direction of ordinary light refractive index of the optically anisotropic material at wavelength λ 2 ,
Te (λ 1 ): extraordinary light transmittance of vertically incident light having a plane of polarization parallel to the direction of the extraordinary light refractive index of the optically anisotropic material at wavelength λ 1 ,
Te (λ 2 ): represents the extraordinary light transmittance of vertically incident light having a plane of polarization parallel to the extraordinary light refractive index direction of the optically anisotropic material at the wavelength λ 2 . ]

本発明によれば、偏光性回折素子が上記式(i)、(ii)を満たすことにより高い光利用効率と、高い工業生産性を有し、光学特性の面内均一性に優れた偏光性回折素子を提供することができる。本発明の偏光性回折素子は、光学特性(透過率や波面収差)の面内均一性に優れるため、これを用いて製造したチップカット品には光学特性に劣る不良品が混在しないものとなり、チップカット品の全品検査を省略することができ生産効率を大幅に向上させることができる。   According to the present invention, when the polarizing diffraction element satisfies the above formulas (i) and (ii), the polarizing property has high light utilization efficiency, high industrial productivity, and excellent in-plane optical property uniformity. A diffractive element can be provided. Since the polarizing diffraction element of the present invention is excellent in in-plane uniformity of optical characteristics (transmittance and wavefront aberration), a chip-cut product manufactured using the same does not include defective products inferior in optical characteristics. It is possible to omit the inspection of all chip-cut products, and the production efficiency can be greatly improved.

図1は、本発明の実施例3の基材(a'−3)を表す。FIG. 1 shows the base material (a′-3) of Example 3 of the present invention. 図2は、本発明の実施例3の偏光性回折素子を表す。FIG. 2 shows a polarizing diffraction element according to Example 3 of the present invention. 図3は、本発明の実施例1の基材(a'−1)を表す。FIG. 3 shows the base material (a′-1) of Example 1 of the present invention. 図4は、本発明の実施例1の偏光性回折素子を表す。FIG. 4 shows a polarizing diffraction element according to Example 1 of the present invention. 図5は、本発明の実施例5の偏光性回折素子の製造方法を表す。FIG. 5 shows a method for manufacturing a polarizing diffraction element according to Example 5 of the present invention. 図6は、本発明の実施例5の偏光性回折素子を表す。FIG. 6 shows a polarizing diffraction element according to Example 5 of the present invention.

以下、本発明について具体的に説明する。
本発明の偏光性回折素子は、透明基材の少なくとも片面に、光学等方性材料と、光学異方性材料とにより形成されてなる回折格子層を有する。この回折格子層は、光学異方性材料よりなる部位が回折格子として作用する層であればよく、特に限定されるものではないが、好ましくは、凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部と、該凹部を充填してなる充填部とを有し、前記凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部と、前記充填部とのいずれか一方が光学等方性材料から、他方が光学異方性材料からなる。
Hereinafter, the present invention will be specifically described.
The polarizing diffraction element of the present invention has a diffraction grating layer formed of an optically isotropic material and an optically anisotropic material on at least one surface of a transparent substrate. The diffraction grating layer is not particularly limited as long as a portion made of an optically anisotropic material acts as a diffraction grating, and preferably, a concave portion and a convex portion are continuously formed. It has a pattern part and a filling part formed by filling the concave part, and either the pattern part in which the concave part and the convex part are continuously formed, or the filling part is made of an optically isotropic material. The other is made of an optically anisotropic material.

基材
本発明で用いる基材は、透明であればよく、ガラス、樹脂、ガラスと樹脂の複合材などを用いることができ、板状ないしフィルム状であるのが好ましい。基材は1層のみから形成されていても、多層から形成されていてもよい。また、基材は、分子配向能を有する層を有することも好ましい。
Base Material The base material used in the present invention may be transparent, and glass, resin, a composite material of glass and resin, etc. can be used, and it is preferably plate-shaped or film-shaped. The substrate may be formed from only one layer or may be formed from multiple layers. Moreover, it is also preferable that a base material has a layer which has molecular orientation ability.

本発明で用いる透明基材は、樹脂製であることが好ましい。
基材を構成する透明樹脂としては、本発明の製造方法により得られる偏光性回折素子を使用する際のレーザー波長において透明であれば特に制限無く用いることができるが、レーザー波長における波長別光線透過率で、85%以上であることが好ましく、さらに好ましくは87%以上、最も好ましくは89%以上である。
The transparent substrate used in the present invention is preferably made of resin.
The transparent resin constituting the substrate can be used without particular limitation as long as it is transparent at the laser wavelength when using the polarizing diffraction element obtained by the production method of the present invention. The ratio is preferably 85% or more, more preferably 87% or more, and most preferably 89% or more.

このような透明樹脂としては例えば、トリアセチルセルロース(TAC)、PMMA、PS、PC、PES、PSU、環状オレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂、紫外線硬化型樹脂等を使用できる。   As such a transparent resin, for example, a thermoplastic resin such as triacetyl cellulose (TAC), PMMA, PS, PC, PES, PSU, or cyclic olefin resin, an ultraviolet curable resin, or the like can be used.

透明樹脂としては、熱可塑性樹脂が通常用いられるが、構造を適宜調製した紫外線硬化樹脂を用いることもできる。紫外線硬化樹脂としては、例えば後述する紫外線硬化型(メタ)アクリル樹脂を用いることができる。   As the transparent resin, a thermoplastic resin is usually used, but an ultraviolet curable resin having an appropriately prepared structure can also be used. As the ultraviolet curable resin, for example, an ultraviolet curable (meth) acrylic resin described later can be used.

なかでも透明樹脂としては、耐熱性や耐久性および加工性の観点から環状オレフィン系樹脂が好ましい。環状オレフィン系樹脂としては、熱変形温度の指標となるガラス転移温度(Tg)が、通常90〜200℃であり、好ましくは100〜190℃であり、さらに好ましくは110〜180℃である。Tgが110℃以上である場合には、得られた偏光性回折素子が優れた耐熱性を有するため好ましい。Tgが90℃未満である場合には、熱変形温度が低くなるため、耐熱性に問題が生じるおそれがあり、また、得られるフィルムにおける温度による光学特性の変化が大きくなるという問題が生じることがある。一方、Tgが200℃を超える場合には、加工温度が高くなりすぎるため、フィルム形状に加工する際に酸化劣化による着色が起こって光学特性が低下するという問題が生じる場合がある。   Among these, as the transparent resin, a cyclic olefin resin is preferable from the viewpoints of heat resistance, durability, and processability. As a cyclic olefin-type resin, the glass transition temperature (Tg) used as the parameter | index of a heat deformation temperature is 90-200 degreeC normally, Preferably it is 100-190 degreeC, More preferably, it is 110-180 degreeC. A Tg of 110 ° C. or higher is preferable because the obtained polarizing diffraction element has excellent heat resistance. When Tg is less than 90 ° C., the heat distortion temperature becomes low, which may cause a problem in heat resistance, and a problem that a change in optical characteristics due to temperature in the obtained film becomes large may occur. is there. On the other hand, when Tg exceeds 200 ° C., the processing temperature becomes too high, so that when the film is processed into a film shape, coloring due to oxidative degradation may occur, resulting in a problem that optical characteristics are deteriorated.

ここで、ガラス転移温度(Tg)とは、示差走査熱量計(DSC)を用い、昇温速度20℃/分、窒素雰囲気にて測定した際に得られる微分示差走査熱量曲線の最大ピーク温度(A点)及び最大ピーク温度より−20℃の温度(B点)を示差走査熱量曲線上にプロットし、B点を起点とするベースライン上の接線とA点を起点とする接線との交点として求められる。   Here, the glass transition temperature (Tg) is the maximum peak temperature of the differential differential scanning calorimetry curve obtained when measured in a nitrogen atmosphere using a differential scanning calorimeter (DSC) at a heating rate of 20 ° C./min ( A point) and a temperature of −20 ° C. from the maximum peak temperature (B point) are plotted on the differential scanning calorimetry curve, and the intersection of the tangent line on the baseline starting from B point and the tangent line starting from A point Desired.

前記透明樹脂からなる基材は、枚葉の形態でもよく、長手方向に長尺の形態を有してもよい。長手方向に長尺の形態を有する所謂ロール形状とした場合が、連続生産性の観点からより好ましいが、ロール形状とした後に枚葉の形態に裁断を施すことも好ましい。なお、本発明に係る基材は、透明樹脂からなるため、ガラス基板や結晶基板と比べて、柔らかく、容易にロール形状とすることができるため好ましく、また所望の形状に打ち抜く等の加工が容易であるために好ましい。そのようなロール形状に加工する方法としては、透明樹脂を押出し成形、溶液キャスト法などの成形方法を用いることができる。ロール形状とする場合に基材の幅には特に制限は無いが、工業的な取り扱い性を鑑みると、好ましくは150〜2200mm、さらに好ましくは300〜1500mmとするのがよい。150mmより幅が狭くなると、経済的な生産性の観点から好ましくなく、2200mmより幅が広くなると製造に用いる装置が大型化するために実生産としては非効率的となるために好ましくない。また、基材の厚みは光学部品としての形態を保持できれば特に制限はないが、ロール形状とする場合には30〜500μmとすることが好ましく、さらに好ましくは50〜300μmであり、最も好ましくは80〜200μmである。厚みが30μm未満では基材としての剛性が弱いために好ましくなく、厚みが300μmを超えるとロール形状とするのが困難なことに加えて、ロール形状としたときの巻き長さが短くなってしまうために、連続生産性が落ちるため好ましくない。また厚みが300μmを超えると、打ち抜きなどの加工を行なう際にバリが発生したり、クラックが発生したりし易くなるという観点からも好ましくない。枚葉の形態とする場合には、工業的な取り扱い性を鑑みると、幅および長さが3〜100cmとすることが好ましく、さらに好ましくは5〜80cmとするのがよい。なお、幅と長さは一致する必要はなく、適宜加工しやすい大きさに設定すればよい。例えば、A4サイズをもって枚葉の形態とする場合には、21cm×30cmの大きさとなる。枚葉の場合には、幅と長さが3cm未満とすると工業的に生産性が欠けるために好ましくなく、幅と長さが100cmを超える場合には、装置が大型化して加工性に欠け、かえって生産性が乏しくなるために好ましくない。   The base material made of the transparent resin may be in the form of a single wafer or may have a long shape in the longitudinal direction. The so-called roll shape having a long shape in the longitudinal direction is more preferable from the viewpoint of continuous productivity, but it is also preferable to cut the shape of the sheet after forming the roll shape. In addition, since the base material according to the present invention is made of a transparent resin, it is softer than a glass substrate or a crystal substrate and can be easily formed into a roll shape, and is easy to process such as punching into a desired shape. This is preferable. As a method of processing into such a roll shape, a molding method such as extrusion molding of a transparent resin or a solution casting method can be used. When the roll shape is used, the width of the substrate is not particularly limited, but in view of industrial handling, it is preferably 150 to 2200 mm, and more preferably 300 to 1500 mm. When the width is narrower than 150 mm, it is not preferable from the viewpoint of economical productivity, and when the width is wider than 2200 mm, the apparatus used for manufacturing becomes large and becomes inefficient as actual production. Further, the thickness of the substrate is not particularly limited as long as the form as an optical component can be maintained, but in the case of a roll shape, it is preferably 30 to 500 μm, more preferably 50 to 300 μm, and most preferably 80. ~ 200 μm. If the thickness is less than 30 μm, the rigidity as a base material is weak, which is not preferable. If the thickness exceeds 300 μm, it is difficult to form a roll shape, and the winding length when the roll shape is formed is shortened. Therefore, it is not preferable because continuous productivity is lowered. On the other hand, if the thickness exceeds 300 μm, it is not preferable from the viewpoint that burrs or cracks are likely to occur during processing such as punching. In the case of a single wafer, the width and length are preferably 3 to 100 cm, more preferably 5 to 80 cm in view of industrial handling. Note that the width and the length do not need to match, and may be set to a size that can be easily processed. For example, when the A4 size is used to form a single wafer, the size is 21 cm × 30 cm. In the case of a single wafer, if the width and length are less than 3 cm, it is not preferable because industrial productivity is lacking, and if the width and length exceeds 100 cm, the apparatus becomes large and lacks workability. On the contrary, it is not preferable because productivity becomes poor.

本発明で用いることができる透明樹脂からなる基材は、前記透明樹脂のみから形成されていてもよいが、透明樹脂基材上に、例えば、基材と回折格子層との接着性を向上させるためのプライマー層や分子配向能を有する層(以下、配向層ともいう)が形成されているものであることも好ましい。分子配向能を有する層としては、透明樹脂基材の片面に形成されていてもよく、両面に形成されていてもよいが、後述するパターン部を形成する面に形成されているのが好ましい。   The substrate made of a transparent resin that can be used in the present invention may be formed only of the transparent resin, but improves the adhesion between the substrate and the diffraction grating layer, for example, on the transparent resin substrate. It is also preferable that a primer layer or a layer having molecular orientation ability (hereinafter also referred to as an orientation layer) is formed. The layer having molecular orientation ability may be formed on one side of the transparent resin base material, or may be formed on both sides, but is preferably formed on the surface on which a pattern portion described later is formed.

分子配向能を有する層(配向層)
分子配向能を有する層は、通常(メタ)アクリル系化合物、ポリイミド、ポリビニルアルコールおよびポリウレタンより選ばれる少なくとも1種を含む組成物(B)や、下記式(I)で表わされる構造を有する重合体を含む組成物(B')により形成される。
Layer with molecular orientation (alignment layer)
The layer having molecular orientation is usually a composition (B) containing at least one selected from (meth) acrylic compounds, polyimide, polyvinyl alcohol and polyurethane, and a polymer having a structure represented by the following formula (I) Formed by the composition (B ′) containing

−R1−CH=CH−Z1−Ar1 …(I)
[式(I)中、R1は−C(O)O−、−CONH−、−CO−E−、非置換またはハロゲン基、シアノ基およびニトロ基から選ばれる基を有する1,4-フェニレン、あるいはピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、2,5−チオフェンジイル、2,5−フラニレン、1,4−ナフチレン、または2,6−ナフチレンを表し、
Eは非置換またはハロゲン基、シアノ基およびニトロ基から選ばれる基を有する1,4-フェニレン、あるいはピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、2,5−チオフェンジイル、2,5−フラニレン、1,4−ナフチレン、または2,6−ナフチレンを表し、
1は単結合、非置換またはハロゲン基、シアノ基およびニトロ基から選ばれる基を有する1,4-フェニレン、あるいはピリジン−2,5−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、2,5−チオフェンジイル、2,5−フラニレン、トランス−1,4−シクロヘキシレン、トランス−1,3−ジオキサン−2,5−ジイルまたは1,4−ピペリジルを表し、
Ar1は芳香族環を有する1価の基を表す。]
—R 1 —CH═CH—Z 1 —Ar 1 (I)
[In the formula (I), R 1 is 1,4-phenylene having a group selected from —C (O) O—, —CONH—, —CO—E—, unsubstituted or halogen, cyano and nitro. Or alternatively represents pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, 2,5-thiophenediyl, 2,5-furylene, 1,4-naphthylene, or 2,6-naphthylene,
E is unsubstituted or 1,4-phenylene having a group selected from a halogen group, a cyano group and a nitro group, or pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, 2,5-thiophenediyl, 2 , 5-furanylene, 1,4-naphthylene, or 2,6-naphthylene,
Z 1 is a single bond, unsubstituted or 1,4-phenylene having a group selected from a halogen group, a cyano group and a nitro group, or pyridine-2,5-diyl, pyrimidine-2,5-diyl, 2,5- Represents thiophenediyl, 2,5-furanylene, trans-1,4-cyclohexylene, trans-1,3-dioxane-2,5-diyl or 1,4-piperidyl;
Ar 1 represents a monovalent group having an aromatic ring. ]

前記(メタ)アクリル系化合物を含む組成物(B)としては、後述する光学等方性材料で用いることができる(メタ)アクリル系化合物と同様の物を用いて得られる(メタ)アクリル樹脂を含むものであっても、また、(メタ)アクリル系化合物と光重合開始剤を含有する組成物であってもよい。尚、光重合開始剤としては、同光学等方性材料の硬化の際に用いることができるものと同様のものが使用できる。(メタ)アクリル系化合物は、後述する光学等方性材料として使用されるが、該化合物を含む組成物により得られる膜はラビング処理や延伸処理等により、分子配向能を有する層としても利用が可能である。分子配向能を有する層としては、透明樹脂からなる基材が環状オレフィン系樹脂である場合、特に基材との密着性の観点から脂環式構造を含む単官能モノマーや多官能モノマーを含むことが好ましい。   As the composition (B) containing the (meth) acrylic compound, a (meth) acrylic resin obtained using the same material as the (meth) acrylic compound that can be used in an optically isotropic material described later is used. Even if it contains, the composition containing a (meth) acrylic-type compound and a photoinitiator may be sufficient. In addition, as a photoinitiator, the thing similar to what can be used in the case of hardening of the optically isotropic material can be used. A (meth) acrylic compound is used as an optically isotropic material, which will be described later, but a film obtained from a composition containing the compound can also be used as a layer having molecular orientation ability by rubbing treatment or stretching treatment. Is possible. When the base material made of a transparent resin is a cyclic olefin resin, the layer having molecular orientation ability includes a monofunctional monomer or polyfunctional monomer containing an alicyclic structure, particularly from the viewpoint of adhesion to the base material. Is preferred.

前記脂環式構造を含む単官能モノマーとしては、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレートなどをあげることができ、脂環式構造を含む多官能モノマーとしては、トリシクロデカンジイルジメチルジ(メタ)アクリレートなどをあげることができる。   Monofunctional monomers containing the alicyclic structure include cyclohexyl (meth) acrylate, 4-butylcyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentanyloxyethyl (meth) acrylate, dicyclo Examples thereof include pentenyl (meth) acrylate, dicyclopentadienyl (meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, and the like, including many alicyclic structures. Examples of the functional monomer include tricyclodecanediyldimethyldi (meth) acrylate.

前記ポリイミドを含む分子配向能を有する層形成用組成物(B)としてはテトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させて得られるポリアミック酸を脱水環化させて得られるもの等が挙げられ、ポリビニルアルコールとしては、ポリビニルアルコールの水酸基を有機基で置換した変性ポリビニルアルコール等が挙げられ、ポリウレタンとしてはポリエーテルポリオールとポリイソシアネートを反応させてなる重合体などが挙げられる。   Examples of the layer-forming composition (B) having molecular orientation ability including polyimide include those obtained by dehydrating and cyclizing polyamic acid obtained by reacting tetracarboxylic dianhydride and diamine. Examples of the alcohol include modified polyvinyl alcohol obtained by substituting the hydroxyl group of polyvinyl alcohol with an organic group, and examples of the polyurethane include a polymer obtained by reacting a polyether polyol and a polyisocyanate.

前記ポリビニルアルコールを含む分子配向能を有する層形成用組成物(B)としては、ポリビニルアルコールの水酸基を置換基−OCOPhO(CH24OCOCH=CH2で0.2mol%、置換基−OCOCH3で11.8mol%置換した構造を有する、ケン化度88mol%、重合度300の変性ポリビニルアルコールの粉体を、蒸留水100重量部に対して5重量部混合し、メタノールを35重量部加えて溶解させたものなどをあげることができる。 The polyvinyl alcohol layer forming composition having a molecular orientability containing as (B) is, 0.2 mol% polyvinyl alcohol hydroxyl substituents -OCOPhO (CH 2) 4 OCOCH = CH 2, substituents -OCOCH 3 5 weight parts of a modified polyvinyl alcohol powder having a saponification degree of 88 mol% and a polymerization degree of 300 having a structure substituted with 11.8 mol% was mixed with 100 parts by weight of distilled water, and 35 parts by weight of methanol was added. The dissolved one can be listed.

前記ポリウレタンを含む分子配向能を有する層形成用組成物(B)としては、ポリエーテルポリウレタンなどをあげることができる。その様なポリウレタン樹脂の市販品としては、ポリエーテルポリウレタン材料であるハイドランWLS−201(DIC(株)製)をあげることができる。   Examples of the layer-forming composition (B) having molecular orientation ability including polyurethane include polyether polyurethane. As a commercially available product of such a polyurethane resin, Hydran WLS-201 (manufactured by DIC Corporation), which is a polyether polyurethane material, can be mentioned.

上記分子配向能を有する層としては、基材との密着性の点で(メタ)アクリル系化合物を含む組成物から形成されることが好ましい。
また、(メタ)アクリル系化合物、ポリイミド、ポリビニルアルコールおよびポリウレタンより選ばれる少なくとも1種を含む組成物に含まれる他の成分としては、目的の物性を損なわない範囲内で、基材の表面に対する接着性をさらに向上させる観点から、官能性シラン含有化合物、エポキシ化合物などが含有されていてもよい。
The layer having molecular orientation ability is preferably formed from a composition containing a (meth) acrylic compound in terms of adhesion to the substrate.
Moreover, as another component contained in the composition containing at least one selected from (meth) acrylic compounds, polyimide, polyvinyl alcohol and polyurethane, adhesion to the surface of the substrate within a range not impairing the intended physical properties. From the viewpoint of further improving the properties, a functional silane-containing compound, an epoxy compound, or the like may be contained.

前記式(I)で表わされる構造を有する重合体としては、特に限定はないが、例えば前記式(I)を側鎖に有する重合体として、例えば特開2003−307736、特開平6−287453に記載のポリイミド系重合体やアクリル系重合体のもの等が挙げられる。また、式(I)で表わされる構造を有する重合体を含む組成物に含まれる他の成分として、目的の物性を損なわない範囲内で、前述した基材の表面に対する接着性を向上させる観点から、官能性シラン含有化合物、エポキシ化合物などが含有していてもよい。   The polymer having the structure represented by the formula (I) is not particularly limited. For example, the polymer having the formula (I) in the side chain is disclosed in, for example, JP-A Nos. 2003-307736 and 6-287453. Examples thereof include those described in polyimide polymers and acrylic polymers. In addition, as other components contained in the composition containing the polymer having a structure represented by the formula (I), within the range not impairing the intended physical properties, from the viewpoint of improving the adhesion to the surface of the substrate described above. , Functional silane-containing compounds, epoxy compounds and the like may be contained.

基材が分子配向能を有する層を有する場合、分子配向能を有する層の厚みは1〜5000nmが好ましく、さらに好ましくは5〜500nm、最も好ましくは10〜200nmである。   When the substrate has a layer having molecular orientation ability, the thickness of the layer having molecular orientation ability is preferably 1 to 5000 nm, more preferably 5 to 500 nm, and most preferably 10 to 200 nm.

<分子配向能の付与方法>
前記分子配向能を有する層が、(メタ)アクリル系化合物、ポリイミド、ポリビニルアルコールおよびポリウレタンより選ばれる少なくとも1種を含む組成物(B)からなる場合には、組成物(B)により形成された塗布膜(B)に、ラビング処理、延伸処理の何れかの方法によって分子配向能が付与されることが好ましい。
<Method of imparting molecular orientation ability>
When the layer having molecular orientation ability is composed of a composition (B) containing at least one selected from (meth) acrylic compounds, polyimide, polyvinyl alcohol, and polyurethane, the layer was formed from the composition (B). The coating film (B) is preferably given molecular orientation ability by any method of rubbing treatment and stretching treatment.

