JP2004037543A - 液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板および液晶プロジェクター用偏光変換素子 - Google Patents

Abstract

【課題】全可視光領域において輝度やコントラストの高い液晶プロジェクターを得ることができ、耐熱性および耐湿性に優れ、長期間にわたって安定な特性が得られる液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板を提供すること。
【解決手段】上記の課題は、複数の透明層が一体的に積層された積層体よりなり、当該積層体における少なくとも二つの透明層が環状オレフィン系樹脂よりなる位相差フィルムにより形成されていることを特徴とする液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板によって解決される。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板および液晶プロジェクター用偏光変換素子に関する。さらに詳しくは、光線波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの全波長領域（全可視光領域）において輝度およびコントラストが高い液晶プロジェクターを得ることができ、耐熱性および耐湿性に優れ長期間にわたって安定な特性が得られる液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板およびこの液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板を具えた液晶プロジェクター用偏光変換素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクターに用いられる偏光変換素子は、入射される自然光を、偏光面が互いに直交するＰ偏光光およびＳ偏光光に分離し、分離されたＰ偏光光およびＳ偏光光のいずれか一方の偏光面を実質的に９０度回転させることにより、出射される当該偏光光における偏光面の角度を他方の偏光光における偏光面と一致させる機能を有するものである。このような偏光変換素子によれば、得られる偏光光の大部分を利用することができるので、液晶プロジェクターにおいて高い光の利用効率を得られる。
このような偏光変換素子において、入射される偏光光における偏光面を実質的に９０度回転させる手段としては、１／２波長板と称される波長板が用いられている。この波長板は、光の波長λに対し（Ｘ＋１／２）λ（Ｘは０または１以上の整数を表す。）またはこれに近似した値の位相差（以下、「特定の位相差」という。）を与えるものであり、このような波長板としては、従来、水晶製のものが使用されていた。
しかしながら、水晶製の波長板は加工コストなどの関係で価格が高いという問題がある。そこで、水晶製の波長板に代わって、ポリカーボネートなどの透明樹脂よりなるフィルムに延伸加工などを施した位相差フィルムを波長板として使用することが試みられている。
【０００３】
而して、輝度およびコントラストが高い液晶プロジェクターを得るためには、波長板として用いられる位相差フィルムは、全可視光領域の光に対して特定の位相差を与えるものであることが必要である。然るに、従来の位相差フィルムでは、ある波長の光に対しては目的とする特定の位相差を与えることができ、これにより偏光光の偏光面を高効率で実質的に９０度回転させることができるものの、それ以外の波長の光に対しては得られる位相差が特定の位相差から大きく逸脱するために、入射される偏光光における偏光面に対する出射される偏光光における偏光面の角度が、９０度から大きくずれてしまう、という問題がある。
そこで、斯かる問題を解決し、広範囲にわたる波長の光に対して、特定の位相差を与えることができ、これにより、偏光光における偏光面を実質的に９０度回転させることが可能な波長板として、複数の位相差フィルムを、各々の光軸が交差するよう積層してなるものが提案されている。
【０００４】
しかしながら、このような波長板においては、以下のような問題がある。
従来、透明樹脂製の位相差フィルムとしては、例えばポリカーボネート系樹脂フィルム、トリアセチルアセテート樹脂フィルムおよびアクリル系樹脂フィルムなどが用いられている。
然るに、ポリカーボネート系樹脂フィルムにおいては、光弾性係数が大きいものであって、温度や応力の変動によって位相差が変動する範囲が大きいため、位相差フィルムの製造工程において熱履歴や圧力履歴を受けることにより、所期の位相差値が得られないことがある。
また、トリアセチルアセテート樹脂フィルムやアクリル系樹脂フィルムにおいては、耐熱性が低く、また、吸水性が高いものであるため、使用時の温度や湿度の変化によって位相差値が所期の値から変動したり、積層した位相差フィルムの各光軸の交差する角度が所期の値からずれたりしてしまい、その結果、長期間にわたって安定な特性を得ることが困難である。
以上のような理由から、全可視光領域において安定して特定の位相差を与えることができ、しかもこのような特性が長期間にわたって安定して保持される、透明樹脂製の位相差フィルムからなる波長板は実現されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、全可視光領域において輝度およびコントラストが高い液晶プロジェクターを得ることができ、耐熱性および耐湿性に優れ、長期間にわたって安定な特性が得られる優れた液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板およびこの液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板を具えた液晶プロジェクター用偏光変換素子を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板は、複数の透明層が一体的に積層された積層体よりなり、当該積層体における少なくとも二つの透明層が環状オレフィン系樹脂よりなる位相差フィルムにより形成されていることを特徴とする。
また本発明の液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板においては、環状オレフィン系樹脂が、下記一般式（１）で表される単量体から得られる重合体、または下記一般式（１）で表される単量体およびこれと共重合可能な単量体から得られる共重合体であることが好ましい。
【０００７】
【化２】

【０００８】
（式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜３０の炭化水素基、またはその他の１価の有機基であり、それぞれ同一または異なっていてもよい。Ｒ^１とＲ^２またはＲ^３とＲ^４は、一体化して２価の炭化水素基を形成してもよく、Ｒ^１またはＲ^２とＲ^３またはＲ^４とは互いに結合して、単環または多環構造を形成してもよい。ｍは０または正の整数であり、ｐは０または正の整数である。）
【０００９】
本発明の液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板においては、光線波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの全波長領域において、下記式（ａ）の値が（０．４０〜０．５５）＋Ｘ（Ｘは０または１以上の整数）であることが好ましい。
【００１０】
【数３】
式（ａ）
Ｒｅ（λ）／λ
（式中、λは光線波長、Ｒｅ（λ）は当該光線波長におけるｎｍで表された位相差値である。）
【００１１】
本発明の液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板においては、光線波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの全波長領域において、入射される偏光光における偏光面に対する出射される偏光光における偏光面の角度が９０度±１０度の範囲内であることが好ましい。
【００１２】
本発明の液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板においては、位相差フィルムにより形成された透明層に対する偏光光の入射角度をθ度とし、当該透明層の面上において、入射される偏光光における偏光面と当該透明層の光軸とのなす角度をα度としたとき、下記式（ｂ）で算出されるβの値が５〜８０度であることが好ましい。
【００１３】
【数４】
式（ｂ）
β＝ｔａｎ^−１（ｔａｎα／ｃｏｓθ）
【００１４】
本発明の液晶プロジェクター用偏光変換素子は、上記のいずれかに記載の液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板を具えてなることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板は、環状オレフィン系樹脂よりなる位相差フィルムにより形成された、透明層を２層以上有する積層体からなるものである。
【００１６】
〔環状オレフィン系樹脂〕
位相差フィルムを構成する環状オレフィン系樹脂としては、下記▲１▼〜▲６▼のような（共）重合体を用いることが好ましい。
▲１▼上記一般式（１）で表される単量体（以下、「特定単量体」という。）の開環重合体（以下、「特定の開環重合体」という。）。
▲２▼特定単量体と共重合性単量体との開環共重合体（以下、「特定の開環共重合体」という。）。
▲３▼上記特定の開環重合体または特定の開環共重合体の水素添加（共）重合体（以下、「特定の水素添加（共）重合体」という。）。
▲４▼上記特定の開環重合体または特定の開環共重合体をフリーデルクラフト反応により環化した後、水素添加した（共）重合体（以下、「特定の環化水素添加（共）重合体」という。）。
▲５▼特定単量体の付加重合体（以下、「特定の付加重合体」という。）。
▲６▼特定単量体とオレフィン性二重結合含有化合物との付加共重合体（以下、「特定の付加共重合体」という。）。
【００１７】
特定単量体の具体例としては、
ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
トリシクロ［５．２．１．０^２，６］−８−デセン、
トリシクロ［４．４．０．１^２，５］−３−ウンデセン、
テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
ペンタシクロ［６．５．１．１^３，６．０^２，７．０^９，１３］−４−ペンタデセン、
ペンタシクロ［７．４．０．１^２，５．１^９，１２．０^８，１３］−３−ペンタデセン、
ペンタシクロ［８．４．０．１^２，５．１^９，１２．０^８，１３］−３−ヘキサデセン、
ヘプタシクロ［８．７．０．１^３，６．１^{１０，１７}．１^{１２，１５}．０^２，７．０^{１１，１６}］−４−エイコセン、
ヘプタシクロ［８．８．０．１^４，７．１^{１１，１８}．１^{１３，１６}．０^３，８．０^{１２，１７}］−５−ヘンエイコセン、
５−メチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５−エチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５−エチリデンビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５−フェニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
８−エチリデンテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−フェニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
【００１８】
