JP2005084319A - 偏光ビームスプリッタの製造方法および偏光ビームスプリッタ - Google Patents

Abstract

【課題】 １／２波長板に接着されるガラス基板の欠け割れを防止することができる偏光ビームスプリッタの製造方法を提供する。
【解決手段】 偏光ビームスプリッタの製造方法は、ＵＶ硬化型接着剤を介して貼り合わせられた第１および第２延伸フィルムによって構成された１／２波長板を形成する第１工程と、第１ガラス基板の上に形成された偏光分離膜の上に前記１／２波長板を構成する前記第１延伸フィルムを、ＵＶ硬化型接着剤を介して貼り合わせる第２工程とを包含する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液晶プロジェクターの照明光学系に用いる１／２波長板内蔵方式による偏光ビームスプリッタの製造方法に関する。

従来の偏光ビームスプリッタの製造方法としては、偏光分離膜を備えたガラス基板と反射膜を備えたガラス基板とを交互に貼り合わせ、所望の厚み寸法に達した接合ブロックの貼り付け面に対して例えば４５度の角度で切断し、その後、研磨・ラップ加工を施して光学鏡面にした後に１／２波長板を貼り付けるものがあった（例えば、特許文献１参照）。

図１１は、従来の偏光ビームスプリッタの製造方法を説明するための斜視図である。偏光ビームスプリッタ１２０は、フロートガラス基板１０１に偏光分離膜１０２を成膜したガラス基板と、反射膜１０５を成膜したフロートガラス基板１０４とを接着剤１０３によって接合して基本構成ガラス体１０７を構成し、同様に基本構成ガラス体１０８及び基本構成ガラス体１０９が構成されたガラスブロック１１９を構成している。このガラスブロック１１９を切断面１１４、１１５、１１６、１１７および１１８に沿って切断した切断片を研磨加工して完成させ得られたものが偏光ビームスプリッタ１２０である。
特開２０００−３２１４３３号公報（第４−７頁、図１）

図１２は、従来の偏光ビームスプリッタの製造方法において生じる割れおよび欠けを説明するための図である。

前記従来の構成では、１／２波長板内蔵方式の偏光ビームスプリッタを製造するとき、偏光ビームスプリッタに内蔵する１／２波長板を構成する２枚以上の延伸樹脂フィルム２および４を貼り合わせるための接着剤及び、１／２波長板１０とガラス基板７とを貼り合わせる際の接着剤として、シート状粘着剤１１を用いていた。

このシート状粘着剤１１は、１０マイクロメートル以上の厚みがあり、しかも弾性体である。更に少なくとも２層以上の粘着剤層が、ラミネートしたガラスブロックでの１／２波長板の積層部に存在する。積層ブロックを所望の角度に切断する際には、ガラス基板７の一端が４５度の鋭角な稜線となり、反対側が１３５度の鈍角な稜線となる。この時４５度側の鋭角なガラス基板７の稜線では、隣接するシート状粘着剤１１の硬度不足により、ガラス基板７に作用する切断加工時の加工負荷を支えきれず、このため、ガラス基板７に大きな欠け割れ１２が発生するという問題がある。

本発明の目的は、１／２波長板に接着されるガラス基板の欠け割れを防止することができる偏光ビームスプリッタの製造方法および偏光ビームスプリッタを提供することにある。

本発明に係る偏光ビームスプリッタの製造方法は、ＵＶ硬化型接着剤を介して貼り合わせられた第１および第２延伸フィルムによって構成された１／２波長板を形成する第１工程と、第１ガラス基板の上に形成された偏光分離膜の上に前記１／２波長板を構成する前記第１延伸フィルムを、ＵＶ硬化型接着剤を介して貼り合わせる第２工程とを包含することを特徴とする。

本発明に係る偏光ビームスプリッタは、ＵＶ硬化型接着剤を介して貼り合わせられた第１および第２延伸フィルムによって構成された１／２波長板と、前記１／２波長板を構成する前記第１延伸フィルムとＵＶ硬化型接着剤を介して貼り合わせられた偏光分離膜が形成された第１ガラス基板と、前記１／２波長板を構成する前記第２延伸フィルムとＵＶ硬化型接着剤を介して貼り合わせられた第２ガラス基板とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、１／２波長板に接着されるガラス基板の欠け割れを防止することができる偏光ビームスプリッタの製造方法および偏光ビームスプリッタを提供することができる。

