(57)【要約】【課題】  液晶プロジェクタの高コントラスト化を可能とする波長板を提供する。【解決手段】  光源からの出射光を３原色の光に分離する光分離手段と、光分離手段により分離されて入射する３原色の光を変調して直線偏光として出射する入出射面を有する光変調手段と、光変調手段より出射される直線偏光を合成して出射する光合成手段とを有する液晶プロジェクタ内で、光変調手段のそれぞれの入出射面の前面に配置される液晶プロジェクタ用波長板であって、オレフィン系樹脂又はポリカーボネイト系樹脂からなる樹脂波長板４と、樹脂波長板４の少なくとも一つの面上に形成された反射防止膜１とを有する。【選択図】図１
2005037801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの出射光を３原色の光に分離する光分離手段と、前記光分離手段により分離されて入射する３原色の光を変調して直線偏光として出射する入出射面を有する光変調手段と、前記光変調手段より出射される直線偏光を合成して出射する光合成手段とを有する液晶プロジェクタ内で、前記光変調手段のそれぞれの前記入出射面の前面に配置される液晶プロジェクタ用波長板であって、
オレフィン系樹脂又はポリカーボネイト系樹脂からなる樹脂波長板と、前記樹脂波長板の少なくとも一つの面上に形成された反射防止膜とを有することを特徴とする液晶プロジェクタ用波長板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶プロジェクタ用波長板に係り、特に、樹脂からなる樹脂波長板の少なくとも一方の面上に反射防止膜を形成した構成を有し、良好な耐ヒートショック特性を有する液晶プロジェクタ用波長板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像表示装置の一つとして、液晶プロジェクタが使用されている。近年には、その液晶プロジェクタにおいては、液晶パネルの高精細化・光源の高輝度化により、表示画像の品質向上が図られている。
【０００３】
液晶プロジェクタとしては、例えば、図３に示されるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
同図に示される、液晶プロジェクタを構成する色分解合成光学系１００は、ダイクロイックミラー４２、３個の偏光ビームスプリッタ（以下、単にＰＢＳともいう。）３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、２枚の波長選択性位相板８２Ｒ、８２Ｂ、３枚の１／４波長板６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂより構成される。
【０００５】
色分解合成光学系１００において、白色照明光は、予めｐ偏光波に揃えた状態で、レンズ９２ａを介して入射する。ダイクロイックミラー４２で、Ｇｐ（緑）光のみを進行方向と直交する方向に反射分離するとともに、Ｒｐ（赤）光とＢｐ（青）光を透過直進させる。
【０００６】
ダイクロイックミラー４２で反射分離されたＧｐ光は、ＰＢＳ３２ａを介して進行方向に垂直に配置されたＧ光対応のＧ用空間光変調素子５２Ｇに入射し反射する。Ｇｐ光は、ここで、映像信号に応じた変調を受け、ｓ偏光波に変わり、再びＰＢＳ３２ａに戻るが、Ｇｓ光はＰＢＳ３２ａの多層薄膜斜面で反射され、進路を変える。さらに、ＰＢＳ３２ｃに入射し、多層薄膜斜面で反射され、進路を変える。このときＧｓ光の進行方向と直交する他方から入射してきたＲｐ光とＢｐ光と合成される。
【０００７】
一方、ダイクロイックミラー４２を透過したＲｐ光とＢｐ光は、進行方向に垂直に配置された波長選択性位相板８２Ｒを介してＰＢＳ３２ｂに入射する。波長選択性位相板８２Ｒをｐ偏光波のまま透過するのはＢｐ光であり、Ｒｐ光は変調されてＲｓ光となる。Ｒｓ光はこの後、ＰＢＳ３２ｂの多層薄膜斜面で反射され、直交方向に進路を変える。Ｂｐ光はそのまま透過直進する。こうして、Ｒｓ光とＢｐ光はそれぞれの色光の進行先に配置された空間光変調素子５２Ｒ、５２Ｂに照射される。
【０００８】