５−フルオロビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５−フルオロメチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５−トリフルオロメチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５−ペンタフルオロエチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５，５−ジフルオロビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５，６−ジフルオロビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５，５−ビス（トリフルオロメチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５，６−ビス（トリフルオロメチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５−メチル−５−トリフルオロメチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５，５，６−トリフルオロビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５，５，６−トリス（フルオロメチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５，５，６，６−テトラフルオロビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５，５，６，６−テトラキス（トリフルオロメチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５，５−ジフルオロ−６，６−ビス（トリフルオロメチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５，６−ジフルオロ−５，６−ビス（トリフルオロメチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５，５，６−トリフルオロ−５−トリフルオロメチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５−フルオロ−５−ペンタフルオロエチル−６，６−ビス（トリフルオロメチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５，６−ジフルオロ−５−ヘプタフルオロ−イソプロピル−６−トリフルオロメチルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５−クロロ−５，６，６−トリフルオロビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５，６−ジクロロ−５，６−ビス（トリフルオロメチル）ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５，５，６−トリフルオロ−６−トリフルオロメトキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５，５，６−トリフルオロ−６−ヘプタフルオロプロポキシビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
【００１９】
８−フルオロテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−フルオロメチルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−ジフルオロメチルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−トリフルオロメチルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−ペンタフルオロエチルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８，８−ジフルオロテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８，９−ジフルオロテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８，８−ビス（トリフルオロメチル）テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^{７， １０}］−３−ドデセン、
８，９−ビス（トリフルオロメチル）テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−メチル−８−トリフルオロメチルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８，８，９−トリフルオロテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８，８，９−トリス（トリフルオロメチル）テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
【００２０】
８，８，９，９−テトラフルオロテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８，８，９，９−テトラキス（トリフルオロメチル）テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８，８−ジフルオロ−９，９−ビス（トリフルオロメチル）テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８，９−ジフルオロ−８，９−ビス（トリフルオロメチル）テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８，８，９−トリフルオロ−９−トリフルオロメチルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８，８，９−トリフルオロ−９−トリフルオロメトキシテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８，８，９−トリフルオロ−９−ペンタフルオロプロポキシテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−フルオロ−８−ペンタフルオロエチル−９，９−ビス（トリフルオロメチル）テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８，９−ジフルオロ−８−ヘプタフルオロ−イソプロピル−９−トリフルオロメチルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−クロロ−８，９，９−トリフルオロテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８，９−ジクロロ−８，９−ビス（トリフルオロメチル）テトラシクロ［４．４．０．１^２，５　　．１^７，１０］−３−ドデセン、
５−シアノビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
【００２１】
５−メトキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
５−メチル−５−メトキシカルボニルビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン、
８−メトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−エトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−ｎ−プロポキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−イソプロポキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−ｎ−ブトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−メチル−８−メトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−メチル−８−エトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−メチル−８−ｎ−プロポキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５１^７，１０］−３−ドデセン、
８−メチル−８−イソプロポキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−メチル−８−ｎ−ブトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−（２，２，２−トリフルオロエトキシカルボニル）テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセン、
８−メチル−８−（２，２，２−トリフルオロエトキシカルボニル）テトラシクロ［４．４．０．１^２，５．１^７，１０］−３−ドデセンなどを挙げることができる。ただし、本発明に用いられる特定単量体は上記の化合物に限定されるものではない。
これらの化合物は、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２２】
特定単量体のうち好ましいものは、上記一般式（１）におけるＲ^１およびＲ^３が水素原子または炭素数１〜３０、さらに好ましくは１〜１０、特に好ましくは１〜４、最も好ましくは１〜２の炭化水素基であり、Ｒ^２およびＲ^４が水素原子または一価の有機基であって、Ｒ^２およびＲ^４の少なくとも一つは極性基であるものである。また、ｍは０〜３の整数、ｐは０〜３の整数であり、より好ましくはｐ＝０、ｍ＝１〜４、さらに好ましくはｐ＝０、ｍ＝０〜２、とくに好ましくはｐ＝０、ｍ＝１である。このような条件を満足することにより、得られる環状オレフィン系樹脂の耐熱性、吸湿性および接着性のバランスが良好で、得られる位相差フィルムを積層する際にその前後における位相差の変化や各光軸が交差する角度の変化が十分に抑制される点で好ましい。
【００２３】
特定単量体における極性基としては、例えば、水酸基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、アリーロキシ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、シアノ基、アミノ基、アミド基、イミド基、トリオルガノシロキシ基、トリオルガノシリル基、アシル基、アルコキシシリル基、スルホン基、およびカルボキシル基などが挙げられる。これらの中では、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基が好ましく、重合性、熱安定性やコスト面などのバランスから、特にアルコキシカルボニル基が好ましい。さらにこれらの極性基は、二価の有機基を介して結合していてもよい。
【００２４】
特定単量体のうち、特に、Ｒ^２およびＲ^４のうち少なくとも一方が式−（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＲで表される基（以下、「特定の有機基」という。）である特定単量体により得られる環状オレフィン系樹脂は、高いガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」という。）および低い吸湿性、さらに各種材料との優れた密着性を有するものとなる点で好まい。上記の特定の有機基を示す式において、Ｒは炭素数１〜１２、さらに好ましくは１〜４、特に好ましくは１〜２の炭化水素基、最も好ましくはメチル基である。また、ｎは通常０〜５であるが、ｎの値が小さいものほど、得られる環状オレフィン系樹脂のＴｇが高くなるので好ましく、さらにｎが０である特定単量体は、その合成が容易である点で、また、得られる環状オレフィン系樹脂が高いＴｇを示すものとなる点で好ましい。
