(57)【要約】【課題】使用環境によらず耐久信頼性の高い偏光素子の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の偏光素子の製造方法は、ＰＶＡ系フィルムを延伸して偏光フィルムを製造するフィルム延伸工程と、偏光フィルムの少なくともいずれかの面にＴＡＣシートを接着して偏光素子本体を製造する保護層接着工程と、偏光素子本体の変形を規制する変形規制工程と、この変形が規制された偏光素子本体を、加熱温度１１０℃以上１２０℃以下、かつ、加熱時間２時間以上の加熱条件で加熱処理する加熱工程と、この加熱処理された偏光素子本体の片面に、透光性基板を接着して偏光素子を製造する透光性基板接着工程とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光束のうち所定方向の偏光光のみを透過する偏光フィルム、および、前記偏光フィルムの少なくともいずれかの面に接着された保護層を有する偏光素子本体と、前記偏光素子本体の少なくともいずれかの面に接着された透光性基板とを備える偏光素子の製造方法であって、
ポリビニルアルコールを主成分とするポリビニルアルコール系フィルムを延伸して前記偏光フィルムを製造するフィルム延伸工程と、
前記フィルム延伸工程で製造された前記偏光フィルムの少なくともいずれかの面に前記保護層を接着して前記偏光素子本体を製造する保護層接着工程と、
前記保護層接着工程で製造された前記偏光素子本体の変形を規制する変形規制工程と、
前記変形規制工程で変形が規制された前記偏光素子本体を、加熱温度１１０℃以上１２０℃以下、かつ、加熱時間２時間以上の加熱条件で加熱処理する加熱工程と、
前記加熱工程で加熱処理された前記偏光素子本体の少なくともいずれかの面に、前記透光性基板を接着して偏光素子を製造する透光性基板接着工程とを備えることを特徴とする偏光素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の偏光素子の製造方法において、
前記変形規制工程は、前記偏光素子本体の両面に金型の成形面を当接させて前記偏光素子本体の変形を規制することを特徴とする偏光素子の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の偏光素子の製造方法において、
前記保護層接着工程は、前記偏光フィルムのいずれかの面に前記保護層を接着して前記偏光素子本体を製造し、
前記変形規制工程は、前記偏光素子本体の前記偏光フィルムに当接する成形面が凹曲面であり前記保護層に当接する成形面が凸曲面である前記金型を用いて、前記偏光素子本体を湾曲面状に設定することで、前記偏光素子本体の変形を規制することを特徴とする偏光素子の製造方法。
【請求項４】
入射した光束のうち所定方向の偏光光のみを透過する偏光フィルム、および、前記偏光フィルムの少なくともいずれかの面に接着された保護層を有する偏光素子本体と、前記偏光素子本体の少なくともいずれかの面に接着された透光性基板とを備える偏光素子であって、
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の偏光素子の製造方法により製造されたことを特徴とする偏光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光素子の製造方法および偏光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタ等の光学機器において、入射光束の偏光軸を揃える偏光素子が利用されている。
このような偏光素子は、透光性基板上に偏光素子本体が貼付された構成を有している。そして、偏光素子本体は、入射した光束のうち所定方向の偏光光を透過し他方向の偏光光を吸収する偏光フィルムと、この偏光フィルムを保護するための保護層から構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の偏光素子本体としての複合シートは、偏光フィルムとしてのポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡ）系シートの少なくともいずれかの面に、保護層としての熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂シートを積層させて構成されている。この複合シートを製造する際には、まず、ＰＶＡを主成分とするＰＶＡ系フィルムを延伸させてＰＶＡ系シートを製造し、このＰＶＡ系シート面に接着剤を介して熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂シートを接着させている。そして、この複合シートを透光性基板に接着することで偏光素子を製造している。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２１２８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような偏光素子における偏光フィルムは、前述したように、ＰＶＡ系フィルムを延伸させて製造されていることから残留応力を有している。さらに、光学機器の動作中には、偏光光の吸収により偏光素子には熱が発生する。また、偏光素子周囲の湿気が高い場合も考えられる。このとき、熱や湿気等により偏光フィルムの残留応力が増大し、偏光フィルムが収縮することがある。
