構造性複屈折波長板
【課題】優れた機械的特性、耐熱性および耐薬品性を有し、かつ、製造時の歩留まりがきわめて高い構造性複屈折波長板を提供すること。
【解決手段】本発明の構造性複屈折波長板は、基板と；ポリシランとシリコーン化合物とポリゲルマンとを含む組成物から形成され、壁部と溝部とが周期的に繰り返して構成される凹凸周期構造を有する、複屈折部と；を有する。好ましくは、本発明の構造性複屈折波長板は、複屈折部の屈折率、ならびに壁部のピッチ、高さおよび充填率を最適化することにより、所定の波長を有する光に対して所定の位相差を発現することができる。
【解決手段】本発明の構造性複屈折波長板は、基板と；ポリシランとシリコーン化合物とポリゲルマンとを含む組成物から形成され、壁部と溝部とが周期的に繰り返して構成される凹凸周期構造を有する、複屈折部と；を有する。好ましくは、本発明の構造性複屈折波長板は、複屈折部の屈折率、ならびに壁部のピッチ、高さおよび充填率を最適化することにより、所定の波長を有する光に対して所定の位相差を発現することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造性複屈折波長板に関する。より詳細には、優れた機械的特性、耐熱性および耐薬品性を有し、かつ、製造時の高い歩留まりが期待できる構造性複屈折波長板に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ、ＤＶＤといった光情報記録媒体に対して、情報の読み取り、記録または再生を行なうプレーヤー、レコーダー、ドライブといった情報機器には、光ピックアップ装置が備えられている。光ピックアップ装置の光学系は、微小スポットを記録媒体面に照射し情報信号の記録再生を行うための記録再生光学系、微小スポットを記録媒体面の情報トラックに正確に結像させるためのフォーカシング光学系とトラッキング光学系に分けられる。このような光ピックアップ光学系には、種々の光学素子が用いられている。
【０００３】
例えば上記記録再生光学系においては、光情報記録媒体に入射するレーザ光と反射してくるレーザ光を分離させるために光分離デバイスが用いられている。具体的には半導体レーザ等の光源に光デイスクからの反射光を戻さずに光検出器（フォトダイオード）に完全に導くために、このデバイスが利用されている。光分離デバイスの代表例としては、直線偏光を円偏光に変換するための位相差板（代表的には、１／４波長板）が挙げられる。
【０００４】
従来、このような位相差板としては、代表的には、水晶等の複屈折材料を精密に切り出して作製していた。このような位相差板は、作製が非常に困難であり、かつ、コスト的にも問題があった。このような問題を解決するために、対象となる光の波長以下の凹凸周期構造を利用した構造性複屈折波長板が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、上記の構造性複屈折波長板は、樹脂（例えばＰＭＭＡ）製であり、機械的特性（例えば、硬度）、耐熱性および耐薬品性がきわめて不十分である。さらに、ＰＭＭＡの屈折率は波長によって異なるが、せいぜい１．５程度であり、波長板（代表的には、１／４波長板）として実用上十分な位相差を付与するためには、周期構造におけるアスペクト比を非常に大きく（例えば、８程度まで）しなければならず、その結果、歩留まりが非常に低いという問題がある。
【特許文献１】特開２００６−３２３０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、優れた機械的特性、耐熱性および耐薬品性を有し、かつ、製造時の高い歩留まりを期待できる構造性複屈折波長板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の構造性複屈折波長板は、基板と；ポリシランとシリコーン化合物とポリゲルマンとを含む組成物から形成され、壁部と溝部とが周期的に繰り返して構成される凹凸周期構造を有する、複屈折部と；を有する。
【０００８】
好ましい実施形態においては、上記複屈折部は、上記組成物をモールドでインプリントすることにより形成されている。
【０００９】
好ましい実施形態においては、本発明の構造性複屈折波長板は、上記複屈折部の屈折率、ならびに上記壁部のピッチ、高さおよび充填率を最適化することにより、所定の波長を有する光に対して所定の位相差を発現する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ポリシランとシリコーン化合物とポリゲルマンとを含む組成物をインプリント成形することにより、優れた機械的特性、耐熱性および耐薬品性を有し、かつ、製造時の歩留まりがきわめて高い構造性複屈折波長板が提供される。
【００１１】
加えて、本発明によれば、種々の波長の光に対して所望の位相差を発現する波長板が提供され得る。すなわち、所定の波長の光に対して所望の位相差を発現するには複屈折部の屈折率、壁部のピッチ、高さおよび充填率等を最適化する必要がある。従来の材料およびインプリント方法では、著しく大きさの異なるパターンを一括して形成することがきわめて困難であったので、実質的には単調な周期構造を有する波長板しか作製できず、設計の自由度が狭まるため、このような波長板は、単一波長の光に対して所定の位相差を発現することしかできなかった。これに対して、本発明に用いられる複屈折部用材料および複屈折部の形成方法によれば、ピッチが１０ｎｍオーダーから１０μｍオーダーの広い範囲で、アスペクト比が５以上の高い壁部を一括して形成することが可能となる。しかも、本発明における複屈折部の形成方法は、モールドのパターンの転写精度がきわめて高いので、設計通りのパターンを正確に形成することができる。したがって、本発明の構造性複屈折波長板は、所定の波長の光に対して所望の位相差を発現するように壁部のピッチ、高さおよび充填率等を最適化することが可能であり、その結果、種々の波長の光に対して所望の位相差を発現する（例えば、種々の波長の光に対してほぼ一定の位相差を発現する、フラットな波長分散特性を提供する）ことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
Ａ．構造性複屈折波長板
図１は、本発明の好ましい実施形態による構造性複屈折波長板の概略斜視図である。この構造性複屈折波長板１００は、基板１０と複屈折部２０とを有する。複屈折部２０は、壁部２１と溝部２２とが周期的に繰り返して構成される凹凸周期構造を有する。また、複屈折部２０は、ポリシランとシリコーン化合物とポリゲルマンとを含む組成物（以下、複屈折部用材料とも称する。詳細は後述のＢ項で説明する）から形成されている。
【００１３】
基板１０としては、光ピックアップ光学系の光学素子に使用可能である限りにおいて、任意の適切な基板が採用され得る。代表例としては、石英基板が挙げられる。石英基板は、複屈折部の複屈折性に与える影響が極めて小さく、優れた光透過性を有し、かつ、優れた機械的特性、耐熱性および耐薬品性を有する点で有利である。基板１０の厚みは、目的に応じて適切に選択され得る。１つの実施形態においては、基板１０の厚みは１ｍｍ程度である。
【００１４】
複屈折部２０は、上記のように、壁部２１と溝部２２とが周期的に繰り返して構成される凹凸周期構造を有する。壁部２１の高さＨ、ピッチＰ、幅Ｌ、アスペクト比（Ｈ／Ｌ）および充填率ｆ（＝Ｌ／Ｐ）は、所定の波長を有する光に対して所定の位相差を発現するよう最適化され得る。これらは相互に関連して最適化されるので、これらの好ましい値や範囲は目的に応じて変化し得る。例えば、壁部のピッチ、幅および充填率を固定すれば、複屈折部の屈折率、ならびに壁部の高さおよびアスペクト比を変化させることにより、所望の位相差を発現する波長板を得ることができる。例えば、壁部のピッチＰが５００ｎｍ、幅Ｌが２５０ｎｍ、充填率ｆ（＝Ｌ／Ｐ）が０．５であって、７００ｎｍの光に対する１／４波長板を目的とする場合には、複屈折部の屈折率は好ましくは１．５６〜１．８３であり、壁部の高さＨは好ましくは１５００〜３０００ｎｍであり、アスペクト比は好ましくは６〜１２である。７００ｎｍの光に対する１／２波長板を目的とする場合には、複屈折部の屈折率は好ましくは１．５６〜１．８３であり、壁部の高さＨは好ましくは７５０〜１５００ｎｍであり、アスペクト比は好ましくは３〜６である。具体的な構造を以下に示す：１つの実施形態においては、複屈折部の屈折率が波長６３２ｎｍで１．８３０であって、７００ｎｍの光に対する１／４波長板を目的とする場合には、高さＨは約７５０ｎｍであり、ピッチＰは約５００ｎｍであり、幅Ｌは約２５０ｎｍであり、アスペクト比は約３であり、充填率は約０．５であり得る。別の実施形態においては、複屈折部の屈折率が波長６３２ｎｍで１．６９５であって、７００ｎｍの光に対する１／４波長板を目的とする場合には、高さＨは約１０００ｎｍであり、ピッチＰは約５００ｎｍであり、幅Ｌは約２５０ｎｍであり、アスペクト比は約４であり、充填率は約０．５であり得る。これらの実施形態によれば、アスペクト比を小さくできるので、製造時の歩留まりに優れるという利点が得られる。さらに別の実施形態においては、複屈折部の屈折率が波長６３２ｎｍで１．６１４であって、７００ｎｍの光に対する１／４波長板を目的とする場合には、高さＨは約１２５０ｎｍであり、ピッチＰは約５００ｎｍであり、幅Ｌは約２５０ｎｍであり、アスペクト比は約５であり、充填率は約０．５であり得る。さらに別の実施形態においては、複屈折部の屈折率が波長６３２ｎｍで１．５６０であって、７００ｎｍの光に対する１／４波長板を目的とする場合には、高さＨは約１５００ｎｍであり、ピッチＰは約５００ｎｍであり、幅Ｌは約２５０ｎｍであり、アスペクト比は約６であり、充填率は約０．５であり得る。さらに別の実施形態においては、複屈折部の屈折率が波長６３２ｎｍで１．６９５であって、７００ｎｍの光に対する１／２波長板を目的とする場合には、高さＨは約２０００ｎｍであり、ピッチＰは約５００ｎｍであり、幅Ｌは約２５０ｎｍであり、アスペクト比は約８であり、充填率は約０．５であり得る。本発明においては、複屈折部用材料の成形性がきわめて優れるので、アスペクト比が大きい（例えば、８の）壁部であっても良好に形成することが可能となる。
【００１５】
１つの実施形態においては、基板１０上に、それぞれ壁部２１のピッチが異なる複数の複屈折部２０が設けられてもよい（図示せず）。本発明に用いられる複屈折部用材料は成形性にきわめて優れ、例えば１０ｎｍオーダーから１０μｍオーダーまでの異なるサイズを有する複数のパターン（したがって、ピッチ）をインプリントにより成形することが可能である。したがって、このような構成を容易に実現することができる。
【００１６】
複屈折部２０の屈折率は、好ましくは１．５６以上であり、より好ましくは１．６３以上であり、さらに好ましくは１．６５以上であり、特に好ましくは１．６７以上であり、最も好ましくは１．６９以上である。このような屈折率を有することにより、所望の位相差を得るために必要なアスペクト比を非常に小さくすることができる。その結果、波長板製造時の歩留まりをきわめて高くすることができる。屈折率は、任意の適切な方法（例えば、反射分光法、エリプソメトリー法、プリズムカプラー法）により測定され得る。さらに、複屈折部２０の硬度は、好ましくは１２０ＨＶ以上であり、より好ましくは１４０ＨＶ以上であり、さらに好ましくは２００ＨＶ以上である。加えて、複屈折部２０の光透過率は、可視領域で、好ましくは９０％以上であり、さらに好ましくは９５％以上である。本発明によれば、このような高屈折率・高硬度の複屈折部を、非常に高い歩留まりで簡便に作製することができる。
【００１７】
本発明の構造性複屈折波長板の位相差δの発現メカニズムは、以下の式で表され得る：
δ＝（ｎＴＥ−ｎＴＭ）×（Ｈ／λ）
ｎＴＥ＝｛ｆ×ｎ１２＋（１−ｆ）×ｎ２２｝１／２
ｎＴＭ＝｛ｆ／ｎ１２＋（１−ｆ）／ｎ２２｝−１／２
ｎＴＥは周期を持つ方向（壁部に平行な方向）に平行な偏光を有する光の有効屈折率であり、ｎＴＭは周期を持たない方向（壁部に垂直な方向）の光の有効屈折率である。ここで、上記の通り、Ｈは壁部２１の高さであり、Ｐは壁部２１のピッチであり、ｆは壁部２１の充填率（Ｌ／Ｐ）であり、Ｌは壁部２１の幅である。さらに、λは光の波長であり、ｎ１は空気の屈折率（＝１）であり、ｎ２は複屈折部の屈折率である。このようなメカニズムから明らかなように、本発明によれば、複屈折部の屈折率を非常に高くすることができるので、壁部の高さＨをそれほど高くしなくても（すなわち、アスペクト比が小さくても）、所望の位相差を得ることができる。このような複屈折部を実際に形成したことが本発明の大きな成果の１つである。