(1)ラビング処理による方法
ラビング処理は、公知の方法により行うことができるが、例えば、(メタ)アクリル系化合物、ポリイミド、ポリビニルアルコールおよびポリウレタンより選ばれる少なくとも1種を含む組成物(B)を基材に塗布して、基材上に塗布膜(B)を形成し、金属製ロールの表面に、コットンやレーヨンなどのラビング布を巻きつけ、当該ロールを回転させながら、前記塗布膜の表面に接触させ、分子配向を付与する処理が挙げられる。ラビング処理の処理条件としては特に限定されるものではないが、ロール回転数は100〜2000rpmが好ましく、さらに好ましくは200〜1500rpm、最も好ましくは300〜900rpmである。塗布膜を形成した基材の搬送速度は、1〜50m/分が好ましく、さらに好ましくは3〜30m/分である。ロール押し込み量は0.1〜0.5mmが好ましく、さらに好ましくは0.2〜0.4mmである。
(1) Method by rubbing treatment The rubbing treatment can be performed by a known method. For example, a composition (B) containing at least one selected from a (meth) acrylic compound, polyimide, polyvinyl alcohol and polyurethane is used. A coating film (B) is formed on the substrate by coating on the substrate, and a surface of the coating film is wound around a metal roll surface by wrapping a rubbing cloth such as cotton or rayon, and rotating the roll. And a treatment for imparting molecular orientation. Although it does not specifically limit as a process condition of a rubbing process, 100-2000 rpm is preferable, as for a roll rotation speed, More preferably, it is 200-1500 rpm, Most preferably, it is 300-900 rpm. 1-50 m / min is preferable and, as for the conveyance speed of the base material in which the coating film was formed, 3-30 m / min is more preferable. The roll push-in amount is preferably 0.1 to 0.5 mm, more preferably 0.2 to 0.4 mm.

上記処理条件で行うと、前記塗布膜(B)の全面にわたって均一なラビング処理ができるため分子配向を有する層を好適に形成することができる。ラビングの方向は、ラビングロールの回転軸方向とフィルム(塗布膜(B)を形成した基材)長手方向のなす角によって決定されるが、ラビングロールがフィルム幅全体をカバーできる範囲であれば、特に制限はない。ラビング方向は液晶分子の配向方向を決定するため、所望の方向に設定して、ラビング処理を実施すればよい。   When the treatment is performed under the above treatment conditions, a uniform rubbing treatment can be performed over the entire surface of the coating film (B), so that a layer having molecular orientation can be suitably formed. The rubbing direction is determined by the angle formed by the rotation axis direction of the rubbing roll and the longitudinal direction of the film (the substrate on which the coating film (B) is formed), but if the rubbing roll can cover the entire film width, There is no particular limitation. Since the rubbing direction determines the alignment direction of the liquid crystal molecules, the rubbing treatment may be performed by setting the rubbing direction to a desired direction.

なお、前記ラビング処理では、異物発生を伴う場合がある。これは、ラビング布の繊維が脱落したものや、ラビングに供したフィルム表面の材質が削られて脱落するものや、発生する静電気によって周囲の環境異物が付着することに由来する。従って、これら異物を除去することが必要となり、異物を吹き飛ばして吸引したり、洗浄をしたりすることが好ましい。なかでも、水による洗浄が好ましく用いられる。特に、ポリイミドを含む組成物(B)を塗布することにより形成した塗布膜(B)は、ポリイミドの構造に由来して水に対する耐性が高く、水洗を行ってもラビング効果を損なうことなく後述する光学異方性材料を配向させることができるために好ましい。また、ポリビニルアルコール、ポリウレタンより選ばれる少なくとも1種を含む組成物(B)を塗布することにより形成した塗布膜(B)は、水洗を行うとポリビニルアルコールおよびポリウレタンが水への耐性が低いため、後述する光学異方性材料を配向させることができなくなるため、水洗を行うことは好ましくない。なお、ポリビニルアルコールとして、架橋構造を有する変性ポリビニルアルコールを用いた場合やポリウレタンとして架橋構造を有するポリエーテルポリオールとポリイソシアネートを反応させてなる重合体などの変性ポリウレタンを用いた場合には架橋構造により水への耐性が発現するため、ポリビニルアルコールおよびポリウレタンを含む組成物(B)を塗布することにより形成した塗布膜(B)は、水洗が行われても、ラビング効果を損なうことなく、後述する光学異方性材料を配向させることができる。   In the rubbing process, foreign matter may be generated. This is because the fibers of the rubbing cloth have fallen off, the film surface material used for rubbing has been scraped off and the surrounding environmental foreign matter adheres due to the generated static electricity. Accordingly, it is necessary to remove these foreign substances, and it is preferable to blow out the foreign substances and suck them or to wash them. Of these, washing with water is preferably used. In particular, the coating film (B) formed by applying the composition (B) containing polyimide is highly resistant to water due to the structure of the polyimide, and will be described later without impairing the rubbing effect even if washed with water. This is preferable because the optically anisotropic material can be oriented. Moreover, since the coating film (B) formed by applying the composition (B) containing at least one selected from polyvinyl alcohol and polyurethane is washed with water, the polyvinyl alcohol and polyurethane have low water resistance. Since it becomes impossible to orient the optically anisotropic material mentioned later, it is not preferable to perform washing with water. In addition, when the modified polyvinyl alcohol having a crosslinked structure is used as the polyvinyl alcohol, or when the modified polyurethane such as a polymer obtained by reacting a polyether polyol having a crosslinked structure with polyisocyanate is used as the polyurethane, the crosslinked structure Since the resistance to water is expressed, the coating film (B) formed by applying the composition (B) containing polyvinyl alcohol and polyurethane will be described later without impairing the rubbing effect even if washed with water. An optically anisotropic material can be oriented.

前記分子配向能を有する層が、上記式(I)で表わされる構造を有する重合体を含む組成物(B')からなる場合には、紫外線や可視光線などの放射線の照射によって分子配向
が付与されることが好ましい。
When the layer having molecular orientation ability is composed of a composition (B ′) containing a polymer having a structure represented by the above formula (I), molecular orientation is imparted by irradiation with radiation such as ultraviolet rays and visible rays. It is preferred that

(2)延伸処理による方法
分子配向能は、前記分子配向能を有する層形成用組成物(B)により形成された塗布膜(B)を有する透明樹脂からなる基材を延伸処理することにより付与されてもよい。
(2) Method by stretching treatment The molecular orientation ability is imparted by subjecting a base material made of a transparent resin having a coating film (B) formed by the layer forming composition (B) having the molecular orientation ability. May be.

分子配向能を有する層形成用組成物(B)により形成された塗布膜(B)を有する透明樹脂からなる基材を延伸処理することにより、分子配向能を有する層形成用組成物(B)により形成された塗布膜(B)に分子配向能を付与することができ、該層上に形成される光学異方性材料を配向させることができる。   A layer forming composition (B) having molecular orientation ability by stretching a substrate made of a transparent resin having a coating film (B) formed by the layer forming composition (B) having molecular orientation ability. The coating film (B) formed by (1) can be given molecular orientation ability, and the optically anisotropic material formed on the layer can be oriented.

上記延伸処理は、通常は透明樹脂からなる基材および分子配向能を有する層形成用組成物(B)により形成された塗布膜(B)を加熱延伸することにより行われる。加熱延伸は、ラビング処理と比較して異物などの発生が少なく、また歩留まり良く生産することができるため好ましい。   The stretching treatment is usually performed by heating and stretching a coating film (B) formed of a base material made of a transparent resin and a layer forming composition (B) having molecular orientation ability. Heat stretching is preferred because it produces less foreign matter and can be produced with a higher yield than the rubbing treatment.

前記延伸処理としては、加熱下で、透明樹脂からなる基材および分子配向能を有する層形成用組成物(B)により形成された塗布膜(B)を長手方向に一軸延伸する方法(延伸処理方法(1))、ならびに加熱下で、基材および分子配向能を有する層形成用組成物(B)により形成された塗布膜(B)を幅方向に一軸延伸する方法(延伸処理方法(2))が好ましい。   As the stretching treatment, a method of stretching a coating film (B) formed of a transparent resin base material and a layer forming composition (B) having molecular orientation ability in the longitudinal direction under heating (stretching treatment) Method (1)) and a method of stretching a coating film (B) formed of a base material and a layer forming composition (B) having molecular orientation ability uniaxially in the width direction under heating (stretching treatment method (2 )) Is preferred.

透明樹脂からなる基材および分子配向能を有する層形成用組成物(B)により形成された塗布膜(B)を延伸する際には、延伸時の加熱温度が、透明樹脂からなる基材および分子配向能を有する層形成用組成物(B)により形成された塗布膜(B)の延伸部位全体において精密に制御されていることが好ましい。たとえば、上記延伸処理方法(1)における長手方向の一軸延伸、すなわち縦一軸延伸は、温度分布が設定温度±0.6℃以内、好ましくは設定温度±0.4℃以内、より好ましくは設定温度±0.2℃以内にコントロールされたオーブン中で行うのが望ましい。   When stretching the coating film (B) formed of the base material made of transparent resin and the layer forming composition (B) having molecular orientation ability, the heating temperature at the time of stretching is the base material made of transparent resin and It is preferable that the entire stretched portion of the coating film (B) formed by the layer forming composition (B) having molecular orientation ability is precisely controlled. For example, in the uniaxial stretching in the longitudinal direction in the stretching treatment method (1), that is, longitudinal uniaxial stretching, the temperature distribution is within the set temperature ± 0.6 ° C., preferably within the set temperature ± 0.4 ° C., more preferably the set temperature. It is desirable to carry out in an oven controlled within ± 0.2 ° C.

ここで、設定温度は、オーブン中の全領域で等しい温度であってもよく、段階的にあるいは勾配的に分布を設けた温度であってもよい。設定温度が分布を設けた温度である場合には、オーブン中の実際の温度分布と、設定された温度分布とが、±0.6℃以内、好ましくは±0.4℃以内、より好ましくは±0.2℃以内であるのが望ましい。   Here, the set temperature may be equal in all regions in the oven, or may be a temperature in which distribution is provided stepwise or in a gradient manner. When the set temperature is a temperature having a distribution, the actual temperature distribution in the oven and the set temperature distribution are within ± 0.6 ° C., preferably within ± 0.4 ° C., more preferably It is desirable to be within ± 0.2 ° C.

延伸処理方法(1)の設定温度は、透明樹脂からなる基材および分子配向能を有する層形成用組成物(B)により形成された塗布膜(B)を原料の種類、延伸倍率および延伸速度、基材および分子配向能を有する層の厚み、延伸後の光学異方性材料の所望位相差などにより設定すればよく、特に限定されるものではないが、たとえば、透明樹脂からなる基材の透明樹脂のガラス転移温度(Tg)を基準として、(Tg+0)℃〜(Tg+30)℃の範囲である。このような温度範囲では、透明樹脂からなる基材および分子配向能を有する層形成用組成物(B)により形成された塗布膜(B)の熱劣化が起きることなく、また破断することなく延伸できるため好ましい。   The set temperature of the stretching method (1) is that the coating film (B) formed by the base material made of a transparent resin and the layer forming composition (B) having molecular orientation ability is the kind of raw material, the stretching ratio and the stretching speed. The thickness of the base material and the layer having molecular orientation ability, the desired retardation of the optically anisotropic material after stretching, etc. may be set. Although not particularly limited, for example, the base material made of a transparent resin The range is from (Tg + 0) ° C. to (Tg + 30) ° C. based on the glass transition temperature (Tg) of the transparent resin. In such a temperature range, the coating film (B) formed of the transparent resin base material and the layer forming composition (B) having molecular orientation ability is stretched without thermal deterioration and without breaking. This is preferable because it is possible.

上記延伸処理方法(1)においては、長手方向一軸延伸の延伸倍率は、たとえば1.1〜2.5倍、好ましくは1.1〜2.0倍、特に好ましくは1.2〜1.5倍の範囲である。延伸倍率が1.1倍未満となると前記光学異方性材料の配向が上手く均一に発現しないために好ましくなく、延伸倍率が2.5倍を超えると、加工の際に基材の破断が生じるなどの不具合が生じるために好ましくない。   In the said extending | stretching process method (1), the draw ratio of longitudinal direction uniaxial stretching is 1.1-2.5 times, for example, Preferably it is 1.1-2.0 times, Most preferably, it is 1.2-1.5. Double the range. When the draw ratio is less than 1.1 times, the orientation of the optically anisotropic material is not expressed well and is not preferable. When the draw ratio exceeds 2.5 times, the base material breaks during processing. This is not preferable because of problems such as.

また、上記延伸処理方法(1)における長手方向一軸延伸の延伸速度は、たとえば2〜100m/分、好ましくは5〜50m/分の範囲である。
上記延伸処理方法(2)の幅方向の一軸延伸、すなわち横一軸延伸は、長手方向の一軸延伸よりもさらに精密な温度制御下で行うことにより、全面において均質な偏光性回折素子を好適に得ることができる。たとえば、幅方向の一軸延伸は、温度分布が設定温度±0.5℃以内、好ましくは設定温度±0.3℃以内、より好ましくは設定温度±0.2℃以内にコントロールされたオーブン中で行うのが望ましい。
The stretching speed of the uniaxial stretching in the longitudinal direction in the stretching method (1) is, for example, in the range of 2 to 100 m / min, preferably 5 to 50 m / min.
The uniaxial stretching in the width direction of the stretching treatment method (2), that is, the lateral uniaxial stretching is performed under temperature control that is more precise than the uniaxial stretching in the longitudinal direction, thereby suitably obtaining a polarizing diffractive element that is homogeneous over the entire surface. be able to. For example, uniaxial stretching in the width direction is performed in an oven in which the temperature distribution is controlled within a set temperature ± 0.5 ° C, preferably within a set temperature ± 0.3 ° C, more preferably within a set temperature ± 0.2 ° C. It is desirable to do it.

上記延伸処理方法(2)の設定温度は、長手方向一軸延伸の場合と同様、オーブン中の全領域で等しい温度であってもよく、段階的にあるいは勾配的に分布を設けた温度であってもよい。設定温度が分布を設けた温度である場合には、オーブン中の実際の温度分布と、設定された温度分布とが、±0.5℃以内、好ましくは±0.3℃以内、より好ましくは±0.2℃以内であるのが望ましい。この幅方向一軸延伸の設定温度は、長手方向一軸延伸の工程における設定温度と同様であってもよく、異なっていてもよい。   As in the case of the uniaxial stretching in the longitudinal direction, the set temperature of the stretching treatment method (2) may be the same temperature in all regions in the oven, or a temperature in which distribution is provided stepwise or in a gradient manner. Also good. When the set temperature is a temperature having a distribution, the actual temperature distribution in the oven and the set temperature distribution are within ± 0.5 ° C, preferably within ± 0.3 ° C, more preferably It is desirable to be within ± 0.2 ° C. The set temperature in the width direction uniaxial stretching may be the same as or different from the set temperature in the longitudinal direction uniaxial stretching process.

上記延伸処理方法(2)の設定温度は、上記延伸処理方法(1)と同様である。
上記延伸処理方法(2)においては、幅方向一軸延伸の延伸倍率は、製造する偏光性回折素子の所望特性に応じて決定すればよいが、たとえば1.5〜5倍、好ましくは1.7〜4倍、特に好ましくは2〜3.5倍の範囲である。延伸倍率が1.5倍未満となると光学異方性材料の配向が上手く均一に発現しないために好ましくなく、延伸倍率が5倍を超えると、加工の際に基材の破断が生じるなどの不具合が生じるために好ましくない。
The set temperature of the stretching treatment method (2) is the same as that of the stretching treatment method (1).
In the stretching treatment method (2), the stretching ratio of the uniaxial stretching in the width direction may be determined according to the desired characteristics of the polarizing diffraction element to be produced, and is, for example, 1.5 to 5 times, preferably 1.7. It is -4 times, Especially preferably, it is the range of 2-3.5 times. If the draw ratio is less than 1.5 times, the orientation of the optically anisotropic material is not expressed well and is not preferable. If the draw ratio exceeds 5 times, the base material breaks during processing. Is not preferable.

上記幅方向一軸延伸の延伸速度は、たとえば2〜100m/分、好ましくは5〜50m/分の範囲である。   The stretching speed of the uniaxial stretching in the width direction is, for example, 2 to 100 m / min, preferably 5 to 50 m / min.

回折格子層
本発明の偏光性回折素子は、上述した透明樹脂からなる基材(すなわち、透明樹脂からなる基材、あるいは透明樹脂からなる基材上に分子配向能を有する層が形成された基材)の少なくとも片面に、光学等方性材料と、光学異方性材料とにより形成されてなる回折格子層を有する。
Diffraction grating layer The polarizing diffraction element of the present invention comprises a substrate made of the above-described transparent resin (that is, a substrate made of a transparent resin, or a substrate having a layer having molecular orientation ability formed on a substrate made of a transparent resin). And a diffraction grating layer formed of an optically isotropic material and an optically anisotropic material.

この回折格子層は、パターン部と充填部とからなり、パターン部は光学等方性材料よりなる部位と、光学異方性材料よりなる部位とが、所定のパターンにより交互に存在しているのがよく、好ましくは、基材上に設けられた凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部と、その凹部を充填する充填部とが、一方が光学等方性材料から、他方が光学異方性材料から形成されることにより、互いに異なる光学特性を有する凸部と充填部とが交互に形成され、これが回折格子層となるのが望ましい。   This diffraction grating layer is composed of a pattern portion and a filling portion, and the pattern portion has portions made of an optically isotropic material and portions made of an optically anisotropic material alternately present in a predetermined pattern. Preferably, the pattern portion in which the concave portion and the convex portion provided on the base material are continuously formed, and the filling portion filling the concave portion are made of one from an optically isotropic material and the other is By forming from an optically anisotropic material, it is desirable that convex portions and filling portions having different optical characteristics are alternately formed, and this becomes a diffraction grating layer.

パターン部
凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部は、光学等方性材料から形成されてもよく、光学異方性材料から形成されてもよい。
The pattern portion in which the pattern portion concave portion and the convex portion are continuously formed may be formed from an optically isotropic material or may be formed from an optically anisotropic material.

・光学等方性材料(D)
光学等方性材料としては、光学的に等方性を有する樹脂であれば特に制限はないが、紫外線硬化型樹脂を含む光学等方性材料形成用組成物により形成されることが、連続的に経済的に偏光性回折素子を生産しやすいため好ましく、透明性や光学的な等方性を得やすい面から紫外線硬化型(メタ)アクリル樹脂を含むことがより好ましい。
・ Optical isotropic materials (D)
The optically isotropic material is not particularly limited as long as it is an optically isotropic resin, but may be continuously formed from a composition for forming an optically isotropic material including an ultraviolet curable resin. It is preferable because it is easy to produce a polarizing diffraction element economically, and it is more preferable to contain an ultraviolet curable (meth) acrylic resin from the viewpoint of easily obtaining transparency and optical isotropy.

前記紫外線硬化型(メタ)アクリル樹脂としては、以下に示す(メタ)アクリレート化合物を重合することにより得られる樹脂を用いることが好ましい。(メタ)アクリレート化合物としては分子内に少なくとも一つの(メタ)アクリロイル基を有しているものであれば特に制限されるものではない。たとえば、(メタ)アクリレート化合物としては単官能(メタ)アクリレート化合物、多官能(メタ)アクリレート化合物が挙げられる。   As the ultraviolet curable (meth) acrylic resin, a resin obtained by polymerizing the following (meth) acrylate compound is preferably used. The (meth) acrylate compound is not particularly limited as long as it has at least one (meth) acryloyl group in the molecule. For example, as a (meth) acrylate compound, a monofunctional (meth) acrylate compound and a polyfunctional (meth) acrylate compound are mentioned.

本発明に用いることが可能な紫外線硬化型(メタ)アクリル樹脂は、紫外線によって硬化するが、紫外線を発生させる光源の例としては、メタルハライドランプや高圧水銀ランプが挙げられる。なお、紫外線照射は、基材のパターンを形成する面側から行ってもよく、基材のパターンを形成しない面側から行ってもよい。また、連続的にパターンを形成する場合には、前記モールドの反対側、すなわち基材のパターンを形成しない面側から紫外線の照射を行うことが好ましく、モールドが紫外線硬化型(メタ)アクリル樹脂を含む組成物に接触した状態で、パターンを有さない面側から照射を行なってもよい。   The ultraviolet curable (meth) acrylic resin that can be used in the present invention is cured by ultraviolet rays. Examples of light sources that generate ultraviolet rays include metal halide lamps and high-pressure mercury lamps. In addition, ultraviolet irradiation may be performed from the surface side which forms the pattern of a base material, and may be performed from the surface side which does not form the pattern of a base material. Moreover, when forming a pattern continuously, it is preferable to irradiate ultraviolet rays from the opposite side of the mold, that is, the surface side where the pattern of the base material is not formed, and the mold is made of ultraviolet curable (meth) acrylic resin. You may irradiate from the surface side which does not have a pattern in the state which contacted the containing composition.

なお、本発明において(メタ)アクリレート化合物とは、アクリレート化合物およびメタクリレート化合物からなる群から選択される少なくとも1種の化合物を示し、(メタ)アクリロイル基とは、アクリロイル基およびメタクリロイル基からなる群から選択される少なくとも1種の基を示す。   In the present invention, the (meth) acrylate compound refers to at least one compound selected from the group consisting of acrylate compounds and methacrylate compounds, and the (meth) acryloyl group refers to a group consisting of acryloyl groups and methacryloyl groups. At least one group selected is shown.

単官能(メタ)アクリレート化合物の具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類;フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート等のフェノキシアルキル(メタ)アクリレート類;
メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、プロポキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシブチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル(メタ)アクリレート類;
ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のポリエチレングリコール(メタ)アクリレート類;
ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート類;
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル(メタ)アクリレート類;
ベンジル(メタ)アクリレート;テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらの単官能(メタ)アクリレート化合物は、1種単独で、または2種以上を混合して用いることができる。
Specific examples of monofunctional (meth) acrylate compounds include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, 2-phenoxyethyl acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and isobutyl. (Meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, amyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, isooctyl (Meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, undecyl (meth) acrylate Alkyl (meth) acrylates such as rate, dodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate; hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxy Hydroxyalkyl (meth) acrylates such as butyl (meth) acrylate; phenoxyalkyl (meth) acrylates such as phenoxyethyl (meth) acrylate and 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate;
Alkoxyalkyl (meth) acrylates such as methoxyethyl (meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate, propoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, methoxybutyl (meth) acrylate;
Polyethylene glycol (meth) acrylates such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate;
Polypropylene glycol (meth) acrylates such as polypropylene glycol mono (meth) acrylate, methoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, ethoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, nonylphenoxy polypropylene glycol (meth) acrylate;
Cyclohexyl (meth) acrylate, 4-butylcyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentanyloxyethyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate Cycloalkyl (meth) acrylates such as dicyclopentadienyl (meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, and tricyclodecanyl (meth) acrylate;
Examples include benzyl (meth) acrylate; tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate and the like. These monofunctional (meth) acrylate compounds can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

これらの単官能(メタ)アクリレート化合物のうち、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレートなどは、透明樹脂からなる基材との密着性に優れるため特に好ましい。   Among these monofunctional (meth) acrylate compounds, dicyclopentanyloxyethyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentadienyl (meth) acrylate, etc. In particular, it is preferable because of its excellent adhesion to a substrate made of a transparent resin.

また、多官能(メタ)アクリレート化合物の具体例としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート類;
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリヒドロキシエチルトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類;
イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート等のイソシアヌレートのポリ(メタ)アクリレート類;
トリシクロデカンジイルジメチルジ(メタ)アクリレート等のシクロアルカンのポリ(メタ)アクリレート類;
ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加体のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加体のジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体のジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加体のジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加体のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸とから得られる(メタ)アクリレート等のビスフェノールAの(メタ)アクリレート誘導体類;
3,3,4,4,5,5,6,6−オクタフルオロオクタンジ(メタ)アクリレート、3−(2−パーフルオロヘキシル)エトキシ−1,2−ジ(メタ)アクリロイルプロパン、N−n−プロピル−N−2,3−ジ(メタ)アクリロイルプロピルパーフルオロオクチルスルホンアミド等の含フッ素(メタ)アクリレート類;
以下のビスフェノール構造を有するポリオール(a)と、有機ポリイソシアネート(b)と、水酸基含有(メタ)アクリレート(c)とを反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレート類;を挙げることができる。
Specific examples of the polyfunctional (meth) acrylate compound include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4 -Alkylene glycol di (meth) acrylates such as butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate;
Trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane trihydroxyethyl tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa Poly (meth) acrylates of polyhydric alcohols such as (meth) acrylate and hydroxypivalate neopentyl glycol di (meth) acrylate;
Isocyanurate poly (meth) acrylates such as isocyanurate tri (meth) acrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate di (meth) acrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri (meth) acrylate;
Poly (meth) acrylates of cycloalkanes such as tricyclodecanediyldimethyldi (meth) acrylate;
Di (meth) acrylate of bisphenol A ethylene oxide adduct, di (meth) acrylate of propylene oxide adduct of bisphenol A, di (meth) acrylate of alkylene oxide adduct of bisphenol A, ethylene oxide addition of hydrogenated bisphenol A Di (meth) acrylate, di (meth) acrylate of propylene oxide adduct of hydrogenated bisphenol A, di (meth) acrylate of alkylene oxide adduct of hydrogenated bisphenol A, bisphenol A diglycidyl ether and (meth) acrylic (Meth) acrylate derivatives of bisphenol A such as (meth) acrylate obtained from acids;
3,3,4,4,5,5,6,6-octafluorooctanedi (meth) acrylate, 3- (2-perfluorohexyl) ethoxy-1,2-di (meth) acryloylpropane, Nn Fluorine-containing (meth) acrylates such as -propyl-N-2,3-di (meth) acryloylpropyl perfluorooctylsulfonamide;
Examples thereof include urethane (meth) acrylates obtained by reacting the following polyol (a) having a bisphenol structure, organic polyisocyanate (b), and hydroxyl group-containing (meth) acrylate (c).

