JP2004258508A - 長尺状広帯域１／２波長板及び液晶プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】効率的に製造することができ、しかも位相差の均一性に優れた長尺状広帯域１／２波長板及びこの長尺状広帯域１／２波長板から得られた広帯域１／２波長板を有して成る液晶プロジェクタを提供すること。
【解決手段】少なくとも二枚の長尺の位相差フィルムをその長手方向が一致するように積層して成る長尺状広帯域１／２波長板であって、前記長尺の位相差フィルムの少なくとも一枚が斜め延伸されていることを特徴とする長尺状広帯域１／２波長板、及び液晶プロジェクタ。
【選択図】 図７
【解決手段】少なくとも二枚の長尺の位相差フィルムをその長手方向が一致するように積層して成る長尺状広帯域１／２波長板であって、前記長尺の位相差フィルムの少なくとも一枚が斜め延伸されていることを特徴とする長尺状広帯域１／２波長板、及び液晶プロジェクタ。
【選択図】 図７
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、長尺状広帯域１／２波長板及び液晶プロジェクタに関し、さらに詳しくは、所謂バッチ貼り工程を採用することなく効率的に製造することができ、しかも広い帯域に亘ってレターデーション値Ｒｅと波長λとの比（Ｒｅ／λ）が均一で光線透過率が大きい長尺状広帯域１／２波長板、及びこの長尺状広帯域１／２波長板から得られた広帯域１／２波長板を有して成る、高いコントラストの画像を投射可能な液晶プロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクタ、液晶ディスプレー等の液晶表示装置には、波長の変化に伴うＲｅ／λの変化が少なく、広い波長域に亘り所定の位相差を与えることのできる波長板が用いられる。これまでに、このような波長板として、「単色光に対して１／２波長の位相差を与える複数の延伸フィルムをそれらの光軸を交差させて積層して成る積層波長板」（例えば、特許文献１参照）、及び、「単色光に対して１／２波長の位相差を与える複数の延伸フィルムをそれらの光軸を交差させて積層してなり、かつ前記延伸フィルムの複屈折率差Δｎ１、Δｎ２の波長依存性が４００ｎｍ（Δｎ１）と５５０ｎｍ（Δｎ２）の波長光に基づいてΔｎ１／Δｎ２＜１．０５であることを特徴とする積層波長板」（特許文献２）等がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１００１１４号公報（請求項１）
【特許文献２】
特開平１１−１４９０１５号公報（請求項１）
また、「レターデーション値が１６０〜３００ｎｍである位相差板の少なくとも２枚が、その遅相軸が互いに平行でも直交でもない角度になるように積層されて成る偏光軸回転積層位相差板」も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献３】
特開平１０−９０５２１号公報（請求項１〜４）
【０００４】
しかしながら、前記いずれの公報においても波長板の製造方法についての明確な記載が見当たらないが、いずれの場合においても、一軸延伸処理により得られる長尺状の延伸フィルムから例えば矩形の位相差フィルムを分離する際に、前記長尺状の延伸フィルムの延伸方向と前記矩形の軸方向とが異なるように、前記延伸フィルムを裁断加工又は打ち抜き加工することにより、同一形状をした複数の矩形状延伸フィルムを成形し、次いでこれら複数例えば二枚の延伸フィルムを接着剤又は粘着剤により張り合わせることにより、波長板を製造していると、考えられる。前記のように、延伸フィルムから裁断又は打ち抜いた位相差フィルムを張り合わせて波長板を製造する手法を、「バッチ貼り」と称する。
【０００５】
しかしながら、波長板を上記のようにして製造するとすれば、裁断加工又は打ち抜き加工して得られた位相差フィルムを張り合わせるという煩雑な作業を繰り返し、しかも複数の位相差フィルムを正確に張り合わせるという精緻な作業が必要であり、したがって生産効率が著しく悪い。特に、複数の位相差フィルムを正確に張り合わせるという精緻な積層作業においては、位相差の均一な波長板を製造するのが極めて困難であり、したがって歩留まりが悪いという問題もあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような従来の問題点を解消し、効率的に製造することができ、しかも位相差の均一性に優れた長尺状広帯域１／２波長板及びこの長尺状広帯域１／２波長板から得られた広帯域１／２波長板を有して成る液晶プロジェクタを提供することをその課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の前記課題を解決するための第１の手段は、
（１） 少なくとも二枚の長尺の位相差フィルムをその長手方向が一致するように積層して成る長尺状広帯域１／２波長板であって、前記長尺の位相差フィルムの少なくとも一枚が斜め延伸されていることを特徴とする長尺状広帯域１／２波長板である。
【０００８】
この第１の手段における好ましい態様としては、下記（２）〜（７）の長尺状広帯域１／２波長板を挙げることができる。
（２） 前記位相差フィルムの少なくとも二枚が斜め延伸されている請求項１に記載の長尺状広帯域１／２波長板。
（３） 前記いずれの位相差フィルムも、波長５５０ｎｍで測定されたレターデーション値Ｒｅ（５５０）が、２７５±１０ｎｍである長尺状広帯域１／２波長板。
（４） 前記位相差フィルムが、脂環式構造含有重合体樹脂により形成されたフィルムである長尺状広帯域１／２波長板。
（５） 前記長尺状広域位相差フィルムを２枚積層した広帯域１／２波長板。
（６） 前記斜め延伸して成る長尺の位相差フィルムは、その残留揮発成分量が、多くとも０．１質量％である長尺状広帯域１／２波長板。
（７） 前記長尺状広帯域１／２波長板が、液晶プロジェクタ用である長尺状広帯域１／２波長板。
【０００９】
この発明における前記課題を解決するための第２の手段は、前記いずれかの長尺状広帯域１／２波長板から得られる広帯域１／２波長板を有して成ることを特徴とする液晶プロジェクタである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の長尺状広帯域１／２波長板は、複数の長尺状の位相差フィルムを積層して成り、前記長尺状の位相差フィルムのうちの少なくとも１層の長尺状の位相差フィルムが、斜め延伸されて成る。
【００１１】
ここで、広帯域１／２波長板は、例えば、４５０〜６５０ｎｍという広い波長域について、１／２波長の位相差を有する位相差素子のことである。１／２波長板は、その遅相軸（面内で屈折率が最大になる方向）と４５°の角度で交差する振動面を有する偏光を通過させた場合、その振動面を９０°回転させる機能を有する。
【００１２】
この発明の長尺状広帯域１／２波長板の断面を図１に示す。図１において、１は長尺状広帯域１／２波長板を、２はそれを構成する位相差フィルムを表す。ここで、位相差フィルム２−１または２−２の少なくともいずれか一方は、斜め延伸によって得られたものであり、これら２枚の位相差フィルムのいずれもが斜め延伸によって得られたものであっても構わない。この発明の長尺状広帯域１／２波長板が、２枚の位相差フィルムからなる場合には、それら位相差フィルムのそれぞれの遅相軸が４５±５°で交差するように積層される。
【００１３】
図１には、２枚の位相差フィルムを積層して成る長尺状広帯域１／２波長板を示しているが、２枚に限定されることはなく、この発明の長尺状広帯域１／２波長板は、３枚以上の位相差フィルムから成っていてもよい。３枚以上の位相差フィルムを用いる場合、そのうちの少なくとも１枚の位相差フィルムが斜め延伸されていればよく、全ての位相差フィルムが斜め延伸されていてもよい。
【００１４】
また、図１では、この発明の長尺状広帯域１／２波長板とそれを構成する位相差フィルムのみを示しているが、実際には、図２に示すように、位相差フィルムは接着剤層又は粘着剤層３を介して積層されていてもよい。このような接着剤又は粘着剤としては、例えば、アクリル系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系または合成ゴム系の透明接着剤又は粘着剤を挙げることができる。接着剤層又は粘着剤層３の厚さは、通常１〜１００μｍ、好ましくは１〜３０μｍの範囲である。
