KR20100065107A - 편광성 회절 소자 및 편광성 회절 소자의 제조 방법 - Google Patents

편광성 회절 소자 및 편광성 회절 소자의 제조 방법 Download PDF

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KR20100065107A
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카츠미 이토우
아츠키 나가오
란 이토우
타쿠히로 우시노
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제이에스알 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 연속 생산이 가능하며, 경제성이 우수하고, 그리고 얻어지는 편광성 회절 소자의 광학 특성도 우수한 편광성 회절 소자의 제조 방법 및 당해 제조 방법으로 얻어진 편광성 회절 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 편광성 회절 소자는 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에, 분자 배향능을 갖는 층(B), 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 화합물(C)에 유래하는 구조 단위를 갖는 층(LC) 및, 상기 층(LC)의 오목부 및 볼록부와 끼워 맞춰지는 연속한 볼록부와 오목부를 갖는, 화합물(D)를 함유하는 조성물로 형성된 층(LD)이 이 순서로 적층되어 이루어지며, 상기 층(LC)이 광학 이방성을 갖고, 상기 층(LD)이 광학 등방성을 갖는다.
편광성 회절 소자, 투명 수지, 분자 배향능, 광학 등방성, 광학 이방성

Description

편광성 회절 소자 및 편광성 회절 소자의 제조 방법{POLARIZATION DIFFRACTION ELEMENT AND PROCESS FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 편광성 회절 소자 및 편광성 회절 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
광디스크 장치는 비접촉, 단위 체적당 정보량의 과다, 고속 액세스성, 저비용 등의 이유에서, 최근, 크게 신장하고 있는 광학 정보 기록·재생 장치로서, 이들 특징을 활용하여, 각종 기록 매체가 개발되고 있다. 예를 들면, 미리 기록된 정보를 소리나 화상 또는 컴퓨터용 프로그램 등으로서 재생하는 콤팩트 디스크(CD), 레이저 디스크(LD), CD-ROM, DVD-ROM 등, 레이저에 의해 정보를 1회만 기입하여, 관련 정보를 재생할 수 있는 CD-R, DVD-R 등, 정보의 기록 재생을 반복할 수 있는 광자기 디스크(MO), DVD-RAM, DVD-RW 등에 대응한 광픽업 장치가 개발되고 있다.
이러한 광픽업 장치의 광학계에는 장치의 소형화나 고성능화를 도모하기 위해 다양한 광학 부품이 장착되어 사용되고 있다. 예를 들면, 광원인 레이저, 회절 격자, 파장 판, 하프 미러, 편광성 회절 소자, 대물 렌즈 등이 대표적인 부품의 예 이다.
이들 부품 중에서, 편광성 회절 소자란 직선 편광인 레이저광을 왕로(往路)에서는 투과하고, 복로(復路)에서는 투과하지 않는, 소위 되돌아오는 빛을 차단하기 위한 광학 부품이다. 편광성 회절 소자로서는, 종래부터 유리 기판이나 플라스틱 기판을 사용하여 제작되는 것(예를 들면, 특허문헌 1 및 2 참조)이나 니오브산 리튬 등의 광학 이방성의 결정 기판을 사용하여 제작되는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 3 참조). 이들은 모두, 포토리소그래피 공정이나 에칭 공정을 거쳐 제조되는 것이다.
그러나, 상기와 같이 포토리소그래피 공정이나 에칭 공정을 거쳐 제조되는 경우에는 장비의 제약상, 기판으로서는 매엽(枚葉)의 기판밖에 사용할 수 없다. 그 때문에, 소위 배치(batch) 처리로밖에 제조할 수 없으므로 연속 생산성이 부족한 실정이다. 또한, 포토리소그래피 공정이나 에칭 공정은 포토레지스트나 에칭에 의해 제거되는 재료가 있다는 점을 전제로 한 공정으로, 편광성 회절 소자의 제조 공정이 번잡하다는 점도 함께 작용하여, 비용이나 경제성의 관점에서 문제가 있었다.
(선행 기술 문헌)
[특허문헌 1] 일본공개특허공보 평11-064615호
[특허문헌 2] 일본공개특허공보 2004-133074호
[특허문헌 3] 일본공개특허공보 평11-295524호
본 발명은 상기 종래 기술이 갖는 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 연속 생산성이 우수하고, 경제성이 우수하며, 그리고 얻어지는 편광성 회절 소자의 광학 특성도 우수한 편광성 회절 소자의 제조 방법을 제공하는 것 및, 당해 제조 방법으로 얻어진 편광성 회절 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 달성하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 특정의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자는 광학 특성이 우수한 것을 알아냈다.
또한, 당해 제조 방법은 종래의 제조 방법과 비교하여, 포토리소그래피 공정이나 에칭 공정을 필요로 하지 않기 때문에, 기재(基材)의 제약이 적고, 연속 생산성이 우수하며, 경제성도 우수한 것을 알게되어, 본 발명을 완성시켰다. 또한, 본 발명은 크게 형태 A와 B의 두 가지로 나누어진다.
즉, 본 발명(형태 A)의 편광성 회절 소자는 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에, 분자 배향능을 갖는 층(B), 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된, 화합물(C)에 유래하는 구조 단위를 갖는 층(LC) 및, 상기 층(LC)의 오목부 및 볼록부와 끼워맞춰지는 연속한 볼록부와 오목부를 갖는, 화합물(D)를 함유하는 조성물로 형성된 층(LD)이 이 순서로 적층되어 이루어지며, 상기 층(LC)이 광학 이방성을 갖고, 상기 층(LD)이 광학 등방성을 갖는다.
또한, 본 발명(형태 A)의 편광성 회절 소자는, 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에, 분자 배향능을 갖는 층(B), 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 화합물(C)에 유래하는 구조 단위를 갖는 층(LC), 상기 층(LC)의 오목부 및 볼록부를 끼워 맞추는 연속한 볼록부와 오목부를 갖는, 화합물(D)를 함유하는 조성물로 형성된 층(LD) 및, 투명 수지(E)로 이루어지는 기재(e)가 이 순서로 적층되어 이루어지며, 상기 층(LC)이 광학 이방성을 갖고, 상기 층(LD)이 광학 등방성을 갖는 것이 바람직하다.
상기 기재(a) 및 분자 배향능을 갖는 층(B)에, 연신 처리가 행해져 있는 것이 바람직하다.
상기 분자 배향능을 갖는 층(B)에, 러빙(rubbing) 처리가 행해져 있는 것도 바람직하다.
상기 분자 배향능을 갖는 층(B)이, (메타)아크릴계 화합물, 폴리이미드, 폴리비닐알코올 및 폴리우레탄으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 분자 배향능을 갖는 층(B)이, 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 중합체를 함유하는 조성물로 이루어지며, 층(B)은 방사선 조사에 의해 분자 배향능을 부여받아 이루어지는 것도 바람직하다.
Figure 112009074601821-PAT00001
[화학식 1 중, R1은 ―C(O)O―, ―CONH―, ―CO―E―, 비치환 또는 할로겐기, 시아노기 및 니트로기로부터 선택되는 기를 갖는 1,4―페닐렌, 혹은 피리딘―2,5―디일, 피리미딘―2,5―디일, 2,5―티오펜디일, 2,5―푸라닐렌, 1,4―나프틸렌, 또는 2,6―나프틸렌을 나타내며, E는 비치환 또는 할로겐기, 시아노기 및 니트로기로부터 선택되는 기를 갖는 1,4―페닐렌, 혹은 피리딘―2,5―디일, 피리미딘―2,5―디일, 2,5―티오펜디일, 2,5―푸라닐렌, 1,4―나프틸렌, 또는 2,6―나프틸렌을 나타내며, Z1은 단결합, 비치환 또는 할로겐기, 시아노기 및 니트로기로부터 선택되는 기를 갖는 1,4―페닐렌, 혹은 피리딘―2,5―디일, 피리미딘―2,5―디일, 2,5―티오펜디일, 2,5―푸라닐렌, 트랜스―1,4―사이클로헥실렌, 트랜스―1,3―디옥산―2,5―디일 또는 1,4―피페리딜을 나타내며, Ar1은 방향족환을 갖는 1가의 기를 나타낸다.]
상기 화합물(C)가 자외선 경화형 액정을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 화합물(D)이 자외선 경화형 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 화합물(D)이 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지를 포함하는 것이 보다 바람직하다.
상기 투명 수지(A)가 환상 올레핀계 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 투명 수지(E)가 투명 수지(A)와 동일한 수지인 것이 바람직하다.
본 발명(형태 A)의 편광성 회절 소자의 제조 방법(제1 형태)은, (1) 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에, 분자 배향능을 갖는 층(B)을 형성하 여, 기재(b)를 얻는 공정, (2) 투명 수지(E)로 이루어지는 기재(e)의 편면에, 전사(轉寫)에 의해 화합물(D)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(f)를 얻는 공정 및, (3) 상기 기재(b)의 분자 배향능을 갖는 층(B)과, 기재(f)의 패턴을 갖는 면을, 화합물(C)를 포함하는 조성물을 통하여, 대향시켜 라미네이트하는 공정을 갖는 편광성 회절 소자의 제조 방법으로, 상기 화합물(D)를 포함하는 조성물로 이루어지는 패턴 부분이 광학 등방성을 갖고, 상기 화합물(C)를 포함하는 조성물에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 (3)공정이, 화합물(C)를 포함하는 조성물을 상기 기재(b)의 층(B)에 도포하여, 당해 도포면과 상기 기재(f)의 패턴을 갖는 면과 대향시켜 라미네이트하는 공정인 것이 바람직하다.
상기 (3)공정이, 화합물(C)를 포함하는 조성물을 상기 기재(f)의 패턴을 갖는 면에 도포하여, 당해 도포면과 상기 기재(b)의 층(B)면과 대향시켜 라미네이트하는 공정인 것도 바람직하다.
공정(1)에 있어서, 층(B)을 형성할 때에, 연신 처리가 행해지는 것이 바람직하다.
본 발명(형태 A)의 편광성 회절 소자의 제조 방법(제2 형태)은, (I) 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에, 분자 배향능을 갖는 층(B)을 형성하여, 기재(b)를 얻는 공정, (Ⅱ) 기재(b)의 층(B)에, 전사에 의해 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(c)를 얻는 공정 및, (Ⅲ) 상기 기재(c)의 패턴을 갖는 면에, 화합물(D)를 포함하는 조성물을 도포하여, 상기 오목부를 적어도 화합물(D)에 의해 충전하여, 충전부를 갖는 기재(d)를 얻는 공정을 갖는 편광성 회절 소자의 제조 방법으로, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖고, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 것을 특징으로 한다.
공정(I)에 있어서, 층(B)을 형성할 때에, 연신 처리가 행해지는 것이 바람직하다.
상기 투명 수지(A) 및 투명 수지(E)가 동일한 수지인 것이 바람직하다.
상기 편광성 회절 소자의 충전부를 갖는 면에, 추가로 투명 수지(E)로 이루어지는 기재(e)를 형성하는 공정을 갖는 것이 바람직하다.
상기 기재(a)가 투명 수지(A)로 이루어지는, 길이 방향으로 적어도 3m 이상 연속한 롤 형상의 기재인 것이 바람직하다.
본 발명(형태 A)의 편광성 회절 소자의 제조 방법(제3 형태)은 (i) 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a')의 적어도 편면에, 전사에 의해 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(b)를 얻는 공정 및, (ⅱ) 상기 기재(b)의 패턴을 갖는 면에, 화합물(D)를 포함하는 조성물을 도포하여, 상기 오목부를 적어도 화합물(D)에 의해 충전하여, 충전부를 갖는 기재(c)를 얻는 공정을 갖는 편광성 회절 소자의 제조 방법으로, 상기 기재(a')의 패턴이 형성되는 면이 분자 배향능을 가지며, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖고, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 편광성 회절 소자의 충전부를 갖는 면에, 추가로 투명 수지(E)로 이루어지는 기재(e)를 형성하는 공정을 갖는 것이 바람직하다.
상기 기재(a')가 투명 수지(A)로 이루어지는, 길이 방향으로 적어도 3m 이상 연속한 롤 형상의 기재인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명(형태 B)의 편광성 회절 소자의 제조 방법은, (가) 기판(a)의 적어도 편면에, 전사에 의해 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 부재(b)를 얻는 공정, (나) 상기 오목부를 적어도 화합물(C)에 의해 충전하여, 충전부를 갖는 부재(c)를 얻는 공정 및, (다) 부재(c)를 연신하여, 부재(d)를 얻는 공정을 갖는 편광성 회절 소자의 제조 방법으로, 편광성 회절 소자에 있어서, 상기 볼록부에 유래하는 부분 및 상기 충전부에 유래하는 부분의 한쪽이 광학 등방성을 갖고, 다른 한쪽이 광학 이방성을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이, 상기 기판(a)의 적어도 편면에 직접 전사됨으로써 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이, 상기 기판(a)상에, 화합물(B)를 포함하는 조성물을 도포하여, 당해 조성물로 형성되는 도막(塗膜)을 얻은 후에, 당해 도막에 전사되어 형성되는 것도 바람직하다.
또한, 본 발명(형태 B)의 편광성 회절 소자의 제조 방법으로 얻어지는 편광 성 회절 소자는 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖고, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖거나, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖고, 상기 충전부에서 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는다.
본 발명(형태 B)의 편광성 회절 소자의 제조 방법으로 얻어지는 편광성 회절 소자가, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖고, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖는 경우에는, 상기 화합물(C)가 광학 이방성을 갖는 자외선 경화형 액정 단량체인 것이 바람직하며, 상기 화합물(B)가 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체인 것이 바람직하다.
본 발명(형태 B)의 편광성 회절 소자의 제조 방법으로 얻어지는 편광성 회절 소자가, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖고, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 경우에는, 상기 화합물(B)가 광학 이방성을 갖는 자외선 경화형 액정 단량체인 것이 바람직하며, 상기 화합물(C)가 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체인 것이 바람직하다.
상기 기판(a)이 열가소성 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 기판(a)이 환상 올레핀계 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명(형태 B)의 편광성 회절 소자는 전술의 편광성 회절 소자의 제조 방법으로 제조된다.
본 발명에 의하면, 광학 특성이 우수한 편광성 회절 소자 및, 당해 편광성 회절 소자를 얻기 위한, 연속 생산성이 우수하고, 그리고 경제성이 우수한 편광성 회절 소자의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 편광성 회절 소자는 광픽업 장치 등에 장착되는 광학 부품 등으로 서 적합하게 사용할 수 있다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하에, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은 형태 A 및 형태 B로 크게 나누어진다. 형태 A를 우선 설명하고, 이어서 형태 B에 대해서 설명한다.
<본 발명(형태 A)>
[편광성 회절 소자]
본 발명의 편광성 회절 소자는 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에, 분자 배향능을 갖는 층(B), 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 화합물(C)에 유래하는 구조 단위를 갖는 층(LC) 및, 상기 층 (LC)의 오목부 및 볼록부와 끼워맞춰지는 연속한 볼록부와 오목부를 갖는, 화합물(D)를 함유하는 조성물로 형성 된 층(LD)이 이 순서로 적층되어 이루어지며, 상기 층(LC)이 광학 이방성을 갖고, 상기 층(LD)이 광학 등방성을 갖는다.
또한, 본 발명의 편광성 회절 소자는 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에, 분자 배향능을 갖는 층(B), 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 화합물(C)에 유래하는 구조 단위를 갖는 층(LC), 상기 층(LC)의 오목부 및 볼록부와 끼워맞춰지는 연속한 볼록부와 오목부를 갖는, 화합물(D)를 함유하는 조성물로 형성된 층(LD) 및, 투명 수지(E)로 이루어지는 기재(e)가 이 순서로 적층되어 이루어지며, 상기 층(LC)이 광학 이방성을 갖고, 상기 층(LD)이 광학 등방성을 갖는 것 이 바람직하다.
본 발명의 편광성 회절 소자는, 예를 들면 후술하는 편광성 회절 소자의 제조 방법(제1 형태, 제2 형태)에 의해 얻어지는 소자이다. 본 발명의 편광성 회절 소자는, 면 전체에 있어서 고도로 편광 회절 성능을 제어하는 것이 가능하며, 광픽업 장치 등에 장착되는 광학 부품 등으로서 적합하게 사용할 수 있다. 이러한 레이저광이 통과하는 광학 부품에 있어서는, 레이저광이 통과할 때에 레이저광이 휘지 않도록 하기 위해서, 부품의 평활성이 요구된다. 이러한 평활성의 지표로서는, 투과 파면 수차(전면 RMS, λrms)가 이용되고 있지만, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자에 있어서는, 평활한 기재(a)를 사용하여, 그 위에 재료를 도포하여 표면 평활성을 얻기 때문에, 충분한 평활성이 확보되고 있다. 본 발명의 편광성 회절 소자의 투과 파면 수차로서는, 예를 들면 DVD 파장에 있어서의 빛의 지름 2mmΦ의 경우의 전면(全面) RMS 값으로, 바람직하게는 25mλ 이하, 더욱 바람직하게는 20mλ 이하, 가장 바람직하게는 15mλ 이하이다. 전면 RMS 값으로 25mλ를 넘는 경우는, 출사(出射) 레이저광이 휘어, 광픽업 장치의 읽기·쓰기 성능이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명의 편광성 회절 소자는, 상기 기재(a) 및 분자 배향능을 갖는 층(B)에, 연신 처리가 행해져 있어도 좋다.
층(B)을 연신 처리에 의해 형성함으로써, 분자 배향능을 층(B)에 부여할 수 있다. 연신 처리에 의해 형성된 층(B)은 분자 배향능을 가져, 당해 층상에 적층되는 층(LC)에 광학 이방성을 부여할 수 있다.
연신 처리는, 통상 층(B)을 형성할 때에 행해지고, 당해 연신 처리로는 기재(a)에도 연신 처리가 행해진다. 연신 처리의 구체적인 방법은 후술하는 편광성 회절 소자의 제조 방법(제1 형태, 제2 형태)에 있어서, 상세히 기술하는 방법에 의해 행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 편광성 회절 소자는 상기 분자 배향능을 갖는 층(B)에 러빙 처리가 행해져 있는 것이 바람직하다. 러빙 처리는 분자 배향능을 갖는 층(B)에 분자 배향능을 부여하기 위한 방법의 하나이다. 또한, 러빙 처리의 구체적인 방법은, 후술하는 편광성 회절 소자의 제조 방법(제1 형태, 제2 형태)에 있어서, 상세히 기술하는 방법에 의해 행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 편광성 회절 소자는 상기 분자 배향능을 갖는 층(B)이, (메타)아크릴계 화합물, 폴리이미드, 폴리비닐알코올 및 폴리우레탄으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 분자 배향능을 갖는 층(B)이, 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 중합체를 포함하는 조성물로 이루어지며, 층(B)은 방사선 조사에 의해 분자 배향능을 부여받아 이루어지는 것도 바람직하다.
<화학식 1>
Figure 112009074601821-PAT00002
[화학식 1 중, R1은 ―C(O)O―, ―CONH―, ―CO―E―, 비치환 또는 할로겐기, 시아노기 및 니트로기로부터 선택되는 기를 갖는 1,4―페닐렌, 혹은 피리딘― 2,5―디일, 피리미딘―2,5―디일, 2,5―티오펜디일, 2,5―푸라닐렌, 1,4―나프틸렌, 또는 2,6―나프틸렌을 나타내며,
E는 비치환 또는 할로겐기, 시아노기 및 니트로기로부터 선택되는 기를 갖는 1,4―페닐렌, 혹은 피리딘―2,5―디일, 피리미딘―2,5―디일, 2,5―티오펜디일, 2,5―푸라닐렌, 1,4―나프틸렌, 또는 2,6―나프틸렌을 나타내며,
Z1은 단결합, 비치환 또는 할로겐기, 시아노기 및 니트로기로부터 선택되는 기를 갖는 1,4―페닐렌, 혹은 피리딘―2,5―디일, 피리미딘―2,5―디일, 2,5―티오펜디일, 2,5―푸라닐렌, 트랜스―1,4―사이클로헥실렌, 트랜스―1,3―디옥산―2,5―디일 또는 1,4―피페리딜을 나타내며,
Ar1은 방향족환을 갖는 1가의 기를 나타낸다.]
상기 (메타)아크릴계 화합물, 폴리이미드, 폴리비닐알코올 및 폴리우레탄으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하는 조성물에 포함되는 (메타)아크릴계 화합물로서는, 후술하는 화합물(D)에 예시되는 (메타)아크릴레이트 화합물을 반응시켜 이루어지는 중합체 등을 들 수 있고, 폴리이미드로서는 테트라카본산 2무수물과 디아민을 반응시켜 얻어지는 폴리암산을 탈수 환화시켜 얻어지는 것 등을 들 수 있고, 폴리비닐알코올로서는, 폴리비닐알코올의 수산기를 유기기로 치환한 변성 폴리비닐알코올 등을 들 수 있고, 폴리우레탄으로서는 폴리에테르폴리올과 폴리이소시아네이트를 반응시켜 이루어지는 중합체 등을 들 수 있다.
여기에서, 후술하는 화합물(D)에 예시되는 (메타)아크릴레이트 화합물을 반 응시켜 이루어지는 중합체로서는, 자외선 경화형 수지가 바람직하며, 미리 중합체를 얻은 후에 분자 배향능을 갖는 층(B)으로 사용할 수도 있고, 모노머나 광중합 개시제(광라디칼 발생제) 등의 조성물로서 기재(a)상에 분자 배향능을 갖는 층(B)을 형성할 수도 있다. 화합물(D)에 유래하는 구조 단위를 포함하는 층은, 일반적으로 광학 등방성 재료로서 사용되지만, 러빙 처리나 연신 처리 등에 의해, 분자 배향능을 갖는 층으로서도 사용이 가능하다. 이 경우, 특히 기재(a)가 후술하는 환상 올레핀계 수지를 포함하는 투명 수지(A)로 이루어지는 경우에는, (메타)아크릴레이트 화합물로서는, 기재(a)와의 밀착성의 관점에서 지환식 구조를 포함하는 단관능 모노머나 다관능 모노머를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, (메타)아크릴계 화합물, 폴리이미드, 폴리비닐알코올 및 폴리우레탄으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 조성물에 포함되는 다른 성분으로서는, 목적의 물성을 손상시키지 않는 범위 내에서, 기재(a)의 표면에 대한 접착성을 더욱 향상시키는 관점에서, 관능성 실란 함유 화합물, 에폭시 화합물 등이 함유되어 있어도 좋다.
상기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 중합체를 포함하는 조성물에 포함되는, 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 중합체로서는, 특별히 한정은 없지만, 예를 들면 상기 화학식 1을 측쇄에 갖는 중합체를 들 수 있다. 해당 중합체로서, 예를 들면 일본공개특허공보 2003-307736, 일본공개특허공보 평6-287453에 기재된 폴리이미드계 중합체나 아크릴계 중합체 등을 들 수 있다. 또한, 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 중합체를 포함하는 조성물에 포함되는 다른 성분으로서는, 목적 의 물성을 손상시키지 않는 범위 내에서, 기재(a)의 표면에 대한 접착성을 향상시키는 관점에서, 관능성 실란 함유 화합물, 에폭시 화합물 등이 함유되어 있어도 좋다.
또한, 본 발명의 편광성 회절 소자에 있어서, 분자 배향능을 갖는 층(B)의 두께는 1∼5000㎚가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5∼500nm, 가장 바람직하게는 10∼200nm이다.
층(LC)은 화합물(C)를 포함하는 조성물로 형성되는 것이 바람직하다. 통상은 화합물(C)로서, 광학 이방성 재료가 사용된다. 또한, 상기 화합물(C)가 자외선 경화형 액정을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 화합물(C)를 포함하는 조성물이란 광학 이방성을 갖는 조성물로, 통상은 화합물(C)로서 광학 이방성 재료가 사용된다.
전술의 광학 이방성 재료로서는, 광학적으로 이방성을 갖는 재료라면 특별히 제한은 없지만, 액정 재료가 바람직하게 사용된다. 액정 재료 중에서도, 연속적으로 경제적으로 편광성 회절 소자를 생산한다는 관점에서, 자외선 경화형 액정이 바람직하게 사용된다.
자외선 경화형 액정으로서는, 특별히 제한되는 경우가 없으며, 네마틱형 액정, 스멕틱형 액정에 아크릴레이트기 및/또는 메타크릴레이트기를 1개 이상 도입한 것을 사용할 수 있다.
이러한 자외선 경화형 액정의 예로서는, 아족시계 액정, 시아노비페닐계 액정, 쉬프(schiff)계 액정, 시아노페닐에스테르계 액정, 시아노페닐사이클로헥산계 액정, 벤조산페닐에스테르계 액정, 사이클로헥산카본산페닐에스테르계 액정, 페닐피리미딘계 액정, 페닐디옥산계 액정 등의 저분자 액정에 아크릴레이트기 및/또는 메타크릴레이트기를 1개 이상 도입한 자외선 경화형 액정을 들 수 있다. 또한, 이들 자외선 경화형 액정은 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 화합물(C)를 포함하는 조성물로서는, 자외선 경화형 액정 자체가 유동성을 갖는 경우에는, 자외선 경화형 액정만이라도 좋고, 자외선 경화형 액정을 포함하는 혼합물이라도 좋으며, 자외선 경화형 액정의 도포성을 향상시키기 위해, 용제를 첨가한 용액을 조성물로서 사용해도 좋다. 이때, 사용되는 용제로서는, 분자 배향능을 갖는 층(B)의 분자 배향능을 손상시키지 않는 것을 적절히 선택한다. 화합물(C)를 포함하는 조성물로서 용제를 첨가한 용액을 사용하는 경우에는, 이 조성물을 기재(b)의 층(B)에 도포한 후에, 가열에 의해 용제를 휘발시키는 것이 바람직하다. 이때, 용제의 첨가량은 화합물(C) 100질량％에 대하여, 바람직하게는 1∼500질량％, 더욱 바람직하게는 10∼400질량％, 특히 바람직하게는 20∼300질량％이다.
또한, 화합물(C)를 포함하는 조성물은 광중합 개시제(광라디칼 발생제)가 첨가되어 이루어지는 것이 바람직하다. 광중합 개시제는 후술의 (메타)아크릴레이트 화합물을 중합(경화)할 때에 사용할 수 있는 광중합 개시제(광라디칼 발생제)와 동일한 것을 사용할 수 있다.
광중합 개시제(광라디칼 발생제)의 첨가량으로서는, 본 발명의 자외선 경화 형 액정 100질량％에 대하여, 바람직하게는 10질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 5질량％ 이하, 가장 바람직하게는 3질량％ 이하이다. 첨가량이 10질량％를 넘으면, 미반응된 광중합 개시제가 액정 전이 온도 등 편광성 회절 소자의 물성에 미치는 영향을 무시할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 시판의 화합물(C)를 포함하는 조성물로서는, 예를 들면 머크 가부시키가이샤 제조의 Licrivue(등록 상표) RMM727 등을 들 수 있다.
층(LD)은 화합물(D)를 포함하는 조성물로 형성된다. 통상은 화합물(D)로서, 광학 등방성 재료가 사용된다. 또한, 상기 화합물(D)가 자외선 경화형 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 화합물(D)가 자외선 경화형 수지라면, 본 발명의 편광성 회절 소자를 연속적으로 생산할 수 있기 때문에 바람직하며, 투명성이나 광학적인 등방성를 얻기 쉬운 면에서 상기 화합물(D)가 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지는, 이하에 나타내는 (메타)아크릴레이트 화합물을 중합함으로써 얻어지는 수지를 사용하는 것이 바람직하다. (메타)아크릴레이트 화합물로서는 분자 내에 적어도 하나의 (메타)아크릴로일기를 갖고 있는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, (메타)아크릴레이트 화합물로서는 단관능 (메타)아크릴레이트 화합물, 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 (메타)아크릴레이트 화합물이란, 아크릴레이트 화합물 및 메타크릴레이트 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화 합물을 나타내며, (메타)아크릴로일기란 아크릴로일기 및 메타크릴로일기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 기를 나타낸다.
단관능 (메타)아크릴레이트 화합물의 구체예로서는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 2―페녹시에틸아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, tert―부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 아밀(메타)아크릴레이트, 이소아밀(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2―에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 이소데실 (메타)아크릴레이트, 운데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 이소스테아릴(메타)아크릴레이트 등의 알킬(메타)아크릴레이트류;
하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 하이드록시부틸(메타)아크릴레이트 등의 하이드록시알킬(메타)아크릴레이트류;
페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 2―하이드록시―3―페녹시프로필(메타)아크릴레이트 등의 페녹시알킬(메타)아크릴레이트류;
메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 프로폭시에틸(메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 메톡시부틸(메타)아크릴레이트 등의 알콕시알킬(메타)아크릴레이트류;
폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜(메타)아크 릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트류;
폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트류;
사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 4―부틸사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 디사이클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디사이클로펜타닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 디사이클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 디사이클로펜테닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 디사이클로펜타디에닐(메타)아크릴레이트, 보닐(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 트리사이클로데카닐(메타)아크릴레이트 등의 사이클로알킬(메타)아크릴레이트류;
벤질(메타)아크릴레이트; 테트라하이드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 단관능 (메타)아크릴레이트 화합물은 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물의 구체예로서는, 에틸렌글리콜디 (메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디 (메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4―부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6―헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트 등의 알킬렌글리콜디(메타)아크릴레이트류;
트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리하이드록시에틸트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 하이드록시피발산 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트 등의 다가(多價) 알코올의 폴리(메타)아크릴레이트류;
이소시아누레이트트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2―하이드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 트리스(2―하이드록시에틸)이소시아누레이트트리 (메타)아크릴레이트 등의 이소시아누레이트의 폴리(메타)아크릴레이트류;
트리사이클로데칸디일 디메틸디(메타)아크릴레이트 등의 사이클로알칸의 폴리(메타)아크릴레이트류;
비스페놀A의 에틸렌옥사이드 부가체의 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A의 프로필렌옥사이드 부가체의 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A의 알킬렌옥사이드 부가체의 디(메타)아크릴레이트, 수첨(水添) 비스페놀A의 에틸렌 옥사이드 부가체의 디(메타)아크릴레이트, 수첨 비스페놀A의 프로필렌옥사이드 부가체의 디(메타)아크릴레이트, 수첨 비스페놀A의 알킬렌옥사이드 부가체의 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A 디글리시딜에테르와 (메타)아크릴산으로부터 얻어지는 (메타)아크릴레이트 등의 비스페놀A의 (메타)아크릴레이트 유도체류;
3,3,4,4,5,5,6,6―옥타플루오로옥탄디(메타)아크릴레이트, 3―(2―퍼플루오로헥실)에톡시―1,2―디(메타)아크릴로일프로판, N―n―프로필―N―2,3―디(메타) 아크릴로일프로필퍼플루오로옥틸술폰아미드 등의 불소 함유 (메타)아크릴레이트류;
이하의 비스페놀 구조를 갖는 폴리올(a)과, 유기 폴리이소시아네이트(b)와, 수산기 함유 (메타)아크릴레이트(c)를 반응시켜 얻어지는 우레탄(메타)아크릴레이트류;
(a) 비스페놀 구조를 갖는 폴리올로서는, 비스페놀A의 알킬렌옥사이드 부가 디올, 비스페놀F의 알킬렌옥사이드 부가 디올, 수첨 비스페놀A의 알킬렌옥사이드 부가 디올, 수첨 비스페놀F의 알킬렌옥사이드 부가 디올 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 비스페놀A의 알킬렌옥사이드 부가 디올이 바람직하다. 이들의 시판품으로서는, 예를 들면, 니치유 가부시키가이샤 제조 DA―400, DB―400 등을 들 수 있다.