【００１８】
Ｂ．複屈折部用材料
上記のように、本発明に用いられる複屈折部用材料は、ポリシランとシリコーン化合物とポリゲルマンとを含む。
【００１９】
Ｂ−１．ポリシラン
本明細書において「ポリシラン」とは、主鎖がケイ素原子のみからなる高分子をいう。本発明で使用するポリシランは、直鎖型であってもよく分岐型であってもよい。分岐型が好ましい。溶媒に対する溶解性ならびにポリゲルマンおよびシリコーン化合物との相溶性に優れかつ成膜性に優れるからである。分岐型と直鎖型は、ポリシラン中に含まれるＳｉ原子の結合状態によって区別される。分岐型ポリシランとは、隣接するＳｉ原子と結合している数(結合数)が３または４であるＳｉ原子を含むポリシランである。これに対して、直鎖型のポリシランでは、Ｓｉ原子の、隣接するＳｉ原子との結合数は２である。通常、Ｓｉ原子の原子価は４であるので、ポリシラン中に存在するＳｉ原子の中で結合数が３以下のものは、Ｓｉ原子以外に、水素原子、炭化水素基、アルコキシ基等の有機置換基と結合している。好ましい炭化水素基の具体例としては、ハロゲンで置換されていてもよい炭素数１〜１０の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基が挙げられる。脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、トリフルオロプロピル基およびノナフルオロヘキシル基などの鎖状炭化水素基、および、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基のような脂環式炭化水素基などが挙げられる。芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基、ｐ−トリル基、ビフェニル基およびアントラシル基などが挙げられる。アルコキシ基としては、炭素数１〜８のものが挙げられる。具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、オクチルオキシ基などが挙げられる。合成の容易さを考慮すると、これらの中でもメチル基およびフェニル基が特に好ましい。例えば、ポリメチルフェニルシラン、ポリジメチルシラン、ポリジフェニルシランやそれらの共重合体が好適に用いられ得る。例えば、ポリシランの構造を変化させることにより、複屈折部の屈折率を調整することができる。例えば、ジフェニル基を共重合にて多く導入することにより、より高屈折率の複屈折部を得ることができる。
【００２０】
分岐型ポリシランは、その分岐度が好ましくは２％以上であり、さらに好ましくは５％〜４０％であり、特に好ましくは１０％〜３０％である。分岐度が２％未満である場合には、溶解性が低く、また得られる膜中に微結晶が生成しやすく、当該微結晶が散乱の原因となるので、透明性が不十分となる場合がある。分岐度が大きすぎると、高分子量体の重合が困難となる場合があり、また分岐に起因して可視領域での吸収が大きくなる場合がある。上記好ましい範囲においては、分岐度が高いほど、より光透過率を高めることができる。なお、本明細書において「ポリシランの分岐度」とは、隣接するＳｉ原子との結合数が３または４であるＳｉ原子が、分岐型ポリシラン中の全体のＳｉ原子数に占める割合をいう。ここで、例えば、「隣接するＳｉ原子との結合数が３である」とは、Ｓｉ原子の結合手のうち３つがＳｉ原子と結合していることをいう。
【００２１】
本発明に使用されるポリシランは、ハロゲン化シラン化合物をナトリウムのようなアルカリ金属の存在下、ｎ−デカンやトルエンのような有機溶媒中において８０℃以上に加熱することによる重縮合反応によって製造することができる。また、電解重合法や、金属マグネシウムと金属塩化物を用いた方法でも合成可能である。
【００２２】
分岐型ポリシランは、例えば、オルガノトリハロシラン化合物、テトラハロシラン化合物およびジオルガノジハロシラン化合物を含むハロシラン混合物を加熱して重縮合することにより得られる。ハロシラン混合物中のオルガノトリハロシラン化合物およびテトラハロシラン化合物の量を調整することにより、分岐型ポリシランの分岐度を調整することができる。例えば、オルガノトリハロシラン化合物およびテトラハロシラン化合物が全体量の２モル％以上であるハロシラン混合物を用いることにより、分岐度が２％以上である分岐型ポリシランが得られ得る。ここで、オルガノトリハロシラン化合物は、隣接するＳｉ原子との結合数が３であるＳｉ原子源となり、テトラハロシラン化合物は、隣接するＳｉ原子との結合数が４であるＳｉ原子源となる。なお、分岐型ポリシランの分岐構造は、紫外線吸収スペクトルや硅素の核磁気共鳴スペクトルの測定により確認することができる。
【００２３】
上記オルガノトリハロシラン化合物、テトラハロシラン化合物、およびジオルガノジハロシラン化合物がそれぞれ有するハロゲン原子は、好ましくは塩素原子である。オルガノトリハロシラン化合物およびジオルガノジハロシラン化合物が有するハロゲン原子以外の置換基としては、上述の水素原子、炭化水素基、アルコキシ基または官能基が挙げられる。
【００２４】
上記分岐型ポリシランは、有機溶媒に可溶でありシリコーン化合物およびポリゲルマンと相溶し、塗布により透明な膜が成膜できるものであれば特に限定されない。
【００２５】
上記ポリシランの重量平均分子量は、好ましくは５０００〜５００００であり、さらに好ましくは１００００〜２００００である。
【００２６】
上記ポリシランは、必要に応じて、シランオリゴマーを含んでいてもよい。ポリシラン中のシランオリゴマー含有量は、好ましくは５重量％〜２５重量％である。このような量でシランオリゴマーを含有することにより、より低温での成形加工が可能となる。オリゴマー量が２５重量％を超える場合には、加工中の加熱工程において流動等が起こる場合がある。
【００２７】
上記シランオリゴマーの重量平均分子量は、好ましくは２００〜３０００であり、さらに好ましくは５００〜１５００である。
【００２８】
Ｂ−２．シリコーン化合物
上記シリコーン化合物としては、ポリシラン、ポリゲルマンおよび有機溶媒と相溶し、透明な膜を形成し得る任意の適切なシリコーン化合物が採用され得る。１つの実施形態においては、シリコーン化合物は、以下の一般式で表される化合物である。
【００２９】
【化１】
【００３０】
［式中、Ｒ１からＲ１２は、それぞれ独立して、ハロゲンまたはグリシジルオキシ基で置換されていてもよい炭素数１〜１０の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基、炭素数１〜８のアルコキシ基からなる群から選択される基である。ａ、ｂ、ｃおよびｄは、それぞれ０を含む整数であり、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ≧１を満たすものである。］
【００３１】
具体的には、有機置換基が２つあるＤ体と呼ばれるジクロロシランと、有機置換基が１つであるＴ体と呼ばれるトリクロロロシランの２種類以上を加水分解縮合したものが挙げられる。
【００３２】
上記脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、トリフルオロプロピル基、グリシジルオキシプロピル基などの鎖状炭化水素基、およびシクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基のような脂環式炭化水素基などが挙げられる。上記芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基、ｐ−トリル基、ビフェニル基などが挙げられる。上記アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、オクチルオキシ基、ｔｅｒ‐ブトキシ基などが挙げられる。
【００３３】
上記Ｒ１からＲ１２の種類ならびにａ、ｂ、ｃおよびｄの値は、目的に応じて適切に選択され得る。例えば、ポリシランが有する炭化水素基と同じ基をシリコーン化合物に導入することにより、相溶性を向上させることができる。したがって、例えばポリシランとしてフェニルメチル系ポリシランを用いる場合には、フェニルメチル系またはジフェニル系のシリコーン化合物を使用することが好ましい。また例えば、１分子中にアルコキシ基を２つ以上有するシリコーン化合物（具体的には、Ｒ１からＲ１２のうち少なくとも２つが炭素数１〜８のアルコキシ基であるシリコーン化合物）は、架橋剤として利用可能である。このようなシリコーン化合物の具体例としては、アルコキシ基を１５重量％〜３５重量％含んだメチルフェニルメトキシシリコーンやフェニルメトキシシリコーンなどを挙げることができる。この場合、アルコキシ基の含有量は、シリコーン化合物の平均分子量とアルコキシユニットの分子量とから算出され得る。
【００３４】
上記シリコーン化合物の重量平均分子量は、好ましくは１００〜１００００、さらに好ましくは１００〜３０００である。
【００３５】
１つの実施形態においては、シリコーン化合物は、必要に応じて、二重結合含有シリコーン化合物を含む。シリコーン化合物中における二重結合含有シリコーン化合物の含有量は、好ましくは２０重量％〜１００重量％、さらに好ましくは５０重量％〜１００重量％である。このような範囲で二重結合含有シリコーン化合物を用いることにより、エネルギー線照射時の反応性を高め、より低温または低照度での加工が可能となる。また、ポリシランに対してシリコーン化合物が多くなる配合の場合に、固形性の低下による熱処理時の流動や消失を防止することができる。
【００３６】
二重結合含有シリコーン化合物の重量平均分子量は、好ましくは１００〜１００００、さらに好ましくは１００〜５０００である。
【００３７】
上記二重結合含有シリコーン化合物において二重結合を提供する化学基は、好ましくはビニル基、アリル基、アクリロイル基またはメタクリロイル基である。例えば、一般にシランカップリング剤と呼ばれているシリコーン化合物の中で二重結合を有するものを用いることができる。この場合、ヨウ素価は、好ましくは１０〜２５４である。シリコーン化合物１分子中の二重結合の個数は２つ以上であってもよい。このようなシリコーン化合物は、架橋剤として利用可能である。このようなシリコーン化合物の具体例としては、二重結合を１重量％〜３０重量％含んだビニル基含有メチルフェニルシリコーンレジンなどを挙げることができる。
【００３８】
二重結合含有シリコーン化合物としては、市販品を用いることができる。例えば、以下の表１に示す化合物を用いることができる。
【００３９】
【表１】
【００４０】
上記シリコーン化合物は、ポリシラン／シリコーン化合物の重量比が好ましくは８０：２０〜５：９５の割合、さらに好ましくは７０：３０〜４０：６０の割合で複屈折部用材料中に含有されている。このような範囲でシリコーン化合物を含有させることにより、十分に硬化し、クラックが非常に少なく、かつ、透明性の高い膜が得られ得る。
【００４１】
Ｂ−３．ポリゲルマン
本明細書において「ポリゲルマン」とは、主鎖がゲルマニウム原子のみからなる高分子をいう。本発明で使用するポリゲルマンは、直鎖型であってもよく分岐型であってもよい。分岐型が好ましい。溶媒に対する溶解性ならびにポリシランおよびシリコーン化合物との相溶性に優れかつ成膜性に優れるからである。分岐型と直鎖型は、ポリゲルマン中に含まれるＧｅ原子の結合状態によって区別される。分岐型ポリゲルマンとは、隣接するＧｅ原子と結合している数(結合数)が３または４であるＧｅ原子を含むポリゲルマンである。これに対して、直鎖型のポリゲルマンでは、Ｇｅ原子の、隣接するＧｅ原子との結合数は２である。通常、Ｇｅ原子の原子価は４であるので、ポリゲルマン中に存在するＧｅ原子の中で結合数が３以下のものは、Ｇｅ原子以外に、水素原子、炭化水素基、アルコキシ基等の有機置換基と結合している。好ましい炭化水素基の具体例としては、ハロゲンで置換されていてもよい炭素数１〜１０の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基が挙げられる。脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、トリフルオロプロピル基およびノナフルオロヘキシル基などの鎖状炭化水素基、および、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基のような脂環式炭化水素基などが挙げられる。芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基、ｐ−トリル基、ビフェニル基およびアントラシル基などが挙げられる。アルコキシ基としては、炭素数１〜８のものが挙げられる。具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、オクチルオキシ基などが挙げられる。合成の容易さを考慮すると、これらの中でもメチル基およびフェニル基が特に好ましい。例えば、ポリメチルフェニルゲルマン、ポリジメチルゲルマン、ポリジフェニルゲルマンやそれらの共重合体が好適に用いられ得る。例えば、ポリゲルマンの構造を変化させることにより、複屈折部の屈折率を調整することができる。