Ｒｓ光は、Ｒ用空間光変調素子５２Ｒで、映像信号に応じた変調を受け、ｐ偏光波であるＲｐ光になる。Ｒｐ光はＰＢＳ３２ｂを透過直進する。また、Ｂｐ光は、Ｂ用空間光変調素子５２Ｂで変調を受け、ｓ偏光波であるＢｓ光となる。Ｂｓ光はＰＢＳ３２ｂの多層薄膜斜面で反射され、Ｒｐ光と合流する。合流した光は、さらに波長選択位相板８２Ｂを介してＰＢＳ３２ｃに達する。
【０００９】
波長選択性位相板８２Ｂにより、Ｂｓ光はｐ偏光波に変調されてＢｐ光となるため、Ｂｐ光とＲｐ光はＰＢＳ３２ｃを透過直進し、Ｇｓ光と合流する。こうしてＲＧＢ３色の合成光がレンズ９２ｂを経て投射レンズ系に射出される。
【００１０】
ここで、各空間光変調素子５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂの手前に１／４波長板６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂを配置してある。これらの波長板６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂをその面内で回転させ、最も黒が沈む位置で固定することで、各光束がこれらの波長板６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂを往復する間に直線偏光からずれた成分を補正できるので高いコントラストを得ることができる。
【００１１】
なお、波長板６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂはそれぞれ、結像焦点（空間光変調素子上にある）に近い位置に配置されるので、光による熱の影響を受けやすく、波長板表面の傷ゴミやうねり界面での不用反射などは投影画像劣化に対して大きく影響する。このため、このような影響を受けない波長板として、高い熱信頼性を有する水晶波長板を用いる事が多いものの、コストが高くなる。
【００１２】
そのため、安価なポリカーボネイト系樹脂（以下、単にＰＣともいう）又はオレフィン系樹脂（以下、単にＯＦともいう）からなる樹脂波長板の両面を、反射防止膜（以下、単にＡＲ膜ともいう）を形成した保持ガラス基板に、接着剤で張り合わせた構造の波長板が多く用いられている。
【００１３】
図４に示すように、上述した従来例の波長板２０においては、２枚の、厚さが例えば０．７ｍｍである白板ガラス１２、１２の一方の面上にそれぞれ多層酸化物薄膜からなる反射防止膜１１、１１が形成されており、白板ガラス１２、１２の反射防止膜１１、１１の形成されていない側の面に、接着層１３、１３を介して、ＰＣ又はＯＦからなる所望の特定波長に対応する樹脂波長板１４を貼り合わせ、挟み込んである。このような構造とすることで、波長板２０の平行度と平面性を確保し、高精細プロジェクタに対応する性能を確保している。１８は、波長板２０の光軸を示す。
【特許文献１】特開２００１−１７４７５５号公報（第８−９頁、第６−９図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、液晶プロジェクタにおいては、一層の高精細化・高輝度化が求められており、そのため、光源として高出力ランプが選択されるようになってきている。このため、従来の上述のような樹脂波長板１４を白板ガラス１２、１２で挟み込む構造の波長板２０を用いた場合、接着層１３、１３における光吸収により、光利用効率が低下し、発熱も増大する。発熱の増大は、波長板２０の経時的信頼性を劣化させるという問題がある。
【００１５】
また、不用反射光は、周知のように屈折率の差がある界面で発生し、一方、使用光の全帯域にわたり反射率が０％である反射防止膜を実現することは極めて困難である。さらに、使用部材（白板ガラス、接着層及び樹脂波長板）の屈折率分散を一致させる事は事実上できない。従って、従来の波長板２０においては、空気と２枚の白板ガラス１２、１２上に形成した反射防止膜１１、１１との界面、２枚の白板ガラス１２、１２と接着層１３、１３との界面及び２つの接着層１３、１３と樹脂波長板１４との界面の合計６界面からの不用反射光が存在する。これは、波長板２０を組み込む液晶プロジェクタのコントラストを劣化させるという問題がある。
【００１６】