(b) 유기 폴리이소시아네이트로서는 디이소시아네이트가 바람직하며, 예를 들면 2,4―톨릴렌디이소시아네이트, 2,6―톨릴렌디이소시아네이트, 1,3―크실렌디이소시아네이트, 1,4―크실렌디이소시아네이트, 1,5―나프탈렌디이소시아네이트, m―페닐렌디이소시아네이트, p―페닐렌디이소시아네이트, 3,3'―디메틸―4,4'―디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4'―디페닐메탄디이소시아네이트, 3,3'―디메틸페닐렌디이소시아네이트, 4,4'―비페닐렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 이 중 특히, 2,4―톨릴렌디이소시아네이트, 2,6―톨릴렌디이소시아네이트, 1,3―크실렌디이소시아네이트, 1,4―크실렌디이소시아네이트가 바람직하다.
(c) 수산기 함유 (메타)아크릴레이트로서는, 2―하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2―하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2―하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 2―하이드록시―3―페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 1,4―부탄디올모노(메타)아크릴레이트, 2―하이드록시알킬(메타)아크릴로일포스페이트, 4―하이드 록시사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 1,6―헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜모노(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중, 2―하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2―하이드록시프로필(메타)아크릴레이트 등이 바람직하다.
이들 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물은 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
이들 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물 중, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 등, 1분자 내에 포함되는 아크릴로일기의 수가 많아, 가교 밀도의 향상이 도모되어, 우수한 막 경도를 부여하는 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물이 특히 바람직하다.
상기 투명 수지(A)로서는, 편광성 회절 소자를 사용할 때의 레이저 파장에 있어서 투명하면 특별히 제한없이 사용할 수 있지만, 상기 레이저 파장에 있어서의 파장별 광선 투과율이 85％ 이상인 것이 바람직하며, 87％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 89％ 이상인 것이 가장 바람직하다.
상기 투명 수지(A)로서는 예를 들면, 트리아세틸셀룰로오스(TAC), PMMA, PS, PC, PES, PSU, 환상 올레핀계 수지 등의 열가소성 수지, 자외선 경화형 수지 등을 포함하는 것이 바람직하다. 그 중에서도 투명 수지(A)로서는, 환상 올레핀계 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 투명 수지(A)가 환상 올레핀계 수지이면, 내열성이 나 내구성 및 가공성이 우수하기 때문에 바람직하다. 환상 올레핀계 수지로서는, 열변형 온도의 지표가 되는 유리 전이 온도(Tg)가 통상 90∼200℃이며, 바람직하게는 100∼190℃이고, 더욱 바람직하게는 110∼180℃이다. Tg가 90℃ 이상인 경우에는, 편광성 회절 소자가 우수한 내열성을 갖기 때문에 바람직하다. Tg가 90℃ 미만인 경우에는, 열변형 온도가 낮아지기 때문에, 내열성에 문제가 생길 우려가 있고, 또한, 얻어지는 필름에 있어서의 온도에 의한 광학 특성의 변화가 커진다는 문제가 생길 수 있다. 한편, Tg가 200℃를 넘는 경우에는, 가공 온도가 너무 높아지기 때문에, 필름 형상으로 가공할 때에 산화 열화(劣化)에 의한 착색이 일어나 광학 특성이 저하된다는 문제가 생기는 경우가 있다.
여기에서, 유리 전이 온도(Tg)란 시차 주사 열량계(DSC)를 사용하여, 승온 속도 20℃/분, 질소 분위기에서 측정했을 때에 얻어지는 미분 시차 주사 열량 곡선의 최대 피크 온도(A점) 및 최대 피크 온도보다 ―20℃인 온도(B점)를 시차 주사 열량계 곡선상에 플롯하여, B점을 기점으로 하는 베이스 라인상의 접선과 A점을 기점으로 하는 접선과의 교점으로서 구해진다.
상기 투명 수지(E)가 투명 수지(A)와 동일한 수지인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 편광성 회절 소자는, 임의의 층에, 산화 방지제, 열안정제, 광안정제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 소포제, 계면 활성제(이형제) 등의 공지의 첨가제를 함유할 수도 있다.
본 발명의 편광성 회절 소자는, 예를 들면 후술하는 편광성 회절 소자의 제조 방법(제1 형태, 제2 형태)에 의해 얻어지는 소자이다. 이하, 편광성 회절 소자 의 제조 방법에 대해서 설명한다.
[편광성 회절 소자의 제조 방법]
본 발명의 편광성 회절 소자의 제조 방법은 크게 세 개의 형태로 나누어진다.
본 발명의 편광성 회절 소자의 제조 방법의 제1 형태는 (1) 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에, 분자 배향능을 갖는 층(B)을 형성하여, 기재(b)를 얻는 공정, (2) 투명 수지(E)로 이루어지는 기재(e)의 편면에, 전사에 의해 화합물(D)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(f)를 얻는 공정 및, (3) 상기 기재(b)의 분자 배향능을 갖는 층(B)과, 기재(f)의 패턴을 갖는 면을, 화합물(C)를 포함하는 조성물을 통하여, 대향시켜 라미네이트하는 공정을 갖는 편광성 회절 소자의 제조 방법으로, 상기 화합물(D)를 포함하는 조성물로 이루어지는 패턴 부분이 광학 등방성을 갖고, 상기 화합물(C)를 포함하는 조성물에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 편광성 회절 소자의 제조 방법의 제2 형태는 (Ⅰ) 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에, 분자 배향능을 갖는 층(B)을 형성하여, 기재(b)를 얻는 공정, (Ⅱ) 기재(b)의 층(B)에, 전사에 의해 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(c)를 얻는 공정 및, (Ⅲ) 상기 기재(c)의 패턴을 갖는 면에, 화합물(D)를 포함하는 조성물을 도포하여, 상기 오목부를 적어도 화합물(D)에 의해 충전하여, 충전 부를 갖는 기재(d)를 얻는 공정을 갖는 편광성 회절 소자의 제조 방법으로, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖고, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 편광성 회절 소자의 제조 방법의 제3 형태는 (ⅰ) 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a')의 적어도 편면에, 전사에 의해 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(b)를 얻는 공정 및, (ⅱ) 상기 기재(b)의 패턴을 갖는 면에, 화합물(D)를 포함하는 조성물을 도포하여, 상기 오목부를 적어도 화합물(D)에 의해 충전하여, 충전부를 갖는 기재(c)를 얻는 공정을 갖는 편광성 회절 소자의 제조 방법으로, 상기 기재(a')의 패턴이 형성되는 면이 분자 배향능을 갖고, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 가지며, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 편광성 회절 소자의 제조 방법 중에서 제1 형태 및 제2 형태에서는, 전술의 [편광성 회절 소자]의 항에서 기재한 편광성 회절 소자를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 편광성 회절 소자의 제조 방법 중에서, 제3 형태에서는, 전술의 [편광성 회절 소자]의 항에서 기재한 편광성 회절 소자와는 다른 구조의 편광성 회절 소자를 얻을 수 있다. 구체적으로는, 제1 형태에 있어서의 화합물(D)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴에 유래하는 층 및, 화합물(C)를 포함하는 조성물에 유래하는 층이, 각각 전술의 [편광성 회절 소자]의 항에서 기재한 편광성 회절 소자의 층(LD) 및, 층(LC)에 상당한다. 또한, 제2 형태에 있어서의 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴에 유래하는 층 및, 충전부가 각각 전술의 [편광성 회절 소자]의 항에서 기재한 편광성 회절 소자의 층(LC) 및, 층(LD)에 상당한다.
또한, (1) 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에, 분자 배향능을 갖는 층(B)을 형성하여, 기재(b)를 얻는 공정을 (1)공정, (2) 투명 수지(E)로 이루어지는 기재(e)의 편면에, 전사에 의해 화합물(D)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(f)를 얻는 공정을 (2)공정, (3) 상기 기재(b)의 분자 배향능을 갖는 층(B)과 기재(f)의 패턴을 갖는 면을, 화합물(C)를 포함하는 조성물을 통하여, 대향시켜 라미네이트하는 공정을 (3)공정이라고도 한다.
또한, (I) 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에, 분자 배향능을 갖는 층(B)을 형성하여, 기재(b)를 얻는 공정을 (I)공정, (Ⅱ) 기재(b)의 층(B)에, 전사에 의해 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(c)를 얻는 공정을 (Ⅱ)공정, (Ⅲ) 상기 기재(c)의 패턴을 갖는 면에, 화합물(D)를 포함하는 조성물을 도포하여, 상기 오목부를 적어도 화합물(D)에 의해 충전하여, 충전부를 갖는 기재(d)를 얻는 공정을 (Ⅲ)공정이라고 하고, (i) 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a')의 적어도 편면에, 전사에 의해 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(b)를 얻는 공정을 (i)공정, (ⅱ) 상기 기 재(b)의 패턴을 갖는 면에, 화합물(D)를 포함하는 조성물을 도포하여, 상기 오목부를 적어도 화합물(D)에 의해 충전하여, 충전부를 갖는 기재(c)를 얻는 공정을 (ⅱ)공정이라고 한다.
〔제1 형태〕
본 발명의 편광성 회절 소자의 제조 방법의 제1 형태는 후술하는 (1)∼(3) 공정을 가지며, 화합물(D)를 포함하는 조성물로 이루어지는 패턴 부분이 광학 등방성을 갖고, 상기 화합물(C)를 포함하는 조성물에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖는다.
<(1)공정>
본 발명의 제1 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법이 갖는 (1)공정이란, (1) 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에, 분자 배향능을 갖는 층(B)을 형성하여, 기재(b)를 얻는 공정이다.
즉, 본 발명의 (1)공정에서 얻어지는 기재(b)는, 기재(a) 및 당해 기재(a)상에 형성된 층(B)을 적어도 한 층 갖는 적층체이다.
제1 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의 투명 수지(A)로서는, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자를 사용할 때의 레이저 파장에 있어서 투명이라면 특별히 제한없이 사용할 수 있다.
상기 투명 수지(A)로서는, 전술의 [편광성 회절 소자]의 항에서 기재한 투명 수지(A)를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 투명 수지(A)로서는 열가소성 수지가 통상 사용되지만, 구조를 적절히 조제한 자외선 경화 수지를 사용할 수도 있다. 자외선 경화 수지로서는, 예를 들면, 화합물(D)로서 예시한 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지를 사용할 수 있다.
(기재(a))
제1 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의 기재(a)는 상기 투명 수지(A)로 이루어진다.
상기 기재(a)는 매엽의 형태일 수도 있고, 길이 방향으로 길이가 긴 형태를 가질 수도 있다. 길이 방향으로 길이가 긴 형태를 갖는 소위 롤 형상으로 한 경우가, 연속 생산성의 관점에서 보다 바람직하지만, 롤 형상으로 한 후에 매엽의 형태로 재단(cutting)을 행하는 것도 바람직하다. 또한, 기재(a)는 상기 투명 수지(A)로 이루어지는 기재이므로, 유리 기판이나 결정 기판과 비교하여, 부드럽고, 용이하게 롤 형상으로 할 수 있기 때문에 바람직하며, 또한 원하는 형상으로 펀칭하는 등의 가공이 용이하기 때문에 바람직하다.
기재(a)로서는, 연속 생산성의 관점에서 롤 형상의 기재인 것이 바람직하며, 길이 방향으로 적어도 3m 이상 연속한 롤 형상의 기재인 것이 보다 바람직하고, 길이 방향으로 50m 이상 연속한 롤 형상의 기재인 것이 특히 바람직하다. 길이의 상한은, 공업적인 취급성을 감안하면, 바람직하게는 3000m 이하, 더욱 바람직하게는 2000m 이하로 하는 것이 좋다. 3000m보다 길어지면, 롤 지름 및 롤 중량이 증가하여 제조에 사용하는 장치가 대형화되기 때문에 실생산으로서는 비효율적이므로 바람직하지 않다.
기재(a)가 롤 형상인 경우, 기재(a)의 폭에는 특별히 제한은 없지만, 공업적 인 취급성을 감안하면, 바람직하게는 300∼2200mm, 더욱 바람직하게는 500∼1500mm로 하는 것이 좋다. 300mm보다 폭이 좁아지면, 경제적인 생산성의 관점에서 바람직하지 않으며, 2200mm보다 폭이 넓어지면 제조에 사용하는 장치가 대형화되기 때문에 실생산으로서는 비효율적이므로 바람직하지 않다. 또한, 기재(a)의 두께는 광학 부품으로서의 형태를 유지할 수 있으면 특별히 제한은 없지만, 롤 형상으로 하는 경우에는 10∼500㎛로 하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 50∼300㎛이며, 가장 바람직하게는 80∼200㎛이다. 두께가 10㎛ 미만에서는 기재로서의 강성이 약하기 때문에 바람직하지 않으며, 두께가 500㎛를 넘으면 롤 형상으로 하는 것이 곤란한 것에 더해, 롤 형상으로 했을 때의 감는 길이가 짧아져 버리기 때문에, 연속 생산성이 떨어지므로 바람직하지 않다. 또한 두께가 500㎛를 넘으면, 펀칭 등의 가공을 행할 때에 버(bur)가 발생되거나, 크랙(crack)이 발생되기 쉬워진다는 관점에서도 바람직하지 않다.
기재(a)를 매엽의 형태로 하는 경우에는, 공업적인 취급성을 감안하면, 폭 및 길이가 3∼100cm로 하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5∼80cm로 하는 것이 좋다. 또한, 폭과 길이는 일치할 필요는 없으며, 적절히 가공하기 쉬운 크기로 설정하면 된다. 예를 들면, A4 사이즈로 매엽의 형태로 하는 경우에는, 21cm×30cm의 크기가 된다. 매엽의 경우에는, 폭과 길이가 3cm 미만으로 하면 공업적으로 생산성이 떨어지기 때문에 바람직하지 않으며, 폭과 길이가 100cm를 넘는 경우에는, 장치가 대형화되어 가공성이 떨어져, 오히려 생산성이 부족해지기 때문에 바람직하지 않다.
(층(B)의 형성)
상기(1)공정에 있어서는, 상기 기재(a)의 적어도 편면에, 분자 배향능을 갖는 층(B)을 형성한다.
또한, 분자 배향능을 갖는 층(B)이란, 통상 (메타)아크릴계 화합물, 폴리이미드, 폴리비닐알코올 및 폴리우레탄으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 조성물이나, 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 중합체를 포함하는 조성물로 이루어진다.
<화학식 1>
Figure 112009074601821-PAT00003
[화학식 1 중, R1은 ―C(O)O―, ―CONH―, ―CO―E―, 비치환 또는 할로겐기, 시아노기 및 니트로기로부터 선택되는 기를 갖는 1,4―페닐렌, 혹은 피리딘―2,5―디일, 피리미딘―2,5―디일, 2,5―티오펜디일, 2,5―푸라닐렌, 1,4―나프틸렌, 또는 2,6―나프틸렌을 나타내며,
E는 비치환 또는 할로겐기, 시아노기 및 니트로기로부터 선택되는 기를 갖는 1,4―페닐렌, 혹은 피리딘―2,5―디일, 피리미딘―2,5―디일, 2,5―티오펜디일, 2,5―푸라닐렌, 1,4― 나프틸렌, 또는 2,6―나프틸렌을 나타내며,
Z1은 단결합, 비치환 또는 할로겐기, 시아노기 및 니트로기로부터 선택되는 기를 갖는 1,4―페닐렌, 혹은 피리딘―2,5―디일, 피리미딘―2,5―디일, 2,5―티오 펜디일, 2,5―푸라닐렌, 트랜스―1,4―사이클로헥실렌, 트랜스―1,3―디옥산―2,5―디일 또는 1,4―피페리딜을 나타내며,
Ar1은 방향족환을 갖는 1가의 기를 나타낸다.]
상기 (메타)아크릴계 화합물, 폴리이미드, 폴리비닐알코올 및 폴리우레탄으로서는, 전술의 [편광성 회절 소자]의 항에서 기재한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, (메타)아크릴계 화합물, 폴리이미드, 폴리비닐알코올 및 폴리우레탄으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 조성물에 포함되는 다른 성분으로서는, 목적의 물성을 손상시키지 않는 범위 내에서, 기재(a)의 표면에 대한 접착력을 향상시키는 관점에서, 관능성 실란 함유 화합물, 에폭시 화합물 등이 함유되어 있어도 좋다.
상기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 중합체를 포함하는 조성물에 포함되는, 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 중합체로서는, 전술의 [편광성 회절 소자]의 항에서 기재한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 중합체를 포함하는 조성물에 포함되는 다른 성분으로서는, 목적의 물성을 손상시키지 않는 범위 내에서, 기재(a)의 표면에 대한 접착성을 향상시키는 관점에서, 관능성 실란 함유 화합물, 에폭시 화합물 등이 함유되어 있을 수도 있다.
분자 배향능을 갖는 층(B)의 두께는 1∼5000nm가 바람직하며, 더욱 바람직하 게는 5∼500nm, 가장 바람직하게는 10∼200nm이다.
분자 배향능을 갖는 층(B)은 러빙 처리에 의해 분자 배향능이 부여되어 있을 수도 있다. 구체적으로 분자 배향능을 갖는 층(B)이 (메타)아크릴계 화합물, 폴리이미드, 폴리비닐알코올 및 폴리우레탄으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 조성물로 이루어지는 경우에는, 러빙 처리에 의해 분자 배향능이 부여되는 것이 바람직하다.
러빙 처리는 공지의 방법에 의해 행할 수 있지만, 예를 들면 기재(a)에, (메타)아크릴계 화합물, 폴리이미드, 폴리비닐알코올 및 폴리우레탄으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 조성물을 도포하여, 기재(a)상에 도포막을 형성하고, 금속제 롤의 표면에, 면이나 레이욘 등의 러빙 천을 감아 해당 롤을 회전시키면서, 상기 도포막의 표면에 접촉시켜, 분자 배향능을 갖는 층(B)을 형성하는 처리를 들 수 있다. 러빙 처리의 처리 조건으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 롤 회전수는 100∼2000rpm이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 200∼1500rpm, 가장 바람직하게는 300∼900rpm이다. 도포막을 형성한 기재(a)의 반송 속도는 1∼50m/분이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 3∼30m/분이다. 롤 압입량은 0.1∼0.5mm가 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.2∼0.4mm이다.
상기 처리 조건으로 행하면, 상기 도포막의 전면에 걸쳐 균일한 러빙 처리를 할 수 있기 때문에 분자 배향능을 갖는 층(B)을 적합하게 형성할 수 있다. 러빙 방향은 러빙 롤의 회전축 방향과 필름(도포막을 형성한 기재(a)) 길이 방향이 이루는 각도에 의해 결정되지만, 러빙 롤이 필름 폭 전체를 커버할 수 있는 범위라면, 특별히 제한은 없다. 러빙 방향은 액정 분자의 배향 방향을 결정하기 때문에, 원하는 방향으로 설정하여, 러빙 처리를 행할 수 있다.
또한, 상기 러빙 처리는 일반적으로 이물 발생을 수반한다. 이는 러빙 천의 섬유가 탈락한 것이나, 러빙에 제공된 필름 표면의 재질이 깎여 탈락한 것이나, 발생하는 정전기에 의해 주위의 이물이 부착되는 것에 유래한다. 따라서, 이들 이물을 제거하는 것이 필요하며, 이물을 불어 날려 흡인하거나, 세정을 하거나 하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 물에 의한 세정이 바람직하게 사용된다. 특히, 폴리이미드를 포함하는 조성물을 도포함으로써 형성한 도포막으로 형성된 층(B)은, 폴리이미드의 구조에 유래하여 물에 대한 내성이 높아, 물 세정을 행하여도 러빙 효과를 손상하는 일 없이 후술하는 광학 이방성 재료를 배향시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 폴리비닐알코올, 폴리우레탄으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 조성물을 도포함으로써 형성한 도포막으로 형성된 층(B)은, 물 세정을 행하면 폴리비닐알코올 및 폴리우레탄이 물에 대한 내성이 낮기 때문에, 후술하는 광학 이방성 재료를 배향시킬 수 없으므로, 물 세정을 행하는 것은 바람직하지 않다. 또한, 폴리비닐알코올로서, 가교 구조를 갖는 변성 폴리비닐알코올을 사용한 경우나 폴리우레탄으로서 가교 구조를 갖는 폴리에테르폴리올과 폴리이소시아네이트를 반응시켜 이루어지는 중합체 등의 변성 폴리우레탄을 사용한 경우에는 가교 구조에 의해 물에 대한 내성이 발현되기 때문에, 폴리비닐알코올 및 폴리우레탄을 포함하는 조성물을 도포함으로써 형성한 도포막으로 형성된 층(B)은, 물 세정이 행해져도, 러빙 효과를 손상시키는 일 없이, 후술하는 광학 이방성 재료를 배향시킬 수 있다.
상기 분자 배향능을 갖는 층(B)이, 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 중합체를 포함하는 조성물로 이루어지는 경우에는, 방사선 조사에 의해 분자 배향능이 부여되는 것이 바람직하다.
방사선 조사는 공지의 방법에 의해 행할 수 있지만, 예를 들면, 기재(a)에, 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 중합체를 포함하는 조성물을 도포하여, 기재(a)상에 도포막을 형성하고, 이 도포막에 직선 편광 내지 부분 편광된 방사선 또는 무편광의 방사선을 조사하고, 경우에 따라서는 추가로 150∼250℃의 온도로 가열 처리를 행하여, 도포막에 배향능을 부여함으로써, 분자 배향능을 갖는 층(B)을 형성할 수 있다. 방사선으로서는, 150nm∼800nm의 파장을 갖는 자외선 및 가시광선을 사용할 수 있지만, 320nm∼450nm의 파장을 갖는 자외선이 바람직하다.
또한, 제1 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서는, (1)공정에 있어서, 층(B)을 형성할 때에 연신 처리를 행할 수도 있다.
구체적으로는, 상기 기재(a)의 적어도 편면에, 상기 (메타)아크릴계 화합물, 폴리이미드, 폴리비닐알코올 및 폴리우레탄으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 조성물이나, 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 중합체를 포함하는 조성물을 도포한 후에, 상기 기재(a) 및 도포에 의해 형성되는 도포막을 연신 처리함으로써, 분자 배향능을 갖는 층(B)을 기재(a)상에 형성할 수 있어, 기재(b)가 얻어진다.
상기 기재(a) 및 도포에 의해 형성되는 도포막에 연신 처리를 행할 때에는, 통상은 가열 연신 처리에 의해 행해진다. 가열 연신은, 러빙 처리와 비교하여 이물 등의 발생이 적고, 또한 수율 좋게 생산할 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 기재(a) 및 도포에 의해 형성되는 도포막을 연신하는 방법으로서는, (1) 가열하에서 상기 기재(a) 및 도포에 의해 형성되는 도포막의 길이 방향으로 1축 연신하는 방법(이하, (1')방법이라고도 함), (2) 가열하에서, 상기 기재(a) 및 도포에 의해 형성되는 도포막의 폭 방향으로 1축 연신하는 방법(이하, (2')방법이라고도 함)이 바람직하다.
상기 기재(a) 및 도포에 의해 형성되는 도포막을 연신할 때에는, 연신시의 가열 온도가 상기 기재(a) 및 도포에 의해 형성되는 도포막의 연신 부위 전체에 있어서 정밀하게 제어되어 있는 것이 바람직하다.
상기 (1')방법에서 상기 기재(a) 및 도포에 의해 형성되는 도포막을 연신하는 경우에는, 상기 기재(a) 및 도포에 의해 형성되는 도포막을 길이 방향으로 일축연신함으로써, 기재(b)가 얻어진다. 예를 들면, 상기 (1')방법에 있어서의 길이 방향의 1축 연신, 즉 세로 1축 연신은 온도 분포가 설정 온도 ±0.6℃ 이내, 바람직하게는 설정 온도 ±0.4℃ 이내, 보다 바람직하게는 설정 온도 ±0.2℃ 이내로 컨트롤된 오븐 안에서 행하는 것이 바람직하다.
여기에서, 설정 온도는 오븐 안의 전(全) 영역에서 동일한 온도일 수도 있고, 단계적으로 또는 구배적으로 분포를 형성한 온도일 수도 있다. 설정 온도가 분포를 형성한 온도인 경우에는, 오븐 안의 실제의 온도 분포와, 설정된 온도 분포가 ±0.6℃ 이내, 바람직하게는 ±0.4℃ 이내, 보다 바람직하게는 ±0.2℃ 이내인 것이 바람직하다.
길이 방향 1축 연신의 설정 온도는, 상기 기재(a) 및 도포에 의해 형성되는 도포막을 원료의 종류, 연신 배율 및 연신 속도, 상기 기재(a) 및 도포에 의해 형성되는 도포막의 두께, 연신 후의 광학 이방성 재료의 원하는 위상차 등에 따라 설정할 수도 있고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 기재(a)의 유리 전이 온도(Tg)를 기준으로 하여, (Tg＋0)℃∼(Tg＋30)℃의 범위이다. 이러한 온도 범위에서는, 상기 기재(a) 및 도포에 의해 형성되는 도포막의 열 열화가 일어나는 일 없이, 또한 파단(破斷)하는 일 없이 연신할 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 (1')방법에 있어서는, 길이 방향 1축 연신의 연신 배율은, 예를 들면 1.1∼2.5배, 바람직하게는 1.1∼2.0배, 특히 바람직하게는 1.2∼1.5배의 범위이다. 연신 배율이 1.1배 미만이 되면 상기 화합물(C)의 배향이 제대로 균일하게 발현되지 않기 때문에 바람직하지 않으며, 연신 배율이 2.5배를 넘으면, 가공시에 기재의 파단이 발생하는 등의 문제가 생기기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 상기 (1')방법에 있어서의 길이 방향 1축 연신의 연신 속도는, 예를 들면 2∼100m/분, 바람직하게는 5∼50m/분의 범위이다.
상기 (2')방법에서 상기 기재(a) 및 도포에 의해 형성되는 도포막을 연신하는 경우에는, 상기 기재(a) 및 도포에 의해 형성되는 도포막을 폭 방향으로 1축 연신함으로써, 기재(b)가 얻어진다.
이 폭 방향의 1축 연신, 즉 가로 1축 연신을, 길이 방향의 1축 연신보다도 더욱 정밀한 온도 제어하에서 행함으로써, 전면에 있어서 균질한 편광성 회절 소자 를 적합하게 얻을 수 있다. 예를 들면, 폭 방향 1축 연신은, 온도 분포가 설정 온도 ±0.5℃ 이내, 바람직하게는 설정 온도 ±0.3℃ 이내, 보다 바람직하게는 설정 온도 ±0.2℃ 이내로 컨트롤된 오븐 안에서 행하는 것이 바람직하다.
여기에서, 폭 방향 1축 연신의 설정 온도는, 길이 방향 1축 연신의 경우와 마찬가지로, 오븐 안의 전 영역에서 동일한 온도일 수도 있고, 단계적으로 또는 구배적으로 분포를 형성한 온도일 수도 있다. 설정 온도가 분포를 형성한 온도인 경우에는, 오븐 안의 실제의 온도 분포와, 설정된 온도 분포가, ±0.5 ℃ 이내, 바람직하게는 ±0.3℃ 이내, 보다 바람직하게는 ±0.2℃ 이내인 것이 바람직하다. 이 폭 방향 1축 연신의 설정 온도는, 길이 방향 1축 연신의 공정에 있어서의 설정 온도와 같거나 다를 수도 있다.
폭 방향 1축 연신의 설정 온도는, 길이 방향 1축 연신의 경우와 마찬가지로, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 기재(a)의 유리 전이 온도(Tg)를 기준으로 하여, (Tg＋0)℃∼(Tg＋30)℃의 범위이다.
폭 방향 1축 연신의 연신 배율은, 제조하는 편광성 회절 소자의 원하는 특성에 따라 결정하면 좋지만, 상기 (2')방법에 의한 경우에는, 예를 들면 1.5∼5배, 바람직하게는 1.7∼4배, 특히 바람직하게는 2∼3.5배의 범위이다. 연신 배율이 1.5배 미만이 되면, 상기 화합물(C)의 배향이 제대로 균일하게 발현되지 않기 때문에 바람직하지 않으며, 연신 배율이 5배를 넘으면, 가공시에 기재의 파단이 발생하는 등의 문제가 생기기 때문에 바람직하지 않다.
상기 폭 방향 1축 연신의 연신 속도는, 예를 들면 2∼100m/분, 바람직하게는 5∼50m/분 범위이다.
<(2)공정>
본 발명의 제1 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법이 갖는 (2)공정이란, (2) 투명 수지(E)로 이루어지는 기재(e)의 편면에, 전사에 의해 화합물(D)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(f)를 얻는 공정이다. 또한, 제1 형태의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자에 있어서, 상기 화합물(D)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴에 유래하는 층이, 전술의 [편광성 회절 소자]의 항에서 기재한 편광성 회절 소자의 층(LD)에 상당한다.
당해 공정에서 얻어지는 기재(f)는, 화합물(D)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을, 투명 수지(E)로 이루어지는 기재(e)상에 갖는 기재이다. 기재(f)의 모식도를 도 5(a)에 나타낸다.
(2)공정에 사용하는 투명 수지(E)로서는, 전술의 투명 수지(A)로 예시한 수지를 사용할 수 있으며, 투명 수지(A)와 투명 수지(E)가 동일한 수지인 것이 바람직하다. 또한, 기재(e)로서는 기재(a)로 예시한 기재를 사용할 수 있다.
