JP4080265B2 - Polarization conversion element and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏光変換素子およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ランダムな偏光の光を、偏光方向の揃った１種類の直線偏光に変換して出射する偏光変換素子としては、特開平７−２９４９０６号公報に記載されたものが知られている。図１４（ａ）には、このような偏光変換素子の斜視図、図１４（ｂ）にはその平面図およびこの偏光変換素子における偏光変換を例示した。この偏光変換素子は、偏光分離膜１１を有する線状の偏光ビームスプリッタ１０１と、反射膜１２を有するプリズム１０２とを交互に貼り合わせたものである。また偏光分離素子の出射面の一部に選択位相差板として、λ／２位相差板（１／２波長位相差板）１３０を備えている。
【０００３】
この構成の偏光変換素子において、光入射面に入射したＳ偏光成分（偏光ベクトルが入射面に垂直な偏光、Ｓ波）とＰ偏光成分（偏光ベクトルが入射面内にある偏光、Ｐ波）とを含む入射光は、まず、偏光分離膜１１によりＳ波とＰ波とに分離される。Ｐ波は、偏光分離膜１１をそのまま透過し、λ／２位相差板１３０によってＳ波に変換されて出射する。またＳ波は偏光分離膜１１によりほぼ直角に反射され、反射膜１２によりさらに直角に反射されて出射する。従って、この偏光変換素子に入射したランダムな偏光方向を有する光は、すべてＳ波の光となって出射する。
【０００４】
また、このような構造の偏光分離素子の製造方法については特開平２−２２７９０１号、特開平１０−３９１３６号、および特開平１０−９０５２０号に記載されている。これらは偏光分離膜と反射膜の形成された透光性板材を積層接着した後、積層面に対し例えば４５°の角度で切断してブロックを切り出し、光学研磨加工を行った後に、光出射面に部分的に位相差板を１本ずつ貼りつけるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１４のような偏光分離素子においては、λ／２位相差板（１／２波長位相差板）が光出射面に間隔をおいて貼り付けられたものとなることから、耐熱性、耐候性や耐久性などの面で改善すべき点があった。また素子本体には通常ガラスが用いられ、その出射面に反射防止膜が施されるが、反射防止膜は、ガラス面との密着性に比べてこの面に貼り付けられるポリカーボネートなどのプラスチックのλ／２位相差板との密着性がよくないという問題点があった。また液晶プロジェクタなどの投射型表示装置においては、高出力の光源の近くに偏光変換装置を配置して用いることから、耐熱性や耐久性のより優れた素子が強く望まれてきた。
【０００６】
また偏光分離素子の製造において、光入射面と光出射面を研磨仕上げした後に偏光ビームスプリッタなどの光出射面にλ／２位相差板を1本ずつ貼り付ける工程を有するため、その生産性の点でも問題があった。
【０００７】
本発明者は、位相差板を光出射面に貼り付けるのではなく、偏光変換素子の内部に取りこんでしまう構造、例えば偏光ビームスプリッタとプリズムとの間などの透光性基板の間に挟む構造の偏光変換素子（特願２００１−３６７７８２）を発明することにより、こうした問題を解決した。本発明は、この発明をさらに改良し、偏光変換素子から出射する光の照度のむらを低減して均一化することにより、さらに高性能化された偏光変換素子を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の偏光変換素子は、第１の主面を光入斜面、第２の主面を光出射面とする平板状の透光性基材中に、前記第１および第２の主面に対し傾斜して間隔をおいて偏光分離膜と反射膜とが交互に平行配置され、前記偏光分離膜の前記光出射面側に位相差板が配置され、互いに隣り合う前記偏光分光膜と前記反射膜との間隔が実質的に等しくなるように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、偏光変換素子を構成する上で、平板状の透光性基材が光入射面を形成する第１の主面と光出射面を形成する第２の主面とは互いにほぼ平行にすればよく、また偏光分離膜、反射膜およびλ／２位相差板が主面とのなす傾斜角はほぼ４５°とすればよい。
【００１０】
本発明において、位相差板としてＰ波をＳ波に変換するλ／２位相差板を用いることにより、偏光変換素子の光入射面にランダム偏光を入射し、偏光分離膜を透過した偏光、例えばＰ波をλ／２位相差板でＳ波に変換して出射させ、他方で偏光分離膜を反射したＳ波を反射膜で反射させて出射するとことにより、偏光方向をＳ波に揃えた光を出射することができる。
【００１１】
本発明に用いるこのような位相差板として、ポリカーボネート系フィルムやポリアクリレート系フィルムなどを２軸延伸したプラスチックフィルムを用いることができる。
【００１２】
また本発明の偏光変換素子は、第１の主面を光入斜面、第２の主面を光出射面とする平板状の透光性基材中に、前記第１および第２の主面に対し傾斜して間隔をおいて偏光分離膜と反射膜とが交互に平行配置され、前記反射膜の前記光出射面側に位相差板が配置され、互いに隣り合う前記偏光分光膜と前記反射膜との間隔が実質的に等しくなるように構成されているものであってもよい。
【００１３】
この場合に位相差板として例えばλ／４位相差板を反射膜に隣接させて用いることにより、偏光変換素子の光入射面にランダム偏光を入射し、偏光分離膜を透過したＰ波を出射させ、また他方で偏光分離膜を反射したＳ波は、反射膜に隣接した位相差板を透過させた後に反射膜で反射させ再び位相差板を透過させることにより、Ｐ波に変換して出射させることができる。このようにしてランダム偏光を入射し、偏光方向をＰ波に揃えた光を出射することができる。
【００１４】
この場合にも、偏光変換素子を構成する上で、平板状の透光性基材が光入射面を形成する第１の主面と光出射面を形成する第２の主面とは互いにほぼ平行にすればよく、また偏光分離膜、反射膜およびλ／２位相差板が主面とのなす傾斜角はほぼ４５°とすればよい。
【００１５】
上記構造の偏光変換素子においては、偏光分離膜を直接透過して出射する光束と反射膜で反射して出射する光束とが光出射面で交互に並ぶことになり、この場合にはこれら光束の間に間隙が生じ、照度むらが発生しやすい。本発明者はこの点に着目し、その原因について追求を行なった結果、位相差板が透光性基材の中に取り込まれることによって生じる２つの原因により、照度むらが発生しやすくなることを明らかにすることができた。
【００１６】
その第１の原因は、位相差板が透光性基材の中に取り込まれたことにより、互いに隣り合う前記偏光分光膜と前記反射膜との間隔が位相差板の厚さの影響を受けて変化した場合に発生する照度むらであることがわかった。図１５（ａ）はこの様子を示した模式図である。図の符号は図１４に合わせた。両矢印で示した領域において出射光量が減少することがわかる。本発明においては互いに隣り合う前記偏光分光膜と前記反射膜との間隔が実質的に等しくなるように構成されているので、偏光分離膜を直接透過して出射する光束と反射膜で反射して出射する光束との間に間隙がなく、このため照度むらの小さい出射光を得ることができる。
【００１７】
本発明において、互いに隣り合う前記偏光分光膜と前記反射膜との間隔が実質的に等しい、とは、偏光分離膜を直接透過して出射する光束と反射膜で反射して出射する光束との間に間隙が生じず、照度むらの小さい出射光を得ることができる状態であればよく、このためには例えば間隔の差が２％以下であることが好ましく、１％以下であることがより好ましく、０．５％以下であることがさらに好ましい。
【００１８】
またその第２の原因は位相差板の屈折率が透光性基材の屈折率と異なる場合にも、照度むらの原因となることがわかった。図１５（ｂ）はこの様子を示した模式図である。図の符号は図１４に合わせた。矢印で示した領域において出射光量が減少することがわかる。従って本発明の偏光変換素子において、位相差板の屈折率が透光性基材の屈折率と実質的に等しくなるように構成されていることが好ましいことがわかった。
【００１９】
このため本発明において出射光の照度むらを低減するためには、位相差板と透光性基材との屈折率の差が０．１以下であることが好ましく、０．０５以下であることがより好ましく、０．０２以下であればさらに好ましい。例えば透光性基材として屈折率１．５２の白板ガラスを用いた場合に、屈折率１．５８６のポリカーボネートの位相差板に用いることにより、屈折率差を０．１以下にすることができる。また透光性基材として屈折率１．５２の白板ガラスを用いた場合に、位相差板として、環式炭化水素でエチレン結合を持つシクロオレフィンの重合体を主体とする透光性のシクロオレフィン系樹脂、例えば屈折率１．５１のＪＳＲ社製ARTON（商品名）を用いれば、屈折率差を０．０１とすることができ、さらに好ましい結果が得られる。
【００２０】
本発明の偏光変換素子によれば、位相差板がむき出しではなく、複数の透光性部材の接合部に偏光分離膜に隣接して挟み込まれて接着され配置されているので、位相差板として２軸延伸プラスチックフィルムが用いられた場合でも、ブラスチックフィルムの位相差板が熱によって変形したりはがれたりするのを避けることができる。このため耐熱性や耐候性などについて、従来に比べ大幅な向上が得られる。ここに本発明の位相差板に用いる耐熱性の２軸延伸プラスチックフィルムとしては、ポリアクリレート系フィルムおよびシクロオレフィン系樹脂が特に優れていることがわかった。なお本発明の偏光分離素子における接着面には、各種光学接着剤を用いることができる。
【００２１】
本発明の偏光変換素子においては、光の反射による損失を低減するために、光入射面や光出射面に反射防止膜を設けることができる。ここで用いる反射防止膜としては、例えばＴｉＯ２とＳｉＯ２とを５層程度交互に蒸着し積層した積層膜を用いることができる。本発明の偏光変換素子においては、従来の偏光変換素子の光出射面に配置されていた位相差板を素子の内部に設けるようにしたので、光出射面には位相差板を設ける必要がない。このため本発明の偏光変換素子においては、位相差板に煩わされることなく、密着性の良好な反射防止膜を光入射面や光出射面に設けることができる。
【００２２】
このようにして、本発明により耐熱性を有し長期の使用に適し、照度むらの小さい偏光変換素子が得られ、例えば１００℃程度の高温度で長時間使用する液晶プロジェクタに用いた場合にも、劣化が少ないという利点を有する偏光変換素子が提供できるようになった。
【００２３】
このような本発明の偏光変換素子は、平行な２面を有し厚さｔの透光性板材、偏光分離膜、平行な２面を有し厚さｔ−ｔｐの透光性板材、厚さｔｐの位相差板、及び反射膜がこの順序に繰り返し積層された積層体が、その積層面に対し所定の角度で切断され、その切断面か光学的に研磨されて互いに平行な光入射面と光出射面とを形成していることを特徴とするものであってもよい。
【００２４】
またこのような本発明の偏光変換素子は、、平行な２面を有し厚さｔの透光性板材、反射膜、平行な２面を有し厚さｔ−ｔｐの透光性板材、厚さｔｐの位相差板、及び偏光分離膜がこの順序に繰り返し積層された積層体が、その積層面に対し所定の角度で切断され、その切断面か光学的に研磨されて互いに平行な光入射面と光出射面とを形成していることを特徴とするものであってもよい。
【００２５】
本発明の偏光変換素子の製造方法は、平行な２面を有し厚さｔを有する第１の透光性板材の一方の面に偏光分離膜を形成する偏光分離膜形成工程と、平行な２面を有し厚さｔ−ｔｐの第２の透光性板材の一方の面に反射膜を形成する反射膜形成工程と、厚さｔｐを有する位相差板と、偏光分離膜の形成された前記第１の透光性板材と、反射膜の形成された前記第２の透光性板材とを、前記位相差板が前記偏光分離膜に隣接するように順次積層し接着して積層体を形成する積層接着工程と、前記積層体を積層面に対し所定の角度で切断加工し、互いに平行な光入射面と光出射面とを有する偏光変換素子ブロックを形成する偏光変換素子ブロック形成工程と、前記偏光変換素子ブロックの前記光入射面と前記光出射面とを光学的に研磨する光学研磨工程とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
