JP7433434B2 - 光学異方性膜、光学素子、光学システム - Google Patents

Description

本発明は、光学異方性膜、光学素子、および、光学システムに関する。

多くの光学デバイスおよび光学システム等において、偏光が利用されている。これに対応して、偏光の反射、集光および発散等の制御を行う光学素子の開発が進められている。
例えば、特許文献１には、ブラッグ条件に従って、内部を通過する光の伝搬の方向を変更するように構成されている複数の積層複屈折副層を備え、積層複屈折副層は、それぞれの格子周期を画定するように積層複屈折副層の隣接するものの間のそれぞれの境界面に沿って変化する局所光学軸を備える、光学素子が記載されている。

特許文献１に記載される光学素子は、液晶化合物を含む光学異方性の薄膜（光学異方性膜に該当）を有する。具体的には、特許文献１に記載される光学素子は、面内において、液晶化合物由来の光学軸の向きを一方向に向かって変化させることにより、光を回折する光学異方性膜を有する回折素子である。
このような液晶化合物を用いる回折素子は、例えば、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ（拡張現実））グラス等の映像投影装置等の光学部材としての利用が期待される。

特表２０１７／５２２６０１号公報

回折素子に求められる性能として、入射する光の角度が所定の角度よりもずれた際にも、優れた回折効率を示すことが求められる。
本発明者らは、特許文献１に記載の回折素子においては、上記特性が十分でなく、更なる改良が必要であることを知見した。

本発明は、上記実情に鑑みて、入射光の入射角度が変わった際にも優れた回折効率を示す光学異方性膜を提供することを課題とする。
また、本発明は、光学素子および光学システムも提供することを課題とする。

本発明者らは、以下の構成により上記課題を解決できることを見出した。

（１） 液晶化合物を含む液晶組成物を用いて形成された光学異方性膜であって、光学異方性膜が、液晶化合物由来の光学軸の向きが光学異方性膜の面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
後述する要件Ｘと、後述する要件Ｙ１または要件Ｙ２とを満たす、光学異方性膜。
（２） 液晶配向パターンが延びる方向に沿って、液晶組成物由来の光学軸の向きが面内で１８０°回転する長さを１周期とした際に、
液晶配向パターンにおける光学軸の向きが連続的に回転しながら変化する一方向に向かって、液晶配向パターンの１周期の長さが、漸次、短くなり、
要件Ｙ２を満たす、（１）に記載の光学異方性膜。
（３） 光学異方性膜が、液晶配向パターンが延びる方向に沿って、第１領域および第２領域を交互に有する、（１）または（２）に記載の光学異方性膜。
（４） 液晶配向パターンが延びる方向に沿って、液晶組成物由来の光学軸の向きが面内で１８０°回転する長さを１周期とした際に、
光学異方性膜が、液晶配向パターンが延びる方向に沿って、第１領域および第２領域を交互に有し、かつ、１周期のうちに、第１領域と第２領域とを少なくとも２つずつ有する、（１）～（３）のいずれかに記載の光学異方性膜。
（５） 液晶配向パターンが延びる方向に沿って、液晶組成物由来の光学軸の向きが面内で１８０°回転する長さを１周期とした際に、
１周期の長さの最小値が２０μｍ以下である、（１）～（４）のいずれかに記載の光学異方性膜。
（６） 液晶配向パターンが延びる方向に沿って、液晶組成物由来の光学軸の向きが面内で１８０°回転する長さを１周期とした際に、
光学異方性膜の厚みが、１周期の長さの最小値の１／４倍よりも大きい、（１）～（５）のいずれかに記載の光学異方性膜。
（７） 液晶配向パターンが、液晶化合物由来の光学軸の向きが連続的に回転しながら変化する一方向を、内側から外側に向かう同心円状に有する、同心円状のパターンである、（１）～（６）のいずれかに記載の光学異方性膜。
（８） 光学異方性膜が、液晶化合物由来の光学軸の向きが厚み方向に沿って捩れて回転する領域Ａと、液晶化合物由来の光学軸の向きが厚み方向に沿って捩れて回転する領域Ｂとを有し、
領域Ａにおける液晶化合物由来の光学軸の捩れ方向と領域Ｂにおける液晶化合物由来の光学軸の捩れ方向とが逆向きである、（１）～（７）のいずれかに記載の光学異方性膜。（９） （１）～（８）のいずれかに記載の光学異方性膜を有する光学素子。
（１０） （１）～（８）のいずれかに記載の光学異方性膜または（９）に記載の光学素子と、光源または検出器を有する光学システム。

本発明によれば、入射光の入射角度が変わった際にも優れた回折効率を示す光学異方性膜を提供できる。
また、本発明は、光学素子および光学システムも提供できる。

本発明の光学素子の一例を概念的に示す図である。 図１に示す光学素子の光学異方性膜の平面図である。 光配向膜を作製するための露光装置の一例を概念的に示す図である。 図１に示す光学素子の光学異方性膜の作用を示す概念図である。 図１に示す光学素子の光学異方性膜の作用を示す概念図である。 要件Ｘを説明するための光学異方性膜の一例を概念的に示す断面図である。 図６に示す光学異方性膜の平面図である。 光学軸同士の関係を説明するための図である。 暗線のパターンを説明するための図である。 要件Ｙ１において作成されるプロット図の一例である。 光配向膜の配向パターンを説明するための図である。 光学異方性膜の別の例を概念的に示す平面図である。 図１２に示す光学異方性膜を形成する光配向膜を露光する露光装置の一例を概念的に示す図である。 光学異方性膜の別の例を概念的に示す断面図である。 図１４に示す光学素子の光学異方性膜の平面図である。 暗線のパターンを説明するための図である。 要件Ｙ２において作成されるプロット図の一例である。 光学異方性膜の別の例を概念的に示す断面図である。 光学軸同士の関係を説明するための図である。 光学異方性膜の別の例を概念的に示す断面図である。 光学異方性膜の別の例を概念的に示す断面図である。 比較例１の光配向膜が有する配向パターンを説明するための図である。 実施例１の光配向膜が有する配向パターンを説明するための図である。

以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に制限されるものではない。

本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、各成分は、各成分に該当する物質を１種単独でも用いても、２種以上を併用してもよい。ここで、各成分について２種以上の物質を併用する場合、その成分についての含有量とは、特段の断りが無い限り、併用した物質の合計の含有量を指す。
本明細書において、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味で使用される。

本明細書において、可視光は、電磁波のうち、ヒトの目で見える波長の光であり、３８０～７８０ｎｍの波長域の光を示す。非可視光は、３８０ｎｍ未満の波長域および７８０ｎｍを超える波長域の光である。
またこれに制限されるものではないが、可視光のうち、４２０～４９０ｎｍの波長域の光は青色光であり、４９５～５７０ｎｍの波長域の光は緑色光であり、６２０～７５０ｎｍの波長域の光は赤色光である。

本発明の光学異方性膜の特徴点としては、後述する要件Ｘ、および、要件Ｙ１または要件Ｙ２を満たす点が挙げられる。要件Ｘは、後段で詳述するように、光学異方性膜の一方の表面と他方の表面とで液晶化合物由来の光学軸同士のなす角度が３°未満の領域と、３°以上の領域との両方を有することを意味する。また、要件Ｙ１および要件Ｙ２は、後段で詳述するように、光学異方性膜の厚み方向における液晶化合物由来の光学軸の向きの平均に該当する暗線の向きの基準に対する回転角度のバラツキが、所定の範囲であることを意味する。光学異方性膜が要件Ｘ、および、要件１またはＹ２を満たすことにより、入射光の入射角度が変わった際にも高い回折効率を示す。

図１に、本発明の光学素子の一例を概念的に表す側面図を示す。図２に、図１に示す光学素子の平面図を示す。なお、平面図とは、図１において、光学素子１０を上方から見た図であり、すなわち、図１は、光学素子１０を厚さ方向（＝各層（膜）の積層方向）から見た図である。言い換えれば、図１は、光学異方性膜１６を主面と直交する方向から見た図である。
なお、図２では、本発明の光学素子１０の構成を明確に示すために、液晶化合物３０は光学異方性膜１６の光配向膜１４側とは反対側の液晶化合物３０のみを示している。しかしながら、光学異方性膜１６は、厚さ方向には、図１に示されるように、液晶化合物３０が積み重ねられた構造を有する。
図１に示す光学素子１０は、支持体１２と、光配向膜１４と、光学異方性膜１６と、を有する。光学異方性膜１６は、液晶化合物を含む組成物を用いて形成された、液晶化合物由来の光学軸の向きが、面内の一方向において回転する所定の液晶配向パターンを有する。
なお、図示例の光学素子１０は、支持体１２と、光配向膜１４と、光学異方性膜１６とを有するが、本発明の光学素子は、この構成には制限はされない。
以下、光学素子１０を構成する各部材について詳述する。

＜支持体＞
支持体１２は、光配向膜１４および光学異方性膜１６を支持するものである。

支持体１２は、光配向膜１４および光学異方性膜１６を支持できるものであれば、各種のシート状物（フィルム、板状物）が利用可能である。
なお、支持体１２は、対応する光に対する透過率が５０％以上であるのが好ましく、７０％以上であるのがより好ましく、８５％以上であるのがさらに好ましい。

支持体１２の厚さには、制限はなく、光学素子１０の用途および支持体１２の形成材料等に応じて、光配向膜１４、光学異方性膜１６を保持できる厚さを、適宜、設定すればよい。
支持体１２の厚さは、１～１０００μｍが好ましく、３～２５０μｍがより好ましく、５～１５０μｍがさらに好ましい。

支持体１２は単層であっても、多層であってもよい。
単層である場合の支持体１２としては、ガラス、トリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ（メタ）アクリレート、および、ポリオレフィン等で形成される支持体１２が例示される。多層である場合の支持体１２の例としては、前述の単層の支持体のいずれかを基板として含み、この基板の表面に他の層を設けたもの等が例示される。

＜光配向膜＞
光配向膜１４は、光学素子１０の光学異方性膜１６を形成する際に、液晶化合物３０を所定の液晶配向パターンに配向させるための配向膜である。
後述するが、光学異方性膜１６は、液晶化合物３０に由来する光学軸３０Ａの向きが、面内の一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する。従って、光配向膜１４は、光学異方性膜１６が、この液晶配向パターンを形成できるように、形成される。
以下の説明では、『光学軸３０Ａの向きが回転』を単に『光学軸３０Ａが回転』ともいう。

光配向膜１４に用いられる光配向材料としては、例えば、特開２００６－２８５１９７号公報、特開２００７－０７６８３９号公報、特開２００７－１３８１３８号公報、特開２００７－０９４０７１号公報、特開２００７－１２１７２１号公報、特開２００７－１４０４６５号公報、特開２００７－１５６４３９号公報、特開２００７－１３３１８４号公報、特開２００９－１０９８３１号公報、特許第３８８３８４８号公報および特許第４１５１７４６号公報に記載のアゾ化合物、特開２００２－２２９０３９号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開２００２－２６５５４１号公報および特開２００２－３１７０１３号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミドおよび／またはアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第４２０５１９５号および特許第４２０５１９８号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表２００３－５２０８７８号公報、特表２００４－５２９２２０号公報および特許第４１６２８５０号に記載の光架橋性ポリイミド、光架橋性ポリアミドおよび光架橋性ポリエステル、ならびに、特開平９－１１８７１７号公報、特表平１０－５０６４２０号公報、特表２００３－５０５５６１号公報、国際公開第２０１０／１５０７４８号、特開２０１３－１７７５６１号公報および特開２０１４－０１２８２３号公報に記載の光二量化可能な化合物、特にシンナメート化合物、カルコン化合物およびクマリン化合物等が、好ましい例として例示される。
中でも、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、光架橋性ポリアミド、光架橋性ポリエステル、シンナメート化合物、および、カルコン化合物は、好適に利用される。