(패턴 형성 방법)
(2)공정에 있어서는, 기재(e)의 편면에, 전사에 의해 화합물(D)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재 (f)를 얻는다.
또한 (2)공정에 있어서는, 통상 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴 이, 상기 기재(e)상에, 화합물(D)를 포함하는 조성물에 의해 형성된 도막에 전사되어 형성된다.
상기 기재(e)상에, 전사에 의해 화합물(D)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 상기 기재(e)상에 화합물(D)를 포함하는 조성물을 도포하여, 이 화합물(D)를 포함하는 조성물에 의해 형성된 도막에 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 전사하는 방법(이하, 전사법 A'라고 함)을 들 수 있다.
전사법 A'
전사법 A'에서는, 우선 상기 기재(e)상에 화합물(D)를 포함하는 조성물을 도포하고, 필요에 따라 가열 등의 처리를 행하여 건조시켜 화합물(D)를 포함하는 도막을 얻는다. 이때, 도포하는 수법으로서는 공지의 코팅 방법을 제한없이 채용할 수 있다. 구체적인 도공 방법으로서는, 예를 들면, 스핀 코팅법, 립 코팅법, 콤마 코팅법, 롤 코팅법, 다이 코팅법, 블레이드 코팅법, 딥 코팅법, 바 코팅법, 유연 성막법, 그라비어 코팅법, 프린트법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 두께 정밀도와 양산성의 관점에서, 콤마 코팅법이나 그라비어 코팅법 등이 바람직하게 이용된다.
화합물(D)를 포함하는 도막의 두께로서는, 원하는 패턴을 부여할 수 있으면 특별히 제한은 없지만, 두께 정밀도를 확보할 목적에서, 바람직하게는 1∼30㎛, 더욱 바람직하게는 1∼20㎛, 가장 바람직하게는 1∼15㎛이다. 패턴의 오목부 깊이로서는, 사용하는 레이저의 파장이나 사용하는 재료 종에 따라 설계가 다르지만, 일 반적으로 1∼10㎛의 범위이다. 따라서, 전술한 범위내로 도포한 재료의 두께를 제어함으로써, 두께 정밀도를 확보하면서, 불필요한 재료를 사용하는 일도 없이 경제성이 우수한 설계를 할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 패턴의 볼록부와 오목부의 폭은, 볼록부의 폭을 L로 나타내고, 오목부의 폭을 S로 나타냈을 때에, L/(L＋S)의 값이 0.4≤{L/(L＋S)}≤0.6인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.45≤{L/(L＋S)}≤0.55이다. 그 중에서도 L＝S인 경우, 즉 볼록부의 폭과 오목부의 폭이 일치하는 경우가 특히 바람직하다. 또한 볼록부의 폭(L)은, 1㎛≤L≤10㎛인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1㎛≤L≤5㎛, 가장 바람직하게는 1㎛≤L ≤3㎛이다. 오목부의 폭(S)에 대해서도 1㎛≤S≤10㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1㎛≤S≤5㎛, 가장 바람직하게는 1㎛≤S≤3㎛이다. 이러한 볼록부의 폭(L)과 오목부의 폭(S)을 선택한 경우에, 원하는 편광 회절능을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 화합물(D)를 포함하는 조성물에 의해 형성된 도막에 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 부여하는 방법으로서는, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드가 바람직하게 사용된다. 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드의 재질로서는, 원하는 패턴을 제작할 수 있으면 특별히 제한은 없지만, 니켈 등의 금속제인 것이나 실리콘제인 것, 또는 합성 석영 등의 투명한 것 등이 바람직하게 사용된다. 또한, 형상을 부여하기 위해 도막과 밀착시킨 후의 이형을 좋게 하기 위해, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드 표면에는, 불소계나 실리콘계의 이형제를 코팅하는 등으로 하여 이형 처리를 행하는 것도 바람직하다. 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드의 형상으로서는, 평판 형상이나 롤 형상 등, 원하는 패턴을 제작할 수 있으면 특별히 제한은 없으며, 기재가 매엽의 형태인 경우에는, 평판 형상의 몰드를, 기재가 롤의 형태인 경우에는, 평판 형상 또는 롤 형상의 몰드를 사용하면 좋다.
또한, 몰드 등을 사용하여, 상기 화합물(D)를 포함하는 조성물에 의해 형성된 도막에, 패턴을 부여하는 것과 동시에 또는 부여 후, 신속하게, 화합물(D)를 포함하는 조성물을 경화시키는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 화합물(D)로서, 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지를 사용한 경우에는, 패턴을 부여하는 것과 동시에 또는 부여 후, 신속하게, 자외선을 조사하여, 당해 수지를 경화시키는 것이 바람직하다. 자외선을 발생시키는 광원의 예로서는, 메탈할라이드 램프 및 고압 수은 램프를 들 수 있다. 또한, 자외선 조사는 패턴의 상면으로부터 행할 수도 있고, 기재(e)를 통하여 행할 수도 있다. 연속적으로 패턴을 형성하는 경우에는, 상기 몰드의 반대측으로부터 조사, 즉 기재(e)를 통하여 패턴에 자외선을 조사하는 것이 바람직하다.
화합물(D)를 포함하는 조성물로서는 광학 이방성을 갖는 조성물을 사용한다. 또한, 통상은 화합물(D)로서 광학 등방성 재료가 사용된다.
전술의 광학 등방성 재료로서는, 광학적으로 등방성을 갖는 수지라면 특별히 제한은 없지만, 연속적으로 경제적으로 편광성 회절 소자를 생산한다는 관점에서, 자외선 경화형 수지를 포함하는 것이 바람직하며, 투명성이나 광학적 등방성를 얻기 쉬운 면에서 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지를 포함하는 것이 보다 바람직하 다. 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지로서는, 전술의 [편광성 회절 소자]의 항에서 기재한 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
화합물(D)로서, 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지를 사용하는 경우에는, 화합물(D)를 포함하는 조성물에는, 광중합 개시제(광라디칼 발생제)가 함유되는 것이 바람직하다. 당해 조성물 중에 광중합 개시제(광라디칼 발생제)가 함유되면, 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지를 적합하게 중합(경화)할 수 있기 때문에 바람직하다.
광중합 개시제(광라디칼 발생제)의 구체예로서는, 1―하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 2,2'-디메톡시―2―페닐아세토페논, 크산톤, 플루오렌, 플루오레논, 벤즈알데하이드, 안트라퀴논, 트리페닐아민, 카바졸, 3―메틸아세토페논, 4―클로로벤조페논, 4,4'―디메톡시벤조페논, 4,4'―디아미노벤조페논, 미힐러케톤, 벤조일프로필에테르, 벤조인에틸에테르, 벤질디메틸케탈, 1―(4―이소프로필페닐)―2―하이드록시―2―메틸프로판―1―온, 2―하이드록시―2―메틸―1―페닐프로판―1―온, 티옥산톤, 디에틸티옥산톤, 2―이소프로필티옥산톤, 2―클로로티옥산톤, 2―메틸―1―[4―(메틸티오)페닐]―2―모폴리노프로판―1―온, 2,4,6―트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 2―벤질―2―디메틸아미노―1―(4―모폴리노페닐)부탄―1―온, 1―[4―(2―하이드록시에톡시)―페닐]―2―하이드록시―2―메틸프로판―1―온 등을 들 수 있다. 이 광중합 개시제(광라디칼 발생제)는 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이들 광중합 개시제(광라디칼 발생제) 중에서도, 2―메틸―1―[4―(메틸티 오)페닐]―2―모폴리노프로판―1―온, 2,4,6―트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 1―하이드록시사이클로헥실페닐케톤이 바람직하다.
또한, 이러한 광중합 개시제(광라디칼 발생제)는 시판품을 사용할 수 있다. 예를 들면, 2―메틸―1―[4―(메틸티오)페닐]―2―모폴리노프로판―1―온은 이르가큐어(Irgacure) 907(치바스페셜티케미칼즈 가부시키가이샤 제조)로서, 또한 1―하이드록시사이클로헥실페닐케톤은 이르가큐어 184(치바스페셜티케미칼즈 가부시키가이샤 제조)로서 입수할 수 있다.
광중합 개시제(광라디칼 발생제)의 첨가량은 충분히 경화 반응이 진행되는 양이면 특별히 제한되지 않지만, 상기 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지 100중량부에 대하여, 통상 0.1∼20중량부, 바람직하게는 0.5∼10중량부인 것이 바람직하다. 광중합 개시제(광라디칼 발생제)의 첨가량이 상기 하한 미만이 되면, 상기 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지의 경화 반응이 충분히 진행되지 않아, 충분한 경도를 얻을 수 없는 경우가 있다. 또한, 광중합 개시제(광라디칼 발생제)의 첨가량이 상기 상한을 넘으면, 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지의 보존 안정성이 저하되는 경우가 있다.
전술한 바와 같은 화합물(D)를 포함하는 조성물을 사용함으로써, 기재(f)를 얻을 수 있다. 또한, 기재(f)를 사용함으로써, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자는, 화합물(D)를 포함하는 조성물로 형성되는 패턴 부분이 광학 등방성을 갖는다.
<(3)공정>
본 발명의 제1 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법이 갖는 (3)공정이란, (3) 상기 기재(b)의 분자 배향능을 갖는 층(B)과, 기재(f)의 패턴을 갖는 면을, 화합물(C)를 포함하는 조성물을 통하여, 대향시켜 라미네이트하는 공정이다.
상기 (3)공정으로서는, 화합물(C)를 포함하는 조성물을 통하여 기재(b)와, 기재(f)가 라미네이트되지만, 화합물(C)를 포함하는 조성물은, 기재(b)의 층(B)에 도할 수도 있고, 기재(f)의 패턴을 갖는 면에 도포할 수도 있다.
구체적으로는, 상기 (3)공정이, 화합물(C)를 포함하는 조성물을 상기 기재(b)의 층(B)에 도포하여, 당해 도포면과 상기 기재(f)의 패턴을 갖는 면과 대향시켜 라미네이트하는 공정인 형태, 상기 (3)공정이, 화합물(C)를 포함하는 조성물을 상기 기재(f)의 패턴을 갖는 면에 도포하여, 당해 도포면과 상기 기재(b)의 층(B) 면과 대향시켜 라미네이트하는 공정인 형태를 예시할 수 있다.
또한, 제1 형태의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자에 있어서, 화합물(C)를 포함하는 조성물에 유래하는 층이, 전술의 [편광성 회절 소자]의 항에서 기재한 편광성 회절 소자의 층(LC)에 상당한다.
당해 공정에 의해 편광성 회절 소자가 형성된다. 제1 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자의 모식도를 도 6에 나타낸다. 또한, 기재(f)의 구조를 도 5(a)에 나타내고, 화합물(C)를 포함하는 조성물이 도포된 기재(b)의 구조를 도 5(b)에 나타낸다.
화합물(C) 및 화합물(C)를 포함하는 조성물로서는, 전술의 [편광성 회절 소자]의 항에서 기재한 화합물(C) 및 화합물(C)를 포함하는 조성물을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 (3)공정이, 화합물(C)를 포함하는 조성물을 상기 기재(b)의 층(B)에 도포하여, 당해 도포면과 상기 기재(f)의 패턴을 갖는 면과 대향시켜 라미네이트하는 공정인 경우에는, 도 5에서 나타내는 바와 같이, 화합물(C)가 도포된 면과, 기재 (f)의 패턴을 갖는 면이 대향한 상태로 라미네이트된다.
라미네이트를 행할 때에는 2개의 롤 사이에서 니프(nip)하여 라미네이트하는 방법일 수도 있고, 지지 기반상에 한쪽의 기재를 두고, 다른 한쪽의 기재를 겹치면서 롤로 라미네이트하는 방법일 수도 있다. 라미네이트시의 압력은, 통상 0.1∼2MPa의 범위에서 적절히 선택된다. 압력이 0.1MPa보다 작으면, 기포를 포함하는 등 외관의 불량이 발생하기 때문에 바람직하지 않으며, 압력이 2MPa를 넘으면 형성한 요철이 파괴되는 문제가 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 라미네이트의 속도는 0.1∼30m/s가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.3∼10m/s이다. 속도가 0.1 m/s미만에서는 생산성의 관점에서 바람직하지 않고, 역으로 속도가 30m/s보다 크면 액정의 배향이 흐트러지는 문제가 발생하기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 라미네이트 후, 신속하게, 화합물(C)를 포함하는 조성물을 경화시키는 것이 바람직하다(상기 층(LC)에 상당하는 층이 형성됨). 구체적으로는, 화합물(C)로서, 자외선 경화형 액정을 사용하는 경우에는, 라미네이트 후 신속하게 자외선을 조사하여, 당해 수지를 경화시키는 것이 바람직하다. 자외선을 발생시키는 광원의 예로서는, 메탈할라이드 램프나 고압 수은 램프를 들 수 있다. 또한, 자외선 조사는 기재(e)를 통하여 행할 수도 있고, 기재(f)를 통하여 행할 수도 있다.
또한, 전술의 투명 수지(A), (메타)아크릴계 화합물, 폴리이미드, 폴리비닐알코올 및 폴리우레탄으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 조성물, 상기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 중합체를 포함하는 조성물, 화합물(C)를 포함하는 조성물, 화합물(D)를 포함하는 조성물 및 투명 수지(E)에는, 필요에 따라, 산화 방지제, 열안정제, 광안정제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 소포제, 계면 활성제(이형제) 등 공지의 첨가제를 발명의 효과가 손상되지 않는 범위에서 첨가할 수 있다.
〔제2 형태〕
본 발명의 편광성 회절 소자의 제조 방법의, 제2 형태는, 후술하는 (I)∼(Ⅲ)공정을 가지며, 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖고, 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 것을 특징으로 한다.
<(I)공정>
본 발명의 제2 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법이 갖는 (I)공정이란, (I) 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에, 분자 배향능을 갖는 층(B)을 형성하여, 기재(b)를 얻는 공정이다. 상기 공정(I)은, 전술의 제1 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법의 (1)공정과 동일하게 행할 수 있다.
또한, 제2 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서도, 상기 제1 형태와 마찬가지로, 공정(I)에 있어서 층(B)을 형성할 때에, 연신 처리를 행할 수도 있다.
<(Ⅱ)공정>
본 발명의 제2 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법이 갖는 (Ⅱ)공정이란, (Ⅱ) 기재(b)의 층(B)에, 전사에 의해 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(c)를 얻는 공정이다.
또한, 제2 형태의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자에 있어서, 상기 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴에 유래하는 층이, 전술의 [편광성 회절 소자]의 항에서 기재한 편광성 회절 소자의 층(LC)에 상당한다.
당해 공정으로부터 얻어지는 기재(c)는, 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 층(B)상에 갖는 기재이다. 기재(c)의 모식도를 도 1에 나타낸다.
(패턴 형성 방법)
(Ⅱ)공정에 있어서는, 기재(b)의 층(B)에, 전사에 의해 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(c)를 얻는다.
또한 (Ⅱ)공정에 있어서는, 통상 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이, 상기 기재(b)상에, 화합물(C)를 포함하는 조성물에 의해 형성된 도막에 전사되어 형성된다.
상기 기재(b)의 층(B)에, 전사에 의해 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면, 상기 기재(b)의 층(B)상에 화합물(C)를 포함하는 조성물을 도포하여, 당해 화합물(C)를 포함하는 조성물에 의해 형성된 도막에 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 전사하는 방법(이하에, 전사법 A라고 함)을 들 수 있다.
전사법 A
전사법 A에서는, 우선 상기 기재(b)의 층(B)상에 화합물(C)를 포함하는 조성물을 도포하여, 가열 등의 처리를 행하고 건조시켜 화합물(C)를 포함하는 도막을 얻는다. 이때, 도포하는 수법으로서는 공지의 코팅 방법을 제한없이 채용할 수 있다. 구체적인 도공 방법으로서는, 예를 들면, 스핀 코팅법, 립 코팅법, 콤마 코팅법, 롤 코팅법, 다이 코팅법, 블레이드 코팅법, 딥 코팅법, 바 코팅법, 유연 성막법, 그라비어 코팅법, 프린트법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 두께 정밀도와 양산성의 관점에서, 콤마 코팅법이나 그라비어 코팅법 등이 바람직하게 사용된다.
화합물(C)를 포함하는 도막의 두께로서는, 원하는 패턴을 부여할 수 있으면 특별히 제한은 없지만, 두께 정밀도를 확보할 목적에서, 바람직하게는 1∼30㎛, 더욱 바람직하게는 1∼20㎛, 가장 바람직하게는 1∼15㎛이다. 패턴의 오목부 깊이로서는, 사용하는 레이저의 파장이나 사용하는 재료 종에 따라 설계가 다르지만, 일반적으로는 1∼10㎛의 범위이다. 따라서, 전술한 범위내로 도포한 재료의 두께를 제어함으로써, 두께 정밀도를 확보하면서, 불필요한 재료를 사용하는 일도 없이 경제성이 우수한 설계도 할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 패턴의 볼록부와 오목부의 폭은, 볼록부의 폭을 L로 나타내고, 오목부의 폭을 S로 나타냈을 때에, L/(L＋S)의 값이 0.4≤{L/(L＋S)}≤0.6인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.45≤{L/(L＋S)}≤0.55이다. 그 중에서도 L＝S인 경우, 즉 볼록부의 폭과 오목부의 폭이 일치하는 경우가 특히 바람직하다. 또한 볼록부의 폭(L)은, 1㎛≤L≤10㎛ 인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1㎛≤L≤5㎛, 가장 바람직하게는 1㎛≤L ≤3㎛이다. 오목부의 폭(S)에 대해서도 1㎛≤S≤10㎛인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1㎛≤S≤5㎛, 가장 바람직하게는 1㎛≤S≤3㎛이다. 이러한 볼록부의 폭(L)과 오목부의 폭(S)을 선택한 경우에, 원하는 편광 회절능을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 화합물(C)를 포함하는 조성물에 의해 형성된 도막에 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 부여하는 방법으로서는, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드가 바람직하게 사용된다. 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드의 재질로서는, 원하는 패턴을 제작할 수 있으면 특별히 제한은 없지만, 니켈 등의 금속제인 것이나 실리콘제인 것, 또는 합성 석영 등의 투명한 것 등이 바람직하게 사용된다. 또한, 형상을 부여하기 위해 도막과 밀착시킨 후의 이형을 좋게 하기 위해, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드 표면에는, 불소계 및 실리콘계의 이형제를 코팅하는 등으로 하여 이형 처리를 행하는 것도 바람직하다. 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드의 형상으로서는, 평판 형상이나 롤 형상 등, 원하는 패턴을 제작할 수 있으면 특별히 제한은 없으며, 기재가 매엽의 형태인 경우에는, 평판 형상의 몰드를, 기재가 롤의 형상인 경우에는, 평판 형상 또는 롤 형상의 몰드를 사용할 수도 있다.
또한, 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 얻기 위해서는, 화합물(C)를 포함하는 조성물에 의해 형성된 도막에, 패턴을 형성하는 것과 동시에 또는 형성 후, 신속하게 자외선을 조사해, 상기 자외선 경화형 액정의 자외선 경화를 행하여, 상기 자외선 경화형 액정의 경화물(중합체)을 얻는 것이 바람직하다(여기에서, 상기 층(LC)에 상당하는 층이 형성됨).
또한, 전술한 바와 같이 화합물(C)를 포함하는 조성물을 도포한 후, 도막을 얻기 위해 가열을 행한다. 당해 가열은 액정을 배향시키기 위해서 행하지만, 화합물(C)를 포함하는 조성물로서 용제를 첨가한 경우에는, 용제를 휘발시키기 위해서도 행한다. 가열 온도로서는, 사용하는 액정의 종류에도 따르지만, 통상 액정 전이 온도보다도 높은 온도로 올리는 것이 바람직하며, 투명 수지(A)나 층(B)의 내열성도 감안하면 40∼150℃로 하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 50∼140℃이다. 가열 온도가 150℃를 넘으면 기재(b)가 변형될 우려가 있어 바람직하지 않으며, 역으로 가열 온도가 40℃ 미만에서는, 원하는 배향을 얻을 수 없기 때문에 바람직하지 않으며, 용제가 첨가된 경우에는 용제가 휘발하지 않고 잔류해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 상기 온도 범위라면, 가열 온도는 단계적으로 올릴 수도 있다.
자외선 경화를 행할 때의 광원의 예로서는, 메탈할라이드 램프나 고압 수은 램프를 들 수 있다. 또한, 자외선 조사는, 패턴을 갖는 면측으로부터 행할 수도 있고, 패턴을 갖지 않는 면측으로부터 행할 수도 있지만, 연속적으로 패턴을 형성하는 경우에는, 몰드가 화합물(C)를 포함하는 조성물에 접촉한 상태에서, 패턴을 갖지 않는 면측으로부터 조사를 행할 수도 있다.
화합물(C)를 포함하는 조성물로서는 광학 이방성을 갖는 조성물을 사용한다. 또한, 통상, 화합물(C)로서 광학 이방성 재료가 사용된다.
상기 화합물(C)로서, 후술하는 바와 같이 자외선 경화형 액정을 포함하는 것이 바람직하다.
화합물(C) 및 화합물(C)를 포함하는 조성물로서는, 전술의 [편광성 회절 소자]의 항에서 기재한 화합물(C) 및 화합물(C)를 포함하는 조성물을 사용하는 것이 바람직하다. 전술한 바와 같은 화합물(C)를 포함하는 조성물을 사용함으로써, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자의 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖는다.
<(Ⅲ)공정>
본 발명의 제2 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법이 갖는 (Ⅲ)공정이란, (Ⅲ) 상기 기재(c)의 패턴을 갖는 면에, 화합물(D)를 포함하는 조성물을 도포해, 상기 오목부를 적어도 화합물(D)에 의해 충전하여, 충전부를 갖는 기재(d)를 얻는 공정이다.
또한, 제2 형태의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자에 있어서, 상기 화합물(D)를 포함하는 조성물로 형성되는, 상기 충전부는, 전술의 [편광성 회절 소자]의 항에서 기재한 편광성 회절 소자의 층(LD)에 상당한다.
(Ⅲ)공정에서 얻어지는 기재(d)의 모식도를 도 2에 나타낸다. 또한, 도 2에 있어서는, 상기 오목부에만 충전되어 있지만, 실제로는, 오목부로의 충전과 동시에, 볼록부의 상부에도 화합물(D)를 포함하는 조성물이 도포되어, 볼록부의 상부에도 화합물(D)가 존재하는 경우가 있다.
(Ⅲ)공정은, 화합물(D)를 포함하는 조성물을, 상기 오목부를 메우도록 도포하여, 상기 오목부를 적어도 화합물(D)에 의해 충전함으로써 달성된다. 화합물(D)를 포함하는 조성물을 도포할 때의 방법으로서는 특별히 제한은 없으며, 공지의 코팅 방법을 제한없이 채용할 수 있다. 구체적인 도공 방법으로서는, 예를 들면, 스핀 코팅법, 립 코팅법, 콤마 코팅법, 롤 코팅법, 다이 코팅법, 블레이드 코팅법, 딥 코팅법, 바 코팅법, 유연 성막법, 그라비어 코팅법, 프린트법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 두께 정밀도와 양산성의 관점에서, 콤마 코팅법이나 그라비어 코팅법 등이 바람직하게 사용된다. 또한, 상기 오목부로의 화합물(D)의 충전을 보다 쉽게 하기 위해 감압 환경하에서 도공할 수도 있다.
화합물(D)를 포함하는 조성물로서는 광학 등방성을 갖는 조성물을 사용한다. 또한, 통상 화합물(D)로서는 광학 등방성 재료가 사용된다.
상기 화합물(D)로서, 자외선 경화형 수지를 포함하는 것이 바람직하며, 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지를 포함하는 것이, 연속적으로 경제적으로 편광성 회절 소자를 생산한다는 관점에서 보다 바람직하다. 상기 화합물(D)로서, 자외선 경화형 수지를 포함하는 경우에는, 통상 기재(d)를 얻을 때에, 오목부를 적어도 화합물(D)에 의해 충전하고, 그 후에 자외선 조사를 행하여, 당해 자외선 경화 수지를 경화함으로써 기재(d)를 얻는다(여기에서, 상기 층(LD)에 상당하는 층이 형성됨).
화합물(D)를 포함하는 조성물로서는, 전술의 제1 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법의 항(〔제1 형태〕)에서 기재한 화합물(D)를 포함하는 조성물을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 사용하는 것이 가능한 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지는 자외선에 의해 경화되지만, 자외선을 발생시키는 광원의 예로서는, 메탈할라이드 램프나 고압 수은 램프를 들 수 있다. 또한, 자외선 조사는, 기재(a)의 패턴을 형성하는 면측으로부터 행할 수도 있고, 기재(a)의 패턴을 형성하지 않는 면측으로부터 행할 수도 있다. 또한, 연속적으로 패턴을 형성하는 경우에는, 상기 몰드의 반대측, 즉 기재(a)의 패턴을 형성하지 않는 면측으로부터 자외선 조사를 행하는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같은 화합물(D)를 포함하는 조성물을 사용함으로써, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자의 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는다.
또한, 제2 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법으로는, 상기 편광성 회절 소자의 충전부를 갖는 면에, 추가로 투명 수지(E)로 이루어지는 기재(e)를 형성하는 공정을 임의로 제공할 수 있다. 당해 공정을 제공함으로써 편광성 회절 소자의 최외층이 기재(a) 및 기재(e)가 되어, 얻어지는 편광성 회절 소자의 내구성이나 평활성의 관점에서 바람직하다.
투명 수지(E)로서는, 전술의 투명 수지(A)로 예시한 수지를 사용할 수 있으며, 투명 수지(A)와 투명 수지(E)가 동일한 수지인 것이 바람직하다. 또한, 기재(e)로서는, 기재(a)로 예시한 기재를 사용할 수 있다.
또한, 전술의 투명 수지(A), (메타)아크릴계 화합물, 폴리이미드, 폴리비닐알코올 및 폴리우레탄으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 조성물, 상기 화학 식 1로 표시되는 구조를 갖는 중합체를 포함하는 조성물, 화합물(C)를 포함하는 조성물, 화합물(D)를 포함하는 조성물 및 투명 수지(E)에는, 필요에 따라, 산화 방지제, 열안정제, 광안정제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 소포제, 계면 활성제(이형제) 등 공지의 첨가제를 발명의 효과가 손상되지 않는 범위에서 첨가할 수 있다.
〔제3 형태〕
본 발명의 편광성 회절 소자의 제조 방법의, 제3 형태는, 후술하는 (i) 및 (ⅱ)공정을 가지며, 기재(a')의 패턴이 형성되는 면이 분자 배향능을 가지며, 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖고, 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 제3 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법으로 얻어지는 편광성 회절 소자는, 전술의 [편광성 회절 소자]의 항에서 기재한 편광성 회절 소자와는 다른 구조의 소자이다. 구체적으로는, 제3 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법으로 얻어지는 편광성 회절 소자의 구조는, [편광성 회절 소자]의 항에서 기재한 편광성 회절 소자에 있어서, 기재(a)를, 후술의 기재(a')로 치환하고, 층(B)을 갖지 않는 구조이다.
<(ⅰ)공정>
본 발명의 제3 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법이 갖는 (i)공정이란, (i) 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a')의 적어도 편면에, 전사에 의해 화합물( C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(b)를 얻는 공정이다.
즉, 본 발명의 (i)공정에서 얻어지는 기재(b)는, 기재(a') 및 이 기재 (a')상에 형성된 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 갖는 기재이다. 기재(b)의 모식도를 도 3에 나타낸다.
(투명 수지(A))
제3 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의 투명 수지(A)란, 전술의 제2 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의 투명 수지(A)와 동일하다.
(기재(a'))
제3 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의 기재(a')란, 전술의 제2 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의 기재(a)의 적어도 편면에 분자 배향능을 부여한 기재이다.
전술의 제2 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의 기재(a)의 적어도 편면에 분자 배향능을 부여하는 방법으로서는, 특별히 제한은 없지만, 기재(a)에 러빙 처리를 행하여, 얻어지는 기재(a')에 분자 배향능을 부여하는 방법이나, 기재(a)에 연신 처리를 행하여, 얻어지는 기재(a')에 분자 배향능을 부여하는 방법을 들 수 있다.
또한, 상기 기재(a)에 러빙 처리를 행하여, 얻어지는 기재(a')란, 러빙 처리가 행해진 면이 분자 배향능을 갖는 면으로, 당해 면이 화합물(C)를 포함하는 조성물에 의해 패턴이 형성되는 면이다. 또한, 기재(a)에 연신 처리를 행하여, 얻어지는 기재(a')란, 연신 처리가 행해진, 위상차를 갖는 기재로서, 얻어지는 기재 (a') 의 양면이 분자 배향능을 갖는다.
러빙 처리는 공지의 방법에 의해 행할 수 있지만, 예를 들면 금속제 롤의 표면에, 면이나 레이욘 등의 러빙 천을 감아 당해 롤을 회전시키면서, 기재(a)의 표면에 접촉시켜, 분자 배향능을 부여하는 처리를 들 수 있다. 러빙 처리의 처리 조건으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 롤 회전수는 100∼2000rpm이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 200∼1500rpm, 가장 바람직하게는 300∼900rpm이다. 기재(a)의 반송 속도는 1∼50m/분이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 3∼30m/분이다. 롤 압입량은 0.1∼0.5mm가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.2∼0.4mm이다.
상기 처리 조건으로 행하면, 상기 기재(a)의 전면에 걸쳐 균일한 러빙 처리를 할 수 있기 때문에 분자 배향능을 갖는 기재(a')를 적합하게 형성할 수 있다. 러빙 방향은 러빙 롤의 회전축 방향과 필름(기재(a)) 길이 방향이 이루는 각도에 의해 결정된다. 러빙 방향은 액정 분자의 배향 방향을 결정하기 때문에, 원하는 방향으로 설정하여, 러빙 처리를 행할 수 있다.
또한, 상기 러빙 처리는 일반적으로 이물 발생을 수반한다. 이는 러빙 천의 섬유가 탈락한 것이나, 러빙에 제공된 필름 표면의 재질이 깎여 탈락한 것이나, 발생하는 정전기에 의해 주위의 이물이 부착되는 것에 유래한다. 따라서, 이들 이물을 제거하는 것이 필요해지며, 이물을 불어 날려 흡인하거나, 세정을 하거나 하지만, 특히 물 세정 처리가 적합하게 이용된다.