なお、(a)ビスフェノール構造を有するポリオールとしては、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加ジオール、ビスフェノールFのアルキレンオキサイド付加ジオール、水添ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加ジオール、水添ビスフェノールFのアルキレンオキサイド付加ジオール等が挙げられる。これらの中で、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加ジオールが好ましい。これらの市販品としては、例えば、日油(株)製 DA−400、DB−400等が挙げられる。   Examples of the polyol (a) having a bisphenol structure include bisphenol A alkylene oxide addition diol, bisphenol F alkylene oxide addition diol, hydrogenated bisphenol A alkylene oxide addition diol, hydrogenated bisphenol F alkylene oxide addition diol, and the like. Can be mentioned. Of these, bisphenol A alkylene oxide addition diols are preferred. As these commercial items, NOF Corporation DA-400, DB-400 etc. are mentioned, for example.

(b)有機ポリイソシアネートとしては、ジイソシアネートが好ましく、例えば2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キシリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、3,3′−ジメチル−4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3′−ジメチルフェニレンジイソシアネート、4,4′−ビフェニレンジイソシアネート等が挙げられる。このうち特に、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キシリレンジイソシアネートが好ましい。   (B) As organic polyisocyanate, diisocyanate is preferable, for example, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 1,3-xylylene diisocyanate, 1,4-xylylene diisocyanate, 1,5- Naphthalene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 3,3'-dimethylphenylene diisocyanate, 4,4'- Biphenylene diisocyanate etc. are mentioned. Among these, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 1,3-xylylene diisocyanate, and 1,4-xylylene diisocyanate are particularly preferable.

(c)水酸基含有(メタ)アクリレートとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェニルオキシプロピル(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリロイルフォスフェート、4−ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。これらのうち、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が好ましい。   (C) Hydroxyl group-containing (meth) acrylates include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenyloxypropyl (meth) ) Acrylate, 1,4-butanediol mono (meth) acrylate, 2-hydroxyalkyl (meth) acryloyl phosphate, 4-hydroxycyclohexyl (meth) acrylate, 1,6-hexanediol mono (meth) acrylate, neopentyl glycol Mono (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolethane di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) a And the like can be given Relate. Of these, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and the like are preferable.

これらの多官能(メタ)アクリレート化合物は、1種単独で、または2種以上を混合して用いることができる。
これらの多官能(メタ)アクリレート化合物のうち、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートなど、1分子内に含まれるアクリロイル基の数が多く、架橋密度の向上が図れ、優れた膜硬度を与える多官能(メタ)アクリレート化合物が特に好ましい。
These polyfunctional (meth) acrylate compounds can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
Among these polyfunctional (meth) acrylate compounds, dipentaerythritol hexaacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, etc. have many acryloyl groups contained in one molecule, and the crosslinking density A polyfunctional (meth) acrylate compound that can improve the thickness and give excellent film hardness is particularly preferred.

・光重合開始剤(光ラジカル発生剤)
光学等方性材料として紫外線硬化型(メタ)アクリル樹脂を用いる場合には、前記(メタ)アクリレート化合物を重合(硬化)するが、該重合させる際に光重合開始剤(光ラジカル発生剤)を用いることが好ましい。
・ Photopolymerization initiator (photo radical generator)
When an ultraviolet curable (meth) acrylic resin is used as the optically isotropic material, the (meth) acrylate compound is polymerized (cured), and a photopolymerization initiator (photoradical generator) is used for the polymerization. It is preferable to use it.

光重合開始剤(光ラジカル発生剤)の具体例としては、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、キサントン、フルオレン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4'−ジメトキシベンゾフェノン、4,4'−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイルプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オンなどが挙げられる。これらの光重合開始剤(光ラジカル発生剤)は、1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。   Specific examples of the photopolymerization initiator (photo radical generator) include 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, xanthone, fluorene, fluorenone, benzaldehyde, anthraquinone, triphenylamine, carbazole, 3-methylacetophenone, 4-chlorobenzophenone, 4,4′-dimethoxybenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, Michler's ketone, benzoylpropyl ether, benzoin ethyl ether, benzyldimethyl ketal, 1- (4-isopropylphenyl) -2 -Hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, thioxanthone, diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxyl , 2-chlorothioxanthone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2-benzyl-2-dimethyl Examples include amino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one and 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one. These photopolymerization initiators (photo radical generators) can be used alone or in combination of two or more.

これらの光重合開始剤(光ラジカル発生剤)の中でも、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンが好ましい。   Among these photopolymerization initiators (photo radical generators), 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone is preferred.

また、このような光重合開始剤(光ラジカル発生剤)は、市販品を用いることができる。たとえば、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オンは、イルガキュア907(チバスペシャルティケミカルズ(株)製)として、また、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンは、イルガキュア184(チバスペシャルティケミカルズ(株)製)として入手することができる。   Moreover, a commercial item can be used for such a photoinitiator (photoradical generator). For example, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one is Irgacure 907 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.), and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone is It can be obtained as Irgacure 184 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals).

光重合開始剤(光ラジカル発生剤)の添加量は、十分に硬化反応が進行する量であれば特に制限されないが、前記(メタ)アクリレート化合物100重量部に対して、通常0.1〜20重量部、好ましくは0.5〜10重量部であることが望ましい。光重合開始剤(光ラジカル発生剤)の添加量が上記下限未満になると前記(メタ)アクリレート化合物の硬化反応が充分に進行せず、充分な硬度が得られないことがある。また、光重合開始剤(光ラジカル発生剤)の添加量が上記上限を超えると、紫外線硬化型(メタ)アクリル樹脂の保存安定性が低下することがある。   The addition amount of the photopolymerization initiator (photo radical generator) is not particularly limited as long as the curing reaction proceeds sufficiently, but is usually 0.1 to 20 with respect to 100 parts by weight of the (meth) acrylate compound. Part by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight is desirable. When the addition amount of the photopolymerization initiator (photo radical generator) is less than the lower limit, the curing reaction of the (meth) acrylate compound does not proceed sufficiently, and sufficient hardness may not be obtained. Moreover, when the addition amount of a photoinitiator (photoradical generator) exceeds the said upper limit, the storage stability of an ultraviolet curable (meth) acrylic resin may fall.

前述のような光学等方性材料を含む組成物を用いて、透明樹脂からなる基材上に凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部を形成した場合には、偏光性回折素子の凸部に由来する部分が光学等方性を有する。   When a pattern part in which concave parts and convex parts are continuously formed on a base material made of a transparent resin is formed using a composition containing the optically isotropic material as described above, a polarizing diffraction element A portion derived from the convex portion of the has optical isotropy.

・光学異方性材料
光学異方性材料としては、光学的に異方性を有する材料であれば特に制限なく用いることができるが、液晶材料が好ましく用いられる。液晶材料の中でも、連続的に経済的に偏光性回折素子を生産するという観点から、紫外線硬化型液晶が好ましく用いられる。
Optically anisotropic material The optically anisotropic material can be used without particular limitation as long as it is an optically anisotropic material, but a liquid crystal material is preferably used. Among liquid crystal materials, an ultraviolet curable liquid crystal is preferably used from the viewpoint of producing a polarizing diffraction element continuously and economically.

紫外線硬化型液晶としては、特に限定されることが無く、ネマティック型液晶、スメクティック型液晶にアクリレート基および/またはメタクリレート基を1個以上導入したものを用いることができる。   The ultraviolet curable liquid crystal is not particularly limited, and a nematic liquid crystal or a smectic liquid crystal in which one or more acrylate groups and / or methacrylate groups are introduced can be used.

このような紫外線硬化型液晶の例としては、アゾキシ系液晶、シアノビフェニル系液晶、シッフ系液晶、シアノフェニルエステル系液晶、シアノフェニルシクロヘキサン系液晶、安息香酸フェニルエステル系液晶、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル系液晶、フェニルピリミジン系液晶、フェニルジオキサン系液晶などの低分子液晶にアクリレート基および/またはメタクリレート基を1個以上導入した紫外線硬化型液晶が挙げられる。また、これらの紫外線硬化型液晶は単独で使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。   Examples of such ultraviolet curable liquid crystals include azoxy liquid crystals, cyanobiphenyl liquid crystals, Schiff liquid crystals, cyanophenyl ester liquid crystals, cyanophenylcyclohexane liquid crystals, benzoic acid phenyl ester liquid crystals, cyclohexanecarboxylic acid phenyl ester liquid crystals. An ultraviolet curable liquid crystal in which one or more acrylate groups and / or methacrylate groups are introduced into a low molecular liquid crystal such as a liquid crystal, a phenylpyrimidine liquid crystal, and a phenyldioxane liquid crystal can be given. These ultraviolet curable liquid crystals may be used alone or in combination of two or more.

光学異方性材料として紫外線硬化型液晶を用いてパターン部を形成する場合、紫外線硬化型液晶自体が流動性を有する場合には、紫外線硬化型液晶のみで用いても、紫外線硬化型液晶を含む混合物で用いてもよく、紫外線硬化型液晶の塗布性を向上させるために、溶剤を添加した溶液を組成物として用いてもよい。この時、使用される溶剤としては、分子配向能を有する層上にパターン部を形成する場合には、その分子配向性を損なわないものを適宜選択する。   In the case where the pattern portion is formed using an ultraviolet curable liquid crystal as the optically anisotropic material, and the ultraviolet curable liquid crystal itself has fluidity, the ultraviolet curable liquid crystal may be used even if only the ultraviolet curable liquid crystal is used. A mixture may be used, and a solution to which a solvent is added may be used as a composition in order to improve the coating property of the ultraviolet curable liquid crystal. At this time, as a solvent to be used, when a pattern portion is formed on a layer having molecular orientation ability, a solvent that does not impair the molecular orientation is appropriately selected.

具体的には、揮発速度が光学異方性材料の分子配向性に影響を与え、揮発速度が比較的遅い場合、塗布された面内で均一に揮発させることができるため、均一な分子配向となるため好ましい。   Specifically, the volatilization rate affects the molecular orientation of the optically anisotropic material, and when the volatilization rate is relatively slow, it can be uniformly volatilized within the applied surface, so that uniform molecular orientation and Therefore, it is preferable.

すなわち、使用する溶剤の沸点の違いにより、光学異方性材料の分子配向を制御することができる。例えばアセトンなどの沸点が40℃付近の溶剤では乾燥時の揮発速度が早いため分子配向を比較的低めに制御することができ、またメチルエチルケトンなど沸点が80℃付近の溶剤では揮発速度が比較的遅いため蒸発潜熱による分子配向の低下を抑制することができ、高い分子配向に制御することができる。なお溶剤の揮発は、該組成物を、基材上に塗布した後に、加熱等により溶剤を揮発させることが好ましく、紫外線硬化を行う前に行うことが好ましい。この時、溶剤の添加量は、紫外線硬化型液晶100質量部に対して、好ましくは1〜500質量部、さらに好ましくは10〜400質量部、特に好ましくは20〜300質量部である。   That is, the molecular orientation of the optically anisotropic material can be controlled by the difference in the boiling point of the solvent used. For example, a solvent having a boiling point of about 40 ° C. such as acetone has a high volatilization rate at the time of drying, so that the molecular orientation can be controlled to be relatively low. A solvent having a boiling point of about 80 ° C. such as methyl ethyl ketone has a relatively low volatilization rate Therefore, a decrease in molecular orientation due to latent heat of vaporization can be suppressed, and a high molecular orientation can be controlled. Note that the solvent is preferably volatilized by applying the composition onto a substrate and then volatilizing the solvent by heating or the like, and preferably before the ultraviolet curing. At this time, the addition amount of the solvent is preferably 1 to 500 parts by mass, more preferably 10 to 400 parts by mass, and particularly preferably 20 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ultraviolet curable liquid crystal.

なお、紫外線硬化型液晶を含む組成物からなる凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部を得るためには、紫外線硬化型液晶を含む組成物により形成された塗膜に、紫外線を照射し、前記紫外線硬化型液晶の紫外線硬化を行い、前記紫外線硬化型液晶の硬化物(重合体)を得ることが好ましい。   In order to obtain a pattern portion in which concave and convex portions made of a composition containing an ultraviolet curable liquid crystal are continuously formed, ultraviolet rays are applied to the coating film formed from the composition containing the ultraviolet curable liquid crystal. It is preferable to carry out ultraviolet curing of the ultraviolet curable liquid crystal to obtain a cured product (polymer) of the ultraviolet curable liquid crystal.

加熱は、液晶を配向させるために行なうが、紫外線硬化型液晶を含む組成物として溶剤を添加した場合には、溶剤を揮発させるためにも行なう。加熱の温度としては、使用する液晶の種類にもよるが、通常液晶転移温度よりも高い温度に上げることが好ましく、透明樹脂からなる基材や分子配向能を有する層の耐熱性も鑑みると40〜150℃とすることが好ましく、さらに好ましくは50〜140℃である。分子配向能を有する層上にパターン部を形成する場合、加熱温度が150℃を超えると分子配向能を有する層が変形する恐れがあり好ましくなく、逆に加熱温度が40℃未満では、所望の配向が得られないため好ましくなく、溶剤が添加された場合には溶剤が揮発せずに残留してしまうために好ましくない。また、上記温度範囲であれば、加熱温度は段階的に上げてもよい。   The heating is performed to align the liquid crystal, but when a solvent is added as a composition containing an ultraviolet curable liquid crystal, the heating is also performed to volatilize the solvent. Although it depends on the type of liquid crystal to be used, the heating temperature is usually preferably higher than the liquid crystal transition temperature. Considering the heat resistance of a substrate made of a transparent resin and a layer having molecular orientation ability, 40 It is preferable to set it as -150 degreeC, More preferably, it is 50-140 degreeC. When forming a pattern part on a layer having molecular orientation ability, if the heating temperature exceeds 150 ° C., the layer having molecular orientation ability may be deformed, which is not preferable. Since orientation cannot be obtained, it is not preferable, and when a solvent is added, the solvent remains without volatilizing, which is not preferable. Moreover, if it is the said temperature range, you may raise heating temperature in steps.

また、紫外線硬化型液晶を含む組成物は光重合開始剤(光ラジカル発生剤)が添加されてなることが好ましい。光重合開始剤は、前述の(メタ)アクリレート化合物などの光学等方性材料を重合(硬化)する際に用いることができる、光重合開始剤(光ラジカル発生剤)と同様のものを使用することができる。   Moreover, it is preferable that the composition containing an ultraviolet curable liquid crystal is added with a photopolymerization initiator (photo radical generator). As the photopolymerization initiator, the same photopolymerization initiator (photoradical generator) that can be used when polymerizing (curing) the optically isotropic material such as the (meth) acrylate compound described above is used. be able to.

光重合開始剤(光ラジカル発生剤)の添加量としては、紫外線硬化型液晶の質量100質量部に対して、好ましくは10質量部以下、さらに好ましくは5質量部以下、最も好ましくは3質量部以下である。添加量が10質量部を超えると、未反応の光重合開始剤が液晶転移温度など偏光性回折素子の物性に与える影響が無視できなくなるため好ましくない。なお、市販の紫外線硬化型液晶を含む組成物としては、例えばメルク株式会社製のLicrivue(登録商標) RMM727等が挙げられる。   The addition amount of the photopolymerization initiator (photo radical generator) is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, and most preferably 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ultraviolet curable liquid crystal. It is as follows. When the addition amount exceeds 10 parts by mass, the influence of the unreacted photopolymerization initiator on the properties of the polarizing diffraction element such as the liquid crystal transition temperature cannot be ignored. In addition, as a composition containing a commercially available ultraviolet curable liquid crystal, for example, Licrivue (registered trademark) RMM727 manufactured by Merck Co., Ltd. may be mentioned.

紫外線硬化を行う際の光源の例としては、メタルハライドランプや高圧水銀ランプが挙げられる。尚、紫外線照射は、パターンを有する面側から行ってもよく、パターンを有さない面側から行ってもよいが、連続的にパターンを形成する場合には、モールドが紫外線硬化型液晶を含む組成物に接触した状態で、パターンを有さない面側から照射を行なってもよい。   Examples of a light source for performing ultraviolet curing include a metal halide lamp and a high-pressure mercury lamp. In addition, although ultraviolet irradiation may be performed from the surface side which has a pattern, and may be performed from the surface side which does not have a pattern, when forming a pattern continuously, a mold contains an ultraviolet curing liquid crystal. You may irradiate from the surface side which does not have a pattern in the state which contacted the composition.

前述のような紫外線硬化型液晶を含む組成物を用いて、透明樹脂からなる基材上に凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部を形成した場合には、得られる偏光性回折素子の凸部に由来する部分が光学異方性を有する。   Polarization diffraction obtained when a pattern part in which a concave part and a convex part are continuously formed on a substrate made of a transparent resin is formed using a composition containing an ultraviolet curable liquid crystal as described above. A portion derived from the convex portion of the element has optical anisotropy.

本発明に係る凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部は、上述した光学等方性材料あるいは光学異方性材料のいずれかから形成される。パターン部の形成方法は、特に限定されるものではなく、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィーや、エッチングにより形成されてもよく、また、転写により形成されてもよい。フォトリソグラフィーやエッチングにより凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部を形成する方法としては、従来公知の方法を適宜採用することができる。   The pattern portion in which the concave portion and the convex portion according to the present invention are continuously formed is formed from either the above-described optically isotropic material or optically anisotropic material. The method for forming the pattern portion is not particularly limited, and may be formed by photolithography using a photoresist, etching, or may be formed by transfer. As a method for forming a pattern portion in which concave portions and convex portions are continuously formed by photolithography or etching, a conventionally known method can be appropriately employed.

本発明では、凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部が、転写により形成されたものであることが好ましい。
転写によるパターン部形成では、上述した光学等方性材料または光学異方性材料を含む組成物を転写により基材上に塗布した後、加熱などの工程により乾燥した塗膜を得る。
In this invention, it is preferable that the pattern part in which the recessed part and the convex part were formed continuously was formed by transcription | transfer.
In pattern portion formation by transfer, a composition containing the optically isotropic material or optically anisotropic material described above is applied onto a substrate by transfer, and then a dried coating film is obtained by a process such as heating.

具体的な塗工方法としては、たとえば、スピンコート法、リップコート法、コンマコート法、ロールコート法、ダイコート法、ブレードコート法、ディップコート法、バーコート法、流延成膜法、グラビアコート法、プリント法等が挙げられる。中でも、厚み精度と量産性の観点から、コンマコート法やグラビアコート法などが好ましく用いられる。   Specific coating methods include, for example, spin coating, lip coating, comma coating, roll coating, die coating, blade coating, dip coating, bar coating, casting film formation, gravure coating Method and printing method. Among these, from the viewpoint of thickness accuracy and mass productivity, a comma coating method, a gravure coating method, or the like is preferably used.

塗布した光学等方性材料あるいは光学異方性材料を含む塗膜の厚みとしては、所望するパターン部が付与できれば特に制限はないが、厚み精度を確保する目的から、好ましくは1〜30μm、さらに好ましくは1〜20μm、最も好ましくは1〜15μmである。パターンの凹部深さとしては、使用するレーザーの波長や使用する材料種によって設計が異なるが、一般には1〜10μmの範囲である。従って、前述の範囲で塗布した材料の厚みを制御することで、厚み精度を確保しつつ、不要な材料を使用することも無く経済性に優れた設計とできるために好ましい。また、パターンの凸部と凹部の幅は、凸部の幅をLで表し、凹部の幅をSで表したときに、L/Sの値が0.4≦{L/(L+S)}≦0.6であることが好ましく、さらに好ましくは0.45≦{L/(L+S)}≦0.55である。なかでもL=Sの場合、すなわち凸部の幅と凹部の幅が一致する場合が特に好ましい。   The thickness of the coated film including the optically isotropic material or the optically anisotropic material is not particularly limited as long as a desired pattern portion can be provided, but for the purpose of ensuring thickness accuracy, preferably 1 to 30 μm, Preferably it is 1-20 micrometers, Most preferably, it is 1-15 micrometers. The design of the pattern recess depth varies depending on the wavelength of the laser used and the type of material used, but is generally in the range of 1 to 10 μm. Therefore, it is preferable to control the thickness of the applied material within the above-mentioned range because the design can be made economically without using unnecessary materials while ensuring the thickness accuracy. Further, the width of the convex portion and the concave portion of the pattern is such that the width of the convex portion is represented by L and the width of the concave portion is represented by S. 0.6 is preferable, and 0.45 ≦ {L / (L + S)} ≦ 0.55 is more preferable. In particular, the case where L = S, that is, the case where the width of the convex portion and the width of the concave portion coincide with each other is particularly preferable.

さらに凸部の幅Lは、1μm≦L≦10μmであることが好ましく、さらに好ましくは1μm≦L≦5μm、最も好ましくは1μm≦L≦3μmである。凹部の幅Sについても1μm≦S≦10μmであることが好ましく、さらに好ましくは1μm≦S≦5μm、最も好ましくは1μm≦S≦3μmである。このような凸部の幅Lと凹部の幅Sを選択した場合に、所望の偏光回折能が得られるために好ましい。   Further, the width L of the convex portion is preferably 1 μm ≦ L ≦ 10 μm, more preferably 1 μm ≦ L ≦ 5 μm, and most preferably 1 μm ≦ L ≦ 3 μm. The recess width S is also preferably 1 μm ≦ S ≦ 10 μm, more preferably 1 μm ≦ S ≦ 5 μm, and most preferably 1 μm ≦ S ≦ 3 μm. When the width L of the convex part and the width S of the concave part are selected, it is preferable because a desired polarization diffraction ability can be obtained.

前述した光学等方性材料または光学異方性材料を含む組成物により形成された塗膜に、凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部を付与する方法としては、凹部と凸部とが連続的に形成されたモールドが好ましく用いられる。凹部と凸部とが連続的に形成されたモールドの材質としては、所望のパターンが作製できれば特に制限はないが、ニッケルなどの金属製のものやシリコーン製のもの、あるいは合成石英などの透明なものなどが好ましく用いられる。また、形状を付与するために塗膜と密着させた後の型離れを良くするために、凹部と凸部とが連続的に形成されたモールド表面には、フッ素系やシリコーン系の離経済をコーティングするなどして離型処理を行うことも好ましい。凹部と凸部とが連続的に形成されたモールドの形状としては、平板状やロール形状など、所望のパターンが作製できれば特に制限はないが、基材が枚葉の形態の場合には、平板状のモールドを、基材がロールの形態の場合には、ロール形状のモールドを使用すればよい。   As a method of providing a pattern portion in which a concave portion and a convex portion are continuously formed on a coating film formed of the composition containing the optically isotropic material or the optically anisotropic material described above, the concave portion and the convex portion are used. A mold in which is continuously formed is preferably used. The material of the mold in which the concave portion and the convex portion are continuously formed is not particularly limited as long as a desired pattern can be produced. However, a metallic material such as nickel, a silicone material, or a transparent material such as synthetic quartz can be used. A thing etc. are used preferably. In addition, in order to improve mold release after being in close contact with the coating film in order to impart a shape, the mold surface on which concave and convex portions are continuously formed has a fluorine-based or silicone-based release economy. It is also preferable to perform a release treatment by coating or the like. The shape of the mold in which the concave and convex portions are continuously formed is not particularly limited as long as a desired pattern such as a flat plate shape or a roll shape can be produced. When the substrate is in the form of a roll, a roll-shaped mold may be used.