【００２５】
さらに、特定単量体は、前記一般式（１）においてＲ^１またはＲ^３がアルキル基であることが好ましく、炭素数１〜４のアルキル基、さらに好ましくは１〜２のアルキル基、特にメチル基であることが好ましく、特にこのアルキル基が、特定の有機基が結合した炭素原子と同一の炭素原子に結合されていることが好ましい。また、一般式（１）においてｍが１である特定単量体は、Ｔｇの高い環状オレフィン系樹脂が得られる点で好ましい。
特定単量体としては特に、８−メチル−８−メトキシカルボニルテトラシクロ〔４．４．０．１^２，５．１^７，１０〕−３−ドデセンが好ましい。
【００２６】
本発明において、特定の開環重合体および特定の開環共重合体（以下、両者を総称して「特定の開環（共）重合体」という。）を得るための開環重合反応は、メタセシス触媒の存在下に行われる。
このメタセシス触媒は、（ａ）成分：Ｗ、ＭｏおよびＲｅの化合物から選ばれた少なくとも１種と、（ｂ）成分：デミングの周期表ＩＡ族元素（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋなど）、ＩＩＡ族元素（例えば、Ｍｇ、Ｃａなど）、ＩＩＢ族元素（例えば、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇなど）、ＩＩＩ　Ｂ族元素（例えば、Ｂ、Ａｌなど）、ＩＶＢ族元素（例えば、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｐｂなど）、あるいはＩＶＡ族元素（例えば、Ｔｉ、Ｚｒなど）の化合物であって、少なくとも１つの該元素−炭素結合あるいは該元素−水素結合を有するものから選ばれた少なくとも１種との組み合わせからなる触媒である。また、この場合において触媒の活性を高めるために、後述の（ｃ）成分：添加剤が添加されたものであってもよい。
【００２７】
（ａ）成分として適当なＷ、ＭｏあるいはＲｅの化合物の代表例としては、ＷＣｌ_６、ＭｏＣｌ_５、ＲｅＯＣｌ_３などの特開平１−１３２６２６号公報第８頁左下欄第６行〜第８頁右上欄第１７行に記載の化合物を挙げることができる。
（ｂ）成分の具体例としては、ｎ−Ｃ_４Ｈ_９Ｌｉ、（Ｃ_２Ｈ_５）_３Ａｌ、（Ｃ_２Ｈ_５）_２ＡｌＣｌ、（Ｃ_２Ｈ_５）_１．５ＡｌＣｌ_１．５、（Ｃ_２Ｈ_５）ＡｌＣｌ_２、メチルアルモキサン、ＬｉＨなど特開平１−１３２６２６号公報第８頁右上欄第１８行〜第８頁右下欄第３行に記載の化合物を挙げることができる。
添加剤である（ｃ）成分の代表例としては、アルコール類、アルデヒド類、ケトン類、アミン類などを好適に用いることができるが、さらに特開平１−１３２６２６号公報第８頁右下欄第１６行〜第９頁左上欄第１７行に示される化合物を使用することができる。
【００２８】
メタセシス触媒の使用量としては、上記（ａ）成分と特定単量体とのモル比で「（ａ）成分：特定単量体」が、通常、１：５００〜１：５０，０００となる範囲、好ましくは１：１，０００〜１：１０，０００となる範囲とされる。
（ａ）成分と（ｂ）成分との割合は、金属原子比で「（ａ）成分：（ｂ）成分」が１：１〜１：５０、好ましくは１：２〜１：３０の範囲とされる。
（ａ）成分と（ｃ）成分との割合は、モル比で「（ａ）成分：（ｃ）成分」が１：０．００５〜１：１５、好ましくは１：０．０５〜１：７の範囲とされる。
【００２９】
特定の開環共重合体を得るための共重合性単量体の具体例としては、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどのシクロオレフィンを挙げることができる。シクロオレフィンの炭素数としては、４〜２０が好ましく、さらに好ましくは５〜１２である。これらは、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
特定の単量体と共重合性単量体の好ましい使用範囲は、重量比で「特定の単量体：共重合性単量体」が１００：０〜５０：５０であり、さらに好ましくは１００：０〜６０：４０である。
【００３０】
開環重合反応において、得られる特定の開環（共）重合体の分子量の調節は、重合温度、触媒の種類、溶媒の種類によっても行うことができるが、本発明においては、分子量調節剤を反応系に共存させることにより調節する。
ここに、好適な分子量調節剤としては、例えばエチレン、プロペン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセンなどのα−オレフィン類およびスチレンを挙げることができ、これらのうち、１−ブテン、１−ヘキセンが特に好ましい。
これらの分子量調節剤は、単独であるいは２種以上を混合して用いることができる。
分子量調節剤の使用量としては、開環重合反応に供される特定単量体１モルに対して０．００５〜０．６モル、好ましくは０．０２〜０．５モルとされる。
【００３１】
開環重合反応において用いられる溶媒（特定単量体、メタセシス触媒および分子量調節剤の溶媒）としては、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカンなどのアルカン類、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、デカリン、ノルボルナンなどのシクロアルカン類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメンなどの芳香族炭化水素、クロロブタン、ブロモヘキサン、塩化メチレン、ジクロロエタン、ヘキサメチレンジブロミド、クロロベンゼン、クロロホルム、テトラクロロエチレンなどの、ハロゲン化アルカン、ハロゲン化アリールなどの化合物、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、プロピオン酸メチル、ジメトキシエタンなどの飽和カルボン酸エステル類、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタンなどのエーテル類などを挙げることができ、これらは単独であるいは混合して用いることができる。これらのうち、芳香族炭化水素が好ましい。
反応系における溶媒の使用量としては、「溶媒：特定単量体」が重量比で、通常１：１〜１０：１となる量とされ、好ましくは１：１〜５：１となる量とされる。
【００３２】
特定の開環（共）重合体を得るための開環重合工程において、特定単量体を開環重合させる、または特定単量体と共重合性単量体とを開環共重合させてもよいが、さらに、ポリブタジエン、ポリイソプレンなどの共役ジエン化合物、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−非共役ジエン共重合体、ポリノルボルネンなどの主鎖に炭素−炭素間二重結合を２つ以上含む不飽和炭化水素系ポリマーなどの存在下に特定単量体または特定単量体と共重合性単量体とを開環（共）重合させてもよい。
【００３３】
以上のようにして得られる特定の開環（共）重合体は、本発明における環状オレフィン系樹脂としてそのままでも用いられるが、これをさらに水素添加して得られた特定の水素添加（共）重合体は、長期間にわたって安定な特性を得られる樹脂として有用である。
【００３４】
水素添加反応は、通常の方法、すなわち特定の開環（共）重合体の溶液に水素添加触媒を添加し、これに常圧〜３００気圧、好ましくは３〜２００気圧の水素ガスを０〜２００℃、好ましくは２０〜１８０℃で作用させることによって行われる。
【００３５】
水素添加触媒としては、通常のオレフィン性化合物の水素添加反応に用いられるものを使用することができる。この水素添加触媒としては、不均一系触媒および均一系触媒が挙げられる。
不均一系触媒としては、パラジウム、白金、ニッケル、ロジウム、ルテニウムなどの貴金属触媒物質を、カーボン、シリカ、アルミナ、チタニアなどの担体に担持させた固体触媒を挙げることができる。また、均一系触媒としては、ナフテン酸ニッケル／トリエチルアルミニウム、ニッケルアセチルアセトナート／トリエチルアルミニウム、オクテン酸コバルト／ｎ−ブチルリチウム、チタノセンジクロリド／ジエチルアルミニウムモノクロリド、酢酸ロジウム、クロロトリス（トリフェニルホスフィン）ロジウム、ジクロロトリス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム、クロロヒドロカルボニルトリス（トリフェニルホスフィン）ルテニウム、ジクロロカルボニルトリス（トリフェニルホスフィン）ルテニウムなどを挙げることができる。触媒の形態は、粉末でも粒状でもよい。
【００３６】
これらの水素添加触媒の添加量は、「特定の開環（共）重合体：水素添加触媒」が重量比で１：１×１０^−６〜１：２となる割合で使用される。
水素添加することにより得られる特定の水素添加（共）重合体は、優れた熱安定性を有するものとなり、成形加工時や製品としての使用時において加熱による特性の劣化が生じにくくなる。
この特定の水素添加（共）重合体における水素添加率は、５００ＭＨｚ、^１Ｈ−ＮＭＲで測定した値が通常は５０％以上、好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９８％以上であり、特に好ましくは９９％以上である。水素添加率が高いほど、熱や光に対する安定性が優れたものとなる。
【００３７】
また、本発明においては、環状オレフィン系樹脂として、特定の環化水素添加（共）重合体も使用できる。
特定の開環（共）重合体をフリーデルクラフト反応により環化する方法は特に限定されるものではないが、特開昭５０−１５４３９９号公報に記載の酸性化合物を用いた公知の方法が採用できる。酸性化合物としては、具体的には、ＡｌＣｌ_３、ＢＦ_３、ＦｅＣｌ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、ＨＣｌ、ＣＨ_２ＣｌＣＯＯＨ、ゼオライト、活性白土などのルイス酸またはブレンステッド酸が用いられる。
環化された開環（共）重合体は、特定の開環（共）重合体と同様にして水素添加される。
【００３８】
さらに、本発明に用いられる環状オレフィン系樹脂としては、特定の付加重合体または特定の付加共重合体も使用することができる。
特定の付加共重合に用いられるオレフィン性二重結合含有化合物としては、例えばエチレン、プロピレン、ブチレンなどの、好ましくは炭素数２〜１２、さらに好ましくは炭素数２〜８の鎖状オレフィン系化合物を挙げることができる。
また、アルケニル基含有環状炭化水素系単量体およびシクロペンタジエン系単量体も、オレフィン性二重結合含有化合物として使用することができる。斯かる単量体の具体例としては、例えば、４−ビニルシクロペンテン、２−メチル−４−イソプロペニルシクロペンテンなどのビニルシクロペンテン系単量体、４−ビニルシクロペンタン、４−イソプロペニルシクロペンタンなどのビニルシクロペンタン系単量体などのビニル化５員環炭化水素系単量体、４−ビニルシクロヘキセン、４−イソプロペニルシクロヘキセン、１−メチル−４−イソプロペニルシクロヘキセン、２−メチル−４−ビニルシクロヘキセン、２−メチル−４−イソプロペニルシクロヘキセンなどのビニルシクロヘキセン系単量体、４−ビニルシクロヘキサン、２−メチル−４−イソプロペニルシクロヘキサンなどのビニルシクロヘキサン系単量体、スチレン、α−メチルスチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、１−ビニルナフタレン、２−ビニルナフタレン、４−フェニルスチレン、ｐ−メトキシスチレンなどのスチレン系単量体、ｄ−テルペン、１−テルペン、ジテルペン、ｄ−リモネン、１−リモネン、ジペンテンなどのテルペン系単量体、４−ビニルシクロヘプテン、４−イソプロペニルシクロヘプテンなどのビニルシクロヘプテン系単量体、４−ビニルシクロヘプタン、４−イソプロペニルシクロヘプタンなどのビニルシクロヘプタン系単量体、シクロペンタジエン、１−メチルシクロペンタジエン、２−メチルシクロペンタジエン、２−エチルシクロペンタジエン、５−メチルシクロペンタジエン、５，５−メチルシクロペンタジエンなどが挙げられる。これらは、１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
