JP3174367B2 - 積層波長板及び円偏光板 - Google Patents

積層波長板及び円偏光板

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JP3174367B2 JP28717391A JP28717391A JP3174367B2 JP 3174367 B2 JP3174367 B2 JP 3174367B2 JP 28717391 A JP28717391 A JP 28717391A JP 28717391 A JP28717391 A JP 28717391A JP 3174367 B2 JP3174367 B2 JP 3174367B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、広い波長域にわたり1
/2波長や1/4波長等の所定の位相差を与える積層波
長板、及び広い波長域にわたり反射を防止する円偏光板
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、1枚の延伸フィルムを用いてなる
1/2波長板や1/4波長板が知られていた。しかしな
がら、その位相差が波長ごとに異なり、1/2波長板や
1/4波長板として機能しうる波長が特定のものに限ら
れる問題点があった。
【0003】すなわち例えば、波長が550nmの光に対
して1/4波長板として機能するものの場合、波長が4
50nmや650nmの光に対しては1/4波長板として機
能しない。そのため、例えば偏光板に接着して円偏光板
とし、それをディスプレイ等の表面反射を抑制するため
の反射防止フィルターとして用いた場合、波長が550
nmでない光に対しては充分な反射防止機能を発揮せず、
特に青色系の光に対する反射防止機能に乏しくて、ディ
スプレイ等が青く見える問題点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、全可視光域
等の広い波長域にわたって1/2波長板や1/4波長板
としてほぼ機能しうる波長板、及び反射防止の広帯域性
等に優れる円偏光板の開発を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、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、全体として1/
2波長板として機能することを特徴とする積層波長板、
及び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、その延伸フィルムが単色光に対して1/2
波長の位相差を与えるものと、1/4波長の位相差を与
えるものとの組合せからなって、全体として1/4波長
板として機能することを特徴とする積層波長板、並びに
前記の1/4波長フィルムを用いた積層波長板と偏光板
との積層体からなることを特徴とする円偏光板を提供す
るものである。
【0006】
【作用】単色光に対して1/2波長又は1/4波長の位
相差を与える延伸フィルムの複数枚をそれらの光軸を交
差させて積層することにより、複屈折光の屈折率差(△
n)と厚さ(d)の積(△nd)で定義されるリタデー
ションの波長分散を重畳ないし加減できて任意に制御で
き、全体としての位相差を所定の値に制御しつつ波長分
散を抑制して、広い波長域にわたり所定の位相差を示す
波長板を得ることができる。
【0007】
【実施例】本発明の積層波長板は、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、全体として1/2波長板とし
て機能するものである。図1にその例を示した。1,3
が1/2波長の位相差を与える延伸フィルム、2は透明
な接着層である。延伸フィルムの積層数は任意である
が、光の透過率などの点より2〜5枚の積層が一般的で
ある。
【0008】1/2波長板を得るための各延伸フィルム
の光軸の交差角度は、例えば次式で算出されるものを基
本例としてあげることができる。すなわち、積層数を
N、入射直線偏光方向を基準(0°)にして波長板透過
後の出射直線偏光方向(θ)の角度をθとした場合、各
1/2波長フィルムの角度θKは、θK=(2K−1)・
θ/2N(ただし、Kは1〜Nの整数値)により求めら
れる。
【0009】 一方、本発明の他の積層波長板は、単色
光に対して1/2波長の位相差を与える延伸フィルムと
1/4波長の位相差を与える延伸フィルムとの組合せで
複数の延伸フィルムを用いて、それら延伸フィルムの光
軸を交差させて積層し、全体として1/4波長板として
機能するものである。その例を図2に示した。1,3が
1/2波長の位相差を与える延伸フィルム、4が1/4
波長の位相差を与える延伸フィルム、2は透明な接着層
である。
【0010】1/4波長板を得るための条件は、単色光
に対して1/2波長の位相差を与える延伸フィルムと1
/4波長の位相差を与える延伸フィルムを用いること、
及び積層する各延伸フィルムの光軸を交差させることで
ある。