偏光素子本体において偏光フィルムが収縮すると、偏光素子本体にクラックや反りが生じる恐れがある。特に、偏光素子本体の反りが大きくなると、偏光素子本体と透光性基板間の接着力が弱い場合、偏光素子本体が透光性基板から剥離する場合もある。
このように、偏光素子において、熱や湿気等による偏光フィルムの収縮によって、偏光素子本体にクラックや大きい反りが生じるという課題がある。
【０００６】
本発明の目的は、使用環境によらず耐久信頼性の高い偏光素子および偏光素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した目的を達するために、本発明の偏光素子の製造方法は、入射した光束のうち所定方向の偏光光のみを透過する偏光フィルム、および、前記偏光フィルムの少なくともいずれかの面に接着された保護層を有する偏光素子本体と、前記偏光素子本体の少なくともいずれかの面に接着された透光性基板とを備える偏光素子の製造方法であって、ポリビニルアルコールを主成分とするポリビニルアルコール系フィルムを延伸して前記偏光フィルムを製造するフィルム延伸工程と、前記フィルム延伸工程で製造された前記偏光フィルムの少なくともいずれかの面に前記保護層を接着して前記偏光素子本体を製造する保護層接着工程と、前記保護層接着工程で製造された前記偏光素子本体の変形を規制する変形規制工程と、前記変形規制工程で変形が規制された前記偏光素子本体を、加熱温度１１０℃以上１２０℃以下、かつ、加熱時間２時間以上の加熱条件で加熱処理する加熱工程と、前記加熱工程で加熱処理された前記偏光素子本体の少なくともいずれかの面に、前記透光性基板を接着して偏光素子を製造する透光性基板接着工程とを備えることを特徴とする。
【０００８】
ここで、保護層として、例えば、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）から形成されたシートが挙げられる。また、透光性基板としては、例えば、水晶またはサファイア等の光学結晶材料で構成できる。
【０００９】
本発明によれば、加熱工程で偏光素子本体を加熱処理することで、偏光素子本体の偏光フィルムおよび保護層が加熱温度に応じた収縮量で収縮する。このように、偏光素子の製造時に、偏光フィルムを収縮させて残留応力を分散させておくことで、偏光素子の使用中に偏光素子周囲に熱や湿気等が生じても、偏光フィルムの収縮を抑制することができる。
このように、偏光素子の使用中における偏光フィルムの収縮を抑制できるので、偏光フィルムの収縮によって、偏光素子本体にクラックや大きい反りが生じることを抑制することができる。従って、使用環境によらず耐久信頼性の高い偏光素子を製造することができる。
【００１０】
さらに、変形規制工程で偏光素子本体の変形を規制した状態で、加熱工程で偏光素子本体を加熱処理することから、加熱処理による偏光フィルムの収縮によって偏光素子本体が変形することを抑制することができる。
そして、本発明では、加熱工程において、偏光素子本体に対し加熱温度１１０℃以上１２０℃以下、かつ、加熱時間２時間以上の加熱条件で加熱処理を行った。
ここで、１１０℃よりも低い加熱温度で加熱処理を行うと、偏光フィルムを適切な収縮量まで収縮させるには、長時間の加熱時間を要する。さらに、１２０℃よりも高い加熱時間で加熱処理を行うと、偏光フィルムが逆に収縮しにくくなり、偏光フィルムの応力分散効率が低下する。  
これに対し、本発明の加熱工程のように、１１０℃以上１２０℃以下で加熱処理を行うと、偏光フィルムが収縮しやすく、高い応力分散効率を得ることが出来る。すなわち、比較的短時間で、クラックや反りが生じにくい偏光素子本体を有する偏光素子を製造することができる。
【００１１】
本発明では、前記変形規制工程は、前記偏光素子本体の両面に金型の成形面を当接させて前記偏光素子本体の変形を規制することが好ましい。
ここで、金型として例えば、それぞれ成形面を有する２枚のプレス板から構成されるプレス型を採用できる。そして、このプレス型の２枚のプレス板間に偏光素子本体を挟持させ、互いの方向に押圧させることで偏光素子本体の変形を規制することができる。
本発明によれば、変形規制工程において、金型の成形面に偏光素子本体の各面をそれぞれ当接させることで偏光素子本体の変形を規制し、偏光素子本体の変形を規制した状態で、加熱工程で加熱処理する。このように、金型の成形面に偏光素子本体の各面をそれぞれ当接させながら加熱処理することで、偏光素子本体の変形を規制できるとともに、偏光素子本体の偏光フィルムと保護層の接着強度を高めることができる。
【００１２】