特定単量体とオレフィン性二重結合含有化合物の好ましい使用範囲は、「特定単量体：オレフィン性二重結合含有化合物」が、重量比で９０：１０〜４０：６０であり、さらに好ましくは８５：１５〜５０：５０である。
【００３９】
本発明において、特定の付加重合体または特定の付加共重合体を得るためには、通常の付加重合法を使用できる。
上記特定の付加共重合体または特定の付加共重合体を合成するための触媒としては、チタン化合物、ジルコニウム化合物およびバナジウム化合物から選ばれた少なくとも一種と、助触媒としての有機アルミニウム化合物とが用いられる。
ここで、チタン化合物としては、四塩化チタン、三塩化チタンなどを、またジルコニウム化合物としてはビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムクロリド、ビス（シクロペンタジエニル）ジルコニウムジクロリドなどを挙げることができる。
【００４０】
さらに、バナジウム化合物としては、一般式
ＶＯ（ＯＲ_５）_ａＸ_ｂ、またはＶ（ＯＲ_５）_ｃＸ_ｄ
（Ｒ_５は炭化水素基、Ｘはハロゲン原子であって、０≦ａ≦３、０≦ｂ≦３、２≦（ａ＋ｂ）≦３、０≦ｃ≦４、０≦ｄ≦４、３≦（ｃ＋ｄ）≦４である。）
で表されるバナジウム化合物、あるいはこれらの電子供与付加物が用いられる。ここに、電子供与体としては、アルコール、フェノール類、ケトン、アルデヒド、カルボン酸、有機酸または無機酸のエステル、エーテル、酸アミド、酸無水物、アルコキシシランなどの含酸素電子供与体、アンモニア、アミン、ニトリル、イソシアナートなどの含窒素電子供与体などが挙げられる。
【００４１】
さらに、助触媒としての有機アルミニウム化合物としては、少なくとも１つのアルミニウム−炭素結合あるいはアルミニウム−水素結合を有するものから選ばれた少なくとも一種が用いられる。
上記において、例えばバナジウム化合物を用いる場合におけるバナジウム化合物と有機アルミニウム化合物の比率は、バナジウム原子に対するアルミニウム原子の比（Ａｌ／Ｖ）が２以上であり、好ましくは２〜５０、特に好ましくは３〜２０の範囲である。
【００４２】
付加重合に使用される重合反応用溶媒は、開環重合反応に用いられるものとして記載した溶媒から選ばれたものを使用することができる。また、得られる付加（共）重合体の分子量の調節は、通常、水素を用いて行われる。
【００４３】
本発明に用いられる環状オレフィン系樹脂は、３０℃のクロロホルム中での固有粘度（η_ｉｎｈ）が０．２〜５ｄｌ／ｇ、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）が８，０００〜１００，０００、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０，０００〜３００，０００の範囲のものが好適である。
固有粘度（η_ｉｎｈ）および各平均分子量が上記範囲にあることによって、当該環状オレフィン系樹脂は、その成形加工性、耐熱性、耐水性、耐薬品性、機械的特性などが良好となる。
【００４４】
本発明に用いられる環状オレフィン系樹脂は、そのゲル含有量が５重量％以下であることが好ましく、より好ましくは１重量％以下である。
ここで、ゲル含有量は、以下のようにして測定することができる。
環状オレフィン系樹脂を秤量し、その値をｍ_１とする。次いで、秤量した環状オレフィン系樹脂を室温で完全に溶解できる良溶媒、例えばトルエンに溶解し、この溶液を０．１μｍのメンブレンフィルターにより濾過し、メンブレンフィルター上に捕集された環状オレフィン系樹脂の量を測定し、その値をｍ_２とする。そして、下記式；
ゲル含有量＝（ｍ_２／ｍ_１）×１００
によりゲル含有量を求める。
本発明に用いられる環状オレフィン系樹脂のゲル含有量が５重量％を超える場合には、最終的に得られる波長板においてブツ状の光学的な歪みや欠陥が発生することがあり、また表面に凹凸が発生して収差を悪化させる場合があるために好ましくない。
【００４５】
本発明においては、環状オレフィン系樹脂として、上記のような、特定の開環（共）重合体、特定の水素添加（共）重合体、特定の付加重合体、特定の付加（共）重合体または特定の環化水素添加（共）重合体を適宜選択して用いることができるが、これに紫外線吸収剤または酸化防止剤などを添加してさらに安定化することができる。また、加工性を向上させるために、滑剤などの従来の樹脂加工において用いられる添加剤を添加することもできる。
【００４６】
酸化防止剤としては、例えば２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２，２’−ジオキシ−３，３’−ジ−ｔ−ブチル−５，５’−ジメチルジフェニルメタン、テトラキス［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタンなどの公知のものを用いることができる。
また、紫外線吸収剤としては、例えば２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノンなどの公知のものを使用することができる。
【００４７】
本発明に用いられる環状オレフィン系樹脂のＴｇは、通常１００℃以上であり、好ましくは１１０℃〜３５０℃、さらに好ましくは１１５〜２５０℃、特に好ましくは１２０〜２００℃である。
このＴｇが１００℃未満の場合には、得られる位相差フィルムは、熱による光学特性の変化が大きいものとなるため、長期間にわたって安定な特性を有する液晶プロジェクターを得ることが困難となる。一方、Ｔｇが３５０℃より大きい場合には、後述する延伸加工などでＴｇ近辺まで加熱して加工する場合に、樹脂が熱劣化する可能性が高くなる。
【００４８】
〔位相差フィルム〕
本発明の波長板を構成する位相差フィルムは、上記の環状オレフィン系樹脂よりなる樹脂フィルム（以下、「光学用フィルム」という。）を延伸加工して得られ、この光学用フィルムは、上記の環状オレフィン系樹脂を溶融成形法あるいは溶剤キャスト法などにより成形することにより得ることができる。上記の成形法のうち、膜厚の均一性およびフィルム表面が平滑になる点から溶剤キャスト法が好ましい。
【００４９】
溶剤キャスト法により光学用フィルムを得るための具体的な方法としては特に限定されるものではなく、公知の方法を適用すればよいが、例えば、本発明に用いられる環状オレフィン系樹脂を溶媒に溶解または分散させて適度の濃度のフィルム形成液を調製し、このフィルム形成液を適当なキャリア上に注ぐかまたは塗布し、乾燥により溶媒を除去した後、キャリアから剥離させる方法が挙げられる。
以下に、溶剤キャスト法により光学用フィルムを得る方法の具体的な条件を示すが、本発明においてはこれらの条件に限定されるものではない。
【００５０】
環状オレフィン系樹脂を溶媒に溶解または分散させる際には、樹脂の濃度を、通常は０．１〜９０重量％、好ましくは１〜５０重量％、さらに好ましくは１０〜３５重量％にする。樹脂の濃度が過小の場合には、十分な厚みのフィルムを得ることが困難になり、また、溶媒の蒸発に伴う発泡等によりフィルムの表面が平滑性を保てないなどの問題が生じる。一方、樹脂の濃度が過大の場合には、フィルム形成液の粘度が高くなるために、厚みや表面の粗さが均一な光学用フィルムを得ることが難しくなる。
【００５１】
室温でのフィルム形成液の粘度は、通常は１〜１，０００，０００（ｍＰａ・ｓ）、好ましくは１０〜１００，０００（ｍＰａ・ｓ）、さらに好ましくは１００〜５０，０００（ｍＰａ・ｓ）、特に好ましくは１，０００〜４０，０００（ｍＰａ・ｓ）である。
【００５２】
溶剤キャスト法に使用する溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、１−メトキシ−２−プロパノールなどのグリコールモノエーテル系溶媒、ジアセトンアルコール、アセトン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、４−メチル−２−ペンタノン等のケトン系溶媒、乳酸メチル、乳酸エチル等のエステル系溶媒、シクロヘキサノン、エチルシクロヘキサノン、１，２−ジメチルシクロヘキサン等のシクロオレフィン系溶媒、２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール、塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン含有溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、１−ペンタノール、１−ブタノール等のアルコール系溶媒を挙げることができる。
【００５３】
また、上記の溶媒以外でも、ＳＰ値（溶解度パラメーター）が通常１０〜３０（ＭＰａ^１／２）、好ましくは１０〜２５（ＭＰａ^１／２）、さらに好ましくは１５〜２５（ＭＰａ^１／２）、特に好ましくは１５〜２０（ＭＰａ^１／２）の範囲の溶媒を使用することにより、表面平滑性と光学特性との良好な光学用フィルムを得ることができる。
【００５４】
上記の溶媒は複数を混合して使用することができ、この場合には、混合系としたときのＳＰ値の範囲を上記範囲内とすることが好ましい。この混合系でのＳＰ値の値は、混合される溶媒の重量比で予測することができ、例えば二種の溶媒の混合系ではそれぞれの重量分率をＷ１，Ｗ２、ＳＰ値をＳＰ１，ＳＰ２とすると、混合系のＳＰ値は下記式：
ＳＰ値＝Ｗ１・ＳＰ１＋Ｗ２・ＳＰ２
により計算した値として求めることができる。
【００５５】
光学用フィルムを溶剤キャスト法により製造する方法としては、上記のフィルム形成液をダイスやコーターを使用して金属ドラム、スチールベルト、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステルフィルム、テフロン（登録商標）ベルトなどの基材の表面上に塗布し、その後溶剤を乾燥により除去し、基材よりフィルムを剥離する方法が一般に挙げられる。また、塗布方法としては、ダイスやコーターを使用する方法の他に、スプレー、ハケ、ロールコート、スピンコート、ディッピングなどによる方法を利用することができる。また、上記のフィルム形成液を繰り返し塗布することで、厚みや表面の粗さなどを制御してもよい。
【００５６】
上記溶剤キャスト法の乾燥工程については、特に制限はなく一般的に用いられる方法、例えば多数のローラを介して乾燥炉中を通過させる方法などで実施することができるが、乾燥工程において溶媒の蒸発に伴い気泡が発生すると、フィルムの特性を著しく低下させるので、これを避けるために、乾燥工程を２段階以上の複数工程とし、各工程での温度あるいは風量を制御することが好ましい。
【００５７】
また、光学用フィルム中の残留溶媒量は、通常は１０重量％以下、好ましくは５重量％以下、さらに好ましくは１重量％以下、特に好ましくは０．５重量％以下である。ここで、光学用フィルム中の残留溶媒量が１０重量％より大きいと、実際に使用したときに経時による寸法変化が大きくなり好ましくない。また、残留溶媒によりＴｇが低くなり、耐熱性も低下することから好ましくない。
【００５８】
また、後述する延伸工程を好適に行うためには、光学用フィルム中の残留溶媒量を上記範囲内で適宜調節することが必要となる場合がある。具体的には、延伸配向時の位相差を安定して均一に発現させるために、残留溶媒量を通常は１０〜０．１重量％、好ましくは５〜０．１重量％、さらに好ましくは１〜０．１重量％にすることがある。光学用フィルム中に残留溶媒が微量存在することで、延伸加工が容易になる、あるいは位相差の制御が容易になる場合がある。
【００５９】