そこで、本発明は上記問題を解決し、液晶プロジェクタの高コントラスト化を可能とする、光吸収が少なく光利用効率が高い、しかも熱的な経時変化が少なく高信頼性を有する樹脂波長板を用いた液晶プロジェクタ用波長板を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するための手段として、本発明は、光源からの出射光を３原色の光に分離する光分離手段と、前記光分離手段により分離されて入射する３原色の光を変調して直線偏光として出射する入出射面を有する光変調手段と、前記光変調手段より出射される直線偏光を合成して出射する光合成手段とを有する液晶プロジェクタ内で、前記光変調手段のそれぞれの前記入出射面の前面に配置される液晶プロジェクタ用波長板であって、
オレフィン系樹脂又はポリカーボネイト系樹脂からなる樹脂波長板４と、前記樹脂波長板４の少なくとも一つの面上に形成された反射防止膜１とを有することを特徴とする液晶プロジェクタ用波長板である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の液晶プロジェクタ用波長板は、オレフィン系樹脂又はポリカーボネイト系樹脂からなる樹脂波長板と、前記樹脂波長板の少なくとも一つの面上に形成された反射防止膜とを有することにより、透過する光の不要反射面数を少なくして、液晶プロジェクタの高コントラスト化を可能とする、光吸収が少なく光利用効率が高い、樹脂波長板を用いた液晶プロジェクタ用波長板を提供できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態につき、好ましい実施例により、図面を参照して説明する。
【００２０】
まず、本発明に至った経緯を説明する。
【００２１】
上述したように、従来例の波長板２０の構造においては、界面が６つ存在し、これにより不要反射光が増加する。したがって、波長板は、界面数の少ない構造であることが望ましい。その例として、図５に示すタイプ１の構造（不要反射光の生じる界面数は２）と、図６に示すタイプ２（不要反射光の生じる界面数は４）の構造を検討した。
【００２２】
図５に示すタイプ１の構造の波長板２０Ａは、樹脂波長板１４の両側の表面に直接反射防止膜１１を形成して構成してある。
【００２３】
図６に示すタイプ２の構造の波長板２０Ｂは、白板ガラス１２の一方の面上に反射防止膜１１を形成してあり、樹脂波長板１４の一方の面上には反射防止膜１１を形成してあり、この白板ガラス１２と樹脂波長板１４をそれぞれ反射防止膜１１の形成されていない面を接着層１４を介して貼り合わせて構成してある。
【００２４】
ここで、従来例の波長板２０、タイプ１の波長板２０Ａ及びタイプ２の波長板２０Ｂを作製して特性を評価した。
【００２５】
白板ガラス１２のサイズは、縦２２ｍｍ、横１８ｍｍ、厚さ０．７ｍｍである。白板ガラス１２の物性は、ガラス転移温度Ｔｇが５５０℃、熱膨張係数αが約８×１０-6／ｄｅｇ、屈折率Ｎｄは１．５２である。
【００２６】
樹脂波長板１４には、オレフィン系樹脂（ＯＦ）及びポリカーボネート系樹脂（ＰＣ）からなる市販のものを使用した。
【００２７】
オレフィン系樹脂（ＯＦ）の物性は、ガラス転移温度Ｔｇが１６０℃、耐熱温度が１４０℃、熱膨張係数αが約６×１０-5／ｄｅｇ、屈折率Ｎｄが１．５２である。
【００２８】
また、ポリカーボネイト系樹脂（ＰＣ）の物性は、ガラス転移温度Ｔｇが１４５℃、耐熱温度が１２５度、熱膨張係数αが約６×１０−５／ｄｅｇ、屈折率Ｎｄが１．５２である。
【００２９】
接着層１３を形成する接着剤は、光学用接着剤であり、型式ＮＯＡ６１（ノーランド社製）を使用した。接着剤の物性は、耐熱温度１６０℃、熱膨張係数αが約１×１０−４／ｄｅｇ、屈折率Ｎｄが１．５０である。
【００３０】
反射防止膜１１は、基板（白板ガラス１２又は樹脂波長板１４）上に、低屈折率膜Ｌとして屈折率Ｎｄが１．４６であるＳｉＯ2（これを低屈折率膜Ｌ１という。）或いは屈折率Ｎｄが１．３８であるＭｇＦ2（これを低屈折率膜Ｌ２という。）を、高屈折率膜Ｈとして屈折率Ｎｄが２．１０であるＴｉＯ2とＺｒＯ2の複合材料（型式ＯＨ５：（株）オプトロン製）を用い、蒸着によって形成する。このとき、基板として白板ガラス１２を用いるときは、基板温度を２５０℃とし、樹脂波長板１４を用いるときは、基板温度を常温とした。樹脂波長板１４については、片面に反射防止膜１１を形成したものと、両面に反射防止膜１１を形成したものの２種類を作製した。