本発明では、前記保護層接着工程は、前記偏光フィルムのいずれかの面に前記保護層を接着して前記偏光素子本体を製造し、前記変形規制工程は、前記偏光素子本体の前記偏光フィルムに当接する成形面が凹曲面であり前記保護層に当接する成形面が凸曲面である前記金型を用いて、前記偏光素子本体を湾曲面状に設定することで、前記偏光素子本体の変形を規制することが好ましい。
【００１３】
ここで、金型として例えば、それぞれ円筒面状の成形面を有する２枚のプレス曲板から構成されるプレス型が採用できる。そしてこのプレス型のプレス曲板間に偏光素子本体を挟持させ、互いに押圧させることで、前記偏光素子本体を湾曲面状に設定した状態で変形を規制することができる。
また、加熱工程において偏光素子本体を加熱処理すると、偏光素子本体は、偏光フィルムの片面にのみ保護層が接着されていることから、偏光フィルム側（保護層が接着されていない面側）が凹となる湾曲面状に変形しやすい。
これに対し、本発明によれば、変形規制工程において、金型の凹曲面状の成形面に偏光素子本体の偏光フィルム面を当接させ、凸曲面状の成形面に保護層面をそれぞれ当接させることで、予め偏光素子本体を偏光フィルム側が凸となる湾曲面状に設定し、変形を規制する。すると、加熱工程における加熱処理後、金型から偏光素子本体を取り出すと、偏光フィルムの収縮を利用して偏光素子本体の形状を平板状に変形させることができる。従って、変形規制工程および加熱工程を経て、平板状の偏光素子本体を製造することができる。
【００１４】
本発明の偏光素子は、入射した光束のうち所定方向の偏光光のみを透過する偏光フィルム、および、前記偏光フィルムの少なくともいずれかの面に接着された保護層を有する偏光素子本体と、前記偏光素子本体の少なくともいずれかの面に接着された透光性基板とを備える偏光素子であって、前述したいずれかの偏光素子の製造方法により製造されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、偏光素子は、前述したいずれかの偏光素子の製造方法で製造された偏光素子であるため、偏光素子の使用環境によって、偏光フィルムの収縮により偏光素子本体に大きい反りやクラックが生じることを抑制することができる。従って、偏光素子は、使用環境によらず優良な耐久信頼性を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図を用いて、本発明の実施形態を説明する。
＜第１実施形態＞
〔偏光板５の構成〕
まず、本実施形態の偏光素子としての偏光板５の構成を説明する。
図１は、偏光板５の厚み方向に沿う模式断面図である。
偏光板５は、図１に示すように、透光性基板５１上に、粘着シート５２４を介して偏光素子本体５２が貼付された構成を有している。
透光性基板５１は、偏光素子本体５２で生じた熱を吸収して放熱することで、偏光素子本体５２の急激な温度上昇を抑制している。透光性基板５１は、サファイアガラスまたは水晶等の優良な熱伝導性および透光性を有する材料により矩形状に形成されている。
【００１７】
偏光素子本体５２は、透過光の偏光軸を所定の方向に揃えて透過させる。偏光素子本体５２は、図１に示すように、透過光を偏光する偏光フィルム５２１と、偏光フィルム５２１を保護する保護層としての２枚のセルローストリアセテート（以下、ＴＡＣ）シート５２２Ａ，５２２Ｂとが積層された構成を有している。  
【００１８】
偏光フィルム５２１は、入射した光束のうち所定の偏光軸を有する偏光光を透過し、他の偏光軸を有する偏光光を吸収する矩形状のフィルム（偏光膜）である。この偏光フィルム５２１は、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡ）を主成分とするＰＶＡ系フィルムを一方向に延伸して、ヨウ素を吸着・分散させることで製造されている。
ＰＶＡ系フィルムを延伸して製造される偏光フィルム５２１としては、偏光膜としての機能を有するものであれば、その具体的な製造方法は特に限定されない。例えば、ＰＶＡ系フィルムに二色性の高い直接染料を拡散吸着させた後、一方向に延伸したＰＶＡ・染料系偏光膜、ＰＶＡ系フィルムに金、銀、水銀、鉄などの金属を吸着させたＰＶＡ・金属系偏光膜、ＰＶＡ系フィルムをヨウ化カリとチオ硫酸ソーダを含むホウ酸溶液で処理した近紫外偏光膜等を採用してもよい。
【００１９】
ＴＡＣシート５２２Ａ，５２２Ｂは、偏光フィルム５２１の耐久性および機械的強度を確保するために、偏光フィルム５２１の両面に、それぞれ接着剤５２３を介して接着されている。これは、偏光フィルム５２１が、厚み方向の機械的強度が弱く、さらに、熱や湿気によって収縮したり偏光機能が低下し易い性質があるためである。ＴＡＣは、高い熱可塑性を有する透明樹脂である。
【００２０】
〔偏光板５の製造方法〕
次に、偏光板５の製造方法について説明する。図２は、偏光板５の製造方法を示すフロー図である。
まず、図２に示すように、処理Ｓ１において、ＰＶＡを主成分とするＰＶＡ系フィルムから偏光フィルム５２１を製造する（Ｓ１）。