また本発明の偏光変換素子の製造方法は、平行な２面を有し厚さｔ−ｔｐを有する第１の透光性板材の一方の面に偏光分離膜を形成する偏光分離膜形成工程と、平行な２面を有し厚さｔを有する第２の透光性板材の一方の面に反射膜を形成する反射膜形成工程と、偏光分離膜の形成された前記第１の透光性板材と、厚さｔｐを有する位相差板と、反射膜の形成された前記第２の透光性板材とを、前記位相差板が前記反射膜に隣接するように順次積層し接着して積層体を形成する積層接着工程と、前記積層体を積層面に対し所定の角度で切断加工し、互いに平行な光入射面と光出射面とを有する偏光変換素子ブロックを形成する偏光変換素子ブロック形成工程と、前記偏光変換素子ブロックの前記光入射面と前記光出射面とを光学的に研磨する光学研磨工程とを備えたものであってもよい。
【００２７】
また本発明の偏光変換素子の製造方法は、平行な２面を有し厚さｔを有する第１の透光性板材の一方の面に偏光分離膜を形成する工程と、前記平行な２面を有する前記透光性部材のもう一方の面に反射膜を形成する工程と、厚さｔｐを有する位相差板と、偏光分離膜および反射膜の形成された前記第１の透光性板材と、偏光分離膜および反射膜のいずれをも形成していない厚さｔ−ｔｐを有する第２の透光性板材とを、前記位相差板が前記偏光分離膜に隣接するように順次積層し接着して積層体を形成する積層接着工程と、前記積層体を積層面に対し所定の角度で切断加工し、互いに平行な光入射面と光出射面とを有する偏光変換素子ブロックを形成する偏光変換素子ブロック形成工程と、前記偏光変換素子ブロックの前記光入射面と前記光出射面とを光学的に研磨する光学研磨工程とを備えたものであってもよい。
【００２８】
さらに本発明の偏光変換素子の製造方法は、平行な２面を有し厚さｔ−ｔｐを有する第１の透光性板材の一方の面に偏光分離膜を形成する工程と、前記平行な２面を有する前記透光性部材のもう一方の面に反射膜を形成する工程と、偏光分離膜および反射膜の形成された前記第１の透光性板材と、厚さｔｐを有する位相差板と、偏光分離膜および反射膜のいずれをも形成していない厚さｔを有する第２の透光性板材とを、前記位相差板の板面が前記反射膜に隣接するように順次積層し接着して積層体を形成する積層接着工程と、前記積層体を積層面に対し所定の角度で切断加工し、互いに平行な光入射面と光出射面とを有する偏光変換素子ブロックを形成する偏光変換素子ブロック形成工程と、前記偏光変換素子ブロックの前記光入射面と前記光出射面とを光学的に研磨する光学研磨工程とを備えたものであってもよい。
【００２９】
このようにすることによって、位相差板を取り込んだ場合でも、互いに隣り合う前記偏光分光膜と前記反射膜との間隔を実質的に等しくした偏光分離素子を製造することができる。
【００３０】
上記本発明の偏光変換素子の製造方法においては、偏光分離膜と反射膜が形成された第１と第２の透光性板を交互に積層する際に、偏光分離板にλ／２位相差板を接着し、これを第１と第２の透光性板の間に挟み込むようにするか、あるいは偏光分離膜と反射膜が形成された第１と第２の透光性板を交互に積層する際に、反射膜にλ／４位相差板を接着し、これを第１と第２の透光性板の間に挟み込むようにすればよい。このため、従来のように偏光変換素子ブロックを形成し光出射面を研磨加工した後にλ／２位相差板を１枚ずつ貼り付けるという手間のかかる工程が不要となり、従来に比べて大幅な生産性向上が得られる。
【００３１】
本発明の偏光変換素子の製造方法においては、上記積層接着工程が、複数の第１の透光性板材と複数の第２の透光性板材と位相差板とを光硬化性接着層を介して積層し、光照射により接着する光照射接着工程を備えているものであってもよい。このように、光硬化性接着材を用い、光照射によって接着する工程を用いることにより、偏光変換素子の製造の生産性及び信頼性を高めることができる。
【００３２】
この光照射接着工程は、光照射接着工程が、第１の透光性板材、位相差板および第２の透光性板材を光硬化性接着層を介して積層する工程と、光を照射して光硬化性接着層を硬化させる工程とを順次繰り返すものであってもよい。
【００３３】
また、この光照射接着工程は、光照射接着工程が、第１の透光性板材、位相差板および第２の透光性板材を光硬化性接着層を介して順次積層して積層体を形成する工程と、積層体を形成した後に光を照射して光硬化性接着層を硬化させ工程を備えたものであってもよい。
【００３４】
この光照射接着工程は、第１および第２の透光性板材の互いに平行な面に対し、角度をなす方向から光の照射を行って光硬化を行うことが好ましい。こうすることによって光が接着層に効率よく照射され、短い照射時間で確実な接着を行なうことができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に従い詳細に説明する。
【００３６】
（実施の形態１）偏光変換素子１
図１（ａ）は本発明の一実施形態の偏光変換素子の模式的斜視図、また図１（ｂ）はその平面図である。
【００３７】
図１（ａ）および（ｂ）において、偏光変換素子１００はランダムな偏光光束を偏光方向が一方向に揃った光束に変換して出射する作用を持つ直方体形状の素子であり、断面がほぼ平行四辺形の柱状の第1の透光性部材１０１と第２の透光性部材１０２が交互に接合されて形成されている。この第１の透光性部材１０１と第２の透光性部材１０２は、厚みが異なり、第２の透光性部材の方が位相差板の厚みだけ薄くしてある。この偏光変換素子１００の一方の面を光入射面１００ａとし、これとほぼ平行な他方の面を１００ｂを光出射面としている。
【００３８】
光入射面１００ａおよび光出射面１００ｂに対して所定の角度をなす第1の透光性部材１０１と第２の透光性部材１０２の接着面には、偏光分離膜１１とこの偏光分離膜に隣接してλ／２位相差板１３０が配置された接着面と、反射膜１２が形成された接着面とが、図１（ａ）に示されたように交互に配列されている。
【００３９】
第1の透光性部材１０１および第２の透光性部材１０２には、磨きガラスやフロートガラスなどの板ガラスを用いることができる。これらの透光性部材はガラス以外の透光性材料、例えばアクリル樹脂やポリカーボネ−ト樹脂などの透光性樹脂を用いることもできる。
【００４０】
偏光分離膜１１は、Ｓ波とＰ波のうちＰ波を選択的に透過し他方が選択的に反射する性質を有する膜であって、例えば誘電体多層膜を積層することによって形成される。本実施の形態では、Ｐ波を透過させＳ波を反射させる偏光分離膜１１が形成されている。
【００４１】
反射膜１２としては、例えばアルミニウム膜のような反射膜を用いることができるが、誘電体多層膜を積層し、偏光分離膜１１で反射された直線偏光成分のみを選択的に反射し、他の直線偏光成分は反射しないように構成することによって、反射による損失のより少ない反射膜が形成できる。
【００４２】
図２は本実施形態の偏光変換素子１００の一部を模式的平面図で示し、この偏光変換素子１００に入射したランダムな偏光の光が一方向の偏光に変換されて出射する様子を模式的に示したものである。
【００４３】
ランダム偏光（Ｓ＋Ｐ）の入射光は、偏光変換素子１００の光入射面１００ａから偏光分離膜１１に向けて入射し、透光性部材１０１内を通過して偏光分離膜１１にてランダム偏光の成分中のＰ波が透過しＳ波が反射する。偏光分離膜１１を透過したＰ波は、偏光分離板に隣接したλ／２位相差板１３０で直ちにＳ波に変換され、透光性部材１０２内を進んで光出向面１００ｂから出射する。他方で偏光分離膜１１を反射したＳ波は、透光性部材１０１内を進み、反射膜１２にて反射され、光出向面１００ｂから出射する。こうして偏光変換素子に入射した光は、いずれもＳ波となって偏光変換素子の光出射面から出射する。なおλ／２位相差板１３０は、図２に示されているような角度での光の透過に対して１／２波長の位相差板として働くものである。
【００４４】
本実施形態の偏光変換素子においては、図３に例示したように、接着のための接着剤層を適宜設けることができる。
【００４５】
図３の（ａ）は、第１の透光性部材１０１の互いに平行で対向する２つの側面のうち、一方の面に偏光分離膜１１が形成され、さらにこの面にλ／２位相差板１３０が接着されており、また第２の透光性部材１０２の互いに平行で対向する２つの側面のうち、一方の面に反射膜１２が形成されており、これら第１の透光性部材１０１と第２の透光性部材１０２が接着層２０により交互に配列され、接着されているものを模式的に示した平面図である。
【００４６】
また図３の（ｂ）は、第１の透光性部材１０１の互いに平行で対向する２つの側面のうち、一方の面に偏光分離膜１１が形成され、さらにこの面にλ／２位相差板１３０が接着され、もう一方の面には反射膜１２が形成され、この第１の透光性部材１０１と第２の透光性部材１０２とが接着層２０により交互に配列接着されたものを模式的に示した平面図である。
【００４７】
（実施の形態２）偏光変換素子２
図４（ａ）は本発明の他の一実施形態の偏光変換素子の模式的斜視図４また図４（ｂ）はその平面図である。
【００４８】
図４（ａ）および（ｂ）において、偏光変換素子１００はランダムな偏光光束を偏光方向が一方向に揃った光束に変換して出射する作用を持つ直方体形状の素子であり、断面がほぼ平行四辺形の柱状の第1の透光性部材１０１と第２の透光性部材１０２が交互に接合されて形成されている。この第1の透光性部材１０１と第２の透光性部材１０２とは厚みが異なり、第１の透光性部材の方が位相差板の厚みだけ薄くしてある。この偏光変換素子１００の一方の面を光入射面１００ａとし、これとほぼ平行な他方の面を１００ｂを光出射面としている。
【００４９】
光入射面１００ａおよび光出射面１００ｂに対して所定の角度をなす第1の透光性部材１０１と第２の透光性部材１０２の接着面には、反射膜１２とこの反射膜に隣接してλ／４位相差板１３１が配置された接着面と、偏光分離膜１１が形成された接着面とが、図４（ａ）に示されたように交互に配列されている。
【００５０】
偏光分離膜１１は、Ｓ波とＰ波のいずれか一方を透過し、他方を反射する性質を持った膜である。本実施の形態では、Ｐ波を透過させ、Ｓ波を反射させる性質の偏光分離膜１１を形成している。
【００５１】
図５は本実施形態の偏光変換素子１００の一部を模式的平面図で示し、この偏光変換素子１００に入射したランダムな偏光の光が一方向の偏光に変換されて出射する様子を模式的に示したものである。ランダム偏光（Ｐ＋Ｓ）の入射光は、偏光変換素子１００の光入射面１００ａから偏光分離膜１１に向けて入射し、透光性部材１０１内を通過して偏光分離膜１１にてランダム偏光の成分中のＰ波が透過しＳ波が反射する。偏光分離膜１１を透過したＰ波は、透光性部材１０２内を進んで光出向面１００ｂから出射する。他方、偏光分離膜１１を反射したＳ波は、透光性部材１０１内を進み、λ／４位相差板１３１を経て反射膜１２にて反射され、再びλ／４位相差板１３１を経てＰ波に変換され光出向面１００ｂから出射する。こうして偏光変換素子に入射した光は、いずれもＰ波となって偏光変換素子の光出射面から出射する。
【００５２】
なお、ここではλ／４位相差板を用いた場合について述べたが、ここに設ける位相差板は、λ／４位相差板に限られるものではなく、Ｓ波が位相差板１３１を経て反射膜１２にて反射され、再び位相差板１３１を経たときにＰ波に変換されるものであればよい。従って２回の位相差板透過において位相量の変化が互いに等しい必要はなく、２回の位相差板透過後のＳ波の受ける合計の位相量の変化がλ／２相当となればよい。
【００５３】
本実施形態の偏光変換素子の構成においても、先の実施の形態１の場合と同様に、接着のための接着剤層を適宜設けることができる。
【００５４】
（実施の形態３）偏光変換素子の製造方法１
図６は、本発明の偏光変換素子の製造方法の一実施形態における工程の流れ図である。図６において、第１の透光性板材１０１ａに対し、工程６０３にて偏光分離膜を形成し、また第２の透光性板材１０２ａに対し、工程６０４にて反射膜を形成する。これらの工程を経た第１の透光性板材と第２の透光性板材の間に、λ／２位相差板１３０を挟んで工程６０５にて積層・接着し、工程６０６にて硬化して積層体６０７を形成する。ここで第１の透光性板材１０１ａの板厚に比べ、第２の透光性板材１０２ａの板厚を、λ／２位相差板１３０の厚さだけ薄くしている。なお工程６０５と工程６０６とは一体化されていてもよい。次にこの積層体６０７を、工程６０８にてその積層面に対し所定の角度で切断し、偏光変換素子ブロック６０９を得る。続いてこの偏光変換素子ブロック６０９の光入射面および光出射面となる部分を工程６１０にて光学研磨して偏光分離素子１００を得る。