상기 기재(a)에 연신 처리를 행할 때에는, 통상은 기재(a)를 가열 연신함으로써 행해진다. 가열 연신하는 방법은 이물 등의 발생이 적고, 또한 수율 좋게 생 산할 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 기재(a)를 연신하는 방법으로서는, (1) 가열하에서, 기재(a)의 길이 방향으로 1축 연신하는 방법(이하, (1)방법이라고도 기재함), (2) 가열하에서, 기재 (a)의 폭 방향으로 1축 연신하는 방법(이하, (2)방법이라고도 기재함)이 바람직하다.
기재(a)를 연신할 때에는, 연신시의 가열 온도가, 기재(a)의 연신 부위 전체에 있어서 정밀하게 제어되고 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 (1)방법에 있어서의 길이 방향의 1축 연신, 즉 세로 1축 연신은, 온도 분포가 설정 온도 ±0.6℃ 이내, 바람직하게는 설정 온도 ±0.4℃ 이내, 보다 바람직하게는 설정 온도 ±0.2℃ 이내로 컨트롤된 오븐 안에서 행하는 것이 바람직하다.
여기에서, 설정 온도는 오븐 안의 전 영역에서 동일한 온도일 수도 있고, 단계적으로 또는 구배적으로 분포를 형성한 온도일 수도 있다. 설정 온도가 분포를 형성한 온도인 경우에는, 오븐 안의 실제의 온도 분포와, 설정된 온도 분포가, ±0.6℃ 이내, 바람직하게는 ±0.4℃ 이내, 보다 바람직하게는 ±0.2℃ 이내인 것이 바람직하다.
길이 방향 1축 연신의 설정 온도는, 기재(a)를 구성하는 투명 수지(A)의 종류, 연신 배율 및 연신 속도, 기재(a)의 두께, 연신 후의 광학 이방성 재료의 원하는 위상차 등에 따라 설정할 수도 있고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 투명 수지(A)가 열가소성 수지인 경우에는, 열가소성 수지의 열 변형 온도의 지표로서 유리 전이 온도(Tg)를 기준으로 할 수 있다. 설정 온도는, 이 Tg를 기준 으로 하여, 통상, (Tg―10℃)∼(Tg＋70℃)의 범위이며, 바람직하게는 (Tg±0℃)∼(Tg ＋50℃)의 범위이다. 이러한 온도 범위에서는, 기재(a)의 열 열화가 일어나는 일 없이, 또한 파단하는 일 없이 연신할 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 (1)방법에 있어서는, 길이 방향 1축 연신의 연신 배율, 예를 들면 1.1∼2.5배, 바람직하게는 1.1∼2.0배, 특히 바람직하게는 1.2∼1.5배의 범위이다. 연신 배율이 1.1배 미만이 되면, 상기 화합물(C)의 배향이 제대로 균일하게 발현되지 않기 때문에 바람직하지 않으며, 연신 배율이 2.5배를 넘으면, 가공시에 기재의 파단이 발생하는 등의 문제가 생기기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 상기 (1)방법에 있어서의 길이 방향 1축 연신의 연신 속도는, 예를 들면 2∼100m/분, 바람직하게는 5∼50m/분의 범위이다.
상기 (1)방법에서는, 기재(a')는 위상차를 갖고 있으며, 구체적으로는 면내 위상차(R0)가 통상 100∼1000nm, 바람직하게는 150∼800nm의 범위에 있다.
기재(a')의 면내 위상차(R0)의 불균일은, 통상 ±3nm 이내, 바람직하게는 ±2nm 이내, 보다 바람직하게는 ±1nm 이내이다. 또한, 기재(a') 면내의 최대 굴절률 방향은, 기재(a') 길이 방향에 대하여 통상 0±3도의 범위, 바람직하게는 0±2도의 범위, 보다 바람직하게는 0±1도, 가장 바람직하게는 0±0.5도의 범위에 있다.
상기 (2)방법으로 기재(a')를 얻는 경우는, 기재(a)를 폭 방향으로 1축 연신한다. 이 폭 방향의 1축 연신, 즉 가로 1축 연신을, 길이 방향의 1축 연신보다도 더 정밀한 온도 제어하에 행함으로써, 전면에 있어서 균질한 편광성 회절 소자를 적합하게 얻을 수 있다. 예를 들면, 폭 방향의 1축 연신은, 온도 분포가 설정 온도 ±0.5℃ 이내, 바람직하게는 설정 온도 ±0.3℃ 이내, 보다 바람직하게는 설정 온도 ±0.2℃ 이내로 컨트롤된 오븐 안에서 행하는 것이 바람직하다.
여기에서, 폭 방향 1축 연신의 설정 온도는, 길이 방향 1축 연신의 경우와 마찬가지로, 오븐 안의 전 영역에서 동일한 온도일 수도 있고, 단계적으로 또는 구배적으로 분포를 형성한 온도일 수도 있다. 설정 온도가 분포를 형성한 온도인 경우에는, 오븐 안의 실제 온도 분포와, 설정된 온도 분포가, ±0.5℃ 이내, 바람직하게는 ±0.3℃ 이내, 보다 바람직하게는 ±0.2℃ 이내인 것이 바람직하다. 이 폭 방향 1축 연신의 설정 온도는 길이 방향 1축 연신의 공정에 있어서의 설정 온도와 같거나 다를 수도 있다.
폭 방향 1축 연신의 설정 온도는, 길이 방향 1축 연신의 경우와 마찬가지로 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 투명 수지(A)가 열가소성 수지인 경우에는, 열가소성 수지의 유리 전이 온도(Tg)를 기준으로 하여, 통상, (Tg―10℃)∼(Tg＋70℃)의 범위이며, 바람직하게는 (Tg±0℃)∼(Tg＋50℃)의 범위이다.
폭 방향 1축 연신의 연신 배율은 제조하는 편광성 회절 소자의 원하는 특성에 따라서 결정하면 되지만, 상기 (2)방법에 의한 경우에는, 예를 들면 1.5∼5배, 바람직하게는 1.7∼4배, 특히 바람직하게는 2∼3.5배의 범위이다. 연신 배율이 1.5배 미만이 되면 상기 화합물(C)의 배향이 제대로 균일하게 발현되지 않기 때문에 바람직하지 않으며, 연신 배율이 5배를 넘으면, 가공시에 기재의 파단이 발생하는 등의 문제가 생기기 때문에 바람직하지 않다.
상기 폭 방향 1축 연신의 연신 속도는, 예를 들면 2∼100m/분, 바람직하게는 5∼50m/분의 범위이다.
상기 (2)방법에서는, 기재(a')는 위상차를 갖고 있으며, 구체적으로는 면내 위상차(R0)가 통상 50∼800nm, 바람직하게는 100∼500nm의 범위에 있다.
기재(a')의 면내 위상차(R0)의 불균일은, 통상 ±3nm 이내, 바람직하게는 ±2nm 이내, 보다 바람직하게는 ±1nm 이내이다. 또한, 기재(a') 면내의 최대 굴절률 방향은, 기재(a')의 폭 방향에 대하여 통상 0±3도의 범위, 바람직하게는 0±2도의 범위, 보다 바람직하게는 0±1도, 가장 바람직하게는 0±0.5도의 범위에 있다.
이러한 기재(a')의 연신 공정에 있어서는, 기재(a')를 구성하는 투명 수지(A)의 종류를, 폴리머종, 공중합 비율, 분자량 분포, 열 변형 온도(유리 전이 온도) 등의 특성을 고려하면서 선택하여, 길이 방향의 1축 연신 및 폭 방향의 1축 연신의 각 공정에 있어서의, 오븐 안의 설정 온도의 선택, 연신 배율 및 연신 속도의 선택 등에 의해, 화합물(C)로 이루어지는 광학 이방성 재료의 배향 특성을 제어할 수 있다.
(패턴 형성 방법)
(i)공정에 있어서는, 기재(a')의 적어도 편면에, 전사에 의해 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(b)를 얻는다.
또한 (i)공정에 있어서는, 통상 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴 이, 상기 기재(a')상에, 화합물(C)를 포함하는 조성물에 의해 형성된 도막에 전사 되어 형성된다.
상기 기재(a')의 적어도 편면에, 전사에 의해 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 상기 기재(a')상에 화합물(C)를 포함하는 조성물을 도포하여, 당해 화합물(C)를 포함하는 조성물에 의해 형성된 도막에 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 전사하는 방법(이하, 전사법 A라고 함)을 들 수 있다.
전사법 A
전사법 A에서는, 우선 상기 기재(a')상에 화합물(C)를 포함하는 조성물을 도포한 후, 가열 등의 공정에 의해 건조한 도막을 얻는다. 이때, 도포하는 수법으로서는 공지의 코팅 방법을 제한없이 채용할 수 있다. 구체적인 도공 방법으로서는, 예를 들면, 스핀 코팅법, 립 코팅법, 콤마 코팅법, 롤 코팅법, 다이 코팅법, 블레이드 코팅법, 딥 코팅법, 바 코팅법, 유연 성막법, 그라비어 코팅법, 프린트법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 두께 정밀도와 양산성의 관점에서, 콤마 코팅법이나 그라비어 코팅법 등이 바람직하게 사용된다.
도포한 화합물(C)를 포함하는 도막의 두께로서는, 원하는 패턴을 부여할 수 있으면 특별히 제한은 없지만, 두께 정밀도를 확보할 목적에서, 바람직하게는 1∼30㎛, 더욱 바람직하게는 1∼20㎛, 가장 바람직하게는 1∼15㎛이다. 패턴의 오목부 깊이로서는, 사용하는 레이저의 파장이나 사용하는 재료 종에 따라 설계가 다르지만, 일반적으로는 1∼10㎛의 범위이다. 따라서, 전술한 범위내로 도포한 재료의 두께를 제어함으로써, 두께 정밀도를 확보하면서, 불필요한 재료를 사용하는 일도 없이 경제성이 우수한 설계를 할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 패턴의 볼록부와 오목부의 폭은, 볼록부의 폭을 L로 나타내고, 오목부의 폭을 S로 나타냈을 때에, L/S의 값이 0.4≤{L/S}≤0.6인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.45≤{(L/S)}≤0.55이다. 그 중에서도 L＝S인 경우, 즉 볼록부의 폭과 오목부의 폭이 일치하는 경우가 특히 바람직하다. 또한 볼록부의 폭(L)은, 1㎛≤L≤10㎛인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1㎛≤L≤5㎛, 가장 바람직하게는 1㎛≤L≤3㎛이다. 오목부의 폭(S)에 대해서도 1㎛≤S≤10㎛인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1㎛≤S≤5㎛, 가장 바람직하게는 1㎛≤S≤3㎛이다. 이러한 볼록부의 폭(L)과 오목부의 폭(S)을 선택한 경우에, 원하는 편광 회절능을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 상기 화합물(C)를 포함하는 조성물에 의해 형성된 도막에 부여하는 방법으로서는, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드가 바람직하게 사용된다. 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드의 재질로서는, 원하는 패턴을 제작할 수 있으면 특별히 제한은 없지만, 니켈 등의 금속제의 것이나 실리콘제의 것, 또는 합성 석영 등의 투명한 것 등이 바람직하게 사용된다. 또한, 형상을 부여하기 위해 도막과 밀착시킨 후의 이형을 좋게 하기 위해, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드 표면에는, 불소계나 실리콘계의 이형제를 코팅하는 등 하여 이형 처리를 행하는 것도 바람직하다. 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드의 형상으로서는, 평판 형상이나 롤 형상 등, 원하는 패턴을 제작할 수 있으면 특별히 제한은 없지만, 기재가 매엽의 형태인 경우에는, 평판 형상의 몰드를, 기재가 롤의 형상인 경우에는, 롤 형상의 몰드를 사용하면 좋다.
화합물(C)를 포함하는 조성물로서는 광학 이방성을 갖는 조성물을 사용한다. 또한, 통상은 화합물(C)로서 광학 이방성 재료가 사용된다.
상기 화합물(C)로서, 자외선 경화형 액정을 포함하는 것이 연속적으로 경제적으로 편광성 회절 소자를 생산한다는 관점에서 바람직하다.
(화합물(C)를 포함하는 조성물)
제3 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의 화합물(C)를 포함하는 조성물이란, 제2 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의 화합물(C)를 포함하는 조성물과 동일하다. 용제에 관해서도 제2 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의 휘발이나 첨가량과 동일하다.
또한, 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 얻기 위해서는, 화합물(C)를 포함하는 조성물에 의해 형성된 도막에, 자외선을 조사해, 상기 자외선 경화형 액정의 자외선 경화를 행하여, 상기 자외선 경화형 액정의 경화물(중합체)을 얻는 것이 바람직하다. 자외선 경화를 행할 때의 가열의 온도 및 광원으로서는, 제2 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의, 화합물(C)를 포함하는 조성물에 의해 형성된 도막에, 자외선을 조사하여, 자외선 경화를 행할 때의 온도 및 광원과 동일하다.
또한, 화합물(C)를 포함하는 조성물은 광중합 개시제(광라디칼 발생제)가 첨 가되어 이루어지는 것이 바람직하다. 당해 광중합 개시제(광라디칼 발생제) 및 그 양은, 제2 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의, 화합물(C)를 포함하는 조성물에 첨가되는 광중합 개시제(광라디칼 발생제) 및 그 양과 동일하다.
이러한 화합물(C)를 포함하는 조성물을 사용함으로써, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자의 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖는다.
<(ⅱ)공정>
본 발명의 제3 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법이 갖는 (ⅱ)공정이란, (ⅱ) 상기 기재(b)의 패턴을 갖는 면에, 화합물(D)를 포함하는 조성물을 도포해, 상기 오목부를 적어도 화합물(D)에 의해 충전하여, 충전부를 갖는 기재(c)를 얻는 공정이다.
(ⅱ)공정에서 얻어지는 기재(c)의 모식도를 도 4에 나타낸다. 도 4에 있어서는, 상기 오목부에만 충전되어 있지만, 실제로는, 오목부로의 충전과 동시에, 볼록부의 상부에도 화합물(D)를 포함하는 조성물이 도포되어, 볼록부의 상부에도 화합물(D)가 존재하는 경우가 있다.
(ⅱ)공정은, 화합물(D)를 포함하는 조성물을, 상기 오목부를 메우도록 도포하여, 상기 오목부를 적어도 화합물(D)에 의해 충전함으로써 달성된다. 화합물(D)를 포함하는 조성물을 도포할 때의 방법으로서는, 특별히 한정은 없으며, 공지의 코팅 방법을 제한없이 채용할 수 있다. 구체적인 도공 방법으로서는, 예를 들면, 스핀 코팅법, 립 코팅법, 콤마 코팅법, 롤 코팅법, 다이 코팅법, 블레이드 코팅법, 딥 코팅법, 바 코팅법, 유연 성막법, 그라비어 코팅법, 프린트법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 두께 정밀도와 양산성의 관점에서, 콤마 코팅법이나 그라비어 코팅법 등이 바람직하게 사용된다. 또한, 상기 오목부로의 화합물(D)의 충전을 보다 쉽게 하기 위해 감압 환경하에서 도공할 수도 있다.
화합물(D)를 포함하는 조성물로서는 광학 등방성을 갖는 조성물을 사용한다. 또한, 통상은 화합물(D)로서 광학 등방성 재료가 사용된다.
상기 화합물(D)로서 자외선 경화형 수지를 포함하는 것이 바람직하고, 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지를 포함하는 것이, 경제면에서 편광성 회절 소자를 연속적으로 생산한다는 관점에서 보다 바람직하다. 상기 화합물(D)로서, 자외선 경화형 수지를 포함하는 경우에는, 통상 기재(c)를 얻을 때에, 오목부를 적어도 화합물(D)에 의해 충전하고, 그 후에 자외선 조사를 행하여, 당해 자외선 경화 수지를 경화함으로써 기재(c)를 얻는다.
또한, 제3 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의 화합물(D)를 포함하는 조성물이란, 제2 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의 화합물(D)를 포함하는 조성물과 동일하다.
이러한 화합물(D)를 포함하는 조성물을 사용함으로써, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자의 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는다.
또한, 제３ 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에서는, 상기 편광성 회절 소자의 충전부를 갖는 면에, 추가로 투명 수지(E)로 이루어지는 기재(e)를 형성하 는 공정을 임의로 제공할 수 있다. 당해 공정을 제공함으로써 편광성 회절 소자의 최외층이 기재(a') 및 기재(e)가 되어, 얻어지는 편광성 회절 소자의 내구성이나 평활성의 관점에서 바람직하다.
투명 수지(E)로서는, 전술의 투명 수지(A)로 예시한 수지를 사용할 수 있으며, 투명 수지(A)와 투명 수지(E)가 동일한 수지인 것이 바람직하다. 또한, 기재(e)로서는 기재(a)로 예시한 기재를 사용할 수 있다.
또한, 전술의 투명 수지(A), 화합물(C)를 포함하는 조성물, 화합물(D)를 포함하는 조성물 및 투명 수지(E)에는, 필요에 따라서, 산화 방지제, 열안정제, 광안정제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 소포제, 계면 활성제(이형제) 등의 공지의 첨가제를 발명의 효과가 손상되지 않는 범위에서 첨가할 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자는, 광픽업 장치 등에 장착되는 광학 부품으로서 적합하게 사용된다. 이러한 레이저광이 통과하는 광학 부품에 있어서는, 레이저광이 통과할 때에 레이저광이 휘지 않도록 하기 위해, 부품의 평활성이 요구된다. 이러한 평활성의 지표로서는, 투과 파면 수차(전면 RMS, λrms)가 사용되고 있지만, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자에 있어서는, 평활한 기재(a) 또는 기재(a')를 사용하여, 그 위에 재료를 도포해 표면 평활성을 얻기 때문에, 충분한 평활성이 확보되고 있다. 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자의 투과 파면 수차로서는, 예를 들면 DVD 파장에 있어서의 빛의 지름 2mmφ인 경우의 전면 RMS값으로 바람직하게는 25mλ 이하, 더욱 바람직하게는 20mλ 이하, 가장 바람직하게는 15mλ 이하이다. 전 면 RMS값에서 25mλ를 넘는 경우는, 출사 레이저광이 휘어, 광픽업 장치의 읽기·쓰기 성능이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
＜반사 방지 처리＞
본 발명의 제1∼3 형태의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자는, (3)공정에서 얻어지는 편광성 회절 소자, (Ⅲ)공정에서 얻어지는 기재(d)(제2 형태), (ii)공정에서 얻어지는 기재(c)(제３ 형태)여도 좋지만, 통상은, 추가로 반사 방지층을 갖는다.
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자는 반사 방지층을 갖는 것이 바람직하다. 반사 방지층은, 열경화성 수지 조성물 또는 광경화성 수지 조성물을 그라비어 코팅, 다이 코팅, 슬롯 코팅 등 공지의 도공 방법으로 도공하고, 필요에 따라서 건조시킨 후, 경화하여 형성할 수 있다. 또한, 스퍼터링이나 증착 등에 의해 형성할 수도 있다. 이들 층은, (3)공정에서 얻어지는 편광성 회절 소자(제1 형태), 기재(d)(제2 형태)나 기재(c)(제３ 형태)의 편면에 형성할 수도 있고, 양면에 형성할 수도 있다. 또한, 미리 기재(a)(제1, 제2 형태)나 기재(a')(제３ 형태)의 패턴을 형성하지 않는 측에 형성할 수도 있고, 기재(b)의 층(B)을 갖지 않는 면(제2 형태), 기재(c)(제2 형태)나 기재(b)(제３ 형태)의 패턴을 갖지 않는 면에 형성할 수도 있다. 또한, 기재(e)의 패턴을 형성하지 않는 측에 형성할 수도 있다.
반사 방지층은 통상, 저굴절률층으로 이루어지며, 추가로 반사 방지 성능을 높이기 위해, 저굴절률층과 고굴절률층과의 적층 구조를 가질 수도 있고, 또한 추 가로 내찰상성을 확보하기 위해, 하드 코트층을 가질 수도 있다. 적층 순서는, 편광 소자의 최외층측으로부터, 바람직하게는, 하드 코트층/고굴절률층/저굴절률층의 순서로 적층된다. 또한, 필요에 따라서, 저굴절률층과 고굴절률층의 사이, 또는 하드 코트층과 고굴절률층의 사이에 중굴절률층을 가질 수도 있다.
저굴절률층 및 고굴절률층을 형성하기 위한 조성물로서는, 공지의 경화성 조성물을 들 수 있다. 예를 들면, 바인더 수지로서, 에폭시계 수지, 페놀계 수지, 멜라민계 수지, 알키드계 수지, 시아네이트계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 실옥산 수지 등을 1종 이상 함유하며, 추가로, 저굴절률층 형성용 조성물은 불소 함유 화합물을 함유하고, 고굴절률층 형성용 조성물은 고굴절률의 무기 입자, 예를 들면 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 세리아, 스칸디아, 불화 마그네슘 등의 금속 산화물 입자를 함유한다.
저굴절률층 및 고굴절률층의 굴절률 및 두께는 공지의 범위에서 사용되지만, 사용하는 파장에 있어서의 반사 방지 효과를 높이기 위해, 저굴절률층의 굴절률(25℃, 파장 589nm에서의 평균 굴절률)은 1.45 이하인 것이 바람직하고, 저굴절률층의 두께는 50∼300nm인 것이 바람직하다. 또한, 고굴절률층의 굴절률(25℃, 파장 589nm에서의 평균 굴절률)은, 저굴절률층의 굴절률보다 0.05 이상 큰 굴절률인 것이 바람직하고, 두께는 50∼10,000nm인 것이 바람직하다.
＜본 발명(형태 B)＞
본 발명의 편광성 회절 소자의 제조 방법은, (가) 기판(a)의 적어도 편면에, 전사에 의해 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 부재(b)를 얻 는 공정, (나) 상기 오목부를 적어도 화합물(C)에 의해 충전하여, 충전부를 갖는 부재(c)를 얻는 공정 및, (다) 부재(c)를 연신하여, 부재(d)를 얻는 공정을 갖는 편광성 회절 소자의 제조 방법으로, 편광성 회절 소자에 있어서, 상기 볼록부에 유래하는 부분 및 상기 충전부에 유래하는 부분의 한쪽이 광학 등방성을 갖고, 다른 한쪽이 광학 이방성을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, (가) 기판(a)의 적어도 편면에, 전사에 의해 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 부재(b)를 얻는 공정을 (가)공정, (나) 상기 오목부를 적어도 화합물(C)에 의해 충전하여, 충전부를 갖는 부재(c)를 얻는 공정을 (나)공정, (다) 부재(c)를 연신하여, 부재(d)를 얻는 공정을 (다)공정이라고도 한다.
(가)공정에 있어서, 상기 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을, 전사에 의해 기판(a)의 적어도 편면에 형성하는 방법으로서는, 크게 두 가지의 형태로 나누어진다. 즉, 상기 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이, 상기 기판(a)의 적어도 편면에 직접 전사됨으로써 형성되는 형태와, 상기 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이, 상기 기판(a)상에, 화합물(B)를 포함하는 조성물을 도포하여, 당해 조성물로 형성되는 도막을 얻은 후에, 당해 도막에 전사되어 형성되는 형태이다.
또한, 전술한 바와 같이 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자에 있어서, 상기 볼록부에 유래하는 부분 및 상기 충전부에 유래하는 부분의 한쪽이 광학 등방성을 갖고, 다른 한쪽이 광학 이방성을 갖는다. 즉, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자는, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖고, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖거나, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖고, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는다.
＜(가)공정＞
본 발명의 편광성 회절 소자의 제조 방법이 갖는 (가)공정이란, (가) 기판(a)의 적어도 편면에, 전사에 의해 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 부재(b)를 얻는 공정이다.
당해 공정에서 얻어지는 부재(b)는, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 적어도 편면에 갖는 부재이다. 기재(b)의 모식도를 도 7에 나타낸다.
또한, 본 발명에 사용되는 기판(a)이란, 통상은 하기 투명 수지(A)로 이루어지며, 열가소성 수지로 이루어지는 것이 바람직하고, 환상 올레핀계 수지로 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
(투명 수지(A))
상기 투명 수지(A)로서는, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자를 사용할 때의 레이저 파장에 있어서 투명이라면 특별히 제한없이 사용할 수 있다.
투명 수지(A)로서는, 예를 들면, 트리아세틸셀룰로오스(TAC), PMMA, PS, PC, PES, PSU, 환상 올레핀계 수지 등의 열가소성 수지, 자외선 경화형 수지 등을 사용할 수 있다. 투명 수지(A)로서는, 광학 등방성 재료가 통상은 사용된다. 또한, 본 발명에 있어서의 광학 등방성 재료란, 후술의 가열 연신 공정을 거친 경우에는 엄밀하게는 근소하게 광학 이방성을 발현한다. 그러나, 여기에서 말하는 광학 등방성 재료의 복굴절값은, 후술하는 광학 이방성 재료의 복굴절값의 10분의 1 이하이며, 후술하는 광학 이방성 재료와의 상대 비교에 있어서는, 등방성 재료로 간주할 수 있다.
본 발명의 편광성 회절 소자의 제조 방법은, (다)공정에 있어서, 연신을 행하기 때문에, 투명 수지(A)로서는, 연신할 때에, 설정한 연신 배율에 따라서 신장될 것이 요구된다. 또한, 연신은 통상 가열하에서 행해진다. 또한, 가열하에서 행해지는 연신을 가열 연신이라고도 한다.
가열 연신을 행하기 때문에, 투명 수지(A)로서는, 열변형 온도를 갖는 열가소성 수지가 통상 사용되지만, 구조를 적절히 조제한 자외선 경화 수지를 사용할 수 있다. 자외선 경화 수지로서는, 예를 들면 후술하는 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지를 사용할 수 있다.
그 중에서도 투명 수지(A)로서는, 내열성이나 내구성 및 가공성의 관점에서 환상 올레핀계 수지가 바람직하다. 환상 올레핀계 수지로서는, 열변형 온도의 지표가 되는 유리 전이 온도(Tg)가, 통상 90∼200℃이며, 바람직하게는 100∼190℃이고, 더욱 바람직하게는 110∼180℃이다. Tg가 90℃ 이상인 경우에는, 얻어진 편광성 회절 소자가 우수한 내열성을 갖기 때문에 바람직하다. Tg가 90℃ 미만인 경우에는, 열변형 온도가 낮아지기 때문에, 내열성에 문제가 생길 우려가 있고, 또한, 얻어지는 필름에 있어서의 온도에 의한 광학 특성의 변화가 커진다는 문제가 생기 는 경우가 있다. 한편, Tg가 200℃를 넘는 경우에는, 필름 형상으로 가공할 때에 산화 열화에 의한 착색이 일어나 광학 특성이 저하된다는 문제가 생기거나, 연신 가공 등을 할 때에 가공 온도가 너무 높아져서, (다) 공정을 행할 때에 사용하는 부재(c)가 열화되는 경우가 있다.
여기에서, 유리 전이 온도(Tg)란, 시차 주사 열량계(DSC)를 사용하여 승온 속도 20℃/분, 질소 분위기에서 측정했을 때에 얻어지는 미분 시차 주사 열량 곡선의 최대 피크 온도(A점) 및 최대 피크 온도보다 －20℃인 온도(B점)를 시차 주사 열량 곡선상에 플롯하여, B점을 기점으로 하는 베이스 라인상의 접선과 A점을 기점으로 하는 접선과의 교점으로서 구해진다.
(기판(a))
본 발명에 사용하는 기판(a)은, 통상 상기 투명 수지(A)로 이루어진다.
본 발명에 사용하는 기판(a)은 매엽의 형태일 수도 있고, 길이 방향으로 길이가 긴 형태를 가질 수도 있다. 길이 방향으로 길이가 긴 형태를 갖는 소위 롤 형상으로 한 경우에는, 연속 생산성의 관점에서 보다 바람직하지만, 롤 형상으로 한 후에 매엽의 형태로 재단을 하는 것도 바람직하다. 또한, 기판(a)은 상기 투명 수지(A)로 이루어지는 기판이기 때문에, 유리 기판이나 결정 기판과 비교하여, 부드럽고, 용이하게 롤 형상으로 할 수 있기 때문에 바람직하고, 또한 원하는 형상으로 펀칭 등의 가공이 용이하기 때문에 바람직하다. 롤 형상으로 하는 경우에 기판(a)의 폭에는 특별히 제한은 없지만, 공업적인 취급성을 감안하면, 바람직하게는 300∼2200mm, 더욱 바람직하게는 500∼1500mm로 하는 것이 좋다. 300mm보다 폭이 좁아지면, 경제적인 생산성의 관점에서 바람직하지 않고, 2200mm보다 폭이 넓어지면 제조에 사용하는 장치가 대형화되기 때문에 실생산으로서는 비효율적이 되므로 바람직하지 않다. 또한, 기판(a)의 두께는 광학 부품으로서의 형태를 유지할 수 있으면 특별히 제한은 없지만, 롤 형상으로 하는 경우에는 10∼500㎛로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50∼300㎛이며, 가장 바람직하게는 80∼200㎛이다. 두께가 10㎛ 미만에서는 기판으로서의 강성이 약하기 때문에 바람직하지 않고, 두께가 500㎛를 넘으면 롤 형상으로 하는 것이 곤란한 것에 더하여, 롤 형상으로 했을 때의 감는 길이가 짧아져 버리기 때문에, 연속 생산성이 떨어지므로 바람직하지 않다. 또한 펀칭 등의 가공을 행할 때에 버(bur)가 발생하거나 크랙이 발생하거나 하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 기판(a)이 롤 형상인 경우에는, 길이 방향으로 적어도 3m 이상 연속한 롤 형상의 기판인 것이 보다 바람직하고, 길이 방향으로 50m 이상 연속한 롤 형상의 기판인 것이 특히 바람직하다. 길이의 상한은, 공업적인 취급성을 감안하면, 바람직하게는 3000m 이하, 더욱 바람직하게는 2000m 이하로 하는 것이 좋다. 3000m보다 길어지면, 롤 지름이나 롤 중량이 증가하여 제조에 사용하는 장치가 대형화되기 때문에 실생산으로서는 비효율적으로 되므로 바람직하지 않다.