【００３１】
４２０ｎｍから６７０ｎｍまでの可視光全体の広帯域での反射防止膜を形成するための多層膜の膜構成は、例えば、基板／（Ｌ１／Ｈ）ｘ３／Ｌ２／Ａｉｒの7層膜である。各層の膜厚を１／４λの中心波長（ｎｄ＝５００ｎｍ）で表記すると、次のようになる。
【００３２】
基板／０．４９２／０．２９３／０．４４８／１．２４３／０．１００／１．０８０／空気である。これを、表１に示す。
【００３３】
【表１】
2005037801.tif 000003
ここで、基板として白板ガラス、ＯＦ、ＰＣのいずれを用いても、屈折率は同じなので、同じ膜構成の反射防止膜で良い。
【００３４】
この反射防止膜１１の反射率特性を図７に示す。可視光域全体で、反射率は０．２％以下と極めて良好なものとなっている。
【００３５】
なお、上記の低屈折率膜Ｌ１の材料としては、Ａｌ2Ｏ3系材料でも良く、また高屈折率膜Ｈの材料としては、他のＴｉＯ2系、ＺｒＯ2系、Ｔａ2Ｏ5系、Ｎｂ2Ｏ5系などでも良い。
【００３６】
タイプ１の波長板２０Ａは、ＯＦの樹脂波長板１４の両面に反射防止膜１１を形成して得られる。
【００３７】
タイプ２の波長板２０Ｂは、片面に反射防止膜１１をそれぞれ形成した白板ガラス１２とＯＦの樹脂波長板１４を、反射防止膜１１の形成されていない面を上記の光学的接着剤からなる接着層１３を介して貼り合わせて得られる。
【００３８】
従来例の波長板２０、タイプ１の波長板２０Ａ及びタイプ２の波長板２０Ｂについて、高出力の光源ランプ（ＵＨＰ２５０Ｗ）を用いた液晶プロジェクタにそれぞれ実装し、ランプのパワーを２００Ｗ又は２５０Ｗとした時の６０分動作後の各波長板２０、２０Ａ、２０Ｂの上昇温度の差ΔＴ（ｄｅｇ）を評価した。従来例の波長板２０は、ΔＴが８度、タイプ１の波長板２０ＡはΔＴが６．２度、タイプ２の波長板２０ＢはΔＴが７．２度であった。結果を表２に示す。
【００３９】
【表２】
2005037801.tif 000004
この結果によると、明らかに白板ガラス数を減少して界面数を減少した波長板はランプの高出力化での温度上昇が改善される。また、表示してないが基準とした２００Ｗ出力時の波長板での温度も白板ガラス数の減少と共に低下している。
【００４０】
さらに、上記の波長板２０、２０Ａ、２０Ｂを用い、ＡＮＳＩコントラストの評価の結果、従来例の波長板（両面ガラス張り）２０に比べ、タイプ２の波長板（片面のみガラス張り）２０Ｂで５％の改善、タイプ１の波長板（樹脂のみ）２０Ａでは８％の改善（高コントラスト化）ができ、不用反射光の低減効果があることが分かった。
【００４１】
しかしながら、反射防止膜を直接、樹脂波長板の表面に形成して構成した波長板は、耐熱性、特に繰り返しヒートショック耐性が不十分であることが判明した。ここで、ヒートショック試験は、試料（波長板）を−４０℃に３０分保持した後に、１分以内に８５℃にし、この温度で３０分保持した後、１分以内に再び−４０℃にし、この温度で３０保持するサイクルを１００回繰り返す試験である。
【００４２】
図８に、ヒートショック試験後に、微小クラックの発生した波長板を示す。波長板３０は樹脂波長板の表面に、基板温度を常温にして、蒸着により反射防止膜を形成したものであり、矢印２９は、樹脂波長板の引張り応力方向をしめし、２８は光軸を示す。微小クラック３１は、反射防止膜と樹脂波長板の界面に発生する。微小クラックの長さは数μｍから数１００μｍであり、その幅は０．１μｍのオーダであり、引張り応力の方向に直交する方向の幅側の波長板の端から約５ｍｍの範囲で多数発生する。
【００４３】
樹脂波長板は、周知のように一方向の引っ張り応力により屈折率分散を生じさせたもので、その熱膨張率は、反射防止膜や白板ガラスのそれとは略１桁大きい。しかしながら、従来例の波長板２０（白板ガラスで樹脂波長板の両面を張り合わせした）では、上述のヒート試験を行っても、反射防止膜に微小クラックが発生しない。従って、微小クラックの主原因は室温での低温蒸着による反射防止膜の付着強度及び反射防止膜自体の強度不足に加え、樹脂と蒸着膜の熱膨張率差に起因する応力の増大と考えられる。クラックの方向は樹脂引っ張り応力の影響により定まると考えられる。
【００４４】