【００５５】
光学研磨を終えた偏光分離素子１００の光入射面や光出射面には、光の反射損失を低減するための反射防止膜として、ＴｉＯ２とＳｉＯ２とを交互に蒸着し積層した５層の積層膜を設ける。
【００５６】
本発明の偏光変換素子においては、位相差板は素子の内部に設けられており、光出射面にはポリマーフィルムなどの位相差板を設けていない。このため位相差板の部分での反射防止膜の剥離の問題に煩わされることがない。また反射防止膜の形成時の偏光分離素子１００の温度として、従来は光出射面に貼り付けられた位相差板を保護するために、７０〜８０℃程度に留めておかなけれはならなかったのに対し、本発明では１００℃程度まで昇温が可能となり、密着性の良好な反射防止膜を形成することができる。
【００５７】
図７は図６に示した本実施形態の工程の一部である板材の準備、積層・接着および硬化の様子を模式的に示した図である。図７（ａ）に示したそれぞれ複数枚の偏光分離膜１１を形成した第１の透光性板材１０１ａ、反射膜１２を形成した第２の透光性板材１０２ａおよびλ／２位相差板１３０を、同図（ｂ）に示したように積層し接着し、続いて同図（ｃ）に示したように、紫外（ＵＶ）光を照射して硬化させる。ＵＶ光は透光性板材に対し垂直な方向から照射し、光硬化を行なう。このとき、透光性板材の板面に平行な方向から照射すると硬化する時間が短縮できて効率よく接着層を硬化させることができる。
【００５８】
図８は上記本発明の偏光変換素子の製造方法における積層体の切断工程を模式的に示したものである。積層体は図８（ａ）に示すように積層面に対し所定の角度、例えば４５°で切断し、図８（ｂ）に示すようにさらに端部を揃えるなどして偏光変換素子ブロック８０９を得る。
【００５９】
ここで上記偏光変換素子を構成する各部材の寸法の具体例を述べておくと、例えば第１透光性板材の厚さ２．２６ｍｍ、第２の透光性板材の厚さ２．１６ｍｍ、位相差板の厚さ０．１０ｍｍである。他方、偏光分離膜および反射膜は２〜３μｍ程度に過ぎず、また接着層の厚さも同様に薄くしている。また、このような第１、第２の透光性板材の積層数を１７枚とし、幅５５ｍｍの偏光変換素子が構成される。
【００６０】
（実施の形態４）偏光変換素子の製造方法２
図９は、本発明の偏光変換素子の製造方法の他の実施形態における工程の流れ図である。図９において、第１の透光性板材１０１ａの一方の面に工程９０３にて偏光分離膜を形成し、工程９０４にて第１の透光性板材１０１ａのもう一方の面に反射膜を形成する。この工程を経た第１の透光性板材１０１ａとこれらの膜のいずれをも形成していない第２の透光性板材１０２ａとの間に、λ／２位相差板１３０を挟んで工程９０５にて積層・接着し、工程９０６にて硬化して積層体９０７を形成する。第２の透光性板材は位相差板の厚みの分だけ第１の透光性部材よりも薄くしてある。なお工程９０５と工程９０６とは一体化されていてもよい。
【００６１】
次にこの積層体９０７を、工程９０８にてその積層面に対し所定の角度で切断し、偏光変換素子ブロック９０９を得る。続いて工程９１０にて、この偏光変換素子ブロック９０９の光入射面および光出射面となる部分を光学研磨して偏光分離素子１００を得る。
【００６２】
光学研磨を終えた偏光分離素子１００の光入射面や光出射面には、光の反射損失を低減するための反射防止膜として、ＴｉＯ２とＳｉＯ２とを交互に蒸着し積層した５層の積層膜を設ける。
【００６３】
図１０は図９に示した本実施形態の工程の一部である板材の準備、積層・接着および硬化の工程を模式的に示した図である。図１０（ａ）に示したそれぞれ複数枚の偏光分離膜１１および反射膜１２を形成した第１の透光性板材１０１ａ、第２の透光性板材１０２ａおよびλ／２位相差板１３０を、同図（ｂ）に示したように積層し接着し、続いて同図（ｃ）に示したように、紫外光を照射して硬化させる。
【００６４】
（実施の形態５）偏光変換素子の製造方法３
本実施の形態の偏光変換素子の製造方法は、位相差板を反射膜に隣接させて設けた偏光変換素子に関するものである。本実施の形態における製造工程は下記の点を除いて先に実施の形態３の場合と全く同じであり、その工程流れ図は先に実施の形態３で説明した図６でλ／２位相差板１３０をλ／４位相差板１３１で置き換えたもので示される。
【００６５】
本実施の形態と実施の形態３との相違点は、板材の積層の順序にある。図１１には、図６で示された工程流れ図の一部である板材の準備、積層・接着および硬化の様子を模式的に示した。図１１（ａ）に示したように、反射膜１２を形成した第２の透光性板材１０２ａ、λ／４波長位相差板１３１、および偏光分離膜１１を形成した第１の透光性板材１０１ａを、それぞれ複数枚準備し、同図（ｂ）に示したようにこの順序に積層し、反射膜１２とλ／４波長位相差板１３０とが隣接するようにして接着し、続いて同図（ｃ）に示したように、紫外（ＵＶ）光を照射して硬化させる。こうして位相差板を反射膜に隣接させて設けた偏光変換素子が製造できる。
【００６６】
（実施の形態６）偏光変換素子の製造方法４
図１２は本実施の形態の偏光変換素子の製造方法における紫外光を用いた光硬化工程を示したもので、上記した工程とは別のものである。図１２（ａ）において、まず第２の透光性板材１０２ａと第１の透光性板材１０１ａとを接着し、紫外光を照射して硬化し、次にこれに位相差板１３０と第２の透光性部材１０２ａとを接着して再び紫外光を照射して硬化し、これにさらに第１の透光性部材１０１ａを接着して紫外光を照射して硬化する、というように接着と硬化を順次繰り返して積層体を形成する。
【００６７】
こうすることによって、効率よく、しかも確実に接着層を硬化することができる。ＵＶ光は透過性板材に対し垂直な方向から照射し、光硬化を行なう。このとき、透光性板材の板面に平行な芳香から照射すると、硬化に要する時間が短縮でき、効率よく接着層の硬化を行なうことができる。
【００６８】
（実施の形態７）偏光変換素子の評価
まず、上記実施の形態２によって作製された偏光変換素子の反射防止膜の密着性を評価した。評価方法は、反射防止膜の形成された上記偏光変換素子の出射面に事務用セロハン粘着テープを貼り付け、その一端から引き剥がしたときの状態を調べるものである。その結果、反射防止膜の剥がれは全くなかった。比較のために、従来型の光出射面にポリマーフィルムの位相差板を設けた偏光変換素子の場合について同様の評価を行った結果、位相差板上の反射防止膜が剥がれて粘着テープ側に転写することが確認された。
【００６９】
次に上記実施の形態２によって作製された反射防止膜つきの偏光変換素子を１２０℃の恒温槽で１０００時間保持した後、および１５０℃の環境で２００時間保持した後、目視によって評価を行った。その結果、どちらの場合にも偏光変換素子には変化が認められなかった。従来型の光出射面にポリマーフィルムの位相差板を設けた偏光変換素子の場合について同様の評価を行ったところ、どちらの場合も位相差板に変色とうねりが生じていることが見出された。
【００７０】
このことから、本発明の偏光変換素子は、従来のものに比べ、反射防止膜の剥離などによる劣化が小さいこと、そして耐熱性に優れることがわかった。
【００７１】
（実施の形態８）表示装置への適用
図１３は本発明の偏光変換素子を投射型表示装置に適用した場合の一実施形態を示したものである。図１３において、光源６０から発した光は、第１および第２のレンズ系３１、３２を経て、偏光変換素子１にて一方向の偏光に効率よく変換され、全反射ミラー４１で反射されて色分解フィルタ４２、４３、４４に導かれてＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の３色の光に分解される。色分解フィルタ４２を透過したＲ光は、全反射ミラー４６を経て液晶装置５１で変調されてダイクロイックプリズム３６のＲ部に入射する。また色分解フィルタ４２で反射したＧ、Ｂ光は、色分解フィルタ４３でさらにＧ光とＢ光とに分けられる。このうちＧ光は液晶装置５２で変調されてダイクロイックプリズム３６のＧ部に入射する。またＢ光は全反射ミラー４４、４５を経て液晶装置５３で変調されてダイクロイックプリズム３６のＢ部に入射する。液晶装置でそれぞれに変調されたＲ、ＧおよびＢ光は、ダイクロイックプリズム３６で合成されてカラー映像が形成され、この映像が投射光学系３７により、投射面７０に投射される。
【００７２】
本発明の偏光変換素子、例えば図１に示すものと、これと同様の積層構成で第１、第２の透光性部材の厚さを等しくした比較例とを図１３の投射表示装置に装着し、投射面７０での照度を比較した。この際、偏光変換素子の大きさは、投射表示装置の光路に合せた同一サイズとし、各偏光変換素子への入射光量を損なわないように、それぞれの偏光変換素子への入射位置に合せた第１および第２のレンズ系３１、３２を使用した。また、各偏光変換素子の透光性部材には屈折率１．５２の白板ガラスを用い、位相差板には屈折率１．５１のＡＲＴＯＮフィルムを使用した。照度測定は、投射面７０上に照射計を設置し、少なくとも投射面を９分割した各区画の中心点９個所を含む複数個所と、連続的に測定位置を変えた測定とを行った。
【００７３】
この結果、比較例の偏光変換素子を使用したものに比べ、本発明の偏光変換素子を使用したものは、各測定個所の測定値を平均すると、全体として２〜３％照度が向上していた。また、投射面の左端から右端まで照度計の位置を連続的に移動させて照度を測定したところ、比較例の偏光変換素子を使用したものでは、一時的に照度が落ち込む部分が存在した。これは、偏光変換素子の偏光分離膜と反射膜との間隔が位相差板の厚さの影響を受けて変化し、その結果、偏光変換素子からの出射光の減少域が生じたことに起因するものと考えられる。これに対し、本発明の偏光変換素子を使用したものでは、投射面の左端から右端まで照度計の位置を連続的に移動させて照度を測定した場合の照度の高低変化が少なく、均一な投射量が得られており、本発明の偏光変換素子では照度ムラの小さい出射光が得られていることがわかった。
【００７４】
このようにして本発明の偏光変換素子を投射型表示装置に適用すれば、むだなく光の変換が行えるので光の利用効率を高めることができ、スクリーン上に投射される映像を明るくすることができる。しかも本発明の偏光変換素子は位相差板が透光性部材に貼りつけられているのではなく、透光性部材の間に挟まれた構成であり、素子表面に露出したものではないため、強い光源にさらされて温度上昇がある場合でも、耐熱性を具備し安定してその機能を保つことができる。より具体的には、従来の素子表面に位相差板を貼り付けたものでは、長時間の使用により、位相板の変色・うねりを生じ、着色による透過率低下、正確な位相変換ができなくなることによる有効光線の減少によって投射像が暗くなる問題があったが、本発明の偏光変換素子を使用した場合には、位相差板の劣化に起因するこれらの問題を生じないため、初期の投射照度を長時間維持できる。
【００７５】
本発明の偏光変換素子は上記実施形態のほか、例えば上述のように前面型ではなく背面投射型の投射表示装置、カラー型の投射表示装置ではなく白黒画像を投射するモノクロ投射型表示装置など、さまざまな投射表示装置に適用することができる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の偏光変換素子は、位相差板が素子表面に露出していないため、従来の偏光変換素子に比べ、耐熱性、耐候性、耐久性の著しく優れたものが得られる。このため、本発明によれば、偏光変換素子に光源からの強い光線にさらされるなどして温度上昇があっても、安定してその機能を保つことが可能である。しかも互いに隣り合う偏光分離膜と反射膜との間隔が実質的に等しくなるように構成されることにより、出射光の照度むらを大幅に低減することができる。
【００７７】
また本発明の偏光変換素子の製造方法によれば、位相差板は透光性板材を積層する工程で透光性部材の層の間に挟み込めばよく、偏光変換素子ブロックの光出射面の研磨後に各出射面に位相差板を貼るという従来の工程を必要としないので、従来に比べて製造工程が大幅に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本発明の一実施形態の偏光変換素子の模式的斜視図、（ｂ）はその平面図である。
【図２】 本実施形態の偏光変換素子の一部を模式的平面図で示し、この偏光変換素子に入射したランダムな偏光の光が一方向の偏光に変換されて出射する様子を模式的に示したものである。