本発明において、光学用フィルムの厚さは、通常は０．１〜３０００μｍ、好ましくは０．１〜１０００μｍ、さらに好ましくは１〜５００μｍ、最も好ましくは５〜３００μｍである。この厚みが０．１μｍ未満である場合には、実質的に取り扱いが難しくなる。一方、この厚みが３０００μｍを超える場合には、ロール状に巻き取ることが困難になるとともに、光の透過率が低下するので好ましくない。
【００６０】
光学用フィルムの厚み分布は、通常は平均値に対して±２０％以内、好ましくは±１０％以内、さらに好ましくは±５％以内、特に好ましくは±３％以内である。また、１ｃｍあたりの厚みの変動の程度は、通常は１０％以下、好ましくは５％以下、さらに好ましくは１％以下、特に好ましくは０．５％以下であることが望ましい。光学用フィルムの厚みを制御することにより、当該光学用フィルムを延伸配向した際に位相差ムラの発生を防ぐことができる。
【００６１】
本発明に用いられる位相差フィルムは、上記方法によって得られた光学用フィルムを延伸加工することによって得られる。具体的には、当該光学用フィルムを、公知の一軸延伸法あるいは二軸延伸法を用いて延伸加工することによって位相差フィルムを得ることができる。
【００６２】
延伸法としては、テンター法による横一軸延伸法、ロール間圧縮延伸法、周縁の異なるロールを利用する縦一軸延伸法など、あるいは横一軸と縦一軸を組合わせた二軸延伸法、インフレーション法による延伸法などを用いることができる。
【００６３】
一軸延伸法を利用する場合には、延伸速度は通常１〜５０００％／分であり、好ましくは５０〜１０００％／分であり、さらに好ましくは１００〜１０００％／分であり、特に好ましくは１００〜５００％／分である。
二軸延伸法としては、同時に互いに交わる２方向に延伸を行う方法や一軸延伸をした後に最初の延伸方向と異なる方向に延伸を行う方法がある。これらの方法において、２つの延伸軸が交わる角度は、通常は１２０〜６０度の範囲である。また、延伸速度は各延伸方向で同じであってもよく、異なっていてもよく、通常は１〜５０００％／分であり、好ましくは５０〜１０００％／分であり、さらに好ましくは１００〜１０００％／分であり、特に好ましくは１００〜５００％／分である。
【００６４】
延伸加工を行う温度は、特に限定されるものではないが、用いられる環状オレフィン系樹脂のＴｇを基準として、通常は（Ｔｇ±３０℃）、好ましくは（Ｔｇ±１０℃）、さらに好ましくは（Ｔｇ−５〜Ｔｇ＋１０℃）の範囲である。前記範囲内とすることにより、位相差のムラの発生を抑えることが可能となり、また、屈折率楕円体の制御が容易になることから好ましい。
【００６５】
延伸倍率は、所望する特性により決定されるため特に限定はされないが、通常は１．０１〜１０倍、好ましくは１．１〜５倍、さらに好ましくは１．１〜３倍である。延伸倍率が１０倍を超える場合には、位相差の制御が困難になる場合がある。
【００６６】
延伸したフィルムは、そのまま冷却してもよいが、（Ｔｇ−２０℃〜Ｔｇ）の温度雰囲気下に少なくとも１０秒間以上、好ましくは３０秒間〜６０分間、さらに好ましくは１分間〜６０分間静置されることが好ましい。これにより、位相差特性の経時変化が少なく安定した位相差フィルムが得られる。
【００６７】
また、位相差フィルムの線膨張係数は温度２０℃から１００℃の範囲において好ましくは１×１０^−４（１／℃）以下であり、さらに好ましくは９×１０^−５（１／℃）以下であり、特に好ましくは８×１０^−５（１／℃）以下であり、最も好ましくは７×１０^−５（１／℃）以下である。また、延伸方向とそれに垂直方向の線膨張係数差が好ましくは５×１０^−５（１／℃）以下であり、さらに好ましくは３×１０^−５（１／℃）以下であり、特に好ましくは１×１０^−５（１／℃）以下である。
線膨張係数および線膨張係数差を上記の条件を満足することにより、得られる液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板においては、使用時の温度および湿度などの環境変化によって発生する位相差の変化が抑えられ、これにより、環境変化による輝度の変化が非常に少ない液晶プロジェクターが得られる。
【００６８】
上記のようにして延伸したフィルムは、延伸により分子が配向する結果、透過光に位相差を与えるようになるが、この位相差は、延伸前のフィルムの位相差値、延伸倍率、延伸温度および延伸配向後のフィルムの厚さとを調製することにより制御することができる。例えば、延伸前のフィルムの厚さが一定の場合には、延伸倍率が大きいフィルムほど位相差の絶対値が大きくなる傾向があるので、延伸倍率を変更することによって所望の位相差値の位相差フィルムを得ることができる。
【００６９】
本発明に用いられる位相差フィルムの光線波長５５０ｎｍにおける、位相差フィルムが使用される状態における位相差値は、通常１９０〜９００ｎｍ、好ましくは２４０〜３２０ｎｍ、さらに好ましくは２５０〜３００ｎｍである。この位相差値が１９０ｎｍ未満である場合または９００ｎｍを超える場合には、広範囲にわたる波長の光に対して特定の位相差を得ることが困難になる。
【００７０】
ここで、「位相差フィルムが使用される状態における位相差値」とは、本発明の波長板が使用される光学系において、該波長板における位相差フィルムに対して偏光光が入射される角度と同じ角度で入射された状態において測定された位相差値のことをいう。
たとえば、偏光光が入射される角度が０度、すなわち位相差フィルムの面に対して垂直に偏光光が入射される場合には垂直入射における位相差値を、また任意の角度、たとえば偏光光が入射される角度が４５度の場合には、入射角度が４５度における位相差値をいう。
また、偏光光が入射される前後にガラスなどの透明媒体が設けられている場合には、透明媒体の屈折率を考慮する必要があるため、同じ透明媒体を設けた状態において測定された位相差値をいう。偏光光が位相差フィルムに対して垂直に入射される場合には、透明媒体の屈折率の影響を考慮する必要がないので、透明媒体を設けずに測定してもよい。
【００７１】
本発明で用いられる位相差フィルムは、光弾性係数（Ｃ_Ｐ）が好ましくは０×１０^−１２〜１００×１０^−１２（Ｐａ^−１）であり、さらに好ましくは０×１０^−１２〜８０×１０^−１２（Ｐａ^−１）、特に好ましくは０×１０^−１２〜５０×１０^−１２（Ｐａ^−１）、より好ましくは０×１０^−１２〜３０×１０^−１２（Ｐａ^−１）、最も好ましくは０×１０^−１２〜２０×１０^−１２（Ｐａ^−１）である。
また、位相差フィルムの応力光学係数（Ｃ_Ｒ）は、好ましくは１５００×１０^−１２〜４０００×１０^−１２（Ｐａ^−１）、さらに好ましくは１７００×１０^−１２〜４０００×１０^−１２（Ｐａ^−１）　　であり、特に好ましくは２０００×１０^−１２〜４０００×１０^−１２（Ｐａ^−１）である。
【００７２】
ここで光弾性係数（Ｃ_Ｐ）および応力光学係数（Ｃ_Ｒ）については、種々の文献（Ｐｏｌｙｍｅｒ　　Ｊｏｕｒｎａｌ，Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．９，ｐｐ９４３−９５０（１９９５），日本レオロジー学会紙，Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．２，ｐｐ９３−９７（１９９１），光弾性実験法，日刊工業新聞，昭和５０年第７版）に記載されており公知の事実であり、前者がポリマーのガラス状態での応力による位相差の発生程度を表すのに対し、後者は流動状態での応力による位相差の発生程度を表す。
光弾性係数（Ｃ_Ｐ）が大きいことは、ポリマーをガラス状態下で使用した場合に外的因子または自らの凍結した歪みから発生した応力などにより位相差が変化しやすいことを表し、積層した際の歪みの残留および温度変化や湿度変化などに伴う材料の収縮により発生する微小な応力によって、不必要な位相差を発生しやすいことを意味する。このことから光弾性係数（Ｃ_ｐ）は小さい程よい。
一方、応力光学係数（Ｃ_Ｒ）が大きいことは、少ない延伸倍率で光学用フィルムに所望の位相差を与えることができ、光学用フィルムに大きな位相差を与え易くもなり、同じ位相差を所望の場合には応力光学係数（Ｃ_Ｒ）が小さいものと比べてフィルムを薄肉化できるという大きなメリットがある。
【００７３】
光弾性係数（Ｃ_Ｐ）が１００×１０^−１２（Ｐａ^−１）を超える場合には、本発明の波長板においては、位相差フィルムを積層する際にかかる応力や使用する際の環境変化などによって、当該位相差フィルムの位相差が変化し、これにより、各々の位相差フィルムの光軸が交差する角度が、所期の角度から逸脱してしまい、その結果、液晶プロジェクターにおける偏光板を透過する光量が低下してしまうために好ましくない。
また、応力光学係数（Ｃ_Ｒ）が１５００×１０^−１２（Ｐａ^−１）未満である場合には、延伸の際に位相差の発現が抑止されてしまい好ましくない。一方、応力光学係数が４０００×１０^−１２（Ｐａ^−１）を超える場合には延伸による位相差の制御が困難となり好ましくない。
【００７４】
〔波長板〕
本発明の波長板は、複数の透明層が一体的に積層された積層体であり、当該積層体における少なくとも二つの透明層が上記の位相差フィルムにより形成されている。各位相差フィルムの位相差値の組み合わせとしては、互いの位相差値が大きく異なる位相差フィルムを積層してもよいが、位相差フィルムが使用される状態において同一もしくは近似した位相差を有する位相差フィルムを積層することにより、広範囲にわたる波長の光に対して特定の位相差を得ることができるので好ましい。位相差フィルムが使用される状態における各々の位相差フィルムの位相差値の差の範囲については、通常０ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは０ｎｍ〜７０ｎｍ、さらに好ましくは０ｎｍ〜３０ｎｍ、特に好ましくは０〜１０ｎｍである。この差が大きい程、各々の位相差フィルムが有する、光に対する位相差の波長分散性の影響が大きくなり、広範囲にわたる波長の光に対して特定の位相差を与える波長板を得ることが困難となる。
【００７５】
また、各位相差フィルムは、それぞれの光軸が互いに交差するように積層される。それにより、波長板の複屈折率（Δｎ）と厚さ（ｄ）との積（Δｎｄ）で定義される位相差における波長分散性（波長依存性）を、任意に制御することができ、広範囲にわたる波長の光に対して特定の位相差を得ることができる。
ここで、位相差フィルムの光軸は、進相軸でも遅相軸でもよいが、通常は遅相軸を用いることが多い。
【００７６】
また、位相差フィルムを積層する際に各々の位相差フィルムの光軸が交差する角度は、使用する位相差フィルムの位相差値により適宜調整されるが、たとえば偏光光が位相差フィルム面に対して垂直に入射する場合には、通常１０〜７０度、好ましくは３０〜６０度、さらに好ましくは４０〜５０度である。
【００７７】
本発明の波長板においては、位相差フィルムにより形成された偏光光の入射角度をθ度と、偏光光における偏光面と当該透明層の光軸のなす角度をα度としたとき、下記式（ｂ）で算出されるβの値が通常５〜８０度、好ましくは１０〜７０である。
【００７８】
【数５】
式（ｂ）
β＝ｔａｎ^−１（ｔａｎα／ｃｏｓθ）
【００７９】
上記式（ｂ）により算出されるβは、θ＝０度のときは角度αと同じ値となるが、θ≠０度のときには図１および図２に示すように、位相差フィルムよりなる透明層３０の光軸３３が、当該透明層３０に入射される偏光光３４の進行方向に対して垂直な面Ｍに投影されたときに、この投影された軸と当該偏光光３４における偏光面３５とのなす角を表すものである。
ここで図１は、位相差フィルムよりなる透明層３０が透明支持体３１、３２によって傾斜して配置された状態を示す説明図であり、図２（ａ）は、図１においてＡ方向から見たときにおける光軸３３と偏光面３５との関係を示す説明図であり、図２（ｂ）は、図１において、Ｂ方向から見たときにおける位相差フィルムからなる透明層３０と偏光光３４との関係を示す説明図である。
【００８０】
また、位相差フィルムよりなる透明層を２層有するする場合には、最初に透過する位相差フィルムよりなる透明層におけるβの値は通常５〜５０度、好ましくは１０〜３０度であり、２番目に透過する位相差フィルムよりなる透明層におけるβの値は通常４０〜８０度、好ましくは５０〜７０度に設定される。