しかし、樹脂である樹脂波長板に対して白板ガラスと同じような条件では反射防止膜を作製することはできない（耐熱温度を越えている。）。従って、微小クラック発生対策として、蒸着時にイオンアシスト蒸着法（以下、単にＩＡＤという）を用い、樹脂波長板（基板）の温度を１００℃に加熱し、反射防止膜を形成したが、高コントラスト特性は達成できるものの、ヒートショック試験後の微小クラックの発生は防止できなかった。
【００４５】
なお、イオンアシスト蒸着法は、図９に示す、イオンガン付電子ビーム蒸着装置を用いるものである。
【００４６】
同図に示すように、イオンガン付電子ビーム蒸着装置（以下、単にＩＧＥＢ装置ともいう）５０においては、真空槽５４内は、真空ポンプ５５により所定の真空度の真空に排気される。所定の真空度で、電子銃５６より電子ビーム６１が蒸発源５７に放射される。電子ビーム６１の照射により、蒸発源５７が加熱されて、そこに配置された蒸着材料が蒸発し、蒸気流６５となって放射される。この蒸気流６５が基板ホルダ５１に保持され所定温度に加熱されている基板５３の表面上に到達堆積して、薄膜が形成される。
【００４７】
イオンガン付電子ビーム蒸着装置５０には、イオンガン５８が設置されており、イオンガン５８はそこに導入される例えばアルゴンガス（Ａｒ）をイオン化し、イオン化したアルゴン（アルゴンイオン：Ａｒ+）を図示しない電界を印加することによって加速して、イオン流６６とし、これを、いつでも、例えば蒸着時に基板５３に照射することができるようになっている。イオン流６６を基板５３に照射することを、単にイオンアシスト（以下、単にＩＡともいう）という。
【００４８】
微小クラックの発生に関し、本願発明者は、鋭意検討した結果、高コントラスト特性を有しヒートショック耐性に優れたタイプ１及び２の構造の波長板を得るという本発明に至ったものである。
【実施例１】
【００４９】
図１は、本発明に係る液晶プロジェクタ用波長板の構造を示す図である。
【００５０】
図１に示す波長板の構造は、上述の図５に示すタイプ１の波長板の構造と同様である。
【００５１】
後述する他の実施例及び比較例の構造も同様である。
【００５２】
同図に示す本実施例１の波長板１０は、樹脂波長板４として、オレフィン系樹脂（ＯＦ）の樹脂波長板（例えば、ＡＲＴＯＮ：商品名：ＪＳＲ（株）製））を用い、この両面に反射防止膜１を形成して構成してある。樹脂波長板４の大きさは、縦２２ｍｍ、横１８ｍｍ、厚さ６０μｍである。
【００５３】
オレフィン系樹脂の物性は、上述のように、ガラス転移温度Ｔｇが１６０℃、耐熱温度が１４０℃、熱膨張係数αが約６×１０-5／ｄｅｇ、屈折率Ｎｄが１．５２である。
【００５４】
反射防止膜１は、上述の表１に示したものと同様の７層の多層膜である。すなわち、低屈折率膜Ｌとして屈折率Ｎｄが１．４６であるＳｉＯ2（これを低屈折率膜Ｌ１という。）或いは屈折率Ｎｄが１．３８であるＭｇＦ2（これを低屈折率膜Ｌ２という。）を、高屈折率膜Ｈとして屈折率Ｎｄが２．１０であるＴｉＯ2とＺｒＯ2の複合材料（型式ＯＨ５：（株）オプトロン製）を用いる。
【００５５】
膜構成は、樹脂波長板／ＳｉＯ2（膜厚０．４９２）／（ＴｉＯ2＋ＺｒＯ2）（膜厚０．２９３）／ＳｉＯ2（膜厚０．４４８）／（ＴｉＯ2＋ＺｒＯ2）（膜厚１．２４３）／ＳｉＯ2（膜厚０．１００）／（ＴｉＯ2＋ＺｒＯ2）（膜厚０．７６１）／ＭｇＦ2（膜厚１．０８０）／空気である。なお、各膜の膜厚は、光学膜厚であり、中心波長を５００ｎｍとして表してある。
【００５６】
次に、実施例１の波長板１０の製造方法を説明する。
【００５７】
まず、蒸着前の予備熱処理として、空気中で樹脂波長板４を、予備処理温度８０℃で予備処理時間５分保持する。その後、イオンガン付電子ビーム蒸着装置５０の真空槽５４内の基板ホルダ５１の所定位置に基板５３としての樹脂波長板４を取付ける。次に、真空槽５４内を真空ポンプ５５で排気する。基板温度を図示しない加熱装置により８０℃に保持する。真空槽５４の真空度が５ｍＰａになるまで排気する。その後、導入ガス６７として、アルゴンガスを真空槽５４内に導入する。導入ガス圧は１０乃至２０ｍＰａ（真空槽５４の真空度を示す。）である。
【００５８】
次に、イオンガン５８に所定電圧を印加し、アルゴンイオン流６６を発生させ、基板５３に照射する。
【００５９】