【図３】 接着のために接着剤層を設けた本発明の偏光変換素子の実施形態を示す図である。
【図４】 （ａ）は本発明の他の一実施形態の偏光変換素子の模式的斜視図、（ｂ）はその平面図である。
【図５】 本発明の他の一実施形態の偏光変換素子の一部を模式的平面図で示し、この偏光変換素子に入射したランダムな偏光の光が一方向の偏光に変換されて出射する様子を模式的に示したものである。
【図６】 本発明の偏光変換素子の製造方法の一実施形態における工程の流れ図である。
【図７】 図６に示した本発明の偏光変換素子の製造方法の一実施形態における工程の一部である板材の準備、積層・接着および硬化の様子を模式的に示した図である。
【図８】 （ａ）は上記本発明の偏光変換素子の製造方法における積層体の切断工程の一実施形態を模式的に示したものであり、（ｂ）は切断された偏光変換素子ブロックを模式的に示したものである。
【図９】 本発明の偏光変換素子の製造方法の他の実施形態における工程の流れ図である。
【図１０】 図９に示した本発明の偏光変換素子の製造方法の実施形態における工程の一部である板材の準備、積層・接着および硬化を模式的に示した図である。
【図１１】 本発明の偏光変換素子の製造方法の他の実施形態における工程の一部である板材の準備、積層・接着および硬化を模式的に示した図である。
【図１２】 本発明の偏光変換素子の製造方法のさらに他の実施形態における工程の一部である板材の準備、積層・接着および硬化を模式的に示した図である。
【図１３】 本発明の偏光変換素子を投射型表示装置に適用した場合の一実施形態を模式的に示した図である。
【図１４】 従来技術による偏光変換素子を示す。（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）はその平面図である。
【図１５】 互いに隣り合う偏光分光膜と反射膜との間隔が位相差板の厚さの影響を受けて変化した場合（ａ）、および位相差板の屈折率と透光性基材の屈折率とが異なる場合（ｂ）に、それぞれ照度むらの原因となることを模式的に示した図である。
【符号の説明】
１，１００……偏光変換素子、１１……偏光分離膜、１２……反射膜、２０……接着層、３１……第１のレンズ系、３２……第２のレンズ系、３６……ダイクロイックプリズム、３７……投射光学系、４１，４５，４６……全反射ミラー、４２，４３，４４……色分解フィルタ、５１，５２，５３……液晶表示装置、６０……光源、７０……投射面、１００……偏光変換素子、１００ａ……光入射面、１００ｂ……光出射面、１０１ａ……第１の透光性板材、１０１……第1の透光性部材、１０２……第２の透光性部材、１０２ａ……第２の透光性板材、１３０……λ／２位相差板、１３１……λ／４位相差板、６０３，９０３……偏光分離膜形成工程、６０４，９０４……反射膜形成工程、６０５，９０５……積層・接着工程、６０６，９０６……硬化する工程、６０７，９０７……積層体、６０８，９０８……切断する工程、６０９，８０９，９０９……偏光変換素子ブロック、６１０，９１０……光学研磨する工程。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polarization conversion element and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
As a polarization conversion element that converts random polarized light into one type of linearly polarized light having a uniform polarization direction and emits the same, one described in JP-A-7-294906 is known. FIG. 14A illustrates a perspective view of such a polarization conversion element, and FIG. 14B illustrates a plan view thereof and polarization conversion in the polarization conversion element. This polarization conversion element is obtained by alternately bonding a linear
[0003]
In the polarization conversion element having this configuration, the S-polarized component incident on the light incident surface (polarized light whose polarization vector is perpendicular to the incident surface, S-wave) and the P-polarized component (polarized light whose polarization vector is in the incident surface, P-wave) First, the incident light including is separated into an S wave and a P wave by the
[0004]
A method for manufacturing a polarization separation element having such a structure is described in JP-A-2-227901, JP-A-10-39136, and JP-A-10-90520. After laminating and bonding a light-transmitting plate material on which a polarization separation film and a reflection film are formed, these are cut at an angle of, for example, 45 ° with respect to the laminated surface to cut out blocks, and after performing optical polishing, the light exit surface A part of the phase difference plate is attached to each other.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the polarization separation element as shown in FIG. 14, the λ / 2 phase difference plate (1/2 wavelength phase difference plate) is attached to the light exit surface with an interval, so that the heat resistance, There were points to be improved in terms of weather resistance and durability. In addition, glass is usually used for the element body, and an antireflection film is applied to the emission surface, but the antireflection film is made of a plastic λ such as polycarbonate that is attached to this surface as compared with the adhesion to the glass surface. / 2 There was a problem that adhesiveness with a phase difference plate was not good. Further, in a projection type display device such as a liquid crystal projector, since a polarization conversion device is disposed near a high output light source, an element having higher heat resistance and durability has been strongly desired.
[0006]
In addition, in the manufacture of the polarization separation element, since the light incident surface and the light output surface are polished and finished, a step of attaching one λ / 2 phase difference plate to the light output surface such as a polarizing beam splitter is provided. There was also a problem.
[0007]
The present inventor does not attach the retardation plate to the light exit surface, but incorporates it into the polarization conversion element, for example, a structure sandwiched between translucent substrates such as between the polarization beam splitter and the prism. This problem was solved by inventing the polarization conversion element (Japanese Patent Application No. 2001-367778). The present invention further improves the present invention and provides a polarization conversion element with higher performance by reducing and uniforming the unevenness of illuminance of light emitted from the polarization conversion element.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the polarization conversion element of the present invention includes the first translucent substrate having a first main surface as a light incident slope and a second main surface as a light exit surface. Polarization separation films and reflection films are alternately arranged in parallel with an inclination with respect to the first and second main surfaces, and a phase difference plate is arranged on the light exit surface side of the polarization separation film, and adjacent to each other. It is characterized in that the distance between the polarizing spectroscopic film and the reflective film to be matched is substantially equal.