【0011】前記の単色光に対して1/2波長の位相差
を与える延伸フィルムと1/4波長の位相差を与える延
伸フィルムを用いる点に関し、延伸フィルムの積層数は
任意である。光の透過率などの点より2〜5枚の積層が
一般的である。また、1/2波長の位相差を与える延伸
フィルムと1/4波長の位相差を与える延伸フィルムの
配置位置も任意である。
【0012】前記において、1/4波長の位相差を与え
る延伸フィルムを1枚用いてそれを積層波長板の出射側
端に配置する場合を例として、各延伸フィルムの光軸の
交差角度と各延伸フィルムを出た偏光の方向(θ)の関
係は次式で表される。すなわち、1/2波長の位相差を
与える延伸フィルムの使用数をnとしてそれらをλ/2
(1,2,・・・n)で表し、入射直線偏光方向を基準
(0°)にして各λ/2(1,2,・・・n)の積層角
度をθ1、θ2、・・・θnとすると、 積層角度=2(θ1+θ2+・・・+θn-1)+θn 各λ/2板を出た偏光の方向=2(θ1+θ2
・・・+θn)で表され、それに1/4波長の位相差を
与える延伸フィルムを45度の角度で積層することによ
り円偏光が得られる。
【0013】前記した関係を、1/2波長の位相差を与
える延伸フィルムを3枚(λ/2(1,2,3))用い
た場合を例に次表に示した。なお、λ/4は1/4波長
の位相差を与える延伸フィルムを表す。
【0014】本発明において用いる、単色光に対して1
/2波長又は1/4波長の位相差を与える延伸フィルム
は、例えば高分子フィルムを一軸、ないし二軸等で延伸
処理する方法などにより得ることができる。
【0015】延伸フィルムを形成する高分子の種類につ
いては特に限定はなく、透明性に優れるものが好ましく
用いられる。その例としては、ポリカーボネート系高分
子、ポリエステル系高分子、ポリスルホン系高分子、ポ
リエーテルスルホン系高分子、ポリスチレン系高分子、
ポリオレフィン系高分子、ポリビニルアルコール系高分
子、酢酸セルロース系高分子、ポリ塩化ビニル系高分
子、ポリメチルメタクリレート系高分子などがあげられ
る。
【0016】本発明の円偏光板は、上記した1/4波長
フィルムを用いた積層波長板と偏光板とを積層したもの
である。その例を図3に示した。5が偏光板、6が積層
波長板、2は透明な接着層である。円偏光板の形成は、
上記した積層角度で偏光板(5)と交差させることによ
り行うことができる。その際、偏光板の透過軸を90度
変えることにより円偏光の方向(左回り、又は右回りの
円偏光)を変換することができる。
【0017】円偏光板の形成には適宜な偏光板を用いる
ことができ、特に限定はない。一般には、ポリビニルア
ルコールの如き親水性高分子からなるフィルムを、ヨウ
素の如き二色性染料で処理して延伸したものや、ポリ塩
化ビニルの如きプラスチックフィルムを処理してポリエ
ンを配向させたものなどからなる偏光フィルム、あるい
はその偏光フィルムを封止フィルムでカバーして保護し
たものなどが用いられる。
【0018】なお、延伸フィルムの積層や、積層波長板
と偏光板の積層は、例えば透明な接着剤、ないし粘着剤
を用いて行うことができる。その接着剤等の種類につい
ては特に限定はない。構成部材の光学特性の変化防止の
点より、硬化や乾燥の際に高温のプロセスを要しないも
のが好ましく、長時間の硬化処理や乾燥時間を要しない
ものが望ましい。また積層波長板や円偏光板は、必要に
応じて粘着層等が付設され、例えば液晶セル等の被着体
に接着できる形態とされる。
【0019】本発明の1/2波長板や1/4波長板など
としての積層波長板は、反射防止フィルターないし防眩
フィルター、液晶プロジェクターなどの種々の用途に用
いることができる。
【0020】参考例1 厚さ50μmのポリカーボネートフィルムを150℃で
5%延伸処理し、複屈折光に基づいて波長550nmの光
に対して1/2波長の位相差を与えるλ/2延伸フィル
ムを得た。
【0021】参考例2 厚さ50μmのポリカーボネートフィルムを150℃で
2.5%延伸処理し、複屈折光に基づいて波長550nm
の光に対して1/4波長の位相差を与えるλ/4延伸フ
ィルムを得た。
【0022】実施例1 参考例1で得たλ/2延伸フィルム2枚をそれらの光軸
(延伸軸)が25度の角度で交差するようアクリル系粘
着剤を介して積層し、本発明による1/2波長板を得
た。
【0023】実施例2 参考例1で得たλ/2延伸フィルム3枚をそれらの光軸
が上下間で30度の角度で交差するようアクリル系粘着
剤を介して積層し、本発明による1/2波長板を得た。
【0024】実施例3 参考例1で得たλ/2延伸フィルム2枚をそれらの光軸
が27.7度の角度で交差するようアクリル系粘着剤を
介して積層し、更に参考例2で得たλ/4延伸フィルム
をその光軸が上側のλ/2延伸フィルムの光軸に対して
66度の角度で交差するようアクリル系粘着剤を介して
積層し、本発明による1/4波長板を得た。
【0025】実施例4 実施例3で得た1/4波長板に偏光フィルム(NPF−
G1225DU、日東電工社製)をアクリル系粘着剤を