同時に、電子銃５６にアノード加速電圧１００Ｖ、出力電流ＤＣ１２Ａ、パワー１．１ｋＷを印加して、基板材料５７を蒸発させる。基板材料５７としては表１に示す材料を順次選択し、表１の構成の薄膜を、アルゴンイオン流６６を照射しながら、すなわちイオンアシストしながら、順次、形成して、反射防止膜１の形成された樹脂波長板４を得る。
【００６０】
樹脂波長板４の両面に同様の反射防止膜１を形成して本実施例１の波長板１０を得る。
【００６１】
この波長板１０に対し、ヒートショック試験を行った。ヒートショック試験は、上述したように、試料（波長板１０）を−４０℃に３０分保持した後に、１分以内に８５℃にし、この温度で３０分保持した後、１分以内に再び−４０℃にし、この温度で３０保持するサイクルを１００回繰り返す試験である。
【００６２】
ヒートショック試験後の波長板１０について、微小クラックの発生の有無の確認を光学顕微鏡を用いて行った。
【００６３】
微小クラックの発生は全くなかった。また、この波長板１０がコントラストに優れているのは上述のとおりである。
【００６４】
この結果及び反射防止膜の作製条件を表３に示す。
【００６５】
【表３】
2005037801.tif 000005
なお、表３において、試験結果の欄は、微小クラックの発生の無いものを○で、有るものを×で表してある。また、材料の欄で、ＯＦはオレフィン系樹脂波長板を、ＰＣはポリカーボネート樹脂を示す。また、イオンアシストの有無はＩＡＤの有無として表示してある。
【００６６】
また、同様の製作条件で、反射防止膜１をＯＦ樹脂波長板の片側のみ形成したものを、一方の面に従来法で反射防止膜１を形成した白板ガラス２と接着層３を介して貼り合わせて波長板１０Ａを作製した。
【００６７】
なお、白板ガラス２のサイズは、縦２２ｍｍ、横１８ｍｍ、厚さ０．７ｍｍである。白板ガラス２の物性は、ガラス転移温度Ｔｇが５５０℃、熱膨張係数αが約８×１０-6／ｄｅｇ、屈折率Ｎｄは１．５２である。
【００６８】
また、接着層１３を形成する接着剤は、光学用接着剤であり、型式ＮＯＡ６１（ノーランド社製）を使用した。接着剤の物性は、耐熱温度１６０℃、熱膨張係数αが約１×１０−４／ｄｅｇ、屈折率Ｎｄが１．５０である。
【００６９】
同様に、ポリカーボネート系樹脂（ＰＣ）の樹脂波長板の両側に反射防止膜を形成した波長板１０を形成した。また、同様に、反射防止膜１をＰＣ樹脂波長板の片側のみ形成したものを、一方の面に従来法で反射防止膜１を形成した白板ガラス２と接着層３を介して貼り合わせて波長板１０Ａを作製した。
【００７０】
これらの３種の波長板に、ヒートショック試験を行い、微小クラック発生の有無を評価したが、いずれにおいても微小クラックの発生はなかった。
【００７１】
従って、表３の材料の欄には、ＰＣ、ＯＦともに記載してある。
【００７２】
なお、ポリカーボネイト系樹脂（ＰＣ）の物性は、上述したように、ガラス転移温度Ｔｇが１４５℃、耐熱温度が１２５度、熱膨張係数αが約６×１０−５／ｄｅｇ、屈折率Ｎｄが１．５２である。
【実施例２】
【００７３】
実施例２の図１に示す構造の波長板１０は、実施例１の波長板１０において、反射防止膜１を作製するに当たり、予備処理温度８０℃を１２０℃に代え、予備処理時間５分を６０分に代え、基板温度８０℃を１２０℃に代えた以外は、実施例１におけると同様にして実施例２の波長板を作製し、ヒートショック試験を行った。
【００７４】
反射防止膜１に微小クラックの発生はなかった。
【００７５】
また、これとは別に、実施例２と同様ににして反射防止膜１を形成し、図２に示す構造のＯＦの波長板１０Ａと、図１及び図２に示す構造のＰＣの波長板１０及び１０Ａも同時に作製し、ヒートショック試験を行い、微小クラック発生の有無を評価したが、いずれにおいても微小クラックの発生はなかった。
【００７６】
結果を、表３に示す。
【実施例３】
【００７７】
実施例３の図１に示す構造の波長板１０は、実施例１の波長板において、反射防止膜１を作製するに当たり、予備処理温度８０℃を１４０℃に代え、予備処理時間５分を３０分に代え、基板温度８０℃を１２０℃に代えた以外は、実施例１におけると同様にして実施例３の波長板を作製し、ヒートショック試験を行った。
【００７８】
反射防止膜１に微小クラックの発生はなかった。
【００７９】