ここで、位相差フィルムにより形成された透明層の各々に対して垂直に偏光光が入射する構成、すなわち透明層に対する偏光光の入射角度θの値が０である構成においては、β＝αであるから、各透明層におけるβの値が上記の範囲を満足するためには、αの値が上記βの範囲を満足するよう設定すればよい。
一方、位相差フィルムよりなる透明層の各々に対して斜めの方向に偏光光が入射する構成、たとえば透明層に対する偏光光の入射角度θの値が４５度である構成において、各透明層におけるβの値が上記の範囲を満足するためには、最初に透過する位相差フィルムよりなる透明層におけるαの値を、通常３．５〜４０．１度、好ましくは７．１〜２２．２度に設定し、二番目に透過する位相差フィルムよりなる透明層におけるαの値を、通常３０．７〜７６．０度、好ましくは４０．１〜６２．８度に設定すればよい。
【００８１】
位相差フィルムの光軸と入射する偏光光における偏光面とのなす角度および各々の位相差フィルムの光軸が交差する角度を上記の範囲内とすることで、広範囲にわたる波長の光に対して特定の位相差を与える波長板が確実に得られる。
【００８２】
位相差フィルムによって形成される透明層の数は、２層以上であれば特に限定されないが、積層すべき位相差フィルムの数が多くなると各位相差フィルムの光軸が交差する角度を調整して積層することが難しくなり、また、得られる波長板における光線透過率が低下することがあるので、通常２〜１０枚、好ましくは２〜５枚、さらに好ましくは２〜３枚である。
【００８３】
本発明の波長板は、全可視光領域において、下記式（ａ）で表される値が（０．４０〜０．５５）＋Ｘであることが好ましく、さらに好ましくは（０．４３〜０．５５）＋Ｘ、特に好ましくは（０．４５〜０．５５）＋Ｘである。ここでＸは０または１以上の整数を表すが、Ｘ＝０の場合には、当該波長板の製造が容易となるので好ましい。
【００８４】
【数６】
式（ａ）：　　Ｒｅ（λ）／λ
（式中、λは光線波長、Ｒｅ（λ）は当該光線波長におけるｎｍで表された位相差値である。）
【００８５】
上記式（ａ）の値を表す式（０．４０〜０．５５）＋Ｘにおける括弧内の値が、０．５あるいは０．５に近いものは、入射される偏光光における偏光面を目的とする角度に高い効率で回転させることができるために好ましく、従って、括弧内の値は、好ましくは０．４５〜０．５５、さらに好ましくは０．４７〜０．５３、特に好ましくは０．４８〜０．５２である。本発明の波長板において、括弧内の値が０．４よりも低い値、もしくは０．５５を超えた値のものは、入射される偏光光における偏光面を目的とする角度に高い効率で回転させることができなくなり、このために輝度の高い液晶プロジェクターを得ることができない。
【００８６】
本発明の波長板においては、入射される偏光光における偏光面に対する出射される偏光光における偏光面の角度は、全可視光領域において、通常９０度±１０度の範囲であり、好ましくは９０度±７度の範囲であり、さらに好ましくは９０度±５度の範囲である。この角度が９０度±５度の範囲であれば、偏光板の透過軸に入射され得る偏光光の量が多くなる点で特に好ましい。上記の角度が９０度±１０度の範囲を逸脱すると偏光板を透過する偏光光の量が少なくなり、その結果、輝度の高い液晶プロジェクターを得ることができない場合がある。
【００８７】
入射される偏光光における偏光面に対する出射される偏光光における偏光面の角度については、各々の位相差フィルムに与えられる位相差と各々の位相差フィルムの光軸が交差する角度を調整することにより、上記の範囲内に設定することができる。
【００８８】
本発明の波長板は、積層されたすべての透明層が位相差フィルムより形成されたものでもよく、一部の透明層が位相差フィルムにより形成されたものでもよい。位相差フィルムの積層方法としては、位相差フィルムを、例えば公知の（感圧型）接着剤やＵＶ硬化型接着剤などを用い、位相差フィルムどうしを一体的に積層する方法、ガラスなどよりなる透明基板の両面の各々に位相差フィルムを一体的に積層する方法などが挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００８９】
本発明の波長板によれば、位相差フィルムよりなる二層以上の透明層が積層されているため、全可視光領域の光に対して、安定して特定の位相差を与えることができ、これにより、入射される偏光光における偏光面を所期の角度に確実に回転させることができるので、輝度およびコントラストが高い液晶プロジェクターを得ることができる。
また、透明層を形成する位相差フィルムは環状オレフィン系樹脂よりなり、当該環状オレフィン系樹脂は耐熱性および耐湿性が共に高いものであるため、熱による応力の発生が少なく、また吸湿による応力の発生が少ないものである。そのため、当該位相差フィルムよりなる透明層は、温度環境および湿度環境などの環境の変化が生じても、透明層に与える位相差の変動が少なく、したがって、長期間にわたって安定な特性が得られる。
【００９０】
図３は、本発明に係る液晶プロジェクター用偏光変換素子の一例における構成を示す説明図であり、図４は、図３に示す液晶プロジェクター用偏光変換素子のＡ−Ａ’断面図である。
この液晶プロジェクター用偏光変換素子１５においては、複数の偏光分離膜５２および複数の反射膜５３が、それぞれ自然光Ｌの方向に対してたとえば４５度に傾斜した状態で、交互に離間して並ぶよう配置され、偏光分離膜５２における出射側の面（図４において右斜め下側を向いた面）と反射膜５３との間には、透明材料よりなる下地基材５１Ａが配置され、偏光分離膜５２における入射側の面（図４において左斜め上側を向いた面）と反射膜５３の間には、透明材料よりなる下地基材５１Ｂが配置されている。そして、下地基材５１Ａにおける出射側の面には、上述の本発明に係る波長板５０が設けられている。
下地基材５１Ａ、５１Ｂを構成する材料としては有機材料および無機材料のいずれも用いることができるが、無機材料を用いることが好ましく、無機材料としてはガラス材料が特に好ましい。
波長板５０における出射側の表面には、その表面での反射による光の損失を防止するために、有機化合物および／または無機化合物からなる表面反射防止処理がなされてもよい。
【００９１】
このような素子においては、入射される自然光Ｌは、偏光分離膜５２によりＰ偏光光とＳ偏光光に分離される。具体的には、Ｐ偏光光は当該偏光分離膜５２を透過しＳ偏光光は偏光分離膜５２を９０度の角度に反射する。そしてＰ偏光光は下地基材５１Ａを介して波長板５０に到達し、この波長板５０によりＳ偏光光に変換されて出射される。一方、Ｓ偏光光は下地基材５１Ｂを介して反射膜５３に到達し、当該反射膜５３により９０度の角度に反射され、さらに下地基材５１Ｂを介して出射される。
本発明に係る偏光変換素子によれば、前述の波長板が設けられているため、目的とする偏光光を高い効率で得ることができる。
【００９２】
本発明に係る液晶プロジェクター用偏光変換素子は、図３および図４に示す構成に限定されず、種々の変更を加えることができる。
例えば、偏光分離膜５２は、Ｐ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射するものであってもよい。
また、図５に示すように、波長板５０が、偏光分離膜５２における出射側の面（図５において右斜め下側を向いた面）に密着して配置され、当該波長板５０における出射側の面（図５において右斜め下側を向いた）と反射膜５３との間に、下地基材５１Ａが配置された構成であってもよい。
【００９３】
〔液晶プロジェクター〕
図６は、本発明に係る偏光変換素子が設けられた液晶プロジェクターの一例における構成を示す説明図である。この図において、１２は可視領域の自然光を照射する光源装置であって、例えばメタルハライドランプよりなる光源ランプ１２Ａと、放物面鏡１２Ｂとを有する。１６Ａおよび１６Ｂは、インテグレーターレンズであり、多数のレンズ素子が面方向に沿って配列されて構成されている。１５は、本発明の波長板を有する例えば図１に示す構成の偏光変換素子である。１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄは、コンデンサーレンズであり、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃおよび１８Ｄは全反射ミラー、１９Ａおよび１９Ｂは、ダイクロイックミラーである。また、２０Ａ、２０Ｂおよび２０Ｃは液晶板、１４はクロスプリズム、１３は投写レンズである。
【００９４】
このような液晶プロジェクターにおいては、光源装置１２からの自然光が、インテグレーターレンズ１６Ａ、１６Ｂを介して偏光変換素子１５に入射され、この偏光変換素子１５により偏光光に変換されて当該偏光変換素子１５から出射される。
具体的には、偏光変換素子１５における偏光分離素子によって、自然光がＰ偏光光およびＳ偏光光に分離され、これらの偏光光のうち例えばＰ偏光光の偏光面が、当該偏光変換素子１５における波長板によって実質的に９０度回転することにより、実質的に一の偏光面を有する偏光光として、当該偏光変換素子１５から出射される。
この偏光光は、コンデンサーレンズ１７Ａを通過して全反射ミラー１８Ａにより反射された後、ダイクロイックミラー１９Ａによって、例えば赤色成分の光と、緑色成分および青色成分の光に分離される。分離された赤色成分の光は、全反射ミラー１８Ａ、コンデンサーレンズ１７Ｂおよび液晶板２０Ａを介してクロスプリズム１４に入射される。一方、緑色成分および青色成分の光は、ダイクロイックミラー１９Ｂにより分離され、緑色成分の光は、全反射ミラー１８Ｃ、１８Ｄ、コンデンサーレンズ１７Ｃ及び液晶板２０Ｂを介してクロスプリズム１４に入射され、青色成分の光は、コンデンサーレンズ１７Ｄおよび液晶板２０Ｃを介してクロスプリズム１４に入射される。
そして、クロスプリズム１４によって赤色成分、緑色成分および青色成分の光が合成され、この合成された光が投写レンズ１３によって適宜のスクリーンに照射され、これにより、スクリーン上にはカラー画像が投写される。
【００９５】
このような液晶プロジェクターによれば、本発明に係る偏光変換素子１５が設けられているため、光源装置１２からの光を高い効率で利用することができ、その結果、高い輝度を得ることができると共にコントラストが高い画像を得ることができ、しかも、このような良好な特性を長期間にわたって安定に維持することができる。
【００９６】
【実施例】
以下、実施例を挙げ、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。また、以下において、「部」は、特に断りのない限り「重量部」を意味する。
【００９７】
＜合成例１＞
特定単量体として８−メチル−８−メトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２　，５．１^７，１０］−３−ドデセン２５０部と、分子調節剤として１−ヘキセン２７部と、開環重合反応溶液としてトルエン７５０部とを窒素置換した反応容器に仕込み、この溶液を６０℃に加熱した。次いで、反応容器内の溶液に、重合触媒としてトリエチルアルミニウム（１．５モル／１）のトルエン溶液０．６２部と、ｔ−ブタノールおよびメタノールで変性した六塩化タングステン（ｔ−ブタノール：メタノール：タングステン＝０．３５モル：０．３モル：１モル）のトルエン溶液（０．０５モル／１）３．７部とを添加し、この系を８０℃で３時間加熱攪拌することにより開環重合反応させて開環重合体溶液を得た。この重合反応における重合転化率は９７％であり、得られた開環重合体について、３０℃のクロロホルム中の固有粘度（η_ｉｎｈ）を測定したところ、０．６２ｄｌ／ｇであった。
このようにして得られた開環重合体溶液をオートクレーブに仕込み、この開環重合体溶液に、ＲｕＨＣｌ（ＣＯ）［Ｐ（Ｃ_６Ｈ_５）_３］_３を、「開環重合体溶液：ＲｕＨＣｌ（ＣＯ）［Ｐ（Ｃ_６Ｈ_５）_３］_３」が重量比で１：０．０００１２の割合となるように添加し、水素ガス圧１００ｋｇ／ｃｍ^２、反応温度１６５℃の条件下で、３時間加熱攪拌して水素添加反応を行い、水素添加重合体溶液を得た。