[0009]
In the present invention, in constituting the polarization conversion element, the first main surface on which the flat translucent substrate forms the light incident surface and the second main surface on which the light output surface is formed are substantially the same. The inclination angle formed by the polarization separation film, the reflection film, and the λ / 2 retardation plate with respect to the main surface may be approximately 45 °.
[0010]
In the present invention, by using a λ / 2 phase difference plate that converts P wave into S wave as a phase difference plate, random polarized light is incident on the light incident surface of the polarization conversion element and transmitted through the polarization separation film, for example, Light whose polarization direction is aligned with that of the S wave by converting the P wave into an S wave with a λ / 2 phase difference plate and emitting it, and on the other hand, reflecting the S wave reflected by the polarization separation film with the reflecting film Can be emitted.
[0011]
As such a retardation plate used in the present invention, a plastic film obtained by biaxially stretching a polycarbonate film or a polyacrylate film can be used.
[0012]
In the polarization conversion element of the present invention, the first main surface and the second main surface are arranged in a plate-shaped translucent base material having a first main surface as a light incident slope and a second main surface as a light output surface. The polarization separation film and the reflection film are alternately arranged in parallel at an interval with respect to the light source, the phase difference plate is disposed on the light exit surface side of the reflection film, and the polarization spectral film and the reflection film adjacent to each other. It may be configured such that the distance from the film is substantially equal.
[0013]
In this case, for example, a λ / 4 retardation plate is used as a retardation plate adjacent to the reflection film, so that random polarized light is incident on the light incident surface of the polarization conversion element, and a P wave transmitted through the polarization separation film is emitted. On the other hand, the S wave reflected from the polarization separation film is transmitted through the phase difference plate adjacent to the reflection film, then reflected by the reflection film, and again transmitted through the phase difference plate, thereby being converted into a P wave and emitted. be able to. In this way, it is possible to emit random polarized light and emit light whose polarization direction is aligned with P waves.
[0014]
Also in this case, in constituting the polarization conversion element, the first main surface on which the flat light-transmitting base material forms the light incident surface and the second main surface on which the light output surface is formed are substantially the same. The inclination angle formed by the polarization separation film, the reflection film, and the λ / 2 retardation plate with respect to the main surface may be approximately 45 °.
[0015]
In the polarization conversion element having the above structure, the light beam directly transmitted through the polarization separation film and the light beam reflected from the reflection film are alternately arranged on the light output surface. There is a gap in the surface and uneven illuminance is likely to occur. As a result of pursuing the cause of the inventor focusing on this point, the inventors found that unevenness in illuminance is likely to occur due to two causes caused by the phase difference plate being taken into the translucent substrate. I was able to clarify.
[0016]
The first cause is that the interval between the polarizing spectral film and the reflective film adjacent to each other is affected by the thickness of the retardation plate because the retardation plate is taken into the translucent substrate. It was found that the illuminance was uneven when it changed. FIG. 15A is a schematic diagram showing this state. The reference numerals in FIG. It can be seen that the amount of emitted light decreases in the region indicated by the double-headed arrow. In the present invention, since the interval between the polarizing spectral film and the reflective film adjacent to each other is substantially equal, the light beam directly transmitted through the polarization separation film and reflected by the reflective film are reflected. There is no gap between the emitted light beam and, therefore, it is possible to obtain emitted light with small illuminance unevenness.
[0017]
In the present invention, the distance between the polarizing spectral film and the reflective film that are adjacent to each other is substantially equal to the distance between the light beam that is directly transmitted through the polarization separation film and the light beam that is reflected by the reflection film and emitted. There is no need to create a gap between them, and it is only necessary to be able to obtain emitted light with small illuminance unevenness. For this purpose, for example, the difference in spacing is preferably 2% or less, more preferably 1% or less. Preferably, it is 0.5% or less.