【００１５】
この発明に用いる位相差フィルムの、波長５５０ｎｍで測定されたレターデーション値Ｒｅ（５５０）は、２７５±１０ｎｍであることが好ましい。レターデーション値Ｒｅは、位相差フィルムの屈折率の差△ｎ（ｎ１−ｎ２）×位相差フィルムの厚さＤ、によって表される。ｎ１は、位相差フィルムの遅相軸方向の屈折率であり、ｎ２は、位相差フィルムの進相軸方向の屈折率である。ただし、ｎ１＞ｎ２である。レターデーション値Ｒｅ（５５０）が２７５±１０ｎｍであることによって、位相差フィルムを積層したときに、波長４５０〜６５０ｎｍを含む広波長領域で、より優れた１／２波長板としての機能を果たすことができるからである。
【００１６】
この発明の長尺状広帯域１／２波長板を構成する位相差フィルムとしては、透明性の良好な熱可塑性樹脂により形成することができる。前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、脂環式構造含有重合体樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルポリスルホン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、酢酸セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアクリレート系樹脂等を挙げることができる。これら樹脂の中でも、脂環式構造含有重合体樹脂が好ましい。
【００１７】
脂環式構造含有重合体樹脂からなる位相差フィルムは、高度の透明性、耐熱性、低吸湿性、低光弾性率等の特性をはバランスよく備えており、品質の安定性に優れる。また、脂環式構造含有重合体樹脂を使用した位相差フィルムは、レターデーションの波長依存性を小さくすることができる。レターデーションの波長依存性が小さいと、積層枚数を多くする必要がなく、２枚積層により１／２波長板として良好な状広帯域性を発揮することができる。
【００１８】
レターデーションの波長依存性としては、波長５５０ｎｍで測定したレターデーション値〔Ｒｅ（５５０）〕と波長４５０ｎｍで測定したレターデーション値〔Ｒｅ（４５０）〕との比Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）が１．０２以下であることが好ましい。レターデーションの波長依存性が大きい場合、すなわち、Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）が１．０２よりも大きいと、積層して広帯域１／２波長板を作製するときに、３枚以上の多層にする必要が生じてくる。
【００１９】
脂環式構造含有重合体樹脂は、繰り返し単位中に脂環式構造を含有する重合体であり、主鎖又は側鎖に脂環式構造を含有する重合体を挙げることができる。脂環式構造としては、例えば、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造等を挙げることができるが、熱安定性の観点からシクロアルカン構造が好ましい。
【００２０】
脂環式構造を構成する炭化水素における炭素数には特に制限がなく、通常は４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは６〜１５個である。炭素数がこのような範囲にあることにより、耐熱性及び柔軟性に優れた位相差フィルムを得ることができる。
【００２１】
繰り返し単位中に脂環式構造を含有する重合体中のその繰り返し単位の割合は、目的とする位相差フィルムの使用態様に応じて適宜に決定されるが、通常は５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上である。この繰り返し単位の割合が過度に小さいときは、位相差フィルムの耐熱性が低下することがあるので望ましくない。なお、脂環式構造を含有する繰り返し単位以外の繰り返し単位の割合も、位相差フィルムの使用態様に応じて適宜に、決定される。
【００２２】
脂環式構造含有重合体樹脂としては、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体及びこれら重合体の水素化物等を挙げることができる。これらの中でも、透明性や成形性の観点から、ノルボルネン系重合体が好ましい。
【００２３】
ノルボルネン系重合体として、具体的には、ノルボルネン系単量体の開環重合体、ノルボルネン系単量体と開環共重合可能なその他の単量体との開環重合体およびそれらの水素添加物、ノルボルネン系単量体の付加重合体、ノルボルネン系単量体と共重合可能なその他の単量体との付加型共重合体等を挙げることができる。これらの中でも、透明性の観点から、ノルボルネン系単量体の開環重合体の水素添加物が最も好ましい。
【００２４】
前記脂環式構造含有重合体樹脂は、例えば、特開２００２−３２１３０２号公報等に開示されている公知の重合体である。
【００２５】
この発明において好ましく用いられる脂環式構造含有重合体樹脂のガラス転移温度は、位相差フィルムの使用態様に応じて適宜に、決定されるが、通常は８０℃以上、好ましくは１００〜２５０℃である。このようなガラス転移温度を有することにより、高温下の使用における変形や応力を生じることのない耐久性に優れた位相差フィルムとすることができる。また、脂環式構造含有重合体樹脂の分子量分布〔重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ） 〕に特に制限はないが、通常は１．０〜１０．０、好ましくは１．１〜４．０、より好ましくは１．２〜３．５である。
【００２６】
この発明の長尺状広帯域１／２波長板は、積層された複数の位相差フィルムのうちの少なくとも一層の位相差フィルムの残留揮発成分量が、多くとも０．１質量％であることが好ましい。残留揮発成分としては、樹脂を製造した際の未反応単量体、低分子量重合体、使用溶媒等を挙げることができる。これら残留揮発成分量が多くとも０．１質量％であることにより、長期間使用したとしても、位相差ムラが発生することなく安定するからである。因みに、残留揮発成分量が多いと、使用時に揮発成分が外部に放出されて波長板に寸法変化を来たし、内部応力が発生することによって、面内の位相差のムラが生じることとなる。
【００２７】
この発明に係る長尺状広帯域１／２波長板を構成する複数の位相差フィルムのうち少なくとも一枚（一層）の位相差フィルムは、前記熱可塑性樹脂からなる未延伸フィルムを斜め延伸して成る。
【００２８】
未延伸フィルムは、前記熱可塑性樹脂をフィルム状に成形することにより得ることができる。熱可塑性樹脂をフィルム状に成形する方法としては特に制限がなく、公知の成形法例えば加熱溶融成形法、及び溶融流延法等を挙げることができる。生産性や成形されるフィルム中の残留揮発性成分の含有量を低減させる観点からすると、加熱溶融成形法が好ましい。
【００２９】
加熱溶融成形法としては、溶融押出成形法、プレス成形法、インフレーション成形法、射出成形法、ブロー成形法を挙げることができる。これら成形法の中でも、溶融押出成形法が好適である。
【００３０】
未延伸フィルムに成形する成形条件は成形方法に応じて適宜に決定されるが、溶融押出成形法を採用する場合には、シリンダー温度が、好ましくは１００〜６００℃、より好ましくは１５０〜３５０℃の範囲で適宜に決定される。
【００３１】
未延伸フィルムの厚みとしては、通常１０〜３００μｍ、好ましくは３０〜２００μｍである。
【００３２】
未延伸フィルムを製造する場合に、この発明の目的を阻害しない範囲内で、他の添加剤を前記熱可塑性樹脂に添加することができる。他の添加剤としては、例えば可塑剤、劣化防止剤、酸化防止剤等を挙げることができる。
【００３３】
この発明における斜め延伸は、斜め延伸装置を使用して行うことができる。斜め延伸処理をする方法としては、未延伸フィルムの幅方向に対し、角度１〜５０度の方向に連続的に延伸処理して、ポリマーの配向軸を所望の角度に傾斜させる方法であれば特に制限されることはなく、公知の方法を採用することができる。
【００３４】