【００４２】
分岐型ポリゲルマンは、その分岐度が好ましくは２％以上であり、さらに好ましくは５％〜７０％であり、特に好ましくは１０％〜３０％である。分岐度が２％未満である場合には、溶解性が低く、また得られる膜中に微結晶が生成しやすく、当該微結晶が散乱の原因となるので、透明性が不十分となる場合がある。分岐度が大きすぎると、高分子量体の重合が困難となる場合があり、また分岐に起因して可視領域での吸収が大きくなる場合がある。上記好ましい範囲においては、分岐度が高いほど、より光透過率を高めることができる。なお、本明細書において「ポリゲルマンの分岐度」とは、隣接するＧｅ原子との結合数が３または４であるＧｅ原子が、分岐型ポリゲルマン中の全体のＧｅ原子数に占める割合をいう。ここで、例えば、「隣接するＧｅ原子との結合数が３である」とは、Ｇｅ原子の結合手のうち３つがＧｅ原子と結合していることをいう。
【００４３】
本発明に使用されるポリゲルマンは、ハロゲン化ゲルマン化合物をナトリウムのようなアルカリ金属の存在下、ｎ−デカンやトルエンのような有機溶媒中において８０℃以上に加熱することによる重縮合反応によって製造することができる。基本的には、上記ポリシランと同様の合成方法が使用可能である。
【００４４】
分岐型ポリゲルマンは、例えば、オルガノトリハロゲルマン化合物、テトラハロゲルマン化合物およびジオルガノジハロゲルマン化合物を含むハロゲルマン混合物を加熱して重縮合することにより得られる。ハロゲルマン混合物中のオルガノトリハロゲルマン化合物およびテトラハロゲルマン化合物の量を調整することにより、分岐型ポリシランの分岐度を調整することができる。例えば、オルガノトリハロゲルマン化合物およびテトラハロゲルマン化合物が全体量の２モル％以上であるハロゲルマン混合物を用いることにより、分岐度が２％以上である分岐型ポリゲルマンが得られ得る。ここで、オルガノトリハロゲルマン化合物は、隣接するＧｅ原子との結合数が３であるＧｅ原子源となり、テトラハロゲルマン化合物は、隣接するＧｅ原子との結合数が４であるＧｅ原子源となる。なお、分岐型ポリゲルマンの分岐構造は、例えば紫外線吸収スペクトルにより確認することができる。
【００４５】
上記オルガノトリハロゲルマン化合物、テトラハロゲルマン化合物、およびジオルガノジハロゲルマン化合物がそれぞれ有するハロゲン原子は、好ましくは塩素原子である。オルガノトリハロゲルマン化合物およびジオルガノジハロゲルマン化合物が有するハロゲン原子以外の置換基としては、上述の水素原子、炭化水素基、アルコキシ基または官能基が挙げられる。
【００４６】
上記分岐型ポリゲルマンは、有機溶媒に可溶でありシリコーン化合物およびポリシランと相溶し、塗布により透明な膜が成膜できるものであれば特に限定されない。
【００４７】
上記ポリゲルマンの重量平均分子量は、好ましくは３０００〜５００００であり、さらに好ましくは５０００〜２００００である。
【００４８】
上記ポリゲルマンは、必要に応じて、ゲルマンオリゴマーを含んでいてもよい。ポリゲルマン中のゲルマンオリゴマー含有量は、好ましくは５重量％〜２５重量％である。このような量でゲルマンオリゴマーを含有することにより、より低温での成形加工が可能となる。オリゴマー量が２５重量％を超える場合には、加工中の加熱工程において流動等が起こる場合がある。
【００４９】
上記ゲルマンオリゴマーの重量平均分子量は、好ましくは２００〜３０００であり、さらに好ましくは５００〜２０００である。
【００５０】
上記ポリゲルマンは、上記ポリシランおよびシリコーン化合物の合計１００重量部に対して、好ましくは１０重量部〜１５０重量部、さらに好ましくは７０重量部〜１２０重量部の割合で用いられ得る。このような範囲でポリゲルマンを用いることにより、非常に高屈折率の複屈折部が得られ得る。
【００５１】
Ｂ−４．溶媒
上記複屈折部用材料は、一般的には溶媒を含む。溶媒は、好ましくは有機溶媒である。好ましい有機溶媒としては、炭素数５〜１２の炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒が挙げられる。炭化水素系溶媒の具体例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、ｎ−デカン、ｎ−ドデカン等の脂肪族系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン等の芳香族系溶媒などが挙げられる。ハロゲン化炭化水素系溶媒の具体例としては、四塩化炭素、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン、ジクロロメタン、クロロベンゼンなどが挙げられる。エーテル系溶媒の具体例としては、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラハイドロフランなどが挙げられる。溶媒の使用量は、組成物中のポリシラン、シリコーン化合物およびポリゲルマンの合計濃度が１０重量％〜５０重量％となるような範囲が好ましい。
【００５２】
Ｂ−５．その他の添加剤
上記複屈折部用材料は、目的に応じて任意の適切な添加剤をさらに含み得る。添加剤の代表例としては、増感剤、表面調整剤、硬度を調整するための金属酸化物粒子等が挙げられる。上記増感剤の代表例としては、有機過酸化物が挙げられる。有機過酸化物としては、ポリシランのＳｉ−Ｓｉ結合間およびポリゲルマンのＧｅ−Ｇｅ結合間に効率良く酸素を挿入できる化合物であれば任意の適切な化合物が採用され得る。例えば、パーオキシエステル系過酸化物、ベンゾフェノン骨格を有する有機過酸化物が挙げられる。より具体的には、３，３'，４，４'−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン（以下、「ＢＴＴＢ」という）が好ましく用いられる。また、有機過酸化物は、二重結合含有シリコーン化合物の二重結合に作用して、二重結合間同士の付加重合反応を促進する効果を有する。
【００５３】
上記増感剤は、上記ポリシランおよびシリコーン化合物の合計１００重量部に対して、好ましくは１重量部〜３０重量部、さらに好ましくは２重量部〜１０重量部の割合で用いられ得る。このような範囲で増感剤を用いることにより、非酸化雰囲気下でもポリシランの酸化が促進され、非常に優れた硬度を有する成形体や光学素子を低温・低圧・短時間で形成することができる。
【００５４】
上記表面調整剤の具体例としては、フッ素系の界面活性剤が挙げられる。表面調整剤は、上記ポリシランおよびシリコーン化合物の合計１００重量部に対して、好ましくは０．０１重量部〜０．５重量部の割合で用いられ得る。表面調整剤を用いることにより、複屈折部用材料の塗布性を向上させることができる。
【００５５】
上記金属酸化物粒子としては、本発明の効果が得られる限りにおいて任意の適切な粒子が用いられ得る。金属酸化物を構成する金属の具体例としては、リチウム（Ｌｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、アルミニウム（Ａｌ）、イットリウム（Ｙ）、インジウム（Ｉｎ）、セリウム（Ｃｅ）、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、スズ（Ｓｎ）、ニオブ（Ｎｂ）、アンチモン（Ｓｂ）、タンタル（Ｔａ）、ビスマス（Ｂｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）およびこれらの合金が挙げられる。金属酸化物における酸素の組成は、金属の価数に応じて決定される。金属酸化物として、酸化ジルコン、酸化チタンおよび／または酸化亜鉛が好適に用いられ得る。これらを用いることにより、非常に優れた硬度を有する成形体を形成し得る組成物を得ることができる。
【００５６】
上記金属酸化物粒子の平均粒子径は、好ましくは１ｎｍ〜１００ｎｍであり、さらに好ましくは１ｎｍ〜５０ｎｍである。このような範囲の平均粒子径を有する金属酸化物粒子を用いることにより、硬度および透明性に特に優れた複屈折部を形成し得る。
【００５７】
上記金属酸化物粒子は、上記ポリシランおよびシリコーン化合物の合計１００重量部に対して好ましくは５０重量部〜５００重量部、さらに好ましくは１００重量部〜３００重量部の割合で複屈折部用材料に含有される。このような範囲で金属酸化物粒子を含有することにより、硬度と塗膜形成特性の両方に優れた複屈折部用材料を得ることができる。
【００５８】
上記金属酸化物粒子は、任意の適切な方法を用いて得ることができる。例えば、湿式法、焼成法などを用いて形成することができる。また、上記金属酸化物粒子は、市販品を用いてもよい。市販品の具体例としては、住友大阪セメント株式会社製の商品名ナノジルコニア分散液NZD-8J61が挙げられる。
【００５９】
Ｃ．複屈折部の形成方法
以下、複屈折部２０の形成方法を説明する。図２（ａ）〜（ｅ）は、本発明の好ましい実施形態による複屈折部の形成方法の手順を説明する模式図である。
【００６０】
まず、図２（ａ）に示すように、上記Ｂ項で説明した複屈折部用材料２０´を基板１０に塗布する。複屈折部用材料の塗布方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。代表例としては、スピンコートが挙げられる。複屈折部用材料の塗布厚みは、複屈折部成形用モールドの微細パターンの高さより大きいことが好ましい。例えばモールドの微細パターン部の高さが１．０μｍである場合には、複屈折部用材料の塗布厚みは、好ましくは１．１μｍ〜２．０μｍ程度である。複屈折部用材料の塗布厚みは、複屈折部用材料の濃度、スピンコーターの回転数を調整することにより制御され得る。
【００６１】
次に、図２（ｂ）に示すように、複屈折部の所望の凹凸周期構造に対応する微細パターンが形成されたモールド３０を、塗布された複屈折部用材料２０´に圧接する。圧接は、好ましくは常温付近で行われる。上記のような複屈折部用材料を用いて、かつ、後述する一連の処理を行うことにより、常温付近での圧接が可能となる。常温付近での圧接は昇温および降温に必要な時間を最小限にすることができるので、ナノインプリントプロセスの処理時間が大幅に短縮され得る。さらに、常温付近での圧接のメリットは、温度変化による材料（モールド、基板、複屈折部用材料）の膨張や収縮が非常に小さくなるので、転写中における微細パターンの熱変化がきわめて良好に防止され得ることにある。１つの実施形態においては、圧接温度は常温〜８０℃であり、圧接圧力は１ＭＰａ〜３ＭＰａであり、圧接時間は５秒〜１５秒である。なお、本発明においては、圧接前の複屈折部用材料に加熱処理（いわゆるプリベーク処理）を行うことが好ましい、プリベーク処理の条件としては、例えば、加熱温度は５０℃〜１００℃であり、加熱時間は３分〜７分である。
【００６２】
上記モールド１０４は、好ましくはエネルギー線透過性材料で構成され、さらに好ましくはモールドと下部基板のアラインメントを行うために光透過性材料で構成される。モールドを構成する材料の具体例としては、石英ガラスや加工性に優れたＳｉ基板が挙げられる。
【００６３】