[0018]
The second cause was found to be the cause of uneven illuminance even when the refractive index of the phase difference plate was different from the refractive index of the translucent substrate. FIG. 15B is a schematic diagram showing this state. The reference numerals in FIG. It can be seen that the amount of emitted light decreases in the region indicated by the arrow. Therefore, it was found that the polarization conversion element of the present invention is preferably configured such that the refractive index of the retardation plate is substantially equal to the refractive index of the translucent substrate.
[0019]
For this reason, in order to reduce the illuminance unevenness of the emitted light in the present invention, the difference in refractive index between the phase difference plate and the translucent substrate is preferably 0.1 or less, and 0.05 or less. Is more preferable, and 0.02 or less is more preferable. For example, when white plate glass having a refractive index of 1.52 is used as a light-transmitting substrate, the difference in refractive index can be made 0.1 or less by using it for a polycarbonate phase difference plate having a refractive index of 1.586. . In addition, when white plate glass having a refractive index of 1.52 is used as a light-transmitting substrate, a light-transmitting cycloolefin mainly composed of a cyclic hydrocarbon polymer having a cycloolefin and an ethylene bond is used as a phase difference plate. If a resin based on ARTON (trade name) manufactured by JSR having a refractive index of 1.51, for example, a refractive index difference can be set to 0.01, and a more preferable result is obtained.
[0020]
According to the polarization conversion element of the present invention, the retardation plate is not exposed, and is disposed adjacent to the polarization separation film and bonded to the joint portion of the plurality of translucent members. Even when a biaxially stretched plastic film is used, the retardation film of the plastic film can be prevented from being deformed or peeled off by heat. For this reason, the heat resistance, weather resistance, and the like can be greatly improved as compared to the conventional case. Here, it was found that polyacrylate films and cycloolefin resins are particularly excellent as heat-resistant biaxially stretched plastic films used for the retardation plate of the present invention. Various optical adhesives can be used for the adhesive surface in the polarization separation element of the present invention.
[0021]
In the polarization conversion element of the present invention, an antireflection film can be provided on the light incident surface or the light emitting surface in order to reduce loss due to light reflection. As the antireflection film used here, for example, TiO 2 And SiO 2 A laminated film in which about 5 layers are alternately deposited and laminated can be used. In the polarization conversion element of the present invention, the phase difference plate arranged on the light exit surface of the conventional polarization conversion element is provided inside the element, so there is no need to provide a phase difference plate on the light exit surface. . For this reason, in the polarization conversion element of the present invention, an antireflection film having good adhesion can be provided on the light incident surface and the light emitting surface without bothering the retardation plate.
[0022]
In this way, the present invention provides a polarization conversion element that has heat resistance, is suitable for long-term use, and has low illuminance unevenness. For example, when used in a liquid crystal projector that is used at a high temperature of about 100 ° C. for a long time. Thus, it has become possible to provide a polarization conversion element having the advantage of less deterioration.
[0023]
Such a polarization conversion element of the present invention has two parallel surfaces and a thickness t of a translucent plate material, a polarization separation film, and has two parallel surfaces and a thickness t−t. p Translucent plate material, thickness t p The laminated body in which the retardation plate and the reflective film are repeatedly laminated in this order is cut at a predetermined angle with respect to the laminated surface, the cut surface is optically polished, and the light incident surface and the light are parallel to each other. An emission surface may be formed.
[0024]
Further, such a polarization conversion element of the present invention has two parallel surfaces and a thickness t of a translucent plate, a reflective film, and two parallel surfaces and a thickness t−t. p Translucent plate material, thickness t p The phase difference plate and the laminated body in which the polarization separation films are repeatedly laminated in this order are cut at a predetermined angle with respect to the laminated surface, the cut surface is optically polished, and the light incident surfaces are parallel to each other. A light emitting surface may be formed.
[0025]
The method for manufacturing a polarization conversion element of the present invention includes a polarization separation film forming step of forming a polarization separation film on one surface of a first light-transmitting plate having two parallel surfaces and having a thickness t. It has two sides and thickness tt p A reflective film forming step of forming a reflective film on one surface of the second translucent plate material, and a thickness t p The retardation plate, the first light transmissive plate material on which the polarization separation film is formed, and the second light transmissive plate material on which the reflection film is formed. The phase difference plate is the polarization separation film. Laminating and adhering step of sequentially laminating and adhering so as to be adjacent to each other, forming a laminated body, cutting the laminated body at a predetermined angle with respect to the laminated surface, and having a light incident surface and a light emitting surface parallel to each other A polarization conversion element block forming step for forming a polarization conversion element block, and an optical polishing step for optically polishing the light incident surface and the light exit surface of the polarization conversion element block are provided.
[0026]
In addition, the method for manufacturing a polarization conversion element of the present invention has two parallel surfaces and a thickness tt. p A polarization separation film forming step of forming a polarization separation film on one surface of the first translucent plate material having a first surface of the second translucent plate material having two parallel surfaces and a thickness t A reflective film forming step for forming a reflective film on the first light transmissive plate material on which the polarization separation film is formed, and a thickness t p Laminate bonding in which a phase difference plate having a reflective film and a second translucent plate material on which a reflective film is formed are sequentially laminated and bonded so that the phase difference plate is adjacent to the reflective film. A polarization conversion element block forming step of cutting the laminate at a predetermined angle with respect to the lamination surface to form a polarization conversion element block having a light incident surface and a light exit surface parallel to each other, and the polarization conversion An optical polishing step for optically polishing the light incident surface and the light emitting surface of the element block may be provided.
[0027]
The method for manufacturing a polarization conversion element of the present invention includes a step of forming a polarization separation film on one surface of a first light-transmitting plate having two parallel surfaces and a thickness t, and the two parallel surfaces. Forming a reflective film on the other surface of the translucent member having a thickness t p A thickness tt where neither the polarization separation film nor the reflection film is formed, the retardation plate having the polarization separation film and the reflection film, and the first light transmissive plate material on which the polarization separation film and the reflection film are formed. p A lamination bonding step of sequentially laminating and adhering a second translucent plate material having the phase difference plate adjacent to the polarization separation film to form a laminate, and attaching the laminate to the lamination surface A polarization conversion element block forming step of cutting a predetermined angle to form a polarization conversion element block having a light incident surface and a light output surface parallel to each other, and the light incident surface and the light output of the polarization conversion element block And an optical polishing step for optically polishing the surface.
[0028]
Furthermore, the method for manufacturing a polarization conversion element of the present invention has two parallel surfaces and a thickness tt. p A step of forming a polarization separation film on one surface of the first light-transmitting plate member having a step, a step of forming a reflection film on the other surface of the light-transmissive member having the two parallel surfaces, The first translucent plate having the separation film and the reflection film formed thereon; and a thickness t p And a second light-transmitting plate material having a thickness t on which neither the polarization separation film nor the reflection film is formed, and the plate surface of the phase difference plate is adjacent to the reflection film And a polarization conversion element having a light incident surface and a light output surface parallel to each other, and a laminate bonding step of sequentially laminating and bonding to form a laminate, and cutting the laminate at a predetermined angle with respect to the laminate surface A polarization converting element block forming step for forming a block and an optical polishing step for optically polishing the light incident surface and the light emitting surface of the polarization converting element block may be provided.
[0029]
By doing so, even when the retardation film is taken in, it is possible to manufacture a polarization separation element in which the distance between the polarizing spectral film and the reflective film adjacent to each other is substantially equal.
[0030]
In the method for manufacturing a polarization conversion element of the present invention, when the first and second light-transmitting plates on which the polarization separation film and the reflection film are formed are alternately laminated, a λ / 2 phase difference is formed on the polarization separation plate. Adhere the plates and sandwich them between the first and second translucent plates, or alternately stack the first and second translucent plates on which the polarization separation film and the reflective film are formed. At this time, a λ / 4 retardation plate may be bonded to the reflective film and sandwiched between the first and second translucent plates. This eliminates the time-consuming process of pasting the λ / 2 retardation plates one by one after forming the polarization conversion element block and polishing the light exit surface as in the prior art, which is significantly more productive than in the past. Improvement is obtained.
[0031]
In the method for manufacturing a polarization conversion element of the present invention, the laminate bonding step includes a plurality of first light-transmitting plate materials, a plurality of second light-transmitting plate materials, and a phase difference plate via a photocurable adhesive layer. It may be provided with a light irradiation adhesion step of laminating and adhering by light irradiation. Thus, the productivity and reliability of manufacture of a polarization conversion element can be improved by using a photo-curing adhesive and using a step of bonding by light irradiation.
[0032]
In this light irradiation bonding step, the light irradiation bonding step includes a step of laminating the first light-transmitting plate material, the phase difference plate, and the second light-transmitting plate material through the light-curable bonding layer, and light irradiation. Then, the step of curing the photocurable adhesive layer may be sequentially repeated.
[0033]
Further, in this light irradiation bonding step, the light irradiation bonding step is performed by sequentially laminating the first light-transmitting plate material, the phase difference plate, and the second light-transmitting plate material through the photocurable bonding layer. A step of forming and a step of irradiating light after forming the laminate to cure the photocurable adhesive layer may be provided.
[0034]
In this light irradiation adhesion step, it is preferable to perform light curing by irradiating light from a direction forming an angle with respect to parallel surfaces of the first and second translucent plates. By doing so, light is efficiently irradiated to the adhesive layer, and reliable bonding can be performed in a short irradiation time.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0036]
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a schematic perspective view of a polarization conversion element according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a plan view thereof.