光学等方性材料または光学異方性材料からなる凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部を得るためには、上述のようにして光学等方性材料または光学異方性材料と光重合開始剤とを含む組成物によりパターンが形成された塗膜に、紫外線などの放射線を照射して硬化することが好ましい。   In order to obtain a pattern portion in which concave portions and convex portions made of an optically isotropic material or an optically anisotropic material are continuously formed, an optically isotropic material or an optically anisotropic material is used as described above. It is preferable that the coating film on which a pattern is formed with a composition containing a photopolymerization initiator is irradiated with radiation such as ultraviolet rays to be cured.

充填部
本発明の偏光性回折素子は、好ましくは上記パターン部の凹部が充填された充填部を有する。充填部は、上記パターン部が光学等方性材料からなる場合には光学異方性材料により、パターン部が光学異方性材料からなる場合には光学等方性材料により形成される。充填部を形成し得る光学異方性材料あるいは光学等方性材料としては、パターン部形成に使用し得るものとして上述したものを好適に用いることができる。
Filling portion The polarizing diffraction element of the present invention preferably has a filling portion filled with the concave portion of the pattern portion. The filling portion is formed of an optically anisotropic material when the pattern portion is made of an optically isotropic material, and is formed of an optically isotropic material when the pattern portion is made of an optically anisotropic material. As the optically anisotropic material or optically isotropic material capable of forming the filling portion, those described above as those that can be used for forming the pattern portion can be suitably used.

本発明に係る充填部は、光学異方性材料あるいは光学等方性材料と、パターン部形成に使用し得るものとして上述した光重合開始剤(光ラジカル発生剤)とを含む充填部形成用組成物を用いて形成するのが好ましい。   The filling portion according to the present invention is a filling portion forming composition comprising an optically anisotropic material or an optically isotropic material and the photopolymerization initiator (photoradical generator) described above that can be used for forming a pattern portion. It is preferable to use a product.

充填部は、前記基材のパターンを有する面に、充填部形成用組成物を塗布して前記凹部を充填し、必要に応じて紫外線照射などにより硬化することによって好適に形成できる。なお、本発明の態様の模式図を示す図2においては、前記凹部のみに充填部が形成されているが、実際には、凹部への充填と同時に、凸部の上部にも充填部形成用組成物が塗布され、凸部の上部にも該組成物からなる塗膜が存在する場合があり、本発明の偏光性回折素子はこのような態様であってもよい。   The filling portion can be suitably formed by applying the filling portion forming composition on the surface having the pattern of the base material, filling the concave portion, and curing it by ultraviolet irradiation or the like, if necessary. In FIG. 2 showing a schematic diagram of an embodiment of the present invention, the filling portion is formed only in the concave portion, but actually, the filling portion is also formed in the upper portion of the convex portion at the same time as filling the concave portion. The composition is applied, and a coating film made of the composition may also be present on the top of the convex portion, and the polarizing diffraction element of the present invention may be in such an embodiment.

このような本発明の偏光性回折素子としては、特に限定されるものではないが、凸部が光学異方性材料から、充填部が光学等方性材料からなるものが好ましい。
なお、本発明では、基板を構成する透明樹脂、必要に応じて基板上に設けられる分子配向能を有する層、凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部、ならびに充填部を形成する材料となる組成物には、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、消泡剤、界面活性剤(離型剤)などの公知の添加剤を発明の効果が損なわれない範囲で添加することができる。
The polarizing diffraction element of the present invention is not particularly limited, but it is preferable that the convex portion is made of an optically anisotropic material and the filling portion is made of an optically isotropic material.
In the present invention, a transparent resin constituting the substrate, a layer having molecular orientation ability provided on the substrate as necessary, a pattern portion in which concave portions and convex portions are continuously formed, and a filling portion are formed. As necessary, known additives such as antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, antistatic agents, antifoaming agents, surfactants (release agents) are added to the material composition. An agent can be added as long as the effects of the invention are not impaired.

・反射防止層
本発明の偏光性回折素子は、素子を通過する光の利用効率を高めるために通常はさらに反射防止層を有する。
-Antireflection layer The polarizing diffraction element of the present invention usually further has an antireflection layer in order to increase the utilization efficiency of light passing through the element.

本発明の偏光性回折素子は、反射防止層を有することが好ましい。反射防止層は、熱硬化性樹脂組成物あるいは光硬化性樹脂組成物をグラビアコート、ダイコート、スロットコート等公知の塗工方法で塗工し、必要に応じて乾燥させた後、硬化して形成することができる。また、スパッタリングや蒸着等により形成することもできる。これらの層は、基材の片面に設けてもよいし、両面に設けてもよい。   The polarizing diffraction element of the present invention preferably has an antireflection layer. The antireflection layer is formed by applying a thermosetting resin composition or a photocurable resin composition by a known coating method such as gravure coating, die coating, or slot coating, drying as necessary, and then curing. can do. It can also be formed by sputtering or vapor deposition. These layers may be provided on one side of the substrate or on both sides.

反射防止層は通常、低屈折率層からなり、さらに反射防止性能を高めるために、低屈折率層と高屈折率層との積層構造を有していてもよく、またさらに耐擦傷性を確保するため、ハードコート層を有していてもよい。積層順は、偏光素子の最外層側から、好ましくは、ハードコート層/高屈折率層/低屈折率層の順に積層される。また必要に応じて、低屈折率層と高屈折率層の間、あるいはハードコート層と高屈折率層の間に中屈折率層を有してもよい。   The antireflection layer is usually composed of a low refractive index layer, and may further have a laminated structure of a low refractive index layer and a high refractive index layer to further improve the antireflection performance, and further ensure scratch resistance. Therefore, you may have a hard-coat layer. The lamination order is preferably from the outermost layer side of the polarizing element, preferably in the order of hard coat layer / high refractive index layer / low refractive index layer. If necessary, an intermediate refractive index layer may be provided between the low refractive index layer and the high refractive index layer, or between the hard coat layer and the high refractive index layer.

低屈折率層および高屈折率層を形成するための組成物としては、バインダー樹脂、光重合開始剤および高硬度粒子などからなる公知の硬化性組成物が挙げられる。例えば、バインダー樹脂として、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、アルキド系樹脂、シアネート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、シロキサン樹脂等を1種以上含有し、さらに、低屈折率層形成用組成物はフッ素含有化合物を含有し、高屈折率層形成用組成物は高屈折率の無機粒子、例えばシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、セリア、スカンジア、フッ化マグネシウム等金属酸化物粒子を含有する。   Examples of the composition for forming the low refractive index layer and the high refractive index layer include known curable compositions comprising a binder resin, a photopolymerization initiator, and high hardness particles. For example, the binder resin contains at least one epoxy resin, phenol resin, melamine resin, alkyd resin, cyanate resin, acrylic resin, polyester resin, urethane resin, siloxane resin, and the like, The composition for forming a low refractive index layer contains a fluorine-containing compound, and the composition for forming a high refractive index layer is a high refractive index inorganic particle, for example, a metal such as silica, alumina, titania, zirconia, ceria, scandia, magnesium fluoride, etc. Contains oxide particles.

低屈折率層および高屈折率層の屈折率および厚みは公知の範囲で用いられるが、使用する波長における反射防止効果を高めるため、低屈折率層の屈折率(25℃、波長589nmでの平均屈折率)は、1.45以下であることが好ましく、低屈折率層の厚みは50〜300nmであることが好ましい。また、高屈折率層の屈折率(25℃、波長589nmでの平均屈折率)は、低屈折率層の屈折率より0.05以上大きい屈折率であることが好ましく、厚みは50〜10,000nmであることが好ましい。   The refractive index and thickness of the low refractive index layer and the high refractive index layer are used in a known range, but in order to enhance the antireflection effect at the wavelength used, the refractive index of the low refractive index layer (average at 25 ° C., wavelength 589 nm). (Refractive index) is preferably 1.45 or less, and the thickness of the low refractive index layer is preferably 50 to 300 nm. The refractive index of the high refractive index layer (average refractive index at 25 ° C. and wavelength 589 nm) is preferably a refractive index larger by 0.05 or more than the refractive index of the low refractive index layer, and the thickness is 50 to 10, 000 nm is preferable.

偏光性回折素子
本発明の偏光性回折素子は、回折格子層、好ましくは凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部と、凹部を充填してなる充填部からなる回折格子層が、透明樹脂からなる基材の片面に形成されてもよく、両面に形成されてもよく、好ましくは片面のみに形成されている。そして本発明の偏光性回折素子は、回折格子層が光学等方性材料と光学異方性材料とから交互に形成された回折格子層を有し、該回折格子層は、凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部と、凹部を充填してなる充填部からなる場合には、凸部を形成するパターン部と充填部のいずれか一方が光学等方性材料から、他方が光学異方性材料からなる。
Polarizing diffractive element The polarizing diffractive element of the present invention comprises a diffraction grating layer, preferably a pattern part in which concave parts and convex parts are continuously formed, and a diffraction grating layer comprising a filling part filled with the concave parts. It may be formed on one side of a substrate made of a transparent resin, may be formed on both sides, and preferably is formed only on one side. The polarizing diffraction element of the present invention includes a diffraction grating layer in which a diffraction grating layer is alternately formed from an optically isotropic material and an optically anisotropic material, and the diffraction grating layer includes a concave portion and a convex portion. Is formed of a pattern part formed continuously and a filling part formed by filling a concave part, one of the pattern part and the filling part forming the convex part is made of an optically isotropic material, and the other is made of an optical material. Made of anisotropic material.

本発明の偏光性回折素子は片面に形成された凹凸部が基材で封止されてなることも好ましく、充填部の光学等方性材料または光学異方性材料を塗布し封止基材と共に紫外線硬化させることで密着性が良好となる。   In the polarizing diffraction element of the present invention, it is also preferable that the concavo-convex portion formed on one side is sealed with a base material, and an optically isotropic material or an optical anisotropic material is applied to the filling portion together with the sealing base material. Adhesion is improved by UV curing.

本発明の偏光性回折素子は、その厚みを特に限定するものではないが、たとえば厚みが60〜500μm、より好ましくは100〜300μm程度のフィルム状とすることができる。このように厚みが薄く出来るために光学部品としては小型化や軽量化が達成できる。また、本発明の偏光性回折素子は、このような厚みであることに加えて、さらに樹脂からなるために、所望の形状に打ち抜いてチップカット品を作製する等の加工が容易であるために好ましい。   The thickness of the polarizing diffraction element of the present invention is not particularly limited. For example, the polarizing diffraction element can be formed into a film having a thickness of about 60 to 500 μm, more preferably about 100 to 300 μm. Since the thickness can be reduced in this way, the optical component can be reduced in size and weight. In addition to having such a thickness, the polarizing diffraction element of the present invention is further made of a resin, so that it is easy to process a die-cut product by punching it into a desired shape. preferable.

本発明の偏光性回折素子は、その波長660nmの直線偏光性の光をλ1、波長785nmの直線偏光性の光をλ2としたときに、
Nu(λ1):波長λ1における光学等方性材料の屈折率、
No(λ1):波長λ1における光学異方性材料の常光屈折率、
Nu(λ2):波長λ2における光学等方性材料の屈折率、および
No(λ2):波長λ2における光学異方性材料の常光屈折率
が、下記式(i)および(ii)を満たす。
(i)0.008≦|Nu(λ1)−No(λ1)|≦0.012
(ii)0.004≦|Nu(λ2)−No(λ2)|≦0.009
また、好ましくは下記式(i')および(ii')を満たす。
(i')0.008≦|Nu(λ1)−No(λ1)|≦0.010
(ii')0.004≦|Nu(λ2)−No(λ2)|≦0.007
The polarizing diffraction element of the present invention has a linearly polarizing light with a wavelength of 660 nm as λ 1 and a linearly polarizing light with a wavelength of 785 nm as λ 2 .
Nu (λ 1 ): refractive index of optically isotropic material at wavelength λ 1
No (λ 1 ): ordinary light refractive index of optically anisotropic material at wavelength λ 1 ,
Nu (λ 2): the refractive index of the optically isotropic material at the wavelength lambda 2, and No (λ 2): ordinary refractive index of the optically anisotropic material at the wavelength lambda 2 is represented by the following formula (i) and (ii) Meet.
(I) 0.008 ≦ | Nu (λ 1 ) −No (λ 1 ) | ≦ 0.012
(Ii) 0.004 ≦ | Nu (λ 2 ) −No (λ 2 ) | ≦ 0.009
Further, preferably, the following formulas (i ′) and (ii ′) are satisfied.
(I ′) 0.008 ≦ | Nu (λ 1 ) −No (λ 1 ) | ≦ 0.010
(Ii ′) 0.004 ≦ | Nu (λ 2 ) −No (λ 2 ) | ≦ 0.007

なお、本発明において、屈折率および常光屈折率は、25℃での測定値を意味する。ここで、光学等方性材料については、異方性を有しないため、屈折率は一つの値を有するのに対し、光学異方性材料については、材料に対して垂直に入射する光に対する法線面内に屈折率が2つ存在し、光軸に対して垂直な方向に伝播する光を常光、平行な方向に伝播する光を異常光と呼び、それぞれ常光に対応する屈折率を常光屈折率、異常光に対応する屈折率を異常光屈折率と呼ぶ。   In the present invention, the refractive index and the ordinary light refractive index mean measured values at 25 ° C. Here, the optically isotropic material has no anisotropy, so the refractive index has a single value, whereas the optically anisotropic material has a method for light incident perpendicular to the material. Two refractive indexes exist in the line plane. Light propagating in the direction perpendicular to the optical axis is called ordinary light, light propagating in the parallel direction is called extraordinary light, and the refractive index corresponding to ordinary light is ordinary light refraction. The refractive index corresponding to the refractive index and extraordinary light is called the extraordinary light refractive index.

このように、本発明の偏光性回折素子では、波長660nm(λ1)における光学等方
性材料の屈折率Nu(λ1)と波長660nm(λ1)における光学異方性材料の常光屈折率No(λ1)、および、波長785nm(λ2)における光学等方性材料の屈折率Nu(λ2)と波長785nm(λ2)における光学異方性材料の常光屈折率No(λ2)が、それぞれ上記特定範囲の有意な差を有している。
Thus, in the polarization diffraction element of the present invention, the ordinary refractive index of the optically anisotropic material in refractive index Nu (lambda 1) and the wavelength 660 nm (lambda 1) of an optical isotropic material at the wavelength 660 nm (lambda 1) No (lambda 1), and, the ordinary refractive index of the optically anisotropic material in the refractive index Nu optically isotropic material (lambda 2) and the wavelength 785 nm (lambda 2) at a wavelength of 785nm (λ 2) No (λ 2) Each have a significant difference in the specific range.

すなわち本発明の偏光性回折素子は、Nu(λ1)とNo(λ1)、および、Nu(λ2)とNo(λ2)が、それぞれ上記特定範囲の差を有し、いずれの波長においても、光学等方性材料の屈折率と光学異方性材料の常光屈折率とが同一ではなく、特定範囲にコントロールされた差を有する。これにより、透過率の絶対値はこれらの屈折率の差が0の場合よりも若干低くなるものの、材料に由来する屈折率の振れ幅を設計の屈折率幅に吸収させることができ、結果的に偏光性回折素子の光学特性(透明性)を面内全体においてほぼ均質とすることができる。 That is, in the polarizing diffraction element of the present invention, Nu (λ 1 ) and No (λ 1 ), and Nu (λ 2 ) and No (λ 2 ) have a difference in the specific range, and any wavelength. The refractive index of the optically isotropic material and the ordinary light refractive index of the optically anisotropic material are not the same, but have a difference controlled within a specific range. As a result, the absolute value of the transmittance is slightly lower than the case where the difference in refractive index is 0, but the fluctuation width of the refractive index derived from the material can be absorbed in the designed refractive index width. In addition, the optical characteristics (transparency) of the polarizing diffraction element can be made substantially uniform throughout the entire surface.

上記Nu(λ1)としては通常1.600〜1.400、好ましくは1.550〜1.450上記No(λ1)としては通常1.600〜1.400、好ましくは1.550〜1.450、上記Nu(λ2)としては通常1.600〜1.400、好ましくは1.550〜1.450、上記No(λ2)としては通常1.600〜1.400、好ましくは1.550〜1.450、である。各NuおよびNoが上記範囲内であると得られる偏光性回折素子に用いられる光学異方性材料や光学等方性材料が一般的な液晶やアクリル樹脂の範囲内とすることができるため、材料供給安定の点からみても好ましい。 The above Nu (λ 1 ) is usually 1.600 to 1.400, preferably 1.550 to 1.450 The above No (λ 1 ) is usually 1.600 to 1.400, preferably 1.550 to 1.450, and the above Nu (λ 2 ) is usually 1.600 to 1.400. Preferably, it is 1.550 to 1.450, and the above No (λ 2 ) is usually 1.600 to 1.400, preferably 1.550 to 1.450. Since the optically anisotropic material and optically isotropic material used for the polarizing diffraction element obtained when each Nu and No are within the above range can be within the range of general liquid crystals and acrylic resins, It is also preferable from the viewpoint of supply stability.

また本発明では上記屈折率制御を行うことによりλ1およびλ2における常光の透過波面の屈曲率を偏光性回折素子の面全体において低い値にてほぼ均質とすることができる。
なお、透過波面の屈曲率は透過波面収差と呼び、偏光性回折素子においては25mλ以下が好ましく、より好ましくは20mλ以下、さらに好ましくは15mλ以下である。波面収差が25mλより大きくなると、偏光性回折素子を通過するレーザー光がゆがみ、光ピックアップ装置に組み込んだ際に、ディスクの読み取り不良を起こすために好ましくない。
Further, in the present invention, by performing the above refractive index control, the bending rate of the transmitted wavefront of ordinary light at λ 1 and λ 2 can be made substantially uniform at a low value over the entire surface of the polarizing diffraction element.
The bending rate of the transmitted wavefront is referred to as transmitted wavefront aberration, and is preferably 25 mλ or less, more preferably 20 mλ or less, and even more preferably 15 mλ or less in the polarizing diffraction element. When the wavefront aberration is larger than 25 mλ, the laser light passing through the polarizing diffraction element is distorted, and this is not preferable because it causes a disk reading failure when incorporated in an optical pickup device.

このような光学等方性材料の屈折率と光学異方性材料の常光屈折率との差は、凸部および充填部を形成する光学等方性材料および光学異方性材料の種類を適宜選択することにより、所望の範囲に制御することができる。   The difference between the refractive index of such an optically isotropic material and the ordinary refractive index of an optically anisotropic material is appropriately selected from the types of optically isotropic material and optically anisotropic material that form the convex portion and the filling portion. By doing so, it can be controlled within a desired range.

本発明の偏光性回折素子は、前記反射防止層を有することで、波長660nmの直線偏光性の光をλ1、波長785nmの直線偏光性の光をλ2としたときに、
To(λ1):波長λ1における光学異方性材料の常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の常光透過率、
To(λ2):波長λ2における光学異方性材料の常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の常光透過率、
Te(λ1):波長λ1における光学異方性材料の異常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の異常光透過率、および
Te(λ2):波長λ2における光学異方性材料の異常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の異常光透過率
を、好ましくは下記式(iii)〜(vi)または(vii)〜(x)を満たす範囲に、最も好ましくは(iii’)〜(vi’)または(vii’)〜(x’)を満たす範囲に制御することができる。
(iii) To(λ1)≧95%
(iv) To(λ2)≧95%
(v) Te(λ1)≦5%
(vi) Te(λ2)≦15%
(vii) To(λ1)≧95%
(viii) To(λ2)≧95%
(ix) Te(λ1)≦15%
(x) Te(λ2)≦5%
(iii’) To(λ1)≧98%
(iv’) To(λ2)≧98%
(v’) Te(λ1)≦3%
(vi’) Te(λ2)≦10%
(vii’) To(λ1)≧98%
(viii’)To(λ2)≧98%
(ix’) Te(λ1)≦10%
(x’) Te(λ2)≦3%
The polarizing diffractive element of the present invention has the antireflection layer, so that linearly polarized light having a wavelength of 660 nm is λ 1 , and linearly polarized light having a wavelength of 785 nm is λ 2 .
To (λ 1 ): ordinary light transmittance of perpendicular incident light having a polarization plane parallel to the direction of ordinary light refractive index of the optically anisotropic material at wavelength λ 1 ,
To (λ 2 ): ordinary light transmittance of perpendicular incident light having a polarization plane parallel to the direction of ordinary light refractive index of the optically anisotropic material at wavelength λ 2 ,
Te (λ 1 ): extraordinary light transmittance of vertically incident light having a plane of polarization parallel to the extraordinary light refractive index direction of the optically anisotropic material at wavelength λ 1 , and Te (λ 2 ): wavelength λ 2 The extraordinary light transmittance of vertically incident light having a plane of polarization parallel to the extraordinary refractive index direction of the optically anisotropic material is preferably expressed by the following formulas (iii) to (vi) or (vii) to (x ), Most preferably within a range satisfying (iii ′) to (vi ′) or (vii ′) to (x ′).
(Iii) To (λ 1 ) ≧ 95%
(Iv) To (λ 2 ) ≧ 95%
(V) Te (λ 1 ) ≦ 5%
(Vi) Te (λ 2 ) ≦ 15%
(Vii) To (λ 1 ) ≧ 95%
(Viii) To (λ 2 ) ≧ 95%
(Ix) Te (λ 1 ) ≦ 15%
(X) Te (λ 2 ) ≦ 5%
(Iii ′) To (λ 1 ) ≧ 98%
(Iv ′) To (λ 2 ) ≧ 98%
(V ′) Te (λ 1 ) ≦ 3%
(Vi ′) Te (λ 2 ) ≦ 10%
(Vii ′) To (λ 1 ) ≧ 98%
(Viii ′) To (λ 2 ) ≧ 98%
(Ix ') Te (λ 1 ) ≤ 10%
(X ′) Te (λ 2 ) ≦ 3%

本発明の偏光性回折素子は、Nu(λ)およびNe(λ)が下記式(xi)を満たすように設定すれば任意のTe(λ)とすることができる。
(xi)Te(λ)=cos2〔[d(Ne(λ)―Nu(λ))/λ]/p〕×100
上式において、dは凹凸部溝深さを示し、pは凹凸部の繰り返し長さ(ピッチ)を示している。
The polarizing diffraction element of the present invention can have an arbitrary Te (λ) as long as Nu (λ) and Ne (λ) are set so as to satisfy the following formula (xi).
(Xi) Te (λ) = cos 2 [[d (Ne (λ) −Nu (λ)) / λ] / p] × 100
In the above equation, d represents the groove depth of the concavo-convex portion, and p represents the repeated length (pitch) of the concavo-convex portion.