偏光フィルム５２１は、通常、ＰＶＡ系フィルムを一軸延伸する工程、このＰＶＡ系フィルムをヨウ素で染色しヨウ素を吸着させる工程、ヨウ素が吸着されたＰＶＡ系フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、このホウ酸水溶液による処理後にＰＶＡ系フィルムを水洗する工程、このＰＶＡ系フィルムを乾燥する工程を経て製造される。
【００２１】
なお、一軸延伸は、ヨウ素染色の前に行ってもよいし、ヨウ素染色と同時に行ってもよいし、ヨウ素染色の後に行ってもよい。一軸延伸をヨウ素染色後に行う場合には、この一軸延伸は、ホウ酸処理の前に行ってもよいし、ホウ酸処理中に行ってもよい。またもちろん、これらの複数の段階で一軸延伸を行うことも可能である。
一軸延伸するには、周速の異なるロール間で一軸に延伸してもよいし、熱ロールを用いて一軸に延伸してもよい。また、大気中で延伸を行う乾式延伸であってもよいし、溶剤で膨潤した状態で延伸を行う湿式延伸であってもよい。ＰＶＡ系フィルムの延伸倍率は、通常４〜８倍程度である。
【００２２】
ＰＶＡ系フィルムにヨウ素を吸着配向させるためには、通常、ヨウ素及びヨウ化カリウムを含有する水溶液に、このＰＶＡ系フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。
ヨウ素染色後のホウ酸処理は、ヨウ素により染色されたＰＶＡ系フィルムをホウ酸水溶液に浸漬することにより行われる。そして、ホウ酸処理後のＰＶＡ系フィルムは、通常、水洗処理される。水洗処理は、例えば、ホウ酸処理されたＰＶＡ系フィルムを水に浸漬することにより行われる。水洗後は乾燥処理が施されて、ヨウ素が吸着配向された偏光フィルム５２１が得られる。
なお、この処理Ｓ１は、本発明のフィルム延伸工程に相当する。
【００２３】
次に、処理Ｓ１により製造された偏光フィルム５２１の両面に、それぞれＴＡＣシート５２２Ａ，５２２Ｂを接着剤５２３を介して接着し、偏光素子本体５２を製造する（Ｓ２）。
図３は、処理Ｓ２で製造された偏光素子本体５２の厚み方向に沿う模式断面図である。
ＴＡＣシート５２２Ａ，５２２Ｂの表面には、予めＡＲ（Anti Reflection）コート処理が施されている。ＡＲコート処理とは、ＴＡＣシート５２２Ａ，５２２Ｂ表面に屈折率の異なる２種類の薄膜をコーティングすることで、ＴＡＣシート５２２Ａ，５２２Ｂ表面における外光の反射を防ぐものである。さらに、偏光フィルム５２１に接着されないＴＡＣシート５２２Ａ，５２２Ｂ表面には、予め、損傷を防ぐための保護フィルム（図示略）が貼り付けられている。
また、接着剤５２３としては、例えば、ポリビニルアルコール系接着剤が挙げられる。
なお、この処理Ｓ２は、本発明の保護層接着工程に相当する。
【００２４】
次に、ＴＡＣシート５２２Ａ表面の保護フィルムを剥がし、このＴＡＣシート５２２Ａ表面に粘着シート５２４を貼り付ける（Ｓ３）。図４は、このＴＡＣシート５２２Ａ表面に粘着シート５２４を貼り付けられた偏光素子本体５２を示す模式断面図である。ＴＡＣシート５２２Ａとは反対側の粘着シート５２４表面には、損傷防止や作業性向上のために離型紙５２５が予め貼り付けられている。なお、今後、この粘着シート５２４および離型紙５２５が貼り付けられた偏光素子本体５２を、粘着シート付き偏光素子本体５２０と呼ぶ。
【００２５】
そして、処理Ｓ４において、粘着シート付き偏光素子本体５２０にカット処理を施す（Ｓ４）。カット処理とは、偏光板５（図１）の用途に合わせて、粘着シート付き偏光素子本体５２０を適切なサイズにカットし、複数のチップ状に切り分ける処理である。
【００２６】
次に、チップ状の粘着シート付き偏光素子本体５２０を、金型としてのプレス型７Ａ内に設置する（Ｓ５）。
図５は、プレス型７Ａ内の粘着シート付き偏光素子本体５２０を示す模式断面図である。
プレス型７Ａは、図５に示すように、成形面としての平面を有する平板状の第１プレス板７１Ａおよび第２プレス板７２Ａと、加圧手段７３Ａとを備えている。
まず、粘着シート付き偏光素子本体５２０は、第１プレス板７１Ａおよび第２プレス板７２Ａの間に挟持される。
そして、図５に示すように、第１プレス板７１Ａおよび第２プレス板７２Ａ間に、加圧手段７３Ａによって、偏光素子本体５２の厚み方向に沿う圧力、例えば、０．１３ｋｇ／ｍ２の圧力が加えられる。本実施形態の加圧手段７３Ａは、図５に示すように、第１プレス板７１Ａおよび第２プレス板７２Ａの各側縁を挟む複数のクリップ部材である。加圧手段７３Ａは、第１プレス板７１Ａおよび第２プレス板７２Ａの各側縁を挟むことで、第１プレス板７１Ａおよび第２プレス板７２Ａ間に厚み方向に沿う圧力を加える。
【００２７】
このように、粘着シート付き偏光素子本体５２０を、第１プレス板７１Ａおよび第２プレス板７２Ａ間に挟み、加圧手段７３Ａによって、粘着シート付き偏光素子本体５２０に対し厚み方向に沿う圧力を加えることで、偏光素子本体５２を平板状に設定し、かつ、変形を規制する。
【００２８】