또한, 기판(a)을 매엽의 형태로 하는 경우에는, 공업적인 취급성을 감안하면, 폭 및 길이를 3∼100cm로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5∼80cm로 하는 것이 좋다. 또한, 폭과 길이는 일치할 필요는 없고, 적절히 가공하기 쉬운 크기로 설정하면 좋다. 예를 들면, A4 사이즈로 매엽의 형태로 하는 경우에는, 21cm×30cm의 크기가 된다. 매엽의 경우에는, 폭과 길이를 3cm 미만으로 하면 공업적으로 생산성이 떨어지기 때문에 바람직하지 않고, 폭과 길이가 100cm를 넘을 경우에는, 장치가 대형화되어 가공성이 떨어져, 오히려 생산성이 부족해지기 때문에 바람직하지 않다.
(패턴 형성 방법)
(가)공정에 있어서는, 상기 기판(a)의 적어도 편면에, 전사에 의해 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 부재(b)를 얻는다. 당해 패턴을 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 기판(a)의 적어도 편면에 직접 전사해도 좋고, 기판(a)상에 화합물(B)를 포함하는 조성물을 도포하여, 당해 조성물로 형성되는 도막을 얻은 후에, 당해 도막에 패턴을 전사하는 방법 등을 들 수 있다. 즉, 상기 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이, 상기 기판(a)의 적어도 편면에 직접 전사됨으로써 형성되는 형태와, 상기 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이, 상기 기판(a)상에, 화합물(B)를 포함하는 조성물을 도포하여, 당해 조성물로 형성되는 도막을 얻은 후에, 당해 도막에 전사되어 형성되는 형태가 있다.
오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이 상기 투명 수지(A)로 이루어지는 기판(a)에 직접 전사된 부재(b)의 모식도를 도 7(a)에 나타내고, 당해 패턴이 상기 투명 수지(A)로 이루어지는 기판(a)상에, 화합물(B)를 포함하는 조성물을 도포하여, 당해 조성물로 형성되는 도막을 얻은 후에, 당해 도막에 전사된 부재(b)의 모식도를 도 7(b)에 나타낸다.
상기 기판(a)의 적어도 편면에, 전사에 의해 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하는 방법으로서는, 상기 기판(a) 자체에 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 전사하는 방법(이하, 전사법 B라고 함)이나 상기 기판(a)상에 화합물(B)를 포함하는 조성물을 도포하여, 당해 조성물로 형성되는 도막에 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 전사하는 방법(이하, 전사법 A라고 함)을 들 수 있다.
또한, (가)공정에서 얻어지는 부재(b)가 갖는 패턴의 볼록부와 오목부의 폭은, 볼록부의 폭을 L로 나타내고, 오목부의 폭을 S로 나타냈을 때에, L/(L＋S)의 값이 0.4≤{L/(L＋S)}≤0.6인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.45≤{L/(L＋S)}≤0.55이다. 그 중에서도 L＝S의 경우, 즉 볼록부의 폭과 오목부의 폭이 일치하는 경우가 특히 바람직하다. 또한 볼록부의 폭(L)은, 1㎛≤L≤10㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1㎛≤L≤5㎛, 가장 바람직하게는 1㎛≤L≤3㎛이다. 오목부의 폭(S)에 대해서도 1㎛≤S≤10㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1㎛≤S≤5㎛, 가장 바람직하게는 1㎛≤S≤3㎛이다. 이러한 볼록부의 폭(L)과 오목부의 폭(S)을 선택한 경우에, 원하는 편광 회절능이 얻어지기 때문에 바람직하다. 또한, 패턴의 오목부 깊이로서는, 사용하는 레이저의 파장이나 사용하는 재료 종에 따라서 설계가 다르지만, 일반적으로는 1∼10㎛의 범위이다.
전사법 B
전사법 B에서는, 기판(a) 자체에 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 전사한다. 전사 방법으로서는, 기판(a)을 열변형 온도 이상으로 가열하면서 미리 준비한 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드를 압착시키는 방법(프레스 성형법)이 바람직하다. 압착의 수법으로서는, 평판 형상의 몰드를 사용하여 매엽의 기판(a)을 처리하는 수법이나 롤 형상의 몰드를 사용하여 롤 형상의 기판(a)을 연속 처리하는 수법이나 평판 형상의 몰드를 사용하여 롤 형상의 기판(a)을 간헐 반송하면서 연속적으로 배치 처리하는 수법 등이 바람직하게 사용된다. 몰드로서는, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 것이 바람직하게 사용된다. 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드의 재질로서는, 원하는 패턴을 제작할 수 있으면 특별히 제한은 없지만, 니켈 등의 금속제의 것이나 실리콘제의 것, 또는 합성 석영 등의 투명한 것 등이 바람직하게 사용된다. 또한, 형상을 부여하기 위해 도막과 밀착시킨 후의 이형을 좋게 하기 위해서, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드 표면에는, 불소계나 실리콘계의 이형제를 코팅하는 등으로 하여 이형 처리를 행하는 것도 바람직하다. 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드의 형상으로서는, 평판 형상이나 롤 형상 등, 원하는 패턴을 제작할 수 있으면 특별히 제한은 없고, 기판이 매엽의 형태인 경우에는, 평판 형상의 몰드를, 기판이 롤의 형태인 경우에는, 평판 형상 또는 롤 형상의 몰드를 사용하면 좋다.
전사법 A
전사법 A에서는, 우선 상기 기판(a)상에 화합물(B)를 포함하는 조성물을 도포한다. 이때, 도포하는 수법으로서는 공지의 코팅 방법을 제한없이 채용할 수 있다. 구체적인 도공 방법으로서는, 예를 들면, 스핀 코팅법, 립 코팅법, 콤마 코팅법, 롤 코팅법, 다이 코팅법, 블레이드 코팅법, 딥 코팅법, 바 코팅법, 유연 성막법, 그라비어 코팅법, 프린트법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 두께 정밀도와 양 산성의 관점에서, 콤마 코팅법이나 그라비어 코팅법 등이 바람직하게 사용된다.
도포한 재료의 두께로서는, 원하는 패턴을 부여할 수 있으면 특별히 제한은 없지만, 두께 정밀도를 확보할 목적에서, 바람직하게는 1∼30㎛, 더욱 바람직하게는 1∼20㎛, 가장 바람직하게는 1∼15㎛이다. 패턴의 오목부 깊이로서는, 사용하는 레이저의 파장이나 사용하는 재료 종에 따라서 설계가 다르지만, 일반적으로는 1∼10㎛의 범위이다. 따라서, 전술한 범위내로 도포한 재료의 두께를 제어함으로써, 두께 정밀도를 확보하면서, 불필요한 재료를 사용하는 일도 없이 경제성이 우수한 설계로 할 수 있기 때문에 바람직하다.
도포된 재료는, 가열에 의한 처리 등을 적절히 거친 후에, 패턴 형성에 제공되어지는 도막이 된다.
오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 상기 재료에 의해 형성된 도막에 부여하는 방법으로서는, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드가 바람직하게 사용된다. 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드의 재질로서는, 원하는 패턴을 제작할 수 있으면 특별히 제한은 없지만, 니켈 등의 금속제의 것이나 실리콘제의 것, 또는 합성 석영 등의 투명한 것 등이 바람직하게 사용된다. 또한, 형상을 부여하기 위해 도막과 밀착시킨 후의 이형을 좋게 하기 위해서, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드 표면에는, 불소계나 실리콘계의 이형제를 코팅하는 등으로 하여 이형 처리를 행하는 것도 바람직하다. 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 몰드의 형상으로서는, 평판 형상이나 롤 형상 등, 원하는 패턴을 제작할 수 있으면 특별히 제한은 없고, 기판이 매엽의 형태인 경우에는, 평판 형상의 몰드를, 기판이 롤의 형태인 경우에는, 평판 형상 또는 롤 형상의 몰드를 사용하면 좋다.
(화합물(B)를 포함하는 조성물)
(가)공정에 있어서, 상기 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이, 상기 기판(a)상에, 화합물(B)를 포함하는 조성물을 도포하여, 당해 조성물로 형성되는 도막을 얻은 후에, 당해 도막에 전사되어 형성되는 경우에 있어서의, 화합물(B)를 포함하는 조성물로서는, 특별히 한정은 없고, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖고, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖는 경우와, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖고, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 경우에, 사용하는 것이 가능한 조성물이 다르다.
화합물(B)를 포함하는 조성물로 형성되는 도막으로서는, 투명 수지(B)로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 있어서 투명 수지(B)란, 화합물(B)를 포함하는 조성물로 형성된다. 상기 투명 수지(B)로서는, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자를 사용할 때의 레이저 파장에 있어서 투명하고, 원하는 광학 등방성 또는 광학 이방성을 갖고 있으면 좋으며, 특별히 제한없이 사용할 수 있다.
화합물(B)를 포함하는 조성물을 사용하여 편광성 회절 소자를 제조하는 경우에는, 편광성 회절 소자의 상기 볼록부에 유래하는 부분이 화합물(B)를 포함하는 조성물에 유래한다. 이하, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 경우와, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖는 경우로 나누어 기술한다.
상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 경우에는, 상기 투명 수지(B)로서는 예를 들면, 트리아세틸셀룰로오스(TAC), PMMA, PS, PC, PES, PSU, 환상 올레핀계 수지 등의 열가소성 수지, 자외선 경화형이나 열경화형 수지 등을 사용할 수 있다. 자외선 경화형이나 열경화형 수지로서는, 실리콘계, 에폭시계, (메타)아크릴계, 옥세탄계, 멜라민계 수지를 사용할 수 있다. 광학적으로 등방성을 갖는 수지라면 특별히 제한은 없지만, 연속적으로 경제적으로 편광성 회절 소자를 생산한다는 관점에서, 자외선 경화형 수지를 포함하는 것이 바람직하고, 투명성이나 광학적인 등방성을 얻기 쉬운 면에서 자외선 경화형 수지로서는, 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체로 이루어지는 수지(자외선 경화형 (메타)아크릴 수지라고도 함)가 보다 바람직하다.
화합물(B)로서는, 상기 투명 수지(B) 그 자체여도 좋고, 상기 투명 수지(B)를 형성하기 위한 단량체 등이어도 좋다. 상기 단량체로서는, 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체 등을 들 수 있다. 화합물(B)가 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체인 경우에는, 상기 기판(a)상에, 화합물(B)를 포함하는 조성물을 도포하여, 필요에 따라서 건조를 행하고, 자외선 조사를 행하여, 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체를 자외선 경화함으로써, 투명 수지(B)인 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체로 이루어지는 수지로 형성되는 도막이 형성된다.
본 발명에서 사용되는 화합물(B)를 포함하는 조성물로서는, 화합물(B) 자체가 유동성을 갖는 경우에는, 화합물(B)만이라도 좋고, 화합물(B)를 2종 이상 포함하는 혼합물이라도 좋지만, 더욱 도포성을 향상시키기 위해, 용제를 첨가한 용액을 조성물로서 사용할 수도 있다. 화합물(B)를 포함하는 조성물로서 용제를 첨가한 용액을 사용하는 경우에는, 당해 조성물을 도포한 후에, 가열에 의해 용제를 휘발시키는 것이 바람직하다. 또한, 용제의 휘발은 자외선 경화를 행하기 전에 행하는 것이 바람직하다.
용제의 휘발을 행할 때의 가열 온도로서는, 화합물(B)의 종류에도 따르지만, 통상 투명 수지(A)의 내열성도 감안하면 40∼150℃로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50∼140℃이다. 가열 온도가 150℃를 넘으면, 화합물(B)를 포함하는 조성물이 도포된 기판(a)이 변형될 우려가 있어 바람직하지 않고, 반대로 가열 온도가 40℃ 미만에서는, 용제가 휘발되지 않고 잔류해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 상기 온도 범위라면, 가열 온도는 단계적으로 올릴 수도 있다.
또한, 상기 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체로 이루어지는 수지(자외선 경화형 (메타)아크릴 수지)를 얻기 위해서는, 상기 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체의 자외선 경화를 행하는 것이 바람직하다. 화합물(B)로서 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체를 사용하여, 상기 자외선 경화를 행하기 위해서는, 화합물(B)를 포함하는 조성물은 후술의 광중합 개시제(광라디칼 발생제)가 첨가되어 이루어지는 것이 바람직하다.
자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체로서는, 분자 내에 적어도 하나의 (메타)아크릴로일기를 갖고 있는 (메타)아크릴레이트 화합물이면 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, (메타)아크릴레이트 화합물로서는 단관능 (메타)아크릴레이트 화합물, 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 (메타)아크릴레이트 화합물이란, 아크릴레이트 화합물 및 메타크릴레이트 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 나타내며, (메타)아크릴로일기란, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 기를 나타낸다.
단관능 (메타)아크릴레이트 화합물의 구체예로서는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, tert－부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 아밀(메타)아크릴레이트, 이소아밀(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 2－에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 운데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 이소스테아릴(메타)아크릴레이트 등의 알킬(메타)아크릴레이트류;
하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 하이드록시부틸(메타)아크릴레이트 등의 하이드록시알킬(메타)아크릴레이트류; 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 2－하이드록시－3－페녹시프로필(메타)아크릴레이트 등의 페녹시알킬(메타)아크릴레이트류;
메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 프로폭시에틸(메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 메톡시부틸(메타)아크릴레 이트 등의 알콕시알킬(메타)아크릴레이트류;
폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트류;
폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트류;
사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 4－부틸사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 디사이클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디사이클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 디사이클로펜타디에닐(메타)아크릴레이트, 보닐(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 트리사이클로데카닐(메타)아크릴레이트 등의 사이클로알킬(메타)아크릴레이트류;
벤질(메타)아크릴레이트; 테트라하이드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 단관능 (메타)아크릴레이트 화합물은 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물의 구체예로서는, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4－부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6－헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아 크릴레이트 등의 알킬렌글리콜디(메타)아크릴레이트류;
트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리하이드록시에틸트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 하이드록시피발산네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트 등의 다가 알코올의 폴리(메타)아크릴레이트류;
이소시아누레이트트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2－하이드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 트리스(2－하이드록시에틸)이소시아누레이트트리(메타)아크릴레이트 등의 이소시아누레이트의 폴리(메타)아크릴레이트류;
트리사이클로데칸디일디메틸디(메타)아크릴레이트 등의 사이클로알칸의 폴리(메타)아크릴레이트류;
비스페놀A의 에틸렌옥사이드 부가체의 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A의 프로필렌옥사이드 부가체의 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A의 알킬렌옥사이드 부가체의 디(메타)아크릴레이트, 수첨 비스페놀A의 에틸렌옥사이드 부가체의 디(메타)아크릴레이트, 수첨 비스페놀A의 프로필렌옥사이드 부가체의 디(메타)아크릴레이트, 수첨 비스페놀A의 알킬렌옥사이드 부가체의 디(메타)아크릴레이트, 비스페놀A 디글리시딜에테르와 (메타)아크릴산으로부터 얻어지는 (메타)아크릴레이트 등의 비스페놀A의 (메타)아크릴레이트 유도체류;
3,3,4,4,5,5,6,6－옥타플루오로옥탄디(메타)아크릴레이트, 3－(2－퍼플루오로헥실)에톡시－1,2－디(메타)아크릴로일프로판, N－n－프로필－N－2,3－디(메타) 아크릴로일프로필퍼플루오로옥틸술폰아미드 등의 불소 함유 (메타)아크릴레이트류;
이하의 비스페놀 구조를 갖는 폴리올(a)과, 유기 폴리이소시아네이트(b)와, 수산기 함유 (메타)아크릴레이트(c)를 반응시켜 얻어지는 우레탄(메타)아크릴레이트류;
(a) 비스페놀 구조를 갖는 폴리올로서는, 비스페놀A의 알킬렌옥사이드 부가 디올, 비스페놀F의 알킬렌옥사이드 부가 디올, 수첨 비스페놀A의 알킬렌옥사이드 부가 디올, 수첨 비스페놀F의 알킬렌옥사이드 부가 디올 등을 들 수 있다. 이들 중에서, 비스페놀A의 알킬렌옥사이드 부가 디올이 바람직하다. 이들의 시판품으로서는, 예를 들면, 니치유 가부시키가이샤 제조의 DA－400, DB－400 등을 들 수 있다.
(b) 유기 폴리이소시아네이트로서는, 디이소시아네이트가 바람직하고, 예를 들면 2,4－톨릴렌디이소시아네이트, 2,6－톨릴렌디이소시아네이트, 1,3－크실렌디이소시아네이트, 1,4－크실렌디이소시아네이트, 1,5－나프탈렌디이소시아네이트, m－페닐렌디이소시아네이트, p－페닐렌디이소시아네이트, 3,3'－디메틸－4,4'－디페닐메탄디이소시아네이트, 4,4'－디페닐메탄디이소시아네이트, 3,3'－디메틸페닐렌디이소시아네이트, 4,4'－비페닐렌디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 이 중 특히, 2,4－톨릴렌디이소시아네이트, 2,6－톨릴렌디이소시아네이트, 1,3－크실렌디이소시아네이트, 1,4－크실렌디이소시아네이트가 바람직하다.
(c) 수산기 함유 (메타)아크릴레이트로서는, 2－하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2－하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2－하이드록시부틸(메타)아크릴 레이트, 2－하이드록시－3－페닐옥시프로필(메타)아크릴레이트, 1,4－부탄디올모노(메타)아크릴레이트, 2－하이드록시알킬(메타)아크릴로일포스페이트, 4－하이드록시사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 1,6－헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜모노(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중, 2－하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2－하이드록시프로필(메타)아크릴레이트 등이 바람직하다.
이들 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물은 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
이들 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물 중, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 등, 1분자 내에 포함되는 아크릴로일기의 수가 많아, 가교 밀도의 향상이 도모되어, 우수한 막 경도를 부여하는 다관능 (메타)아크릴레이트 화합물이 특히 바람직하다.
화합물(B)로서, 상기 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체를 사용하는 경우에는, 도막을 형성할 때에, 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체를 중합(경화)하여, 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체로 이루어지는 수지로 하지만, 당해 중합을 행할 때에 광중합 개시제(광라디칼 발생제)를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 화합물(B)를 포함하는 조성물 중에 광중합 개시제(광라디칼 발생제)가 포함되는 것이 바람직하다.
광중합 개시제(광라디칼 발생제)의 구체예로서는, 1－하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 2,2'－디메톡시－2－페닐아세토페논, 크산톤, 플루오렌, 플루오레논, 벤즈알데하이드, 안트라퀴논, 트리페닐아민, 카바졸, 3－메틸아세토페논, 4－클로로벤조페논, 4,4'－디메톡시벤조페논, 4,4'－디아미노벤조페논, 미힐러케톤, 벤조일프로필에테르, 벤조인에틸에테르, 벤질디메틸케탈, 1－(4－이소프로필페닐)－2－하이드록시－2－메틸프로판－1－온, 2－하이드록시－2－메틸－1－페닐프로판－1－온, 티옥산톤, 디에틸티옥산톤, 2－이소프로필티옥산톤, 2－클로로티옥산톤, 2－메틸－1－[4－(메틸티오)페닐]－2－모폴리노프로판－1－온, 2,4,6－트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 2－벤질－2－디메틸아미노－1－(4－모폴리노페닐)부탄－1－온, 1－[4－(2－하이드록시에톡시)－페닐]－2－하이드록시－2－메틸프로판－1－온 등을 들 수 있다. 이들 광중합 개시제(광라디칼 발생제)는 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이들 광중합 개시제(광라디칼 발생제) 중에서도, 2－메틸－1－[4－(메틸티오)페닐]－2－모폴리노프로판－1－온, 2,4,6－트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 1－하이드록시사이클로헥실페닐케톤이 바람직하다.
또한, 이러한 광중합 개시제(광라디칼 발생제)는 시판품을 사용할 수 있다. 예를 들면, 2－메틸－1－[4－(메틸티오)페닐]－2－모폴리노프로판－1－온은 이르가큐어(IRGACURE) 907(치바스페셜티케미칼즈 가부시키가이샤 제조)로서, 또한, 1－하이드록시사이클로헥실페닐케톤은 이르가큐어 184(치바스페셜티케미칼즈 가부시키가이샤 제조)로서 입수할 수 있다.
광중합 개시제(광라디칼 발생제)의 첨가량으로서는, 상기 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체의 질량 100질량％에 대하여, 바람직하게는 10질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 5질량％ 이하, 가장 바람직하게는 3질량％ 이하이다. 첨가량이 10질량％를 넘으면, 미반응된 광중합 개시제가 잔류하여 편광성 회절 소자의 물성에 미치는 영향을 무시할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 않다.
자외선 경화를 행할 때의 광원의 예로서는, 메탈할라이드 램프나 고압 수은 램프를 들 수 있다. 또한, 자외선 조사는 도막측(패턴이 형성되는 면, 패턴을 갖는 면)으로부터 행할 수도 있고, 패턴이 형성되지 않는 면측으로부터 행할 수도 있다. 또한, 연속적으로 패턴을 형성하는 경우에는, 상기 몰드의 반대측, 즉 기판(a)의 패턴이 형성되지 않는 면측으로부터 자외선의 조사를 행하는 것이 바람직하다.
상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖는 경우에는, 상기 투명 수지(B)로서는 예를 들면, 액정 재료가 바람직하게 사용된다. 액정 재료 중에서도, 연속적으로 경제적으로 편광성 회절 소자를 생산한다는 관점에서, 자외선 경화형 액정이 바람직하게 사용된다. 자외선 경화형 액정은, 통상은 후술의 자외선 경화형 액정 단량체를 포함하는 조성물을, 건조 등을 적절히 행한 후에 자외선 조사함으로써 얻어진다.
화합물(B)로서는, 상기 투명 수지(B) 그 자체여도 좋고, 상기 투명 수지(B)를 형성하기 위한 단량체 등이어도 좋다. 상기 단량체로서는, 상기 자외선 경화형 액정 단량체 등을 들 수 있다. 화합물(B)가 자외선 경화형 액정 단량체인 경우에 는, 상기 기판(a)상에, 화합물(B)를 포함하는 조성물을 도포하고, 필요에 따라서 건조를 행하고, 자외선 조사를 행하여, 자외선 경화형 액정 단량체를 자외선 경화함으로써, 투명 수지(B)인 자외선 경화형 액정으로 형성되는 도막이 형성된다.
본 발명에서 사용되는 화합물(B)를 포함하는 조성물로서는, 화합물(B) 자체가 유동성을 갖는 경우에는, 화합물(B)만이라도 좋고, 화합물(B)를 2종 이상 포함하는 혼합물이라도 좋지만, 더욱 도포성을 향상시키기 위해, 용제를 첨가한 용액을 조성물로서 사용할 수도 있다. 화합물(B)를 포함하는 조성물로서 용제를 첨가한 용액을 사용하는 경우에는, 당해 조성물을 도포한 후에, 가열에 의해 용제를 휘발시키는 것이 바람직하다. 또한, 용제의 휘발은 자외선 경화를 행하기 전에 행하는 것이 바람직하다.
용제의 휘발을 행할 때의 가열 온도로서는, 화합물(B)의 종류에도 따르지만, 통상 투명 수지(A)의 내열성도 감안하면 40∼150℃로 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50∼140℃이다. 가열 온도가 150℃를 넘으면, 화합물(B)를 포함하는 조성물이 도포된 기판(a)이 변형될 우려가 있어 바람직하지 않고, 반대로 가열 온도가 40℃ 미만에서는, 용제가 휘발되지 않고 잔류해 버리기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 상기 온도 범위이면, 가열 온도는 단계적으로 올릴 수도 있다.
또한, 상기 자외선 경화형 액정을 얻기 위해서는, 상기 자외선 경화형 액정 단량체의 자외선 경화를 행하는 것이 바람직하다. 화합물(B)로서, 자외선 경화형 액정 단량체를 사용하여, 상기 자외선 경화를 행하기 위해서는, 화합물(B)를 포함하는 조성물은 후술의 광중합 개시제(광라디칼 발생제)가 첨가되어 이루어지는 것 이 바람직하다.
자외선 경화형 액정 단량체로서는, 특별히 한정되는 것이 없고, 네마틱형 액정, 스멕틱형 액정에 아크릴레이트기 및/또는 메타크릴레이트기를 1개 이상 도입한 것을 단량체로서 사용할 수 있다.
이러한 자외선 경화형 액정 단량체의 예로서는, 아족시계 액정, 시아노비페닐계 액정, 쉬프계 액정, 시아노페닐에스테르계 액정, 시아노페닐사이클로헥산계 액정, 벤조산페닐에스테르계 액정, 사이클로헥산카본산페닐에스테르계 액정, 페닐피리미딘계 액정, 페닐디옥산계 액정 등의 저분자 액정에 아크릴레이트기 및/또는 메타크릴레이트기를 1개 이상 도입한 자외선 경화형 액정 단량체를 들 수 있다. 또한, 이들 자외선 경화형 액정 단량체는 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
또한, 상기 자외선 경화형 액정 단량체의 경화물(자외선 경화형 액정)을 얻기 위해서는, 자외선 경화를 행하는 것이 바람직하다. 자외선 경화를 행하기 위해서는, 화합물(B)를 포함하는 조성물은 광중합 개시제(광라디칼 발생제)가 첨가되어 이루어지는 것이 바람직하다. 광중합 개시제로서는 볼록부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 경우에 있어서의, 화합물(B)를 포함하는 조성물에 있어서, 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체를 중합(경화)할 때에 사용할 수 있는, 광중합 개시제(광라디칼 발생제)와 동일한 것을 사용할 수 있다.
첨가량으로서는, 본 발명의 자외선 경화형 액정 단량체의 질량 100질량％에 대하여, 바람직하게는 10질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 5질량％ 이하, 가장 바람 직하게는 3질량％ 이하이다. 첨가량이 10질량％를 넘으면, 미반응된 광중합 개시제가 액정 전이 온도 등 편광성 회절 소자의 물성에 미치는 영향을 무시할 수 없게 되기 때문에 바람직하지 않다.
자외선 경화를 행할 때의 광원의 예로서는, 메탈할라이드 램프나 고압 수은 램프를 들 수 있다. 또한, 자외선 조사는 도막측(패턴이 형성되는 면, 패턴을 갖는 면)으로부터 행할 수도 있고, 패턴이 형성되지 않는 면측으로부터 행할 수도 있다. 또한, 연속적으로 패턴을 형성하는 경우에는, 상기 몰드의 반대측, 즉 기판(a)의 패턴이 형성되지 않는 면측으로부터 자외선 조사를 행하는 것이 바람직하다.
또한, 전술의 투명 수지(A), 투명 수지(B) 및 후술하는 투명 수지(C)에는, 필요에 따라서, 산화 방지제, 열안정제, 광안정제, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 소포제, 계면 활성제 등의 공지의 첨가제를 발명의 효과가 손상되지 않는 범위에서 첨가할 수 있다.
＜(나) 공정＞
본 발명의 편광성 회절 소자의 제조 방법이 갖는 (나)공정이란, 상기 오목부를 적어도 화합물(C)에 의해 충전하여, 충전부를 갖는 부재(c)를 얻는 공정이다.
(나)공정에서 얻어지는 부재(c)의 모식도를 도 8에 나타낸다. 또한, 도 8에서는 부재(c)의 일 예로서, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이 상기 기판(a)에 직접 전사된 부재(b)로부터 얻어진 부재(c)의 모식도를 나타낸다. 또한, 도 8에서는 후술하는 (다)공정에 있어서의 연신 방향을 함께 기재한다.
또한, 상기 오목부를 적어도 화합물(C)에 의해 충전하는 방법으로서는, 특별히 한정은 없지만 통상은, 상기 부재(b)의 패턴을 갖는 면에, 화합물(C)를 포함하는 조성물을 도포함으로써 행해진다. 또한, 도 8에 있어서는, 상기 오목부에만 충전되어 있지만, 실제로는, 오목부로의 충전과 동시에, 볼록부의 상부에도 화합물(C)를 포함하는 조성물이 도포되어, 볼록부의 상부에도 화합물(C)가 존재하는 경우가 있다.
즉, (나)공정에서는 통상, 화합물(C)를 포함하는 조성물을, 상기 오목부를 메우도록 도포하여, 상기 오목부가 적어도 화합물(C)에 의해 충전된다. 화합물(C)를 포함하는 조성물을 도포할 때의 방법으로서는, 특별히 한정은 없고, 공지의 코팅 방법을 제한없이 채용할 수 있다. 구체적인 도공 방법으로서는, 예를 들면, 스핀 코팅법, 립 코팅법, 콤마 코팅법, 롤 코팅법, 다이 코팅법, 블레이드 코팅법, 딥 코팅법, 바 코팅법, 유연 성막법, 그라비어 코팅법, 프린트법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 두께 정밀도와 양산성의 관점에서, 콤마 코팅법이나 그라비어 코팅법 등이 바람직하게 사용된다. 또한, 상기 오목부로의 화합물(C)를 포함하는 조성물의 충전을 보다 쉽게 하기 위해 감압 환경하에서 도공해도 좋다.
(화합물(C)를 포함하는 조성물)
(나)공정에 있어서 사용되는, 화합물(C)를 포함하는 조성물로서는, 특별히 한정은 없고, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖고, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖는 경우와, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖고, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 경우에, 사용 하는 것이 가능한 조성물이 다르다.
부재(c)가 갖는 충전부로서는 투명 수지(C)로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 있어서 투명 수지(C)란, 화합물(C)를 포함하는 조성물로 형성된다. 상기 투명 수지(C)로서는, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자를 사용할 때의 레이저 파장에 있어서 투명하고, 원하는 광학 등방성 또는 광학 이방성을 갖고 있으면 좋으며, 특별히 제한없이 사용할 수 있다.
화합물(C)를 포함하는 조성물을 사용하여 편광성 회절 소자를 제조하는 경우에는, 편광성 회절 소자의 상기 충전부에 유래하는 부분이란, 화합물(C)를 포함하는 조성물에 유래한다. 이하, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 경우와, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖는 경우로 나누어 기술한다.
상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖는 경우란, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 경우로서, 화합물(C)를 포함하는 조성물로서는, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖는 경우에 있어서의 화합물(B)를 포함하는 조성물과 동일한 것이 사용된다.
또한, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 경우란, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖는 경우로서, 화합물(C)를 포함하는 조성물로서는, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 경우에 있어서의 화합물(B)를 포함하는 조성물과 동일한 것이 사용된다.
＜(다)공정＞
본 발명의 편광성 회절 소자의 제조 방법이 갖는 (다)공정이란, 부재(c)를 연신하여, 부재(d)를 얻는 공정이다.
(다)공정에 의해, 상기 부재(c)를 연신하여, 광학 이방성 재료를 배향시킬 수 있기 때문에, (다)공정에 의해서 얻어지는 부재(d)는 편광 회절능을 가져, 본 발명의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자에 원하는 편광 회절능을 부여할 수 있다.