次に、図２（ｃ）に示すように、モールド３０と複屈折部用材料２０´とを圧接した状態で、エネルギー線（代表的には紫外線、後述）を照射する。その結果、複屈折部用材料がガラス化する。代表的には、エネルギー線照射は、基板１０側から行われる。基板１０側からエネルギー線照射を行うことにより、複屈折部用材料全体としてはモールドのパターンを十分固定するまで酸化（代表的には光酸化）を進行させ、かつ、基板１０近傍の複屈折部用材料については、例えば石英基板を用いる場合には基板のＳｉ原子との間でもＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成し、非常に強固な密着を実現することができる。しかも、モールド３０近傍の複屈折部用材料については適度な光照射量を選択することにより酸化（代表的には光酸化）の進行を抑制し、モールドとの優れた離型性を確保することができる。モールドと複屈折部用材料との界面に光酸化されていない部分を残した結果、モールドと複屈折部用材料が固着することなく離型を行うことができ、非常に高い歩留まりで複屈折部を形成することができる。しかも、本発明においては、複屈折部のアスペクト比を小さくすることができるので、歩留まりがさらに向上し得る。
【００６４】
上記エネルギー線の代表例としては、光（可視光、赤外線、紫外線）、電子線、熱が挙げられる。本発明においては、紫外線が特に好適に用いられる。紫外線は、好ましくは、波長スペクトルのピークが３６５ｎｍ以下のものである。紫外線源の具体例としては、超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプが挙げられる。１つの実施形態においては、複屈折部用材料の塗布厚みが２μｍ程度である場合には、水平放射強度が１０５μＷ／ｃｍ（波長λ＝３６０ｎｍ〜３７０ｎｍ）の紫外光を３分間程度照射することにより、ガラス化を行うことができる。
【００６５】
次に、モールド３０を、複屈折部用材料２０´から離型する。上記のように、モールド近傍の複屈折部用材料は酸化が適度に抑制されているので、モールドの離型はきわめて容易であり、離型時のパターン欠落や歩留まりの低下が顕著に抑制され得る。しかも、図２（ｄ）に示すように、モールドを離型した時点で、複屈折部の凹凸周期構造は、外見上、十分良好に形成されている。
【００６６】
ここで、必要に応じて、所定の凹凸周期構造が形成された複屈折部用材料２０´に、酸素プラズマを照射してもよい。酸素プラズマを照射することにより、酸化が完了していないモールド近傍の複屈折部用材料に十分な量の酸素が供給され、その結果、表面に硬質の酸化被膜が形成される。その結果、形成された凹凸周期構造の型崩れが、非常に良好に防止される。プラズマ処理で形成される酸化被膜の厚みは、例えば２ｎｍ〜３ｎｍである。酸素プラズマの照射条件は、例えば、酸素流量８００ｃｃ、チャンバー圧力１０Ｐａ、照射時間１分間、出力４００Ｗである。
【００６７】
次に、必要に応じて、図２（ｄ）に示すように、所定の凹凸周期構造が形成された複屈折部用材料２０´に、基板１０とは反対側（すなわち、モールド３０が圧接されていた側）からエネルギー線（代表的には、紫外線）を照射する。当該紫外線照射により、モールド近傍の複屈折部用材料の光酸化が実質的に完了し、パターン（凹凸周期構造）表面の酸化が十分なものとなる。１つの実施形態においては、紫外線照射は、オゾン存在下で行われ得る。オゾン存在下で紫外線照射を行うことにより、紫外線照射による光酸化反応に加えてオゾンによる化学的な酸化反応が進行し、未反応のパターン表面の酸化をきわめて良好に完了させることができる。
【００６８】
好ましくは、上記モールド側からのエネルギー線照射の後に、加熱処理（いわゆるポストベーク処理）がさらに行われ得る。ポストベーク処理を行うことにより、上記紫外線照射による酸化反応（光酸化）に加えて、熱による酸化反応（熱酸化）が起こる。その結果、酸化がさらに進み、非常に硬質のガラス化が実現され得る（図２（ｅ）参照）。１つの実施形態においては、ポストベーク処理の条件は、加熱温度が好ましくは１５０℃〜４５０℃であり、加熱時間が３分〜１０分である。なお、加熱温度は、目的に応じて変化し得る。例えば、１５０℃〜２００℃でポストベークすることにより、得られる複屈折部に耐薬品性が付与され得る。また例えば、４００℃でポストベークすることにより、低融点ガラスに匹敵するビッカーズ硬度を有する複屈折部が得られ得る。
【００６９】
以上のようにして、壁部２１と溝部２２とが周期的に繰り返して構成される凹凸周期構造を有する複屈折部２０が形成される。なお、実用的には、上記のように複屈折部用材料の塗布厚みが成形用モールドのパターン高さより大きいので、得られる複屈折部２０は残存塗布膜が硬化した部分２３を含み得る。
【００７０】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。
【００７１】
（実施例１）
１．ポリシランの合成
攪拌機を備えた１０００ｍｌフラスコにトルエン４００ｍｌおよびナトリウム１３．３ｇを充填した。このフラスコの内容物を紫外線から遮断したイエロールーム中で１１１℃に昇温し、高速攪拌することによりナトリウムをトルエン中に微細に分散させた。ここにフェニルメチルジクロロシラン４２．１ｇ、テトラクロロシラン４．１ｇを添加し、３時間攪拌することにより重合を行った。その後、得られた反応混合物にエタノールを添加することにより、過剰のナトリウムを失活させた。水洗後、分離した有機層をエタノール中に投入することにより、ポリシランを沈澱させた。得られた粗製のポリシランをエタノールから３回再沈殿させることにより、重量平均分子量１１６００で、オリゴマーを１０％含有した、分岐型ポリメチルフェニルシランを得た。
【００７２】
２．ポリゲルマンの合成
攪拌機を備えた１００ｍｌフラスコにトルエン４０ｍｌおよびナトリウム３．１４ｇを充填した。このフラスコの内容物を紫外線から遮断したイエロールーム中で１１１℃に昇温し、高速攪拌することによりナトリウムをトルエン中に微細に分散させた。ここにフェニルメチルジクロロゲルマン９．３ｇ、フェニルトリクロロゲルマン２．６ｇを添加し、２時間攪拌することにより重合を行った。その後、得られた反応混合物に２-プロパノール３０ｍｌを添加することにより、過剰のナトリウムを失活させた。さらに反応物を２００ｍｌの２-プロパノール中に攪拌しながら投入することにより、ポリゲルマンを沈澱させた。得られた粗製のポリゲルマンをエタノールから３回再沈殿させることにより、重量平均分子量１００００で、オリゴマーを１０％含有した、２０％分岐型ポリメチルフェニル／フェニルゲルマンを得た。
【００７３】
３．複屈折部用材料の調製
上記のようにして得られたポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）６６．６重量部、ビニル基含有フェニルメチルシリコーンレジン（商品名「ＫＲ−２０２０」、Ｍｗ＝２９００、ヨウ素価＝６１）３３．４重量部、及び有機過酸化物ＢＴＴＢ（日本油脂製、固形分２０重量％）５重量部を、メトキシベンゼン（商品名「アニソール−Ｓ」、協和発酵ケミカル社製）に固形分７７重量％となるように溶解した。一方、上記のようにして得られたメチルフェニルゲルマン／フェニルゲルマン共重合体（共重合比：８／２、分岐型）を準備した。上記溶液と共重合体とを固形分比（重量比）が５０／５０となるように混合し、複屈折部用材料を調製した。
【００７４】
４．構造性複屈折波長板の作製
上記のようにして得られた複屈折部用材料を石英基板表面に２５００ｒｐｍで４０秒間スピンコートすることにより、厚み約２μｍの塗布膜を得た。壁部と溝部とが周期的に繰り返して構成される凹凸周期構造（壁部の高さＨ：１１３０ｎｍ、ピッチＰ：５００ｎｍ、幅Ｌ：２５０ｎｍ）のパターンが形成されたＳｉ製モールドを、圧力２ＭＰａで当該塗布膜に押し当てた。次いで、ＵＶ照射、Ｏ２プラズマ処理、熱処理により複屈折部用材料を完全にガラス化させて、複屈折部を形成した。このようにして、構造性複屈折波長板を作製した。構造性複屈折波長板の複屈折部は、モールドのパターンが欠落したり変形したりすることなく、きわめて良好に転写されていた。また、同様の作製手順で多数の構造性複屈折波長板を作製したところ、歩留まりもきわめて高かった。二軸型の反射分光法を採用した測定機（ＳＣＩ社製フィルムテック４０００）を用いて、複屈折部の波長６３２ｎｍにおける屈折率を求めたところ、屈折率は１．６９５であった。さらに、得られた構造性複屈折波長板は、波長７００ｎｍの光に対して、約１７０ｎｍの位相差を示し、１／４波長板として非常に良好に機能することを確認した。
【００７５】
さらに、上記のように調製した複屈折部用材料を２５０℃で３０分間加熱して硬化させた後、以下の評価に供した：
（１）耐熱性
硬化後の複屈折部用材料を加熱処理し、加熱による収縮率を調べた。２５０℃、５分間の加熱処理では収縮率はゼロであり、３５０℃、５分間の加熱処理では収縮率が５％であった。このように、本実施例で用いた複屈折部用材料は、硬化後に優れた耐熱性を示した。
（２）機械的特性
マイクロビッカーズ硬度を測定して評価した。硬化後の複屈折部用材料のビッカーズ硬度は３１０ＨＶであり、ＰＭＭＡの約３倍の硬度であった。このように、本実施例で用いた複屈折部用材料は、硬化後に優れた機械的特性（硬度）を示した。
（３）光透過性
通常の方法で透過率を測定した。その結果、硬化後の複屈折部用材料の可視光透過率は約９０％以上であり、かつ、波長３００ｎｍの深紫外光の透過率が７０％以上であった。このように、本実施例で用いた複屈折部用材料は、硬化後に可視領域のみならず深紫外領域でも優れた透過性を有していた。
（４）耐薬品性
硬化後の複屈折部用材料をアセトン中で５分間超音波洗浄した。本実施例で用いた組成物は、超音波洗浄後も、その形状を実質的に完全に維持していた。
また、硬化後の複屈折部用材料を、１０％のＨＣｌ水溶液、１０％のＮａＯＨ水溶液、および５％のＨＦ水溶液にそれぞれ３０分間浸漬した。その結果、本実施例で用いた複屈折部用材料は、いずれの溶液処理においても、その形状を実質的に完全に維持していた。このように、本実施例で用いた複屈折部用材料は、硬化後に非常に優れた耐薬品性を有していた。
【００７６】
（実施例２）
壁部の高さＨを９００ｎｍとしたこと以外は実施例１と同様にして、構造性複屈折波長板を作製した。得られた構造性複屈折波長板は、波長７００ｎｍの光に対して、約１４０ｎｍの位相差を示した。
【００７７】
（比較例１）
メチルフェニルゲルマン／フェニルゲルマン共重合体を用いずに複屈折部用材料を調製したこと以外は実施例１と同様にして、構造性複屈折波長板を作製した。得られた構造性複屈折波長板は、波長７００ｎｍの光に対して、約８０ｎｍの位相差しか示さず、１／４波長板としては実用レベルではなかった。
【００７８】
（比較例２）
ＰＭＭＡを用いて、実施例１と同様の凹凸周期構造を有する構造性複屈折波長板を作製した。得られた構造性複屈折波長板は、波長７００ｎｍの光に対して、約５０ｎｍの位相差しか示さず、１／４波長板としては実用レベルではなかった。さらに、この波長板は、硬度、耐熱性および耐薬品性のいずれもが不十分であった。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の構造性複屈折波長板は、例えば光ピックアップ光学系などに好適に利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の好ましい実施形態による構造性複屈折波長板の概略斜視図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態による構造性複屈折波長板の複屈折部の形成手順を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００８１】
１００ 構造性複屈折波長板
１０ 基板
２０ 複屈折部
２１ 壁部
２２ 溝部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造性複屈折波長板に関する。より詳細には、優れた機械的特性、耐熱性および耐薬品性を有し、かつ、製造時の高い歩留まりが期待できる構造性複屈折波長板に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ、ＤＶＤといった光情報記録媒体に対して、情報の読み取り、記録または再生を行なうプレーヤー、レコーダー、ドライブといった情報機器には、光ピックアップ装置が備えられている。光ピックアップ装置の光学系は、微小スポットを記録媒体面に照射し情報信号の記録再生を行うための記録再生光学系、微小スポットを記録媒体面の情報トラックに正確に結像させるためのフォーカシング光学系とトラッキング光学系に分けられる。このような光ピックアップ光学系には、種々の光学素子が用いられている。