また、Nu(λ)およびNo(λ)が下記式(xii)を満たすように設定し、前述の反射防止膜を有することでTo(λ)≧98%とすることができる。
(xii)|Nu(λ)−No(λ)|≦0.012
本発明の偏光性回折素子では、複数の測定点で測定したTo(λ1)、To(λ2)、Te(λ1)、Te(λ2)の各平均値が、好ましくは上記式(iii)〜(vi)または(vii)〜(x)を満たす範囲に、最も好ましくは(iii’)〜(vi’)または(vii’)〜(x’)を満たす範囲にを満たす範囲にあればよいが、複数の測定点で測定した各測定点のTo(λ1)、To(λ2)、Te(λ1)、Te(λ2)の値の95%以上、より好ましくは97%以上が、それぞれ上記式(iii)〜(vi)または(vii)〜(x)を満たす範囲に、最も好ましくは(iii’)〜(vi’)または(vii’)〜(x’)を満たす範囲にを満たす範囲にあることが望ましい。
Further, by setting Nu (λ) and No (λ) to satisfy the following formula (xii) and having the above-described antireflection film, To (λ) ≧ 98% can be achieved.
(Xii) | Nu (λ) −No (λ) | ≦ 0.012
In the polarizing diffraction element of the present invention, each average value of To (λ 1 ), To (λ 2 ), Te (λ 1 ), and Te (λ 2 ) measured at a plurality of measurement points is preferably expressed by the above formula ( iii) to (vi) or (vii) to (x), most preferably in a range satisfying (iii ′) to (vi ′) or (vii ′) to (x ′). However, 95% or more, more preferably 97%, of the values of To (λ 1 ), To (λ 2 ), Te (λ 1 ), and Te (λ 2 ) at each measurement point measured at a plurality of measurement points. The above satisfies the formulas (iii) to (vi) or (vii) to (x), most preferably (iii ′) to (vi ′) or (vii ′) to (x ′). It is desirable to be in a range that satisfies the range.

本発明の偏光性回折素子では、複数の測定点で測定した波長λ1における透過波面収差
の平均値が25mλ以下、より好ましくは20mλ以下、さらに好ましくは15mλ以下であることが望ましい。
In the polarizing diffraction element of the present invention, the average value of the transmitted wavefront aberration at the wavelength λ 1 measured at a plurality of measurement points is preferably 25 mλ or less, more preferably 20 mλ or less, and even more preferably 15 mλ or less.

本発明の偏光性回折素子は、高い面内均一性を有するものとでき、たとえば後述する実施例に記載の評価法による光学特性の面内均一性を、95%以上、好ましくは97%以上、より好ましくは99%以上とすることができる。   The polarizing diffraction element of the present invention can have high in-plane uniformity. For example, the in-plane uniformity of the optical characteristics according to the evaluation method described in Examples described later is 95% or more, preferably 97% or more. More preferably, it can be 99% or more.

以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、各性状は次のようにして測定し、評価した。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. Each property was measured and evaluated as follows.

(1)常光透過率、異常光透過率および面内均一性
大塚電子社製RETS−1200VAを用い、光径2mmφの条件で、偏光性回折素子の、光学異方性材料の常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の常光透過率To(λ)と光学異方性材料の異常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の異常光透過率Te(λ)をそれぞれ10cm角の正方形面積内にて2mm間隔で2500点測定し、平均値ao(λ)、ae(λ)を求めた。これら2500測定点の結果より、常光透過率及び異常光透過率の面内均一性を下記式(vii)により求めた。
(1) Ordinary light transmittance, extraordinary light transmittance and in-plane uniformity Using RETS-1200VA manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. in the ordinary light refractive index direction of the optically anisotropic material of the polarizing diffraction element under the condition of a light diameter of 2 mmφ. In contrast, normal light transmittance To (λ) of perpendicular incident light having a polarization plane parallel to the parallel direction and extraordinary light transmittance of perpendicular incident light having a polarization plane parallel to the extraordinary refractive index direction of the optically anisotropic material. Te (λ) was measured at 2500 points at intervals of 2 mm within a square area of 10 cm square, and average values a o (λ) and a e (λ) were obtained. From the results of these 2500 measurement points, the in-plane uniformity of ordinary light transmittance and extraordinary light transmittance was determined by the following formula (vii).

X/2500×100(%) ・・・ (vii)
[式(vii)中、Xは常光透過率To(λ1)≧95%であり、To(λ2)≧95%であり、異常光透過率Te(λ1)≦5%であり、且つTe(λ2)≦15%を満たす測定点もしくは、常光透過率To(λ1)≧95%であり、To(λ2)≧95%であり、異常光透過率Te(λ1)≦15%であり、且つTe(λ2)≦5%の数]
X / 2500 × 100 (%) (vii)
[In the formula (vii), X is ordinary light transmittance To (λ 1 ) ≧ 95%, To (λ 2 ) ≧ 95%, abnormal light transmittance Te (λ 1 ) ≦ 5%, and Measurement point satisfying Te (λ 2 ) ≦ 15% or ordinary light transmittance To (λ 1 ) ≧ 95%, To (λ 2 ) ≧ 95%, and abnormal light transmittance Te (λ 1 ) ≦ 15 % And Te (λ 2 ) ≦ 5%]

(2)波面収差
フジノン社製レーザー干渉計R−10を用い、波長656nm、光径2mmφのレーザー光を用いて、偏光性回折素子の波面収差として全面RMS(λrms)をそれぞれ10cm角の正方形面積内にて10mm間隔で100点測定し、平均値λrmsaveを求めた。これら100測定点の結果より、測定された値が15mλ以下の点をカウントし、その点数を面内均一性(%)とした。
(2) Wavefront aberration Using a laser interferometer R-10 manufactured by Fujinon Co., Ltd., using a laser beam having a wavelength of 656 nm and a light diameter of 2 mmφ, the entire RMS (λrms) as a wavefront aberration of the polarizing diffraction element is a square area of 10 cm square. 100 points were measured at intervals of 10 mm inside to obtain an average value λrms ave . From the results of these 100 measurement points, points where the measured value was 15 mλ or less were counted, and the number of points was defined as in-plane uniformity (%).

(3)反射率
反射防止層を設けた面の反対側の表面を黒色スプレーで塗装し、分光反射率測定装置(大型試料室積分球付属装置150−09090を組み込んだ分光光度計U−3410、日立製作所(株)製)により、偏光性回折素子の波長660nmおよび785nmにおける反射率を反射防止層側から測定して評価した。具体的には、アルミの蒸着膜における反射率を基準(100%)として、反射率を660nmおよび785nmにて測定した。
(3) The surface opposite to the surface provided with the reflectance antireflection layer is painted with black spray, and a spectral reflectance measuring device (a spectrophotometer U-3410 incorporating a large sample chamber integrating sphere attachment device 150-09090, (Manufactured by Hitachi, Ltd.), the reflectance of the polarizing diffraction element at wavelengths of 660 nm and 785 nm was measured from the antireflection layer side and evaluated. Specifically, the reflectance was measured at 660 nm and 785 nm, with the reflectance of the deposited aluminum film as a reference (100%).

(4)ガラス転移温度(Tg)
セイコーインスツルメンツ社製DSC6200を用いて、昇温速度を毎分20℃、窒素気流下で測定を行った。樹脂のTgは、微分示差走査熱量の最大ピーク温度(A点)及び最大ピーク温度より−20℃の温度(B点)を示差走査熱量曲線上にプロットし、B点を起点とするベースライン上の接線とA点を起点とする接線との交点として求めた。紫外線硬化型アクリル樹脂のTgは、強制共振振動型の動的粘弾性測定装置を用いて、硬化フィルムとしてのガラス転移温度を測定した。具体的には、硬化フィルムに周波数10Hzの振動を与えながら、昇温速度3℃/分で、損失正接を測定した。損失正接が最大値を示した温度をガラス転移温度(Tg)とした。
(4) Glass transition temperature (Tg)
Using a DSC6200 manufactured by Seiko Instruments Inc., the temperature increase rate was measured at 20 ° C. per minute under a nitrogen stream. The Tg of the resin is plotted on the differential scanning calorific value maximum peak temperature (point A) and the temperature at −20 ° C. from the maximum peak temperature (point B) on the differential scanning calorimetry curve. And the intersection of the tangent starting from point A. The Tg of the ultraviolet curable acrylic resin was determined by measuring the glass transition temperature as a cured film using a forced resonance vibration type dynamic viscoelasticity measuring apparatus. Specifically, the loss tangent was measured at a rate of temperature increase of 3 ° C./min while applying vibration with a frequency of 10 Hz to the cured film. The temperature at which the loss tangent showed the maximum value was defined as the glass transition temperature (Tg).

(5)全光線透過率、ヘイズ
スガ試験機社製ヘイズメーター(HGM−2DP型)を使用してフィルムの全光線透過率を測定した。
(5) Total light transmittance was using Haze Suga Test Instruments Co. haze meter (HGM-2DP type) measuring the total light transmittance of the film.

(6)屈折率
Metricon社製のプリズムカップラ(PC2010型)を用いて、408nm、632.8nmおよび830nmでの屈折率を測定し、Cauchyの分散式でフィッティングを行い410nmから800nmの波長範囲における25℃での屈折率を求めた。
(6) Refractive index The refractive index at 408 nm, 632.8 nm, and 830 nm is measured using a prism coupler (PC2010 type) manufactured by Metricon, and fitting is performed using the Cauchy's dispersion formula, and 25 in the wavelength range from 410 nm to 800 nm. The refractive index at ° C was determined.

[合成例1](樹脂(A−1)(環状オレフィン系樹脂)の合成)
8−メチル−8−メトキシカルボニルテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン(DNM)225質量部と、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン(ノルボルネン)25質量部とを単量体として用い、1−ヘキセン(分子量調節剤)27質量部と、トルエン(開環重合反応用溶媒)750質量部とともに、窒素置換した反応容器に仕込み、この溶液を60℃に加熱した。次いで、反応容器内の溶液に、重合触媒として、トリエチルアルミニウムのトルエン溶液(1.5mol/リットル)0.62質量部と、tert−ブタノールおよびメタノールで変性した六塩化タングステン(tert−ブタノール:メタノール:タングステン=0.35mol:0.3mol:1mol)のトルエン溶液(濃度0.05mol/リットル)3.7質量部とを添加し、この溶液を80℃で3時間加熱攪拌することにより開環重合反応させて開環重合体溶液を得た。この重合反応における重合転化率は97%であった。
[Synthesis Example 1] (Synthesis of Resin (A-1) (Cyclic Olefin Resin))
8-methyl-8-methoxycarbonyltetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] -3-dodecene (DNM) 225 parts by mass and bicyclo [2.2.1] hept-2-ene (norbornene) 25 parts by mass are used as monomers, and 1-hexene (molecular weight adjustment) Agent) 27 parts by mass and toluene (solvent for ring-opening polymerization reaction) 750 parts by mass were charged into a nitrogen-substituted reaction vessel, and this solution was heated to 60 ° C. Subsequently, 0.62 parts by mass of a toluene solution of triethylaluminum (1.5 mol / liter) as a polymerization catalyst and tungsten hexachloride modified with tert-butanol and methanol (tert-butanol: methanol: Ring addition polymerization reaction was performed by adding 3.7 parts by mass of a toluene solution (concentration 0.05 mol / liter) of tungsten = 0.35 mol: 0.3 mol: 1 mol) and heating and stirring this solution at 80 ° C. for 3 hours. To obtain a ring-opening polymer solution. The polymerization conversion rate in this polymerization reaction was 97%.

このようにして得られた開環重合体を水素添加反応することにより水素添加重合体(以下、「樹脂(A−1)」という。)を得た。
このようにして得られた樹脂(A−1)のTgは130℃であった。
A hydrogenated polymer (hereinafter referred to as “resin (A-1)”) was obtained by hydrogenating the ring-opened polymer thus obtained.
The Tg of the resin (A-1) thus obtained was 130 ° C.

[合成例2](樹脂(A−2)(環状オレフィン系樹脂)の合成)
DNM71質量部、ジシクロペンタジエン(トリシクロ[4.3.0.12,5]デカ−3
,7−ジエン)(DCP)15質量部、およびノルボルネン(NB)1質量部を単量体として用い、分子量調節剤の1−へキセン 18質量部、およびトルエン 200質量部とともに、窒素置換した反応容器に仕込んで100℃に加熱した。
[Synthesis Example 2] (Synthesis of Resin (A-2) (Cyclic Olefin Resin))
71 parts by mass of DNM, dicyclopentadiene (tricyclo [4.3.0.1 2,5 ] deca-3
, 7-diene) (DCP) 15 parts by mass and norbornene (NB) 1 part by mass as a monomer, together with 18 parts by mass of molecular weight regulator 1-hexene and 200 parts by mass of toluene, nitrogen-substituted reaction The container was charged and heated to 100 ° C.

これにトリエチルアルミニウム 0.005質量部、メタノール変性WCl6(無水メタノール:PhPOCl2:WCl6=103:630:427 質量比)0.005質量部を加えて1分反応させ、次いで、DCP 10質量部とNB3質量部を5分で追加添加して、さらに45分反応させることにより、DNMに由来する構成単位/DCPに由来する構成単位/NBに由来する構成単位=69.77/26.01/4.23(質量%)の共重合体を得た。 To this, 0.005 parts by mass of triethylaluminum and 0.005 parts by mass of methanol-modified WCl 6 (anhydrous methanol: PhPOCl 2 : WCl 6 = 103: 630: 427 mass ratio) were added and reacted for 1 minute, and then 10 parts by mass of DCP. And 5 parts by mass of NB are further added in 5 minutes, and further reacted for 45 minutes, whereby a structural unit derived from DNM / a structural unit derived from DCP / a structural unit derived from NB = 69.77 / 26.01. /4.23 (mass%) copolymer was obtained.

次いで、得られた共重合体を水素添加反応をすることにより、水素添加共重合体を得た(以下、「樹脂(A−2)」という)。
このようにして得られた樹脂(A−2)のTgは131℃であった。
Subsequently, the obtained copolymer was subjected to a hydrogenation reaction to obtain a hydrogenated copolymer (hereinafter referred to as “resin (A-2)”).
The Tg of the resin (A-2) thus obtained was 131 ° C.

[合成例3](樹脂(A−3)(環状オレフィン系樹脂)の合成)
テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン53質量部と、8−エチリデンテトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−3−ドデセン46質量部と、トリシクロ[4.3.0.12,5]−デカ−3,7−ジエン66質量部とを使用し、1−ヘキセン(分子量調節剤)の添加量を22質量部とし、開環重合反応用溶媒としてトルエンの代わりにシクロヘキサンを使用したこと以外は、合成例1と同様にして水素添加重合体(以下、「樹脂(A−3)」という)を得た。
得られた樹脂(A−3)のガラス転移温度(Tg)は125℃であった。
[Synthesis Example 3] (Synthesis of Resin (A-3) (Cyclic Olefin Resin))
Tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] -3-dodecene 53 parts by mass and 8-ethylidenetetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] -3-dodecene (46 parts by mass) and tricyclo [4.3.0.1 2,5 ] -deca-3,7-diene (66 parts by mass) were used, and 1-hexene (molecular weight regulator) was used. ) Was added in an amount of 22 parts by mass, and a hydrogenated polymer (hereinafter referred to as “resin (A-3)” was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that cyclohexane was used instead of toluene as a solvent for the ring-opening polymerization reaction. ").
The obtained resin (A-3) had a glass transition temperature (Tg) of 125 ° C.

[合成例4](ポリイミドの合成)
テトラカルボン酸二無水物として、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物22.4g(0.1モル)、ジアミン化合物として4,4'−ジアミノジフェニルメタン19.8g(0.1モル)を、N−メチル−2−ピロリドン800gに溶解させ、60℃で4時間反応させた。次いで、反応溶液を大過剰のメチルアルコールに注いで反応生成物を沈澱させた。その後、メチルアルコールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥させることにより、対数粘度0.32dl/gのポリアミック酸390gを得た。得られたポリアミック酸25gをN−メチル−2−ピロリドン475gに溶解させ、ピリジン39.5gおよび無水酢酸30.6gを添加し110℃で4時間脱水閉環させ、上記と同様にして沈殿、洗浄、減圧を行い、対数粘度0.64dl/g、イミド化率92%のポリイミド19.5gを得た。
[Synthesis Example 4] (Synthesis of polyimide)
As tetracarboxylic dianhydride, 2,2.4 g (0.1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, and 19.8 g (0.1 mol) of 4,4′-diaminodiphenylmethane as a diamine compound Was dissolved in 800 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacted at 60 ° C. for 4 hours. The reaction solution was then poured into a large excess of methyl alcohol to precipitate the reaction product. Thereafter, it was washed with methyl alcohol and dried at 40 ° C. under reduced pressure for 15 hours to obtain 390 g of polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.32 dl / g. 25 g of the obtained polyamic acid was dissolved in 475 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 39.5 g of pyridine and 30.6 g of acetic anhydride were added, and dehydration and ring closure were performed at 110 ° C. for 4 hours. The pressure was reduced to obtain 19.5 g of polyimide having a logarithmic viscosity of 0.64 dl / g and an imidization rate of 92%.

[合成例5](ポリアミック酸エステルの合成)
2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物0.1モル(22.4g)とp−フェニレンジアミン0.1モル(10.8g)をN−メチル−2−ピロリドン300gに溶解させ、60℃で6時間反応させた。次いで、反応混合物を大過剰のメタノールに注ぎ、反応生成物を沈澱させた。その後、メタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥させて、ポリアミック酸27.4gを得た。得られたポリアミック酸16.6gにN−メチル−2−ピロリドン350g、1−ブロモ−6−(4−カルコニルオキシ)ヘキサン38.7gおよび炭酸カリウム13.8gを添加し、120℃で4時間反応させた。次いで、反応混合液を水に注ぎ、反応生成物を沈澱させた。得られた沈殿物を水で洗浄し減圧下で15時間乾燥させて、ポリアミック酸エステル35.4gを得た。
[Synthesis Example 5] (Synthesis of polyamic acid ester)
0.1 mol (22.4 g) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride and 0.1 mol (10.8 g) of p-phenylenediamine were dissolved in 300 g of N-methyl-2-pyrrolidone. The reaction was carried out at 6 ° C. for 6 hours. The reaction mixture was then poured into a large excess of methanol to precipitate the reaction product. Thereafter, it was washed with methanol and dried at 40 ° C. under reduced pressure for 15 hours to obtain 27.4 g of polyamic acid. To 16.6 g of the obtained polyamic acid, 350 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 38.7 g of 1-bromo-6- (4-chalconyloxy) hexane and 13.8 g of potassium carbonate were added, and the mixture was heated at 120 ° C. for 4 hours. Reacted. The reaction mixture was then poured into water to precipitate the reaction product. The obtained precipitate was washed with water and dried under reduced pressure for 15 hours to obtain 35.4 g of a polyamic acid ester.

[合成例6](ウレタンアクリレートの合成)
攪拌機を備えた反応容器に、2−フェノキシエチルアクリレートを49.96質量部、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾールを0.01質量部、ジラウリル酸ジ−n−ブチル錫0.04質量部、トリレンジイソシアネートを17.74質量部加え、5〜15℃に冷却した。温度が10℃以下になったところで、2−ヒドロキシエチルアクリレート11.84質量部を攪拌しながら滴下し、液温度を20〜35℃で制御しながら1時間攪拌した。その後、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加ジオール(日油(株)製 DA−400)を20.40質量部仕込み、55〜65℃で3時間反応を続け、残留イソシアネートが0.1質量%以下になった時を反応終了とし、ウレタンアクリレートを得た。
[Synthesis Example 6] (Synthesis of urethane acrylate)
In a reaction vessel equipped with a stirrer, 49.96 parts by mass of 2-phenoxyethyl acrylate, 0.01 parts by mass of 2,6-di-t-butyl-p-cresol, di-n-butyltin dilaurate 04 parts by mass and 17.74 parts by mass of tolylene diisocyanate were added and cooled to 5 to 15 ° C. When the temperature reached 10 ° C. or lower, 11.84 parts by mass of 2-hydroxyethyl acrylate was added dropwise with stirring, and the mixture was stirred for 1 hour while controlling the liquid temperature at 20 to 35 ° C. Thereafter, 20.40 parts by mass of bisphenol A alkylene oxide-added diol (DAO-400 manufactured by NOF Corporation) was charged, and the reaction was continued at 55 to 65 ° C. for 3 hours, so that the residual isocyanate became 0.1% by mass or less. The reaction was terminated and urethane acrylate was obtained.

[調製例1](紫外線硬化型アクリル樹脂の調製)
攪拌機を備えた反応容器に、次に示す配合比(質量部)で各成分を仕込み、50℃で1時間攪拌混合して、液状組成物を得た。具体的な配合比は、合成例6で得たウレタンアクリレート9.8質量部、トリメチロールプロパントリアクリレート13.7質量部、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸アクリル酸エステル29.4質量部、ポリオキシアルキレンビスフェノールAジアクリレート32.3質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート/ジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物4.9質量部、N−ビニル−2−ピロリドン7.8質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン1.5質量部、チオジエチレンビス(3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)0.3質量部、ジエチルアミン0.1質量部、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステル0.3質量部、以上合計で100.1質量部とした。得られた液状組成物としての紫外線硬化型アクリル材料の粘度は、JIS K7117に従い、回転粘度計を用いて25℃における値で540mPa・sであり、紫外線硬化後の樹脂のTgは120℃、屈折率(Nu)は660nmにおいて1.534、785nmにおいて1.530であった。
[Preparation Example 1] (Preparation of UV curable acrylic resin)
Each component was charged into a reaction vessel equipped with a stirrer at the following blending ratio (parts by mass), and stirred at 50 ° C. for 1 hour to obtain a liquid composition. The specific blending ratio was 9.8 parts by mass of urethane acrylate obtained in Synthesis Example 6, 13.7 parts by mass of trimethylolpropane triacrylate, 29.4 parts by mass of tris (2-hydroxyethyl) isocyanuric acid acrylate, 32.3 parts by mass of polyoxyalkylene bisphenol A diacrylate, 4.9 parts by mass of a mixture of dipentaerythritol hexaacrylate / dipentaerythritol pentaacrylate, 7.8 parts by mass of N-vinyl-2-pyrrolidone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl 1.5 parts by weight of ketone, 0.3 parts by weight of thiodiethylenebis (3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate), 0.1 part by weight of diethylamine, polyoxyalkylene alkyl ether phosphorus 0.3 parts by mass of an acid ester, It was 100.1 parts by weight on the total. The viscosity of the ultraviolet curable acrylic material as the obtained liquid composition is 540 mPa · s at 25 ° C. using a rotational viscometer according to JIS K7117, and the Tg of the resin after UV curing is 120 ° C. The rate (Nu) was 1.534 at 660 nm and 1.530 at 785 nm.

[調製例1](配向層形成用組成物(B−1)の調製)
ポリビニルアルコールの水酸基を置換基−OCOPhO(CH24OCOCH=CH2で0.2mol%、置換基−OCOCH3で11.8mol%置換した構造を有する、ケン化度88mol%、重合度300の変性ポリビニルアルコールの粉体を、蒸留水100重量部に対して5重量部混合し、メタノールを35重量部加えて溶解させた。この溶液を孔径1μmのフィルターを用いて濾過し、配向層形成用組成物(B−1)を調製した。
[Preparation Example 1] (Preparation of alignment layer forming composition (B-1))
It has a structure in which the hydroxyl group of polyvinyl alcohol is substituted by 0.2 mol% of substituents —OCOPhO (CH 2 ) 4 OCOCH═CH 2 and 11.8 mol% of substituents —OCOCH 3 , having a saponification degree of 88 mol% and a polymerization degree of 300 5 parts by weight of the modified polyvinyl alcohol powder was mixed with 100 parts by weight of distilled water, and 35 parts by weight of methanol was added and dissolved. This solution was filtered using a filter having a pore diameter of 1 μm to prepare an alignment layer forming composition (B-1).

[調製例2](配向層形成用組成物(B−2)の調製)
合成例4で得たポリイミドを、γ−ブチロラクトンに溶解させて、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリエトキシシランを重合体100重量部に対して0.75重量部溶解させ、固形分濃度4重量%の溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターを用いて濾過し、配向層形成用組成物(B−2)を調製した。
[Preparation Example 2] (Preparation of alignment layer forming composition (B-2))
The polyimide obtained in Synthesis Example 4 was dissolved in γ-butyrolactone, and 0.75 parts by weight of N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane was dissolved with respect to 100 parts by weight of the polymer. A weight percent solution was obtained. This solution was filtered using a filter having a pore diameter of 1 μm to prepare an alignment layer forming composition (B-2).