光配向膜１４の形成方法は特に制限されず、所定の光配向材料を含む光配向膜形成用組成物を支持体１２の表面に塗布して乾燥させた後、得られた塗膜（光配向膜前駆体）をレーザー光によって露光して、配向パターンを形成する方法が例示される。

図３に、配向パターンを形成する露光装置の一例を概念的に示す。
図３に示す露光装置６０は、レーザー６２を備えた光源６４と、レーザー６２が出射したレーザー光Ｍを光線ＭＡおよびＭＢの２つに分離するビームスプリッター６８と、分離された２つの光線ＭＡおよびＭＢの光路上にそれぞれ配置されたミラー７０Ａおよび７０Ｂと、λ／４板７２Ａおよび７２Ｂと、を備える。
なお、図示は省略するが、光源６４は直線偏光Ｐ₀を出射する。λ／４板７２Ａは、直線偏光Ｐ₀（光線ＭＡ）を右円偏光Ｐ_Rに、λ／４板７２Ｂは直線偏光Ｐ₀（光線ＭＢ）を左円偏光Ｐ_Lに、それぞれ変換する。

配向パターンを形成される前の塗膜１８を有する支持体１２が露光部に配置され、２つの光線ＭＡと光線ＭＢとを塗膜１８上において交差させて干渉させ、その干渉光を塗膜１８に照射して露光する。
この際の干渉により、塗膜１８に照射される光の偏光状態が干渉縞状に周期的に変化するものとなる。これにより、配向状態が周期的に変化する配向パターンを有する光配向膜１４が得られる。
露光装置６０においては、２つの光線ＭＡおよびＭＢの交差角αを変化させることにより、配向パターンの周期を調節できる。すなわち、露光装置６０においては、交差角αを調節することにより、液晶化合物３０に由来する光学軸３０Ａの向きが一方向に沿って連続的に回転する配向パターンにおいて、光学軸３０Ａの向きが回転する１方向における、光学軸３０Ａの向きが１８０°回転する１周期の長さ（１周期Λ）を調節できる。
このような配向状態が周期的に変化した配向パターンを有する光配向膜上に、光学異方性膜を形成することにより、後述するように、液晶化合物３０に由来する光学軸３０Ａの向きが一方向に向かって連続的に回転する液晶配向パターンを有する、光学異方性膜１６を形成できる。
また、λ／４板７２Ａおよび７２Ｂの光学軸を各々９０°回転することにより、光学軸３０Ａの回転方向を逆にすることができる。

なお、上記では配向膜の一例として光配向膜について述べたが、本発明の光学素子において、光配向膜の代わりに、他の配向膜（例えば、ラビング処理が施された配向膜）を用いてもよい。
また、配向膜を設けずに、支持体上に配向パターンを設けてもよい。具体的には、支持体１２にラビング処理する方法、および、支持体１２をレーザー光等で加工する方法等によって、支持体１２に配向パターンを形成することにより、支持体１２上に直接光学異方性膜１６を形成してもよい。

＜光学異方性膜＞
光学異方性膜１６は、液晶化合物を含む液晶組成物を用いて形成されたものである。
図２に示すように、光学異方性膜１６は、光学異方性膜１６の面内において、液晶化合物３０に由来する光学軸３０Ａの向きが、矢印Ｘで示す一方向に反時計回りに連続的に回転しながら変化する液晶配向パターンを有する。なお、図２では、液晶化合物３０に由来する光学軸３０Ａの向きが反時計回りに回転しているが、本発明はこの態様には限定されず、時計回りに回転していてもよい。
なお、液晶化合物３０に由来する光学軸３０Ａとは、液晶化合物３０において屈折率が最も高くなる軸である。例えば、液晶化合物３０が棒状液晶化合物である場合には、光学軸３０Ａは、棒形状の長軸方向に沿っている。
以下の説明では、『矢印Ｘで示す一方向』を単に『矢印Ｘ方向』ともいう。また、以下の説明では、液晶化合物３０に由来する光学軸３０Ａを、『液晶化合物３０の光学軸３０Ａ』または『光学軸３０Ａ』ともいう。
光学異方性膜１６において、液晶化合物３０は、それぞれ、光学異方性膜１６において、矢印Ｘ方向と、この矢印Ｘ方向と直交するＹ方向とに平行な面内に二次元的に配向している。なお、図１、後述する図４、図５、図６、図１４、図１８、図２０、および、図２１では、Ｙ方向は、紙面に垂直な方向となる。

図２に、光学異方性膜１６の平面図を概念的に示す。
光学異方性膜１６は、光学異方性膜１６の面内において、液晶化合物３０に由来する光学軸３０Ａの向きが、矢印Ｘ方向に沿って連続的に回転しながら変化する液晶配向パターンを有する。
液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きが矢印Ｘ方向（所定の一方向）に連続的に回転しながら変化しているとは、具体的には、矢印Ｘ方向に沿って配列されている液晶化合物３０の光学軸３０Ａと、矢印Ｘ方向とが成す角度が、矢印Ｘ方向の位置によって異なっており、矢印Ｘ方向に沿って、光学軸３０Ａと矢印Ｘ方向とが成す角度がθからθ＋１８０°あるいはθ－１８０°まで、順次、変化していることを意味する。
なお、矢印Ｘ方向に互いに隣接する液晶化合物３０の光学軸３０Ａの角度の差は、４５°以下であるのが好ましく、１５°以下であるのがより好ましく、より小さい角度であるのがさらに好ましい。

一方、光学異方性膜１６を形成する液晶化合物３０は、矢印Ｘ方向と直交するＹ方向、すなわち光学軸３０Ａが連続的に回転する一方向と直交するＹ方向では、光学軸３０Ａの向きが等しい液晶化合物３０が等間隔で配列されている。
言い換えれば、光学異方性膜１６を形成する液晶化合物３０において、Ｙ方向に配列される液晶化合物３０同士では、光学軸３０Ａの向きと矢印Ｘ方向とが成す角度が等しい。

光学素子１０においては、このような液晶化合物３０の液晶配向パターンにおいて、面内で光学軸３０Ａの向きが連続的に回転して変化する矢印Ｘ方向において、液晶化合物３０の光学軸３０Ａが１８０°回転する長さ（距離）を、液晶配向パターンにおける１周期の長さΛとする。言い換えれば、液晶配向パターンにおける１周期の長さは、液晶化合物３０の光学軸３０Ａと矢印Ｘ方向とのなす角度がθからθ＋１８０°となるまでの距離により定義される。
すなわち、矢印Ｘ方向に対する角度が等しい２つの液晶化合物３０の、矢印Ｘ方向の中心間の距離を、１周期の長さΛとする。具体的には、図２に示すように、矢印Ｘ方向と光学軸３０Ａの方向とが一致する２つの液晶化合物３０の、矢印Ｘ方向の中心間の距離を、１周期の長さΛとする。以下の説明では、この１周期の長さΛを『１周期Λ』ともいう。
本発明の光学素子１０において、光学異方性膜１６の液晶配向パターンは、この１周期Λを、矢印Ｘ方向、すなわち光学軸３０Ａの向きが連続的に回転して変化する一方向に繰り返す。

前述のように光学異方性膜１６において、Ｙ方向に配列される液晶化合物３０は、光学軸３０Ａと矢印Ｘ方向（液晶化合物３０の光学軸の向きが回転する１方向）とが成す角度が等しい。この光学軸３０Ａと矢印Ｘ方向とが成す角度が等しい液晶化合物３０が、Ｙ方向に配置された領域を、領域Ｒとする。
この場合に、それぞれの領域Ｒにおける面内レタデーション（Ｒｅ）の値は、半波長すなわちλ／２であるのが好ましい。これらの面内レタデーションは、領域Ｒの屈折率異方性に伴う屈折率差Δｎと光学異方性膜の厚さとの積により算出される。ここで、光学異方性膜における領域Ｒの屈折率異方性に伴う屈折率差とは、領域Ｒの面内における遅相軸の方向の屈折率と、遅相軸の方向に直交する方向の屈折率との差により定義される屈折率差である。すなわち、領域Ｒの屈折率異方性に伴う屈折率差Δｎは、光学軸３０Ａの方向の液晶化合物３０の屈折率と、領域Ｒの面内において光学軸３０Ａに垂直な方向の液晶化合物３０の屈折率との差に等しい。つまり、上記屈折率差Δｎは、液晶化合物の屈折率差に等しい。

このような光学異方性膜１６に円偏光が入射すると、光は、屈折され、かつ、円偏光の方向が変換される。
この作用を、図４に光学異方性膜１６を例示して概念的に示す。なお、光学異方性膜１６は、液晶化合物の屈折率差と光学異方性膜の厚さとの積の値がλ／２であるとする。なお、図４においては、図面を簡略化にするために、光学異方性膜１６中の液晶化合物３０の数を減らして表す。
図４に示すように、光学異方性膜１６の液晶化合物の屈折率差と光学異方性膜の厚さとの積の値がλ／２の場合に、光学異方性膜１６に左円偏光である入射光Ｌ₁が入射すると、入射光Ｌ₁は、光学異方性膜１６を通過することにより１８０°の位相差が与えられて、透過光Ｌ₂は、右円偏光に変換される。
また、入射光Ｌ₁は、光学異方性膜１６を通過する際に、それぞれの液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きに応じて絶対位相が変化する。このとき、光学軸３０Ａの向きは、矢印Ｘ方向に沿って回転しながら変化しているため、光学軸３０Ａの向きに応じて、入射光Ｌ₁の絶対位相の変化量が異なる。さらに、光学異方性膜１６に形成された液晶配向パターンは、矢印Ｘ方向に周期的なパターンであるため、光学異方性膜１６を通過した入射光Ｌ₁には、図４に示すように、それぞれの光学軸３０Ａの向きに対応した矢印Ｘ方向に周期的な絶対位相Ｑ１が与えられる。これにより、矢印Ｘ方向に対して逆の方向に傾いた等位相面Ｅ１が形成される。
そのため、透過光Ｌ₂は、等位相面Ｅ１に対して垂直な方向に向かって傾くように屈折され、入射光Ｌ₁の進行方向とは異なる方向に進行する。このように、左円偏光の入射光Ｌ₁は、入射方向に対して矢印Ｘ方向に一定の角度だけ傾いた、右円偏光の透過光Ｌ₂に変換される。

一方、図５に概念的に示すように、光学異方性膜１６の液晶化合物の屈折率差と光学異方性膜の厚さとの積の値がλ／２のとき、光学異方性膜１６に右円偏光の入射光Ｌ₄が入射すると、入射光Ｌ₄は、光学異方性膜１６を通過することにより、１８０°の位相差が与えられて、左円偏光の透過光Ｌ₅に変換される。
また、入射光Ｌ₄は、光学異方性膜１６を通過する際に、それぞれの液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きに応じて絶対位相が変化する。このとき、光学軸３０Ａの向きは、矢印Ｘ方向に沿って回転しながら変化しているため、光学軸３０Ａの向きに応じて、入射光Ｌ₄の絶対位相の変化量が異なる。さらに、光学異方性膜１６に形成された液晶配向パターンは、矢印Ｘ方向に周期的なパターンであるため、光学異方性膜１６を通過した入射光Ｌ4は、図５に示すように、それぞれの光学軸３０Ａの向きに対応した矢印Ｘ方向に周期的な絶対位相Ｑ２が与えられる。
ここで、入射光Ｌ₄は、右円偏光であるので、光学軸３０Ａの向きに対応した矢印Ｘ方向に周期的な絶対位相Ｑ２は、左円偏光である入射光Ｌ₁とは逆になる。その結果、入射光Ｌ₄では、入射光Ｌ₁とは逆に矢印Ｘ方向に傾斜した等位相面Ｅ２が形成される。
そのため、入射光Ｌ₄は、等位相面Ｅ２に対して垂直な方向に向かって傾くように屈折され、入射光Ｌ₄の進行方向とは異なる方向に進行する。このように、入射光Ｌ₄は、入射方向に対して矢印Ｘ方向とは逆の方向に一定の角度だけ傾いた左円偏光の透過光Ｌ₅に変換される。