【０００３】
例えば上記記録再生光学系においては、光情報記録媒体に入射するレーザ光と反射してくるレーザ光を分離させるために光分離デバイスが用いられている。具体的には半導体レーザ等の光源に光デイスクからの反射光を戻さずに光検出器（フォトダイオード）に完全に導くために、このデバイスが利用されている。光分離デバイスの代表例としては、直線偏光を円偏光に変換するための位相差板（代表的には、１／４波長板）が挙げられる。
【０００４】
従来、このような位相差板としては、代表的には、水晶等の複屈折材料を精密に切り出して作製していた。このような位相差板は、作製が非常に困難であり、かつ、コスト的にも問題があった。このような問題を解決するために、対象となる光の波長以下の凹凸周期構造を利用した構造性複屈折波長板が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、上記の構造性複屈折波長板は、樹脂（例えばＰＭＭＡ）製であり、機械的特性（例えば、硬度）、耐熱性および耐薬品性がきわめて不十分である。さらに、ＰＭＭＡの屈折率は波長によって異なるが、せいぜい１．５程度であり、波長板（代表的には、１／４波長板）として実用上十分な位相差を付与するためには、周期構造におけるアスペクト比を非常に大きく（例えば、８程度まで）しなければならず、その結果、歩留まりが非常に低いという問題がある。
【特許文献１】特開２００６−３２３０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、優れた機械的特性、耐熱性および耐薬品性を有し、かつ、製造時の高い歩留まりを期待できる構造性複屈折波長板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の構造性複屈折波長板は、基板と；ポリシランとシリコーン化合物とポリゲルマンとを含む組成物から形成され、壁部と溝部とが周期的に繰り返して構成される凹凸周期構造を有する、複屈折部と；を有する。
【０００８】
好ましい実施形態においては、上記複屈折部は、上記組成物をモールドでインプリントすることにより形成されている。
【０００９】
好ましい実施形態においては、本発明の構造性複屈折波長板は、上記複屈折部の屈折率、ならびに上記壁部のピッチ、高さおよび充填率を最適化することにより、所定の波長を有する光に対して所定の位相差を発現する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ポリシランとシリコーン化合物とポリゲルマンとを含む組成物をインプリント成形することにより、優れた機械的特性、耐熱性および耐薬品性を有し、かつ、製造時の歩留まりがきわめて高い構造性複屈折波長板が提供される。
【００１１】
加えて、本発明によれば、種々の波長の光に対して所望の位相差を発現する波長板が提供され得る。すなわち、所定の波長の光に対して所望の位相差を発現するには複屈折部の屈折率、壁部のピッチ、高さおよび充填率等を最適化する必要がある。従来の材料およびインプリント方法では、著しく大きさの異なるパターンを一括して形成することがきわめて困難であったので、実質的には単調な周期構造を有する波長板しか作製できず、設計の自由度が狭まるため、このような波長板は、単一波長の光に対して所定の位相差を発現することしかできなかった。これに対して、本発明に用いられる複屈折部用材料および複屈折部の形成方法によれば、ピッチが１０ｎｍオーダーから１０μｍオーダーの広い範囲で、アスペクト比が５以上の高い壁部を一括して形成することが可能となる。しかも、本発明における複屈折部の形成方法は、モールドのパターンの転写精度がきわめて高いので、設計通りのパターンを正確に形成することができる。したがって、本発明の構造性複屈折波長板は、所定の波長の光に対して所望の位相差を発現するように壁部のピッチ、高さおよび充填率等を最適化することが可能であり、その結果、種々の波長の光に対して所望の位相差を発現する（例えば、種々の波長の光に対してほぼ一定の位相差を発現する、フラットな波長分散特性を提供する）ことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
Ａ．構造性複屈折波長板
図１は、本発明の好ましい実施形態による構造性複屈折波長板の概略斜視図である。この構造性複屈折波長板１００は、基板１０と複屈折部２０とを有する。複屈折部２０は、壁部２１と溝部２２とが周期的に繰り返して構成される凹凸周期構造を有する。また、複屈折部２０は、ポリシランとシリコーン化合物とポリゲルマンとを含む組成物（以下、複屈折部用材料とも称する。詳細は後述のＢ項で説明する）から形成されている。
【００１３】
基板１０としては、光ピックアップ光学系の光学素子に使用可能である限りにおいて、任意の適切な基板が採用され得る。代表例としては、石英基板が挙げられる。石英基板は、複屈折部の複屈折性に与える影響が極めて小さく、優れた光透過性を有し、かつ、優れた機械的特性、耐熱性および耐薬品性を有する点で有利である。基板１０の厚みは、目的に応じて適切に選択され得る。１つの実施形態においては、基板１０の厚みは１ｍｍ程度である。
【００１４】
複屈折部２０は、上記のように、壁部２１と溝部２２とが周期的に繰り返して構成される凹凸周期構造を有する。壁部２１の高さＨ、ピッチＰ、幅Ｌ、アスペクト比（Ｈ／Ｌ）および充填率ｆ（＝Ｌ／Ｐ）は、所定の波長を有する光に対して所定の位相差を発現するよう最適化され得る。これらは相互に関連して最適化されるので、これらの好ましい値や範囲は目的に応じて変化し得る。例えば、壁部のピッチ、幅および充填率を固定すれば、複屈折部の屈折率、ならびに壁部の高さおよびアスペクト比を変化させることにより、所望の位相差を発現する波長板を得ることができる。例えば、壁部のピッチＰが５００ｎｍ、幅Ｌが２５０ｎｍ、充填率ｆ（＝Ｌ／Ｐ）が０．５であって、７００ｎｍの光に対する１／４波長板を目的とする場合には、複屈折部の屈折率は好ましくは１．５６〜１．８３であり、壁部の高さＨは好ましくは１５００〜３０００ｎｍであり、アスペクト比は好ましくは６〜１２である。７００ｎｍの光に対する１／２波長板を目的とする場合には、複屈折部の屈折率は好ましくは１．５６〜１．８３であり、壁部の高さＨは好ましくは７５０〜１５００ｎｍであり、アスペクト比は好ましくは３〜６である。具体的な構造を以下に示す：１つの実施形態においては、複屈折部の屈折率が波長６３２ｎｍで１．８３０であって、７００ｎｍの光に対する１／４波長板を目的とする場合には、高さＨは約７５０ｎｍであり、ピッチＰは約５００ｎｍであり、幅Ｌは約２５０ｎｍであり、アスペクト比は約３であり、充填率は約０．５であり得る。別の実施形態においては、複屈折部の屈折率が波長６３２ｎｍで１．６９５であって、７００ｎｍの光に対する１／４波長板を目的とする場合には、高さＨは約１０００ｎｍであり、ピッチＰは約５００ｎｍであり、幅Ｌは約２５０ｎｍであり、アスペクト比は約４であり、充填率は約０．５であり得る。これらの実施形態によれば、アスペクト比を小さくできるので、製造時の歩留まりに優れるという利点が得られる。さらに別の実施形態においては、複屈折部の屈折率が波長６３２ｎｍで１．６１４であって、７００ｎｍの光に対する１／４波長板を目的とする場合には、高さＨは約１２５０ｎｍであり、ピッチＰは約５００ｎｍであり、幅Ｌは約２５０ｎｍであり、アスペクト比は約５であり、充填率は約０．５であり得る。さらに別の実施形態においては、複屈折部の屈折率が波長６３２ｎｍで１．５６０であって、７００ｎｍの光に対する１／４波長板を目的とする場合には、高さＨは約１５００ｎｍであり、ピッチＰは約５００ｎｍであり、幅Ｌは約２５０ｎｍであり、アスペクト比は約６であり、充填率は約０．５であり得る。さらに別の実施形態においては、複屈折部の屈折率が波長６３２ｎｍで１．６９５であって、７００ｎｍの光に対する１／２波長板を目的とする場合には、高さＨは約２０００ｎｍであり、ピッチＰは約５００ｎｍであり、幅Ｌは約２５０ｎｍであり、アスペクト比は約８であり、充填率は約０．５であり得る。本発明においては、複屈折部用材料の成形性がきわめて優れるので、アスペクト比が大きい（例えば、８の）壁部であっても良好に形成することが可能となる。
【００１５】
１つの実施形態においては、基板１０上に、それぞれ壁部２１のピッチが異なる複数の複屈折部２０が設けられてもよい（図示せず）。本発明に用いられる複屈折部用材料は成形性にきわめて優れ、例えば１０ｎｍオーダーから１０μｍオーダーまでの異なるサイズを有する複数のパターン（したがって、ピッチ）をインプリントにより成形することが可能である。したがって、このような構成を容易に実現することができる。
【００１６】
複屈折部２０の屈折率は、好ましくは１．５６以上であり、より好ましくは１．６３以上であり、さらに好ましくは１．６５以上であり、特に好ましくは１．６７以上であり、最も好ましくは１．６９以上である。このような屈折率を有することにより、所望の位相差を得るために必要なアスペクト比を非常に小さくすることができる。その結果、波長板製造時の歩留まりをきわめて高くすることができる。屈折率は、任意の適切な方法（例えば、反射分光法、エリプソメトリー法、プリズムカプラー法）により測定され得る。さらに、複屈折部２０の硬度は、好ましくは１２０ＨＶ以上であり、より好ましくは１４０ＨＶ以上であり、さらに好ましくは２００ＨＶ以上である。加えて、複屈折部２０の光透過率は、可視領域で、好ましくは９０％以上であり、さらに好ましくは９５％以上である。本発明によれば、このような高屈折率・高硬度の複屈折部を、非常に高い歩留まりで簡便に作製することができる。
【００１７】
本発明の構造性複屈折波長板の位相差δの発現メカニズムは、以下の式で表され得る：
δ＝（ｎＴＥ−ｎＴＭ）×（Ｈ／λ）
ｎＴＥ＝｛ｆ×ｎ１２＋（１−ｆ）×ｎ２２｝１／２
ｎＴＭ＝｛ｆ／ｎ１２＋（１−ｆ）／ｎ２２｝−１／２
ｎＴＥは周期を持つ方向（壁部に平行な方向）に平行な偏光を有する光の有効屈折率であり、ｎＴＭは周期を持たない方向（壁部に垂直な方向）の光の有効屈折率である。ここで、上記の通り、Ｈは壁部２１の高さであり、Ｐは壁部２１のピッチであり、ｆは壁部２１の充填率（Ｌ／Ｐ）であり、Ｌは壁部２１の幅である。さらに、λは光の波長であり、ｎ１は空気の屈折率（＝１）であり、ｎ２は複屈折部の屈折率である。このようなメカニズムから明らかなように、本発明によれば、複屈折部の屈折率を非常に高くすることができるので、壁部の高さＨをそれほど高くしなくても（すなわち、アスペクト比が小さくても）、所望の位相差を得ることができる。このような複屈折部を実際に形成したことが本発明の大きな成果の１つである。
【００１８】
Ｂ．複屈折部用材料
上記のように、本発明に用いられる複屈折部用材料は、ポリシランとシリコーン化合物とポリゲルマンとを含む。
【００１９】
Ｂ−１．ポリシラン
本明細書において「ポリシラン」とは、主鎖がケイ素原子のみからなる高分子をいう。本発明で使用するポリシランは、直鎖型であってもよく分岐型であってもよい。分岐型が好ましい。溶媒に対する溶解性ならびにポリゲルマンおよびシリコーン化合物との相溶性に優れかつ成膜性に優れるからである。分岐型と直鎖型は、ポリシラン中に含まれるＳｉ原子の結合状態によって区別される。分岐型ポリシランとは、隣接するＳｉ原子と結合している数(結合数)が３または４であるＳｉ原子を含むポリシランである。これに対して、直鎖型のポリシランでは、Ｓｉ原子の、隣接するＳｉ原子との結合数は２である。通常、Ｓｉ原子の原子価は４であるので、ポリシラン中に存在するＳｉ原子の中で結合数が３以下のものは、Ｓｉ原子以外に、水素原子、炭化水素基、アルコキシ基等の有機置換基と結合している。好ましい炭化水素基の具体例としては、ハロゲンで置換されていてもよい炭素数１〜１０の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基が挙げられる。脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、トリフルオロプロピル基およびノナフルオロヘキシル基などの鎖状炭化水素基、および、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基のような脂環式炭化水素基などが挙げられる。芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基、ｐ−トリル基、ビフェニル基およびアントラシル基などが挙げられる。アルコキシ基としては、炭素数１〜８のものが挙げられる。具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、オクチルオキシ基などが挙げられる。合成の容易さを考慮すると、これらの中でもメチル基およびフェニル基が特に好ましい。例えば、ポリメチルフェニルシラン、ポリジメチルシラン、ポリジフェニルシランやそれらの共重合体が好適に用いられ得る。例えば、ポリシランの構造を変化させることにより、複屈折部の屈折率を調整することができる。例えば、ジフェニル基を共重合にて多く導入することにより、より高屈折率の複屈折部を得ることができる。