また、これとは別に、実施例３と同様にして反射防止膜１を形成し、図２に示す構造のＯＦの波長板１０Ａを同時に作製し、ヒートショック試験を行い、微小クラック発生の有無を評価したが、微小クラックの発生はなかった。
【００８０】
結果を、表３に示す。
【実施例４】
【００８１】
実施例４の図１に示す構造の波長板１０は、実施例１の波長板１０において、反射防止膜１を作製するに当たり、予備処理温度８０℃を１００℃に代え、予備処理時間５分を２０分に代え、基板温度８０℃を１００℃に代え、全薄膜をイオンアシスト蒸着したのに代えて、ＭｇＦ2膜（低屈折率膜Ｌ２）にはイオンアシス蒸着せず、残りの膜（低屈折率膜Ｌ１及び高屈折率膜Ｈ）はイオンアシスト蒸着により形成した以外は、実施例１におけると同様にして実施例４の波長板を作製し、ヒートショック試験を行った。
【００８２】
反射防止膜１に微小クラックの発生はなかった。
【００８３】
また、これとは別に、実施例４と同様にして反射防止膜１を形成し、図２に示す構造のＯＦの波長板１０Ａと、図１及び図２に示す構造のＰＣの波長板１０及び１０Ａも同時に作製し、ヒートショック試験を行い、微小クラック発生の有無を評価したが、いずれにおいても微小クラックの発生はなかった。
【００８４】
結果を、表３に示す。
【実施例５】
【００８５】
実施例５の図１に示す構造の波長板１０は、実施例１の波長板１０において、反射防止膜１を作製するに当たり、予備処理温度８０℃を１００℃に代え、予備処理時間５分を３０分に代え、基板温度８０℃を１００℃に代え、全薄膜をイオンアシスト蒸着したのに代えて、（ＴｉＯ2＋ＺｒＯ2）（高屈折率膜Ｈ）のみイオンアシス蒸着して、残りの膜はイオンアシスト蒸着せずに形成した以外は、実施例１におけると同様にして実施例５の波長板を作製し、ヒートショック試験を行った。
【００８６】
反射防止膜１に微小クラックの発生はなかった。
【００８７】
また、これとは別に、実施例５と同様にして反射防止膜１を形成し、図２に示す構造のＯＦの波長板１０Ａと、図１及び図２に示す構造のＰＣの波長板１０及び１０Ａも同時に作製し、ヒートショック試験を行い、微小クラック発生の有無を評価したが、いずれにおいても微小クラックの発生はなかった。
【００８８】
結果を、表３に示す。
（比較例１）
比較例１の図１に示す構造の波長板１０は、実施例１の波長板１０において、反射防止膜１を作製するに当たり、予備処理温度８０℃を７０℃に代え、予備処理時間５分を６０分に代え、基板温度８０℃を１２０℃に代えた以外は、実施例１におけると同様にして比較例１の波長板を作製し、ヒートショック試験を行った。
【００８９】
反射防止膜１には微小クラックの発生があった。
【００９０】
また、これとは別に、比較例１と同様にして反射防止膜１を形成し、、図２に示す構造のＯＦの波長板１０Ａと、図１及び図２に示す構造のＰＣの波長板１０及び１０Ａも同時に作製し、ヒートショック試験を行い、微小クラック発生の有無を評価したら、いずれにおいても微小クラックの発生があった。
【００９１】
結果を、表３に示す。
（比較例２）
比較例２の図１に示す構造の波長板１０は、実施例１の波長板１０において、反射防止膜１を作製するに当たり、予備処理時間５分を６０分に代え、基板温度８０℃を７０℃に代えた以外は、実施例１におけると同様にして比較例２の波長板を作製し、ヒートショック試験を行った。
【００９２】
反射防止膜１には微小クラックの発生があった。
【００９３】
また、これとは別に、比較例２と同様にして反射防止膜１を形成し、図２に示す構造のＯＦの波長板１０Ａと、図１及び図２に示す構造のＰＣの波長板１０及び１０Ａも同時に作製し、ヒートショック試験を行い、微小クラック発生の有無を評価したら、いずれにおいても微小クラックの発生があった。
【００９４】
結果を、表３に示す。
（比較例３）
比較例３の図１に示す構造の波長板１０は、実施例１の波長板１０において、反射防止膜１を作製するに当たり、予備処理温度８０℃を１２０℃に代え、予備処理時間５分を６０分に代え、各膜をイオンアシスト蒸着するのを、イオンアシスト蒸着しないのに代えた以外は、実施例１におけると同様にして比較例３の波長板を作製し、ヒートショック試験を行った。
【００９５】
反射防止膜１には微小クラックの発生があった。
【００９６】