[0037]
1 (a) and 1 (b), a
[0038]
On the bonding surface of the first
[0039]
As the first light-
[0040]
The
[0041]
As the
[0042]
FIG. 2 is a schematic plan view showing a part of the
[0043]
Incident light of random polarization (S + P) enters the
[0044]
In the polarization conversion element of this embodiment, as illustrated in FIG. 3, an adhesive layer for adhesion can be appropriately provided.
[0045]
FIG. 3A shows a
[0046]
FIG. 3B shows a
[0047]
(Embodiment 2) Polarization conversion element 2
FIG. 4A is a schematic perspective view of a polarization conversion element according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a plan view thereof.
[0048]
4 (a) and 4 (b), the
[0049]
On the bonding surface of the first
[0050]
The
[0051]
FIG. 5 is a schematic plan view showing a part of the
[0052]
Although the case where the λ / 4 retardation plate is used is described here, the retardation plate provided here is not limited to the λ / 4 retardation plate, and the S wave is reflected through the
[0053]
Also in the configuration of the polarization conversion element of this embodiment, an adhesive layer for adhesion can be appropriately provided as in the case of the first embodiment.
[0054]
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a flowchart of steps in an embodiment of the method for manufacturing a polarization conversion element of the present invention. In FIG. 6, a polarization separation film is formed in
[0055]
As the antireflection film for reducing the reflection loss of light, TiO2 is applied to the light incident surface and the light exit surface of the
[0056]
In the polarization conversion element of the present invention, the retardation plate is provided inside the element, and a retardation plate such as a polymer film is not provided on the light exit surface. For this reason, the problem of peeling of the antireflection film at the portion of the phase difference plate is not bothered. In addition, the temperature of the
[0057]
FIG. 7 is a view schematically showing the state of preparation, lamination / adhesion and curing of a plate material which is a part of the steps of the present embodiment shown in FIG. As shown in FIG. 7A, each of the first
[0058]
FIG. 8 schematically shows the laminate cutting step in the method for producing a polarization conversion element of the present invention. The laminated body is cut at a predetermined angle, for example, 45 ° with respect to the laminated surface as shown in FIG. 8A, and the polarization
[0059]
Here, specific examples of dimensions of the respective members constituting the polarization conversion element will be described. For example, the thickness of the first translucent plate member is 2.26 mm, the thickness of the second translucent plate member is 2.16 mm, The thickness of the retardation plate is 0.10 mm. On the other hand, the polarization separation film and the reflection film are only about 2 to 3 μm, and the thickness of the adhesive layer is similarly reduced. In addition, a polarization conversion element having a width of 55 mm is formed by stacking 17 such first and second translucent plates.
[0060]
(Embodiment 4) Polarization conversion element manufacturing method 2
FIG. 9 is a flowchart of steps in another embodiment of the method for manufacturing a polarization conversion element of the present invention. In FIG. 9, a polarization separation film is formed on one surface of the first
[0061]
Next, the
[0062]
As the antireflection film for reducing the reflection loss of light, TiO2 is applied to the light incident surface and the light exit surface of the
[0063]
FIG. 10 is a diagram schematically showing plate material preparation, lamination / adhesion and curing steps which are a part of the steps of the present embodiment shown in FIG. A first
[0064]
(Embodiment 5) Method 3 for Producing Polarization Conversion Element
The method for manufacturing a polarization conversion element of the present embodiment relates to a polarization conversion element provided with a retardation plate adjacent to a reflective film. The manufacturing process in the present embodiment is exactly the same as that of the third embodiment except for the following points, and the process flowchart is the λ / 2 phase difference plate shown in FIG. 6 described in the third embodiment. 130 is replaced with a λ / 4
[0065]
The difference between the present embodiment and the third embodiment is the order of stacking the plate materials. FIG. 11 schematically shows the state of preparation, lamination / adhesion, and curing of a plate material that is a part of the process flowchart shown in FIG. As shown in FIG. 11A, the second light
[0066]
Embodiment 6 Method 4 for Producing a Polarization Conversion Element
FIG. 12 shows a photocuring process using ultraviolet light in the method for manufacturing a polarization conversion element of the present embodiment, which is different from the above-described process. In FIG. 12A, first, the second
[0067]
By doing so, the adhesive layer can be cured efficiently and reliably. UV light is irradiated from a direction perpendicular to the transmissive plate material to perform photocuring. At this time, when irradiating from a fragrance parallel to the plate surface of the translucent plate material, the time required for curing can be shortened, and the adhesive layer can be efficiently cured.
[0068]
(Embodiment 7) Evaluation of polarization conversion element
First, the adhesion of the antireflection film of the polarization conversion element produced according to the second embodiment was evaluated. The evaluation method is to examine the state when the cellophane adhesive tape for office use is attached to the exit surface of the polarization conversion element on which the antireflection film is formed and peeled off from one end thereof. As a result, there was no peeling of the antireflection film. For comparison, as a result of performing the same evaluation for the case of a polarization conversion element in which a polymer film retardation plate is provided on a conventional light exit surface, the antireflection film on the retardation plate is peeled off and is exposed to the adhesive tape side. It was confirmed that it was transferred.
[0069]
Next, the polarization conversion element with the antireflection film produced according to Embodiment 2 was evaluated by visual observation after being held in a thermostatic bath at 120 ° C. for 1000 hours and after being held in a 150 ° C. environment for 200 hours. As a result, no change was observed in the polarization conversion element in either case. A similar evaluation was performed for a polarization conversion element having a polymer film retardation plate on the conventional light exit surface, and in both cases it was found that the retardation plate had discoloration and waviness. It was.
[0070]
From this, it was found that the polarization conversion element of the present invention is less deteriorated due to peeling off of the antireflection film and superior in heat resistance as compared with the conventional one.
[0071]
(Embodiment 8) Application to display device
FIG. 13 shows an embodiment in which the polarization conversion element of the present invention is applied to a projection display device. In FIG. 13, the light emitted from the
[0072]
The polarization conversion element of the present invention, for example, the one shown in FIG. 1 and the comparative example in which the thicknesses of the first and second light-transmitting members are equal to each other in the same laminated configuration are mounted on the projection display device of FIG. The illuminance on the
[0073]
As a result, compared with the device using the polarization conversion device of the comparative example, the device using the polarization conversion device of the present invention had an improvement in illuminance of 2 to 3% as a whole when the measurement values at the respective measurement points were averaged. . In addition, when the illuminance was measured by continuously moving the position of the illuminometer from the left end to the right end of the projection surface, there was a portion where the illuminance temporarily dropped in the case where the polarization conversion element of the comparative example was used. This is because the distance between the polarization separation film and the reflection film of the polarization conversion element changes due to the influence of the thickness of the phase difference plate, and as a result, a decrease area of light emitted from the polarization conversion element occurs. It is thought to do. On the other hand, in the case of using the polarization conversion element of the present invention, there is little change in illuminance when measuring the illuminance by continuously moving the position of the illuminometer from the left end to the right end of the projection surface, and uniform projection The amount of light was obtained, and it was found that the polarized light conversion element of the present invention was able to obtain outgoing light with small illuminance unevenness.
[0074]
Thus, if the polarization conversion element of the present invention is applied to a projection display device, light conversion can be performed without difficulty, so that the light use efficiency can be improved and the image projected on the screen can be brightened. it can. Moreover, the polarization conversion element of the present invention is not a phase difference plate attached to the translucent member, but is sandwiched between the translucent members, and is not exposed on the element surface. Even when the temperature rises due to exposure to a strong light source, it has heat resistance and can stably maintain its function. More specifically, when a retardation plate is attached to the surface of a conventional element, discoloration and undulation of the phase plate will occur due to long-term use, resulting in a decrease in transmittance due to coloring and an inaccurate phase conversion. However, when the polarization conversion element of the present invention is used, these problems caused by the deterioration of the retardation plate do not occur, so that the initial projection illuminance is reduced. Can be maintained for a long time.
[0075]
In addition to the above embodiment, the polarization conversion element of the present invention is a rear projection type projection display device instead of a front type as described above, a monochrome projection type display device that projects a monochrome image instead of a color type projection display device, etc. It can be applied to various projection display devices.
[0076]
【The invention's effect】
In the polarization conversion element of the present invention, since the retardation plate is not exposed on the surface of the element, a material having remarkably superior heat resistance, weather resistance, and durability can be obtained as compared with the conventional polarization conversion element. For this reason, according to the present invention, even when the polarization conversion element is exposed to a strong light beam from the light source and the temperature rises, the function can be stably maintained. In addition, since the distance between the polarization separation film and the reflection film adjacent to each other is substantially equal, the illuminance unevenness of the emitted light can be greatly reduced.
[0077]
According to the method for manufacturing a polarization conversion element of the present invention, the retardation plate may be sandwiched between the layers of the light transmissive member in the step of laminating the light transmissive plates, and the light exit surface of the polarization conversion element block Since the conventional process of attaching a retardation plate to each exit surface after polishing is not required, the manufacturing process can be greatly shortened compared to the conventional process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic perspective view of a polarization conversion element according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a plan view thereof.
FIG. 2 is a schematic plan view showing a part of the polarization conversion element of the present embodiment, and schematically shows how randomly polarized light incident on the polarization conversion element is converted into unidirectional polarized light and emitted. It is shown.