次に、処理Ｓ６において、この粘着シート付き偏光素子本体５２０を内部に設置したプレス型７Ａを、所定温度に設定した恒温槽内に設置し所定時間加熱することで、粘着シート付き偏光素子本体５２０に加熱処理を施す（Ｓ６、偏光素子本体加熱工程）。本実施形態における粘着シート付き偏光素子本体５２０の加熱処理は、恒温槽の設定温度（加熱温度）１１０℃以上１２０℃以下、かつ、加熱時間２時間以上の加熱条件で行うことが好ましい。
加熱処理が完了すると、恒温槽からプレス型７Ａを取り出し、粘着シート付き偏光素子本体５２０をプレス型７Ａから取り出す。
なお、プレス型７Ａの構成は、粘着シート付き偏光素子本体５２０の両面にそれぞれ平板状の成形面を当接させて変形を規制し、かつ、粘着シート付き偏光素子本体５２０の厚み方向に沿って加圧できる構成であればよく、その他の細部の構成は限定されない。
【００２９】
その後、処理Ｓ７において、偏光素子本体５２のＴＡＣシート５２２Ａに貼り付けられている粘着シート５２４の離型紙５２５を剥がし、粘着シート５２４を介してＴＡＣシート５２２Ａに透光性基板５１を接着する（Ｓ７、透光性基板接着工程）。このようにして偏光板５が製造される。
【００３０】
本実施形態によれば、処理Ｓ６において、粘着シート付き偏光素子本体５２０に加熱処理を施すことで、偏光素子本体５２の偏光フィルム５２１およびＴＡＣシート５２２Ａ，５２２Ｂが、加熱温度に応じた収縮量で収縮する。偏光板５の製造段階において、偏光フィルム５２１およびＴＡＣシート５２２Ａ，５２２Ｂを収縮させておくことで、偏光板５の使用中に、偏光板５の周囲に熱や湿気等が生じても、偏光板５の偏光フィルム５２１の収縮を抑制することができる。
このように、偏光板５の使用中における偏光フィルム５２１の収縮を抑制できるので、偏光フィルム５２１の収縮によって、偏光素子本体５２にクラックや大きい反りが生じることを抑制することができる。従って、使用環境によらず耐久信頼性の高い偏光板５を製造することができる。
また、偏光素子本体５２に生じる反りを抑制できるため、粘着シート５２４の接着力が弱い場合でも、偏光素子本体５２が透光性基板５１から剥離することを抑制することができる。
【００３１】
さらに、本実施形態では、処理Ｓ６において、粘着シート付き偏光素子本体５２０に対し、加熱温度１１０℃以上１２０℃以下、かつ、加熱時間２ｈ以上の加熱条件で加熱処理を施した。
ここで、１１０℃よりも低い加熱温度で加熱処理を行うと、偏光フィルム５２１を適切な収縮量まで収縮させるには長時間の加熱時間を要する。一方、１２０℃よりも高い加熱時間で加熱処理を行うと、偏光フィルム５２１が逆に収縮しにくくなり、偏光フィルム５２１の応力分散効率が低下する。
これに対し、本実施形態のように、加熱温度１１０℃以上１２０℃以下で加熱処理を行うと、偏光フィルム５２１が収縮しやすく、高い応力分散効率を得ることが出来る。すなわち、比較的短時間で、偏光フィルム５２１の収縮によるクラックや反りが生じにくい偏光素子本体５２を製造することができる。従って、比較的短時間で、耐久信頼性の良い偏光板５を製造することができる。
【００３２】
また、処理Ｓ５において、プレス板７１Ａ，７２Ａの各成形面に粘着シート付き偏光素子本体５２０の各面をそれぞれ当接させることで、粘着シート付き偏光素子本体５２０の変形を規制し、さらに、粘着シート付き偏光素子本体５２０の変形を規制した状態で加熱処理を施した。このように、プレス型７Ａの成形面に粘着シート付き偏光素子本体５２０の各面をそれぞれ当接させながら加熱処理することで、粘着シート付き偏光素子本体５２０の変形を規制できるとともに、偏光フィルム５２１とＴＡＣシート５２２Ａ，５２２Ｂの接着強度を高めることができる。
【００３３】
ここで、処理Ｓ５の変形規制処理前に、環境要因により粘着シート付き偏光素子本体５２０に既に反りが生じている場合がある。このように反りを有する偏光素子本体５２に透光性基板５１を接着すると、接着面に気泡が混入するため、偏光板５製造後に偏光素子本体５２が透光性基板５１から剥離しやすくなる。
しかしながら、本実施形態では、処理Ｓ５および処理Ｓ６で、粘着シート付き偏光素子本体５２０に対し、変形を規制しながら加熱処理することで、粘着シート付き偏光素子本体５２０を略平板状に整形することができる。従って、処理Ｓ７において、略平板状の偏光素子本体５２に透光性基板５１を接着することができるため、接着面に気泡が混入しにくく、その後の剥離を抑制することができる。
【００３４】
ここで、処理Ｓ６における加熱処理について、クラックが発生しにくい偏光素子本体を製造するための最適な加熱条件を実験により確認した。
本実験では、ある加熱条件による加熱処理後に、偏光素子本体における人工クラックの進行状況を確認し、人工クラックが進行しない加熱条件を、クラックが発生しにくい最適な加熱条件と判断した。
表１には、本実験で採用した加熱条件と、各加熱条件で加熱された偏光素子本体のサンプル数、および、各加熱条件で加熱されたサンプルのうちエージング中に人工クラックが進行したサンプル数とが示されている。
【００３５】