【００９８】
得られた水素添加重合体溶液を冷却した後、水素ガスを放圧した。この水素添加重合体溶液を大量のメタノール中に注いで凝固物を分離回収し、これを乾燥して、水素添加重合体である樹脂Ａを得た。
このようにして得られた樹脂Ａについて^１Ｈ−ＮＭＲを用いて水素添加率を測定したところ９９．９％であった。また、当該樹脂ＡについてＤＳＣ法によりＴｇを測定したところ１６５℃であった。また、当該樹脂Ａについて、ＧＰＣ法（溶媒：テトラヒドロフラン）により、ポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）および重量平均分子量（Ｍｗ）を測定したところ、数平均分子量（Ｍｎ）は４２０００、重量平均分子量（Ｍｗ）は１８００００であり、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）を計算すると４．２９であった。また、当該樹脂Ａについて、２３℃における飽和吸水率を測定したところ０．３重量％であった。また、当該樹脂Ａについて、３０℃のクロロホルム中の固有粘度（η_ｉｎｈ）を測定したところ０．６７ｄｌ／ｇであった。また、当該樹脂Ａについて、ゲル含有量を測定したところ、０．４重量％であった。
【００９９】
＜合成例２＞
特定単量体として８−メチル−８−メトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２　，５．１^７，１０］−３−ドデセン２２５部と、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン２５部とを使用し、分子量調節剤である１−ヘキセンの添加量を４３部としたこと以外は、合成例１と同様にして水素添加重合体である樹脂Ｂを得た。得られた樹脂Ｂの水素添加率は９９．９％であり、Ｔｇは１４０℃であり、２３℃における飽和吸水率は０．２５重量％であり、ポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）は４００００、重量平均分子量（Ｍｗ）は１６５０００であり、３０℃のクロロホルム中の固有粘度（η_ｉｎｈ）は０．６５ｄｌ／ｇであり、ゲル含有量は０．３重量％であった。
【０１００】
＜合成例３＞
特定単量体として８−メチル−８−メトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．０．１^２　，５．１^７，１０］−３−ドデセン２１５部と、ビシクロ［２．２．１］ヘプト−２−エン３５部とを使用し、分子量調節剤である１−ヘキセンの添加量を１８部としたこと以外は、合成例１と同様にして水素添加重合体である樹脂Ｃを得た。得られた樹脂Ｃの水素添加率は９９．９％であり、Ｔｇは１２５℃であり、２３℃における飽和吸水率は０．２０重量％であり、ポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）は４１０００、重量平均分子量（Ｍｗ）は１７２０００であり、３０℃のクロロホルム中の固有粘度（η_ｉｎｈ）は０．６６ｄｌ／ｇであり、ゲル含有量は０．３重量％であった。
【０１０１】
＜樹脂フィルム製造例１＞
合成例１で得られた樹脂Ａをトルエンに濃度が３０重量％になるように溶解することによりフィルム形成液を調製した。得られたフィルム形成液の室温における粘度は３００００ｍＰａ・ｓであった。このフィルム形成液を、井上金属工業製「ＩＮＶＥＸラボコーター」を用い、アクリル酸系表面処理剤によって親水化（易接着化）処理を施した厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム（東レ（株）製、ルミラＵ９４）に、乾燥後のフィルムの厚みが１００μｍになるように塗布し、これを５０℃で一次乾燥を行った後、９０℃で二次乾燥を行い、その後、ＰＥＴフィルムから剥がすことにより、厚みが１００μｍの樹脂フィルムＡを得た。得られた樹脂フィルムＡの残留溶媒量は、０．５重量％であった。
この樹脂フィルムＡの全光線透過率および波長５５０ｎｍにおける位相差を測定したところ、全光線透過率は９３％であり、波長５５０ｎｍにおける位相差は６．８ｎｍであった。また、樹脂フィルムＡの光弾性係数（Ｃ_Ｐ）および応力光学係数（Ｃ_Ｒ）を、後述の方法により求めたところ、光弾性係数（Ｃ_Ｐ）が４×１０^−１２（Ｐａ^−１）、応力光学係数（Ｃ_Ｒ）が１７５０×１０^−１２（Ｐａ^−１）であった。
【０１０２】
光弾性係数（Ｃ_Ｐ）：短冊状に変形させたフィルムサンプルに、室温（２５℃）にて、一定の荷重を加え、この状態でフィルムサンプルに発生した位相差を測定した。この操作を、フィルムサンプルに加える荷重を変えて数回行った。このようにしてフィルムサンプルに加わる応力と当該フィルムサンプルに発生する位相差との関係を表すデータを取得し、このデータから光弾性係数（Ｃ_Ｐ）を求めた。
応力光学係数（Ｃ_Ｒ）：フィルムサンプルに、Ｔｇ以上の温度を加熱し、当該フィルムサンプルに一定の荷重を加えた。その後フィルムサンプルが数パーセント伸びた状態でゆっくりと室温まで冷却した。この状態でフィルムサンプルに発生した位相差を測定した。この操作を、フィルムサンプルに加える荷重を変えて数回行った。このようにしてフィルムサンプルに加わる応力と当該フィルムサンプルに発生する位相差との関係を表すデータを取得し、このデータから応力光学係数（Ｃ_Ｒ）を求めた。
【０１０３】
＜樹脂フィルム製造例２＞
樹脂Ａの代わりに合成例２で得られた樹脂Ｂを使用したこと以外は、樹脂フィルム製造例１と同様にして、厚みが１００μｍの樹脂フィルムＢを作製し、光弾性係数（Ｃ_Ｐ）、応力光学係（Ｃ_Ｒ）、残留溶媒量、全光線透過率および５５０ｎｍにおける位相差を測定した。結果を表１に示す。
【０１０４】
＜樹脂フィルム製造例３＞
樹脂Ａの代わりに合成例３で得られた樹脂Ｃを使用したこと以外は、樹脂フィルム製造例１と同様にして、厚みが１００μｍの樹脂フィルムＣを作製し、光弾性係数（Ｃ_Ｐ）、応力光学係数（Ｃ_Ｒ）、残留溶媒量、全光線透過率および５５０ｎｍにおける位相差を測定した。結果を表１に示す。
【０１０５】
＜比較用樹脂フィルム製造例１＞
樹脂Ａの代わりに出光石油化学製ポリカーボネート「Ａ２７００」（Ｔｇ：１５５℃）を用い、トルエンの代わりに塩化メチレンを用いたこと以外は樹脂フィルム製造例１と同様にして、ポリカーボネートよりなる厚みが１００μｍの樹脂フィルムＤを作製し、当該樹脂フィルムＤについて光弾性係数（Ｃ_Ｐ）、応力光学係数（Ｃ_Ｒ）、残留溶媒量、全光線透過率および５５０ｎｍにおける位相差を測定した。結果を表１に示す。
【０１０６】
【表１】

【０１０７】
＜実施例１＞
樹脂フィルムＡを、テンター内で１７０℃（Ｔｇ＋５℃）に加熱し、延伸速度４００％／分、延伸倍率１．７倍の条件で延伸した後、１１０℃の雰囲気下で約２分間この状態を保持しながら冷却し、室温へとさらに冷却して取り出し、位相差フィルムＡを得た。この位相差フィルムＡの厚みを測定したところ、８０μｍであり、波長５５０ｎｍにおける位相差を下記の方法により測定したところ、２７５ｎｍであった。
この位相差フィルムＡについて、波長４８０ｎｍ、５５０ｎｍ、６３０ｎｍおよび７５０ｎｍにおける位相差を下記の方法により測定し、Ｒｅ（λ）／λを算出した。また、この位相差フィルムＡについて後述する方法により照度測定を行った。以上の結果を表２に示した。さらに、この位相差フィルムＡの分光透過率を後述する方法により測定した。この結果を図７に示した。
【０１０８】
〔位相差値測定方法〕
王子計測機器（株）製「ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ」を用い、波長４８０ｎｍ、５５０ｎｍ、６３０ｎｍおよび７２０ｎｍにおける位相差を測定し、当該波長以外の部分については上記波長での位相差値を用いてコーシーの分散式を用いて計算した。ここで、特に注のない場合にはフィルムサンプル面の上下は空気であり、また垂直入射での測定である。
【０１０９】
〔分光透過率測定方法〕
日立製作所製「Ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ　　Ｕ−３３１０型分光光度計」を用い、装置のリファレンス側にポラロイド社製の偏光板（ＴＥＣＨ　　ＳＰＥＣ：平均透過率３８％品）を５０ｍｍ角に切断したもの２枚をパラレルニコルとなる状態に設置した。一方、測定サンプル側に同じ偏光板をクロスニコルとなる状態に設置し、２枚の偏光板の間にサンプル挟み込み、４００ｎｍから８００ｎｍにおける分光透過率を測定した。
【０１１０】
〔照度測定方法〕
セイコーエプソン社製液晶プロジェクター「ＥＬＰ−７２５０」に内蔵されている偏光変換素子における直線偏光出射面側に取り付けられている波長板を取り外し、投写レンズから１ｍ離れた位置に縦８５０ｍｍ、横１２０ｍｍ、厚さ８ｍｍの単板ガラス（旭硝子社製サンカットΣグレー）を配置し、当該単板ガラスの表面に白色画像を投写した。そして単板ガラスの裏面側からミノルタ社製デジタル照度計「Ｔ−１Ｈ」を用いて照度測定を行った。得られた照度の値をＸとする。次に、取り外した波長板の代わりに位相差フィルムＡおよび波長板Ａを配置し、上記と同様にして照度測定を行い、上記の照度の値Ｘを１００としたときの相対照度を求めた。
【０１１１】
前記位相差フィルムＡの２枚を、各々の光軸が４５度で交わるように、厚さ２０μｍのアクリル系接着剤を用いて一体的に積層し、本発明の波長板Ａを得た。この波長板Ａの波長４８０ｎｍ、５５０ｎｍ、６３０ｎｍおよび７５０ｎｍにおける位相差を測定し、Ｒｅ（λ）／λを算出した。結果を表２に示す。
波長板Ａにおいて、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍにおける上記Ｒｅ（λ）／λの値が０．４９から０．４８の間にあることを確認した。また、この波長板Ａの入射される偏光光における偏光面に対する出射される偏光光の偏光面の角度を測定したところ、９２度から８５度の範囲にあった。
さらに波長板Ａについて、前述の方法により照度測定を行った。また、この波長板Ａを１００℃において１時間加熱し、この加熱後の波長板Ａについて前述の方法により照度測定を行った。結果を表２に示す。また、この波長板Ａの分光透過率を前述の方法により測定した。結果を図７に示した。
【０１１２】
＜実施例２＞
樹脂フィルムＡの代わりに樹脂フィルムＢを用い、延伸条件を、延伸倍率が１．３倍、加熱温度が１４５℃（Ｔｇ＋５℃）としたこと以外は実施例１と同様にして、位相差フィルムＢを作製し、この位相差フィルムＢの厚みおよび波長５５０ｎｍにおける位相差を測定したところ、厚みが８８．５μｍであり、波長５５０ｎｍにおける位相差が２７５ｎｍであった。
位相差フィルムＢについて、波長４８０ｎｍ、５５０ｎｍ、６３０ｎｍおよび７５０ｎｍにおけるＲｅ（λ）／λを実施例１と同様にして算出した。結果を表２に示す。また、この位相差フィルムＢの分光透過率を実施例１と同様にして測定したところ、位相差フィルムＡと同様の傾向を示した。
この位相差フィルムＢを２枚用いて、実施例１と同様にして波長板Ｂを得た。この波長板Ｂについて、波長４８０ｎｍ、５５０ｎｍ、６３０ｎｍおよび７５０ｎｍにおけるＲｅ（λ）／λを実施例１と同様にして算出した。結果を表２に示す。
波長板Ｂにおいて、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍにおける上記Ｒｅ（λ）／λの値が０．４９から０．４８の間にあることを確認した。また、この波長板Ｂの入射される偏光光における偏光面に対する出射される偏光光の偏光面の角度を測定したところ、９２度から８５度の範囲にあった。
さらに、波長板Ｂについて実施例１と同様にして照度測定を行った。結果を表２に示す。また、この波長板Ｂの分光透過率を実施例１と同様にして測定したところ、波長板Ａと同様の傾向を示した。
【０１１３】
＜実施例３＞