この発明に用いることのできる斜め延伸処理の方法としては、例えば、特開昭５０−８３４８２号公報、特開平２−１１３９２０号公報、特開平３−１８２７０１号公報、特開２０００−９９１２号公報、特開２００２−８６５５４号公報、特開２００２−２２９４４号公報等に記載の方法を挙げることができる。
【００３５】
未延伸フィルムを斜め延伸処理する際の温度は、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇとすると、好ましくはＴｇ−３０℃〜Ｔｇ＋６０℃の範囲、より好ましくはＴｇ−１０℃〜Ｔｇ＋５０℃の範囲である。また、延伸倍率は、通常１．０１〜３０倍、好ましくは１．０１〜１０倍、より好ましくは１．０１〜５倍である。
【００３６】
図３に、斜め延伸装置の一例を示す。この斜め延伸装置においては、斜め延伸装置から送り出される斜め延伸フィルムの送り出し速度を、この斜め延伸装置に送り込まれる未延伸フィルムの送り込み速度よりも大きくし、しかも、斜め延伸装置内では、未延伸フィルム４の送り方向に直交する方向即ち幅方向における一端の移動距離を他端の移動距離よりも大きくする。ただし、未延伸フィルムの両端における線速度は両端とも同じにしておく。
【００３７】
図３において、４は未延伸フィルムを、５はフィルム保持開始点を、５−１は右側のフィルム保持開始点を、５−２は左側のフィルム保持開始点を、６はフィルム保持手段の軌跡を、６−１は右側のフィルム保持手段の軌跡を、６−２は左側のフィルム保持手段の軌跡を、７はテンターを、８はフィルム保持終了点を、８−１は右側のフィルム保持終了点を、８−２は左側のフィルム保持終了点を、９は斜め延伸フィルム（長尺の位相差フィルム、以下、同じ）をそれぞれ示す。
【００３８】
この斜め延伸装置においては、送り込まれてくる未延伸フィルムがその幅方向における両端それぞれで左右のフィルム保持開始点５−１，５−２によりチャックされる。左右のフィルム保持手段６−１，６−２によるフィルムの線速度が一定にされてはいるが、左側のフィルム保持手段６−２によるフィルム移動距離が、右側のフィルム保持手段６−１によるフィルム移動距離よりも大きく設定されている。したがって、送られるフィルムの軸線方向つまり走行方向は、図３において右側にカーブする。そして、フィルム保持終了点では、延伸方向がフィルムの幅方向に対してθである斜め延伸フィルム９となってフィルムが送り出される。
【００３９】
この発明においては、このθは、１〜４５度の角度で斜め延伸を行えばよく、好ましくは２２．５±２．５度の角度で行われる。例えば、二枚積層の場合、遅相軸の交差角を４５度とするため、斜め延伸角度１５度のフィルムと３０度のフィルムとの組み合わせも可能である。好ましい態様は、二枚の延伸フィルムの斜め延伸角度が同じである場合であって、この場合は、あらためて角度の相違するフィルムを用意する必要がなく、斜め延伸角度を最小とすることができる。このときの角度が２２．５±２．５度となるのである。
【００４０】
次いで、このようにして作製されて長尺の斜め延伸されたフィルム９は巻き取られて、図４に示すように、倦回されたロール状のフィルム９−１となる。フィルム９−２は、次の工程に備えてフィルム９−１との遅相軸が４５±５度で交差するように、θ＝０度もしくはθ＝９０度となるように１軸延伸またはθが−４４〜−１度の角度で斜め延伸して巻き取り、用意されている。
【００４１】
フィルム９−１の延伸角度θが２２．５±２．５度であるとき、延伸方向がフィルムの幅方向に対して、角度θ＝−２２．５±２．５度である斜め延伸フィルムを巻き取って、フィルム９−２とする。または、延伸角度θが２２．５±２．５度である延伸フィルムを、フィルム９−１と逆回りに巻き取り、フィルム９−２としてもよい。フィルム９−２を用いる方法としては、生産性に優れた方法である限り、これらの方法に特に限定されることはない。
【００４２】
続いて、図５に示すように、フィルム９−１及び９−２はそれぞれ、挟持ロール１１及び１２によって挟持されて送りロール１０を介して走行し、挟圧ロール１３により挟圧されて積層される。このように積層する方法を「ロールｔｏロール方式」と称する。図５には、２枚のフィルム９−１及び９−２の積層態様を示しているが、この発明においては、図６に示すように、３枚のフィルム９−１、９−２及び９−３を用いて積層することもできる。
【００４３】
このとき、前記巻き取られたロール状の２個のフィルムの接合面には、接着剤又は粘着剤が塗布されている。このようにして長尺状広帯域１／２波長板が製造される。製造された長尺状広帯域１／２波長板においては、広い波長領域例えば４５０〜６５０ｎｍの領域で１／２波長の位相差を与える。したがって上述のようにして製造される長尺状広帯域１／２波長板は、上述したように２枚の長尺状のフィルム９−１，９−２を、その遅相軸を互いに４５±５度となるように、積層するのが好ましい。
【００４４】
この発明の長尺状広帯域１／２波長板を、図７に示す。図７において、１４は長尺状広帯域１／２波長板を、１５は斜め延伸処理により矢印Ａで表す方向に遅相軸を有する長尺の位相差フィルムを、１６は斜め延伸処理により矢印Ｂで表す方向に遅相軸を有する長尺の位相差フィルムを示す。この発明の長尺状広帯域１／２波長板は、長尺の位相差フィルム１５と長尺の位相差フィルム１６とを、それぞれの遅相軸が互いに所定の角度（θ）で交差するように積層されている。それぞれの位相差フィルムの幅方向と遅相軸とのなす角度は、斜め延伸処理する際の処理条件を制御することにより、適宜に調整することができる。
【００４５】
さらに、この発明に係る長尺状広帯域１／２波長板は、広い波長領域例えば４５０〜６５０ｎｍの領域で、Ｒｅ／λの値が、０．４７〜０．５３の範囲内にあるのが、好ましい。Ｒｅ／λの値が前記範囲内にあると、波長４５０〜６５０ｎｍの可視光領域で、より優れた１／２波長板としての機能を果たすことができるからである。
【００４６】
この発明の長尺状広帯域１／２波長板の厚さは、好ましくは２０〜５００μｍ、より好ましくは５０〜３００μｍである。 かくして得られる長尺状広帯域１／２波長板は、適宜の形状に裁断され、或いは打ち抜かれて広帯域１／２波長板にされる。
【００４７】
この広帯域１／２波長板は、波長の変化に伴うＲｅ／λの値の変化が少なく、広い波長域に亘り所定の位相差を与えることのできる波長板であり、液晶プロジェクタ、液晶ディスプレー等の各種液晶表示装置に有効に用いることができる波長板である。中でも、液晶プロジェクタ用波長板として好適である。
【００４８】
この発明の液晶プロジェクタは、この発明に係る長尺状広帯域１／２波長板から得られた広帯域１／２波長板を有する。この発明の液晶プロジェクタの一例を、図８を参照しながら説明する。
【００４９】
図８において、１７は光源を、１８はフライアイレンズを、１９はＰＳコンバータを、２０は反射鏡を、２１はダイクロイックミラーを、２２はＬＣＤを、２３はＸ−キューブプリズムを、２４はプロジェクタレンズを、２５はスクリーンをそれぞれ示す。
【００５０】
前記ＰＳコンバータは、図９の原理図に示されるように、偏光ビームスプリッタ２７とその偏光ビームスプリッタ２７で分離されたｐ波が出射するｐ波透過部の前面それぞれに配置されるところの、この発明に係る長尺状広帯域１／２波長板から得られた広帯域１／２波長板２８とを備えてなる。
【００５１】
この発明における広帯域１／２波長板を組み込んでなる前記ＰＳコンバータを採用した前記液晶プロジェクタにおいては、光源１７より発した光が平行光線となってフライアイレンズ１８に入射し、フライアイレンズ１８を出射した光が偏光ビームスプリッタ２７において、振動面が互いに９０°ずれたｐ波とｓ波とに分離される。偏光ビームスプリッタ２７から出射するｐ波の進行方向前面に配置された広帯域１／２波長板にｐ波が入射し、入射したｐ波がｓ波となって出射する。
【００５２】
前記偏光ビームスプリッタ２７におけるｓ波が出射するｓ波出射面の前方には広帯域１／２波長板が配置されていないので、結局、このＰＳコンバータ２７からはｓ波のみが出射してダイクロミックミラー２１に入射することになる。したがって、この発明に係る液晶プロジェクタによると、偏光を、その光量を減少させることなく、ダイクロミックミラーに投射することができる。
【００５３】