[調製例3](配向層形成用組成物(B−3)の調製)
合成例5で得たポリアミック酸エステルを、γ−ブチロラクトンに溶解させて、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリエトキシシランを重合体100重量部に対して0.75重量部溶解させ、固形分濃度4重量%の溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターを用いて濾過し、配向層形成用組成物(B−3)を調製した。
[Preparation Example 3] (Preparation of alignment layer forming composition (B-3))
The polyamic acid ester obtained in Synthesis Example 5 was dissolved in γ-butyrolactone to dissolve 0.75 parts by weight of N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane with respect to 100 parts by weight of the polymer, A solution having a concentration of 4% by weight was obtained. This solution was filtered using a filter having a pore diameter of 1 μm to prepare an alignment layer forming composition (B-3).

[調製例4](配向層形成用組成物(B−4)の調製)
攪拌機を備えた反応容器に、次に示す配合比(質量部)で各成分を仕込み、室温で1時間攪拌混合して、液状組成物を得た。具体的な配合比は、ジシクロペンタニルオキシエチルアクリレート90.1質量部、イソシアヌレートトリアクリレート7.2質量部、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン2.7質量部、以上合計で100.0質量部とした。得られた液状組成物としての紫外線硬化型アクリル材料の粘度は、JIS K7117に従い、回転粘度計を用いて25℃における値で24mPa・sであり、紫外線を照射することにより配向層形成用組成物(B−4)を得た。
[Preparation Example 4] (Preparation of alignment layer forming composition (B-4))
Each component was charged into a reaction vessel equipped with a stirrer at the following blending ratio (parts by mass), and stirred and mixed at room temperature for 1 hour to obtain a liquid composition. The specific blending ratio was 90.1 parts by mass of dicyclopentanyloxyethyl acrylate, 7.2 parts by mass of isocyanurate triacrylate, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane- 1-one was 2.7 parts by mass, and the total amount was 100.0 parts by mass. The viscosity of the ultraviolet curable acrylic material as the obtained liquid composition is 24 mPa · s at 25 ° C. using a rotational viscometer according to JIS K7117, and the composition for forming an alignment layer is irradiated with ultraviolet rays. (B-4) was obtained.

[調製例5](光学等方性材料形成用組成物(D−1)の調製)
攪拌機を備えた反応容器に、次に示す配合比(質量部)で各成分を仕込み、50℃で1時間攪拌混合して、組成物(D−1)を得た。具体的な配合比は、合成例6で得たウレタンアクリレート7.8質量部、トリメチロールプロパントリアクリレート11.7質量部、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸アクリル酸エステル31.4質量部、ポリオキシアルキレンビスフェノールAジアクリレート32.3質量部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート/ジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物4.9質量部、N−ビニル−2−ピロリドン9.8質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン1.5質量部、チオジエチレンビス(3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)0.3質量部、ジエチルアミン0.1質量部、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステル0.3質量部、以上合計で100.1質量部とした。得られた組成物(D−1)の粘度は、JIS K7117に従い、回転粘度計を用いて25℃における値で540mPa・sであり、紫外線硬化後の樹脂のTgは120℃、屈折率(Nu)は660nmにおいて1.534、785nmにおいて1.530であった。
[Preparation Example 5] (Preparation of optically isotropic material forming composition (D-1))
Each component was charged in a reaction vessel equipped with a stirrer at the following blending ratio (parts by mass), and stirred and mixed at 50 ° C. for 1 hour to obtain a composition (D-1). The specific blending ratio was 7.8 parts by mass of urethane acrylate obtained in Synthesis Example 6, 11.7 parts by mass of trimethylolpropane triacrylate, 31.4 parts by mass of tris (2-hydroxyethyl) isocyanuric acid acrylate ester, Polyoxyalkylene bisphenol A diacrylate 32.3 parts by mass, dipentaerythritol hexaacrylate / dipentaerythritol pentaacrylate mixture 4.9 parts by mass, N-vinyl-2-pyrrolidone 9.8 parts by mass, 1-hydroxycyclohexyl phenyl 1.5 parts by weight of ketone, 0.3 parts by weight of thiodiethylenebis (3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate), 0.1 part by weight of diethylamine, polyoxyalkylene alkyl ether phosphorus 0.3 parts by mass of an acid ester, It was 100.1 parts by weight on the total. The viscosity of the obtained composition (D-1) is 540 mPa · s as measured at 25 ° C. using a rotational viscometer in accordance with JIS K7117. The Tg of the resin after UV curing is 120 ° C. and the refractive index (Nu). ) Was 1.534 at 660 nm and 1.530 at 785 nm.

[調製例6](光学等方性材料形成用組成物(D−2)の調製)
攪拌機を備えた反応容器に、次に示す配合比(質量部)で各成分を仕込み、室温で1時間攪拌混合して、組成物(D−2)を得た。具体的な配合比は、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート12.1質量部、2−フェノキシエチルアクリレート5.0質量部、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート79.9質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン3.0質量部、以上合計で100.0質量部とした。得られた組成物(D−2)の粘度は、JIS K7117に従い、回転粘度計を用いて25℃における値で21mPa・sであり、紫外線硬化後の樹脂の屈折率(Nu)は660nmにおいて1.530、785nmにおいて1.528であった。
[Preparation Example 6] (Preparation of optically isotropic material forming composition (D-2))
Each component was charged in a reaction vessel equipped with a stirrer at the following blending ratio (parts by mass), and stirred and mixed at room temperature for 1 hour to obtain a composition (D-2). Specifically, the blending ratio was 12.1 parts by mass of 1,6-hexanediol diacrylate, 5.0 parts by mass of 2-phenoxyethyl acrylate, 79.9 parts by mass of dicyclopentenyloxyethyl acrylate, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone. The total amount was 3.0 parts by mass and 100.0 parts by mass in total. The viscosity of the obtained composition (D-2) is 21 mPa · s at 25 ° C. using a rotational viscometer according to JIS K7117, and the refractive index (Nu) of the resin after UV curing is 1 at 660 nm. 1.528 at 530 and 785 nm.

[調製例7](光学等方性材料形成用組成物(D−3)の調製)
攪拌機を備えた反応容器に、次に示す配合比(質量部)で各成分を仕込み、室温で1時間攪拌混合して、組成物(D−3)を得た。具体的な配合比は、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート51.2 質量部、2−フェノキシエチルアクリレート26.2質量部、イソシアヌレートトリアクリレート19.7質量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン2.9質量部、以上合計で100.0質量部とした。得られた組成物(D−3)の粘度は、JIS K7117に従い、回転粘度計を用いて25℃における値で17mPa・sであり、紫外線硬化後の樹脂の屈折率(Nu)は660nmにおいて1.520、785nmにおいて1.517であった。
[Preparation Example 7] (Preparation of optically isotropic material forming composition (D-3))
Each component was charged in a reaction vessel equipped with a stirrer at the following blending ratio (parts by mass), and stirred and mixed at room temperature for 1 hour to obtain a composition (D-3). Specific blending ratios are as follows: 1,6-hexanediol diacrylate 51.2 parts by mass, 2-phenoxyethyl acrylate 26.2 parts by mass, isocyanurate triacrylate 19.7 parts by mass, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone 2. The total amount was 90.0 parts by mass. The viscosity of the obtained composition (D-3) is 17 mPa · s at 25 ° C. using a rotational viscometer according to JIS K7117, and the refractive index (Nu) of the resin after UV curing is 1 at 660 nm. 1.520 at 520 and 785 nm.

[製造例1](基材(a−1)の製造)
合成例1で得た樹脂(A−1)と酸化防止剤としてペンタエリスリチルテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]を、二軸押出機(東芝機械株式会社製;TEM−48)を用いて押出し、ストランドダイより流出させた樹脂ストランドを冷却水槽で冷却の後、ストランドカッターに送り込み、米粒状に裁断し、造粒樹脂(透明樹脂(A−1))を得た。酸化防止剤添加量は、樹脂100質量部に対して0.1質量部とした。
[Production Example 1] (Production of substrate (a-1))
Resin (A-1) obtained in Synthesis Example 1 and pentaerythrityl tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] as an antioxidant were mixed with a twin-screw extruder (Toshiba). Extruded using Machine Co., Ltd .; TEM-48), the resin strand discharged from the strand die was cooled in a cooling water tank, then sent to a strand cutter, cut into rice granules, and granulated resin (transparent resin (A- 1)) was obtained. The amount of antioxidant added was 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin.

この造粒樹脂を単軸押出機(90mmΦ)を用いて、厚み130μmの樹脂フィルムを得た(以下、「基材(a−1)」という)。得られたフィルムの残留溶媒量は0.1%であり、全光線透過率は93%で、ガラス転移温度(Tg)は130℃であった。   Using this granulated resin, a resin film having a thickness of 130 μm was obtained using a single screw extruder (90 mmΦ) (hereinafter referred to as “base material (a-1)”). The residual solvent amount of the obtained film was 0.1%, the total light transmittance was 93%, and the glass transition temperature (Tg) was 130 ° C.

[製造例2](基材(a−2)の製造)
製造例1において、樹脂(A−1)に代えて、合成例2で得た樹脂(A−2)を用いたこと以外は、製造例1と同様にして、厚み130μmの樹脂フィルムを得た(以下、「基材(a−2)」という)。得られたフィルムの残留溶媒量は0.1%であり、全光線透過率は93%で、ガラス転移温度(Tg)は131℃であった。
[Production Example 2] (Production of substrate (a-2))
In Production Example 1, a resin film having a thickness of 130 μm was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the resin (A-2) obtained in Synthesis Example 2 was used instead of the resin (A-1). (Hereinafter referred to as “base material (a-2)”). The film obtained had a residual solvent amount of 0.1%, a total light transmittance of 93%, and a glass transition temperature (Tg) of 131 ° C.

[製造例3](基材(a−5)の製造)
製造例1において、樹脂(A−1)に代えて、合成例3で得た樹脂(A−3)を用いたこと以外は、製造例1と同様にして、厚み100μmの樹脂フィルムを得た(以下、「基材(a−5)」という)。得られたフィルムの残留溶媒量は0.1%であり、全光線透過率は93%で、ガラス転移温度(Tg)は124℃であった。
[Production Example 3] (Production of substrate (a-5))
In Production Example 1, a resin film having a thickness of 100 μm was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the resin (A-3) obtained in Synthesis Example 3 was used instead of the resin (A-1). (Hereinafter referred to as “base material (a-5)”). The film obtained had a residual solvent amount of 0.1%, a total light transmittance of 93%, and a glass transition temperature (Tg) of 124 ° C.

[実施例1]
製造例1で得た基材(a−1)の片面に、株式会社飯沼ゲージ製作所製ラビング機でロール回転数を600rpm、フィルム搬送速度を3m/分、ロール押し込み量を0.3mmとしてラビング処理をラビング方向がフィルム長手方向に平行となるように行い基材(a'−1)を得た。次いで、井上金属工業製INVEXラボコーターにて200メッシュの小径グラビアロールを用いて、メルク株式会社製の紫外線硬化型液晶材料であるRMM727が100質量部に対して溶剤であるメチルエチルケトンを35質量部添加したものを50℃条件下で基材(a'−1)のラビング処理をして分子配向能を付与した面に塗布して乾燥、配向させ厚み4μmの光学異方性層を形成した。基材(a'−1)上の光学異方性層の屈折率を測定したところ直線偏光性の波長660nmの光において異常光屈折率Ne=1.678、常光屈折率No=1.542、785nmにおいて異常光屈折率Ne=1.665、常光屈折率No=1.535であった。
[Example 1]
On one side of the base material (a-1) obtained in Production Example 1, a rubbing treatment was performed using a rubbing machine manufactured by Iinuma Gauge Co., Ltd. with a roll rotation speed of 600 rpm, a film conveyance speed of 3 m / min, and a roll pushing amount of 0.3 mm. Was performed so that the rubbing direction was parallel to the film longitudinal direction, to obtain a substrate (a′-1). Next, 35 parts by mass of methyl ethyl ketone as a solvent was added to 100 parts by mass of RMM727, which is an ultraviolet curable liquid crystal material manufactured by Merck Co., Ltd., using an INVEX lab coater manufactured by Inoue Metal Industry Co., Ltd. using a 200 mesh small-diameter gravure roll. The substrate (a′-1) was rubbed under a condition of 50 ° C., applied to a surface imparted with molecular orientation ability, dried and oriented to form an optically anisotropic layer having a thickness of 4 μm. When the refractive index of the optically anisotropic layer on the substrate (a′-1) was measured, extraordinary refractive index Ne = 1.678, ordinary refractive index No = 1.542 in linearly polarized light with a wavelength of 660 nm, At 785 nm, the extraordinary refractive index Ne = 1.665 and the ordinary refractive index No = 1.535.

次いで、凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部が転写されるように調製した転写ロールを用いて、塗布面に凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部を転写させた。なお、転写ロール表面の凹部と凸部は、ロールの円周方向に沿って凹凸の溝が形成されるように調製した。   Next, using the transfer roll prepared so that the pattern part in which the concave part and the convex part are continuously formed is transferred, the pattern part in which the concave part and the convex part are continuously formed is transferred to the coating surface. It was. The concave and convex portions on the surface of the transfer roll were prepared so that concave and convex grooves were formed along the circumferential direction of the roll.

転写するのと同時に高圧水銀ランプを用いて紫外線を基材(a'−1)のパターンを有さない面側から500mJ/cm2のエネルギー量で照射して凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部を形成し、基材(b−1)を得た。凸部の幅は2.5μm、凹部の幅は2.5μmとし、凹部の深さは2.6μmとした。次に、形成された凹部へ、井上金属工業製INVEXラボコーターにて300メッシュの小径グラビアロールを用いて、調製例5で得た光学等方性材料形成用組成物(D−1)を塗布し、高圧水銀ランプを用いて紫外線を、パターンを有さない側から500mJ/cm2のエネルギー量で照射して硬化させることで、光学等方性材料よりなる充填部を形成し、基材(c−1)を得た。光学等方性材料の厚みは、凹部の底部から最表層までが4μmであった。 Simultaneously with the transfer, the concave portion and the convex portion are continuously formed by irradiating ultraviolet rays with an energy amount of 500 mJ / cm 2 from the surface side not having the pattern of the substrate (a′-1) using a high-pressure mercury lamp. The formed pattern part was formed and the base material (b-1) was obtained. The width of the convex portion was 2.5 μm, the width of the concave portion was 2.5 μm, and the depth of the concave portion was 2.6 μm. Next, the optically isotropic material-forming composition (D-1) obtained in Preparation Example 5 was applied to the formed recesses using a 300-mesh small-diameter gravure roll using an INVEX laboratory coater manufactured by Inoue Metal Industry. Then, a filled portion made of an optically isotropic material is formed by irradiating and curing ultraviolet rays with an energy amount of 500 mJ / cm 2 from the side having no pattern using a high-pressure mercury lamp, and a base material (c -1) was obtained. The thickness of the optically isotropic material was 4 μm from the bottom of the recess to the outermost layer.

基材(c−1)の両面に反射防止処理を行い、偏光性回折素子(1)を得た。得られた偏光性回折素子(1)の2500点測定の常光透過率の平均値ao(λ)は、直線偏光性の波長660nmの光においてao(λ1)=98.8%、波長785nmにおいてao(λ2)=99.5%であり、異常光透過率の平均値は、波長660nmにおいてae(λ1)=2.5%、波長785nmにおいてae(λ2)=7.7%であった。また、面内均一性は100%であった。反射率は、パターンおよび充填部を有する側(パターン側)の面で660nmにおいて0.1%、波長785nmにおいて0.1%であり、基材(a'−1)側(基材側)の面で660nmにおいて0.2%、波長785nmにおいて0.2%であった。また、波面収差を測定した結果、λrmsave=10mλ、面内均一性は100%であり、平坦な面ができていることが分かった。
偏光性回折素子の厚みは139μmであった。得られた偏光性回折素子の評価結果を表1に示す。
Antireflection treatment was performed on both surfaces of the substrate (c-1) to obtain a polarizing diffraction element (1). The average value of ordinary light transmittance ao (λ) of the obtained polarizing diffraction element (1) measured at 2500 points is ao (λ 1 ) = 98.8% for linearly polarized light having a wavelength of 660 nm and a wavelength of 785 nm. ao (λ 2 ) = 99.5%, and the average value of the extraordinary light transmittance is ae (λ 1 ) = 2.5% at a wavelength of 660 nm, and ae (λ 2 ) = 7.7% at a wavelength of 785 nm. there were. The in-plane uniformity was 100%. The reflectance is 0.1% at 660 nm on the surface having the pattern and the filling portion (pattern side) and 0.1% at the wavelength of 785 nm, and is on the substrate (a′-1) side (substrate side). The surface was 0.2% at 660 nm and 0.2% at a wavelength of 785 nm. As a result of measuring the wavefront aberration, it was found that λrms ave = 10 mλ, in-plane uniformity was 100%, and a flat surface was formed.
The thickness of the polarizing diffraction element was 139 μm. The evaluation results of the obtained polarizing diffraction element are shown in Table 1.

[実施例2]
製造例2で得た基材(a−2)を、延伸機炉内温度155℃の槽内にて、延伸速度5.0m/min、延伸倍率3.5倍でテンター横延伸を行い、厚さ37μmのロール状の延伸フィルム(基材(a'−2))を得た。基材(a'−2)を用いた以外は実施例1と同様にして光学異方性層を形成した。基材(a'−2)上の光学異方性層の屈折率を測定したところ直線偏光性の波長660nmの光において異常光屈折率Ne=1.678、常光屈折率No=1.542、785nmにおいて異常光屈折率Ne=1.663、常光屈折率No=1.534であった。
[Example 2]
The base material (a-2) obtained in Production Example 2 was subjected to tenter transverse stretching at a stretching speed of 5.0 m / min and a stretching ratio of 3.5 times in a tank at a stretching machine furnace temperature of 155 ° C. A roll-shaped stretched film (base material (a′-2)) having a thickness of 37 μm was obtained. An optically anisotropic layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the substrate (a′-2) was used. When the refractive index of the optically anisotropic layer on the substrate (a′-2) was measured, the linearly polarized light with a wavelength of 660 nm was extraordinary light refractive index Ne = 1.678, ordinary light refractive index No = 1.542, and 785 nm. The extraordinary light refractive index Ne = 1.663 and the ordinary light refractive index No = 1.534.

次いで、実施例1と同様にして光学異方性層面に凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部を形成し、基材(b−2)を得た。次に、実施例1と同様にして光学等方性材料形成用組成物(D−1)を用いて充填部を形成し、基材(c−2)を得た。光学等方性材料の厚みは、凹部の底部から最表層までが4μmであった。   Subsequently, the pattern part in which the recessed part and the convex part were continuously formed in the optically anisotropic layer surface was formed like Example 1, and the base material (b-2) was obtained. Next, in the same manner as in Example 1, a filling part was formed using the optically isotropic material-forming composition (D-1) to obtain a base material (c-2). The thickness of the optically isotropic material was 4 μm from the bottom of the recess to the outermost layer.

基材(c−2)の両面に反射防止処理を行い、偏光性回折素子(2)を得た。得られた偏光性回折素子(2)の2500点測定の透過率の平均値は、ao(λ1)=98.8%、ao(λ2)=99.8%であり、ae(λ1)=2.4%、ae(λ2)=7.2%であった。また、面内均一性は100%であった。反射率は、パターンおよび充填部を有する側(パターン側)の面で660nmにおいて0.2%、波長785nmにおいて0.1%であり、基材(a'−2)側(基材側)の面で660nmにおいて0.2%、波長785nmにおいて0.2%であった。また、波面収差を測定した結果、λrmsave=9mλ、面内均一性は100%であり、平坦な面ができていることが分かった。得られた偏光性回折素子の評価結果を表1に示す。 Antireflection treatment was performed on both surfaces of the substrate (c-2) to obtain a polarizing diffraction element (2). The average value of the transmittance of the polarizing diffraction element (2) obtained at 2500 points was ao (λ 1 ) = 98.8%, ao (λ 2 ) = 99.8%, and ae (λ 1 ) = 2.4% and ae (λ 2 ) = 7.2%. The in-plane uniformity was 100%. The reflectance is 0.2% at 660 nm and 0.1% at a wavelength of 785 nm on the surface having the pattern and the filling portion (pattern side), and is on the substrate (a′-2) side (substrate side). The surface was 0.2% at 660 nm and 0.2% at a wavelength of 785 nm. As a result of measuring the wavefront aberration, it was found that λrms ave = 9 mλ, in-plane uniformity was 100%, and a flat surface was formed. The evaluation results of the obtained polarizing diffraction element are shown in Table 1.

[実施例3]
厚み80μmのトリアセチルセルロース製フィルム(基材(a−3))上に、井上金属工業製INVEXラボコーターにて200メッシュの小径グラビアロールを用いて、調製例1で得た配向層形成用組成物(B−1)を塗工した。塗工に際しては、0.2μmのPTFE製フィルターでろ過を行い、塗工後にドライヤーを通過させて溶剤を揮発乾燥し、塗工層を形成した。乾燥は、100℃で30秒の後、120℃で30秒と段階的な条件下で行った。引き続き、形成した塗工層の表面を株式会社飯沼ゲージ製作所製ラビング機でロール回転数を800rpm、フィルム搬送速度を3m/分、ロール押し込み量を0.3mmとしてラビング処理をラビング方向がフィルム長手方向に平行となるように行い分子配向能が付与された基材(a'−3)を得た。次いで、実施例1と同様にして光学異方性層を形成した。基材(a'−3)上の光学異方性層の屈折率を測定したところ直線偏光性の波長660nmにおいて異常光屈折率Ne=1.674、常光屈折率No=1.543、785nmにおいて異常光屈折率Ne=1.661、常光屈折率No=1.536であった。
[Example 3]
An alignment layer-forming composition obtained in Preparation Example 1 using a 200-mesh small-diameter gravure roll on an 80-μm-thick triacetylcellulose film (base (a-3)) by INVEX Lab Coater manufactured by Inoue Metal Industry. (B-1) was applied. At the time of coating, filtration was performed with a 0.2 μm PTFE filter, and after coating, the solvent was evaporated and dried by passing through a dryer to form a coating layer. Drying was performed under stepwise conditions of 30 seconds at 100 ° C. and then 30 seconds at 120 ° C. Subsequently, the surface of the formed coating layer was rubbed with a rubbing machine manufactured by Iinuma Gauge Co., Ltd. with a roll rotation speed of 800 rpm, a film conveyance speed of 3 m / min, and a roll pushing amount of 0.3 mm. The base material (a′-3) to which the molecular orientation ability was imparted was obtained. Next, an optically anisotropic layer was formed in the same manner as in Example 1. When the refractive index of the optically anisotropic layer on the substrate (a′-3) was measured, the linearly polarized light wavelength was 660 nm, the extraordinary light refractive index Ne = 1.684, the ordinary light refractive index No = 1.543, and 785 nm. The extraordinary refractive index Ne = 1.661 and the ordinary optical refractive index No = 1.536.

次いで、実施例1と同様にして光学異方性層面に凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部を形成し、基材(b−3)を得た。凸部の幅は2.5μm、凹部の幅は2.5μmとし、凹部の深さは2.6μmとした。次に、実施例1と同様にして光学等方性材料形成用組成物(D−1)を用いて充填部を形成し、基材(c−3)を得た。光学等方性材料の厚みは、凹部の底部から最表層までが4μmであった。   Subsequently, the pattern part by which the recessed part and the convex part were continuously formed in the optically anisotropic layer surface was formed like Example 1, and the base material (b-3) was obtained. The width of the convex portion was 2.5 μm, the width of the concave portion was 2.5 μm, and the depth of the concave portion was 2.6 μm. Next, in the same manner as in Example 1, a filling portion was formed using the optically isotropic material-forming composition (D-1) to obtain a base material (c-3). The thickness of the optically isotropic material was 4 μm from the bottom of the recess to the outermost layer.