光学異方性膜１６において、複数の領域Ｒの面内レタデーションの値は、半波長であるのが好ましいが、波長が５５０ｎｍである入射光に対する光学異方性膜１６の複数の領域Ｒの面内レタデーションＲｅ（５５０）＝Δｎ₅₅₀×ｄが下記式（１）に規定される範囲内であるのが好ましい。ここで、Δｎ₅₅₀は、入射光の波長が５５０ｎｍである場合の、領域Ｒの屈折率異方性に伴う屈折率差であり、ｄは、光学異方性膜１６の厚さである。
２００ｎｍ≦Δｎ₅₅₀×ｄ≦３５０ｎｍ・・・（１）
すなわち、光学異方性膜１６の複数の領域Ｒの面内レタデーションＲｅ（５５０）＝Δｎ₅₅₀×ｄが式（１）を満たしていれば、光学異方性膜１６に入射した光の十分な量の円偏光成分を、矢印Ｘ方向に対して順方向または逆方向に傾いた方向に進行する円偏光に変換することができる。面内レタデーションＲｅ（５５０）＝Δｎ₅₅₀×ｄは、２２５ｎｍ≦Δｎ₅₅₀×ｄ≦３４０ｎｍがより好ましく、２５０ｎｍ≦Δｎ₅₅₀×ｄ≦３３０ｎｍがさらに好ましい。
なお、上記式（１）は波長５５０ｎｍである入射光に対する範囲であるが、波長がλｎｍである入射光に対する光学異方性膜の複数の領域Ｒの面内レタデーションＲｅ（λ）＝Δｎλ×ｄは下記式（１－２）に規定される範囲内であるのが好ましく、適宜設定することができる。
０．７λｎｍ≦Δｎλ×ｄ≦１．３λｎｍ・・・（１－２）

また、光学異方性膜１６における、複数の領域Ｒの面内レタデーションの値は、上記式（１）の範囲外で用いることもできる。具体的には、Δｎ₅₅₀×ｄ＜２００ｎｍまたは３５０ｎｍ＜Δｎ₅₅₀×ｄとすることで、入射光の進行方向と同一の方向に進行する光と、入射光の進行方向とは異なる方向に進行する光に分けることができる。Δｎ₅₅₀×ｄが０ｎｍまたは５５０ｎｍに近づくと入射光の進行方向と同一の方向に進行する光の成分は増加し、入射光の進行方向とは異なる方向に進行する光の成分は減少する。

さらに、波長が４５０ｎｍの入射光に対する光学異方性膜１６の領域Ｒのそれぞれの面内レタデーションＲｅ（４５０）＝Δｎ₄₅₀×ｄと、波長が５５０ｎｍの入射光に対する光学異方性膜１６の領域Ｒのそれぞれの面内レタデーションＲｅ（５５０）＝Δｎ₅₅₀×ｄは、下記式（２）を満たすのが好ましい。ここで、Δｎ₄₅₀は、入射光の波長が４５０ｎｍである場合の、領域Ｒの屈折率異方性に伴う屈折率差である。
（Δｎ₄₅₀×ｄ）／（Δｎ₅₅₀×ｄ）＜１．０・・・（２）
式（２）は、光学異方性膜１６に含まれる液晶化合物３０が逆分散性を有していることを表している。すなわち、式（２）が満たされることにより、光学異方性膜１６は、広帯域の波長の入射光に対応できる。

ここで、光学異方性膜１６に形成された液晶配向パターンの１周期Λを変化させることにより、透過光Ｌ₂およびＬ₅の屈折の角度を調節できる。具体的には、液晶配向パターンの１周期Λが短いほど、互いに隣接した液晶化合物３０を通過した光同士が強く干渉するため、透過光Ｌ₂およびＬ₅を大きく屈折させることができる。
また、入射光Ｌ₁およびＬ₄に対する透過光Ｌ₂およびＬ₅の屈折の角度は、入射光Ｌ₁およびＬ₄（透過光Ｌ₂およびＬ₅）の波長によって異なる。具体的には、入射光の波長が長いほど、透過光は大きく屈折する。すなわち、入射光が赤色光、緑色光および青色光である場合には、赤色光が最も大きく屈折し、青色光の屈折が最も小さい。
さらに、矢印Ｘ方向に沿って回転する、液晶化合物３０の光学軸３０Ａの回転方向を逆方向にすることにより、透過光の屈折の方向を、逆方向にできる。

光学異方性膜における上記１８０°回転周期は全面に亘って一様である必要はない。すなわち、面内において、１８０°回転周期の長さ（１周期の長さΛ）が異なる領域を有していてもよい。
液晶組成物由来の光学軸の向きが面内で１８０°回転する長さを１周期の長さの最小値は、２０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましく、２μｍ以下であることがさらに好ましい。下限は特に制限されないが、０．５μｍ以上の場合が多い。
また、光学異方性膜の面内の少なくとも一方向に光学軸の向きが回転している液晶配向パターンを一部に有していればよく、光学軸の向きが一定の部分を備えていてもよい。

光学異方性膜の厚みは特に制限されないが、液晶組成物由来の光学軸の向きが面内で１８０°回転する１周期の長さの最小値の１／４倍よりも大きいことが好ましい。上限は特に制限されないが、上記１周期の長さの最小値の２倍以下の場合が多い。
光学異方性膜の厚みは特に制限されないが、後述する第２領域を形成しやすい点で、０．１μｍ以上が好ましく、０．５μｍ以上がより好ましく、１．５μｍ以上がさらに好ましい。上限は特に制限されないが、２０μｍ以下が好ましく、１５μｍ以下がより好ましい。

光学異方性膜１６は、以下の要件Ｘを満たす。
要件Ｘ：液晶配向パターンが延びる方向に沿った光学異方性膜の断面において、光学異方性膜の一方の表面における任意の位置を位置Ｐ１とし、位置Ｐ１から光学異方性膜の他方の表面に向かって、位置Ｐ１における液晶化合物由来の光学軸の向きと同じ方向の向きの液晶化合物由来の光学軸を示す位置を結んで作成した線と光学異方性膜の他方の表面とが交わる位置を位置Ｐ２とし、位置Ｐ１と位置Ｐ２との光学異方性膜の面内方向の距離を距離Ｄとした際に、光学異方性膜の一方の表面における位置Ｘでの液晶化合物由来の光学軸と、位置Ｘよりも液晶配向パターンが延びる方向に沿って距離Ｄ離れた光学異方性膜の他方の表面における位置Ｙでの液晶化合物由来の光学軸とがなす角度が３°未満を示す第１領域、および、上記なす角度が３°以上の第２領域を光学異方性膜が有する。
以下、上記要件Ｘについて詳述する。

図６は、光学異方性膜１６を液晶配向パターンに沿った方向（液晶配向パターンが延びる方向ともいう）で切断した断面（垂直断面）に該当する。図７は、図６の光学異方性膜１６の他方の表面１６Ｂの平面図であり、図６は図７中のＡ線－Ａ線での断面図である。
なお、図６においては、光学異方性膜１６の一方の表面１６Ａに最も隣接して記載される液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向き（方向）は、一方の表面１６Ａにおける液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きを表すものとする。また、図６においては、光学異方性膜１６の他方の表面１６Ｂに最も隣接して記載される液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きは、他方の表面１６Ｂにおける液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きを表すものとする。

この断面において、光学異方性膜１６の一方の表面１６Ａにおける、ある位置（任意との位置）を位置Ｐ１とする（図６参照）。この位置Ｐ１における液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａの向きは、図６および７に示すように、Ｙ方向に沿っている。次に、図６に示す断面において、位置Ｐ１から光学異方性膜１６の他方の表面１６Ｂに向かって、位置Ｐ１における液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａの向きと同じ方向の向きの液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａを示す位置を線で結ぶ。図６においては、位置Ｐ１で示す液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａの向きは厚み方向に沿って同じであるため、図６の白抜き矢印に向かって線が作製される。この作製された線と、光学異方性膜１６の他方の表面１６Ｂとが交わる点を位置Ｐ２とする。次に、位置Ｐ１と位置Ｐ２との光学異方性膜１６の面内方向（言い換えれば、液晶配向パターンが延びる方向）での距離Ｄを算出する。図６において、位置Ｐ１と位置Ｐ２とは、面内方向において同じ場所に位置するため、距離Ｄは０と算出される。
なお、光学異方性膜の断面において液晶化合物由来の光学軸の方向を特定する方法は特に制限されず、光学異方性膜の断面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて観察して、その形状から解析する方法が挙げられる。

次に、光学異方性膜１６の一方の表面１６Ａにおける位置Ｘでの液晶化合物由来の光学軸と、他方の表面１６Ｂにおける位置Ｙでの液晶化合物由来の光学軸とのなす角度を求める。上記位置Ｘは、光学異方性膜１６の一方の表面１６Ａの任意の場所に位置していてもよい。また、位置Ｙは、位置Ｘから液晶配向パターンに沿って距離Ｄ離れた光学異方性膜の他方の表面における場所に位置する。
上記位置Ｘと位置Ｙとの関係を図６および７に示す。図６および７に示すように、位置Ｘとして位置Ｘ１を選択した場合、光学異方性膜１６において距離Ｄは０であることから、位置Ｙは位置Ｘ１と対向する表面側にある位置Ｙ１に該当する。

次に、位置Ｘ１での液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａと、位置Ｙ１での液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａとのなす角度を算出する。図６に示すように、位置Ｘ１および位置Ｙ１が位置する領域Ｒ１においては、液晶化合物３０由来の光学軸は同じ方向を向いている。つまり、領域Ｒ１においては、光学異方性膜１６の一方の表面１６Ａでの液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａと、他方の表面１６Ｂでの液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａとのなす角度は０°を示す。よって、位置Ｘ１での液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａと位置Ｙ１での液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａとのなす角度は０°となる。
以下において、上記のように、位置Ｘでの液晶化合物３０由来の光学軸と位置Ｙでの液晶化合物由来の光学軸とのなす角度が３°未満の領域を第１領域ともいう。

次に、位置Ｘとして位置Ｘ２を選択した場合、光学異方性膜１６において距離Ｄは０であることから、位置Ｙは位置Ｘ２と対向する表面側にある位置Ｙ２に該当する。
次に、位置Ｘ２での液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａと、位置Ｙ２での液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａとのなす角度を算出する。図６に示すように、位置Ｘ２および位置Ｙ２が位置する領域Ｒ２においては、液晶化合物３０が捩れ配向している。つまり、厚み方向の位置によって、液晶化合物３０由来の光学軸の向きが変わっている。図８に、厚み方向から観察した際の、位置Ｘ２での液晶化合物３０の光学軸３０ＡＸ２と、位置Ｙ２での液晶化合物３０の光学軸３０ＡＹ２とを重ねた図を示す。図８に示すように、光学軸３０ＡＸ２と光学軸３０ＡＹ２とは所定の角度をなし、その角度は３°以上となる。つまり、位置Ｘ２および位置Ｙ２が位置する領域Ｒ２においては、光学異方性膜１６の一方の表面１６Ａでの液晶化合物３０由来の光学軸３０ＡＸ２と、他方の表面１６Ｂでの液晶化合物３０由来の光学軸３０ＡＹ２のなす角度が、３°以上を示す。
以下において、上記のように、位置Ｘでの液晶化合物３０由来の光学軸と位置Ｙでの液晶化合物由来の光学軸とのなす角度が３°以上の領域を第２領域ともいう。

光学異方性膜１６において、第１領域は、光学異方性膜１６の表面の法線方向から観察した際に、一方の表面１６Ａでの液晶化合物由来の光学軸と他方の表面１６Ｂでの液晶化合物由来の光学軸とのなす角度が３°未満の領域である。
また、光学異方性膜１６において、上記第２領域は、光学異方性膜１６の表面の法線方向から観察した際に、一方の表面１６Ａでの液晶化合物由来の光学軸と他方の表面１６Ｂでの液晶化合物由来の光学軸とのなす角度が３°以上の領域である。
言い換えれば、光学異方性膜１６は、厚み方向に沿って液晶化合物が捩れ配向していない、または、厚み方向に沿って液晶化合物が捩れ配向し、捩れ角が３°未満である第１領域と、厚み方向に沿って液晶化合物が捩れ配向し、捩れ角が３°以上である第２領域とを有する。