樹脂フィルムＡの代わりに樹脂フィルムＣを用い、延伸条件を、延伸倍率が１．２倍、加熱温度が１３０℃（Ｔｇ＋５℃）としたこと以外は実施例１と同様にして、位相差フィルムＣを作製し、この位相差フィルムＣの厚みおよび波長５５０ｎｍにおける位相差を測定したところ、厚みが８８．５μｍであり、波長５５０ｎｍにおける位相差が２７５ｎｍであった。
位相差フィルムＣについて、波長４８０ｎｍ、５５０ｎｍ、６３０ｎｍおよび７５０ｎｍにおけるＲｅ（λ）／λを実施例１と同様にして算出した。結果を表２に示す。また、この位相差フィルムＣの分光透過率を実施例１と同様にして測定したところ、位相差フィルムＡと同様の傾向を示した。
この位相差フィルムＣを２枚用いて、実施例１と同様にして波長板Ｃを得た。この波長板Ｃについて、波長４８０ｎｍ、５５０ｎｍ、６３０ｎｍおよび７５０ｎｍにおけるＲｅ（λ）／λを実施例１と同様にして算出した。結果を表２に示す。
波長板Ｃにおいて、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍにおける上記Ｒｅ（λ）／λの値が０．４９から０．４８の間にあることを確認した。また、この波長板Ｃの入射される偏光光における偏光面に対する出射される偏光光の偏光面の角度を測定したところ、９２度から８５度の範囲にあった。
さらに、波長板Ｃについて実施例１と同様にして照度測定を行った。結果を表２に示す。また、この波長板Ｃの分光透過率を実施例１と同様にして測定したところ、波長板Ａと同様の傾向を示した。
【０１１４】
＜実施例４＞
樹脂フィルムＡを用い、延伸条件を、延伸倍率がそれぞれ１．９倍、１．６倍としたこと以外は実施例１と同様にして、位相差フィルムＡ２、Ａ３を作製した。この位相差フィルムＡ２、Ａ３の厚みはそれぞれ７５μｍ、８３μｍであった。また、波長５５０ｎｍにおける位相差を測定したところ、位相差値は垂直に入射される場合において、それぞれ３９０ｎｍ、２３０ｎｍであった。
断面が二等辺直角三角形（二つの内角が４５度でもう一つの内角が９０度である三角形）である屈折率が１．５２のガラスよりなるプリズム２個を用意し、一方のプリズム（以下、「プリズム（１）」という。）のテーパ面上に、位相差フィルムＡ２および位相差フィルムＡ３をこの順で、かつ角度αの値がそれぞれ１４度および５７度となる条件で接着剤により一体的に積層し、この位相差フィルムＡ３上に、他方のプリズム（以下、「プリズム（２）」という。）をそのテーパ面が位相差フィルムＡ３に接するよう、接着剤により一体的に積層することにより、本発明の波長板Ａ’を得た。この波長板Ａ’におけるプリズム（１）側を入射側とし、プリズム（２）側を出射面として、当該波長板Ａ’に対して偏光光を垂直に入射したときに（位相差フィルムＡ２、Ａ３に対する偏光光の入射角度θが４５度）、位相差フィルムＡ２、Ａ３における前記式（ｂ）で算出されるβの値は、それぞれ２０度および６５度である。
この波長板Ａ’について、プリズム（１）側を入射側とし、波長４８０ｎｍ、５５０ｎｍ、６３０ｎｍおよび７２０ｎｍにおける位相差を測定し、Ｒｅ（λ）／λを算出した。結果を表２に示す。
波長板Ａ’において、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍにおける上記Ｒｅ（λ）／λの値が０．４９から０．５０の間にあることを確認した。また、この波長板Ａ’の入射される偏光光における偏光面に対する出射される偏光光の偏光面の角度を測定したところ、９１度から８８度の範囲にあった。
さらに、波長板Ａ’について実施例１と同様にして照度測定を行った。結果を表２に示す。また、この波長板Ａ’の分光透過率を実施例１と同様にして測定したところ、波長板Ａと同様の傾向を示した。
また、位相差フィルムＡ２、Ａ３のそれぞれについて、１枚だけをαの角度が、位相差フィルムＡ２が１７度、位相差フィルムＡ３が６１度となるようプリズム（１）およびプリズム（２）のテーパ面の間に貼り合わせ、位相差フィルムＡ２、Ａ３の各々の波長５５０ｎｍにおける位相差を上記波長板Ａ’と同様にして測定したところ、いずれも２７５ｎｍであった。また、位相差フィルムＡ２、Ａ３を、αの角度を上記の角度以外の角度となるようプリズム（１）およびプリズム（２）のテーパ面の間に貼り合わせ、位相差フィルムＡ２、Ａ３の各々の波長５５０ｎｍにおける位相差を測定したところ、いずれも２７５ｎｍからずれてしまい不適であった。
【０１１５】
＜比較例１＞
樹脂フィルムＡの代わりに樹脂フィルムＤを用い、延伸条件を、延伸倍率が１．１倍、加熱温度が１６０℃（Ｔｇ＋５℃）としたこと以外は実施例１と同様にして、位相差フィルムＤを作製し、この位相差フィルムＤの厚みおよび波長５５０ｎｍにおける位相差を測定したところ、厚みが８８．５μｍであり、波長５５０ｎｍにおける位相差が２７５ｎｍであった。
この位相差フィルムＤを２枚用いて、実施例１と同様にして波長板Ｄを得た。この波長板Ｄについて、波長４８０ｎｍ、５５０ｎｍ、６３０ｎｍおよび７５０ｎｍにおけるＲｅ（λ）／λを実施例１と同様にして算出した。結果を表２に示す。
さらに、波長板Ｄについて実施例１と同様にして照度測定を行った。結果を表２に示す。また、この波長板Ｄの分光透過率を実施例１と同様にして測定した。結果を図７に示す。
【０１１６】
【表２】

【０１１７】
表２から明らかなように、実施例１〜４に係る波長板Ａ〜ＣおよびＡ’によれば、液晶プロジェクターに設置した場合に、液晶プロジェクターの照度が位相差フィルムＡ〜Ｃと比較して大幅に向上することが理解される。このことは、図７に示したように、波長板Ａは４００ｎｍ〜８００ｎｍの光線波長において高い透過率を示しているのに対して、位相差フィルムＡは、長波長側および短波長側の領域において透過率が低下することに起因していると考えられる。
また、図７より明らかなように、本発明の波長板Ａ〜ＣおよびＡ’においては、加熱した後でも長波長側および短波長側の領域において光の透過率が均一であり、表２に示したように液晶プロジェクターの照度も変化がない。これに対して、ポリカーボネート製の位相差フィルムＤが積層された波長板Ｄにおいては、加熱した後に、長波長側および短波長側の領域において光の透過率が低下するため、表２に示したように液晶プロジェクターの照度も低下する。
【０１１８】
【発明の効果】
本発明の波長板によれば、位相差フィルムよりなる二層以上の透明層が積層されているため、全可視光領域の光に対して、安定して特定の位相差を与えることができ、これにより、入射される偏光光における偏光面を所期の角度に確実に回転させることができるので、輝度およびコントラストが高い液晶プロジェクターを得ることができる。
また、透明層を形成する位相差フィルムは環状オレフィン系樹脂よりなり、このような環状オレフィン系樹脂は耐熱性および耐湿性が共に高いものであるため、熱による応力の発生が少なく、また吸湿による応力の発生が少ないものである。そのため、当該位相差フィルムよりなる透明層は、温度環境および湿度環境などの環境の変化が生じても、透明層に与える位相差の変動が少なく、したがって、長期間にわたって安定な特性が得られる。
本発明に係る偏光変換素子によれば、前述の波長板が設けられているため、目的とする偏光光を高い効率で得ることができる。
本発明に係る偏光変換素子が設けられた液晶プロジェクターによれば、光源装置からの光を高い効率で利用することができ、その結果、高い輝度を得ることができると共にコントラストが高い画像を得ることができ、しかも、このような良好な特性を長期間にわたって安定に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の波長板における位相差フィルムと偏光面とがなす角度を示す説明図である。
【図２】（ａ）は図１においてＡ方向から見たときにおける構成を示す説明図であり、（ｂ）は図１においてＢ方向から見たときにおける構成を示す説明図である。
【図３】本発明の液晶プロジェクター用偏光変換素子の一例における構成を示す説明図である。
【図４】図３の断面図である。
【図５】本発明の液晶プロジェクター用偏光変換素子の他の例における構成を示す説明用の断面図である。
【図６】本発明に係る偏光変換素子が設けられた液晶プロジェクターの一例における構成を示す説明図である。
【図７】実施例１および比較例１における波長板の分光透過率の測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１２　　光源装置
１２Ａ　　光源ランプ
１２Ｂ　放物面鏡
１３　投写レンズ
１４　クロスプリズム
１５　偏光変換素子
１６Ａ、１６Ｂ　インテグレーターレンズ
１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ　コンデンサーレンズ
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ　全反射ミラー
１９Ａ、１９Ｂ、　ダイクロイックミラー
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ　　液晶板
３０　　透明層
３１　　透明支持体
３２　透明支持体
３３　　光軸
３４　　偏光光
３５　偏光面
５０　　波長板
５１Ａ、５１Ｂ　　下地基材
５２　偏光分離膜
５３　反射膜

Claims (6)

1. 複数の透明層が一体的に積層された積層体よりなり、当該積層体における少なくとも二つの透明層が環状オレフィン系樹脂よりなる位相差フィルムにより形成されていることを特徴とする液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板。
2. 環状オレフィン系樹脂が、下記一般式（１）で表される単量体から得られる重合体、または下記一般式（１）で表される単量体およびこれと共重合可能な単量体から得られる共重合体であることを特徴とする請求項１に記載の液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板。
   

   

   （式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜３０の炭化水素基、またはその他の１価の有機基であり、それぞれ同一または異なっていてもよい。Ｒ^１とＲ^２またはＲ^３とＲ^４は、一体化して２価の炭化水素基を形成してもよく、Ｒ^１またはＲ^２とＲ^３またはＲ^４とは互いに結合して、単環または多環構造を形成してもよい。ｍは０または正の整数であり、ｐは０または正の整数である。）
3. 光線波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの全波長領域において、下記式（ａ）の値が（０．４０〜０．５５）＋Ｘ（Ｘは０または１以上の整数）であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板。
   

   

   （式中、λは光線波長、Ｒｅ（λ）は当該光線波長におけるｎｍで表された位相差値である。）
4. 光線波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの全波長領域において、入射される偏光光における偏光面に対する出射される偏光光における偏光面の角度が９０度±１０度の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板。
5. 位相差フィルムにより形成された透明層に対する偏光光の入射角度をθ度とし、当該透明層の面上において、入射される偏光光における偏光面と当該透明層の光軸とのなす角度をα度としたとき、下記式（ｂ）で算出されるβの値が５〜８０度であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板。
   

   
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の液晶プロジェクター用偏光変換素子用波長板を具えてなることを特徴とする液晶プロジェクター用偏光変換素子。

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