基材(c−3)の両面に反射防止処理を行い、偏光性回折素子(3)を得た。得られた偏光性回折素子(3)の2500点測定の透過率の平均値は、ao(λ1)=98.5%、ao(λ2)=99.6%であり、ae(λ1)=2.4%、ae(λ2)=8.3%であった。また、面内均一性は100%であった。反射率は、パターンおよび充填部を有する側(パターン側)の面で660nmにおいて0.2%、波長785nmにおいて0.3%であり、基材(a−3)側(基材側)の面で660nmにおいて0.3%、波長785nmにおいて0.2%であった。また、波面収差を測定した結果、λrmsave=9mλ、面内均一性は100%であり、平坦な面ができていることが分かった。得られた偏光性回折素子の評価結果を表1に示す。 Antireflection treatment was performed on both surfaces of the substrate (c-3) to obtain a polarizing diffraction element (3). The average values of transmittance of the obtained polarizing diffraction element (3) measured at 2500 points were ao (λ 1 ) = 98.5%, ao (λ 2 ) = 99.6%, and ae (λ 1 ) = 2.4% and ae (λ 2 ) = 8.3%. The in-plane uniformity was 100%. The reflectance is 0.2% at 660 nm on the surface having the pattern and filling portion (pattern side), and 0.3% at the wavelength of 785 nm, and the surface on the substrate (a-3) side (substrate side). And 0.3% at 660 nm and 0.2% at a wavelength of 785 nm. As a result of measuring the wavefront aberration, it was found that λrms ave = 9 mλ, in-plane uniformity was 100%, and a flat surface was formed. The evaluation results of the obtained polarizing diffraction element are shown in Table 1.

[実施例4]
厚み90μmのポリカーボネート製フィルム(基材(a−4))、調製例2で得た配向層形成用組成物(B−2)を使用した以外は実施例3と同様にして塗工層を形成し、ラビング処理を行って基材(a'−4)を得た。次いで、実施例1と同様にして光学異方性層を形成した。基材(a'−4)上の光学異方性層の屈折率を測定したところ直線偏光性の波長660nmにおいて異常光透過率←屈折率?Ne=1.676、常光屈折率No=1.544、785nmにおいて異常光透過率←屈折率?Ne=1.663、常光屈折率No=1.537であった。
[Example 4]
A coating layer is formed in the same manner as in Example 3 except that the polycarbonate film (base material (a-4)) having a thickness of 90 μm and the composition for forming an alignment layer (B-2) obtained in Preparation Example 2 are used. Then, a rubbing treatment was performed to obtain a base material (a′-4). Next, an optically anisotropic layer was formed in the same manner as in Example 1. When the refractive index of the optically anisotropic layer on the substrate (a′-4) was measured, the extraordinary light transmittance ← refractive index at a linearly polarizing wavelength of 660 nm? Abnormal light transmittance ← refractive index at Ne = 1.676, ordinary light refractive index No = 1.544, 785 nm? Ne = 1.663, ordinary light refractive index No = 1.537.

次いで、実施例1と同様にして連続的に形成されたパターン部を形成し、基材(b−4)を得た。凸部の幅は2.5μm、凹部の幅は2.5μmとし、凹部の深さは2.6μmとした。次に、実施例1と同様にして光学等方性材料形成用組成物(D−1)を用いて充填部を形成し、基材(c−4)を得た。光学等方性材料の厚みは、凹部の底部から最表層までが4μmであった。   Subsequently, the pattern part formed continuously similarly to Example 1 was formed, and the base material (b-4) was obtained. The width of the convex portion was 2.5 μm, the width of the concave portion was 2.5 μm, and the depth of the concave portion was 2.6 μm. Next, in the same manner as in Example 1, a filling part was formed using the optically isotropic material-forming composition (D-1) to obtain a substrate (c-4). The thickness of the optically isotropic material was 4 μm from the bottom of the recess to the outermost layer.

基材(c−4)の両面に反射防止処理を行い、偏光性回折素子(4)を得た。得られた偏光性回折素子(4)の2500点測定の透過率の平均値は、ao(λ1)=98.1%、ao(λ2)=99.7%であり、ae(λ1)=2.7%、ae(λ2)=8.2%であった。また、面内均一性は99%であった。反射率は、パターンおよび充填部を有する側(パターン側)の面で660nmにおいて0.3%、波長785nmにおいて0.3%であり、基材(a−4)側(基材側)の面で660nmにおいて0.4%、波長785nmにおいて0.3%であった。また、波面収差を測定した結果、λrmsave=10mλ、面内均一性は99%であり、平坦な面ができていることが分かった。偏光性回折素子の厚みは110μmであった。得られた偏光性回折素子の評価結果を表1に示す。 Antireflection treatment was performed on both surfaces of the substrate (c-4) to obtain a polarizing diffraction element (4). The average values of transmittance of the obtained polarizing diffraction element (4) measured at 2500 points are ao (λ 1 ) = 98.1%, ao (λ 2 ) = 99.7%, and ae (λ 1 ) = 2.7% and ae (λ 2 ) = 8.2%. The in-plane uniformity was 99%. The reflectance is 0.3% at 660 nm on the surface having the pattern and the filling portion (pattern side), and 0.3% at the wavelength of 785 nm, and the surface on the substrate (a-4) side (substrate side). And 0.4% at 660 nm and 0.3% at a wavelength of 785 nm. As a result of measuring the wavefront aberration, it was found that λrms ave = 10 mλ, in-plane uniformity was 99%, and a flat surface was formed. The thickness of the polarizing diffraction element was 110 μm. The evaluation results of the obtained polarizing diffraction element are shown in Table 1.

[実施例5]
製造例3で得た基材(a−5)と、調製例3で得た配向層形成用組成物(B−3)を使用した以外は実施例3と同様にして塗工層を形成した。塗工層の乾燥は、100℃で30秒の後、120℃で30秒と段階的な条件下で行った。引き続き、形成した塗工層の表面を、Hg−Xeランプを用いて、パイレックス(登録商標)ガラス製偏光板SPF−50C−32(シグマ光機製)を通して、365nmの波長を主とする直線偏光した紫外線0.5J/cm2を照射し、基材(a'−5)を得た。直線偏光の偏波面方向はフィルム長手方向に平行となるように行った。次に、実施例1と同様にして光学異方性層を形成した。基材(a'−5)上の光学異方性層の屈折率を測定したところ直線偏光性の波長660nmにおいて異常光屈折率Ne=1.678、常光屈折率No=1.542、785nmにおいて異常光屈折率Ne=1.665、常光屈折率No=1.535であった。
[Example 5]
A coating layer was formed in the same manner as in Example 3 except that the base material (a-5) obtained in Production Example 3 and the composition for forming an alignment layer (B-3) obtained in Preparation Example 3 were used. . The coating layer was dried under stepwise conditions of 30 seconds at 100 ° C. and 30 seconds at 120 ° C. Subsequently, the surface of the formed coating layer was linearly polarized using a Hg-Xe lamp through a Pyrex (registered trademark) glass polarizing plate SPF-50C-32 (manufactured by Sigma Koki Co., Ltd.), mainly having a wavelength of 365 nm. Irradiation with ultraviolet rays of 0.5 J / cm 2 gave a substrate (a′-5). The polarization plane direction of linearly polarized light was set to be parallel to the film longitudinal direction. Next, an optically anisotropic layer was formed in the same manner as in Example 1. When the refractive index of the optically anisotropic layer on the substrate (a′-5) was measured, the linearly polarized light wavelength 660 nm was extraordinary light refractive index Ne = 1.678, ordinary light refractive index No = 1.542, and 785 nm. The extraordinary refractive index Ne = 1.665 and the ordinary optical refractive index No = 1.535.

次いで、実施例1と同様にして連続的に形成されたパターン部を形成し基材(b−5)を得た。凸部の幅は2.5μm、凹部の幅は2.5μmとし、凹部の深さは2.6μmとした。   Subsequently, the pattern part formed continuously similarly to Example 1 was formed, and the base material (b-5) was obtained. The width of the convex portion was 2.5 μm, the width of the concave portion was 2.5 μm, and the depth of the concave portion was 2.6 μm.

次に、製造例1で得た基材(a−1)上に井上金属工業製INVEXラボコーターにて300メッシュの小径グラビアロールを用いて、調製例5で得た光学等方性材料形成用組成物(D−1)を塗布し、基材(b−5)の凹凸形成側と大成ラミネーター株式会社製VA−700を用いて、エアシリンダ圧0.1MPa、送り速度1/minにて基材(b−5)の凹凸形成側をラミネートし、高圧水銀ランプを用いて紫外線を、基材(a−1)側から500mJ/cm2のエネルギー量で照射して硬化させることで、基材(b−5)凹部に光学等方性の充填部を形成し、基材(c−5)を得た。紫外線硬化型アクリル材料の厚みは、凹部の底部から基材(a−1)までが5μmであった。 Next, a composition for forming an optically isotropic material obtained in Preparation Example 5 was obtained by using a 300-mesh small-diameter gravure roll on the substrate (a-1) obtained in Production Example 1 using an INVEX laboratory coater manufactured by Inoue Metal Industry. The substrate (D-1) is applied, and the substrate is formed at an air cylinder pressure of 0.1 MPa and a feed rate of 1 / min using the unevenness forming side of the substrate (b-5) and VA-700 manufactured by Taisei Laminator Co., Ltd. By laminating the concave-convex forming side of (b-5) and curing it by irradiating ultraviolet rays with an energy amount of 500 mJ / cm 2 from the base (a-1) side using a high-pressure mercury lamp. b-5) An optically isotropic filling part was formed in the concave part to obtain a substrate (c-5). The thickness of the ultraviolet curable acrylic material was 5 μm from the bottom of the recess to the base material (a-1).

基材(c−5)の両面に反射防止処理を行い、偏光性回折素子(5)を得た。得られた偏光性回折素子(5)の2500点測定の透過率の平均値は、ao(λ1)=98.6%、ao(λ2)=99.4%であり、ae(λ1)=2.5%、ae(λ2)=7.9%であった。また、面内均一性は100%であった。反射率は、基材(a−1)側の面で660nmにおいて0.2%、波長785nmにおいて0.2%であり、基材(a−5)側の面で660nmにおいて0.3%、波長785nmにおいて0.2%であった。また、波面収差を測定した結果、λrmsave=5mλ、面内均一性は100%であり、平坦な面ができていることが分かった。偏光性回折素子の厚みは279μmであった。得られた偏光性回折素子の評価結果を表1に示す。 Antireflection treatment was performed on both surfaces of the substrate (c-5) to obtain a polarizing diffraction element (5). The average values of transmittance of the obtained polarizing diffraction element (5) measured at 2500 points are ao (λ 1 ) = 98.6%, ao (λ 2 ) = 99.4%, and ae (λ 1 ) = 2.5% and ae (λ 2 ) = 7.9%. The in-plane uniformity was 100%. The reflectance is 0.2% at 660 nm on the substrate (a-1) side surface, 0.2% at the wavelength of 785 nm, 0.3% at 660 nm on the substrate (a-5) side surface, It was 0.2% at a wavelength of 785 nm. As a result of measuring the wavefront aberration, it was found that λrms ave = 5 mλ, in-plane uniformity was 100%, and a flat surface was formed. The thickness of the polarizing diffraction element was 279 μm. The evaluation results of the obtained polarizing diffraction element are shown in Table 1.

[実施例6]
製造例1で得た基材(a−1)と、ポリエーテルポリウレタン材料であるハイドランWLS−201(DIC(株)製)をメタノールにて3%になるよう希釈したものを、井上金属工業製INVEXラボコーターにて200メッシュの小径グラビアロールを用いて塗布し、80℃で5分間加熱乾燥させ、ポリウレタン層を有する基材を得た。株式会社飯沼ゲージ製作所製ラビング機でロール回転数を600rpm、フィルム搬送速度を3m/分、ロール押し込み量を0.3mmとしてラビング処理をラビング方向がフィルム長手方向に平行となるように行い分子配向能が付与された基材(a'−6)
を得た。次いで、実施例1と同様にして光学異方性層を形成した。基材(a'−6)上の光学異方性層の屈折率を測定したところ直線偏光性の波長660nmにおいて異常光屈折率Ne=1.676、常光屈折率No=1.542、785nmにおいて異常光屈折率Ne=1.663、常光屈折率No=1.534であった。
[Example 6]
A product obtained by diluting the base material (a-1) obtained in Production Example 1 and the polyether polyurethane material Hydran WLS-201 (manufactured by DIC Corporation) to 3% with methanol was manufactured by Inoue Metal Industry. The substrate was coated with an INVEX lab coater using a 200-mesh small-diameter gravure roll and heated and dried at 80 ° C. for 5 minutes to obtain a substrate having a polyurethane layer. Molecular orientation ability by rubbing with a rubbing machine manufactured by Iinuma Gauge Mfg. Co., Ltd. with a roll rotation speed of 600 rpm, a film conveyance speed of 3 m / min, and a roll indentation amount of 0.3 mm so that the rubbing direction is parallel to the film longitudinal direction. (A′-6) to which is given
Got. Next, an optically anisotropic layer was formed in the same manner as in Example 1. When the refractive index of the optically anisotropic layer on the substrate (a′-6) was measured, the extraordinary refractive index Ne = 1.676, the ordinary refractive index No = 1.542, and 785 nm at a linearly polarizing wavelength of 660 nm. The extraordinary light refractive index Ne = 1.663 and the ordinary light refractive index No = 1.534.

次いで、実施例1と同様にして光学等方性材料形成用組成物(D−1)を用いて充填部を形成し、基材(c−6)を得た。光学等方性材料の厚みは、凹部の底部から最表層までが4μmであった。   Next, in the same manner as in Example 1, a filling part was formed using the optically isotropic material forming composition (D-1) to obtain a base material (c-6). The thickness of the optically isotropic material was 4 μm from the bottom of the recess to the outermost layer.

基材(c−6)の両面に反射防止処理を行い、偏光性回折素子(6)を得た。得られた偏光性回折素子(1)の2500点測定の透過率の平均値は、ao(λ1)=98.4%、ao(λ2)=99.3%であり、ae(λ1)=2.5%、ae(λ2)=7.8%であった。また、面内均一性は100%であった。反射率は、パターンおよび充填部を有する側(パターン側)の面で660nmにおいて0.1%、波長785nmにおいて0.1%であり、基材(a−1)側(基材側)の面で660nmにおいて0.2%、波長785nmにおいて0.2%であった。また、波面収差を測定した結果、λrmsave=12mλ、面内均一性は98%であり、平坦な面ができていることが分かった。偏光性回折素子の厚みは140μmであった。得られた偏光性回折素子の評価結果を表1に示す。 Antireflection treatment was performed on both surfaces of the substrate (c-6) to obtain a polarizing diffraction element (6). The average values of transmittance of the obtained polarizing diffraction element (1) measured at 2500 points were ao (λ 1 ) = 98.4%, ao (λ 2 ) = 99.3%, and ae (λ 1 ) = 2.5% and ae (λ 2 ) = 7.8%. The in-plane uniformity was 100%. The reflectance is 0.1% at 660 nm on the surface having the pattern and the filling portion (pattern side), and 0.1% at the wavelength of 785 nm, and the surface on the substrate (a-1) side (substrate side). And 0.2% at 660 nm and 0.2% at a wavelength of 785 nm. As a result of measuring the wavefront aberration, it was found that λrms ave = 12 mλ, in-plane uniformity was 98%, and a flat surface was formed. The thickness of the polarizing diffraction element was 140 μm. The evaluation results of the obtained polarizing diffraction element are shown in Table 1.

[実施例7]
製造例1で得た基材(a−1)の片面に、井上金属工業製INVEXラボコーターにて300メッシュの小径グラビアロールを用いて調製例5で得た光学等方性材料形成用組成物(D−1)を塗布し、次いで、凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部が転写されるように調製した転写ロールを用いて、塗布面に凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部を転写させた。なお、転写ロール表面の凹部と凸部は、ロールの円周方向に沿って凹凸の溝が形成されるように調製した。
[Example 7]
An optically isotropic material-forming composition obtained in Preparation Example 5 using a 300-mesh small-diameter gravure roll on an INVEX laboratory coater manufactured by Inoue Metal Industry on one side of the substrate (a-1) obtained in Production Example 1 ( D-1) is applied, and then the concave and convex portions are continuously formed on the coated surface using a transfer roll prepared so that the pattern portion in which the concave and convex portions are continuously formed is transferred. The formed pattern portion was transferred. The concave and convex portions on the surface of the transfer roll were prepared so that concave and convex grooves were formed along the circumferential direction of the roll.

転写するのと同時に高圧水銀ランプを用いて紫外線を基材(a−1)のパターンを有さない面側から500mJ/cm2のエネルギー量で照射して凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部を形成し、基材(b−7)を得た。凸部の幅は2.5μm、凹部の幅は2.5μmとし、凹部の深さは2.6μmとした。 Simultaneously with the transfer, a concave portion and a convex portion are continuously formed by irradiating ultraviolet rays with an energy amount of 500 mJ / cm 2 from the surface side not having the pattern of the base material (a-1) using a high-pressure mercury lamp. The formed pattern part was formed and the base material (b-7) was obtained. The width of the convex portion was 2.5 μm, the width of the concave portion was 2.5 μm, and the depth of the concave portion was 2.6 μm.

次いで、製造例1で得た基材(a−1)の片面に、株式会社飯沼ゲージ製作所製ラビング機でロール回転数を600rpm、フィルム搬送速度を3m/分、ロール押し込み量を0.3mmとしてラビング処理をラビング方向がフィルム長手方向に平行となるように行い基材(a"−7)を得た。次に、井上金属工業製INVEXラボコーターにて200メッシュの小径グラビアロールを用いて、メルク株式会社製の紫外線硬化型液晶材料であるRMM727が100質量部に対して溶剤であるアセトンを30質量部添加したものを50℃条件下で基材(a"−7)に塗布して乾燥、配向させ厚み4μmとした。基材(a"−7)上の配向層の屈折率を測定したところ直線偏光性の波長660nmにおいて異常光屈折率Ne=1.678、常光屈折率No=1.542、785nmにおいて異常光屈折率Ne=1.665、常光屈折率No=1.535であった。   Next, on one side of the base material (a-1) obtained in Production Example 1, the roll rotation speed is 600 rpm, the film conveyance speed is 3 m / min, and the roll push-in amount is 0.3 mm with a rubbing machine manufactured by Iinuma Gauge Corporation. A rubbing treatment was performed so that the rubbing direction was parallel to the film longitudinal direction to obtain a base material (a "-7). Next, with a INMEX laboratory coater manufactured by Inoue Kinzoku Kogyo, RMM727, which is a UV curable liquid crystal material manufactured by Co., Ltd., applied 100 parts by mass with 30 parts by mass of acetone as a solvent, applied to a substrate (a "-7) under 50 ° C conditions, and dried. The film was oriented to a thickness of 4 μm. When the refractive index of the alignment layer on the substrate (a "-7) was measured, the extraordinary refractive index Ne = 1.678 at the linearly polarized wavelength 660 nm, the extraordinary refractive index No = 1.542, and the extraordinary refractive index at 785 nm. The rate Ne = 1.665 and the ordinary light refractive index No = 1.535.

得られた基材(b−7)の凹凸形成側と基材(a"−7)のRMM727塗布側とを大成ラミネーター株式会社製VA−700を用いて、エアシリンダ圧0.1Mpa、送り速度1/minにてラミネートを行い、高圧水銀ランプを用いて紫外線を、500mJ/cm2のエネルギー量で照射して硬化させることで、基材(c−7)を得た。 Using the VA-700 manufactured by Taisei Laminator Co., Ltd., the concavo-convex forming side of the obtained base material (b-7) and the RMM727 application side of the base material (a "-7) were used. Lamination was carried out at / min, and ultraviolet rays were irradiated with an energy amount of 500 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp and cured to obtain a substrate (c-7).

基材(c−7)の両面に反射防止処理を行い、偏光性回折素子(7)を得た。得られた偏光性回折素子(7)の2500点測定の常光透過率の平均値は、直線偏光性の波長660nmにおいてao(λ1)=98.7%、波長785nmにおいてao(λ2)=99.4%であり、異常光透過率は、波長660nmにおいてae(λ1)=1.8%、波長785nmにおいてae(λ2)=8.1%であった。また、面内均一性は100%であった。反射率は、基材(b−7)側の面で660nmにおいて0.1%、波長785nmにおいて0.1%であり、基材(a"−7)側の面で660nmにおいて0.2%、波長785nmにおいて0.2%であった。また、波面収差を測定した結果、λrmsave=4mλ、面内均一性は100%であり、平坦な面ができていることが分かった。偏光性回折素子の厚みは280μmであった。得られた偏光性回折素子の評価結果を表1に示す。 Antireflection treatment was performed on both surfaces of the substrate (c-7) to obtain a polarizing diffraction element (7). The average value of ordinary light transmittance of the obtained polarizing diffraction element (7) measured at 2500 points is ao (λ 1 ) = 98.7% at a linearly polarizing wavelength of 660 nm and ao (λ 2 ) = at 785 nm. The extraordinary light transmittance was ae (λ 1 ) = 1.8% at a wavelength of 660 nm and ae (λ 2 ) = 8.1% at a wavelength of 785 nm. The in-plane uniformity was 100%. The reflectance is 0.1% at 660 nm on the substrate (b-7) side surface, 0.1% at the wavelength of 785 nm, and 0.2% at 660 nm on the substrate (a ″ -7) side surface. The wavefront aberration was measured to find that λrms ave = 4 mλ, the in-plane uniformity was 100%, and a flat surface was formed. The thickness of the diffractive element was 280 μm Table 1 shows the evaluation results of the obtained polarizing diffractive element.

[実施例8]
製造例1で得た基材(a−1)の片面に井上金属工業製INVEXラボコーターにて300メッシュの小径グラビアロールを用いて調製例4で得た配向層形成用組成物(B−4)を塗布し、塗布直後に高圧水銀ランプを用いて紫外線を塗布面側から500mJ/cm2のエネルギー量で照射して基材(a"−1)を得た。
[Example 8]
An alignment layer forming composition (B-4) obtained in Preparation Example 4 using a 300-mesh small-diameter gravure roll on an INVEX laboratory coater manufactured by Inoue Metal Industry on one side of the substrate (a-1) obtained in Production Example 1. Was applied, and immediately after coating, ultraviolet rays were irradiated from the coated surface side with an energy amount of 500 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp to obtain a substrate (a "-1).

ついで、基材(a"−1)を、延伸機炉内温度145℃の槽内にて、延伸速度5.0m/min、延伸倍率1.5倍で縦延伸を行い、厚さ106μmのロール状の延伸フィルム(基材(a"−2))を得た。次いで、延伸フィルム(基材(a"−2))の配向層形成用組成物(B−4)の塗布面側に、実施例1と同様にして光学異方性層を形成した。基材(a"−2)上の光学異方性層の屈折率を測定したところ直線偏光性の波長660nmの光において異常光屈折率Ne=1.670、常光屈折率No=1.540、785nmにおいて異常光屈折率Ne=1.665、常光屈折率No=1.535であった。   Next, the substrate (a "-1) was longitudinally stretched at a stretching speed of 5.0 m / min and a stretching ratio of 1.5 times in a tank having a temperature in a stretching machine furnace of 145 ° C., and a roll having a thickness of 106 μm. A stretched film (base material (a "-2)) was obtained. Next, an optically anisotropic layer was formed in the same manner as in Example 1 on the coated surface side of the oriented layer forming composition (B-4) of the stretched film (base material (a ″ -2)). When the refractive index of the optically anisotropic layer on (a "-2) was measured, the linearly polarized light with a wavelength of 660 nm was extraordinary light refractive index Ne = 1.670, ordinary light refractive index No = 1.540, and 785 nm. The extraordinary refractive index Ne = 1.665 and the ordinary optical refractive index No = 1.535.