上述したように、光学異方性膜１６は、第１領域および第２領域の両方を有する。
図６および７においては、光学異方性膜１６の一部の領域に関して第１領域および第２領域のいずれかであることを示したが、図６に示すように、光学異方性膜１６においては液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａの向きが液晶配向パターンに略平行または略直交である場合には、主に、第１領域に該当し、それ以外の領域は第２領域に該当しやすい。
そのため、光学異方性膜１６においては、液晶配向パターンにおける１周期の間に、第１領域、第２領域、第１領域、および、第２領域がこの順に現れる。つまり、光学異方性膜１６においては、第１領域と第２領域とが交互に現れ、１周期の間に少なくとも２つの第１領域と少なくとも２つの第２領域とが現れる。
なかでも、液晶配向パターンが延びる方向に対して、液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａがなす角度が０～２０°の範囲は第１領域となりやすく、液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａがなす角度が２０°超７０未満の範囲は第２領域となりやすく、液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａがなす角度が７０～９０°の範囲は第１領域となりやすい。

また、上記説明においては、液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａの向きがＹ方向に沿っている位置を位置Ｐ１として距離Ｄを算出しているが、他の場所を位置Ｐ１として距離Ｄを算出してもよい。
例えば、図６における位置Ｘ２の場所を「位置Ｐ１」とした場合、図８に示すように、領域Ｒ２の他方の表面１６Ｂにおける液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａは、一方の表面１６Ａにおける液晶化合物３０由来の光学軸３０ＡよりもＹ方向に傾いていることから、位置Ｐ２は位置Ｙ１と位置Ｙ２との間に位置することになり、距離Ｄとしては所定の値αをとることになる。

次に、「位置Ｘ」として図６における位置Ｘ２を採用した場合を考える。距離Ｄとして値αをとる場合を考えると、位置Ｘ２と、位置Ｘ２に対して液晶配向パターンが延びる方向に沿って距離Ｄずらした、他方の表面１６Ｂでの位置は、上述した位置Ｐ１と位置Ｐ２との同じ関係になるため、両者の位置では液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａの向きは同じとなり、この場合には「第１領域」に該当する。
それに対して、「位置Ｘ」として図６における位置Ｘ１を採用した場合、距離Ｄとして値αをとると、位置Ｘ１と、位置Ｘ１に対して液晶配向パターンが延びる方向に沿って距離Ｄずらした、他方の表面１６Ｂでの位置とでは、液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａの向きが３°以上異なる領域となり、この場合には「第２領域」に該当する。

なお、上記のように距離Ｄが０以外である場合、位置Ｐ１から位置Ｐ２に向かう方向と同様の方向に沿って、光学異方性膜の一方の表面での位置Ｘから距離Ｄ離れた他方の表面での位置を位置Ｙとする。

第１領域においては、光学異方性膜の一方の表面における位置Ｘでの液晶化合物由来の光学軸、および、位置Ｘよりも液晶配向パターンが延びる方向に沿って距離Ｄ離れた光学異方性膜の他方の表面における位置Ｙでの液晶化合物由来の光学軸がなす角度が３°以上であればよい。上記なす角度は５°以上が好ましく、７°以上がより好ましい。上記なす角度の上限は、２０°以下が好ましく、１０°以下がより好ましい。

第２領域においては、光学異方性膜の一方の表面における位置Ｘでの液晶化合物由来の光学軸、および、位置Ｘよりも液晶配向パターンが延びる方向に沿って距離Ｄ離れた光学異方性膜の他方の表面における位置Ｙでの液晶化合物由来の光学軸がなす角度が３°未満であればよい。上記なす角度は２°以下が好ましく、１°以下がより好ましい。上記なす角度の上限は、０°が好ましい。

上記のような要件Ｘを満たす光学異方性膜の作製方法は特に制限されないが、例えば、光学異方性膜の厚みを調整することにより達成できる。液晶配向パターンは、上述したように、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化する。上記のような液晶配向パターンを形成する際には、配向膜（特に、光配向膜）を用いる場合が多い。配向膜を用いて光学異方性膜を作製する場合には、配向膜側に位置する液晶化合物は配向膜の配向規制力に従って所定の方向を向いて配向するが、配向膜側から遠ざかるに従って配向膜の配向規制力が弱くなり液晶化合物の配向がしづらくなる。特に、液晶化合物の性質として、液晶配向パターンが延びる方向と略平行および略直交する方向においては配向膜で規定する方向に配列しやすいが、それ以外の領域では一方の表面と他方の表面とで液晶化合物由来の光学軸の向きがずれる場合がある。そこで、例えば、液晶化合物を含む液晶組成物を用いて光学異方性膜を作製する際に、液晶化合物を含む液晶組成物の塗膜を厚くして、光学異方性膜の一方の表面側での配向膜の配向規制力が弱くなるようにすれば、光学異方性膜の一部の領域（液晶配向パターンが延びる方向と略平行および略直交する方向以外の方向に液晶化合物を配向させる領域）において、光学異方性膜の一方の表面と他方の表面とで液晶化合物由来の光学軸の向きが異なるような領域（上述した第２領域）を形成できる。

上記では、光学異方性膜の厚みを調整して第１領域および第２領域を有する光学異方性膜を作製する方法について述べたが、それ以外の方法であってもよい。例えば、液晶化合物の種類によっては、液晶配向パターンが延びる方向と略平行および略直交する方向においては配向膜で規定する方向に配列しやすいが、それ以外の領域では一方の表面と他方の表面とで液晶化合物由来の光学軸がずれる場合があるため、液晶化合物の種類を選択することにより、所定の光学異方性膜を作製してもよい。

また、光学異方性膜１６は、以下の要件Ｙ１を満たす。
要件Ｙ１：偏光顕微鏡にてクロスニコル下で光学異方性膜を観察して、液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置における最も暗くなる暗線の向きをそれぞれ特定し、各位置における暗線のうち液晶配向パターンが延びる方向と平行な暗線のうち偏光顕微鏡観察領域内において最も端に位置する暗線を基準暗線とする。基準暗線から液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置における暗線の基準暗線に対する回転角度を求め、基準暗線から液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置までの距離を横軸とし、各位置における暗線の基準暗線に対する回転角度を縦軸とした直交座標に、各位置での距離および回転角度に対応する点をプロットし、プロットした複数の点を用いて最小二乗法により回帰直線を作成し、プロットされた各点での回転角度と、プロットされた各点の距離における回帰直線の回転角度との差がそれぞれ５°以内である。
以下、上記要件Ｙ１について詳述する。

要件Ｙ１においては、まず、偏光顕微鏡にてクロスニコル下で光学異方性膜を観察して、液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置における最も暗くなる暗線の向き（方向）をそれぞれ特定する。偏光顕微鏡で光学異方性膜を観察する際には、光学異方性膜を回転させながら観察する。
例えば、図６および７に示す、光学異方性膜１６の他の表面１６Ｂ側からクロスニコル下で偏光顕微鏡観察を行うと、光学異方性膜１６の厚み方向の液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａの向きを平均した方向において暗線が観察される。より具体的には、領域Ｒ１では、厚み方向において液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａの向きが同じ方向を向いており、クロスニコル下にて偏光顕微鏡観察を行うと液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａの向きと平行な暗線が観察される。また、領域Ｒ２では、位置Ｘ２から位置Ｙ２の間に存在する液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａの向きを平均した方向に沿った暗線が観察される。よって、クロスニコル下で光学異方性膜１６を回転させながら偏光顕微鏡にて光学異方性膜１６を観察すると、液晶配向パターンに沿って、暗線が連続的に回転しながら変化しているパターン（以下、暗線パターンともいう）が観察される。
なお、偏光顕微鏡観察を行う際の観察領域の大きさは、縦１００μｍ×横１００μｍが好ましい。なお、偏光顕微鏡の種類によっては、上記観察領域を１回で観察してもよいし、上記観察領域を区分けして（例えば、２区分け）してそれぞれ区分けした領域をそれぞれ観察して上記暗線の位置を特定してもよい。

次に、各位置における暗線のうち液晶配向パターンが延びる方向と平行な暗線のうち偏光顕微鏡観察領域内において最も端に位置する暗線を基準暗線とする。一例として、図９に、光学異方性膜１６を上記偏光顕微鏡観察して得られる観察図を示す。図９においては、上述したように、暗線５０が液晶配向パターンに沿って連続的に回転しながら変化している。
図９に示す、偏光顕微鏡観察領域内において、液晶配向パターンが延びる方向と平行な暗線のうち最も端に位置する暗線は、領域Ｒ１０内に位置する暗線が該当し、この領域内に位置する暗線を基準暗線とする。

次に、基準暗線から液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置における暗線の基準暗線に対する回転角度を求め、基準暗線から液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置までの距離を横軸とし、各位置における暗線の基準暗線に対する回転角度を縦軸とした直交座標に、各位置での距離および回転角度に対応する点をプロットする。
一例として、図９に示すように、領域Ｒ１０に対して液晶配向パターンが延びる方向に沿って隣接する領域Ｒ１１内の暗線と、基準暗線との距離Ｄ１を求めると共に、領域１１内の暗線の基準暗線に対する回転角度Ａ１を求める。なお、図９においては、液晶配向パターンが延びる方向に沿って、暗線が反時計回りに回転しながら変化していることから、反時計回りの回転を正の値として回転角度を算出する。上記のように、基準暗線から液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置における暗線までの距離、および、各位置における暗線の基準暗線に対する回転角度をそれぞれ算出して、図１０中の黒点で示すように、距離を横軸に、回転角度を縦軸とした直交座標に、各位置での対応する点をプロットする。
なお、図９中の領域Ｒ１２内の暗線の基準暗線に対する回転角度は、１８０＋Ａ２°として示される。上記Ａ２は、領域Ｒ１２内の暗線と基準暗線とを重ねた際に両者がなす角度に該当する。つまり、暗線の基準暗線に対する回転角度は、液晶配向パターンが延びる方向に沿って、基準暗線からその位置の暗線に至るまでに暗線が回転した角度に該当する。

次に、プロットした複数の点を用いて最小二乗法により回帰直線を作成し、プロットされた各点での回転角度と、プロットされた各点の距離における回帰直線の回転角度との差がそれぞれ５°以内である。
図１０において、プロットされた黒点を用いて最小二乗法にて得られる回帰直線を実線で表す。次に、プロットされた各点での回転角度と、その各点での距離における回帰直線が示す回転角度との差を求める。例えば、図１０に示す、プロットＰを一例として挙げると、プロットＰにおける回転角度Ａ３と、プロットＰの距離における回帰直線が示す回転角度Ａ４とを差ＤＡを算出し、その差が５°以内である。上記では一つのプロットＰを例に挙げたが、光学異方性膜１６においては、直交座標上のいずれのプロット点においても、上記差が５°以内である。