【実施例】
以下に、実施例を挙げてこの発明をさらに詳細に説明するが、これら実施例によってこの発明はなんら限定されるものではない。
【００５４】
（製造例１）
ノルボルネン系重合体（ＺＥＯＮＯＲ １４２０、日本ゼオン（株）製、Ｔｇ１３５℃）のペレットを、空気を流通させた熱風乾燥器を用いて７０℃で２時間乾燥した後、６５ｍｍφのスクリューを備えた樹脂溶融混練機を有するＴダイ式フィルム溶融押出成形機を使用し、溶融樹脂温度２４０℃、Ｔダイの幅５００ｍｍの条件で、厚み１００μｍのフィルムを押出成形した。
【００５５】
（実施例１）
製造例１で得られたフィルムを１３５℃に加熱して、図３に示すテンター延伸機に導入し、連続的に斜め延伸を施して、延伸倍率１．５倍、平均厚さ７０μｍ、フィルムの幅方向に対する配向軸が平均で２２．５度である長尺の延伸フィルムを得た。
【００５６】
得られた延伸フィルムの残留揮発成分量を測定したところ、０．０１質量％であった。なお、この残留揮発成分量は、ガスクロマトグラフィーにより、分子量２００以下の成分の合計として定量した。
【００５７】
このようにして作製された延伸フィルムからなる位相差フィルムの、波長５５０ｎｍにおけるレターデーション値〔Ｒｅ（５５０）〕は２７０ｎｍであり、Ｒｅ（５５０）と波長４５０ｎｍのレターデーション値〔Ｒｅ（４５０）〕との比Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）は、１．００５であった。
【００５８】
この延伸フィルムを２枚作製し、一方を幅方向に対して実質的に＋２２．５度の方向に遅相軸を有する第１の位相差フィルム（Ｒ１）とし、もう一方の表裏面を反転して、これを幅方向に対して実質的に−２２．５度の方向に遅相軸を有する第２の位相差フィルム（Ｒ２）とした。
【００５９】
次いで、第１の位相差フィルム（Ｒ１、図５に示す９−１）と第２の位相差フィルム（Ｒ２、図５に示す９−２）とを、図５に示すロールｔｏロール方式による延伸フィルムの積層態様に従って、それぞれの長手方向が一致する（遅相軸交差角度が４５度になる）ように、アクリル系粘着剤層（ノガワケミカル社製、ＤＤ−６２４、厚み１０μｍ）を介して積層し、この積層体を加圧ローラのニップに供給して連続的に貼り合わせることにより、長尺状広帯域１／２波長板を製造した。
【００６０】
このようにして製造された長尺状広帯域１／２波長板のレターデーション値（Ｒｅ）を、王子計測機器（株）製ＫＯＢＲＡにより測定した。波長４５０、５５０、６５０ｎｍでのＲｅ／λは、それぞれ０．５０３、０．５０９、０．４７８であった。波長４５０〜６５０ｎｍを含む広波長領域で、Ｒｅ／λの値が０．５±０．３であることから、優れた広帯域１／２波長板としての機能を有していることが確認された。
【００６１】
（製造例２）
ポリカーボネート樹脂（商標ＡＤ５５０３、帝人化成社製、Ｔｇ１６０℃）のペレットを、空気を流通させた熱風乾燥器を用いて７０℃で２時間乾燥した後、６５ｍｍφのスクリューを備えた樹脂溶融混練機を有するＴダイ式フィルム溶融押出成形機を使用し、溶融樹脂温度２７０℃、Ｔダイの幅５００ｍｍの条件で、厚み１００μｍのフィルムを押出成形した。
【００６２】
（実施例２）
製造例２で得られたフィルムを１５０℃に加熱して、図３に示すテンター延伸機に導入し、連続的に斜め延伸を施して、延伸倍率１．３倍、平均厚さ８０μｍ、フィルムの軸方向に対する配向軸が平均で３０度である長尺の延伸フィルムを得た。
【００６３】
また、別途、製造例２で得られたフィルムを１５０℃に加熱して、幅方向に１軸延伸を施して、延伸倍率１．３倍、平均厚さ８０μｍ、フィルムの幅方向に対する配向軸が平均で０度である長尺の延伸フィルムを得た。得られたはい配向軸の異なる２種類の延伸フィルムについて、残留揮発成分量を測定したところ、いずれも０．０５質量％であった。
【００６４】
このようにして作製された延伸フィルムからなる位相差フィルムのレターデーション値〔Ｒｅ（５５０）〕は、２７０ｎｍであり、Ｒｅ（５５０）と波長４５０ｎｍのレターデーション値〔Ｒｅ（４５０）〕との比Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）は、１．０６であった。
【００６５】
斜め延伸した位相差フィルムを２枚作製し、一方を幅方向に対して実質的に＋３０度の方向に遅相軸を有する第１の位相差フィルム（Ｓ１）とし、もう一方の表裏面を反転して、これを幅方向に対して実質的に−３０度の方向に遅相軸を有する第２の位相差フィルム（Ｓ２）とした。また、幅方向に１軸延伸して得られた位相差フィルムを、幅方向に対して実質的に０度の方向に遅相軸を有する第３の位相差フィルム（Ｓ３）とした。
【００６６】
次いで、第１の位相差フィルム（Ｓ１、図６に示す９−１）と第２の位相差フィルム（Ｓ２、図６に示す９−２）と第３の位相差フィルム（Ｓ３、図６に示す９−３）とを、上側から順次、Ｓ１、Ｓ３、Ｓ２となるように、図６に示すロールｔｏロール方式による延伸フィルムの積層態様に従って、それぞれの長手方向が一致する（位相差フィルムＳ１の遅相軸と位相差フィルムＳ３の遅相軸のなす角度を３０度、位相差フィルムＳ３の遅相軸と位相差フィルムＳ２の遅相軸のなす角度を３０度、かつ位相差フィルムＳ１の遅相軸と位相差フィルムＳ２の遅相軸のなす角度を６０度になる）ように、アクリル系粘着剤層（ノガワケミカル社製、ＤＤ−６２４、厚み１０μｍ）を介して積層し、この積層体を加圧ローラのニップに供給して連続的に貼り合わせることにより、長尺状広帯域１／２波長板を製造した。
【００６７】
このようにして製造された長尺状広帯域１／２波長板のレターデーション値（Ｒｅ）を、王子計測機器（株）製ＫＯＢＲＡにより測定した。波長４５０、５５０、６５０ｎｍでのＲｅ／λは、それぞれ０．５１９、０．５１０、０．４７３であった。波長４５０〜６５０ｎｍを含む広波長領域で、Ｒｅ／λの値が０．５±０．３であることから、優れた広帯域１／２波長板としての機能を有していることが確認された。
【００６８】
【発明の効果】
この発明によると、従来のようにバッチ貼り工程を必要とせずに、斜め延伸された少なくとも一枚の長尺状の位相差フィルムを使用してロールｔｏロールの一工程で効率的に製造されることのできる長尺状広帯域１／２波長板を提供することができ、しかもこの長尺状広帯域１／２波長板は広い帯域に亘って光線透過率に優れている。また、この発明によると、この発明に係る長尺状広帯域１／２波長板を利用しているので、高コントラストの映像を投射可能な液晶プロジェクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の長尺状広帯域１／２波長板の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、この発明の長尺状広帯域１／２波長板の他の例を示す断面図である。
【図３】図３は、斜め延伸された位相差フィルムの作製態様の一例を示す図である。
【図４】図４は、ロール状に巻き取られ延伸フィルムを示す図である。
【図５】図５は、ロールｔｏロール方式による延伸フィルムの積層態様の一例を示す図である。
【図６】図６は、ロールｔｏロール方式による延伸フィルムの他の積層態様の一例を示す図である。
【図７】図７は、この発明の長尺状広帯域１／２波長板の製造態様の一例と製造された広帯域１／２波長板とを示す図である。
【図８】図８は、この発明の液晶プロジェクタを示す図である。
【図９】図９は、ＰＳコンバータの原理を示す図である。
【符号の説明】
１…広帯域１／２波長板、２，２−１，２−２…位相差フィルム、
３…接着剤層又は粘着剤層、４…未延伸フィルム、５…フィルム保持開始点、
６…フィルム保持手段、７…テンター、８…フィルム保持終了点、
９…斜め延伸フィルム、１０…送りロール、１１…挟持ロール、
１２…挟持ロール、１３…挟圧ロール、１４…長尺状広帯域１／２波長板、
１５…位相差フィルム、１６…位相差フィルム、１７…光源、
１８…複眼レンズ、１９…ＰＳコンバータ、２０…反射鏡、
２１…ダイクロイックミラー、２２…ＬＣＤ、２３…Ｘ−キューブプリズム、
２４…プロジェクタレンズ、２５…スクリーン
【発明の属する技術分野】