상기 부재(c)를 연신하는 방법으로서는, 통상 상기 부재(c)를 가열 연신하는 방법이 사용된다. 가열 연신하는 방법은, 이물 등의 발생이 적고, 또한 수율 좋게 생산할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 연신으로서는, 1축 연신이 통상 사용된다. 또한, (다)공정에 있어서의 연신 방향을 도 8에 나타냈다.
상기 부재(c)를 연신하는 방법으로서는, (1) 가열하에서, 부재(c)의 길이 방향으로 1축 연신하는 방법(이하, (1)방법이라고도 기재함), (2) 가열하에서, 부재(c)의 폭 방향으로 1축 연신하는 방법(이하, (2)방법이라고도 기재함)이 바람직하다.
부재(c)를 연신할 때에는, 연신시의 가열 온도가, 부재(c)의 연신 부위 전체에 있어서 정밀하게 제어되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 (1)방법에 있어서의 길이 방향의 1축 연신, 즉 세로 1축 연신은, 온도 분포가 설정 온도 ±0.6℃ 이내, 바람직하게는 설정 온도 ±0.4℃ 이내, 보다 바람직하게는 설정 온도 ±0.2℃ 이내로 컨트롤된 오븐 안에서 행하는 것이 바람직하다.
여기에서, 설정 온도는 오븐 안의 전 영역에서 동일한 온도일 수도 있고, 단 계적으로 또는 구배적으로 분포를 형성한 온도일 수도 있다. 설정 온도가 분포를 형성한 온도인 경우에는, 오븐 안의 실제의 온도 분포와, 설정된 온도 분포가, ±0.6℃ 이내, 바람직하게는 ±0.4℃ 이내, 보다 바람직하게는 ±0.2℃ 이내인 것이 바람직하다.
길이 방향 1축 연신의 설정 온도는, 부재(c)를 구성하는 각 성분(투명 수지(A), 화합물(C)를 포함하는 조성물, 필요에 따라서 사용되는 화합물(B)를 포함하는 조성물)의 종류, 연신 배율 및 연신 속도, 부재(c)의 두께, 연신 후의 광학 이방성 재료의 원하는 위상차 등에 따라 설정하면 좋고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 부재(c)를 구성하는 투명 수지(A)가 열가소성 수지인 경우에는, 열가소성 수지의 열변형 온도의 지표로서 유리 전이 온도(Tg)를 기준으로 할 수 있다. 설정 온도는, 이 Tg를 기준으로 하여, 통상, (Tg－10℃)∼(Tg＋70℃)의 범위이며, 바람직하게는 (Tg±0℃)∼(Tg＋50℃)의 범위이다. 이러한 온도 범위에서는, 부재(c)의 열 열화가 일어나는 일 없이, 또한 파단하는 일 없이 연신할 수 있기 때문에 바람직하다.
상기 (1)방법에 있어서는, 길이 방향 1축 연신의 연신 배율은, 예를 들면 1.03∼1.5배, 바람직하게는 1.05∼1.3배, 특히 바람직하게는 1.1∼1.2배의 범위이다. 연신 배율이 1.03배 미만이 되면 광학 이방성 재료가 원하는 배향을 하지 않기 때문에 바람직하지 않고, 연신 배율이 1.5배를 넘으면, (가)공정에 있어서 형성된 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴에, 균열이 발생하는 등의 문제가 생기기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 상기 (1)방법에 있어서의 길이 방향 1축 연신의 연신 속도는, 예를 들면 2∼100m/분, 바람직하게는 5∼50m/분의 범위이다.
(다)공정에서 얻어지는 부재(d)에 있어서, 길이 방향으로 1축 연신된 광학 이방성 재료의, 부재(d) 면내의 최대 굴절률 방향은, 부재(d) 길이 방향에 대하여 통상 0±3도의 범위, 바람직하게는 0±2도의 범위, 보다 바람직하게는 0±1도의 범위, 가장 바람직하게는 0±0.5도의 범위에 있다.
상기 (2)방법에서 (다)공정을 행하는 경우는, 부재(c)를 폭 방향으로 1축 연신한다. 이 폭 방향의 1축 연신, 즉 가로 1축 연신을, 길이 방향의 1축 연신보다도 더욱 정밀한 온도 제어하에서 행함으로써, 전면에 있어서 균질한 편광성 회절 소자를 적합하게 얻을 수 있다. 예를 들면, 폭 방향의 1축 연신은, 온도 분포가 설정 온도 ±0.5℃ 이내, 바람직하게는 설정 온도 ±0.3℃ 이내, 보다 바람직하게는 설정 온도 ±0.2℃ 이내로 컨트롤된 오븐 안에서 행하는 것이 바람직하다.
여기에서, 폭 방향 1축 연신의 설정 온도는 길이 방향 1축 연신의 경우와 마찬가지로, 오븐 안의 전 영역에서 동일한 온도일 수도 있고, 단계적으로 또는 구배적으로 분포를 형성한 온도일 수도 있다. 설정 온도가 분포를 형성한 온도인 경우에는, 오븐 안의 실제의 온도 분포와, 설정된 온도 분포가, ±0.5℃ 이내, 바람직하게는 ±0.3℃ 이내, 보다 바람직하게는 ±0.2℃ 이내인 것이 바람직하다. 이 폭 방향 1축 연신의 설정 온도는, 길이 방향 1축 연신의 공정에 있어서의 설정 온도와 같거나 다를 수 있다.
폭 방향 1축 연신의 설정 온도는, 길이 방향 1축 연신의 경우와 동일하게 특 별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 부재(c)를 구성하는 투명 수지(A)가 열가소성 수지인 경우에는, 열가소성 수지의 유리 전이 온도(Tg)를 기준으로 하여, 통상, (Tg－10℃)∼(Tg＋70℃)의 범위이며, 바람직하게는 (Tg±0℃)∼(Tg＋50℃)의 범위이다.
폭 방향 1축 연신의 연신 배율은, 제조하는 편광성 회절 소자의 원하는 특성에 따라서 결정하면 좋지만, 상기 (2)방법에 의한 경우에는, 예를 들면 1.02∼1.4배, 바람직하게는 1.04∼1.25배, 특히 바람직하게는 1.05∼1.2배의 범위이다. 연신 배율이 1.02배 미만이 되면 광학 이방성 재료가 제대로 균일하게 발현되지 않기 때문에 바람직하지 않고, 연신 배율이 1.4배를 넘으면, (가)공정에 있어서 형성된 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴에 균열이 발생하는 등의 문제가 생기기 때문에 바람직하지 않다.
상기 폭 방향 1축 연신의 연신 속도는, 예를 들면 2∼100m/분, 바람직하게는 5∼50m/분의 범위이다.
상기 (2)방법에서는, 얻어지는 부재(d)의 면내의 최대 굴절률 방향은, 부재(d)의 폭 방향에 대하여 통상 0±3도의 범위, 바람직하게는 0±2도의 범위, 보다 바람직하게는 0±1도, 가장 바람직하게는 0±0.5도의 범위에 있다.
이러한 편광성 회절 소자의 가열 연신 공정에 있어서는, 부재(c)를 구성하는 각 성분(투명 수지(A), 화합물(C)를 포함하는 조성물, 필요에 따라서 사용되는 화합물(B)를 포함하는 조성물)의 종류를, 폴리머종, 공중합 비율, 분자량 분포, 열변형 온도(유리 전이 온도) 등의 특성을 고려하면서 선택하여, 길이 방향의 1축 연신 및 폭 방향의 1축 연신의 각 공정에 있어서의, 오븐 안의 설정 온도의 선택, 연신 배율 및 연신 속도의 선택 등에 의해, 얻어지는 편광성 회절 소자의 특성을 제어할 수 있다. 또한, 연신 공정을 거침으로써, 패턴의 오목부나 볼록부의 폭, 패턴의 오목부 깊이는 감소하지만, 연신 공정을 거친 후의 형상이 전술한 범위가 되도록 조정함으로써 편광성 회절 소자의 특성을 제어할 수 있다.
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 광학 소자는, 광픽업 장치 등에 장착되는 광학 부품으로서 적합하게 사용된다. 이러한 레이저광이 통과하는 광학 부품에 있어서는, 레이저광이 통과할 때에 레이저광이 휘지 않도록 하기 위해서, 부품의 평활성이 요구된다. 이러한 평활성의 지표로서는, 투과 파면 수차(전면 RMS, λrms)가 사용되고 있지만, 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 광학 소자에 있어서는, 평활한 기판(a)을 사용하거나, 정밀한 재료 도포(충전) 공정((나)공정)이나 정밀한 연신 공정((다)공정)을 거치거나 하고 있기 때문에, 충분한 평활성이 확보되고 있다. 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 광학 소자의 투과 파면 수차로서는, 예를 들면 DVD 파장에 있어서의 빛의 지름 2mmφ인 경우의 전면 RMS값으로, 바람직하게는 25mλ 이하, 더욱 바람직하게는 20mλ 이하, 가장 바람직하게는 15mλ이하이다. 전면 RMS값에서 25mλ를 넘는 경우는, 출사 레이저광이 휘어, 광픽업 장치의 읽기·쓰기 성능이 저하되기 때문에 바람직하지 않다.
＜반사 방지 처리＞
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자는, (다)공정에서 얻 어지는 부재(d) 그 자체일 수도 있으나, 통상은, 추가로 반사 방지층을 갖는다.
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자는, 반사 방지층을 갖는 것이 바람직하다. 반사 방지층은, 열경화성 수지 조성물 또는 광경화성 수지 조성물을 그라비어 코팅, 다이 코팅, 슬롯 코팅 등 공지의 도공 방법으로 도공하여, 필요에 따라서 건조시킨 후, 경화하여 형성할 수 있다. 또한, 스퍼터링이나 증착 등에 의해 형성할 수도 있다. 이들 층은, 부재(d)의 편면에 형성할 수도 있고, 양면에 형성할 수도 있다. 또한, 미리 기판(a)의 패턴을 형성하지 않는 측에 형성해도 좋고, 부재(b)의 패턴을 갖지 않는 면이나, 부재(c)에 형성할 수도 있다.
반사 방지층은 통상, 저굴절률층으로 이루어지며, 추가로 반사 방지 성능을 높이기 위해, 저굴절률층과 고굴절률층과의 적층 구조를 가질 수도 있고, 또한 추가로 내찰상성을 확보하기 위해, 하드 코트층을 가질 수도 있다. 적층 순서는, 편광 소자의 최외층측으로부터, 바람직하게는, 하드 코트층/고굴절률층/저굴절률층의 순서로 적층된다. 또한 필요에 따라서, 저굴절률층과 고굴절률층의 사이, 또는 하드 코트층과 고굴절률층의 사이에 중굴절률층을 가질 수도 있다.
저굴절률층 및 고굴절률층을 형성하기 위한 조성물로서는, 공지의 경화성 조성물을 들 수 있다. 예를 들면, 바인더 수지로서, 에폭시계 수지, 페놀계 수지, 멜라민계 수지, 알키드계 수지, 시아네이트계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 실옥산 수지 등을 1종 이상 함유하고, 또한, 저굴절률층 형성용 조성물은 불소 함유 화합물을 함유하며, 고굴절률층 형성용 조성물은 고굴절률의 무기 입자, 예를 들면 실리카, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 세리아, 스칸디아, 불화 마그네슘 등의 금속 산화물 입자를 함유한다.
저굴절률층 및 고굴절률층의 굴절률 및 두께는 공지의 범위에서 사용되지만, 사용하는 파장에 있어서의 반사 방지 효과를 높이기 위해, 저굴절률층의 굴절률(25℃, 파장 589nm에서의 평균 굴절률)은 1.45 이하인 것이 바람직하고, 저굴절률층의 두께는 50∼300nm인 것이 바람직하다. 또한, 고굴절률층의 굴절률(25℃, 파장 589nm에서의 평균 굴절률)은, 저굴절률층의 굴절률보다 0.05 이상 큰 굴절률인 것이 바람직하고, 두께는 50∼10,000nm인 것이 바람직하다.
본 발명의 편광성 회절 소자는, 전술의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 의해 얻어지는 소자이다. 당해 제조 방법은 경제성이 우수한 제조 방법이며, 면 전체에 있어서 고도로 편광 회절 성능이 제어되고 있기 때문에, 당해 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자는 광픽업 장치 등에 장착되는 광학 부품 등으로서 적합하게 사용할 수 있다.
(실시예)
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 성상은 다음과 같이 하여 측정하고, 평가했다.
(1) 정상광 투과율 및 이상광 투과율
오츠카덴시 가부시키가이샤 제조 RETS－1200VA를 사용하여, 빛의 지름 5mmφ의 조건에서, 광선을 편광성 회절 소자에 대하여 수직으로 입사시킴으로써, 정상광 투과율과 이상광 투과율을 각각 측정했다. 여기에서, 입사하는 빛은 직선 편광으 로 하고, 직선 편광의 편파면이 이방성 재료인 자외선 경화형 액정 재료의 정상광 굴절률에 평행한 방향을 정상광으로 하고, 또한 이상광 굴절률에 평행한 방향을 이상광으로 하여 투과율을 측정했다. 즉, 이하의 실시예에 있어서, 필름 길이 방향에 대하여 연속적으로 형성된 오목부와 볼록부의 패턴에 있어서, 필름 길이 방향에 대하여 직선 편광의 편파면을 수직으로 입사한 경우를 정상광, 필름 길이 방향에 대하여 직선 편광의 편파면을 평행으로 입사한 경우를 이상광으로 하여 투과율을 측정했다.
(2) 파면 수차
후지논 가부시키가이샤 제작의 레이저 간섭계 R－10을 사용하고, 파장 656nm, 빛의 지름 2mmφ의 레이저광을 사용하여, 편광성 회절 소자의 파면 수차로서 전면 RMS(λrms)를 측정했다.
(3) 반사율
반사율을 측정하는 면의 반대측 표면을 흑색 스프레이로 도장하고, 분광 반사율 측정 장치(대형 시료실 적분구 부속 장치 150－09090을 장착한 분광 광도계 U－3410, 히타치세이사쿠쇼 가부시키가이샤 제작)에 의해, 편광성 회절 소자의 파장 660nm 및 785nm에 있어서의 반사율을 측정했다. 구체적으로는, 알루미늄의 증착막에 있어서의 반사율을 기준(100％)으로 하여, 반사율을 파장 660nm 및 785nm에서 측정했다.
(4) 유리 전이 온도( Tg )
세이코인스트루먼트 가부시키가이샤 제작의 DSC6200을 사용하여, 승온 속도 를 매분 20℃, 질소 기류하에서 측정을 행했다. 수지의 Tg는, 미분 시차 주사 열량의 최대 피크 온도(A점) 및 최대 피크 온도보다 －20℃인 온도(B점)를 시차 주사 열량 곡선상에 플롯하여, B점을 기점으로 하는 베이스 라인상의 접선과 A점을 기점으로 하는 접선과의 교점으로서 구했다. 자외선 경화형 아크릴 수지의 Tg는, 강제 공진 진동형의 동적 점탄성 측정 장치를 사용하여, 경화 필름으로서의 유리 전이 온도를 측정했다. 구체적으로는, 경화 필름에 주파수 10Hz의 진동을 부여하면서, 승온 속도 3℃/분으로, 손실 탄젠트를 측정했다. 손실 탄젠트가 최대치를 나타낸 온도를 유리 전이 온도(Tg)로 했다.
(5) 수소 첨가율
핵자기 공명 분광계(NMR)는 Bruker사 제작의 AVANCE500을 사용하고, 측정 용매는 d－클로로포름으로 1H－NMR을 측정했다. 5.1∼5.8ppm의 비닐렌기, 3.7ppm의 메톡시기, 0.6∼2.8ppm의 지방족 프로톤의 적분치로부터, 단량체의 조성을 산출 후, 수지의 수소 첨가율을 산출했다.
(6) 중량 평균 분자량( Mw ) 및 분자량 분포( Mw / Mn )
겔 투과 크로마토그래피(토소 가부시키가이샤 제작의 HLC－8220GPC, 컬럼: 토소 가부시키가이샤 제조 가드 컬럼 HXL－H, TSK gel G7000HXL, TSK gel GMHXL 2개, TSK gel G2000HXL을 순차 연결, 용매: 테트라하이드로푸란, 유속: 1mL/min, 샘플 농도: 0.7∼0.8질량％, 주입량: 70μL, 측정 온도: 40℃로 하여, 검출기: RI(40℃), 표준 물질: 토소 가부시키가이샤 제조 TSK 표준 폴리스티렌)를 사용하여, 수지의 중량 평균 분자량(Mw) 및 분자량 분포(Mw/Mn)를 측정했다. 또한, 상기 Mn은 수평균 분자량이다.
(7) 잔류 용매량
샘플(필름)을 염화메틸렌에 용해하여, 얻어진 용액을 가스 크로마토그래피(시마즈세이사쿠쇼 제작의 GC－7A)를 사용하여 분석했다.
(8) 대수 점도
우벨로데형 점도계를 사용하고, 환상 올레핀 수지에 대해서는 클로로포름 중(시료 농도: 0.5g/dL), 30℃에서 측정했다. 가용성 폴리이미드에 대해서는, N－메틸－2－피롤리돈 중(시료 농도: 0.5g/dL), 30℃에서 측정했다.
(9) 포화 흡수율
ASTM D570에 준거하여, 23℃의 수중에 1주간 샘플(수지)을 침지시키고, 침지 전후의 질량 변화를 측정하여 구했다.
(10) 전(全)광선 투과율, 헤이즈
스가시켄키 가부시키가이샤 제작의 헤이즈 미터(HGM－2DP형)를 사용하여 필름의 전광선 투과율을 측정했다.
이하의 합성예, 조제예, 제조예 및 실시예에 있어서, 본 발명의 형태 A에 관한 것을, 각각 합성예 A, 조제예 A, 제조예 A 및 실시예 A로 나타내고, 본 발명의 형태 B에 관한 것을, 각각 합성예 B, 조제예 B, 제조예 B 및 실시예 B로 나타낸다.
[합성예 A1] (수지(A－1)(환상 올레핀계 수지)의 합성)
8－메틸－8－메톡시카보닐테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]－3－도데센(DNM) 225질량부와, 비사이클로[2.2.1]헵트－2－엔(노르보넨) 25질량부를 단량체로서 사용하고, 1－헥센(분자량 조절제) 27질량부와, 톨루엔(개환 중합 반응용 용매) 750질량부와 함께, 질소 치환한 반응 용기에 넣어, 이 용액을 60℃로 가열했다. 이어서, 반응 용기 내의 용액에, 중합 촉매로서, 트리에틸알루미늄의 톨루엔 용액(1.5mol/리터) 0.62질량부와, tert－부탄올 및 메탄올로 변성시킨 6염화텅스텐(tert－부탄올:메탄올:텅스텐＝0.35mol:0.3mol:1mol)의 톨루엔 용액(농도 0.05mol/리터) 3.7질량부를 첨가하여, 이 용액을 80℃에서 3시간 가열 교반함으로써 개환 중합 반응시켜 개환 중합체 용액을 얻었다. 이 중합 반응에 있어서의 중합 전화율은 97％였다.
이와 같이 하여 얻어진 개환 중합체 용액 1,000질량부를 오토클레이브에 넣고, 이 개환 중합체 용액에, RuHCl(CO)[P(C6H5)3]3을 0.12질량부 첨가하여, 수소 가스압 100kg/㎠, 반응 온도 165℃의 조건하에서, 3시간 가열 교반하여 수소 첨가 반응을 행했다.
얻어진 반응 용액(수소 첨가 중합체 용액)을 냉각한 후, 수소 가스의 압력을 방출했다. 이 반응 용액을 대량의 메탄올 중에 부어 응고물을 분리 회수하고, 이것을 건조시켜, 수소 첨가 중합체(이하, 「수지(A－1)」이라고 함)를 얻었다.
이와 같이 하여 얻어진 수지(A－1)의 1H－NMR에 의해 측정한 수소 첨가율은 99.9％, DSC법에 의해 측정한 Tg는 130℃, GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산에 의한 Mn은 20,800, Mw은 62,000 및 Mw/Mn은 3.00, 23℃에 있어서의 포화 흡수율은 0.21％, 30℃에 있어서의 클로로포름 중에서의 대수 점도는 0.51dl/g이었다.
[합성예 A2] (수지(A－2)(환상 올레핀계 수지)의 합성)
DNM 71질량부, 디사이클로펜타디엔(트리사이클로[4.3.0.12,5]데카－3,7－디엔)(DCP) 15질량부 및, 노르보넨(NB) 1질량부를 단량체로서 사용하고, 분자량 조절제의 1－헥센 18질량부 및, 톨루엔 200질량부와 함께, 질소 치환한 반응 용기에 넣어 100℃로 가열했다.
이것에 트리에틸알루미늄 0.005질량부, 메탄올 변성 WCl6(무수 메탄올:PhPOCl2:WCl6＝103:630:427 질량비) 0.005질량부를 가하여 1분 반응시키고, 이어서, DCP 10질량부와 NB 3질량부를 5분에 추가 첨가하여, 추가로 45분 반응시킴으로써, DNM에 유래하는 구성 단위/DCP에 유래하는 구성 단위/NB에 유래하는 구성 단위＝69.77/26.01/4.23(wt％)의 공중합체를 얻었다.
이어서, 얻어진 공중합체의 용액을 오토클레이브에 넣고, 추가로 톨루엔을 200질량부 가했다. 다음으로, 반응 조정제로서 옥타데실－3－(3, 5－디－t－부틸－4－하이드록시페닐) 프로피오네이트르 1질량부와 수소 첨가 촉매인 RuHCl(CO)[P(C6H5)]3을 0.006질량부 첨가하여, 155℃까지 가열한 후, 수소 가스를 반응기에 투입하여, 압력을 10MPa로 했다. 그 후, 압력을 10MPa로 유지한 채, 165℃, 3시간의 반응을 행했다. 반응 종료 후, 톨루엔 100질량부, 증류수 3질량부, 락트산 0.72질량부, 과산화수소 0.00214질량부를 가하여 60℃에서 30분 가열했다. 그 후, 메탄올 200질량부를 가하여 60℃에서 30분 가열하고, 이것을 25℃까지 냉각하자 2층으로 분리됐다. 상등액 500질량부를 제거하고, 다시 톨루엔 350질량부, 물 3질량부를 가하여 60℃에서 30분 가열하고, 그 후 메탄올 240질량부를 가하여 60℃에서 30분 가열하고 25℃까지 냉각해, 2층으로 분리했다. 상등액 500질량부를 제거하고, 추가로 톨루엔 350질량부, 물 3질량부를 가하여 60℃에서 30분 가열하고, 그 후 메탄올 240질량부를 가하여 60℃에서 30분 가열하고 25℃까지 냉각해, 2층으로 분리했다. 마지막으로, 상등액 500질량부를 제거한 후, 남은 폴리머 용액을, 2.0㎛, 1.0㎛, 0.2㎛의 각각의 필터를 사용하여 여과했다. 그 후, 폴리머 고형분량을 55％까지 농축하여, 250℃, 4torr, 체류 시간 1시간으로 탈용매 처리를 행하고, 10㎛의 폴리머 필터를 통과시켜, 공중합체를 얻었다(이하, 「수지(A－2)」라고 함).
이와 같이 하여 얻어진 수지(A－2)의 1H－NMR에 의해 측정한 수소 첨가율은 99.9％, DSC법에 의해 측정한 Tg는 131℃, GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산에 의한 Mn은 16,000, Mw은 61,000 및 Mw/Mn은 3.81, 23℃에 있어서의 포화 흡수율은 0.18％, 30℃에 있어서의 클로로포름 중에서의 대수 점도는 0.52dl/g이었다.
[합성예 A3] (수지(A－5)(환상 올레핀계 수지)의 합성)
테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]－3－도데센 53질량부와, 8－에틸리덴테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]－3－도데센 46질량부와, 트리사이클로[4.3.0.12,5]－데카－3,7－디엔 66질량부를 사용하고, 1－헥센(분자량 조절제)의 첨가량을 22질량부로 하며, 개환 중합 반응용 용매로서 톨루엔 대신에 사이클로헥산을 사용한 것 외에는, 합성예 A1과 동일하게 하여 수소 첨가 중합체(이하, 「수지(A－5)」라고 함)를 얻었다.
얻어진 수지(A－5)에 대해서, 수소 첨가율은 99.9％, 유리 전이 온도(Tg)는 125℃, Mn은 30,000, Mw은 122,000, 분자량 분포(Mw/Mn)는 4.07, 대수 점도는 0.63dl/g이었다.
[합성예 A4](폴리이미드의 합성)
테트라카본산2무수물로서, 2,3,5－트리카복시사이클로펜틸아세트산2무수물 22.4g(0.1몰), 디아민 화합물로서 4,4'－디아미노디페닐메탄 19.8g(0.1몰)을, N－메틸－2－피롤리돈 800g에 용해시켜, 60℃에서 4시간 반응시켰다. 이어서, 반응 용액을 대과잉의 메틸알코올에 부어 반응 생성물을 침전시켰다. 그 후, 메틸알코올로 세정하고, 감압하 40℃에서 15시간 건조시킴으로써, 대수 점도 0.32dl/g의 폴리암산 390g을 얻었다. 얻어진 폴리암산 25g을 N－메틸－2－피롤리돈 475g에 용해시키고, 피리딘 39.5g 및 무수 아세트산 30.6g을 첨가하여 110℃에서 4시간 탈수 폐환시켜, 상기와 동일하게 하여 침전, 세정, 감압을 행하여, 대수 점도 0.64dl/g, 이미드화율 92％의 폴리이미드 19.5g을 얻었다.
[합성예 A5] (폴리암산에스테르의 합성)
2,3,5－트리카복시사이클로펜틸아세트산2무수물 0.1몰(22.4g)과 p－페닐렌디아민 0.1몰(10.8g)을 N－메틸－2－피롤리돈 300g에 용해시켜, 60℃에서 6시간 반응시켰다. 이어서, 반응 혼합물을 대과잉의 메탄올에 부어, 반응 생성물을 침전시켰 다. 그 후, 메탄올로 세정하여, 감압하 40℃에서 15시간 건조시켜, 폴리암산 27.4g을 얻었다. 얻어진 폴리암산 16.6g에 N－메틸－2－피롤리돈 350g, 1－브로모－6－(4－카보닐옥시)헥산 38.7g 및 탄산칼륨 13.8g을 첨가하여, 120℃에서 4시간 반응시켰다. 이어서, 반응 혼합액을 물에 부어, 반응 생성물을 침전시켰다. 얻어진 침전물을 물로 세정하고, 감압하에서 15시간 건조시켜, 폴리암산에스테르 35.4g을 얻었다.
[합성예 A6] (우레탄아크릴레이트의 합성)
교반기를 구비한 반응 용기에, 2－페녹시에틸아크릴레이트를 49.96질량부, 2,6－디－t－부틸－p－크레졸을 0.01질량부, 디라우릴산디－n－부틸주석 0.04질량부, 톨릴렌디이소시아네이트를 17.74질량부 가하여, 5∼15℃로 냉각했다. 온도가 10℃ 이하로 되었을 때, 2－하이드록시에틸아크릴레이트 11.84질량부를 교반하면서 적하(滴下)하여, 액온도를 20∼35℃로 제어하면서 1시간 교반했다. 그 후, 비스페놀A의 알킬렌옥사이드 부가 디올(니치유 가부시키가이샤 제조 DA－400)을 20.40질량부 넣어, 55∼65℃에서 3시간 반응을 계속하고, 잔류 이소시아네이트가 0.1질량％ 이하가 되었을 때를 반응 종료로 하여, 우레탄 아크릴레이트를 얻었다.
[합성예 B1] (수지(A－1)(환상 올레핀계 수지)의 제조)
8－메틸－8－메톡시카보닐테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]－3－도데센(DNM) 225질량부와 비사이클로[2.2.1]헵트－2－엔(노르보넨) 25질량부를 단량체로서 사용하고, 1－헥센(분자량 조절제) 27질량부와, 톨루엔(개환 중합 반응용 용매) 750질 량부와 함께, 질소 치환한 반응 용기에 넣어, 이 용액을 60℃로 가열했다. 이어서, 반응 용기 내의 용액에, 중합 촉매로서, 트리에틸알루미늄의 톨루엔 용액(1.5mol/리터) 0.62질량부와, tert－부탄올 및 메탄올로 변성시킨 6염화텅스텐(tert－부탄올:메탄올:텅스텐＝0.35mol:0.3mol:1mol)의 톨루엔 용액(농도 0.05mol/리터) 3.7질량부를 첨가하고, 이 용액을 80℃에서 3시간 가열 교반함으로써 개환 중합 반응시켜 개환 중합체 용액을 얻었다. 이 중합 반응에 있어서의 중합 전화율은 97％였다.
이와 같이 하여 얻어진 개환 중합체 용액 1,000질량부를 오토클레이브에 넣고, 이 개환 중합체 용액에, RuHCl(CO)[P(C6H5)3]3을 0.12질량부 첨가해, 수소 가스압 100kg/㎠, 반응 온도 165℃의 조건하에서, 3시간 가열 교반하여 수소 첨가 반응을 행했다.
얻어진 반응 용액(수소 첨가 중합체 용액)을 냉각한 후, 수소 가스의 압력을 방출했다. 이 반응 용액을 대량의 메탄올 중에 부어, 응고물을 분리 회수하고, 이것을 건조시켜, 수소 첨가 중합체(이하, 「수지(A－1)」이라고 함)를 얻었다.
이와 같이 하여 얻어진 수지(A－1)의 1H－NMR에 의해 측정한 수소 첨가율은 99.9％, DSC법에 의해 측정한 Tg는 130℃, GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산에 의한 Mn은 20,800, Mw은 62,000 및 Mw/Mn은 3.00, 23℃에 있어서의 포화 흡수율은 0.21％, 30℃에 있어서의 클로로포름 중에서의 대수 점도는 0.51dl/g이었다.
[합성예 B2] (수지(A－2)(환상 올레핀계 수지)의 제조)
테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]－3－도데센 53질량부와, 8－에틸리덴테트라사이클로[4.4.0.12,5.17,10]－3－도데센 46질량부와, 트리사이클로[4.3.0.12,5]－데카－3,7－디엔 66질량부를 사용하고, 1－헥센(분자량 조절제)의 첨가량을 22질량부로 하며, 개환 중합 반응용 용매로서 톨루엔 대신에 사이클로헥산을 사용한 것외에는, 합성예 B1과 동일하게 하여 수소 첨가 중합체(이하, 「수지(A－2)」라고 함)를 얻었다.