上記のような要件Ｙ１を満たす光学異方性膜の作製方法は特に制限されないが、例えば、光学異方性膜を作製する際の光配向膜の配向パターンを調整する方法が挙げられる。
通常、光学異方性膜の回折効率が優れる点から、液晶配向パターンの１周期中において、液晶化合物由来の光学軸は、一定の回転速度で回転することが好ましい。例えば、１／２周期の位置においては液晶化合物由来の光学軸が９０°回転し、３／４周期の位置においては液晶化合物由来の光学軸が１４５°回転することを意味する。
一方で、上述したように、光学異方性膜の厚みおよび液晶化合物の種類によっては、光学異方性膜の一方の表面と他方の表面とで液晶化合物由来の光学軸がずれる場合がある。特に、液晶配向パターンが延びる方向と略平行および略直交する方向以外の領域では、光学異方性膜の一方の表面と他方の表面とで液晶化合物由来の光学軸の向きがずれやすい。そのため、例えば、図１１の実線で示すような、理想的な配向パターンを有する光配向膜を作製して、その光配向膜上に液晶化合物を配向させても、配向膜に近い位置の液晶化合物は所定の方向に配向しているが、配向膜から遠ざかるに従って、図１１中の白抜き矢印の方向に液晶化合物の配向方向がずれてくる。光学異方性膜の特性としては、厚み方向での液晶化合物由来の光学軸の向きが平均化されるため、配向膜に近い位置での液晶化合物由来の光学軸の向きと、配向膜から遠い位置での液晶化合物由来の光学軸の向きを平均化すると、理想的な配向パターンから大きくずれる形になり、光学異方性膜の回折効率の特性が悪化する。
それに対して、図１１の破線で示すように、液晶化合物由来の光学軸のずれが大きい部分において、光配向膜の配向パターンの配向方向を一部ずらして配置することにより、その上に形成される液晶化合物由来の光学軸が厚み方向においてずれていても、厚み方向にて平均化した際には、理想的な液晶配向パターンを示す角度となるように調整できる。つまり、光配向膜の配向パターンを調整することにより、要件Ｙ１を達成できる。
上記のように配向膜（特に、光配向膜）の配向パターンを調整する方法としては、例えば、出射するレーザー光の偏光状態を調整することにより、配向パターンを調整する方法が挙げられる。
なお、図１１においては、配向パターンの配向方向の一部を理想的な液晶配向パターンに対して反時計回りに回転させているが、本発明はこの態様に限定されず、使用する材料などによっては配向パターンの配向方向の一部を理想的な液晶配向パターンに対して時計回りに回転させてもよい。

光学異方性膜の製造方法は特に制限されないが、例えば、支持体１２上に光配向膜１４を形成し、光配向膜上に液晶組成物を塗布して、硬化することにより、液晶組成物の硬化層からなる光学異方性膜１６を得ることができる。つまり、この場合、光学異方性膜は、棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物を含む液晶組成物の硬化層からなり、棒状液晶化合物由来の光学軸または円盤状液晶化合物由来の光学軸が、上記のように配向された液晶配向パターンを有している。
なお、いわゆるλ／２板として機能するのは光学異方性膜１６であるが、本発明は、支持体１２および光配向膜１４を一体的に備えた積層体がλ／２板として機能する態様を含む。

光学異方性膜１６を形成するための液晶組成物は、棒状液晶化合物および円盤状液晶化合物等の液晶化合物（特に、重合性基を有する液晶化合物）を含み、さらに、レベリング剤、配向制御剤、重合開始剤、架橋剤および配向助剤等のその他の成分を含んでいてもよい。また、液晶組成物は、溶媒を含んでいてもよい。
また、光学異方性膜は、入射光の波長に対して広帯域であることが望ましく、複屈折率が逆分散となる液晶化合物を用いて構成されていることが好ましい。

棒状液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が挙げられる。以上のような低分子液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いることができる。

棒状液晶化合物を重合によって配向を固定することがより好ましく、重合性棒状液晶化合物としては、Ｍａｋｒｏｍｏｌ． Ｃｈｅｍ．， １９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許４６８３３２７号明細書、同５６２２６４８号明細書、同５７７０１０７号明細書、国際公開第９５／０２２５８６号、同９５／０２４４５５号、同９７／０００６００号、同９８／０２３５８０号、同９８／０５２９０５号、特開平１－２７２５５１号公報、同６－０１６６１６号公報、同７－１１０４６９号公報、同１１－０８００８１号公報、および、特願２００１－０６４６２７号公報等に記載の化合物を用いることができる。
さらに、棒状液晶化合物としては、例えば、特表平１１－５１３０１９号公報および特開２００７－２７９６８８号公報に記載のものも好ましく用いることができる。

円盤状液晶化合物としては、例えば、特開２００７－１０８７３２号公報および特開２０１０－２４４０３８号公報に記載のものを好ましく用いることができる。
なお、光学異方性膜に円盤状液晶化合物を用いた場合には、光学異方性膜において、液晶化合物は厚さ方向に立ち上がっており、液晶化合物に由来する光学軸は、円盤面に垂直な軸として定義される。

液晶組成物の調製は従来公知の方法で行えばよい。また、液晶組成物の塗布は、バーコート、グラビアコート、および、スプレー塗布等の液体の塗布に用いられている公知の各種の方法が利用可能である。
また、液晶組成物の塗布厚みは、液晶組成物の組成等に応じて、目的とする厚さの光学異方性膜が得られる塗布厚を、適宜、設定すればよい。
なお、上述したように、液晶組成物を塗布して形成される塗膜の厚みが大きいほど、塗膜の一方の表面と配向膜（特に、光配向膜）との距離が大きくなり、第２領域を形成しやすくなる。そのため、上記液晶組成物を塗布して得られる塗膜の厚みは、０．１μｍ以上が好ましく、０．５μｍ以上がより好ましく、１．５μｍ以上がさらに好ましい。上限は特に制限されないが、２０μｍ以下が好ましく、１５μｍ以下がより好ましい。

液晶組成物を塗布して得られる塗膜は、必要に応じて乾燥および／または加熱され、その後、硬化される。硬化処理は、光重合、および、熱重合等の公知の方法で行えばよい。重合は、光重合が好ましい。光照射は、紫外線を用いるのが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ²～５０Ｊ／ｃｍ²が好ましく、５０～１５００ｍＪ／ｃｍ²がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下または窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射する紫外線の波長は２５０～４３０ｎｍが好ましい。
液晶組成物を硬化することで、液晶組成物中の液晶化合物は、配向膜の配向パターンに沿って配向された状態（液晶配向パターン）で固定される。これによって、液晶化合物由来の光学軸の向きが面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有する光学異方性膜が形成される。
なお、光学異方性膜が完成した時点では、液晶化合物は液晶性を示さなくてもよい。例えば、重合性基を有する液晶化合物は、硬化反応により高分子量化して、液晶性を失っていてもよい。

図１および図２に示す光学素子は、光学異方性膜１６の液晶配向パターンにおける液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きは、矢印Ｘ方向のみに沿って、連続して回転している。
本発明は、これに制限はされず、光学異方性膜において、液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きが一方向に沿って連続して回転するものであれば、各種の構成が利用可能である。

一例として、図１２の平面図に概念的に示すような、液晶配向パターンが、液晶化合物３０の光学軸の向きが連続的に回転しながら変化する一方向を、内側から外側に向かう同心円状に有する、同心円状のパターンである、光学異方性膜３４が例示される。言い換えれば、図１２に示す光学異方性膜３４の液晶配向パターンは、液晶化合物３０の光学軸の向きが連続的に回転しながら変化する一方向が、光学異方性膜３４の中心から放射状に設けられた液晶配向パターンである。

なお、図１２においても、図２と同様、光配向膜の表面の液晶化合物３０のみを示すが、光学異方性膜３４においては、図１に示されるように、この光配向膜の表面の液晶化合物３０から、液晶化合物３０が積み重ねられた構造を有するのは、前述のとおりである。
図１２に示す光学異方性膜３４において、液晶化合物３０の光学軸（図示省略）は、液晶化合物３０の長手方向である。
光学異方性膜３４では、液晶化合物３０の光学軸の向きは、光学異方性膜３４の中心から外側に向かう多数の方向、例えば、矢印Ａ１で示す方向、矢印Ａ２で示す方向、矢印Ａ３で示す方向…に沿って、連続的に回転しながら変化している。
この液晶配向パターンを有する光学異方性膜３４に入射した円偏光は、液晶化合物３０の光学軸の向きが異なる個々の局所的な領域において、それぞれ、絶対位相が変化する。
この際に、それぞれの絶対位相の変化量は、円偏光が入射した液晶化合物３０の光学軸の向きに応じて異なる。

このような、同心円状の液晶配向パターン、すなわち、放射状に光学軸が連続的に回転して変化する液晶配向パターンを有する光学異方性膜３４は、液晶化合物３０の光学軸の回転方向および入射する円偏光の方向に応じて、入射光を、発散光または集束光として透過できる。
すなわち、光学異方性膜の液晶配向パターンを同心円状とすることにより、本発明の光学素子は、例えば、凸レンズまたは凹レンズとして機能を発現する。

図１２に示す光学異方性膜３４におけるそれぞれの液晶配向パターンは上述した光学異方性膜１６と同様の構成の液晶配向パターンであるため、光学異方性膜３４は上述した要件ＸおよびＹ１を満たす。要件ＸおよびＹ１の詳細については、上述した通りである。
なお、放射状に光学軸が連続的に回転し変化する液晶配向パターンを有する光学異方性膜においては、要件Ｙ１における基準暗線は、液晶配向パターンが延びる方向と平行な暗線のうち偏光顕微鏡観察領域内において最も同心円状の中心側に位置する暗線を基準暗線とする。

図１３に、光配向膜に、このような同心円状の配向パターンを形成する露光装置の一例を概念的に示す。
露光装置８０は、レーザー８２を備えた光源８４と、レーザー８２からのレーザー光ＭをＳ偏光ＭＳとＰ偏光ＭＰとに分割する偏光ビームスプリッター８６と、Ｐ偏光ＭＰの光路に配置されたミラー９０ＡおよびＳ偏光ＭＳの光路に配置されたミラー９０Ｂと、Ｓ偏光ＭＳの光路に配置されたレンズ９２と、偏光ビームスプリッター９４と、λ／４板９６とを有する。

偏光ビームスプリッター８６で分割されたＰ偏光ＭＰは、ミラー９０Ａによって反射されて、偏光ビームスプリッター９４に入射する。他方、偏光ビームスプリッター８６で分割されたＳ偏光ＭＳは、ミラー９０Ｂによって反射され、レンズ９２によって集光されて偏光ビームスプリッター９４に入射する。
Ｐ偏光ＭＰおよびＳ偏光ＭＳは、偏光ビームスプリッター９４で合波されて、λ／４板９６によって偏光方向に応じた右円偏光および左円偏光となって、支持体１２上の塗膜（光配向膜前駆体）１８に入射する。
ここで、右円偏光と左円偏光の干渉により、塗膜１８に照射される光の偏光状態が干渉縞状に周期的に変化するものとなる。同心円の内側から外側に向かうにしたがい、左円偏光と右円偏光の交差角が変化するため、内側から外側に向かってピッチが変化する露光パターンが得られる。これにより、塗膜１８において、配向状態が周期的に変化する同心円状の配向パターンが得られる。

上記図１および２に示す光学異方性膜１６では液晶配向パターンの１周期の長さが一定である態様について述べたが、図１４および１５に示すように、液晶配向パターンにおける光学軸の向きが連続的に回転しながら変化する一方向に向かって、液晶配向パターンの１周期の長さが、漸次、短くなる態様であってもよい。液晶配向パターンの１周期Λを、漸次、短くすることにより、集光するように光を透過する光学異方性膜を得ることができる。
図１４は光学異方性膜３６の液晶配向パターンが延びる方向に沿った断面であり、図１５は図１４の光学異方性膜３６の他方の表面３６Ｂの平面図である。図１４は、図１５中のＢ線－Ｂ線での断面図である。
なお、図１４においては、光学異方性膜３６の一方の表面３６Ａに最も隣接して記載される液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向き（方向）は、一方の表面３６Ａにおける液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きを表すものとする。また、図１４においては、光学異方性膜３６の他方の表面３６Ｂに最も隣接して記載される液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きは、他方の表面３６Ｂにおける液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きを表すものとする。

図１４および図１５に示す光学異方性膜３６は、図６および７に示す光学異方性膜１６と液晶配向パターンの１周期の長さが異なる点以外は、同様の構成を有する。光学異方性膜３６においては、液晶配向パターンの１周期の長さが漸次短くなっている。より具体的には、図１４および図１５に示すように、図中の右側の液晶配向パターンの１周期Λ２が、図中の左側の液晶配向パターンの１周期Λ１よりも短くなっている。