次いで、実施例1と同様にして凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部を形成し、基材(b−8)を得た。凸部の幅は2.5μm、凹部の幅は2.5μmとし、凹部の深さは2.6μmとした。次に、形成された凹部へ、井上金属工業製INVEXラボコーターにて300メッシュの小径グラビアロールを用いて、調製例6で得た光学等方性材料形成用組成物(D−2)を塗布し、塗布面と基材(a−1)を大成ラミネーター株式会社製VA−700を用いて、エアシリンダ圧0.1Mpa、送り速度1/minにてラミネートを行い、高圧水銀ランプを用いて紫外線を、500mJ/cm2のエネルギー量で照射して硬化させることで、基材(c−8)を得た。 Subsequently, the pattern part in which the recessed part and the convex part were continuously formed was formed like Example 1, and the base material (b-8) was obtained. The width of the convex portion was 2.5 μm, the width of the concave portion was 2.5 μm, and the depth of the concave portion was 2.6 μm. Next, the optically isotropic material-forming composition (D-2) obtained in Preparation Example 6 was applied to the formed recesses using a 300-mesh small-diameter gravure roll using an INVEX laboratory coater manufactured by Inoue Metal Industry. Then, the coated surface and the base material (a-1) are laminated using a VA-700 manufactured by Taisei Laminator Co., Ltd. at an air cylinder pressure of 0.1 Mpa and a feed rate of 1 / min, and ultraviolet light is applied using a high-pressure mercury lamp. The substrate (c-8) was obtained by irradiating and curing with an energy amount of 500 mJ / cm 2 .

基材(c−8)の両面に反射防止処理を行い、偏光性回折素子(8)を得た。得られた偏光性回折素子(8)の2500点測定の常光透過率の平均値は、直線偏光性の波長660nmにおいてao(λ1)=99.1%、波長785nmにおいてao(λ2)=99.3%であり、異常光透過率は、波長660nmにおいてae(λ1)=2.9%、波長785nmにおいてae(λ2)=2.1%であった。また、面内均一性は100%であった。反射率は、基材(b−8)側の面で660nmにおいて0.1%、波長785nmにおいて0.1%であり、基材(a−1)側の面で660nmにおいて0.2%、波長785nmにおいて0.2%であった。また、波面収差を測定した結果、λrmsave=5mλ、面内均一性は100%であり、平坦な面ができていることが分かった。偏光性回折素子(8)の厚みは270μmであった。得られた偏光性回折素子(8)の評価結果を表1に示す。 Antireflection treatment was performed on both surfaces of the substrate (c-8) to obtain a polarizing diffraction element (8). The average value of ordinary light transmittance of the obtained polarizing diffraction element (8) measured at 2500 points was ao (λ 1 ) = 99.1% at a linearly polarizing wavelength of 660 nm and ao (λ 2 ) = at 785 nm. The extraordinary light transmittance was ae (λ 1 ) = 2.9% at a wavelength of 660 nm, and ae (λ 2 ) = 2.1% at a wavelength of 785 nm. The in-plane uniformity was 100%. The reflectance is 0.1% at 660 nm on the substrate (b-8) side surface, 0.1% at the wavelength of 785 nm, 0.2% at 660 nm on the substrate (a-1) side surface, It was 0.2% at a wavelength of 785 nm. As a result of measuring the wavefront aberration, it was found that λrms ave = 5 mλ, in-plane uniformity was 100%, and a flat surface was formed. The thickness of the polarizing diffraction element (8) was 270 μm. The evaluation results of the obtained polarizing diffraction element (8) are shown in Table 1.

[実施例9]
実施例8において縦延伸倍率を1.2倍、紫外線硬化型アクリル材料(D−2)を調製例7で得られた光学等方性材料形成用組成物(D−3)に変えたこと以外は同様にして基材(a"−3)ならびに偏光性回折素子(9)を得た。基材(a"−3)上のRMM727層の屈折率を測定したところ直線偏光性の波長660nmにおいて異常光屈折率Ne=1.678、常光屈折率No=1.530、785nmにおいて異常光屈折率Ne=1.670、常光屈折率No=1.523であった。偏光性回折素子(9)の2500点測定の透過率の平均値は、ao(λ1)=99.2%、ao(λ2)=99.4%であり、ae(λ1)=2.7%、ae(λ2)=11.4%であった。また、面内均一性は100%であった。反射率は、パターンおよび充填部を有する側(パターン側)の面で660nmにおいて0.1%、波長785nmにおいて0.1%であり、基材(a−1)側(基材側)の面で660nmにおいて0.2%、波長785nmにおいて0.2%であった。また、波面収差を測定した結果、λrmsave=5mλ、面内均一性は100%であり、平坦な面ができていることが分かった。偏光性回折素子の厚みは270μmであった。得られた偏光性回折素子の評価結果を表1に示す。
[Example 9]
In Example 8, the longitudinal draw ratio was 1.2 times, and the ultraviolet curable acrylic material (D-2) was changed to the optically isotropic material-forming composition (D-3) obtained in Preparation Example 7. Obtained a base material (a "-3) and a polarizing diffraction element (9) in the same manner. When the refractive index of the RMM727 layer on the base material (a" -3) was measured, the linearly polarizing wavelength was 660 nm. The extraordinary refractive index Ne = 1.678, the ordinary optical refractive index No = 1.530, and the extraordinary refractive index Ne = 1.670 and the ordinary optical refractive index No = 1.523 at 785 nm. Average values of transmittance of the polarizing diffraction element (9) measured at 2500 points are ao (λ 1 ) = 99.2%, ao (λ 2 ) = 99.4%, and ae (λ 1 ) = 2. 0.7% and ae (λ 2 ) = 11.4%. The in-plane uniformity was 100%. The reflectance is 0.1% at 660 nm on the surface having the pattern and the filling portion (pattern side), and 0.1% at the wavelength of 785 nm, and the surface on the substrate (a-1) side (substrate side). And 0.2% at 660 nm and 0.2% at a wavelength of 785 nm. As a result of measuring the wavefront aberration, it was found that λrms ave = 5 mλ, in-plane uniformity was 100%, and a flat surface was formed. The thickness of the polarizing diffraction element was 270 μm. The evaluation results of the obtained polarizing diffraction element are shown in Table 1.

[比較例1]
実施例1においてラビング機のロール押し込み量を0.4mmとした以外は同様にして基材(a'−7)ならびに偏光性回折素子(10)を得た。基材(a'−7)上のRMM727層の屈折率を測定したところ直線偏光性の波長660nmにおいて異常光屈折率Ne=1.681、常光屈折率No=1.538、785nmにおいて異常光屈折率Ne=1.667、常光屈折率No=1.531であった。偏光性回折素子(7)の2500点測定の透過率の平均値は、ao(λ1)=97.4%、ao(λ2)=99.1%であり、ae(λ1)=5.1%、ae(λ2)=12.4%であった。また、面内均一性は80%であった。反射率は、パターンおよび充填部を有する側(パターン側)の面で660nmにおいて0.1%、波長785nmにおいて0.1%であり、基材(a−1)側(基材側)の面で660nmにおいて0.2%、波長785nmにおいて0.2%であった。また、波面収差を測定した結果、λrmsave=14mλ、面内均一性は90%であった。偏光性回折素子(10)の厚みは139μmであった。得られた偏光性回折素子(10)の評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
A base material (a′-7) and a polarizing diffraction element (10) were obtained in the same manner except that the roll push-in amount of the rubbing machine was set to 0.4 mm in Example 1. When the refractive index of the RMM727 layer on the substrate (a′-7) was measured, the extraordinary refractive index Ne = 1.661 at the linearly polarized wavelength 660 nm, the extraordinary refractive index No = 1.538, and the extraordinary refractive index at 785 nm. The rate Ne = 1.667 and the ordinary light refractive index No = 1.531. Average values of transmittance of the polarizing diffraction element (7) measured at 2500 points are ao (λ 1 ) = 97.4%, ao (λ 2 ) = 99.1%, and ae (λ 1 ) = 5. 0.1% and ae (λ 2 ) = 12.4%. The in-plane uniformity was 80%. The reflectance is 0.1% at 660 nm on the surface having the pattern and the filling portion (pattern side), and 0.1% at the wavelength of 785 nm, and the surface on the substrate (a-1) side (substrate side). And 0.2% at 660 nm and 0.2% at a wavelength of 785 nm. As a result of measuring the wavefront aberration, λrms ave = 14 mλ and in-plane uniformity was 90%. The thickness of the polarizing diffraction element (10) was 139 μm. The evaluation results of the obtained polarizing diffraction element (10) are shown in Table 1.

[比較例2]
実施例3においてラビング機のロール押し込み量を0.2mmとし、紫外線効果型液晶材料のRMM727に対してメチルエチルケトンに変えてアセトンを追添した以外は同様にして基材(a'−8)ならびに偏光性回折素子(11)を得た。基材(a'−8)上のRMM727層の屈折率を測定したところ直線偏光性の波長660nmにおいて異常光屈折率Ne=1.669、常光屈折率No=1.551、785nmにおいて異常光屈折率Ne=1.656、常光屈折率No=1.544であった。偏光性回折素子(11)の2500点測定の透過率の平均値は、ao(λ1)=96.5%、ao(λ2)=97.9%であり、ae(λ1)=6.7%、ae(λ2)=15.7%であった。また、面内均一性は48%であった。反射率は、パターンおよび充填部を有する側(パターン側)の面で660nmにおいて0.1%、波長785nmにおいて0.1%であり、基材(a−1)側(基材側)の面で660nmにおいて0.2%、波長785nmにおいて0.2%であった。また、波面収差を測定した結果、λrmsave=16mλ、面内均一性は61%であった。偏光性回折素子(11)の厚みは141μmであった。得られた偏光性回折素子(11)の評価結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
The base material (a′-8) and the polarization were changed in the same manner as in Example 3 except that the roll pressing amount of the rubbing machine was 0.2 mm, and acetone was added instead of methyl ethyl ketone to RMM727 of the UV effect liquid crystal material. The diffractive element (11) was obtained. When the refractive index of the RMM727 layer on the substrate (a′-8) was measured, the extraordinary refractive index Ne = 1.669 at the linearly polarized wavelength 660 nm, the extraordinary refractive index No = 1.551, and the extraordinary refractive index at 785 nm. The rate Ne = 1.656 and the ordinary refractive index No = 1.544. Average values of transmittance of the polarizing diffraction element (11) measured at 2500 points are ao (λ 1 ) = 96.5%, ao (λ 2 ) = 97.9%, and ae (λ 1 ) = 6. .7%, was ae (λ 2) = 15.7% . The in-plane uniformity was 48%. The reflectance is 0.1% at 660 nm on the surface having the pattern and the filling portion (pattern side), and 0.1% at the wavelength of 785 nm, and the surface on the substrate (a-1) side (substrate side). And 0.2% at 660 nm and 0.2% at a wavelength of 785 nm. As a result of measuring wavefront aberration, λrms ave = 16 mλ and in-plane uniformity was 61%. The thickness of the polarizing diffraction element (11) was 141 μm. The evaluation results of the obtained polarizing diffraction element (11) are shown in Table 1.

Figure 2010237649
Figure 2010237649

本発明の偏光性回折素子は、たとえば、CD、DVD、MOなどの光記録媒体に対して情報の記録または再生を行うことが可能な光ピックアップ装置などの光学システムに有用に用いることができる。   The polarizing diffraction element of the present invention can be usefully used in an optical system such as an optical pickup device capable of recording or reproducing information with respect to an optical recording medium such as a CD, DVD, or MO.

1 ・・・基材
3 ・・・分子配向能を有する層
5 ・・・光学異方性材料
7 ・・・凸部
9 ・・・凹部
11・・・光学等方性材料
13・・・基材
15・・・光学異方性材料からなる凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部
17・・・基材
19・・・光学等方性材料を含む組成物から形成される塗布面
21・・・光学等方性材料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material 3 ... Layer 5 which has molecular orientation ability ... Optical anisotropic material 7 ... Convex part 9 ... Concave part 11 ... Optically isotropic material 13 ... Base Material 15 ... Pattern part 17 in which concave and convex parts made of optically anisotropic material are continuously formed 17 ... Base material 19 ... Application formed from a composition containing an optically isotropic material Surface 21: Optically isotropic material

Claims (14)

透明基材の少なくとも片面に、光学等方性材料と光学異方性材料とにより形成されてなる回折格子層を有し、
下記式(i)および(ii)を満たすことを特徴とする偏光性回折素子。
(i)0.008≦|Nu(λ1)−No(λ1)|≦0.012
(ii)0.004≦|Nu(λ2)−No(λ2)|≦0.009
[式(i)、(ii)において、
λ1:波長660nmの直線偏光性の光、
λ2:波長785nmの直線偏光性の光、
Nu(λ1):波長λ1における光学等方性材料の屈折率、
No(λ1):波長λ1における光学異方性材料の常光屈折率、
Nu(λ2):波長λ2における光学等方性材料の屈折率、
No(λ2):波長λ2における光学異方性材料の常光屈折率
を表す。(ただし、屈折率および常光屈折率は25℃での測定値である)]
At least one surface of the transparent substrate has a diffraction grating layer formed of an optically isotropic material and an optically anisotropic material,
A polarizing diffraction element satisfying the following formulas (i) and (ii):
(I) 0.008 ≦ | Nu (λ 1 ) −No (λ 1 ) | ≦ 0.012
(Ii) 0.004 ≦ | Nu (λ 2 ) −No (λ 2 ) | ≦ 0.009
[In the formulas (i) and (ii),
λ 1 : linearly polarized light having a wavelength of 660 nm,
λ 2 : linearly polarized light having a wavelength of 785 nm,
Nu (λ 1 ): refractive index of optically isotropic material at wavelength λ 1
No (λ 1 ): ordinary light refractive index of optically anisotropic material at wavelength λ 1 ,
Nu (λ 2 ): refractive index of optically isotropic material at wavelength λ 2 ,
No (λ 2 ): Represents the ordinary refractive index of the optically anisotropic material at the wavelength λ 2 . (However, the refractive index and ordinary light refractive index are measured values at 25 ° C.)]
前記回折格子層が、凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部と、該凹部を充填してなる充填部とを有し、前記凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部と前記充填部との何れか一方が光学等方性材料からなり、且つ他方が光学異方性材料からなることを特徴とする請求項1に記載の偏光性回折素子。   The diffraction grating layer has a pattern part in which a concave part and a convex part are continuously formed, and a filling part formed by filling the concave part, and the pattern in which the concave part and the convex part are continuously formed. 2. The polarizing diffraction element according to claim 1, wherein one of the portion and the filling portion is made of an optically isotropic material, and the other is made of an optically anisotropic material. 凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部が光学異方性材料からなり、充填部が光学等方性材料からなることを特徴とする請求項2に記載の偏光性回折素子。   The polarizing diffraction element according to claim 2, wherein the pattern part in which the concave part and the convex part are continuously formed is made of an optically anisotropic material, and the filling part is made of an optically isotropic material. 凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部が光学等方性材料からなり、充填部が光学異方性材料からなることを特徴とする請求項2に記載の偏光性回折素子。   The polarizing diffraction element according to claim 2, wherein the pattern part in which the concave part and the convex part are continuously formed is made of an optically isotropic material, and the filling part is made of an optically anisotropic material. 前記凹部と凸部とが連続的に形成されたパターン部が転写により形成されてなることを特徴とする請求項2に記載の偏光性回折素子。   The polarizing diffraction element according to claim 2, wherein a pattern portion in which the concave portion and the convex portion are continuously formed is formed by transfer. 前記透明基材が樹脂であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の偏光性回折素子。   The polarizing diffraction element according to claim 1, wherein the transparent substrate is a resin. 前記透明樹脂が環状オレフィン系樹脂からなることを特徴とする請求項6に記載の偏光性回折素子。   The polarizing diffraction element according to claim 6, wherein the transparent resin is made of a cyclic olefin-based resin. 透明樹脂からなる基材の前記回折格子層を形成する面に、分子配向能を有する層が形成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の偏光性回折素子。   The polarizing diffraction element according to claim 1, wherein a layer having a molecular orientation ability is formed on a surface of the base material made of a transparent resin on which the diffraction grating layer is formed. 光学異方性材料が紫外線硬化型液晶を含むことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の偏光性回折素子。   The polarizing diffractive element according to claim 1, wherein the optically anisotropic material includes an ultraviolet curable liquid crystal. 光学等方性材料が紫外線硬化型(メタ)アクリル樹脂を含むことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の偏光性回折素子。   The polarizing diffractive element according to claim 1, wherein the optically isotropic material contains an ultraviolet curable (meth) acrylic resin. 少なくとも片面に、反射防止層を有することを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の偏光性回折素子。   The polarizing diffraction element according to claim 1, further comprising an antireflection layer on at least one surface. 下記式(iii)〜(vi)をさらに満たすことを特徴とする請求項11に記載の偏光性回折素子。
(iii) To(λ1)≧95%
(iv) To(λ2)≧95%
(v) Te(λ1)≦5%
(vi) Te(λ2)≦15%
[式(iii)〜(vi)において、
λ1:波長660nmの直線偏光性の光、
λ2:波長785nmの直線偏光性の光、
To(λ1):波長λ1における光学異方性材料の常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の常光透過率、To(λ2):波長λ2における光学異方性材料の常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の常光透過率、Te(λ1):波
長λ1における光学異方性材料の異常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直
入射光の異常光透過率、
Te(λ2):波長λ2における光学異方性材料の異常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の異常光透過率
を表す。]
The polarizing diffraction element according to claim 11, further satisfying the following formulas (iii) to (vi).
(Iii) To (λ 1 ) ≧ 95%
(Iv) To (λ 2 ) ≧ 95%
(V) Te (λ 1 ) ≦ 5%
(Vi) Te (λ 2 ) ≦ 15%
[In the formulas (iii) to (vi)
λ 1 : linearly polarized light having a wavelength of 660 nm,
λ 2 : linearly polarized light having a wavelength of 785 nm,
To (λ 1 ): normal light transmittance of vertically incident light having a polarization plane parallel to the normal refractive index direction of the optically anisotropic material at wavelength λ 1 , To (λ 2 ): optical difference at wavelength λ 2 Normal light transmittance of perpendicular incident light having a plane of polarization parallel to the normal light refractive index direction of the anisotropic material, Te (λ 1 ): with respect to the extraordinary light refractive index direction of the optically anisotropic material at the wavelength λ 1 Extraordinary light transmittance of perpendicular incident light with polarization plane in parallel direction,
Te (λ 2 ): represents the extraordinary light transmittance of vertically incident light having a plane of polarization parallel to the extraordinary light refractive index direction of the optically anisotropic material at the wavelength λ 2 . ]
下記式(vii)〜(x)を満たすことを特徴とする請求項11に記載の偏光性回折素子。(vii) To(λ1)≧95%
(viii) To(λ2)≧95%
(ix) Te(λ1)≦15%
(x) Te(λ2)≦5%
[式(vii)〜(x)において、
λ1:波長660nmの直線偏光性の光、
λ2:波長785nmの直線偏光性の光、
To(λ1):波長λ1における光学異方性材料の常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の常光透過率、
To(λ2):波長λ2における光学異方性材料の常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の常光透過率、
Te(λ1):波長λ1における光学異方性材料の異常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の異常光透過率、
Te(λ2):波長λ2における光学異方性材料の異常光屈折率方向に対して平行方向に偏波面を持つ垂直入射光の異常光透過率
を表す。]
The polarizing diffraction element according to claim 11, wherein the following formulas (vii) to (x) are satisfied. (Vii) To (λ 1 ) ≧ 95%
(Viii) To (λ 2 ) ≧ 95%
(Ix) Te (λ 1 ) ≦ 15%
(X) Te (λ 2 ) ≦ 5%
[In the formulas (vii) to (x)
λ 1 : linearly polarized light having a wavelength of 660 nm,
λ 2 : linearly polarized light having a wavelength of 785 nm,
To (λ 1 ): ordinary light transmittance of perpendicular incident light having a polarization plane parallel to the direction of ordinary light refractive index of the optically anisotropic material at wavelength λ 1 ,
To (λ 2 ): ordinary light transmittance of perpendicular incident light having a polarization plane parallel to the direction of ordinary light refractive index of the optically anisotropic material at wavelength λ 2 ,
Te (λ 1 ): extraordinary light transmittance of vertically incident light having a plane of polarization parallel to the direction of the extraordinary light refractive index of the optically anisotropic material at wavelength λ 1 ,
Te (λ 2 ): represents the extraordinary light transmittance of vertically incident light having a plane of polarization parallel to the extraordinary light refractive index direction of the optically anisotropic material at the wavelength λ 2 . ]
波長板および/または回折格子と積層されたことを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の偏光性回折素子。   The polarizing diffraction element according to claim 1, wherein the polarizing diffraction element is laminated with a wave plate and / or a diffraction grating.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012053639A1 (en) 2010-10-22 2012-04-26 株式会社Ihi Ultrasonic flaw detection device, ultrasonic transducer, and ultrasonic flaw detection method
JP2017015899A (en) * 2015-06-30 2017-01-19 日本電信電話株式会社 Polarization control element and method for manufacturing the element
WO2018016549A1 (en) * 2016-07-21 2018-01-25 富士フイルム株式会社 Patterned optical anisotropic layer and optical laminated body
JP2022023220A (en) * 2015-06-15 2022-02-07 マジック リープ, インコーポレイテッド Virtual and augmented reality systems and methods

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104635282B (en) * 2012-01-17 2017-08-11 三菱化学株式会社 Reflecting material, liquid crystal display, ligthing paraphernalia and powered lighting system
FI20205642A1 (en) * 2020-06-17 2021-12-18 Dispelix Oy Manufacturing method of optical element, optical element and apparatus for manufacturing optical element

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09102138A (en) * 1995-10-03 1997-04-15 Asahi Glass Co Ltd Optical head device and its production
JPH09180234A (en) * 1995-10-23 1997-07-11 Asahi Glass Co Ltd Optical head device
JP2000193812A (en) * 1998-12-24 2000-07-14 Asahi Glass Co Ltd Diffraction element and optical head device
JP2001155375A (en) * 1999-11-30 2001-06-08 Asahi Glass Co Ltd Optical head device
JP2002040257A (en) * 2000-07-31 2002-02-06 Asahi Glass Co Ltd Opening limiting element and optical head device
JP2002372624A (en) * 2001-06-14 2002-12-26 Ricoh Co Ltd Polalized light separation element, semiconductor laser unit and optical pickup device
JP2009294417A (en) * 2008-06-05 2009-12-17 Nikon Corp Polarized beam splitter, polarization conversion element and image display device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09102138A (en) * 1995-10-03 1997-04-15 Asahi Glass Co Ltd Optical head device and its production
JPH09180234A (en) * 1995-10-23 1997-07-11 Asahi Glass Co Ltd Optical head device
JP2000193812A (en) * 1998-12-24 2000-07-14 Asahi Glass Co Ltd Diffraction element and optical head device
JP2001155375A (en) * 1999-11-30 2001-06-08 Asahi Glass Co Ltd Optical head device
JP2002040257A (en) * 2000-07-31 2002-02-06 Asahi Glass Co Ltd Opening limiting element and optical head device
JP2002372624A (en) * 2001-06-14 2002-12-26 Ricoh Co Ltd Polalized light separation element, semiconductor laser unit and optical pickup device
JP2009294417A (en) * 2008-06-05 2009-12-17 Nikon Corp Polarized beam splitter, polarization conversion element and image display device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012053639A1 (en) 2010-10-22 2012-04-26 株式会社Ihi Ultrasonic flaw detection device, ultrasonic transducer, and ultrasonic flaw detection method
JP2022023220A (en) * 2015-06-15 2022-02-07 マジック リープ, インコーポレイテッド Virtual and augmented reality systems and methods
JP7203927B2 (en) 2015-06-15 2023-01-13 マジック リープ, インコーポレイテッド Virtual and augmented reality systems and methods
US11733443B2 (en) 2015-06-15 2023-08-22 Magic Leap, Inc. Virtual and augmented reality systems and methods
US11789189B2 (en) 2015-06-15 2023-10-17 Magic Leap, Inc. Display system with optical elements for in-coupling multiplexed light streams
JP2017015899A (en) * 2015-06-30 2017-01-19 日本電信電話株式会社 Polarization control element and method for manufacturing the element
WO2018016549A1 (en) * 2016-07-21 2018-01-25 富士フイルム株式会社 Patterned optical anisotropic layer and optical laminated body
JPWO2018016549A1 (en) * 2016-07-21 2019-05-09 富士フイルム株式会社 Patterned optically anisotropic layer and optical laminate

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