本実験の具体的な方法として、まず、偏光素子本体を５ｍｍ厚の白板ガラス間に挟み、白板ガラス上に３ｋｇの錘を乗せる。そして、この白板ガラスに挟まれた偏光素子本体を、所定の加熱温度に設定された恒温槽で所定の加熱時間加熱する。加熱後、恒温槽および白板ガラス間から偏光素子本体を取り出し、偏光素子本体の端辺に１ｍｍほどの切り込み（人工クラック）を入れる。さらに、この偏光素子本体を８５℃に設定された恒温槽で長時間放置（エージング）する。そしてエージング中に、偏光素子本体で人工クラックが進行するか否かを観察した。
本実験では、加熱条件を変化させて、表１に示す比較例１〜３および実施例１〜３を行った。各例の加熱条件としては、比較例１では８５℃、０．５ｈ、比較例２では１００℃、０．５ｈ、比較例３では１１０℃、０．５ｈ、実施例１では１１０℃、２ｈ、実施例２では１１０℃、８ｈ、実施例３では１１０℃、６６ｈの加熱条件を採用した。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
表１からは、比較例１および比較例３の加熱条件で加熱した偏光素子本体では、人工クラックが進行したことが分かる。一方、比較例２、実施例１〜３の加熱条件で加熱した偏光素子本体では、人工クラックが進行しなかったことが分かる。
【００３８】
次に、同じく処理Ｓ６の加熱処理について、反りが発生しにくい偏光素子本体を製造するための最適な過熱条件を実験により確認した。
図６は、本実験で採用した加熱条件と、各加熱条件で加熱された偏光素子本体のエージング中における反り量（ｍｍ）の時間変化を示したグラフである。
さらに、本実験では、長辺１８ｍｍ×短辺１４ｍｍ、厚み０．２ｍｍの偏光素子本体を用いた。また、偏光素子本体の反り量は、図７に示すように、偏光素子本体の長辺の凸側面の厚み方向に沿った辺の片側を基準とした時のもう一方の辺の変位量とした。
【００３９】
本実験の具体的な方法は、前述の人工クラック確認実験とほぼ同様であり、恒温槽で偏光素子本体に加熱処理を施した後、８５℃に設定された恒温槽でエージングする。そして、エージング中の各例の偏光素子本体の反り量を計測した。
本実験では、加熱条件を変化させて、図６に示す比較例１〜３および実施例１〜３を行った。各例の加熱条件としては、比較例４では１００℃、０．５ｈ、比較例５では１００℃、２ｈ、比較例６では１１０℃、０，５ｈ、比較例７では１１０℃、１ｈ、実施例４では１１０℃、２ｈの加熱条件を採用した。
【００４０】
図６のグラフに示すように、比較例５および実施例４より、同じ２ｈの加熱時間でも、加熱温度が高い実施例４の方が偏光素子本体のエージング後の反り量が小さいことがわかる。さらに、比較例７および実施例４より、同じ１１０℃の加熱温度でも、加熱時間の長い実施例４の方がエージング後の反り量が小さいことがわかる。
さらに、これら比較例４〜７および実施例４より、加熱温度が高くなるほど反り量が小さくなり、さらに、加熱時間が長くなるほどエージング後の反り量が小さくなる傾向があることがわかる。プロジェクタにおいては、点灯時には偏光素子は光源ランプから射出された光束により高温状態となる。エージング後の反り量が小さいということは、プロジェクタの点灯時に偏光素子の残留応力も小さくなっているといえる。
【００４１】
前述の人工クラック確認実験（表１）において、比較例２では人工クラックの進行が確認されなかったが、反り量確認実験（図６）において、比較例２と同じ加熱条件を有する比較例４では、大きい反り量が発生している。従って、この比較例２（比較例４）の加熱条件は、クラックおよび反りの発生しにくい偏光素子本体を製造するための加熱条件として最適ではないと判断できる。
以上の実験により、クラックおよび反りの発生しにくい偏光素子本体を製造するためには、１１０℃、２ｈ以上の加熱条件が最適であることが分かる。本実施形態では、処理Ｓ６において、１１０〜１２０℃、２ｈ以上の加熱条件で粘着シート付き偏光素子本体５２０に加熱処理を施しているため、クラックおよび反りが発生しにくい偏光板５を製造できることが確認された。
【００４２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を説明する。以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
第２実施形態の偏光素子としての偏光板５Ａは、第１実施形態に対しその構成が異なり、この構成の相違から製造方法も異なる。
図８は、第２実施形態の偏光板５Ａの厚み方向に沿う模式断面図である。
本実施形態の偏光板５Ａの偏光素子本体５２Ａは、第１実施形態の偏光素子本体５２（図１）と比較して、図８に示すように、偏光フィルム５２１の一方の面のみにＴＡＣシート５２２Ｂが接着されている点が異なる。
【００４３】
このような偏光素子本体５２Ａの構成の相違から、偏光板５Ａの製造方法は、第１実施形態と比較して以下の点が異なる。