光学異方性膜３６は、液晶配向パターンの１周期の長さが異なる以外は、光学異方性膜１６と同様の構成を有しており、上述した要件Ｘを満たす。
つまり、光学異方性膜３６において、第１領域は、光学異方性膜３６の表面の法線方向から観察した際に、一方の表面３６Ａでの液晶化合物由来の光学軸と他方の表面での液晶化合物由来の光学軸とのなす角度が３°未満の領域である。
また、光学異方性膜３６において、第２領域は、光学異方性膜３６の表面の法線方向から観察した際に、一方の表面３６Ａでの液晶化合物由来の光学軸と他方の表面３６Ｂでの液晶化合物由来の光学軸とのなす角度が３°以上の領域である。
言い換えれば、光学異方性膜３６は、厚み方向に沿って液晶化合物が捩れ配向していない、または、厚み方向に沿って液晶化合物が捩れ配向し、捩れ角が３°未満である第１領域と、厚み方向に沿って液晶化合物が捩れ配向し、捩れ角が３°以上である第２領域とを有する。

また、光学異方性膜３６は、以下の要件Ｙ２を満たす。
要件Ｙ２：クロスニコル下で光学異方性膜を回転させながら偏光顕微鏡にて光学異方性膜を観察して、液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置における最も暗くなる暗線の方向をそれぞれ特定し、各位置における暗線のうち液晶配向パターンが延びる方向と平行な暗線のうち偏光顕微鏡観察領域内において最も端に位置する暗線を基準暗線とする。基準暗線から液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置における暗線の基準暗線に対する回転角度を求め、基準暗線から液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置までの距離を横軸とし、各位置における暗線の基準暗線に対する回転角度を縦軸とした直交座標に、各位置での距離および回転角度に対応する点をプロットする。プロットした複数の点を用いて最小二乗法による二次関数近似したときの近似曲線を作成し、プロットされた各点での回転角度と、プロットされた各点の距離における近似曲線の回転角度との差がそれぞれ５°以内である。
以下、上記要件Ｙ２について詳述する。

要件Ｙ２においては、上述した要件Ｙ１で説明したように、クロスニコル下で光学異方性膜を回転させながら偏光顕微鏡にて光学異方性膜を観察して、液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置における最も暗くなる暗線の向き（方向）をそれぞれ特定する。例えば、図１４および１５に示す、光学異方性膜３６の他の表面３６Ｂからクロスニコル下で偏光顕微鏡観察を行うと、光学異方性膜３６の厚み方向の液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａの方向を平均した方向において暗線が観察される。
偏光顕微鏡観察を行う際の観察領域の大きさは、縦１００μｍ×横１００μｍが好ましい。

次に、各位置における暗線のうち液晶配向パターンが延びる方向と平行な暗線のうち偏光顕微鏡観察領域内において最も端に位置する暗線を基準暗線とする。一例として、図１６に、光学異方性膜３６を上記偏光顕微鏡観察して得られる観察図を示す。図１６においては、上述したように、暗線５０が液晶配向パターンに沿って連続的に回転しながら変化している。
図１６に示す、偏光顕微鏡観察領域内においても最も端に位置する暗線は、領域Ｒ２０内に位置する暗線が該当し、この領域内に位置する暗線を基準暗線とする。

次に、基準暗線から液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置における暗線の基準暗線に対する回転角度を求め、基準暗線から液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置までの距離を横軸とし、各位置における暗線の基準暗線に対する回転角度を縦軸とした直交座標に、各位置での距離および回転角度に対応する点をプロットする。具体的には、図１７の黒点で示すように、距離を横軸に、回転角度を縦軸とした直交座標に、各位置での対応する点をプロットする。

次に、プロットした複数の点を用いて最小二乗法による二次関数近似したときの近似曲線を作成し、プロットされた各点での回転角度と、プロットされた各点の距離における近似曲線の回転角度との差がそれぞれ５°以内である。
図１７において、プロットされた黒点を用いて最小二乗法による二次関数近似したときの近似曲線を実線で表す。次に、プロットされた各点での回転角度と、その各点での距離における回帰直線が示す回転角度との差を求める。例えば、図１７に示す、プロットＰを一例として挙げると、プロットＰにおける回転角度Ｂ１と、プロットＰの距離における近似曲線が示す回転角度Ｂ２とを差ＤＢを算出し、その差が５°以内である。上記では一つのプロットＰを例に挙げたが、光学異方性膜３６においては、直交座標上のいずれのプロット点においても、上記差が５°以内である。

光学異方性膜３６において、液晶配向パターンにおける液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きは、矢印Ｘ方向のみに沿って、連続して回転している。
本発明は、これに制限はされず、例えば、液晶配向パターンが、液晶化合物由来の光学軸の向きが連続的に回転しながら変化する一方向を、内側から外側に向かう同心円状に有する、同心円状のパターンであり、かつ、液晶配向パターンにおける１周期Λを、中心から、光学軸が連続的に回転する１方向の外方向に向かって、漸次、短くする、光学異方性膜（以下、単に「特定光学異方性膜１」ともいう。）であってもよい。
このような光学異方性膜は、入射する光の偏光によって、凸レンズまたは凹レンズとしての機能を有する。
なお、特定光学異方性膜１において、上記のように液晶配向パターンの１周期Λ１を調整する方法としては、レンズ９２の屈折力（レンズ９２のＦナンバー）を調節することによって、液晶化合物由来の光学軸の向きが連続的に回転する一方向において、液晶配向パターンの１周期の長さΛを変更できる。

特定光学異方性膜１におけるそれぞれの液晶配向パターンは上述した光学異方性膜３６と同様の構成の液晶配向パターンであるため、特定光学異方性膜１は上述した要件ＸおよびＹ２を満たす。要件ＸおよびＹ２の詳細については、上述した通りである。
なお、放射状に光学軸が連続的に回転し変化する液晶配向パターンを有する光学異方性膜においては、要件Ｙ２における基準暗線は、液晶配向パターンが延びる方向と平行な暗線のうち偏光顕微鏡観察領域内において最も同心円状の中心側に位置する暗線を基準暗線とする。

本発明において、光学異方性膜を凸レンズまたは凹レンズとして作用させる場合には、下記の式を満たすのが好ましい。
Φ（ｒ）＝（π／λ）［（ｒ²＋ｆ²）^1/2－ｆ］
ここで、ｒは同心円の中心からの距離で次式ｒ＝（ｘ₂＋ｙ₂）^1/2で表される。ｘ、ｙは面内の位置を表し、（ｘ、ｙ）＝（０、０）は同心円の中心を表す。Φ（ｒ）は中心からの距離ｒにおける光学軸の角度、λは波長、ｆは設計の焦点距離を表す。

また、光学異方性膜は、厚み方向において液晶化合物の配向がねじれ性をもっていてもよい。また、光学異方性膜は、コレステリック配向を有していてもよい。

図１８に示す例は、液晶化合物の配向が捩れ性を有する例である。
図１８に示す、光学異方性膜３８は、液晶化合物由来の光学軸の向きが厚み方向に沿って捩れて回転する領域を有する（言い換えれば、厚さ方向において液晶化合物３０が捩れ配向している）以外は、図１に示す光学異方性膜１６と同様の構成を有する。すなわち、図１８に示す光学異方性膜３８を厚さ方向からみると、図２に示す例と同様に、光学異方性膜３８の面内において、液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きが連続的に回転しながら変化する液晶配向パターンを有する。
なお、図１８は、光学異方性膜３８を液晶配向パターンに沿った方向で切断した断面に該当する。また、図１８においては、光学異方性膜３８の一方の表面３８Ａに最も隣接して記載される液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向き（方向）は、一方の表面３８Ａにおける液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きを表すものとする。また、図１８においては、光学異方性膜３８の他方の表面３８Ｂに最も隣接して記載される液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向き（方向）は、他方の表面３８Ｂにおける液晶化合物３０の光学軸３０Ａの向きを表すものとする。

光学異方性膜３８は、上述した要件Ｘを満たす。以下、図１８を用いて説明する。
この断面において、光学異方性膜３８の一方の表面３８Ａにおける、ある位置を位置Ｐ１１とする。この位置Ｐ１１における液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａの向きは、Ｙ方向に沿っている。次に、図１８に示す断面において、位置Ｐ１１から光学異方性膜３８の厚み方向（図３８中のＺ方向）に沿って、位置Ｐ１１における液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａの向きと同じ方向の向きの液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａを示す位置を線で結ぶ。図１８においては、液晶化合物３０が捩れ配向しているため、位置Ｐ１１で示す液晶化合物３０由来の光学軸３０の向きと同じ方向の向きの液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａは、図１８において位置Ｐ１１から斜め方向に沿って配置されるため、図１８の白抜き矢印に向かって線が作製される。この作製された線と、光学異方性膜３８の他方の表面３８Ｂとが交わる点を位置Ｐ１２とする。次に、位置Ｐ１１と位置Ｐ１２との光学異方性膜３６の面内方向（言い換えれば、液晶配向パターンが延びる方向）の距離Ｄを算出する。

次に、光学異方性膜３８の一方の表面３８Ａにおける位置Ｘでの液晶化合物由来の光学軸と、他方の表面３８Ｂにおける位置Ｙでの液晶化合物由来の光学軸とのなす角度を求める。上記位置Ｘは、光学異方性膜３８の一方の表面３８Ａの任意の場所に位置していてもよい。また、位置Ｙは、位置Ｘから液晶配向パターンに沿って距離Ｄ離れた光学異方性膜の他方の表面における場所に位置する。
図１８に示すように、位置Ｘとして位置Ｘ１１を選択した場合、位置Ｘ１１よりも液晶配向パターンに沿って距離Ｄ離れた光学異方性膜３８の他方の表面３８Ｂにおける場所は、位置Ｙ１１に該当する。
次に、位置Ｘ１１での液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａと、位置Ｙ１１での液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａとのなす角度を算出する。位置Ｘ１１での液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａの向き、および、位置Ｙ１１での液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａの向きは、いずれもＹ方向を向いている。よって、位置Ｘ１１での液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａと位置Ｙ１１での液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａとのなす角度は、０°となる。つまり、図１８に示す、位置Ｘ１１および位置Ｙ１１が位置する領域においては、光学異方性膜３８の一方の表面３８Ａでの液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａと、他方の表面３８Ｂでの液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａとのなす角度は０°を示し、光学異方性膜３６は、第１領域を有する。

次に、位置Ｘとして位置Ｘ１２を選択した場合、位置Ｘ１２よりも液晶配向パターンに沿って距離Ｄ離れた光学異方性膜３８の他方の表面３８Ｂにおける場所は、位置Ｙ１２に該当する。
次に、位置Ｘ１２での液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａと、位置Ｙ１２での液晶化合物３０由来の光学軸３０Ａとのなす角度を算出する。図１９に、厚み方向から観察した際の、位置Ｘ１２での液晶化合物３０の光学軸３０ＡＸ１２と位置Ｙ１２での液晶化合物３０の光学軸３０ＡＹ１２とを重ねた図を示す。図１９に示すように、光学軸３０ＡＸ１２と光学軸３０ＡＹ１２とは所定の角度をなし、その角度は３°以上となる。つまり、位置Ｘ１２および位置Ｙ１２が位置する領域においては、光学異方性膜３８の一方の表面３８Ａでの液晶化合物３０由来の光学軸３０ＡＸ１２と、他方の表面３８Ｂでの液晶化合物３０由来の光学軸３０ＡＹ１２とが、３°以上を示す。つまり、光学異方性膜３８は、第２領域を有する。