本実施の形態に係る偏光ビームスプリッタの製造方法においては、１／２波長板を構成する第１および第２延伸フィルムがＵＶ硬化型接着剤を介して貼り合わせられ、第１ガラス基板の上に形成された偏光分離膜の上に、１／２波長板を構成する第１延伸フィルムが、ＵＶ硬化型接着剤を介して貼り合わせる。このため、ＵＶ硬化型接着剤が、貼り合わせ時に気泡の巻き込みを回避するように振舞う。その結果、偏光ビームスプリッタの加工時における１／２波長板およびガラス基板の欠けおよび割れを防止することができる。

この実施の形態では、反射膜が形成された第２ガラス基板を前記１／２波長板を構成する前記第２延伸フィルムの上にＵＶ硬化型接着剤を介して貼り合わせる第３工程をさらに包含することが好ましい。

前記第１工程は、前記第１および前記第２延伸フィルムの間のＵＶ硬化型接着剤の厚みが最小限の均一な厚みになるように、前記第１延伸フィルムの上に塗布された前記ＵＶ硬化型接着剤の上の第２延伸フィルムに沿ってローラを走行させる工程を含んでいることが好ましい。

前記第２工程は、前記偏光分離膜と前記第１延伸フィルムとの間のＵＶ硬化型接着剤の厚みが最小限の均一な厚みになるように、前記偏光分離膜の上に塗布された前記ＵＶ硬化型接着剤の上の前記１／２波長板に沿ってローラを走行させる工程を含んでいることが好ましい。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るガラスブロック１４の構成を模式的に示す斜視図である。ガラスブロック１４は、積層された複数のガラスセル１３を備えている。切断線１６に沿ってガラスブロックを切断すると、本実施の形態に係る偏光ビームスプリッタが得られる。

図２は、ガラスセル１３の構成を模式的に示す斜視図である。ガラスセル１３は、１／２波長板１０を備えている。１／２波長板１０は、ＵＶ硬化型接着剤３によって互いに貼り合わせられた延伸フィルム２および延伸フィルム４を有している。延伸フィルム２の延伸フィルム４と反対側には、偏光分離膜８がガラス基板７の表面に成膜されている。

１／２波長板１０に設けられた偏光分離膜８の延伸フィルム２と反対側には、ガラス基板７が設けられている。延伸フィルム４の延伸フィルム２と反対側には、ガラス基板７がＵＶ硬化型接着剤３によって延伸フィルム４と貼り合わせられている。延伸フィルム４と貼り合わせられたガラス基板７の延伸フィルム４の反対側には、反射膜９が形成されている。

図３は実施の形態１に係る偏光ビームスプリッタの製造方法を説明するための断面図であり、図４は図３に示す面ＡＡに沿った断面図である。

まず、受け台５の上に延伸フィルム４を搭載する。そして、延伸フィルム４の上に所望の量に計量されたＵＶ硬化型接着剤３を滴下する。次に、ＵＶ硬化型接着剤３を挟んで延伸フィルム４と対向するように延伸フィルム２を配置する。

その後、延伸フィルム２と延伸フィルム４との間のＵＶ硬化型接着剤３の厚みが最小限の均一な厚みになるように、延伸フィルム４の上に塗布されたＵＶ硬化型接着剤３の上の延伸フィルム２に沿って受け台５に向かう方向へ押圧力を付加しながら塗布ローラ１を走行させる。

かかる構成によれば、塗布ローラ１が延伸フィルム２の上を一方の端から反対方向の端まで移動することで、延伸フィルム２と延伸フィルム４との間に一定量のＵＶ硬化型接着剤３が塗布される。この時、塗布ローラ１の移動と共に塗布ローラ１の進行方向直近に溜まっているＵＶ硬化型接着剤３は、塗布ローラ１の移動前に接触している延伸フィルム２と延伸フィルム４とを一旦引き離すことから、気泡の巻き込みが生じないラミネートを実現することができる。

なお、実施の形態１において、塗布ローラ１から下方へ押圧力を付加している例を示しているが、本発明はこれに限定されない。塗布ローラ１の自重の利用若しくはバネ等の機械的な構成による押圧力の付加としても良い。

塗布ローラ１の移動が完了した後、図示しないＵＶ光源から紫外線を必要量照射してＵＶ硬化型接着剤３を硬化させる。そして、ＵＶ硬化型接着剤３が硬化して一体となったフィルムは１／２波長板１０となっている。

図５は偏光ビームスプリッタを製造するために１／２波長板１０をガラス基板７に貼り付ける方法を説明するための断面図であり、図６は図５に示す面ＢＢに沿った断面図である。

偏光分離膜８を成膜したガラス基板７を、ガラス基板７を下側にして受け台５の上に配置する。そして偏光分離膜８の上に、必要量を計量したＵＶ硬化型接着剤３を滴下する。次に、滴下したＵＶ硬化型接着剤３を挟むように上方に１／２波長板１０を配置する。