まず、処理Ｓ２（図２）の保護層接着工程では、偏光フィルム５２１の一方の面にＴＡＣシート５２２Ｂを接着する。さらに、処理３では、偏光フィルム５２１の他方の面（ＴＡＣシート５２２Ｂが接着されていない面）に、離型紙５２５を備えた粘着シート５２４を貼り付け、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａを形成する。次に、処理Ｓ５の変形規制工程および処理Ｓ６の加熱工程では、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａに対し、金型としてのプレス型７Ｂを用いて加熱処理を行う。
【００４４】
図９は、プレス型７Ｂ内に配置された粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａを示す模式断面図である。
プレス型７Ｂは、図９に示すように、凹曲面の成形面としての円筒面を有する第１プレス曲板７１Ｂと、凸曲面の成形面としての円筒面を有する第２プレス曲板７２Ｂと、加圧手段７３Ｂとを備えている。
処理Ｓ５の変形規制工程において、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａは、図９に示すように、第１プレス曲板７１Ｂおよび第２プレス曲板７２Ｂにより、偏光フィルム５２１側が凸となる円筒面状に設定されて挟持される。そして、図９に示すように、第１プレス曲板７１Ｂおよび第２プレス曲板７２Ｂ間に、加圧手段７３Ｂによって、偏光素子本体５２Ａの厚み方向に沿う圧力、例えば、０．１３ｋｇ／ｍ２の圧力が加えられる。
なお、本実施形態の加圧手段７３Ｂは、図９に示すように、第１実施形態の加圧手段７３Ａ（図５）と同様の構成を有している。
【００４５】
このように、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａを、第１プレス曲板７１Ｂおよび第２プレス曲板７２Ｂ間に挟み、加圧手段７３Ｂによって、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａに対し厚み方向に沿う圧力を加えることで、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａを円筒面状に設定し、かつ、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａの変形を規制する。
【００４６】
次に、処理Ｓ６の加熱工程において、この粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａを内部に挟持したプレス型７Ｂを、所定温度に設定した恒温槽で所定時間放置することで、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａに加熱処理を施す。本実施形態においても、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａの加熱処理は、加熱温度１１０℃以上１２０℃以下、かつ、加熱時間２時間以上の加熱条件で行うことが好ましい。加熱処理が完了すると、恒温槽からプレス型７Ｂを取り出し、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａをプレス型７Ｂから取り出す。
なお、プレス型７Ｂの構成は、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａの両面にそれぞれ円筒面状の成形面を当接させて、偏光フィルム５２１側が凸となる円筒面状に設定し、かつ、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａの厚み方向に沿って加圧できる構成であればよく、その他の細部の構成は限定されない。
最後に、処理Ｓ７において、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａに、粘着シート５２４を介して透光性基板５１を接着させる。
【００４７】
本実施形態によれば、前記第１実施形態で奏することができる作用・効果に加え、次のような効果を奏することができる。
ここで、本実施形態の粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａを、第１実施形態のプレス型７Ａを用いて変形規制処理および加熱処理を施すと、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａは、プレス型７Ａにより平面状に設定された状態で加熱処理される。この場合、加熱処理後、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａをプレス型７Ａから取り出すと、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａは、偏光フィルム５２１側が凹となる円筒面状に変形してしまう。これは、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａは、偏光フィルム５２１の片面にのみＴＡＣシート５２２Ｂが接着されており、加熱処理によって、偏光フィルム５２１がＴＡＣシート５２２Ｂよりも収縮しやすいためである。