上述したように、光学異方性膜３８は、第１領域および第２領域の両方を有する。
図１８においては、光学異方性膜３８の一部の領域に関して第１領域および第２領域のいずれかであることを示したが、光学異方性膜３８の一方の表面３８Ａ側に配向膜を配置して光学異方性膜３８を形成する場合には、光学異方性膜３８においては、一方の表面３８Ａでの液晶化合物３０由来の光学軸が液晶配向パターンに略平行または略直交である場合には、主に、第１領域に該当し、それ以外の領域は第２領域に該当しやすい。
そのため、光学異方性膜３８においては、液晶配向パターンにおける１周期の間に、第１領域、第２領域、第１領域、および、第２領域がこの順に現れる。つまり、光学異方性膜１６においては、第１領域と第２領域とが交互に現れる。

また、光学異方性膜３８は、上述した要件Ｙ１を満たす。
光学異方性膜３８は液晶配向パターンを有することから、上述した光学異方性膜１６と同様に、液晶配向パターンに沿って、暗線が連続的に回転しながら変化している暗線パターンが観察される。そこで、上述した手順に従って、要件Ｙ１を満たすことを確認できる。

このように、光学異方性膜を、厚さ方向において液晶化合物がねじれ配向している構成とするためには、光学異方性膜を形成するための液晶組成物にキラル剤を含ませる方法が挙げられる。

キラル剤（キラル剤）は液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル剤は、化合物によって誘起する螺旋の捩れ方向および螺旋誘起力（Ｈｅｌｉｃａｌ ｔｗｉｓｔｉｎｇ ｐｏｗｅｒ：ＨＴＰ）が異なるため、目的に応じて選択すればよい。
キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４－３項、ＴＮ（ｔｗｉｓｔｅｄ ｎｅｍａｔｉｃ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）用キラル剤、１９９頁、日本学術振興会第１４２委員会編、１９８９に記載）、イソソルビド、および、イソマンニド誘導体等を用いることができる。
キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物または面性不斉化合物もキラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファン、および、これらの誘導体が含まれる。キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤と液晶化合物とがいずれも重合性基を有する場合は、重合性キラル剤と重合性液晶化合物との重合反応により、重合性液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、キラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性キラル剤が有する重合性基は、重合性液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であるのが好ましい。従って、キラル剤の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であるのが好ましく、不飽和重合性基であるのがより好ましく、エチレン性不飽和重合性基であるのがさらに好ましい。
また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。

キラル剤が光異性化基を有する場合には、塗布、配向後に活性光線等のフォトマスク照射によって、発光波長に対応した所望のねじれ配向を形成することができるので好ましい。光異性化基としては、フォトクロッミック性を示す化合物の異性化部位、アゾ基、アゾキシ基、または、シンナモイル基が好ましい。具体的な化合物として、特開２００２－０８０４７８号公報、特開２００２－０８０８５１号公報、特開２００２－１７９６６８号公報、特開２００２－１７９６６９号公報、特開２００２－１７９６７０号公報、特開２００２－１７９６８１号公報、特開２００２－１７９６８２号公報、特開２００２－３３８５７５号公報、特開２００２－３３８６６８号公報、特開２００３－３１３１８９号公報、および、特開２００３－３１３２９２号公報等に記載の化合物を用いることができる。

液晶組成物における、キラル剤の含有量は、液晶化合物の含有モル量に対して０．０１～２００モル％が好ましく、１～３０モル％がより好ましい。

図１８においては、液晶配向パターンの１周期の長さが一定である態様について述べたが、液晶配向パターンにおける光学軸の向きが連続的に回転しながら変化する一方向に向かって、液晶配向パターンの１周期の長さが、漸次、短くなる態様であってもよい。
以下、光学異方性膜３８において、さらに液晶配向パターンにおける光学軸の向きが連続的に回転しながら変化する一方向に向かって、液晶配向パターンの１周期の長さが、漸次、短くなる場合を特定光学異方性膜２と呼ぶ。
特定光学異方性膜２は、液晶配向パターンの１周期の長さが異なる以外は、光学異方性膜３８と同様の構成を有しており、上述した要件Ｘを満たす。
また、特定光学異方性膜２は、上述した光学異方性膜３６と同様の暗線パターンを示すことから、要件Ｙ２を満たす。

また、図１８においては、液晶化合物３０の捩じり方向が１方向である態様について説明したが、本発明ではこの態様には制限されない。
本発明においては、例えば、図２０に示す光学異方性膜４０のように、厚み方向に沿って捩れ方向が互いに異なる領域を有していてもよい。光学異方性膜４０においては、図中の下側の領域（一方の表面４０Ａ側の領域）である領域４０１における液晶化合物３０の捩れ方向と、図中の上側の領域（他方の表面４０Ｂ側の領域）である領域４０２における液晶化合物３０の捩れ方向とが逆になっている。つまり、光学異方性膜４０は、液晶化合物３０由来の光学軸の向きが厚み方向に沿って捩れて回転する領域Ａ（領域４０１に相当）と、液晶化合物３０由来の光学軸の向きが厚み方向に沿って捩れて回転する領域Ｂ（領域４０２に相当）とを有し、領域Ａにおける液晶化合物３０由来の光学軸の捩れ方向と領域Ｂにおける液晶化合物３０由来の光学軸の捩れ方向とが逆向きである態様に該当する。

なお、図２０は、光学異方性膜４０を液晶配向パターンに沿った方向で切断した断面に該当する。また、図２０においては、光学異方性膜４０の一方の表面４０Ａに最も隣接して記載される液晶化合物３０の光学軸の向き（方向）は、一方の表面４０Ａにおける液晶化合物３０の光学軸の向きを表すものとする。また、図２０においては、光学異方性膜４０の他方の表面４０Ｂに最も隣接して記載される液晶化合物３０の光学軸の向き（方向）は、他方の表面４０Ｂにおける液晶化合物３０の光学軸の向きを表すものとする。

光学異方性膜４０においては、上述した要件Ｘを満たす。
要件Ｘについては、上述した通りであるが、光学異方性膜４０における距離Ｄの算出方法を図２０に示す。
この断面において、光学異方性膜４０の一方の表面４０Ａにおける、ある位置を位置Ｐ２１とする。この位置Ｐ２１における液晶化合物３０由来の光学軸は、Ｙ方向に沿っている。次に、図２０に示す断面において、位置Ｐ２１から光学異方性膜４０の厚み方向（図４０中のＺ方向）に沿って、位置Ｐ２１における液晶化合物３０由来の光学軸の向きと同じ方向の向きの液晶化合物３０由来の光学軸を示す位置を線で結ぶ。図２０においては、液晶化合物３０が捩れ配向しているため、位置Ｐ２１で示す液晶化合物３０由来の光学軸の向きと同じ方向の向きの液晶化合物３０由来の光学軸は図２０において位置Ｐ２１から斜め方向に沿って配置されるため、図２０の白抜き矢印に向かって線が作製される。この作製された線と、光学異方性膜４０の他方の表面４０Ｂとが交わる点を位置Ｐ２２とする。次に、位置Ｐ２１と位置Ｐ２２との光学異方性膜４０の面内方向（言い換えれば、液晶配向パターンが延びる方向）の距離Ｄを算出する。
算出された距離Ｄをもとに、上述した手順に従って、光学異方性膜４０が第１領域および第２領域を有することが確認される。

また、光学異方性膜４０は、上述した要件Ｙ１を満たす。
光学異方性膜４０は液晶配向パターンを有することから、上述した光学異方性膜１６と同様に、液晶配向パターンに沿って、暗線が連続的に回転しながら変化している暗線パターンが観察される。そこで、上述した手順に従って、要件Ｙ１を満たすことを確認できる。

図２０においては、液晶化合物の捩れ方向が逆である２つの領域を有する態様について述べたが、光学異方性膜は、液晶化合物が捩れ配向している領域と、液晶化合物が捩れ配向していない領域とを有していてもよい。
例えば、図２１に示すように、光学異方性膜４２は、２つの液晶化合物が捩れ配向している領域（領域４２１および領域４２３）の間に、液晶化合物が捩れ配向していない領域（領域４２２）が配置されていてもよい。より具体的には、光学異方性膜４２においては、図中の下側の領域（一方の表面４２Ａ側の領域）である領域４２１においては液晶化合物３０が捩れ配向しており、図中の真ん中の領域４２２では液晶化合物３０が捩れ配向しておらず、図中の上側の領域（他方の表面４２Ｂ側の領域）である領域４２３においては液晶化合物３０が捩れ配向している。なお、領域４２１における液晶化合物３０の捩れ方向と、領域４２３における液晶化合物３０の捩れ方向とは逆向きである。

また、上記では液晶化合物が捩れ配向する態様について述べたが、捩れ角度が３６０°以上となって、コレステリック配向していてもよい。

上述した光学異方性膜および光学素子は、種々の用途に適用できる。例えば、光学装置における光路変更部材、光集光素子、所定方向への光拡散素子、および、回折素子等の、入射方向とは異なる方向に光を透過する各種の用途に利用可能である。
また、上述した光学異方性膜および光学素子は、光源または検出器と組み合わせて、光学システム（例えば、光センサーの発信部または受光部）として用いることもできる。

なお、本発明の光学異方性膜は、可視光を透過して屈曲させる光学素子に好適に利用できるが、可視光以外にも紫外光または／および赤外光を透過して屈曲させる光学素子にも好適に利用できる。

以上、本発明の光学異方性膜について詳細に説明したが、本発明は上述の例に制限はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいのは、もちろんである。

以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、使用量、物質量、割合、処理内容、および、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により制限的に解釈されるべきものではない。

＜比較例１＞
（配向膜の形成）
支持体としてガラス基材を用意した。
支持体上に、下記の光配向膜形成用組成物を、スピンコータを用いて、２５００ｒｐｍにて３０秒間塗布した。光配向膜形成用組成物が塗膜された支持体を６０℃のホットプレート上で６０秒間乾燥し、塗膜を形成した。

光配向膜形成用組成物
――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記光配向用素材 １．００質量部
水 １６．００質量部
ブトキシエタノール ４２．００質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル ４２．００質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――

－光配向用素材－

（光配向膜の作製）
図３に示す露光装置を用いて塗膜を露光して、図２１で示すような配向パターン（図中、右方向に行くにしたがって、一定の回転速度で矢印が回転しているパターン（理想パターン））を有する光配向膜Ｐ－１を形成した。
露光装置において、レーザーとして波長（３２５ｎｍ）のレーザー光を出射するものを用いた。干渉光による露光量を３００ｍＪ／ｃｍ²とした。なお、２つのレーザー光およびの干渉により形成される配向パターンの１周期Λ（光学軸が１８０°回転する長さ）が、２μｍとなるように、２つの光の交差角（交差角α）を調節した。

（光学異方性膜の形成）
液晶組成物として、下記の液晶組成物ＬＣ－１を調製した。

液晶組成物ＬＣ－１
――――――――――――――――――――――――――――――――――
液晶化合物Ｌ－１ １００．００質量部
重合開始剤（ＢＡＳＦ製、Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７） ３．００質量部
メチルエチルケトン ３３０．６０質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――

液晶化合物Ｌ－１（以下の化合物の混合物）

なお、液晶化合物Ｌ－１の相転移温度は、液晶化合物をホットステージ上で加熱し、偏光顕微鏡によるテクスチャー観察によって求めた。その結果、結晶相－ネマチック相転移温度は７９℃、ネマチック相－等方相転移温度は１４４℃であった。
また、液晶化合物Ｌ－１のΔｎは、液晶化合物を、くさび型セルに注入し、これに波長５５０ｎｍのレーザー光を照射し、透過光の屈折角を測定することで測定した。測定温度は６０℃とした。液晶化合物Ｌ－１のΔｎは０．１６であった。