この発明は、長尺状広帯域１／２波長板及び液晶プロジェクタに関し、さらに詳しくは、所謂バッチ貼り工程を採用することなく効率的に製造することができ、しかも広い帯域に亘ってレターデーション値Ｒｅと波長λとの比（Ｒｅ／λ）が均一で光線透過率が大きい長尺状広帯域１／２波長板、及びこの長尺状広帯域１／２波長板から得られた広帯域１／２波長板を有して成る、高いコントラストの画像を投射可能な液晶プロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクタ、液晶ディスプレー等の液晶表示装置には、波長の変化に伴うＲｅ／λの変化が少なく、広い波長域に亘り所定の位相差を与えることのできる波長板が用いられる。これまでに、このような波長板として、「単色光に対して１／２波長の位相差を与える複数の延伸フィルムをそれらの光軸を交差させて積層して成る積層波長板」（例えば、特許文献１参照）、及び、「単色光に対して１／２波長の位相差を与える複数の延伸フィルムをそれらの光軸を交差させて積層してなり、かつ前記延伸フィルムの複屈折率差Δｎ１、Δｎ２の波長依存性が４００ｎｍ（Δｎ１）と５５０ｎｍ（Δｎ２）の波長光に基づいてΔｎ１／Δｎ２＜１．０５であることを特徴とする積層波長板」（特許文献２）等がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１００１１４号公報（請求項１）
【特許文献２】
特開平１１−１４９０１５号公報（請求項１）
また、「レターデーション値が１６０〜３００ｎｍである位相差板の少なくとも２枚が、その遅相軸が互いに平行でも直交でもない角度になるように積層されて成る偏光軸回転積層位相差板」も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献３】
特開平１０−９０５２１号公報（請求項１〜４）
【０００４】
しかしながら、前記いずれの公報においても波長板の製造方法についての明確な記載が見当たらないが、いずれの場合においても、一軸延伸処理により得られる長尺状の延伸フィルムから例えば矩形の位相差フィルムを分離する際に、前記長尺状の延伸フィルムの延伸方向と前記矩形の軸方向とが異なるように、前記延伸フィルムを裁断加工又は打ち抜き加工することにより、同一形状をした複数の矩形状延伸フィルムを成形し、次いでこれら複数例えば二枚の延伸フィルムを接着剤又は粘着剤により張り合わせることにより、波長板を製造していると、考えられる。前記のように、延伸フィルムから裁断又は打ち抜いた位相差フィルムを張り合わせて波長板を製造する手法を、「バッチ貼り」と称する。
【０００５】
しかしながら、波長板を上記のようにして製造するとすれば、裁断加工又は打ち抜き加工して得られた位相差フィルムを張り合わせるという煩雑な作業を繰り返し、しかも複数の位相差フィルムを正確に張り合わせるという精緻な作業が必要であり、したがって生産効率が著しく悪い。特に、複数の位相差フィルムを正確に張り合わせるという精緻な積層作業においては、位相差の均一な波長板を製造するのが極めて困難であり、したがって歩留まりが悪いという問題もあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、このような従来の問題点を解消し、効率的に製造することができ、しかも位相差の均一性に優れた長尺状広帯域１／２波長板及びこの長尺状広帯域１／２波長板から得られた広帯域１／２波長板を有して成る液晶プロジェクタを提供することをその課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の前記課題を解決するための第１の手段は、
（１） 少なくとも二枚の長尺の位相差フィルムをその長手方向が一致するように積層して成る長尺状広帯域１／２波長板であって、前記長尺の位相差フィルムの少なくとも一枚が斜め延伸されていることを特徴とする長尺状広帯域１／２波長板である。
【０００８】
この第１の手段における好ましい態様としては、下記（２）〜（７）の長尺状広帯域１／２波長板を挙げることができる。
（２） 前記位相差フィルムの少なくとも二枚が斜め延伸されている請求項１に記載の長尺状広帯域１／２波長板。
（３） 前記いずれの位相差フィルムも、波長５５０ｎｍで測定されたレターデーション値Ｒｅ（５５０）が、２７５±１０ｎｍである長尺状広帯域１／２波長板。
（４） 前記位相差フィルムが、脂環式構造含有重合体樹脂により形成されたフィルムである長尺状広帯域１／２波長板。
（５） 前記長尺状広域位相差フィルムを２枚積層した広帯域１／２波長板。
（６） 前記斜め延伸して成る長尺の位相差フィルムは、その残留揮発成分量が、多くとも０．１質量％である長尺状広帯域１／２波長板。
（７） 前記長尺状広帯域１／２波長板が、液晶プロジェクタ用である長尺状広帯域１／２波長板。
【０００９】
この発明における前記課題を解決するための第２の手段は、前記いずれかの長尺状広帯域１／２波長板から得られる広帯域１／２波長板を有して成ることを特徴とする液晶プロジェクタである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の長尺状広帯域１／２波長板は、複数の長尺状の位相差フィルムを積層して成り、前記長尺状の位相差フィルムのうちの少なくとも１層の長尺状の位相差フィルムが、斜め延伸されて成る。
【００１１】
ここで、広帯域１／２波長板は、例えば、４５０〜６５０ｎｍという広い波長域について、１／２波長の位相差を有する位相差素子のことである。１／２波長板は、その遅相軸（面内で屈折率が最大になる方向）と４５°の角度で交差する振動面を有する偏光を通過させた場合、その振動面を９０°回転させる機能を有する。
【００１２】
この発明の長尺状広帯域１／２波長板の断面を図１に示す。図１において、１は長尺状広帯域１／２波長板を、２はそれを構成する位相差フィルムを表す。ここで、位相差フィルム２−１または２−２の少なくともいずれか一方は、斜め延伸によって得られたものであり、これら２枚の位相差フィルムのいずれもが斜め延伸によって得られたものであっても構わない。この発明の長尺状広帯域１／２波長板が、２枚の位相差フィルムからなる場合には、それら位相差フィルムのそれぞれの遅相軸が４５±５°で交差するように積層される。
【００１３】
図１には、２枚の位相差フィルムを積層して成る長尺状広帯域１／２波長板を示しているが、２枚に限定されることはなく、この発明の長尺状広帯域１／２波長板は、３枚以上の位相差フィルムから成っていてもよい。３枚以上の位相差フィルムを用いる場合、そのうちの少なくとも１枚の位相差フィルムが斜め延伸されていればよく、全ての位相差フィルムが斜め延伸されていてもよい。
【００１４】
また、図１では、この発明の長尺状広帯域１／２波長板とそれを構成する位相差フィルムのみを示しているが、実際には、図２に示すように、位相差フィルムは接着剤層又は粘着剤層３を介して積層されていてもよい。このような接着剤又は粘着剤としては、例えば、アクリル系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系または合成ゴム系の透明接着剤又は粘着剤を挙げることができる。接着剤層又は粘着剤層３の厚さは、通常１〜１００μｍ、好ましくは１〜３０μｍの範囲である。
【００１５】
この発明に用いる位相差フィルムの、波長５５０ｎｍで測定されたレターデーション値Ｒｅ（５５０）は、２７５±１０ｎｍであることが好ましい。レターデーション値Ｒｅは、位相差フィルムの屈折率の差△ｎ（ｎ１−ｎ２）×位相差フィルムの厚さＤ、によって表される。ｎ１は、位相差フィルムの遅相軸方向の屈折率であり、ｎ２は、位相差フィルムの進相軸方向の屈折率である。ただし、ｎ１＞ｎ２である。レターデーション値Ｒｅ（５５０）が２７５±１０ｎｍであることによって、位相差フィルムを積層したときに、波長４５０〜６５０ｎｍを含む広波長領域で、より優れた１／２波長板としての機能を果たすことができるからである。
【００１６】