【００２０】
分岐型ポリシランは、その分岐度が好ましくは２％以上であり、さらに好ましくは５％〜４０％であり、特に好ましくは１０％〜３０％である。分岐度が２％未満である場合には、溶解性が低く、また得られる膜中に微結晶が生成しやすく、当該微結晶が散乱の原因となるので、透明性が不十分となる場合がある。分岐度が大きすぎると、高分子量体の重合が困難となる場合があり、また分岐に起因して可視領域での吸収が大きくなる場合がある。上記好ましい範囲においては、分岐度が高いほど、より光透過率を高めることができる。なお、本明細書において「ポリシランの分岐度」とは、隣接するＳｉ原子との結合数が３または４であるＳｉ原子が、分岐型ポリシラン中の全体のＳｉ原子数に占める割合をいう。ここで、例えば、「隣接するＳｉ原子との結合数が３である」とは、Ｓｉ原子の結合手のうち３つがＳｉ原子と結合していることをいう。
【００２１】
本発明に使用されるポリシランは、ハロゲン化シラン化合物をナトリウムのようなアルカリ金属の存在下、ｎ−デカンやトルエンのような有機溶媒中において８０℃以上に加熱することによる重縮合反応によって製造することができる。また、電解重合法や、金属マグネシウムと金属塩化物を用いた方法でも合成可能である。
【００２２】
分岐型ポリシランは、例えば、オルガノトリハロシラン化合物、テトラハロシラン化合物およびジオルガノジハロシラン化合物を含むハロシラン混合物を加熱して重縮合することにより得られる。ハロシラン混合物中のオルガノトリハロシラン化合物およびテトラハロシラン化合物の量を調整することにより、分岐型ポリシランの分岐度を調整することができる。例えば、オルガノトリハロシラン化合物およびテトラハロシラン化合物が全体量の２モル％以上であるハロシラン混合物を用いることにより、分岐度が２％以上である分岐型ポリシランが得られ得る。ここで、オルガノトリハロシラン化合物は、隣接するＳｉ原子との結合数が３であるＳｉ原子源となり、テトラハロシラン化合物は、隣接するＳｉ原子との結合数が４であるＳｉ原子源となる。なお、分岐型ポリシランの分岐構造は、紫外線吸収スペクトルや硅素の核磁気共鳴スペクトルの測定により確認することができる。
【００２３】
上記オルガノトリハロシラン化合物、テトラハロシラン化合物、およびジオルガノジハロシラン化合物がそれぞれ有するハロゲン原子は、好ましくは塩素原子である。オルガノトリハロシラン化合物およびジオルガノジハロシラン化合物が有するハロゲン原子以外の置換基としては、上述の水素原子、炭化水素基、アルコキシ基または官能基が挙げられる。
【００２４】
上記分岐型ポリシランは、有機溶媒に可溶でありシリコーン化合物およびポリゲルマンと相溶し、塗布により透明な膜が成膜できるものであれば特に限定されない。
【００２５】
上記ポリシランの重量平均分子量は、好ましくは５０００〜５００００であり、さらに好ましくは１００００〜２００００である。
【００２６】
上記ポリシランは、必要に応じて、シランオリゴマーを含んでいてもよい。ポリシラン中のシランオリゴマー含有量は、好ましくは５重量％〜２５重量％である。このような量でシランオリゴマーを含有することにより、より低温での成形加工が可能となる。オリゴマー量が２５重量％を超える場合には、加工中の加熱工程において流動等が起こる場合がある。
【００２７】
上記シランオリゴマーの重量平均分子量は、好ましくは２００〜３０００であり、さらに好ましくは５００〜１５００である。
【００２８】
Ｂ−２．シリコーン化合物
上記シリコーン化合物としては、ポリシラン、ポリゲルマンおよび有機溶媒と相溶し、透明な膜を形成し得る任意の適切なシリコーン化合物が採用され得る。１つの実施形態においては、シリコーン化合物は、以下の一般式で表される化合物である。
【００２９】
【化１】
【００３０】
［式中、Ｒ１からＲ１２は、それぞれ独立して、ハロゲンまたはグリシジルオキシ基で置換されていてもよい炭素数１〜１０の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基、炭素数１〜８のアルコキシ基からなる群から選択される基である。ａ、ｂ、ｃおよびｄは、それぞれ０を含む整数であり、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ≧１を満たすものである。］
【００３１】
具体的には、有機置換基が２つあるＤ体と呼ばれるジクロロシランと、有機置換基が１つであるＴ体と呼ばれるトリクロロロシランの２種類以上を加水分解縮合したものが挙げられる。
【００３２】
上記脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、トリフルオロプロピル基、グリシジルオキシプロピル基などの鎖状炭化水素基、およびシクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基のような脂環式炭化水素基などが挙げられる。上記芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基、ｐ−トリル基、ビフェニル基などが挙げられる。上記アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、オクチルオキシ基、ｔｅｒ‐ブトキシ基などが挙げられる。
【００３３】
上記Ｒ１からＲ１２の種類ならびにａ、ｂ、ｃおよびｄの値は、目的に応じて適切に選択され得る。例えば、ポリシランが有する炭化水素基と同じ基をシリコーン化合物に導入することにより、相溶性を向上させることができる。したがって、例えばポリシランとしてフェニルメチル系ポリシランを用いる場合には、フェニルメチル系またはジフェニル系のシリコーン化合物を使用することが好ましい。また例えば、１分子中にアルコキシ基を２つ以上有するシリコーン化合物（具体的には、Ｒ１からＲ１２のうち少なくとも２つが炭素数１〜８のアルコキシ基であるシリコーン化合物）は、架橋剤として利用可能である。このようなシリコーン化合物の具体例としては、アルコキシ基を１５重量％〜３５重量％含んだメチルフェニルメトキシシリコーンやフェニルメトキシシリコーンなどを挙げることができる。この場合、アルコキシ基の含有量は、シリコーン化合物の平均分子量とアルコキシユニットの分子量とから算出され得る。
【００３４】
上記シリコーン化合物の重量平均分子量は、好ましくは１００〜１００００、さらに好ましくは１００〜３０００である。
【００３５】
１つの実施形態においては、シリコーン化合物は、必要に応じて、二重結合含有シリコーン化合物を含む。シリコーン化合物中における二重結合含有シリコーン化合物の含有量は、好ましくは２０重量％〜１００重量％、さらに好ましくは５０重量％〜１００重量％である。このような範囲で二重結合含有シリコーン化合物を用いることにより、エネルギー線照射時の反応性を高め、より低温または低照度での加工が可能となる。また、ポリシランに対してシリコーン化合物が多くなる配合の場合に、固形性の低下による熱処理時の流動や消失を防止することができる。
【００３６】
二重結合含有シリコーン化合物の重量平均分子量は、好ましくは１００〜１００００、さらに好ましくは１００〜５０００である。
【００３７】
上記二重結合含有シリコーン化合物において二重結合を提供する化学基は、好ましくはビニル基、アリル基、アクリロイル基またはメタクリロイル基である。例えば、一般にシランカップリング剤と呼ばれているシリコーン化合物の中で二重結合を有するものを用いることができる。この場合、ヨウ素価は、好ましくは１０〜２５４である。シリコーン化合物１分子中の二重結合の個数は２つ以上であってもよい。このようなシリコーン化合物は、架橋剤として利用可能である。このようなシリコーン化合物の具体例としては、二重結合を１重量％〜３０重量％含んだビニル基含有メチルフェニルシリコーンレジンなどを挙げることができる。
【００３８】
二重結合含有シリコーン化合物としては、市販品を用いることができる。例えば、以下の表１に示す化合物を用いることができる。
【００３９】
【表１】
【００４０】
上記シリコーン化合物は、ポリシラン／シリコーン化合物の重量比が好ましくは８０：２０〜５：９５の割合、さらに好ましくは７０：３０〜４０：６０の割合で複屈折部用材料中に含有されている。このような範囲でシリコーン化合物を含有させることにより、十分に硬化し、クラックが非常に少なく、かつ、透明性の高い膜が得られ得る。
【００４１】
Ｂ−３．ポリゲルマン
本明細書において「ポリゲルマン」とは、主鎖がゲルマニウム原子のみからなる高分子をいう。本発明で使用するポリゲルマンは、直鎖型であってもよく分岐型であってもよい。分岐型が好ましい。溶媒に対する溶解性ならびにポリシランおよびシリコーン化合物との相溶性に優れかつ成膜性に優れるからである。分岐型と直鎖型は、ポリゲルマン中に含まれるＧｅ原子の結合状態によって区別される。分岐型ポリゲルマンとは、隣接するＧｅ原子と結合している数(結合数)が３または４であるＧｅ原子を含むポリゲルマンである。これに対して、直鎖型のポリゲルマンでは、Ｇｅ原子の、隣接するＧｅ原子との結合数は２である。通常、Ｇｅ原子の原子価は４であるので、ポリゲルマン中に存在するＧｅ原子の中で結合数が３以下のものは、Ｇｅ原子以外に、水素原子、炭化水素基、アルコキシ基等の有機置換基と結合している。好ましい炭化水素基の具体例としては、ハロゲンで置換されていてもよい炭素数１〜１０の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜１４の芳香族炭化水素基が挙げられる。脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、トリフルオロプロピル基およびノナフルオロヘキシル基などの鎖状炭化水素基、および、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基のような脂環式炭化水素基などが挙げられる。芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基、ｐ−トリル基、ビフェニル基およびアントラシル基などが挙げられる。アルコキシ基としては、炭素数１〜８のものが挙げられる。具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、フェノキシ基、オクチルオキシ基などが挙げられる。合成の容易さを考慮すると、これらの中でもメチル基およびフェニル基が特に好ましい。例えば、ポリメチルフェニルゲルマン、ポリジメチルゲルマン、ポリジフェニルゲルマンやそれらの共重合体が好適に用いられ得る。例えば、ポリゲルマンの構造を変化させることにより、複屈折部の屈折率を調整することができる。
【００４２】
分岐型ポリゲルマンは、その分岐度が好ましくは２％以上であり、さらに好ましくは５％〜７０％であり、特に好ましくは１０％〜３０％である。分岐度が２％未満である場合には、溶解性が低く、また得られる膜中に微結晶が生成しやすく、当該微結晶が散乱の原因となるので、透明性が不十分となる場合がある。分岐度が大きすぎると、高分子量体の重合が困難となる場合があり、また分岐に起因して可視領域での吸収が大きくなる場合がある。上記好ましい範囲においては、分岐度が高いほど、より光透過率を高めることができる。なお、本明細書において「ポリゲルマンの分岐度」とは、隣接するＧｅ原子との結合数が３または４であるＧｅ原子が、分岐型ポリゲルマン中の全体のＧｅ原子数に占める割合をいう。ここで、例えば、「隣接するＧｅ原子との結合数が３である」とは、Ｇｅ原子の結合手のうち３つがＧｅ原子と結合していることをいう。