光配向膜Ｐ－１上に、上記の液晶組成物ＬＣ－１を、スピンコータを用いて、８００ｒｐｍで１０秒間塗布した。液晶組成物ＬＣ－１の塗膜をホットプレート上で８０℃にて２分間（１２０ｓｅｃ）加熱した。
その後、８０℃にて、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて波長３６５ｎｍの紫外線を３００ｍＪ／ｃｍ²の照射量で塗膜に照射することにより、液晶組成物ＬＣ－１を硬化して液晶化合物の配向を固定化し、光学異方性膜Ｃ１ａ（膜厚：０．４μｍ）を形成した。
同様の手順で、得られた光学異方性膜Ｃ１ａ上に、液晶組成物の塗布、加熱および紫外線照射を複数回繰り返すことで、光学異方性膜Ｃ１（膜厚：２．５μｍ）を得た。

＜実施例１＞
配向膜露光におけるレーザー光の偏光状態を調整し、配向パターンを図２２の実線で示すような配向パターンに調整した以外は、比較例１と同様の手順に従って、光学異方性膜１を形成した。図２２中の破線パターンは図２１中の矢印のパターンを表しており、図２２の実線で示すように、実施例１で使用した配向パターンは距離に応じて一定の回転速度で回転する比較例１のパターン（理想パターン）に対して、ずれていた。

＜比較例２＞
図１３に示す露光装置を用いて、光配向膜に図２１で示すような配向パターンが得られるように調整した以外は、比較例１と同様の手順に従って、光学異方性膜Ｃ２を形成した。なお、同パターンは同心円状に広がり（図１２参照）、さらに、液晶配向パターンの１周期の長さが、外周側に近づくに従って漸次、短くなっていた。

＜実施例２＞
配向膜露光におけるレーザー光の偏光状態を調整し、配向パターンを図２２で示すような配向パターンに調整した以外は、比較例２と同様の手順に従って、光学異方性膜２を形成した。なお、同パターンは同心円状に広がり（図１２参照）、さらに、液晶配向パターンの１周期の長さが、外周側に近づくに従って漸次、短くなっていた。

＜要件Ｘの適否判定＞
各実施例および比較例にて得られた光学異方性膜に対して、液晶配向パターンに沿ってウルトラミクロトーム加工を行い、光学異方性膜の断面を露出させた。得られた光学異方性膜の断面試料の表面をＡＦＭにより観察し、得られた像から液晶化合物由来の光学軸の方位角分布を算出した。
次に、上述した要件Ｘの手順に従って、第１領域および第２領域の両方が含まれるか否かを確認した。要件Ｘを満たす場合（光学異方性膜が第１領域および第２領域の両方を含む場合）を「Ａ」、要件Ｘを満たさない場合（光学異方性膜が第１領域および第２領域のいずれか一方のみしか含まない場合）を「Ｂ」とした。
なお、実施例１および２においては、液晶配向パターンが延びる方向に沿って、第１領域および第２領域が交互に現れることが確認された。なお、液晶配向パターンの１周期において、第１領域および第２領域がそれぞれ少なくとも２つ確認された。

＜要件Ｙ１および要件Ｙ２の適否判定＞
各実施例および比較例にて得られた光学異方性膜に対して、上述した要件Ｙ１または要件Ｙ２の手順に従って、クロスニコル下にて偏光顕微鏡観察（観察領域：縦１００μｍ×横１００μｍ）を行い、要件Ｙ１または要件Ｙ２を満たすか否か確認した。要件Ｙ１または要件Ｙ２を満たす場合を「Ａ」、要件Ｙ１および要件Ｙ２のいずれも満たさない場合を「Ｂ」とした。
なお、上記偏光顕微鏡観察の具体的な方法としては、以下の通りである。
まず、偏光顕微鏡に１００倍の対物レンズ（ＮＡ値０．９）および顕微鏡デジタルカメラ（ニコン社製ＤＳ－Ｒｉ２）を取り付け、クロスニコル下で光学異方性膜を撮影した。光学異方性膜を０°から１８０°まで５°刻みに回転し、各々の角度で撮影することで、３７枚の画像データを得た。得られた画像データから、光学異方性膜の面内各箇所における輝度変化が得られ、画像が一番暗くなる角度として消光角度を得て、その角度の線を暗線として特定した。得られた暗線は、液晶配向パターンに沿って、暗線が連続的に回転しながら変化していた。
なお、比較例１および実施例１においては、作成した直交座標中の複数のプロット点を用いて最小二乗法により回帰直線を作成し、その回帰直線を用いて上述したように各位置での回転角度との差を求めた。
また、比較例２および実施例２においては、作成した直交座標中の複数のプロット点を用いて最小二乗法による二次関数近似したときの近似曲線を作成し、その近似曲線を用いて上述したように各位置での回転角度との差を求めた。

＜回折効率評価＞
光源としてレーザーポインタ（波長６５０ｎｍ）を用意し、光源の出射光を偏光板および４分の１波長板を介して、本発明の光学異方性膜に対して表に記載の入射角度θinから入射し、１次回折透過光の強度をパワーメーターで測定した。
次に、光学異方性膜に対する入射角度を表に記載の入射角度θinから５°変化させたうえで、同様の測定を行った。
回折効率の変化率、つまり、入射角度θin＋５°における回折効率と、入射角度θinにおける回折効率との比に関して以下の評点をつけた。
表１においては、以下の通り。
Ａ：比較例１に対して回折効率の変化率が小さい
Ｂ：比較例１に対して回折効率の変化率と同じまたは大きい
表２においては、以下の通り。
Ａ：比較例２に対して回折効率の変化率が小さい
Ｂ：比較例２に対して回折効率の変化率が同じまたは大きい

表１に示すように、本発明の光学異方性膜は所望の効果を示した。

１０ 光学素子
１２ 支持体
１４ 光配向膜
１６，３４，３６，３８，４０，４２ 光学異方性膜
１８ 塗膜
３０ 液晶化合物
３０Ａ 光学軸
５０ 暗線
６０，８０ 露光装置
６２，８２ レーザー
６４，８４ 光源
６８ ビームスプリッター
７０Ａ，７０Ｂ，９０Ａ，９０Ｂ ミラー
７２Ａ，７２Ｂ，９６ λ／４板
８６，９４ 偏光ビームスプリッター
９２ レンズ
Ｑ１，Ｑ２ 絶対位相
Ｅ１，Ｅ２ 等位相面

Claims (10)

1. 重合性基を有する液晶化合物を含む液晶組成物の硬化層からなる光学異方性膜であって、
   前記光学異方性膜の厚みが、１．５μｍ以上であり、
   前記光学異方性膜が、前記液晶化合物由来の光学軸の向きが前記光学異方性膜の面内の少なくとも一方向に沿って連続的に回転しながら変化している液晶配向パターンを有し、
   以下の要件Ｘと、要件Ｙ１または要件Ｙ２とを満たす、光学異方性膜。
   要件Ｘ：前記液晶配向パターンが延びる方向に沿った前記光学異方性膜の断面において、前記光学異方性膜の一方の表面における任意の位置を位置Ｐ１とし、前記位置Ｐ１から前記光学異方性膜の他方の表面に向かって、前記位置Ｐ１における前記液晶化合物由来の光学軸の向きと同じ方向の向きの前記液晶化合物由来の光学軸を示す位置を結んで作成した線と前記光学異方性膜の他方の表面とが交わる位置を位置Ｐ２とし、前記位置Ｐ１と前記位置Ｐ２との前記光学異方性膜の面内方向の距離を距離Ｄとした際に、前記光学異方性膜の前記一方の表面における位置Ｘでの前記液晶化合物由来の光学軸と、前記位置Ｘよりも前記液晶配向パターンが延びる方向に沿って距離Ｄ離れた前記光学異方性膜の前記他方の表面における位置Ｙでの前記液晶化合物由来の光学軸とがなす角度が３°未満を示す第１領域、および、前記なす角度が３°以上の第２領域を前記光学異方性膜が有する。
   要件Ｙ１：偏光顕微鏡にてクロスニコル下で前記光学異方性膜を観察して、前記液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置における最も暗くなる暗線の向きをそれぞれ特定し、前記各位置における前記暗線のうち前記液晶配向パターンが延びる方向と平行な暗線のうち前記偏光顕微鏡観察領域内において最も端に位置する暗線を基準暗線とする。前記基準暗線から前記液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置における前記暗線の前記基準暗線に対する回転角度を求め、前記基準暗線から前記液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置までの距離を横軸とし、前記各位置における前記暗線の前記基準暗線に対する回転角度を縦軸とした直交座標に、各位置での前記距離および前記回転角度に対応する点をプロットし、前記プロットした複数の点を用いて最小二乗法により回帰直線を作成し、プロットされた各点での前記回転角度と、プロットされた各点の距離における回帰直線の回転角度との差がそれぞれ５°以内である。
   要件Ｙ２：偏光顕微鏡にてクロスニコル下で前記光学異方性膜を観察して、前記液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置における最も暗くなる暗線の向きをそれぞれ特定し、前記各位置における前記暗線のうち前記液晶配向パターンが延びる方向と平行な暗線のうち前記偏光顕微鏡観察領域内において最も端に位置する暗線を基準暗線とする。前記基準暗線から前記液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置における前記暗線の前記基準暗線に対する回転角度を求め、前記基準暗線から前記液晶配向パターンが延びる方向に沿った各位置までの距離を横軸とし、前記各位置における前記暗線の前記基準暗線に対する回転角度を縦軸とした直交座標に、前記各位置での前記距離および前記回転角度に対応する点をプロットし、前記プロットした複数の点を用いて最小二乗法による二次関数近似したときの近似曲線を作成し、プロットされた各点での前記回転角度と、プロットされた各点の距離における近似曲線の回転角度との差がそれぞれ５°以内である。
2. 前記液晶配向パターンが延びる方向に沿って、前記液晶組成物由来の光学軸の向きが面内で１８０°回転する長さを１周期とした際に、
   前記液晶配向パターンにおける前記光学軸の向きが連続的に回転しながら変化する前記一方向に向かって、前記液晶配向パターンの１周期の長さが、漸次、短くなり、
   前記要件Ｙ２を満たす、請求項１に記載の光学異方性膜。
3. 前記光学異方性膜が、前記液晶配向パターンが延びる方向に沿って、前記第１領域および前記第２領域を交互に有する、請求項１または２に記載の光学異方性膜。
4. 前記液晶配向パターンが延びる方向に沿って、前記液晶組成物由来の光学軸の向きが面内で１８０°回転する長さを１周期とした際に、
   前記光学異方性膜が、前記液晶配向パターンが延びる方向に沿って、前記第１領域および前記第２領域を交互に有し、かつ、１周期のうちに、前記第１領域と前記第２領域とを少なくとも２つずつ有する、請求項１～３のいずれか１項に記載の光学異方性膜。
5. 前記液晶配向パターンが延びる方向に沿って、前記液晶組成物由来の光学軸の向きが面内で１８０°回転する長さを１周期とした際に、
   前記１周期の長さの最小値が２０μｍ以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の光学異方性膜。
6. 前記液晶配向パターンが延びる方向に沿って、前記液晶組成物由来の光学軸の向きが面内で１８０°回転する長さを１周期とした際に、
   前記光学異方性膜の厚みが、前記１周期の長さの最小値の１／４倍よりも大きい、請求項１～５のいずれか１項に記載の光学異方性膜。
7. 前記液晶配向パターンが、前記液晶化合物由来の光学軸の向きが連続的に回転しながら変化する一方向を、内側から外側に向かう同心円状に有する、同心円状のパターンである、請求項１～６のいずれか１項に記載の光学異方性膜。
8. 前記光学異方性膜が、前記液晶化合物由来の光学軸の向きが厚み方向に沿って捩れて回転する領域Ａと、前記液晶化合物由来の光学軸の向きが厚み方向に沿って捩れて回転する領域Ｂとを有し、
   前記領域Ａにおける前記液晶化合物由来の光学軸の捩れ方向と前記領域Ｂにおける前記液晶化合物由来の光学軸の捩れ方向とが逆向きである、請求項１～７のいずれか１項に記載の光学異方性膜。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の光学異方性膜を有する光学素子。
10. 請求項１～８のいずれか１項に記載の光学異方性膜または請求項９に記載の光学素子と、光源または検出器を有する光学システム。

Images