この発明の長尺状広帯域１／２波長板を構成する位相差フィルムとしては、透明性の良好な熱可塑性樹脂により形成することができる。前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、脂環式構造含有重合体樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルポリスルホン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、酢酸セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリアクリレート系樹脂等を挙げることができる。これら樹脂の中でも、脂環式構造含有重合体樹脂が好ましい。
【００１７】
脂環式構造含有重合体樹脂からなる位相差フィルムは、高度の透明性、耐熱性、低吸湿性、低光弾性率等の特性をはバランスよく備えており、品質の安定性に優れる。また、脂環式構造含有重合体樹脂を使用した位相差フィルムは、レターデーションの波長依存性を小さくすることができる。レターデーションの波長依存性が小さいと、積層枚数を多くする必要がなく、２枚積層により１／２波長板として良好な状広帯域性を発揮することができる。
【００１８】
レターデーションの波長依存性としては、波長５５０ｎｍで測定したレターデーション値〔Ｒｅ（５５０）〕と波長４５０ｎｍで測定したレターデーション値〔Ｒｅ（４５０）〕との比Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）が１．０２以下であることが好ましい。レターデーションの波長依存性が大きい場合、すなわち、Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）が１．０２よりも大きいと、積層して広帯域１／２波長板を作製するときに、３枚以上の多層にする必要が生じてくる。
【００１９】
脂環式構造含有重合体樹脂は、繰り返し単位中に脂環式構造を含有する重合体であり、主鎖又は側鎖に脂環式構造を含有する重合体を挙げることができる。脂環式構造としては、例えば、シクロアルカン構造、シクロアルケン構造等を挙げることができるが、熱安定性の観点からシクロアルカン構造が好ましい。
【００２０】
脂環式構造を構成する炭化水素における炭素数には特に制限がなく、通常は４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは６〜１５個である。炭素数がこのような範囲にあることにより、耐熱性及び柔軟性に優れた位相差フィルムを得ることができる。
【００２１】
繰り返し単位中に脂環式構造を含有する重合体中のその繰り返し単位の割合は、目的とする位相差フィルムの使用態様に応じて適宜に決定されるが、通常は５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上である。この繰り返し単位の割合が過度に小さいときは、位相差フィルムの耐熱性が低下することがあるので望ましくない。なお、脂環式構造を含有する繰り返し単位以外の繰り返し単位の割合も、位相差フィルムの使用態様に応じて適宜に、決定される。
【００２２】
脂環式構造含有重合体樹脂としては、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体及びこれら重合体の水素化物等を挙げることができる。これらの中でも、透明性や成形性の観点から、ノルボルネン系重合体が好ましい。
【００２３】
ノルボルネン系重合体として、具体的には、ノルボルネン系単量体の開環重合体、ノルボルネン系単量体と開環共重合可能なその他の単量体との開環重合体およびそれらの水素添加物、ノルボルネン系単量体の付加重合体、ノルボルネン系単量体と共重合可能なその他の単量体との付加型共重合体等を挙げることができる。これらの中でも、透明性の観点から、ノルボルネン系単量体の開環重合体の水素添加物が最も好ましい。
【００２４】
前記脂環式構造含有重合体樹脂は、例えば、特開２００２−３２１３０２号公報等に開示されている公知の重合体である。
【００２５】
この発明において好ましく用いられる脂環式構造含有重合体樹脂のガラス転移温度は、位相差フィルムの使用態様に応じて適宜に、決定されるが、通常は８０℃以上、好ましくは１００〜２５０℃である。このようなガラス転移温度を有することにより、高温下の使用における変形や応力を生じることのない耐久性に優れた位相差フィルムとすることができる。また、脂環式構造含有重合体樹脂の分子量分布〔重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ） 〕に特に制限はないが、通常は１．０〜１０．０、好ましくは１．１〜４．０、より好ましくは１．２〜３．５である。
【００２６】
この発明の長尺状広帯域１／２波長板は、積層された複数の位相差フィルムのうちの少なくとも一層の位相差フィルムの残留揮発成分量が、多くとも０．１質量％であることが好ましい。残留揮発成分としては、樹脂を製造した際の未反応単量体、低分子量重合体、使用溶媒等を挙げることができる。これら残留揮発成分量が多くとも０．１質量％であることにより、長期間使用したとしても、位相差ムラが発生することなく安定するからである。因みに、残留揮発成分量が多いと、使用時に揮発成分が外部に放出されて波長板に寸法変化を来たし、内部応力が発生することによって、面内の位相差のムラが生じることとなる。
【００２７】
この発明に係る長尺状広帯域１／２波長板を構成する複数の位相差フィルムのうち少なくとも一枚（一層）の位相差フィルムは、前記熱可塑性樹脂からなる未延伸フィルムを斜め延伸して成る。
【００２８】
未延伸フィルムは、前記熱可塑性樹脂をフィルム状に成形することにより得ることができる。熱可塑性樹脂をフィルム状に成形する方法としては特に制限がなく、公知の成形法例えば加熱溶融成形法、及び溶融流延法等を挙げることができる。生産性や成形されるフィルム中の残留揮発性成分の含有量を低減させる観点からすると、加熱溶融成形法が好ましい。
【００２９】
加熱溶融成形法としては、溶融押出成形法、プレス成形法、インフレーション成形法、射出成形法、ブロー成形法を挙げることができる。これら成形法の中でも、溶融押出成形法が好適である。
【００３０】
未延伸フィルムに成形する成形条件は成形方法に応じて適宜に決定されるが、溶融押出成形法を採用する場合には、シリンダー温度が、好ましくは１００〜６００℃、より好ましくは１５０〜３５０℃の範囲で適宜に決定される。
【００３１】
未延伸フィルムの厚みとしては、通常１０〜３００μｍ、好ましくは３０〜２００μｍである。
【００３２】
未延伸フィルムを製造する場合に、この発明の目的を阻害しない範囲内で、他の添加剤を前記熱可塑性樹脂に添加することができる。他の添加剤としては、例えば可塑剤、劣化防止剤、酸化防止剤等を挙げることができる。
【００３３】
この発明における斜め延伸は、斜め延伸装置を使用して行うことができる。斜め延伸処理をする方法としては、未延伸フィルムの幅方向に対し、角度１〜５０度の方向に連続的に延伸処理して、ポリマーの配向軸を所望の角度に傾斜させる方法であれば特に制限されることはなく、公知の方法を採用することができる。
【００３４】
この発明に用いることのできる斜め延伸処理の方法としては、例えば、特開昭５０−８３４８２号公報、特開平２−１１３９２０号公報、特開平３−１８２７０１号公報、特開２０００−９９１２号公報、特開２００２−８６５５４号公報、特開２００２−２２９４４号公報等に記載の方法を挙げることができる。
【００３５】
未延伸フィルムを斜め延伸処理する際の温度は、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度をＴｇとすると、好ましくはＴｇ−３０℃〜Ｔｇ＋６０℃の範囲、より好ましくはＴｇ−１０℃〜Ｔｇ＋５０℃の範囲である。また、延伸倍率は、通常１．０１〜３０倍、好ましくは１．０１〜１０倍、より好ましくは１．０１〜５倍である。
【００３６】
図３に、斜め延伸装置の一例を示す。この斜め延伸装置においては、斜め延伸装置から送り出される斜め延伸フィルムの送り出し速度を、この斜め延伸装置に送り込まれる未延伸フィルムの送り込み速度よりも大きくし、しかも、斜め延伸装置内では、未延伸フィルム４の送り方向に直交する方向即ち幅方向における一端の移動距離を他端の移動距離よりも大きくする。ただし、未延伸フィルムの両端における線速度は両端とも同じにしておく。
【００３７】