その後、１／２波長板１０の一方端から反対方向の端まで塗布ローラ１を移動させて、滴下したＵＶ硬化型接着剤３を貼り合わせ面全体に塗布する。そして塗布ローラ１の移動が完了した後、図示しないＵＶ光源からの紫外線を必要量照射してＵＶ硬化型接着剤３を硬化させる。

この時も図３および図４を参照して前述したＵＶ硬化型接着剤３の振る舞いと同様に、気泡の巻き込みを回避するＵＶ硬化型接着剤３の振る舞いによって高品質のラミネートを実現することができる。

そして、図２を参照して前述したガラスセル１３を製造するために、受け台５の上のガラス基板７に貼り合わされた１／２波長板１０の上に再度ＵＶ硬化型接着剤３を計量滴下する。この時のＵＶ硬化型接着剤３の滴下に際しては、ガラス基板７の対角を結ぶ線上にＸ字形にＵＶ硬化型接着剤３を滴下することが好ましい。この好ましいＵＶ硬化型接着剤３の滴下に依れば反射膜９を成膜したガラス基板７を搭載配置したとき、極めて均一に且つ短時間でガラス基板７の全面にＵＶ硬化型接着剤３を塗布することができる。この時、室温から５℃〜２０℃程度昇温した受け台５の上で塗布作業およびラミネート作業を行うと、ＵＶ硬化型接着剤３の広がり時間を短縮することができる。

以上のように実施の形態１によれば、１／２波長板１０を構成する延伸フィルム２および４がＵＶ硬化型接着剤３を介して貼り合わせられ、ガラス基板７の上に形成された偏光分離膜８の上に、１／２波長板１０を構成する延伸フィルム２が、ＵＶ硬化型接着剤３を介して貼り合わせられる。このため、ＵＶ硬化型接着剤３が、貼り合わせ時に気泡の巻き込みを回避するように振舞う。その結果、偏光ビームスプリッタの加工時におけるガラス基板７の欠けおよび割れを防止することができる。

（実施の形態２）
図７は実施の形態２に係る偏光ビームスプリッタの製造方法を説明するための断面図であり、図８は図７に示す面ＣＣに沿った断面図である。実施の形態１において図３および図４を参照して前述した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。

受け台５の両側面には、厚み調整ガイド６が受け台５から塗布ローラ１に向かって突出するように設けられている。厚み調整ガイド６と受け台５との間の寸法差は、延伸フィルム２の厚みと延伸フィルム４の厚みとＵＶ硬化型接着剤３の厚みとを総計した寸法と同一となっている。

かかる構成によれば、塗布ローラ１が延伸フィルム２の上を一方の端から反対方向の端まで厚み調整ガイド６に当接しながら移動することで、延伸フィルム２と延伸フィルム４との間に一定量のＵＶ硬化型接着剤３が塗布される。この時、塗布ローラ１の移動と共に塗布ローラ１の進行方向直近に溜まっているＵＶ硬化型接着剤３は、塗布ローラ１の移動前に接触している延伸フィルム２と延伸フィルム４とを一旦引き離すことから、気泡の巻き込みがないラミネートを実現することができる。

なお、実施の形態２において、塗布ローラ１から下方へ押圧力を付加しているが、塗布ローラ１の自重の利用若しくはバネ等の機械的な構成による押圧力の付加としても良い。

塗布ローラ１の移動が完了した後、図示しないＵＶ光源から紫外線を必要量照射してＵＶ硬化型接着剤３を硬化させる。ＵＶ硬化型接着剤３が硬化して一体となったフィルムは１／２波長板１０となっている。

図９は実施の形態２に係る偏光ビームスプリッタの製造方法を説明するための断面図であり、図１０は図９に示す面ＤＤに沿った断面図である。実施の形態１において図５および図６を参照して前述した構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。

受け台５の上に、偏光分離膜８を成膜したガラス基板７を配置し、その上に必要量を計量したＵＶ硬化型接着剤３を滴下する。滴下したＵＶ硬化型接着剤３を挟むように上方に１／２波長板１０を配置する。この時、厚み調整ガイド６と受け台５との間の寸法差は、偏光分離膜８を成膜したガラス基板７の厚みと、１／２波長板１０の厚みと、ＵＶ硬化型接着剤３の厚みとを総計した寸法と同一となる構成となっている。