【００４８】
これに対し、本実施形態では、第１プレス曲板７１Ｂの凹曲面状の成形面に粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａの偏光フィルム５２１面を当接させ、第２プレス曲板７２Ｂの凸曲面状の成形面にＴＡＣシート５２２Ｂ面をそれぞれ当接させることで、予め、粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａを偏光フィルム５２１側が凸となる円筒面状に設定し、変形を規制した。
すると、処理Ｓ６における加熱処理後、プレス型７Ｂから粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａを取り出すと、偏光フィルム５２１の収縮を利用して粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａの形状を平板状に変形させることができる。従って、処理Ｓ５および処理Ｓ６を経て、平板状の粘着シート付き偏光素子本体５２０Ａを製造することができる。
【００４９】
〔前記各実施形態の変形〕
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、前記各実施形態は、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００５０】
本発明では、変形規制工程（処理Ｓ５）および加熱工程（処理Ｓ６）は、処理Ｓ２の偏光フィルム５２１にＴＡＣシート５２２Ａ，５２２Ｂを接着する工程から、処理Ｓ７の偏光素子本体５２，５２Ａへ透光性基板５１を接着する工程の間であれば、どこで行ってもよい。
前記各実施形態では、保護層として、ＴＡＣから構成されたＴＡＣシート５２２Ａ，５２２Ｂを用いたが、本発明では、保護層は、透過率、耐熱性および耐吸湿性が優良で複屈折を生じない材料から構成されていればよい。
前記各実施形態において、偏光素子本体５２，５２Ａは粘着シート５２４によって透光性基板５１に接着させる（処理Ｓ２）としたが、本発明では、透明性接着剤により接着させてもよい。
【００５１】
前記第１実施形態のプレス型７Ａは、以下のような構成を有するものであってもよい。
つまり、プレス型７Ａは、所定間隔を空けて対向配置された２枚のヒートローラを有し、これらヒートローラ間に粘着シート付き偏光素子本体５２０を挿通させ、ヒートローラを回転させながら粘着シート付き偏光素子本体５２０をゆっくりと引き出すことで、粘着シート付き偏光素子本体５２０に変形規制処理および加熱処理を施す構成としてもよい。なお、当該変形例において、ヒートローラは、発熱機能を備えないローラであってもよく、この場合、恒温室内で行うことで粘着シート付き偏光素子本体５２０に加熱処理を施せばよい。
【００５２】
前記各実施形態では、粘着シート付き偏光素子本体５２０，５２０Ａの加熱処理は、１枚の粘着シート付き偏光素子本体５２０，５２０Ａに対して施したが、本発明では、複数枚の粘着シート付き偏光素子本体５２０，５２０Ａに対し一度に施してもよい。例えば、粘着シート付き偏光素子本体５２０，５２０Ａを積層させて、加熱処理を施してもよいし、粘着シート付き偏光素子本体５２０，５２０Ａを面状に並べて加熱処理を施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、光学機器等に用いられる偏光素子および偏光素子の製造方法に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る偏光板の模式断面図。
【図２】前記実施形態に係る偏光板の製造方法を説明するためのフロー図。
【図３】前記実施形態に係る偏光素子本体を示す模式断面図。
【図４】前記実施形態に係る粘着シート付き偏光素子本体を示す模式断面図。
【図５】前記実施形態に係る粘着シート付き偏光素子本体の加熱処理を説明するための図。
【図６】前記実施形態に係る偏光素子本体の加熱条件と反り量の時間変化との関係を示すグラフ。
【図７】前記実施形態における偏光素子本体の反り量の計測方法を説明するための図。
【図８】本発明の第２実施形態に係る偏光板の模式断面図。
【図９】前記実施形態に係る粘着シート付き偏光素子本体の加熱処理を説明するための図。
【符号の説明】
【００５５】
５，５Ａ…偏光板（偏光素子）、５１…透光性基板、５２，５２Ａ…偏光素子本体、５２１…ＰＶＡフィルム（偏光フィルム）、５２２Ａ，５２２Ｂ…ＴＡＣシート（保護層）、７Ａ，７Ｂ…プレス型（金型）。
【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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