얻어진 수지(A－2)에 대해서, 수소 첨가율은 99.9％, 유리 전이 온도(Tg)는 125℃, Mn은 30,000, Mw은 122,000, 분자량 분포(Mw/Mn)는 4.07, 대수 점도는 0.63dl/g이었다.
[합성예 B3] (수지(A－3)(환상 올레핀계 수지)의 합성)
DNM 71질량부, 디사이클로펜타디엔(트리사이클로[4.3.0.12,5]데카－3,7－디엔)(DCP) 15질량부 및, 노르보넨(NB) 1질량부를 단량체로서 사용하고, 분자량 조절제인 1－헥센 18질량부 및, 톨루엔 200질량부와 함께, 질소 치환한 반응 용기에 넣어 100℃로 가열했다.
이것에 트리에틸알루미늄 0.005질량부, 메탄올 변성 WCl6(무수 메탄올:PhPOCl2:WCl6＝103:630:427 질량비) 0.005질량부를 가하여 1분 반응시키고, 이어서, DCP 10질량부와 NB 3질량부를 5분에 추가 첨가하여, 추가로 45분 반응시킴으로써, DNM에 유래하는 구성 단위/DCP에 유래하는 구성 단위/NB에 유래하는 구성 단위 ＝69.77/26.01/4.23(wt％)의 공중합체를 얻었다.
이어서, 얻어진 공중합체의 용액을 오토클레이브에 넣고, 추가로 톨루엔을 200질량부 가했다. 다음으로, 반응 조정제로서 옥타데실－3－(3,5－디－t－부틸－4－하이드록시페닐)프로피오네이트를 1질량부와 수소 첨가 촉매인 RuHCl(CO)[P(C6H5)]3을 0.006질량부 첨가하여, 155℃까지 가열한 후, 수소 가스를 반응기에 투입하고, 압력을 10MPa로 했다. 그 후, 압력을 10MPa로 유지한 채, 165℃, 3시간의 반응을 행했다. 반응 종료 후, 톨루엔 100질량부, 증류수 3질량부, 락트산 0.72질량부, 과산화수소 0.00214질량부를 가하여 60℃에서 30분 가열했다. 그 후, 메탄올 200질량부를 가하여 60℃에서 30분 가열하고, 이것을 25℃까지 냉각하여, 2층으로 분리했다. 상등액 500질량부를 제거하고, 다시 톨루엔 350질량부, 물 3질량부를 가하여 60℃에서 30분 가열하고, 그 후 메탄올 240질량부를 가하여 60℃에서 30분 가열하고 25℃까지 냉각하여, 2층으로 분리했다. 상등액 500질량부를 제거하고, 추가로 톨루엔 350질량부, 물 3질량부를 가하여 60℃에서 30분 가열하고, 그 후 메탄올 240질량부를 가하여 60℃에서 30분 가열하여 25℃까지 냉각하여, 2층으로 분리했다. 마지막으로, 상등액 500질량부를 제거한 후, 남은 폴리머 용액을, 2.0㎛, 1.0㎛, 0.2㎛의 각각의 필터를 사용하여 여과했다. 그 후, 폴리머 고형 분량을 55％까지 농축시키고, 250℃, 4torr, 체류 시간 1시간으로 탈용매 처리를 행하여, 10㎛의 폴리머 필터를 통과시켜, 공중합체를 얻었다(이하, 「수지(A－3)」라고 함).
이와 같이 하여 얻어진 수지(A－3)의 1H－NMR에 의해 측정한 수소 첨가율은 99.9％, DSC법에 의해 측정한 Tg는 131℃, GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산에 의한 Mn은 16,000, Mw은 61,000 및 Mw/Mn은 3.81, 23℃에 있어서의 포화 흡수율은 0.18％, 30℃에 있어서의 클로로포름 중에서의 대수 점도는 0.52dl/g이었다.
[합성예 B4] (우레탄아크릴레이트의 합성)
교반기를 구비한 반응 용기에, 2－페녹시에틸아크릴레이트를 49.96질량부, 2,6－디－t－부틸－p－크레졸을 0.01질량부, 디라우릴산디－n－부틸주석 0.04질량부, 톨릴렌디이소시아네이트를 17.74질량부 가하여, 5∼15℃로 냉각했다. 온도가 10℃ 이하가 되었을 때, 2－하이드록시에틸아크릴레이트 11.84질량부를 교반하면서 적하하여, 액온도를 20∼35℃로 제어하면서 1시간 교반했다. 그 후, 비스페놀A의 알킬렌옥사이드 부가 디올(니치유 가부시키가이샤 제조 DA－400)을 20.40질량부 넣어, 55∼65℃에서 3시간 반응을 계속하고, 잔류 이소시아네이트가 0.1질량％ 이하가 되었을 때를 반응 종료로 하여, 우레탄 아크릴레이트를 얻었다.
[조제예 A1] (자외선 경화형 아크릴 수지(D－1)의 조제)
교반기를 구비한 반응 용기에, 다음에 나타내는 배합비(질량부)로 각 성분을 넣고, 50℃에서 1시간 교반 혼합하여, 액상 조성물을 얻었다. 구체적인 배합비는, 합성예 A6에서 얻은 우레탄아크릴레이트 9.8질량부, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 13.7질량부, 트리스(2－하이드록시에틸)이소시아누르산아크릴산에스테르 29.4질량부, 폴리옥시알킬렌비스페놀A 디아크릴레이트 32.3질량부, 디펜타에리스리톨헥 사아크릴레이트/디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트의 혼합물 4.9질량부, N－비닐－2－피롤리돈 7.8질량부, 1－하이드록시사이클로헥실페닐케톤 1.5질량부, 티오디에틸렌비스(3－(3,5－디－tert－부틸－4－하이드록시페닐)프로피오네이트) 0.3질량부, 디에틸아민 0.1질량부, 폴리옥시알킬렌알킬에테르인산에스테르 0.3질량부, 이상 합계 100.1질량부로 했다. 얻어진 액상 조성물로서의 자외선 경화형 아크릴 수지의 점도는, JIS K7117에 따라, 회전 점도계를 사용하여 25℃에 있어서의 값으로 540mPa·s이며, 자외선 경화 후의 아크릴 수지(D－1)의 Tg는 120℃였다.
[조제예 A2] (배향막 조성물(B－1)의 조제)
폴리비닐알코올의 수산기를 치환기 －OCOPhO(CH2)4OCOCH＝CH2로 0.2mol％, 치환기 －OCOCH3로 11.8mol％ 치환한 구조를 갖는, 검화도 88mol％, 중합도 300의 변성 폴리비닐알코올의 분체를, 증류수 100중량부에 대하여 5중량부 혼합하고, 메탄올을 35중량부 가하여 용해시켰다. 이 용액을 공경 1㎛의 필터를 사용해 여과하여, 배향막 조성물(B－1)을 조제했다.
[조제예 A3] (배향막 조성물(B－2)의 조제)
합성예 A4에서 얻은 폴리이미드를 γ－부티로락톤에 용해시키고, N－에톡시카보닐－3－아미노프로필트리에톡시실란을 중합체 100중량부에 대하여 0.75중량부 용해시켜, 고형분 농도 4중량％의 용액으로 했다. 이 용액을 공경 1㎛의 필터를 사용해 여과하여, 배향막 조성물(B－2)을 조제했다.
[조제예 A4] (배향막 조성물(B－3)의 조제)
합성예 A5에서 얻은 폴리암산에스테르를 γ－부티로락톤에 용해시키고, N－에톡시카보닐－3－아미노프로필트리에톡시실란을 중합체 100중량부에 대하여 0.75중량부 용해시켜, 고형분 농도 4중량％의 용액으로 했다. 이 용액을 공경 1㎛의 필터를 사용해 여과하여, 배향막 조성물(B－3)을 조제했다.
[조제예 A5] (배향막용 자외선 경화형 아크릴 수지(B－4)의 조제)
교반기를 구비한 반응 용기에, 다음에 나타내는 배합비(질량부)로 각 성분을 넣고, 실온에서 1시간 교반 혼합하여, 액상 조성물을 얻었다. 구체적인 배합비는, 디사이클로펜테닐옥시에틸아크릴레이트 90.1질량부, 이소시아누레이트트리아크릴레이트 7.2질량부, 2－메틸－1－[4－(메틸티오)페닐]－2－모폴리노프로판－1－온 2.7질량부, 이상 합계 100.0질량부로 했다. 얻어진 액상 조성물로서의 자외선 경화형 아크릴 수지의 점도는, JIS K7117에 따라, 회전 점도계를 사용하여 25℃에 있어서의 값으로 24mPa·s이며, 자외선 경화시켜 아크릴 수지(B－4)를 얻었다.
[조제예 A6] (자외선 경화형 아크릴 수지(D－2)의 조제)
교반기를 구비한 반응 용기에, 다음에 나타내는 배합비(질량부)로 각 성분을 넣고, 실온에서 1시간 교반 혼합하여, 액상 조성물을 얻었다. 구체적인 배합비는, 1,6－헥산디올디아크릴레이트 61.2질량부, 2－페녹시에틸 아크릴레이트 26.2질량부, 이소시아누레이트트리아크릴레이트 9.7질량부, 1－하이드록시사이클로헥실페닐케톤 2.9질량부, 이상 합계 100.0질량부로 했다. 얻어진 액상 조성물로서의 자외선 경화형 아크릴 수지의 점도는, JIS K7117에 따라, 회전 점도계를 사용하여 25℃에 있어서의 값으로 17mPa·s이며, 자외선 경화시켜 아크릴 수지(D－2)를 얻었다.
[조제예 B1] (자외선 경화형 아크릴 수지의 조제)
교반기를 구비한 반응 용기에, 다음에 나타내는 배합비(질량부)로 각 성분을 넣고, 50℃에서 1시간 교반 혼합하여, 액상 조성물을 얻었다. 구체적인 배합비는, 합성예 B4에서 얻은 우레탄아크릴레이트 9.8질량부, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 13.7질량부, 트리스(2－하이드록시에틸)이소시아누르산아크릴산에스테르 29.4질량부, 폴리옥시알킬렌비스페놀A 디아크릴레이트 32.3질량부, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트/디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트 혼합물 4.9질량부, N－비닐－2－피롤리돈 7.8질량부, 1－하이드록시사이클로헥실페닐케톤 1.5질량부, 티오디에틸렌비스(3－(3,5－디－tert－부틸－4－하이드록시페닐)프로피오네이트) 0.3질량부, 디에틸아민 0.1질량부, 폴리옥시알킬렌알킬에테르인산에스테르 0.3질량부, 이상 합계 100.1질량부로 했다. 얻어진 액상 조성물로서의 자외선 경화형 아크릴 수지의 점도는, JIS K7117에 따라, 회전 점도계를 사용하여 25℃에 있어서의 값으로 540mPa·s이며, 자외선 경화 후의 수지의 Tg는 120℃였다.
[제조예 A1] (기재(a－1)의 제조)
합성예 A1에서 얻은 수지(A－1)와 산화 방지제로서 펜타에리스리톨테트라키스[3－(3,5－디－tert－부틸－4－하이드록시페닐)프로피오네이트]를, 2축 압출기(도시바기카이 가부시키가이샤 제작; TEM－48)를 사용하여 압출하여, 스트랜드 다이로부터 유출시킨 수지 스트랜드를 냉각 반응조에서 냉각한 후, 스트랜드 커터로 보내, 미립(米粒) 형상으로 재단하여, 조립(造粒) 수지(투명 수지(A－1))를 얻었다. 산화 방지제 첨가량은, 수지 100질량부에 대하여 0.1질량부로 했다.
이 조립 수지를 질소 분위기하, 100℃에서 4시간 건조시킨 후, 단축 압출기(90mmΦ)로 보내, 260℃에서 용융하면서, 기어 펌프로 정량 압출을 실시하여, 공칭의 눈금 간격(opening)을 10㎛로 한 닛폰세이센 가부시키가이샤 제조의 금속 섬유 소결 필터를 사용해, 용융 여과를 행하고, 코트 행거형의 다이(1700mm 폭)를 사용해, 코트 행거 다이 출구의 간극을 0.5mm로 하여 260℃에서 막 형상으로 압출했다. 이때에 사용한 다이의 다이 랜드 길이(다이 출구의 평행 부분의 길이)는 20mm였다. 다이 출구에서 롤 압착점까지의 거리를 65mm로 하여, 압출한 필름을, 표면 거칠기가 0.1S인 250mmΦ의 경면롤과, 0.3mm 두께의 금속 벨트의 사이에 끼워, 필름의 표면을 광택면에 전사했다. 금속 벨트(폭 1650mm)는, 고무 피복의 롤(유지하는 롤의 지름은 150mmΦ)과, 냉각롤(롤 지름 150mm)에 의해 유지된 것으로, 시판의 슬리브식 전사롤(치바기카이코교 가부시키가이샤 제조)을 사용하여, 전사했다. 전사할 때의 롤 간격은 0.35mm이며, 전사 압력은 0.35MPa였다.
이때의, 경면롤의 외주의 둘레 속도를 10m/min로 했다. 이때의 경면롤의 온도는 오일 온조기를 사용하여 125℃, 고무 피복 롤의 온도는 115℃로 설정했다.
경면롤의 하류 측에는, 250mmΦ의 냉각롤을 배치하여, 경면롤로부터 벗겨낸 필름은, 115℃로 설정한 냉각롤에 압착하기까지의 시간을 2.1초간으로 하여 냉각했다. 그 후 필름을, 박리 장력 0.4MPa·cm로 박리하고, 편면에 마스킹 필름을 접합하여, 권취기로 감아, 두께 130㎛의 수지 필름을 얻었다(이하, 「기재(a－1)」라고 함). 얻어진 필름의 잔류 용매량은 0.1％이고, 전광선 투과율은 93％이며, 유리 전이 온도(Tg)는 130℃였다.
[제조예 A2] (기재(a－2)의 제조)
제조예 A1에 있어서, 수지(A－1)를 대신하여, 합성예 A2에서 얻은 수지(A－2)를 사용한 것 이외는 제조예 A1과 동일하게 하여, 두께 130㎛의 수지 필름을 얻었다(이하, 「기재(a－2)」라고 함). 얻어진 필름의 잔류 용매량은 0.1％이고, 전광선 투과율은 93％이며, 유리 전이 온도(Tg)는 131℃였다.
[제조예 A3] (기재(a－5)의 제조)
제조예 A1에 있어서, 수지(A－1)를 대신하여, 합성예 A3에서 얻은 수지(A－5)를 사용한 것 이외는 제조예 A1과 동일하게 하여, 두께 100㎛의 수지 필름을 얻었다(이하, 「기재(a－5)」라고 함). 얻어진 필름의 잔류 용매량은 0.1％이고, 전광선 투과율은 93％이며, 유리 전이 온도(Tg)는 124℃였다.
[제조예 B1] (기판(a－1)의 제조)
합성예 B1에서 얻은 수지(A－1)와 산화 방지제로서 펜타에리스리톨테트라키스[3－(3,5－디－tert－부틸－4－하이드록시페닐)프로피오네이트]를, 2축 압출기(도시바기카이 가부시키가이샤 제작; TEM－48)를 사용하여 압출하여, 스트랜드 다이로부터 유출시킨 수지 스트랜드를 냉각 반응조에서 냉각한 후, 스트랜드 커터로 보내, 미립 형상으로 재단하여, 조립 수지(투명 수지(A－1))를 얻었다. 산화 방지제 첨가량은, 수지 100질량부에 대하여 0.1질량부로 했다.
이 조립 수지를 질소 분위기하에서 100℃×4시간 건조한 후, 단축 압출기(90mmΦ)로 보내, 260℃에서 용융하면서, 기어 펌프로 정량 압출을 실시하여, 공칭의 눈금 간격을 10㎛로 한 닛폰세이센 가부시키가이샤 제조의 금속 섬유 소결 필 터를 사용해, 용융 여과를 행하고, 코트 행거형 다이(1700mm 폭)를 사용해, 코트 행거 다이 출구의 간극을 0.5mm로 하여 260℃에서 막 형상으로 압출했다. 이때에 사용한 다이의 다이 랜드 길이(다이 출구의 평행 부분의 길이)는 20mm였다. 다이 출구에서 롤 압착점까지의 거리를 65mm로 하여 압출한 필름을, 표면 거칠기가 0.1S인 250mmΦ의 경면롤과, 0.3mm 두께의 금속 벨트의 사이에 끼워, 필름의 표면을 광택면에 전사했다. 금속 벨트(폭 1650mm)는, 고무 피복의 롤(유지되는 롤의 지름은 150mmΦ)과 냉각롤(롤 지름 150mm)에 의해 유지된 것으로, 시판의 슬리브식 전사롤(치바기카이코교 가부시키가이샤 제조)을 사용하여, 전사했다. 전사할 때의 롤 간극은 0.35mm이며, 전사 압력은 0.35MPa였다.
이때의, 경면롤의 외주의 둘레 속도를 10m/min으로 했다. 이때의 경면롤의 온도는 오일 온조기를 사용하여 125℃, 고무 피복 롤의 온도는 115℃로 설정했다.
경면롤의 하류 측에는, 250mmΦ의 냉각롤을 배치하여, 경면롤로부터 벗겨낸 필름은, 115℃로 설정한 냉각롤에 압착하기까지의 시간을 2.1초간으로 하여 냉각했다. 그 후 필름을, 박리 장력 0.4MPa·cm로 박리하고, 편면에 마스킹 필름을 접합하여, 권취기로 감아, 두께 130㎛의 수지 필름을 얻었다(이하, 「기판(a－1)」이라고 함). 얻어진 필름의 잔류 용매량은 0.1％이고, 전광선 투과율은 93％이며, 유리 전이 온도(Tg)는 130℃였다.
[제조예 B2] (기판(a－2)의 제조)
제조예 B1에 있어서, 수지(A－1)를 대신하여, 합성예 B2에서 얻은 수지(A－2)를 사용한 것 이외는, 제조예 B1과 동일하게 하여, 두께 100㎛의 수지 필름을 얻 었다(이하, 「기판(a－2)」이라고 함). 얻어진 필름의 잔류 용매량은 0.1％이고, 전광선 투과율은 93％이며, 유리 전이 온도(Tg)는 124℃였다.
[제조예 B3] (기판(a－3)의 제조)
제조예 B1에 있어서, 수지(A－1)를 대신하여, 합성예 B3에서 얻은 수지(A－3)를 사용한 것 이외는, 제조예 B1과 동일하게 하여, 두께 130㎛의 수지 필름을 얻었다(이하, 「기판(a－3)」이라고 함). 얻어진 필름의 잔류 용매량은 0.1％이고, 전광선 투과율은 93％이며, 유리 전이 온도(Tg)는 131℃였다.
[실시예 A1]
제조예 A1에서 얻은 기재(a－1)의 편면에, 가부시키가이샤 이누마게이지세이사쿠쇼 제작의 러빙기로 롤 회전수를 600rpm, 필름 반송 속도를 3m/분, 롤 압입량을 0.3mm로 하여 러빙 처리를 러빙 방향이 필름 길이 방향에 평행이 되도록 행하여 기재(a'－1)를 얻었다. 이어서, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 200메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용하여, 머크 가부시키가이샤 제조의 자외선 경화형 액정 재료인 RMM727 100질량부에 대하여 용제인 아세톤을 30질량부 첨가한 것을 50℃ 조건하에서 기재(a'－1)에 도포하여 건조, 배향시켜 두께 4㎛로 했다. 이어서, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이 전사되도록 조제한 전사롤을 사용하여, 도포면에 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 전사시켰다. 또한, 전사롤 표면의 오목부와 볼록부는, 롤의 원주 방향을 따라서 요철인 홈이 형성되도록 조제했다.
전사하는 것과 동시에 고압 수은 램프를 사용하여 자외선을 기재(a'－1)의 패턴을 갖지 않는 면측으로부터 500mJ/㎠의 에너지량으로 조사해 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(b－1)를 얻었다. 볼록부의 폭은 2.5㎛, 오목부의 폭은 2.5㎛로 하고, 오목부의 깊이는 2.6㎛로 했다. 다음으로, 형성된 오목부에, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 300메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용하여, 조제예 A1에서 얻은 자외선 경화형 아크릴 수지(D-1)를 도포하고, 고압 수은 램프를 사용하여 자외선을, 패턴을 갖지 않는 측으로부터 500mJ/㎠의 에너지량으로 조사하여 경화시킴으로써, 자외선 경화형 아크릴 수지(D－1)로 이루어지는 충전부를 형성하여, 기재(c－1)를 얻었다. 자외선 경화형 아크릴 수지의 두께는, 오목부의 저부에서 최표층까지가 4㎛였다.
기재(c－1)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(1)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(1)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 99.2％, 파장 785nm에 있어서 99.0％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.3％, 파장 785nm에 있어서 3.2％였다. 반사율은, 패턴 및 충전부를 갖는 측(패턴측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.1％, 파장 785nm에 있어서 0.1％이며, 기재(a'－1)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.2％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝10mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A2]
제조예 A2에서 얻은 기재(a－2)를, 연신기 로(爐)의 내부 온도 155℃의 반응조 내에서, 연신 속도 5.0m/min, 연신 배율 3.5배로 텐터 가로 연신을 행하여, 두 께 37㎛의 롤 형상의 연신 필름(기재(a'－2))을 얻었다. 이어서, 실시예 A1과 동일하게 하여 자외선 경화형 액정 재료를 사용해 연신 필름(기재(a'－2))의 편면에, 오목부와 볼록부를 형성하여, 기재(b－1)를 얻었다. 볼록부의 폭은 2.5㎛, 오목부의 폭은 2.5㎛로 하고, 오목부의 깊이는 2.6㎛로 했다. 다음으로, 실시예 A1과 동일하게 하여, 자외선 경화형 아크릴 수지(D－1)를 사용해 충전부를 형성하여, 기재(c－2)를 얻었다. 충전부의 두께는, 오목부의 저부에서 최표층까지가 4㎛였다.
기재(c－2)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(2)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(2)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.9％, 파장 785nm에 있어서 98.9％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.5％, 파장 785nm에 있어서 3.1％였다. 반사율은, 패턴 및 충전부를 갖는 측(패턴측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.1％이며, 기재(a'－2)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.2％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝9mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A3]
두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스제 필름(기재(a－3))상에, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 200메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용하여, 조제예 A2에서 얻은 배향막 조성물(B－1)을 도공했다. 도공을 할 때에는, 0.2㎛의 PTFE제 필터로 여과를 행하고, 도공 후에 드라이어를 통과시켜 용제를 휘발 건조시켜, 배향막층을 형성했다. 건조는, 100℃에서 30초 한 뒤, 120℃에서 30 초로 단계적인 조건하에서 행했다. 이어서, 형성한 배향막층의 표면을 가부시키가이샤 이누마게이지세이사쿠쇼 제작의 러빙기로 롤 회전수를 800rpm, 필름 반송 속도를 3m/분, 롤 압입량을 0.3mm로 하여 러빙 처리를 러빙 방향이 필름 길이 방향에 평행이 되도록 행하여 기재(b－3)를 얻었다. 이어서, 실시예 A1과 동일하게 하여, 자외선 경화형 액정 재료를 사용해 요철인 홈이 형성된 기재(c－3)를 얻었다(층(LC)의 형성). 볼록부의 폭은 2.5㎛, 오목부의 폭은 2.5㎛로 하고, 오목부의 깊이는 2.6㎛로 했다. 다음으로, 실시예 A1과 동일하게 하여 자외선 경화형 아크릴 수지(D－1)를 사용해 충전부를 형성하여(층(LD)의 형성), 기재(d－3)를 얻었다. 충전부의 두께는, 오목부의 저부에서 최표층까지가 4㎛였다.
기재(d－3)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(3)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(3)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.7％, 파장 785nm에 있어서 98.7％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.8％, 파장 785nm에 있어서 3.8％였다. 반사율은, 패턴 및 충전부를 갖는 측(패턴측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.3％이며, 기재(a－3)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.2％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝9mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A4]
두께 90㎛의 폴리카보네이트제 필름(기재(a－4))상에, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 200메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용하 여, 조제예 A3에서 얻은 배향막 조성물(B－2)을 도공했다. 도공을 할 때에는, 0.2㎛의 PTFE제 필터로 여과를 행하고, 도공 후에 드라이어를 통과시켜 용제를 휘발 건조시켜, 배향막층을 형성했다. 건조는, 100℃에서 30초 한 뒤, 120℃에서 30초로 단계적인 조건하에서 행했다. 이어서, 형성한 배향막층의 표면을 가부시키가이샤 이누마게이지세이사쿠쇼 제작의 러빙기로 롤 회전수를 800rpm, 필름 반송 속도를 3m/분, 롤 압입량을 0.3mm로 하여 러빙 처리를 러빙 방향이 필름 길이 방향에 평행이 되도록 행하여 기재(b－4)를 얻었다. 이어서, 실시예 A1과 동일하게 하여, 자외선 경화형 액정 재료를 사용해 요철인 홈이 형성된 기재(c－4)를 얻었다(층(LC)의 형성). 볼록부의 폭은 2.5㎛, 오목부의 폭은 2.5㎛로 하고, 오목부의 깊이는 2.6㎛로 했다. 다음으로, 실시예 A1과 동일하게 하여 자외선 경화형 아크릴 수지(D－1)를 사용해 충전부를 형성하여(층(LD)의 형성), 기재(d－4)를 얻었다. 충전부의 두께는, 오목부의 저부에서 최표층까지가 4㎛였다.
기재(d－4)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(4)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(4)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.5％, 파장 785nm에 있어서 98.6％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.9％, 파장 785nm에 있어서 4.2％였다. 반사율은, 패턴 및 충전부를 갖는 측(패턴측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.3％이며, 기재(a－4)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.4％, 파장 785nm에 있어서 0.3％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝9mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A5]
제조예 A3에서 얻은 기재(a－5)상에, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 200메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용하여, 조제예 A4에서 얻은 배향막 조성물(B－3)을 도공했다. 도공을 할 때에는, 0.2㎛의 PTFE제 필터로 여과를 행하고, 도공 후에 드라이어를 통과시켜 용제를 휘발 건조시켜, 배향막층을 형성했다. 건조는, 100℃에서 30초 한 뒤, 120℃에서 30초로 단계적인 조건하에서 행했다. 이어서, 형성한 배향막층의 표면을, Hg－Xe 램프를 사용하여, 파이렉스(등록상표) 유리제 편광판 SPF－50C－32(시그마고키 가부시키가이샤 제조)를 통해, 365nm의 파장을 주된 것으로 하는 직선 편광된 자외선 0.5J/㎠를 조사하여, 기재(b－5)를 얻었다. 직선 편광의 편파면 방향은 필름 길이 방향에 평행이 되도록 행했다. 또한, 실시예 A1과 동일하게 하여 자외선 경화형 액정 재료를 사용해 요철인 홈이 형성된 기재(c－5)를 얻었다(층(LC)의 형성). 볼록부의 폭은 2.5㎛, 오목부의 폭은 2.5㎛로 하고, 오목부의 깊이는 2.6㎛로 했다. 다음으로, 실시예 A1과 동일하게 하여 자외선 경화형 아크릴 수지(D－1)를 사용해 충전부를 형성하여(층(LD)의 형성), 기재(d－5)를 얻었다. 충전부의 두께는, 오목부의 저부에서 최표층까지가 4㎛였다.
기재(d－5)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(5)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(5)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.2％, 파장 785nm에 있어서 98.3％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.7％, 파장 785nm에 있어서 3.6％였다. 반사율은, 패턴 및 충전부를 갖는 측(패턴 측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.2％이며, 기재(a－5)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.2％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝10mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A6]
제조예 A1에서 얻은 기재(a－1)의 편면에, 폴리에테르폴리우레탄 재료인 하이드란 WLS－201(다이닛폰잉키카가쿠코교 가부시키가이샤 제조)을 메탄올로 3％가 되도록 희석한 것을, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 200메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용해 도포하고, 80℃에서 5분간 가열 건조시켜, 폴리우레탄층을 갖는 기재를 얻었다. 가부시키가이샤 이누마게이지세이사쿠쇼 제작의 러빙기로 롤 회전수를 600rpm, 필름 반송 속도를 3m/분, 롤 압입량을 0.3mm로 하여 러빙 처리를 러빙 방향이 필름 길이 방향에 평행이 되도록 행하여 기재(b－6)를 얻었다. 이어서, 실시예 A1과 동일하게 하여 자외선 경화형 액정 재료를 사용하여 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 기재(c－6)를 얻었다(층(LC)의 형성). 볼록부의 폭은 2.5㎛, 오목부의 폭은 2.5㎛로 하고, 오목부의 깊이는 2.6㎛로 했다. 다음으로, 실시예 A1과 동일하게 하여 자외선 경화형 아크릴 수지(D－1)를 사용해 충전부를 형성하여(층(LD)의 형성), 기재(d－6)를 얻었다. 충전부의 두께는, 오목부의 저부에서 최표층까지가 4㎛였다.
기재(d－6)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(6)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(6)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 99.1 ％, 파장 785nm에 있어서 99.1％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.1％, 파장 785nm에 있어서 3.0％였다. 반사율은, 패턴 및 충전부를 갖는 측(패턴측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.1％, 파장 785nm에 있어서 0.1％이며, 기재(a－1)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.2％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝12mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A7]
제조예 A1에서 얻은 기재(a－1)의 편면에, 조제예 A5에서 얻은 배향막용 자외선 경화형 아크릴 수지(B－4)를, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 200메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용해 도포하고, 고압 수은 램프를 사용해 자외선을 700mJ/㎠의 에너지량으로 조사하여 기재를 얻었다. 다음으로, 가부시키가이샤 이누마게이지세이사쿠쇼 제작의 러빙기로 롤 회전수를 600rpm, 필름 반송 속도를 3m/분, 롤 압입량을 0.3mm로 하여 러빙 처리를 러빙 방향이 필름 길이 방향에 평행이 되도록 행하여 기재(b－7)를 얻었다. 이어서, 실시예 A1과 동일하게 하여 자외선 경화형 액정 재료를 사용해 기재(b－7)에 요철인 홈을 형성해(층(LC)의 형성), 기재(c－7)를 얻었다. 볼록부의 폭은 2.5㎛, 오목부의 폭은 2.5㎛로 하고, 오목부의 깊이는 2.6㎛로 했다.