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a polarization conversion element of the present invention in which an adhesive layer is provided for bonding.
4A is a schematic perspective view of a polarization conversion element according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4B is a plan view thereof.
FIG. 5 is a schematic plan view showing a part of a polarization conversion element according to another embodiment of the present invention, and randomly polarized light incident on the polarization conversion element is converted into unidirectional polarized light and emitted. The situation is shown schematically.
FIG. 6 is a flowchart of steps in an embodiment of the method for manufacturing a polarization conversion element of the present invention.
7 is a view schematically showing the state of preparation, lamination / adhesion, and curing of a plate material, which is a part of the steps in the embodiment of the method of manufacturing the polarization conversion element of the present invention shown in FIG. 6. FIG.
FIG. 8 (a) schematically shows an embodiment of a laminate cutting step in the method for manufacturing a polarization conversion element of the present invention, and FIG. 8 (b) shows a cut polarization conversion element block. It is shown schematically.
FIG. 9 is a flowchart of steps in another embodiment of the method for manufacturing a polarization conversion element of the present invention.
10 is a diagram schematically showing plate material preparation, lamination / adhesion, and curing, which are a part of the steps in the embodiment of the method of manufacturing the polarization conversion element of the present invention shown in FIG. 9. FIG.
FIG. 11 is a diagram schematically showing plate material preparation, lamination / adhesion, and curing, which are a part of steps in another embodiment of the method for manufacturing a polarization conversion element of the present invention.
FIG. 12 is a diagram schematically showing preparation, lamination / adhesion, and curing of a plate material, which is a part of steps in still another embodiment of the method for manufacturing a polarization conversion element of the present invention.
FIG. 13 is a diagram schematically showing an embodiment in which the polarization conversion element of the present invention is applied to a projection display device.
FIG. 14 shows a polarization conversion element according to the prior art. (A) is the perspective view, (b) is the top view.
FIG. 15A shows the case where the distance between the polarizing spectral film and the reflective film adjacent to each other changes under the influence of the thickness of the retardation plate, and the refractive index of the retardation plate and the refraction of the translucent substrate. It is the figure which showed typically that it becomes a cause of illuminance nonuniformity, respectively, when a rate differs (b).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 ... Polarization conversion element, 11 ... Polarization separation film, 12 ... Reflection film, 20 ... Adhesive layer, 31 ... 1st lens system, 32 ... 2nd lens system, 36 ...
Claims (17)
平行な２面を有し厚さｔ−ｔｐの第２の透光性板材の一方の面に反射膜を形成する反射膜形成工程と、
厚さｔｐを有する位相差板と、偏光分離膜の形成された前記第１の透光性板材と、反射膜の形成された前記第２の透光性板材とを、前記位相差板が前記偏光分離膜に隣接するように順次積層し接着して積層体を形成する積層接着工程と、
前記積層体を積層面に対し所定の角度で切断加工し、互いに平行な光入射面と光出射面とを有し、かつ前記偏光分離膜と前記反射膜と前記位相差板とが前記光入射面に対して同一の方向に傾斜した状態で配置される偏光変換素子ブロックを形成する偏光変換素子ブロック形成工程と、
前記偏光変換素子ブロックの前記光入射面と前記光出射面とを光学的に研磨する光学研磨工程と
を備えたことを特徴とする偏光変換素子の製造方法。A polarization separation film forming step of forming a polarization separation film on one surface of the first translucent plate having two parallel surfaces and having a thickness t;
A reflection film forming step of forming a reflective film on one surface of the second transparent board thickness t-t p has two parallel sides,
A phase difference plate having a thickness t p, and the first transparent board formed of polarization splitting film and said second transparent plate member which is formed of a reflective film, the retardation plate A lamination adhesion step of sequentially laminating and adhering so as to be adjacent to the polarization separation film;
The laminate was cut at a predetermined angle with respect to the lamination plane, have a parallel light incident surface and light exit surface each other, and the polarization separation film and the reflective film and the retardation plate is the light incident a polarization conversion element block forming step of forming a polarization converter block that will be placed in a state of being inclined in the same direction with respect to the surface,
An optical polishing process for optically polishing the light incident surface and the light emitting surface of the polarization conversion element block.
平行な２面を有し厚さｔを有する第２の透光性板材の一方の面に反射膜を形成する反射膜形成工程と、
偏光分離膜の形成された前記第１の透光性板材と、厚さｔｐを有する位相差板と、反射膜の形成された前記第２の透光性板材とを、前記位相差板が前記反射膜に隣接するように順次積層し接着して積層体を形成する積層接着工程と、
前記積層体を積層面に対し所定の角度で切断加工し、互いに平行な光入射面と光出射面とを有し、かつ前記偏光分離膜と前記反射膜と前記位相差板とが前記光入射面に対して同一の方向に傾斜した状態で配置される偏光変換素子ブロックを形成する偏光変換素子ブロック形成工程と、
前記偏光変換素子ブロックの前記光入射面と前記光出射面とを光学的に研磨する光学研磨工程と
を備えたことを特徴とする偏光変換素子の製造方法。A polarization separation film forming step of forming a polarization separating film on one surface of the first transparent board having a thickness t-t p has two parallel sides,
A reflective film forming step of forming a reflective film on one surface of the second translucent plate having two parallel surfaces and having a thickness t;
Said first transparent board formed of the polarization separation film, and a retardation plate having a thickness t p, and said second transparent plate member which is formed of a reflective film, the retardation plate A lamination bonding step of sequentially laminating and adhering so as to be adjacent to the reflective film to form a laminated body;
The laminate was cut at a predetermined angle with respect to the lamination plane, have a parallel light incident surface and light exit surface each other, and the polarization separation film and the reflective film and the retardation plate is the light incident a polarization conversion element block forming step of forming a polarization converter block that will be placed in a state of being inclined in the same direction with respect to the surface,
An optical polishing process for optically polishing the light incident surface and the light emitting surface of the polarization conversion element block.
前記平行な２面を有する前記透光性板材のもう一方の面に反射膜を形成する工程と、
厚さｔｐを有する位相差板と、偏光分離膜および反射膜の形成された前記第１の透光性板材と、偏光分離膜および反射膜のいずれをも形成していない厚さｔ−ｔｐを有する第２の透光性板材とを、前記位相差板が前記偏光分離膜に隣接するように順次積層し接着して積層体を形成する積層接着工程と、
前記積層体を積層面に対し所定の角度で切断加工し、互いに平行な光入射面と光出射面とを有し、かつ前記偏光分離膜と前記反射膜と前記位相差板とが前記光入射面に対して同一の方向に傾斜した状態で配置される偏光変換素子ブロックを形成する偏光変換素子ブロック形成工程と、
前記偏光変換素子ブロックの前記光入射面と前記光出射面とを光学的に研磨する光学研磨工程と
を備えたことを特徴とする偏光変換素子の製造方法。Forming a polarization separation film on one surface of the first translucent plate having two parallel surfaces and having a thickness t;
Forming a reflective film on the other surface of the translucent plate material having the two parallel sides,
A phase difference plate having a thickness t p, the polarization separation film and said first transparent plate member which is formed of a reflective film, a polarization separation film and the thickness t-t that is not also form either reflective film a lamination bonding step of forming a laminate by sequentially laminating and adhering a second translucent plate material having p so that the retardation plate is adjacent to the polarization separation film;
The laminate was cut at a predetermined angle with respect to the lamination plane, have a parallel light incident surface and light exit surface each other, and the polarization separation film and the reflective film and the retardation plate is the light incident a polarization conversion element block forming step of forming a polarization converter block that will be placed in a state of being inclined in the same direction with respect to the surface,
An optical polishing process for optically polishing the light incident surface and the light emitting surface of the polarization conversion element block.
前記平行な２面を有する前記透光性部材のもう一方の面に反射膜を形成する工程と、
偏光分離膜および反射膜の形成された前記第１の透光性板材と、厚さｔｐを有する位相差板と、偏光分離膜および反射膜のいずれをも形成していない厚さｔを有する第２の透光性板材とを、前記位相差板の板面が前記反射膜に隣接するように順次積層し接着して積層体を形成する積層接着工程と、
前記積層体を積層面に対し所定の角度で切断加工し、互いに平行な光入射面と光出射面とを有し、かつ前記偏光分離膜と前記反射膜と前記位相差板とが前記光入射面に対して同一の方向に傾斜した状態で配置される偏光変換素子ブロックを形成する偏光変換素子ブロック形成工程と、
前記偏光変換素子ブロックの前記光入射面と前記光出射面とを光学的に研磨する光学研磨工程と
を備えたことを特徴とする偏光変換素子の製造方法。Forming a polarization separating film on one surface of the first transparent board having a thickness t-t p has two parallel sides,
Forming a reflective film on the other surface of the translucent member having the two parallel surfaces;
It has a first transparent board formed of the polarization separation film and reflective film, a phase difference plate having a thickness t p, the thickness t which is not also form either of the polarization separation film and reflective film A lamination bonding step of forming a laminate by sequentially laminating and bonding the second light-transmitting plate material so that the plate surface of the retardation plate is adjacent to the reflective film;
The laminate was cut at a predetermined angle with respect to the lamination plane, have a parallel light incident surface and light exit surface each other, and the polarization separation film and the reflective film and the retardation plate is the light incident a polarization conversion element block forming step of forming a polarization converter block that will be placed in a state of being inclined in the same direction with respect to the surface,
An optical polishing process for optically polishing the light incident surface and the light emitting surface of the polarization conversion element block.
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