【００４３】
本発明に使用されるポリゲルマンは、ハロゲン化ゲルマン化合物をナトリウムのようなアルカリ金属の存在下、ｎ−デカンやトルエンのような有機溶媒中において８０℃以上に加熱することによる重縮合反応によって製造することができる。基本的には、上記ポリシランと同様の合成方法が使用可能である。
【００４４】
分岐型ポリゲルマンは、例えば、オルガノトリハロゲルマン化合物、テトラハロゲルマン化合物およびジオルガノジハロゲルマン化合物を含むハロゲルマン混合物を加熱して重縮合することにより得られる。ハロゲルマン混合物中のオルガノトリハロゲルマン化合物およびテトラハロゲルマン化合物の量を調整することにより、分岐型ポリシランの分岐度を調整することができる。例えば、オルガノトリハロゲルマン化合物およびテトラハロゲルマン化合物が全体量の２モル％以上であるハロゲルマン混合物を用いることにより、分岐度が２％以上である分岐型ポリゲルマンが得られ得る。ここで、オルガノトリハロゲルマン化合物は、隣接するＧｅ原子との結合数が３であるＧｅ原子源となり、テトラハロゲルマン化合物は、隣接するＧｅ原子との結合数が４であるＧｅ原子源となる。なお、分岐型ポリゲルマンの分岐構造は、例えば紫外線吸収スペクトルにより確認することができる。
【００４５】
上記オルガノトリハロゲルマン化合物、テトラハロゲルマン化合物、およびジオルガノジハロゲルマン化合物がそれぞれ有するハロゲン原子は、好ましくは塩素原子である。オルガノトリハロゲルマン化合物およびジオルガノジハロゲルマン化合物が有するハロゲン原子以外の置換基としては、上述の水素原子、炭化水素基、アルコキシ基または官能基が挙げられる。
【００４６】
上記分岐型ポリゲルマンは、有機溶媒に可溶でありシリコーン化合物およびポリシランと相溶し、塗布により透明な膜が成膜できるものであれば特に限定されない。
【００４７】
上記ポリゲルマンの重量平均分子量は、好ましくは３０００〜５００００であり、さらに好ましくは５０００〜２００００である。
【００４８】
上記ポリゲルマンは、必要に応じて、ゲルマンオリゴマーを含んでいてもよい。ポリゲルマン中のゲルマンオリゴマー含有量は、好ましくは５重量％〜２５重量％である。このような量でゲルマンオリゴマーを含有することにより、より低温での成形加工が可能となる。オリゴマー量が２５重量％を超える場合には、加工中の加熱工程において流動等が起こる場合がある。
【００４９】
上記ゲルマンオリゴマーの重量平均分子量は、好ましくは２００〜３０００であり、さらに好ましくは５００〜２０００である。
【００５０】
上記ポリゲルマンは、上記ポリシランおよびシリコーン化合物の合計１００重量部に対して、好ましくは１０重量部〜１５０重量部、さらに好ましくは７０重量部〜１２０重量部の割合で用いられ得る。このような範囲でポリゲルマンを用いることにより、非常に高屈折率の複屈折部が得られ得る。
【００５１】
Ｂ−４．溶媒
上記複屈折部用材料は、一般的には溶媒を含む。溶媒は、好ましくは有機溶媒である。好ましい有機溶媒としては、炭素数５〜１２の炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒が挙げられる。炭化水素系溶媒の具体例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、ｎ−デカン、ｎ−ドデカン等の脂肪族系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン等の芳香族系溶媒などが挙げられる。ハロゲン化炭化水素系溶媒の具体例としては、四塩化炭素、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン、ジクロロメタン、クロロベンゼンなどが挙げられる。エーテル系溶媒の具体例としては、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラハイドロフランなどが挙げられる。溶媒の使用量は、組成物中のポリシラン、シリコーン化合物およびポリゲルマンの合計濃度が１０重量％〜５０重量％となるような範囲が好ましい。
【００５２】
Ｂ−５．その他の添加剤
上記複屈折部用材料は、目的に応じて任意の適切な添加剤をさらに含み得る。添加剤の代表例としては、増感剤、表面調整剤、硬度を調整するための金属酸化物粒子等が挙げられる。上記増感剤の代表例としては、有機過酸化物が挙げられる。有機過酸化物としては、ポリシランのＳｉ−Ｓｉ結合間およびポリゲルマンのＧｅ−Ｇｅ結合間に効率良く酸素を挿入できる化合物であれば任意の適切な化合物が採用され得る。例えば、パーオキシエステル系過酸化物、ベンゾフェノン骨格を有する有機過酸化物が挙げられる。より具体的には、３，３'，４，４'−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン（以下、「ＢＴＴＢ」という）が好ましく用いられる。また、有機過酸化物は、二重結合含有シリコーン化合物の二重結合に作用して、二重結合間同士の付加重合反応を促進する効果を有する。
【００５３】
上記増感剤は、上記ポリシランおよびシリコーン化合物の合計１００重量部に対して、好ましくは１重量部〜３０重量部、さらに好ましくは２重量部〜１０重量部の割合で用いられ得る。このような範囲で増感剤を用いることにより、非酸化雰囲気下でもポリシランの酸化が促進され、非常に優れた硬度を有する成形体や光学素子を低温・低圧・短時間で形成することができる。
【００５４】
上記表面調整剤の具体例としては、フッ素系の界面活性剤が挙げられる。表面調整剤は、上記ポリシランおよびシリコーン化合物の合計１００重量部に対して、好ましくは０．０１重量部〜０．５重量部の割合で用いられ得る。表面調整剤を用いることにより、複屈折部用材料の塗布性を向上させることができる。
【００５５】
上記金属酸化物粒子としては、本発明の効果が得られる限りにおいて任意の適切な粒子が用いられ得る。金属酸化物を構成する金属の具体例としては、リチウム（Ｌｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、アルミニウム（Ａｌ）、イットリウム（Ｙ）、インジウム（Ｉｎ）、セリウム（Ｃｅ）、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、スズ（Ｓｎ）、ニオブ（Ｎｂ）、アンチモン（Ｓｂ）、タンタル（Ｔａ）、ビスマス（Ｂｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、ルテニウム（Ｒｕ）およびこれらの合金が挙げられる。金属酸化物における酸素の組成は、金属の価数に応じて決定される。金属酸化物として、酸化ジルコン、酸化チタンおよび／または酸化亜鉛が好適に用いられ得る。これらを用いることにより、非常に優れた硬度を有する成形体を形成し得る組成物を得ることができる。
【００５６】
上記金属酸化物粒子の平均粒子径は、好ましくは１ｎｍ〜１００ｎｍであり、さらに好ましくは１ｎｍ〜５０ｎｍである。このような範囲の平均粒子径を有する金属酸化物粒子を用いることにより、硬度および透明性に特に優れた複屈折部を形成し得る。
【００５７】
上記金属酸化物粒子は、上記ポリシランおよびシリコーン化合物の合計１００重量部に対して好ましくは５０重量部〜５００重量部、さらに好ましくは１００重量部〜３００重量部の割合で複屈折部用材料に含有される。このような範囲で金属酸化物粒子を含有することにより、硬度と塗膜形成特性の両方に優れた複屈折部用材料を得ることができる。
【００５８】
上記金属酸化物粒子は、任意の適切な方法を用いて得ることができる。例えば、湿式法、焼成法などを用いて形成することができる。また、上記金属酸化物粒子は、市販品を用いてもよい。市販品の具体例としては、住友大阪セメント株式会社製の商品名ナノジルコニア分散液NZD-8J61が挙げられる。
【００５９】
Ｃ．複屈折部の形成方法
以下、複屈折部２０の形成方法を説明する。図２（ａ）〜（ｅ）は、本発明の好ましい実施形態による複屈折部の形成方法の手順を説明する模式図である。
【００６０】
まず、図２（ａ）に示すように、上記Ｂ項で説明した複屈折部用材料２０´を基板１０に塗布する。複屈折部用材料の塗布方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。代表例としては、スピンコートが挙げられる。複屈折部用材料の塗布厚みは、複屈折部成形用モールドの微細パターンの高さより大きいことが好ましい。例えばモールドの微細パターン部の高さが１．０μｍである場合には、複屈折部用材料の塗布厚みは、好ましくは１．１μｍ〜２．０μｍ程度である。複屈折部用材料の塗布厚みは、複屈折部用材料の濃度、スピンコーターの回転数を調整することにより制御され得る。
【００６１】
次に、図２（ｂ）に示すように、複屈折部の所望の凹凸周期構造に対応する微細パターンが形成されたモールド３０を、塗布された複屈折部用材料２０´に圧接する。圧接は、好ましくは常温付近で行われる。上記のような複屈折部用材料を用いて、かつ、後述する一連の処理を行うことにより、常温付近での圧接が可能となる。常温付近での圧接は昇温および降温に必要な時間を最小限にすることができるので、ナノインプリントプロセスの処理時間が大幅に短縮され得る。さらに、常温付近での圧接のメリットは、温度変化による材料（モールド、基板、複屈折部用材料）の膨張や収縮が非常に小さくなるので、転写中における微細パターンの熱変化がきわめて良好に防止され得ることにある。１つの実施形態においては、圧接温度は常温〜８０℃であり、圧接圧力は１ＭＰａ〜３ＭＰａであり、圧接時間は５秒〜１５秒である。なお、本発明においては、圧接前の複屈折部用材料に加熱処理（いわゆるプリベーク処理）を行うことが好ましい、プリベーク処理の条件としては、例えば、加熱温度は５０℃〜１００℃であり、加熱時間は３分〜７分である。
【００６２】
上記モールド１０４は、好ましくはエネルギー線透過性材料で構成され、さらに好ましくはモールドと下部基板のアラインメントを行うために光透過性材料で構成される。モールドを構成する材料の具体例としては、石英ガラスや加工性に優れたＳｉ基板が挙げられる。
【００６３】
次に、図２（ｃ）に示すように、モールド３０と複屈折部用材料２０´とを圧接した状態で、エネルギー線（代表的には紫外線、後述）を照射する。その結果、複屈折部用材料がガラス化する。代表的には、エネルギー線照射は、基板１０側から行われる。基板１０側からエネルギー線照射を行うことにより、複屈折部用材料全体としてはモールドのパターンを十分固定するまで酸化（代表的には光酸化）を進行させ、かつ、基板１０近傍の複屈折部用材料については、例えば石英基板を用いる場合には基板のＳｉ原子との間でもＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成し、非常に強固な密着を実現することができる。しかも、モールド３０近傍の複屈折部用材料については適度な光照射量を選択することにより酸化（代表的には光酸化）の進行を抑制し、モールドとの優れた離型性を確保することができる。モールドと複屈折部用材料との界面に光酸化されていない部分を残した結果、モールドと複屈折部用材料が固着することなく離型を行うことができ、非常に高い歩留まりで複屈折部を形成することができる。しかも、本発明においては、複屈折部のアスペクト比を小さくすることができるので、歩留まりがさらに向上し得る。
【００６４】
上記エネルギー線の代表例としては、光（可視光、赤外線、紫外線）、電子線、熱が挙げられる。本発明においては、紫外線が特に好適に用いられる。紫外線は、好ましくは、波長スペクトルのピークが３６５ｎｍ以下のものである。紫外線源の具体例としては、超高圧水銀ランプ、ハロゲンランプが挙げられる。１つの実施形態においては、複屈折部用材料の塗布厚みが２μｍ程度である場合には、水平放射強度が１０５μＷ／ｃｍ（波長λ＝３６０ｎｍ〜３７０ｎｍ）の紫外光を３分間程度照射することにより、ガラス化を行うことができる。