介して積層し、本発明の円偏光板を得た。なお積層は、
λ/4延伸フィルムの光軸と偏光フィルムの透過軸が1
00.2度の角度で交差するように行った。
【0026】比較例1 参考例1で得たλ/2延伸フィルムの1枚をそのまま1
/2波長板として用いた。
【0027】比較例2 参考例2で得たλ/4延伸フィルムの1枚をそのまま1
/4波長板として用いた。
【0028】比較例3 1/4波長板として比較例2で得たものを用いたほかは
実施例4に準じて円偏光板を得た。ただし、1/4波長
板の光軸と偏光フィルムの透過軸の交差角度は45度と
した。
【0029】評価試験 1/2波長板の広帯域性 実施例1,2、比較例1で得た1/2波長板をクロスニ
コルに配置した偏光板間に配置して分光スペクトルを調
べた。なお、1/2波長板の配置は入射側の偏光板の透
過軸に対して、実施例1ではその2枚のλ/2延伸フィ
ルムの光軸がそれぞれ22.5度と47.5度となるよ
うに、実施例2ではその3枚のλ/2延伸フィルムの光
軸がそれぞれ15度と45度と75度となるように、比
較例1では45度となるようにした。
【0030】前記の結果を図4に示した。これより、ほ
ぼ1/2波長の位相差を与える波長範囲は、比較例1で
は波長550nm付近のみであるのに対し、実施例1,2
では波長450〜700nmの広い範囲に及ぶことがわか
る。
【0031】1/4波長板の広帯域性 実施例3、比較例2で得た1/4波長板をクロスニコル
に配置した偏光板間に配置して分光スペクトルを調べ
た。なお、1/4波長板の配置は入射側の偏光板の透過
軸に対して、実施例3ではその2枚のλ/2延伸フィル
ムの光軸がそれぞれ6.5度と34.2度で、λ/4延
伸フィルムの光軸が100.2度となるように、比較例
2では45度となるようにした。
【0032】前記の結果を図5に示した。これより、ほ
ぼ1/4波長の位相差を与える波長範囲は、比較例2で
は波長550nm付近のみであるのに対し、実施例3では
波長450〜700nmの広い範囲に及ぶことがわかる。
【0033】反射防止の広帯域性 実施例4、比較例3で得た円偏光板を光反射板の上に置
き、光の透過状態を調べた。その結果、実施例4では可
視光のすべてが遮光され、黒い状態にあった。一方、比
較例3では青く見え、青系の光に対して遮光効果がなか
った。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、波長の変化に伴う位相
差の変化が少ない波長板を得ることができ、広帯域な1
/2波長板、1/4波長板を得ることができる。また、
かかる1/4波長板を用いて可視域等の光の反射をほぼ
防止する広帯域の反射防止フィルターとして有用な円偏
光板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の1/2波長板を例示した断面図。
【図2】他の実施例の1/4波長板を例示した断面図。
【図3】円偏光板を例示した断面図。
【図4】1/2波長板の分光スペクトルを示したグラ
フ。
【図5】1/4波長板の分光スペクトルを示したグラ
フ。
【符号の説明】
1,3:1/2波長の位相差を与える延伸フィルム 2:接着層 4:1/4波長の位相差を与える延伸フィルム 5:偏光板 6:1/4波長板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−120804(JP,A) 特開 平1−130121(JP,A) C.Gaudefroy,SUR L A ROTATION QUASI−A CHROMATIQUE DES VI BARATIONS LUMINEUS ES RECTILIGNES AU MOYEN DE LAMES CRI STALLINES BIREFRIN GENTES,Bull.Soc.Fr ans.Min.,フランス国,1943 年,66,p305−314 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 5/30

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 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、全体として1/2波長板として機能するこ
    とを特徴とする積層波長板。
  2. 【請求項2】 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、その延伸フィルムが単色光に対
    して1/2波長の位相差を与えるものと、1/4波長の
    位相差を与えるものとの組合せからなって、全体として
    1/4波長板として機能することを特徴とする積層波長
    板。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の積層波長板と偏光板と
    の積層体からなることを特徴とする円偏光板。
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