そして、１／２波長板１０の一方端から反対方向の端まで塗布ローラ１を移動させて、滴下したＵＶ硬化型接着剤３を貼り合わせ面全体に塗布する。次に、塗布ローラー１の移動が完了した後、ＵＶ光源から紫外線を必要量照射してＵＶ硬化型接着剤３を硬化させる。この時も前記気泡の巻き込みを回避するＵＶ硬化型接着剤３の振る舞いによって高品質のラミネートが実現する。

この後、受け台５のガラス基板７及び１／２波長板１０が貼り合わされた状態の上方に再度ＵＶ硬化型接着剤３を計量滴下する。この時のＵＶ硬化型接着剤３の滴下に際しては、ガラス基板７の対角を結ぶ線上にＸ字形にＵＶ硬化型接着剤３を滴下することが好ましい。この好ましいＵＶ硬化型接着剤３の滴下に依れば反射膜９を成膜したガラス基板７を搭載配置したとき、極めて均一に且つ短時間でガラス基板７の全面にＵＶ硬化型接着剤３を塗布できる。この時、塗布作業を室温から５℃〜２０℃程度昇温した受け台５上でラミネート作業を行うとＵＶ硬化型接着剤３の広がり時間を短縮することができる。

本発明は、液晶プロジェクターの照明光学系に用いる１／２波長板内蔵方式による偏光ビームスプリッタの製造方法に適用することができる。

実施の形態１に係るガラスブロックの構成を模式的に示す斜視図 実施の形態１に係るガラスセルの構成を模式的に示す斜視図 実施の形態１に係る偏光ビームスプリッタの製造方法を説明するための断面図 図３に示す面ＡＡに沿った断面図 実施の形態１に係る偏光ビームスプリッタの製造方法を説明するための断面図 図５に示す面ＢＢに沿った断面図 実施の形態２に係る偏光ビームスプリッタの製造方法を説明するための断面図 図７に示す面ＣＣに沿った断面図 実施の形態２に係る偏光ビームスプリッタの製造方法を説明するための断面図 図７に示す面ＤＤに沿った断面図 従来の偏光ビームスプリッタの製造方法を説明するための斜視図 従来の偏光ビームスプリッタの製造方法において生じる割れおよび欠けを説明するための図

符号の説明

１ 塗布ローラ
２ 延伸フィルム
３ ＵＶ硬化型接着剤
４ 延伸フィルム
５ 受け台
６ 厚み調整ガイド
７ ガラス基板
８ 偏光分離膜
９ 反射膜
１０ １／２波長板
１１ シート状粘着剤
１２ 欠け割れ
１３ ガラスセル
１４ ガラスブロック
１５ 偏光ビームスプリッタ
１６ 切断線

Claims (5)

1. ＵＶ硬化型接着剤を介して貼り合わせられた第１および第２延伸フィルムによって構成された１／２波長板を形成する第１工程と、
   第１ガラス基板の上に形成された偏光分離膜の上に、前記１／２波長板を構成する前記第１延伸フィルムを、ＵＶ硬化型接着剤を介して貼り合わせる第２工程とを包含することを特徴とする偏光ビームスプリッタの製造方法。
2. 反射膜が形成された第２ガラス基板を、前記１／２波長板を構成する前記第２延伸フィルムの上にＵＶ硬化型接着剤を介して貼り合わせる第３工程をさらに包含する、請求項１記載の偏光ビームスプリッタの製造方法。
3. 前記第１工程は、前記第１および前記第２延伸フィルムの間のＵＶ硬化型接着剤の厚みが最小限の均一な厚みになるように、前記第１延伸フィルムの上に塗布された前記ＵＶ硬化型接着剤の上の第２延伸フィルムに沿ってローラを走行させる工程を含んでいる、請求項１記載の偏光ビームスプリッタの製造方法。
4. 前記第２工程は、前記偏光分離膜と前記第１延伸フィルムとの間のＵＶ硬化型接着剤の厚みが最小限の均一な厚みになるように、前記偏光分離膜の上に塗布された前記ＵＶ硬化型接着剤の上の前記１／２波長板に沿ってローラを走行させる工程を含んでいる、請求項１記載の偏光ビームスプリッタの製造方法。
5. ＵＶ硬化型接着剤を介して貼り合わせられた第１および第２延伸フィルムによって構成された１／２波長板と、
   前記１／２波長板を構成する前記第１延伸フィルムとＵＶ硬化型接着剤を介して貼り合わせられた偏光分離膜が形成された第１ガラス基板と、
   前記１／２波長板を構成する前記第２延伸フィルムとＵＶ硬化型接着剤を介して貼り合わせられた第２ガラス基板とを具備することを特徴とする偏光ビームスプリッタ。

Images