【００６５】
次に、モールド３０を、複屈折部用材料２０´から離型する。上記のように、モールド近傍の複屈折部用材料は酸化が適度に抑制されているので、モールドの離型はきわめて容易であり、離型時のパターン欠落や歩留まりの低下が顕著に抑制され得る。しかも、図２（ｄ）に示すように、モールドを離型した時点で、複屈折部の凹凸周期構造は、外見上、十分良好に形成されている。
【００６６】
ここで、必要に応じて、所定の凹凸周期構造が形成された複屈折部用材料２０´に、酸素プラズマを照射してもよい。酸素プラズマを照射することにより、酸化が完了していないモールド近傍の複屈折部用材料に十分な量の酸素が供給され、その結果、表面に硬質の酸化被膜が形成される。その結果、形成された凹凸周期構造の型崩れが、非常に良好に防止される。プラズマ処理で形成される酸化被膜の厚みは、例えば２ｎｍ〜３ｎｍである。酸素プラズマの照射条件は、例えば、酸素流量８００ｃｃ、チャンバー圧力１０Ｐａ、照射時間１分間、出力４００Ｗである。
【００６７】
次に、必要に応じて、図２（ｄ）に示すように、所定の凹凸周期構造が形成された複屈折部用材料２０´に、基板１０とは反対側（すなわち、モールド３０が圧接されていた側）からエネルギー線（代表的には、紫外線）を照射する。当該紫外線照射により、モールド近傍の複屈折部用材料の光酸化が実質的に完了し、パターン（凹凸周期構造）表面の酸化が十分なものとなる。１つの実施形態においては、紫外線照射は、オゾン存在下で行われ得る。オゾン存在下で紫外線照射を行うことにより、紫外線照射による光酸化反応に加えてオゾンによる化学的な酸化反応が進行し、未反応のパターン表面の酸化をきわめて良好に完了させることができる。
【００６８】
好ましくは、上記モールド側からのエネルギー線照射の後に、加熱処理（いわゆるポストベーク処理）がさらに行われ得る。ポストベーク処理を行うことにより、上記紫外線照射による酸化反応（光酸化）に加えて、熱による酸化反応（熱酸化）が起こる。その結果、酸化がさらに進み、非常に硬質のガラス化が実現され得る（図２（ｅ）参照）。１つの実施形態においては、ポストベーク処理の条件は、加熱温度が好ましくは１５０℃〜４５０℃であり、加熱時間が３分〜１０分である。なお、加熱温度は、目的に応じて変化し得る。例えば、１５０℃〜２００℃でポストベークすることにより、得られる複屈折部に耐薬品性が付与され得る。また例えば、４００℃でポストベークすることにより、低融点ガラスに匹敵するビッカーズ硬度を有する複屈折部が得られ得る。
【００６９】
以上のようにして、壁部２１と溝部２２とが周期的に繰り返して構成される凹凸周期構造を有する複屈折部２０が形成される。なお、実用的には、上記のように複屈折部用材料の塗布厚みが成形用モールドのパターン高さより大きいので、得られる複屈折部２０は残存塗布膜が硬化した部分２３を含み得る。
【００７０】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。
【００７１】
（実施例１）
１．ポリシランの合成
攪拌機を備えた１０００ｍｌフラスコにトルエン４００ｍｌおよびナトリウム１３．３ｇを充填した。このフラスコの内容物を紫外線から遮断したイエロールーム中で１１１℃に昇温し、高速攪拌することによりナトリウムをトルエン中に微細に分散させた。ここにフェニルメチルジクロロシラン４２．１ｇ、テトラクロロシラン４．１ｇを添加し、３時間攪拌することにより重合を行った。その後、得られた反応混合物にエタノールを添加することにより、過剰のナトリウムを失活させた。水洗後、分離した有機層をエタノール中に投入することにより、ポリシランを沈澱させた。得られた粗製のポリシランをエタノールから３回再沈殿させることにより、重量平均分子量１１６００で、オリゴマーを１０％含有した、分岐型ポリメチルフェニルシランを得た。
【００７２】
２．ポリゲルマンの合成
攪拌機を備えた１００ｍｌフラスコにトルエン４０ｍｌおよびナトリウム３．１４ｇを充填した。このフラスコの内容物を紫外線から遮断したイエロールーム中で１１１℃に昇温し、高速攪拌することによりナトリウムをトルエン中に微細に分散させた。ここにフェニルメチルジクロロゲルマン９．３ｇ、フェニルトリクロロゲルマン２．６ｇを添加し、２時間攪拌することにより重合を行った。その後、得られた反応混合物に２-プロパノール３０ｍｌを添加することにより、過剰のナトリウムを失活させた。さらに反応物を２００ｍｌの２-プロパノール中に攪拌しながら投入することにより、ポリゲルマンを沈澱させた。得られた粗製のポリゲルマンをエタノールから３回再沈殿させることにより、重量平均分子量１００００で、オリゴマーを１０％含有した、２０％分岐型ポリメチルフェニル／フェニルゲルマンを得た。
【００７３】
３．複屈折部用材料の調製
上記のようにして得られたポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）６６．６重量部、ビニル基含有フェニルメチルシリコーンレジン（商品名「ＫＲ−２０２０」、Ｍｗ＝２９００、ヨウ素価＝６１）３３．４重量部、及び有機過酸化物ＢＴＴＢ（日本油脂製、固形分２０重量％）５重量部を、メトキシベンゼン（商品名「アニソール−Ｓ」、協和発酵ケミカル社製）に固形分７７重量％となるように溶解した。一方、上記のようにして得られたメチルフェニルゲルマン／フェニルゲルマン共重合体（共重合比：８／２、分岐型）を準備した。上記溶液と共重合体とを固形分比（重量比）が５０／５０となるように混合し、複屈折部用材料を調製した。
【００７４】
４．構造性複屈折波長板の作製
上記のようにして得られた複屈折部用材料を石英基板表面に２５００ｒｐｍで４０秒間スピンコートすることにより、厚み約２μｍの塗布膜を得た。壁部と溝部とが周期的に繰り返して構成される凹凸周期構造（壁部の高さＨ：１１３０ｎｍ、ピッチＰ：５００ｎｍ、幅Ｌ：２５０ｎｍ）のパターンが形成されたＳｉ製モールドを、圧力２ＭＰａで当該塗布膜に押し当てた。次いで、ＵＶ照射、Ｏ２プラズマ処理、熱処理により複屈折部用材料を完全にガラス化させて、複屈折部を形成した。このようにして、構造性複屈折波長板を作製した。構造性複屈折波長板の複屈折部は、モールドのパターンが欠落したり変形したりすることなく、きわめて良好に転写されていた。また、同様の作製手順で多数の構造性複屈折波長板を作製したところ、歩留まりもきわめて高かった。二軸型の反射分光法を採用した測定機（ＳＣＩ社製フィルムテック４０００）を用いて、複屈折部の波長６３２ｎｍにおける屈折率を求めたところ、屈折率は１．６９５であった。さらに、得られた構造性複屈折波長板は、波長７００ｎｍの光に対して、約１７０ｎｍの位相差を示し、１／４波長板として非常に良好に機能することを確認した。
【００７５】
さらに、上記のように調製した複屈折部用材料を２５０℃で３０分間加熱して硬化させた後、以下の評価に供した：
（１）耐熱性
硬化後の複屈折部用材料を加熱処理し、加熱による収縮率を調べた。２５０℃、５分間の加熱処理では収縮率はゼロであり、３５０℃、５分間の加熱処理では収縮率が５％であった。このように、本実施例で用いた複屈折部用材料は、硬化後に優れた耐熱性を示した。
（２）機械的特性
マイクロビッカーズ硬度を測定して評価した。硬化後の複屈折部用材料のビッカーズ硬度は３１０ＨＶであり、ＰＭＭＡの約３倍の硬度であった。このように、本実施例で用いた複屈折部用材料は、硬化後に優れた機械的特性（硬度）を示した。
（３）光透過性
通常の方法で透過率を測定した。その結果、硬化後の複屈折部用材料の可視光透過率は約９０％以上であり、かつ、波長３００ｎｍの深紫外光の透過率が７０％以上であった。このように、本実施例で用いた複屈折部用材料は、硬化後に可視領域のみならず深紫外領域でも優れた透過性を有していた。
（４）耐薬品性
硬化後の複屈折部用材料をアセトン中で５分間超音波洗浄した。本実施例で用いた組成物は、超音波洗浄後も、その形状を実質的に完全に維持していた。
また、硬化後の複屈折部用材料を、１０％のＨＣｌ水溶液、１０％のＮａＯＨ水溶液、および５％のＨＦ水溶液にそれぞれ３０分間浸漬した。その結果、本実施例で用いた複屈折部用材料は、いずれの溶液処理においても、その形状を実質的に完全に維持していた。このように、本実施例で用いた複屈折部用材料は、硬化後に非常に優れた耐薬品性を有していた。
【００７６】
（実施例２）
壁部の高さＨを９００ｎｍとしたこと以外は実施例１と同様にして、構造性複屈折波長板を作製した。得られた構造性複屈折波長板は、波長７００ｎｍの光に対して、約１４０ｎｍの位相差を示した。
【００７７】
（比較例１）
メチルフェニルゲルマン／フェニルゲルマン共重合体を用いずに複屈折部用材料を調製したこと以外は実施例１と同様にして、構造性複屈折波長板を作製した。得られた構造性複屈折波長板は、波長７００ｎｍの光に対して、約８０ｎｍの位相差しか示さず、１／４波長板としては実用レベルではなかった。
【００７８】
（比較例２）
ＰＭＭＡを用いて、実施例１と同様の凹凸周期構造を有する構造性複屈折波長板を作製した。得られた構造性複屈折波長板は、波長７００ｎｍの光に対して、約５０ｎｍの位相差しか示さず、１／４波長板としては実用レベルではなかった。さらに、この波長板は、硬度、耐熱性および耐薬品性のいずれもが不十分であった。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の構造性複屈折波長板は、例えば光ピックアップ光学系などに好適に利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の好ましい実施形態による構造性複屈折波長板の概略斜視図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態による構造性複屈折波長板の複屈折部の形成手順を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００８１】
１００ 構造性複屈折波長板
１０ 基板
２０ 複屈折部
２１ 壁部
２２ 溝部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と
ポリシランとシリコーン化合物とポリゲルマンとを含む組成物から形成され、壁部と溝部とが周期的に繰り返して構成される凹凸周期構造を有する、複屈折部と
を有する、構造性複屈折波長板。
【請求項２】
前記複屈折部が、前記組成物をモールドでインプリントすることにより形成されている、請求項１に記載の構造性複屈折波長板。
【請求項３】
前記複屈折部の屈折率、ならびに前記壁部のピッチ、高さおよび充填率を最適化することにより、所定の波長を有する光に対して所定の位相差を発現する、請求項１または２に記載の構造性複屈折波長板。
【請求項１】
基板と
ポリシランとシリコーン化合物とポリゲルマンとを含む組成物から形成され、壁部と溝部とが周期的に繰り返して構成される凹凸周期構造を有する、複屈折部と
を有する、構造性複屈折波長板。
【請求項２】
前記複屈折部が、前記組成物をモールドでインプリントすることにより形成されている、請求項１に記載の構造性複屈折波長板。
【請求項３】
前記複屈折部の屈折率、ならびに前記壁部のピッチ、高さおよび充填率を最適化することにより、所定の波長を有する光に対して所定の位相差を発現する、請求項１または２に記載の構造性複屈折波長板。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−５９４０９（Ｐ２００９−５９４０９Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２５１６２（Ｐ２００７−２２５１６２）
【出願日】平成１９年８月３１日（２００７．８．３１）
【出願人】（５０３３５９８２１）独立行政法人理化学研究所 (1,056)
【出願人】（０００２３００５４）日本ペイント株式会社 (626)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月３１日（２００７．８．３１）
【出願人】（５０３３５９８２１）独立行政法人理化学研究所 (1,056)
【出願人】（０００２３００５４）日本ペイント株式会社 (626)
【Ｆターム（参考）】
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