조제예 A6에서 얻어진 자외선 경화형 아크릴 수지(D－2)를 사용한 것 이외는 실시예 A1과 동일하게 하여 충전부를 형성하여(층(LD)의 형성), 기재(d－7)를 얻었다. 충전부의 두께는, 오목부의 저부에서 최표층까지가 4㎛였다.
기재(d－7)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(7)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(7)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.5％, 파장 785nm에 있어서 99.0％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.7％, 파장 785nm에 있어서 3.2％였다. 반사율은, 패턴 및 충전부를 갖는 측(패턴측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.2％이며, 기재(a－1)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.2％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝9mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A8]
제조예 A2에서 얻은 기재(a－2)의 편면에, 조제예 A5에서 얻은 배향막용 자외선 경화형 아크릴 수지(B－4)를, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 200메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용해 도포하고, 고압 수은 램프를 사용해 자외선을 700mJ/㎠의 에너지량으로 조사하여 기재를 얻었다. 다음으로, 연신기 로의 내부 온도 155℃의 반응조 내에서, 연신기 로의 내부로 속도 5.0m/min로 반송하면서 연신 배율 1.5배로 세로 연신을 행하여, 두께 107㎛의 롤 형상의 연신 필름(기재(b－8))을 얻었다. 이어서, 실시예 A1과 동일하게 하여 자외선 경화형 액정 재료를 사용하여 기재(b－8)에 요철인 홈을 형성하여(층(LC)의 형성), 기재(c－8)를 얻었다. 볼록부의 폭은 2.5㎛, 오목부의 폭은 2.5㎛로 하고, 오목부의 깊이는 2.6㎛로 했다. 조제예 A6에서 얻은 자외선 경화형 아크릴 수지(D－2)를 사용한 것 이외는, 실시예 A1과 동일하게 하여 충전부를 형성해 기재(d－8) 를 얻었다(층(LD)의 형성). 충전부의 두께는, 오목부의 저부에서 최표층까지가 4㎛였다.
기재(d－8)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(8)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(8)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.3％, 파장 785nm에 있어서 99.3％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.6％, 파장 785nm에 있어서 3.4％였다. 반사율은, 패턴 및 충전부를 갖는 측(패턴측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.3％이며, 기재(a－2)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.3％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝12mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A9]
실시예 A1에서 얻은 기재(b－1)에 형성된 오목부에, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 300메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용하여, 조제예 A1에서 얻은 자외선 경화형 아크릴 수지(D－1)를 도포하고, 이어서 그 위에 제조예 A1에서 얻은 기재(a－1)를 기재(e－1)로 하여 라미네이트했다. 또한 고압 수은 램프를 사용하여 자외선을, 패턴을 갖지 않는 측(기재(b－1)측)으로부터 500mJ/㎠의 에너지량으로 조사해 경화시킴으로써, 충전부를 형성하여, 기재(g－1)를 얻었다. 충전부의 두께는, 오목부의 저부로부터 라미네이트한 기재(e－1)에 접하는 층까지가 4㎛였다.
기재(g－1)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(9)를 얻었 다. 얻어진 편광성 회절 소자(9)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.7％, 파장 785nm에 있어서 98.8％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.6％, 파장 785nm에 있어서 4.0％였다. 반사율은, 기재(e－1)측(라미네이트측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.2％이며, 기재(a'－1)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.2％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝10mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A10]
기재(b－1)를 실시예 A2에서 얻은 기재(b－2), 기재(a－1)(기재(e－1))를 기재(a－2)(기재(e－2))로 대신한 것 이외는 실시예 A9와 동일하게 행하여, 기재(g－2)를 얻었다. 충전부의 두께는, 오목부의 저부로부터 라미네이트한 기재(e－2)에 접하는 층까지가 4㎛였다.
기재(g－2)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(10)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(10)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.7％, 파장 785nm에 있어서 98.7％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.6％, 파장 785nm에 있어서 3.8％였다. 반사율은, 기재(e－2)측(라미네이트측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.2％이며, 기재(a'－2)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.2％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝9mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A11]
기재(b－1)를 실시예 A3에서 얻은 기재(c－3), 기재(a－1)(기재(e－1))를 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스제 필름(기재(e－3))으로 대신한 것 이외는 실시예 A9와 동일하게 행하여, 기재(g－3)를 얻었다. 충전부의 두께는, 오목부의 저부로부터 라미네이트한 기재(e－3)에 접하는 층까지가 4㎛였다.
기재(g－3)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(11)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(11)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.2％, 파장 785nm에 있어서 99.1％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.2％, 파장 785nm에 있어서 3.7％였다. 반사율은, 기재(e－3)측(라미네이트측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.3％이며, 기재(a－3)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.3％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝10mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A12]
기재(b－1)를 실시예 A4에서 얻은 기재(c－4), 기재(a－1)(기재(e－1))를 두께 90㎛의 폴리카보네이트제 필름(기재(e－4))으로 대신한 것 이외는 실시예 A9와 동일하게 행하여, 기재(g－4)를 얻었다. 충전부의 두께는, 오목부의 저부로부터 라미네이트한 기재(e－4)에 접하는 층까지가 4㎛였다.
기재(g－4)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(12)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(12)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.6％, 파장 785nm에 있어서 98.7％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.4％, 파장 785nm에 있어서 4.2％였다. 반사율은, 기재(e－4)측(라미네이트측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.2％이며, 기재(a－4)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.2％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝9mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A13]
기재(b－1)를 실시예 A5에서 얻은 기재(c－5), 기재(a－1)(기재(e－1))를 제조예 A3에서 얻은 기재(a－5)(기재(e－5))로 대신한 것 이외는 실시예 A9와 동일하게 행하여, 기재(g－5)를 얻었다. 충전부의 두께는, 오목부의 저부로부터 라미네이트한 기재(e－5)에 접하는 층까지가 4㎛였다.
기재(g－5)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(13)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(13)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.2％, 파장 785nm에 있어서 98.7％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.3％, 파장 785nm에 있어서 4.1％였다. 반사율은, 기재(e－5)측(라미네이트측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.3％이며, 기재(c－5) 중의 기재(a－5)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.3％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝9mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A14]
기재(b－1)를 실시예 A6에서 얻은 기재(c－6)로 대신한 것 이외는 실시예 A9와 동일하게 행하여, 기재(g－6)를 얻었다. 충전부의 두께는, 오목부의 저부로부터 라미네이트한 기재(e－1)에 접하는 층까지가 4㎛였다.
기재(g－6)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(14)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(14)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.7％, 파장 785nm에 있어서 98.9％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.5％, 파장 785nm에 있어서 3.1％였다. 반사율은, 기재(e－1)측(라미네이트측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.2％이며, 기재(c－6) 중의 기재(a－1)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.2％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝8mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A15]
기재(b－1)를 실시예 A7에서 얻은 기재(c－7), 자외선 경화형 아크릴 수지(D－1)를 조제예 A6에서 얻어진 자외선 경화형 아크릴 수지(D－2)로 대신한 것 이외는 실시예 A9와 동일하게 행하여, 기재(g－7)를 얻었다. 충전부의 두께는, 오목부의 저부로부터 라미네이트한 기재(e－1)에 접하는 층까지가 4㎛였다.
기재(g－7)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(15)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(15)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.6％, 파장 785nm에 있어서 98.9％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.7％, 파장 785nm에 있어서 4.2％였다. 반사율은, 기재(e－1)측(라미네이트측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.3％이며, 기재(c－7) 중의 기재(a－1)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.2％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝9mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A16]
기재(b－1)를 실시예 A8에서 얻은 기재(c－8), 자외선 경화형 아크릴 수지(D－1)를 조제예 A6에서 얻어진 자외선 경화형 아크릴 수지(D－2), 기재(a－1)(기재(e－1))를 제조예 A2에서 얻은 기재(a－2)(기재(e－2))로 대신한 것 이외는 실시예 A9와 동일하게 행하여, 기재(g－8)를 얻었다. 충전부의 두께는, 오목부의 저부로부터 라미네이트한 기재(e－2)에 접하는 층까지가 4㎛였다.
기재(g－8)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(16)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(16)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.6％, 파장 785nm에 있어서 98.8％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.6％, 파장 785nm에 있어서 3.5％였다. 반사율은, 기재(e－2) 측(라미네이트측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.2％이며, 기재(c－8) 중의 기재(a－2)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.3％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝10mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A17]
제조예 A1에서 얻은 기재(a－1)의 편면에, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이 샤 제작의 INVEX 라보 코터로 300메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용하여, 조제예 A6에서 얻은 자외선 경화형 아크릴 수지(D－2)를 두께가 4㎛가 되도록 도포하고, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이 전사되도록 조제한 전사롤을 사용하여, 도포면에 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 전사시켰다. 또한, 전사롤 표면의 오목부와 볼록부는, 롤의 원주 방향을 따라서 요철인 홈이 형성되도록 조제했다. 전사하는 것과 동시에 고압 수은 램프를 사용하여 자외선을 기재의 패턴을 갖지 않는 면측으로부터 500mJ/㎠의 에너지량으로 조사해 자외선 경화형 아크릴 수지(D－2)로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여(층(LD)의 형성), 기재(f－1)를 얻었다. 볼록부의 폭은 2.5㎛, 오목부의 폭은 2.5㎛로 하고, 오목부의 깊이는 2.6㎛로 했다.
한편, 실시예 A7에서 얻은 기재(b－7)에, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 200메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용하여, 머크 가부시키가이샤 제조의 자외선 경화형 액정 재료인 RMM727 100질량부에 대하여 용제인 아세톤을 30질량부 첨가한 것을 50℃ 조건하에서 도포하고 건조, 배향시켜 두께 4㎛로 했다. 이어서, 기재(f－1)의 요철면과 기재(b－7)의 자외선 경화형 액정 재료 도포면이 합쳐지도록 양 기재를 라미네이트하여, 라미네이트 직후에 고압 수은 램프를 사용해 자외선을 기재(b－7)측으로부터 500mJ/㎠의 에너지량으로 조사하여, 자외선 경화형 액정을 경화시킴으로써, 기재(h－1)를 얻었다(층(LC)의 형성).
기재(h－1)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(17)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(17)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.1％, 파장 785nm에 있어서 98.6％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.4％, 파장 785nm에 있어서 3.6％였다. 반사율은, 기재(f－1)측(패턴측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.3％이며, 기재(b－7) 중의 기재(a－1)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.2％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝8mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A18]
기재(a－1)를 제조예 A2에서 얻은 기재(a－2)로 대신한 것 이외는 실시예 A17과 동일하게 행하여, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 기재(f－2)를 얻었다. 볼록부의 폭은 2.5㎛, 오목부의 폭은 2.5㎛로 하고, 오목부의 깊이는 2.6㎛로 했다.
기재(b－7)를 실시예 A8에서 얻은 기재(b－8)로 대신하고, 기재(f－1)를 기재(f－2)로 대신한 것 이외는, 실시예 A17과 동일하게 행하여, 기재(f－2)의 요철면과 기재(b－8)의 자외선 경화형 액정 재료 도포면이 대향하여 라미네이트된 기재(h－2)를 얻었다.
기재(h－2)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(18)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(18)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.5％, 파장 785nm에 있어서 99.0％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.6％, 파장 785nm에 있어서 3.3％였다. 반사율은, 기재(f－2)측(패턴측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.2％이며, 기재(b－8) 중의 기재(a－2)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.2％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝8mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A19]
실시예 A17에서 얻은 기재(f－1)의 요철 패턴면에, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 200메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용하여, 머크 가부시키가이샤 제조의 자외선 경화형 액정 재료인 RMM727 100질량부에 대하여 용제인 아세톤을 30질량부 첨가한 것을 50℃ 조건하에서 도포하고 건조시켜 기재(j－1)를 얻었다. 이어서, 실시예 A7에서 얻은 기재(b－7)의 자외선 경화 수지면과 기재(j－1)의 자외선 경화형 액정 재료 도포면이 합쳐지도록 양 기재를 라미네이트하여 50℃ 조건하에서 가열 처리해 액정 재료를 배향시키고, 가열 직후에 고압 수은 램프를 사용하여 자외선을 기재(j－1)측으로부터 500mJ/㎠의 에너지량으로 조사하여, 자외선 경화형 액정을 경화시킴으로써, 기재(k－1)를 얻었다(층(LC)의 형성). 자외선 경화형 액정층의 두께는, 오목부의 저부로부터 기재(b－7)와 접하는 면까지가 4㎛였다.
기재(k－1)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(19)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(19)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.3％, 파장 785nm에 있어서 98.7％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.6％, 파장 785nm에 있어서 3.7％였다. 반사율은, 기재(j－1)측(패턴측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.3％이며, 기재(b－7) 중의 기재(a－1)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.3％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝9mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 A20]
실시예 A18에서 얻은 기재(f－2)의 요철 패턴면에, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 200메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용하여, 머크 가부시키가이샤 제조의 자외선 경화형 액정 재료인 RMM727 100질량부에 대하여 용제인 아세톤을 30질량부 첨가한 것을 50℃ 조건하에서 도포하고 건조시켜 기재(j－2)를 얻었다.
이어서, 실시예 A8에서 얻은 기재(b－8)의 자외선 경화 수지면과 기재(j－2)의 자외선 경화형 액정 재료 도포면이 합쳐지도록 양 기재를 라미네이트하여 액정 재료를 50℃ 조건하에서 가열 처리해 배향시키고, 가열 직후에 고압 수은 램프를 사용해 자외선을 기재(j－2)측으로부터 500mJ/㎠의 에너지량으로 조사하여, 자외선 경화형 액정을 경화시킴으로써, 기재(k－2)를 얻었다(층(LC)의 형성). 자외선 경화형 액정층의 두께는, 오목부의 저부로부터 기재(b－8)와 접하는 면까지가 4㎛였다.
기재(k－2)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(20)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(20)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.4％, 파장 785nm에 있어서 98.8％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.4％, 파장 785nm에 있어서 3.4％였다. 반사율은, 기재(f－2)측(패턴측)의 면에 서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.2％이며, 기재(b－8) 중의 기재(a－2)측(기재측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.2％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝8mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
Figure 112009074601821-PAT00004
[실시예 B1]
제조예 B1에서 얻은 기판(a－1)상에, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 200메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용하여, 조제예 B1에서 얻은 자외선 경화형 아크릴 수지를 도포했다. 이어서, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이 전사되도록 조제한 전사롤을 사용하여, 도포면에 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 전사시켰다. 전사하는 것과 동시에 고압 수은 램프를 사용하여 자외선을, 패턴을 갖지 않는 측으로부터 500mJ/㎠의 에너지량으로 조사해 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 부재(b－1)를 얻었다. 볼록부의 폭은 2.5㎛, 오목부의 폭은 2.5㎛로 하고, 오목부의 깊이는 2.6㎛로 했다. 다음으로, 형성된 오목부에, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 200메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용하여, 머크 가부시키가이샤 제조의 자외선 경화형 액정 재료인 RMS03－013C를 도포하고, 건조로를 통과시켜 건조시켰다. 또한, RMS03－013C는, 자외선 경화형 액정 단량체나 광중합 개시제, 용제 등을 포함하는 혼합물로서 머크 가부시키가이샤에서 시판되고 있다.
건조시킨 후에, 고압 수은 램프를 사용하여 자외선을, 패턴을 갖지 않는 측으로부터 500mJ/㎠의 에너지량으로 조사해 경화시킴으로써, 충전부를 형성하여, 부재(c－1)를 얻었다.
이어서, 연신기 로의 내부 온도 130℃의 반응조 내에서, 연신 속도 5m/min, 연신 배율 1.1배로, 필름(부재(c－1)) 폭 방향을 고정하지 않는 필름(부재(c－1)) 길이 방향의 1축 연신을 행하여, 부재(d－1)를 얻었다. 얻어진 부재(d－1)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(1B)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(1B)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.5％, 파장 785nm에 있어서 98.4％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.5％, 파장 785nm에 있어서 3.2％였다. 반사율은, 패턴 및 충전부를 갖는 측(패턴측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.1％, 파장 785nm에 있어서 0.2％이며, 기판(a－1)측(기판측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.2％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝12mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 B2]
제조예 B2에서 얻은 기판(a－2)을 간헐 반송시키면서, 20cm각의 전사 면적을 갖는 니켈제 몰드를 사용하여 온도 230℃ 조건하에서 프레스를 행함으로써, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 기판(a－2)에 전사하여, 부재(b－2)를 얻었다. 볼록부의 폭은 2.5㎛, 오목부의 폭은 2.5㎛로 하고, 오목부의 깊이는 2.6㎛로 했다. 다음으로, 형성된 오목부에, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 200메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용하여, 머크 가부시키가이샤 제조의 자외선 경화형 액정 재료인 RMS03－013C를 도포하고, 건조로를 통과시켜 건조시켰다.
건조시킨 후에, 고압 수은 램프를 사용하여 자외선을, 패턴을 갖지 않는 측으로부터 500mJ/㎠의 에너지량으로 조사해 경화시킴으로써, 충전부를 형성하여, 부재(c－2)를 얻었다.
이어서, 연신기 로의 내부 온도 130℃의 반응조 내에서, 연신 속도 5m/min, 연신 배율 1.1배로, 필름(부재(c－2)) 폭 방향을 고정하지 않는 필름(부재(c－2)) 길이 방향의 1축 연신을 행하여, 부재(d－2)를 얻었다. 얻어진 부재(d－2)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(2B)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(2B)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 98.2％, 파장 785nm에 있어서 98.3％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.7％, 파장 785nm에 있어서 3.6％였다. 반사율은, 패턴 및 충전부를 갖는 측(패턴측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.1％이며, 기판(a－2)측(기판측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.2％, 파장 785nm에 있어서 0.3％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝10mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
[실시예 B3]
제조예 B3에서 얻은 기판(a－3)상에, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 200메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용하여, 머크 가부시키가이샤 제조의 자외선 경화형 액정 재료인 RMS03－013C를 도포하고, 건조로를 통과시켜 건조시켰다. 이어서, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이 전사되도록 조제한 전사롤을 사용하여, 도포면에 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 전사시켰다. 전사하는 것과 동시에 고압 수은 램프를 사용하여 자외선을, 패턴을 갖지 않는 측으로부터 500mJ/㎠의 에너지량으로 조사해 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 부재(b－3)를 얻었다. 볼록부의 폭은 2.5㎛, 오목부의 폭은 2.5㎛로 하고, 오목부의 깊이는 2.6㎛로 했다. 다음으로, 형성된 오목부에, 이노우에긴조쿠코교 가부시키가이샤 제작의 INVEX 라보 코터로 200메쉬의 소경 그라비어 롤을 사용하여, 조제예 B1에서 얻은 자외선 경화형 아크릴 수지를 도포했다. 도포 후에, 고압 수은 램프를 사용하여 자외선을, 패턴을 갖지 않는 측으로부터 500mJ/㎠의 에너지량으로 조사해 경화시킴으로써, 충전부를 형성하여, 부재(c－3)를 얻었다.
이어서, 연신기 로 내 온도 130℃의 수조 내에서, 연신 속도 5m/min, 연신 배율 1.1배로, 필름(부재(c－3)) 폭 방향을 고정하지 않는 필름(부재(c－3)) 길이 방향의 1축 연신을 행하여, 부재(d－3)를 얻었다. 얻어진 부재(d－3)의 양면에 반사 방지 처리를 행하여, 편광성 회절 소자(3B)를 얻었다. 얻어진 편광성 회절 소자(3B)의 정상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 99.0％, 파장 785nm에 있어서 98.8％이며, 이상광 투과율은, 파장 660nm에 있어서 1.1％, 파장 785nm에 있어서 3.4％였다. 반사율은, 패턴 및 충전부를 갖는 측(패턴측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.2％이며, 기판(a－3)측(기판측)의 면에서 파장 660nm에 있어서 0.3％, 파장 785nm에 있어서 0.4％였다. 또한, 파면 수차를 측정한 결과, λrms＝9mλ이며, 평탄한 면이 만들어져 있는 것을 알 수 있었다.
Figure 112009074601821-PAT00005
도 1은 본 발명(형태 A)의 제2 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의, 기재(c)의 모식도이다.
도 2는 본 발명(형태 A)의 제2 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의, 기재(d)의 모식도이다.
도 3은 본 발명(형태 A)의 제3 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의, 기재(b)의 모식도이다.
도 4는 본 발명(형태 A)의 제3 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 있어서의, 기재(c)의 모식도이다.
도 5는 본 발명(형태 A)의 제1 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법의 (3)공정에 있어서의 일 형태에서 사용되는, 화합물(C)를 포함하는 조성물이 도포된 기재(b)의 구조 및 기재(f)의 단면(斷面)을 나타내는 모식도이다.
도 6은 본 발명(형태 A)의 제1 형태의 편광성 회절 소자의 제조 방법에 의해 얻어지는 편광성 회절 소자의 모식도이다.
도 7은 본 발명(형태 B)에 있어서의, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이 상기 기판(a)에 직접 전사(轉寫)된 기재(b)의 모식도(a) 및, 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이 투명 수지(B)에 의해 형성된 도막에 전사된 기재(b)의 모식도(b)를 나타낸다.
도 8은 본 발명(형태 B)에 있어서의, 기재(c)의 모식도를 나타낸다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
도 1∼6에 있어서의 각 부호는, 이하와 같다.
1 : 기재(a)
3 : 층(B)
5 : 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴
7 : 볼록부
9 : 오목부
11 : 충전부
13 : 기재(a')
15 : 화합물(D)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴
17 : 기재(e)
19 : 화합물(C)를 포함하는 조성물로 형성되는 도포면
21 : 화합물(C)를 포함하는 조성물에 유래하는 부분
도 7 및 8에 있어서의 각 부호는, 이하와 같다.
1 : 오목부
3 : 볼록부
5 : 투명 수지(A)
7 : 투명 수지(B)에 의해 형성된 도막
9 : 충전부
11 : (다)공정에 있어서의 연신 방향

Claims (35)

  1. 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에,
    분자 배향능을 갖는 층(B),
    오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 화합물(C)에 유래하는 구조 단위를 갖는 층(LC) 및,
    상기 층(LC)의 오목부 및 볼록부와 끼워맞춰지는 연속한 볼록부와 오목부를 갖는, 화합물(D)를 함유하는 조성물로 형성된 층(LD)이 이 순서로 적층되어 이루어지며,
    상기 층(LC)이 광학 이방성을 갖고, 상기 층(LD)이 광학 등방성을 갖는 편광성 회절 소자.
  2. 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에,
    분자 배향능을 갖는 층(B),
    오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 화합물(C)에 유래하는 구조 단위를 갖는 층(LC),
    상기 층(LC)의 오목부 및 볼록부와 끼워맞춰지는 연속한 볼록부와 오목부를 갖는, 화합물(D)를 함유하는 조성물로 형성된 층(LD) 및,
    투명 수지(E)로 이루어지는 기재(e)가 이 순서로 적층되어 이루어지며,
    상기 층(LC)이 광학 이방성을 갖고, 상기 층(LD)이 광학 등방성을 갖는 편광 성 회절 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기재(a) 및 분자 배향능을 갖는 층(B)에, 연신 처리가 행해져 있는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 분자 배향능을 갖는 층(B)에, 러빙(rubbing) 처리가 행해져 있는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 분자 배향능을 갖는 층(B)이, (메타)아크릴계 화합물, 폴리이미드, 폴리비닐알코올 및 폴리우레탄으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 분자 배향능을 갖는 층(B)이, 하기 화학식 1로 표시되는 구조를 갖는 중합체를 포함하는 조성물로 이루어지며, 층(B)은 방사선 조사에 의해 분자 배향능을 부여받아 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자.
    <화학식 1>
    Figure 112009074601821-PAT00006
    [화학식 1 중, R1은 ―C(O)O―, ―CONH―, ―CO―E―, 비치환 또는 할로겐기, 시아노기 및 니트로기로부터 선택되는 기를 갖는 1,4―페닐렌, 혹은 피리딘―2,5―디일, 피리미딘―2,5―디일, 2,5―티오펜디일, 2,5―푸라닐렌, 1,4―나프틸렌, 또는 2,6―나프틸렌을 나타내며,
    E는 비치환 또는 할로겐기, 시아노기 및 니트로기로부터 선택되는 기를 갖는 1,4―페닐렌, 혹은 피리딘―2,5―디일, 피리미딘―2,5―디일, 2,5―티오펜디일, 2,5―푸라닐렌, 1,4―나프틸렌, 또는 2,6―나프틸렌을 나타내며,
    Z1은 단결합, 비치환 또는 할로겐기, 시아노기 및 니트로기로부터 선택되는 기를 갖는 1,4―페닐렌, 혹은 피리딘―2,5―디일, 피리미딘―2,5―디일, 2,5―티오펜디일, 2,5―푸라닐렌, 트랜스―1,4―사이클로헥실렌, 트랜스―1,3―디옥산―2,5―디일 또는 1,4―피페리딜을 나타내며,
    Ar1은 방향족환을 갖는 1가의 기를 나타낸다.]
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 화합물(C)가 자외선 경화형 액정을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 화합물(D)가 자외선 경화형 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 화합물(D)가 자외선 경화형 (메타)아크릴 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 투명 수지(A)가 환상 올레핀계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 투명 수지(E)가 투명 수지(A)와 동일한 수지인 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자.
  12. (1) 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에, 분자 배향능을 갖는 층(B)을 형성하여, 기재(b)를 얻는 공정,
    (2) 투명 수지(E)로 이루어지는 기재(e)의 편면에, 전사(轉寫)에 의해 화합 물(D)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(f)를 얻는 공정 및,
    (3) 상기 기재(b)의 분자 배향능을 갖는 층(B)과, 기재(f)의 패턴을 갖는 면을, 화합물(C)를 포함하는 조성물을 통하여, 대향시켜 라미네이트하는 공정을 갖는 편광성 회절 소자의 제조 방법으로,
    상기 화합물(D)를 포함하는 조성물로 이루어지는 패턴 부분이 광학 등방성을 갖고, 상기 화합물(C)를 포함하는 조성물에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 (3)공정이, 화합물(C)를 포함하는 조성물을 상기 기재(b)의 층(B)에 도포하여, 이 도포면과 상기 기재(f)의 패턴을 갖는 면을 대향시켜 라미네이트하는 공정인 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 (3)공정이, 화합물(C)를 포함하는 조성물을 상기 기재(f)의 패턴을 갖는 면에 도포하여, 이 도포면과 상기 기재(b)의 층(B)면을 대향시켜 라미네이트하는 공정인 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    (1)공정에 있어서, 층(B)을 형성할 때에, 연신 처리가 행해지는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  16. (Ⅰ) 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a)의 적어도 편면에, 분자 배향능을 갖는 층(B)을 형성하여, 기재(b)를 얻는 공정,
    (Ⅱ) 기재(b)의 층(B)에, 전사에 의해 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(c)를 얻는 공정 및,
    (Ⅲ) 상기 기재(c)의 패턴을 갖는 면에, 화합물(D)를 포함하는 조성물을 도포해, 상기 오목부를 적어도 화합물(D)에 의해 충전하여, 충전부를 갖는 기재(d)를 얻는 공정을 갖는 편광성 회절 소자의 제조 방법으로,
    상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖고, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    (Ⅰ)공정에 있어서, 층(B)을 형성할 때에, 연신 처리가 행해지는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 투명 수지(A) 및 투명 수지(E)가 동일한 수지인 것을 특징으로 하는 편 광성 회절 소자의 제조 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 편광성 회절 소자의 충전부를 갖는 면에, 추가로 투명 수지(E)로 이루어지는 기재(e)를 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  20. 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재(a)가, 투명 수지(A)로 이루어지는, 길이 방향으로 적어도 3m 이상 연속한 롤 형상의 기재인 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  21. (ⅰ) 투명 수지(A)로 이루어지는 기재(a')의 적어도 편면에, 전사에 의해 화합물(C)를 포함하는 조성물로 이루어지는 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 기재(b)를 얻는 공정 및,
    (ⅱ) 상기 기재(b)의 패턴을 갖는 면에, 화합물(D)를 포함하는 조성물을 도포해, 상기 오목부를 적어도 화합물(D)에 의해 충전하여, 충전부를 갖는 기재(c)를 얻는 공정을 갖는 편광성 회절 소자의 제조 방법으로,
    상기 기재(a')의 패턴이 형성되는 면이, 분자 배향능을 갖고, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 가지며, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방 성을 갖는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 편광성 회절 소자의 충전부를 갖는 면에, 추가로 투명 수지(E)로 이루어지는 기재(e)를 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  23. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 기재(a')가, 투명 수지(A)로 이루어지는, 길이 방향으로 적어도 3m 이상 연속한 롤 형상의 기재인 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  24. (가) 기판(a)의 적어도 편면에, 전사에 의해 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴을 형성하여, 부재(b)를 얻는 공정,
    (나) 상기 오목부를 적어도 화합물(C)에 의해 충전하여, 충전부를 갖는 부재 (c)를 얻는 공정 및,
    (다) 부재(c)를 연신하여, 부재(d)를 얻는 공정을 갖는 편광성 회절 소자의 제조 방법으로,
    편광성 회절 소자에 있어서, 상기 볼록부에 유래하는 부분 및 상기 충전부에 유래하는 부분의 한쪽이 광학 등방성을 갖고, 다른 한쪽이 광학 이방성을 갖는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이, 상기 기판(a)의 적어도 편면에 직접 전사됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자 제조 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 오목부와 볼록부가 연속적으로 형성된 패턴이, 상기 기판(a)상에, 화합물(B)를 포함하는 조성물을 도포하여, 상기 조성물로 형성되는 도막(塗膜)을 얻은 후에, 상기 도막에 전사되어 형성되는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 편광성 회절 소자에 있어서, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖고, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 편광성 회절 소자에 있어서, 상기 볼록부에 유래하는 부분이 광학 이방성을 갖고, 상기 충전부에 유래하는 부분이 광학 등방성을 갖는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 화합물(C)가 광학 이방성을 갖는 자외선 경화형 액정 단량체인 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  30. 제27항에 있어서,
    상기 화합물(B)가 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체인 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 화합물(B)가 광학 이방성을 갖는 자외선 경화형 액정 단량체인 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  32. 제28항에 있어서,
    상기 화합물(C)가 자외선 경화형 (메타)아크릴 단량체인 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  33. 제24항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판(a)이 열가소성 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  34. 제24항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판(a)이 환상 올레핀계 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광성 회절 소자의 제조 방법.
  35. 제24항 내지 제32항 중 어느 한 항에 기재된 편광성 회절 소자의 제조 방법으로 제조된 편광성 회절 소자.
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