図３において、４は未延伸フィルムを、５はフィルム保持開始点を、５−１は右側のフィルム保持開始点を、５−２は左側のフィルム保持開始点を、６はフィルム保持手段の軌跡を、６−１は右側のフィルム保持手段の軌跡を、６−２は左側のフィルム保持手段の軌跡を、７はテンターを、８はフィルム保持終了点を、８−１は右側のフィルム保持終了点を、８−２は左側のフィルム保持終了点を、９は斜め延伸フィルム（長尺の位相差フィルム、以下、同じ）をそれぞれ示す。
【００３８】
この斜め延伸装置においては、送り込まれてくる未延伸フィルムがその幅方向における両端それぞれで左右のフィルム保持開始点５−１，５−２によりチャックされる。左右のフィルム保持手段６−１，６−２によるフィルムの線速度が一定にされてはいるが、左側のフィルム保持手段６−２によるフィルム移動距離が、右側のフィルム保持手段６−１によるフィルム移動距離よりも大きく設定されている。したがって、送られるフィルムの軸線方向つまり走行方向は、図３において右側にカーブする。そして、フィルム保持終了点では、延伸方向がフィルムの幅方向に対してθである斜め延伸フィルム９となってフィルムが送り出される。
【００３９】
この発明においては、このθは、１〜４５度の角度で斜め延伸を行えばよく、好ましくは２２．５±２．５度の角度で行われる。例えば、二枚積層の場合、遅相軸の交差角を４５度とするため、斜め延伸角度１５度のフィルムと３０度のフィルムとの組み合わせも可能である。好ましい態様は、二枚の延伸フィルムの斜め延伸角度が同じである場合であって、この場合は、あらためて角度の相違するフィルムを用意する必要がなく、斜め延伸角度を最小とすることができる。このときの角度が２２．５±２．５度となるのである。
【００４０】
次いで、このようにして作製されて長尺の斜め延伸されたフィルム９は巻き取られて、図４に示すように、倦回されたロール状のフィルム９−１となる。フィルム９−２は、次の工程に備えてフィルム９−１との遅相軸が４５±５度で交差するように、θ＝０度もしくはθ＝９０度となるように１軸延伸またはθが−４４〜−１度の角度で斜め延伸して巻き取り、用意されている。
【００４１】
フィルム９−１の延伸角度θが２２．５±２．５度であるとき、延伸方向がフィルムの幅方向に対して、角度θ＝−２２．５±２．５度である斜め延伸フィルムを巻き取って、フィルム９−２とする。または、延伸角度θが２２．５±２．５度である延伸フィルムを、フィルム９−１と逆回りに巻き取り、フィルム９−２としてもよい。フィルム９−２を用いる方法としては、生産性に優れた方法である限り、これらの方法に特に限定されることはない。
【００４２】
続いて、図５に示すように、フィルム９−１及び９−２はそれぞれ、挟持ロール１１及び１２によって挟持されて送りロール１０を介して走行し、挟圧ロール１３により挟圧されて積層される。このように積層する方法を「ロールｔｏロール方式」と称する。図５には、２枚のフィルム９−１及び９−２の積層態様を示しているが、この発明においては、図６に示すように、３枚のフィルム９−１、９−２及び９−３を用いて積層することもできる。
【００４３】
このとき、前記巻き取られたロール状の２個のフィルムの接合面には、接着剤又は粘着剤が塗布されている。このようにして長尺状広帯域１／２波長板が製造される。製造された長尺状広帯域１／２波長板においては、広い波長領域例えば４５０〜６５０ｎｍの領域で１／２波長の位相差を与える。したがって上述のようにして製造される長尺状広帯域１／２波長板は、上述したように２枚の長尺状のフィルム９−１，９−２を、その遅相軸を互いに４５±５度となるように、積層するのが好ましい。
【００４４】
この発明の長尺状広帯域１／２波長板を、図７に示す。図７において、１４は長尺状広帯域１／２波長板を、１５は斜め延伸処理により矢印Ａで表す方向に遅相軸を有する長尺の位相差フィルムを、１６は斜め延伸処理により矢印Ｂで表す方向に遅相軸を有する長尺の位相差フィルムを示す。この発明の長尺状広帯域１／２波長板は、長尺の位相差フィルム１５と長尺の位相差フィルム１６とを、それぞれの遅相軸が互いに所定の角度（θ）で交差するように積層されている。それぞれの位相差フィルムの幅方向と遅相軸とのなす角度は、斜め延伸処理する際の処理条件を制御することにより、適宜に調整することができる。
【００４５】
さらに、この発明に係る長尺状広帯域１／２波長板は、広い波長領域例えば４５０〜６５０ｎｍの領域で、Ｒｅ／λの値が、０．４７〜０．５３の範囲内にあるのが、好ましい。Ｒｅ／λの値が前記範囲内にあると、波長４５０〜６５０ｎｍの可視光領域で、より優れた１／２波長板としての機能を果たすことができるからである。
【００４６】
この発明の長尺状広帯域１／２波長板の厚さは、好ましくは２０〜５００μｍ、より好ましくは５０〜３００μｍである。 かくして得られる長尺状広帯域１／２波長板は、適宜の形状に裁断され、或いは打ち抜かれて広帯域１／２波長板にされる。
【００４７】
この広帯域１／２波長板は、波長の変化に伴うＲｅ／λの値の変化が少なく、広い波長域に亘り所定の位相差を与えることのできる波長板であり、液晶プロジェクタ、液晶ディスプレー等の各種液晶表示装置に有効に用いることができる波長板である。中でも、液晶プロジェクタ用波長板として好適である。
【００４８】
この発明の液晶プロジェクタは、この発明に係る長尺状広帯域１／２波長板から得られた広帯域１／２波長板を有する。この発明の液晶プロジェクタの一例を、図８を参照しながら説明する。
【００４９】
図８において、１７は光源を、１８はフライアイレンズを、１９はＰＳコンバータを、２０は反射鏡を、２１はダイクロイックミラーを、２２はＬＣＤを、２３はＸ−キューブプリズムを、２４はプロジェクタレンズを、２５はスクリーンをそれぞれ示す。
【００５０】
前記ＰＳコンバータは、図９の原理図に示されるように、偏光ビームスプリッタ２７とその偏光ビームスプリッタ２７で分離されたｐ波が出射するｐ波透過部の前面それぞれに配置されるところの、この発明に係る長尺状広帯域１／２波長板から得られた広帯域１／２波長板２８とを備えてなる。
【００５１】
この発明における広帯域１／２波長板を組み込んでなる前記ＰＳコンバータを採用した前記液晶プロジェクタにおいては、光源１７より発した光が平行光線となってフライアイレンズ１８に入射し、フライアイレンズ１８を出射した光が偏光ビームスプリッタ２７において、振動面が互いに９０°ずれたｐ波とｓ波とに分離される。偏光ビームスプリッタ２７から出射するｐ波の進行方向前面に配置された広帯域１／２波長板にｐ波が入射し、入射したｐ波がｓ波となって出射する。
【００５２】
前記偏光ビームスプリッタ２７におけるｓ波が出射するｓ波出射面の前方には広帯域１／２波長板が配置されていないので、結局、このＰＳコンバータ２７からはｓ波のみが出射してダイクロミックミラー２１に入射することになる。したがって、この発明に係る液晶プロジェクタによると、偏光を、その光量を減少させることなく、ダイクロミックミラーに投射することができる。
【００５３】
【実施例】
以下に、実施例を挙げてこの発明をさらに詳細に説明するが、これら実施例によってこの発明はなんら限定されるものではない。
【００５４】
（製造例１）
ノルボルネン系重合体（ＺＥＯＮＯＲ １４２０、日本ゼオン（株）製、Ｔｇ１３５℃）のペレットを、空気を流通させた熱風乾燥器を用いて７０℃で２時間乾燥した後、６５ｍｍφのスクリューを備えた樹脂溶融混練機を有するＴダイ式フィルム溶融押出成形機を使用し、溶融樹脂温度２４０℃、Ｔダイの幅５００ｍｍの条件で、厚み１００μｍのフィルムを押出成形した。
【００５５】
（実施例１）
製造例１で得られたフィルムを１３５℃に加熱して、図３に示すテンター延伸機に導入し、連続的に斜め延伸を施して、延伸倍率１．５倍、平均厚さ７０μｍ、フィルムの幅方向に対する配向軸が平均で２２．５度である長尺の延伸フィルムを得た。
【００５６】
得られた延伸フィルムの残留揮発成分量を測定したところ、０．０１質量％であった。なお、この残留揮発成分量は、ガスクロマトグラフィーにより、分子量２００以下の成分の合計として定量した。
【００５７】