また、これとは別に、比較例１と同様にして反射防止膜１を形成し、図２に示す構造のＯＦの波長板１０Ａと、図１及び図２に示す構造のＰＣの波長板１０及び１０Ａも同時に作製し、ヒートショック試験を行い、微小クラック発生の有無を評価したら、いずれにおいても微小クラックの発生があった。
【００９７】
結果を、表３に示す。
（比較例４）
比較例４の図１に示す構造の波長板１０は、実施例１の波長板１０において、反射防止膜１を作製するに当たり、予備処理温度８０℃を１４０℃に代え、予備処理時間５分を３０分に代え、基板温度８０℃を１２０℃に代え、各膜をイオンアシスト蒸着するのを、イオンアシスト蒸着しないのに代えた以外は、実施例１におけると同様にして比較例４の波長板を作製し、ヒートショック試験を行った。
【００９８】
反射防止膜１には微小クラックの発生があった。
【００９９】
また、これとは別に、比較例４と同様にして反射防止膜１を形成し、図２に示す構造のＯＦの波長板１０Ａを同時に作製し、ヒートショック試験を行い、微小クラック発生の有無を評価したら、微小クラックの発生があった。
【０１００】
結果を、表３に示す。
【０１０１】
以上より、ＯＦ又はＰＣの樹脂波長板の両面又は片面に、反射防止膜を形成するのに、所定の予備処理及び蒸着条件によれば、ヒートショック試験によっても微小クラック発生のない高信頼の波長板を作製できることが分かる。即ち、１）蒸着前の予備熱処理として、空気中において８０℃から（Ｔｇ（樹脂の耐熱温度）−２０）℃までの範囲の予備処理温度で、５分から６０分の範囲の時間保持する。ここで、５分保持としたのは、樹脂保管容器を含め、目標の温度に確実に到達するための時間であり、６０分以下としたのは６０分以上処理しても効果に代わりが無く時間短縮のためである。２）その後、基板温度を８０℃から（（Ｔｇ（樹脂の耐熱温度）−２０）℃までの範囲とし、少なくとも高屈折率膜Ｈの形成をイオンアシスト電子ビーム蒸着法により行う。この２条件を満たすことにより、ヒートショック試験によっても微小クラック発生のない信頼性の高い樹脂波長板からなる波長板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明に係る液晶プロジェクタ用波長板の構造を示す図である。
【図２】本発明に係る液晶プロジェクタ用波長板の別の構造を示す図である。
【図３】一般的な液晶プロジェクタにおける色分解合成系を示す構成図である。
【図４】従来例の液晶プロジェクタ用波長板を示す構成図である。
【図５】液晶プロジェクタ用波長板のタイプ１を示す構成図である。
【図６】液晶プロジェクタ用波長板のタイプ２を示す構成図である。
【図７】反射防止膜の反射率と波長との関係を示すグラフ図である。
【図８】微小クラックの発生した波長板を示す図である。
【図９】イオンガン付電子ビーム蒸着装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１…反射防止膜、２…白板ガラス、３…接着層、４…樹脂波長板、８，８Ａ…光軸、１０，１０Ａ…波長板、１１…反射防止膜、１２…白板ガラス、１３…接着層、１４…樹脂波長板、１８，１８Ａ，１８Ｂ…光軸、２０，２０Ａ，２０Ｂ…波長板、２８…光軸、２９…引張り応力方向、３０…波長板、３１…微小クラック（膜剥離）、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…ＰＢＳ、４２…ダイクロイックミラー、５０…イオンガン付電子ビーム蒸着装置、５１…基板ホルダ、５２Ｒ…Ｒ用空間光変調素子、５２Ｇ…Ｇ用空間光変調素子、５２Ｂ…Ｂ用空間光変調素子、５３…基板、５４…真空槽、５５…真空ポンプ、５６…電子銃、５７…蒸着源、５８…イオンガン、６１…電子ビーム、６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂ…波長板、６５…蒸気流、６６…イオン銃、６７…導入ガス、８２Ｒ，８２Ｂ…波長選択性位相板、９２ａ，９２ｂ…レンズ、１００…色分解合成光学系。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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