このようにして作製された延伸フィルムからなる位相差フィルムの、波長５５０ｎｍにおけるレターデーション値〔Ｒｅ（５５０）〕は２７０ｎｍであり、Ｒｅ（５５０）と波長４５０ｎｍのレターデーション値〔Ｒｅ（４５０）〕との比Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）は、１．００５であった。
【００５８】
この延伸フィルムを２枚作製し、一方を幅方向に対して実質的に＋２２．５度の方向に遅相軸を有する第１の位相差フィルム（Ｒ１）とし、もう一方の表裏面を反転して、これを幅方向に対して実質的に−２２．５度の方向に遅相軸を有する第２の位相差フィルム（Ｒ２）とした。
【００５９】
次いで、第１の位相差フィルム（Ｒ１、図５に示す９−１）と第２の位相差フィルム（Ｒ２、図５に示す９−２）とを、図５に示すロールｔｏロール方式による延伸フィルムの積層態様に従って、それぞれの長手方向が一致する（遅相軸交差角度が４５度になる）ように、アクリル系粘着剤層（ノガワケミカル社製、ＤＤ−６２４、厚み１０μｍ）を介して積層し、この積層体を加圧ローラのニップに供給して連続的に貼り合わせることにより、長尺状広帯域１／２波長板を製造した。
【００６０】
このようにして製造された長尺状広帯域１／２波長板のレターデーション値（Ｒｅ）を、王子計測機器（株）製ＫＯＢＲＡにより測定した。波長４５０、５５０、６５０ｎｍでのＲｅ／λは、それぞれ０．５０３、０．５０９、０．４７８であった。波長４５０〜６５０ｎｍを含む広波長領域で、Ｒｅ／λの値が０．５±０．３であることから、優れた広帯域１／２波長板としての機能を有していることが確認された。
【００６１】
（製造例２）
ポリカーボネート樹脂（商標ＡＤ５５０３、帝人化成社製、Ｔｇ１６０℃）のペレットを、空気を流通させた熱風乾燥器を用いて７０℃で２時間乾燥した後、６５ｍｍφのスクリューを備えた樹脂溶融混練機を有するＴダイ式フィルム溶融押出成形機を使用し、溶融樹脂温度２７０℃、Ｔダイの幅５００ｍｍの条件で、厚み１００μｍのフィルムを押出成形した。
【００６２】
（実施例２）
製造例２で得られたフィルムを１５０℃に加熱して、図３に示すテンター延伸機に導入し、連続的に斜め延伸を施して、延伸倍率１．３倍、平均厚さ８０μｍ、フィルムの軸方向に対する配向軸が平均で３０度である長尺の延伸フィルムを得た。
【００６３】
また、別途、製造例２で得られたフィルムを１５０℃に加熱して、幅方向に１軸延伸を施して、延伸倍率１．３倍、平均厚さ８０μｍ、フィルムの幅方向に対する配向軸が平均で０度である長尺の延伸フィルムを得た。得られたはい配向軸の異なる２種類の延伸フィルムについて、残留揮発成分量を測定したところ、いずれも０．０５質量％であった。
【００６４】
このようにして作製された延伸フィルムからなる位相差フィルムのレターデーション値〔Ｒｅ（５５０）〕は、２７０ｎｍであり、Ｒｅ（５５０）と波長４５０ｎｍのレターデーション値〔Ｒｅ（４５０）〕との比Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）は、１．０６であった。
【００６５】
斜め延伸した位相差フィルムを２枚作製し、一方を幅方向に対して実質的に＋３０度の方向に遅相軸を有する第１の位相差フィルム（Ｓ１）とし、もう一方の表裏面を反転して、これを幅方向に対して実質的に−３０度の方向に遅相軸を有する第２の位相差フィルム（Ｓ２）とした。また、幅方向に１軸延伸して得られた位相差フィルムを、幅方向に対して実質的に０度の方向に遅相軸を有する第３の位相差フィルム（Ｓ３）とした。
【００６６】
次いで、第１の位相差フィルム（Ｓ１、図６に示す９−１）と第２の位相差フィルム（Ｓ２、図６に示す９−２）と第３の位相差フィルム（Ｓ３、図６に示す９−３）とを、上側から順次、Ｓ１、Ｓ３、Ｓ２となるように、図６に示すロールｔｏロール方式による延伸フィルムの積層態様に従って、それぞれの長手方向が一致する（位相差フィルムＳ１の遅相軸と位相差フィルムＳ３の遅相軸のなす角度を３０度、位相差フィルムＳ３の遅相軸と位相差フィルムＳ２の遅相軸のなす角度を３０度、かつ位相差フィルムＳ１の遅相軸と位相差フィルムＳ２の遅相軸のなす角度を６０度になる）ように、アクリル系粘着剤層（ノガワケミカル社製、ＤＤ−６２４、厚み１０μｍ）を介して積層し、この積層体を加圧ローラのニップに供給して連続的に貼り合わせることにより、長尺状広帯域１／２波長板を製造した。
【００６７】
このようにして製造された長尺状広帯域１／２波長板のレターデーション値（Ｒｅ）を、王子計測機器（株）製ＫＯＢＲＡにより測定した。波長４５０、５５０、６５０ｎｍでのＲｅ／λは、それぞれ０．５１９、０．５１０、０．４７３であった。波長４５０〜６５０ｎｍを含む広波長領域で、Ｒｅ／λの値が０．５±０．３であることから、優れた広帯域１／２波長板としての機能を有していることが確認された。
【００６８】
【発明の効果】
この発明によると、従来のようにバッチ貼り工程を必要とせずに、斜め延伸された少なくとも一枚の長尺状の位相差フィルムを使用してロールｔｏロールの一工程で効率的に製造されることのできる長尺状広帯域１／２波長板を提供することができ、しかもこの長尺状広帯域１／２波長板は広い帯域に亘って光線透過率に優れている。また、この発明によると、この発明に係る長尺状広帯域１／２波長板を利用しているので、高コントラストの映像を投射可能な液晶プロジェクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の長尺状広帯域１／２波長板の一例を示す断面図である。
【図２】図２は、この発明の長尺状広帯域１／２波長板の他の例を示す断面図である。
【図３】図３は、斜め延伸された位相差フィルムの作製態様の一例を示す図である。
【図４】図４は、ロール状に巻き取られ延伸フィルムを示す図である。
【図５】図５は、ロールｔｏロール方式による延伸フィルムの積層態様の一例を示す図である。
【図６】図６は、ロールｔｏロール方式による延伸フィルムの他の積層態様の一例を示す図である。
【図７】図７は、この発明の長尺状広帯域１／２波長板の製造態様の一例と製造された広帯域１／２波長板とを示す図である。
【図８】図８は、この発明の液晶プロジェクタを示す図である。
【図９】図９は、ＰＳコンバータの原理を示す図である。
【符号の説明】
１…広帯域１／２波長板、２，２−１，２−２…位相差フィルム、
３…接着剤層又は粘着剤層、４…未延伸フィルム、５…フィルム保持開始点、
６…フィルム保持手段、７…テンター、８…フィルム保持終了点、
９…斜め延伸フィルム、１０…送りロール、１１…挟持ロール、
１２…挟持ロール、１３…挟圧ロール、１４…長尺状広帯域１／２波長板、
１５…位相差フィルム、１６…位相差フィルム、１７…光源、
１８…複眼レンズ、１９…ＰＳコンバータ、２０…反射鏡、
２１…ダイクロイックミラー、２２…ＬＣＤ、２３…Ｘ−キューブプリズム、
２４…プロジェクタレンズ、２５…スクリーン
Claims (8)
- 少なくとも二枚の長尺の位相差フィルムをその長手方向が一致するように積層して成る長尺状広帯域１／２波長板であって、前記長尺の位相差フィルムの少なくとも一枚が斜め延伸されていることを特徴とする長尺状広帯域１／２波長板。
- 前記位相差フィルムの少なくとも二枚が斜め延伸されている請求項１に記載の長尺状広帯域１／２波長板。
- 前記いずれの位相差フィルムも、波長５５０ｎｍで測定されたレターデーション値Ｒｅ（５５０）が、２７５±１０ｎｍである請求項１又は２に記載の長尺状広帯域１／２波長板。
- 前記位相差フィルムが、脂環式構造含有重合体樹脂により形成されたフィルムである請求項１〜３のいずれか一項に記載の長尺状広帯域１／２波長板。
- 前記長尺状広域位相差フィルムを２枚積層した請求項１〜４のいずれか一項に記載の広帯域１／２波長板。
- 前記斜め延伸して成る長尺の位相差フィルムは、その残留揮発成分量が、多くとも０．１質量％である請求項１〜５のいずれか一項に記載の長尺状広帯域１／２波長板。
- 前記長尺状広帯域１／２波長板が、液晶プロジェクタ用である請求項１〜６のいずれか一項に記載の長尺状広帯域１／２波長板。
- 請求項１〜６のいずれか一項に記載の長尺状広帯域１／２波長板から得られる広帯域１／２波長板を有して成ることを特徴とする液晶プロジェクタ。
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