專利名稱:波片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及激光光學(xué)系統(tǒng)所使用的波片(波長板,wavelength plate),更具體涉及至少使用2塊以上具有使透射光產(chǎn)生相位差的功能的透明樹脂薄膜(以下稱作“相位差薄膜”)的波片。
背景技術(shù):
光盤裝置是因其非接觸、單位體積的信息量大、高速存取性、低成本等優(yōu)點而在近年來被大量使用的光學(xué)信息記錄·再生裝置,利用這些特點,開發(fā)出了各種記錄媒體。開發(fā)了例如,將預(yù)先記錄了的信息再生為聲音、圖像或計算機(jī)用程序等的小型光盤(CD)、激光視盤(注冊商標(biāo))(LD)、CD-ROM、DVD-ROM等,通過激光僅可將信息寫入1次、并能夠?qū)⑺鲂畔⒃偕腃D-R和DVD-R,可以反復(fù)進(jìn)行信息的記錄·再生的磁光盤(MO)和DVD-RAM、DVD-RW等。
已知有各種用于進(jìn)行采用這樣的光學(xué)信息記錄·再生裝置的信息的記錄和/或再生的光學(xué)系統(tǒng)裝置,作為其中之一可擦寫型磁光盤裝置已廣為人知??刹翆懶痛殴獗P裝置中,已知具有在光路中途的位置上設(shè)置了1/2λ波片(以下也稱“1/2波片”)的光拾取(optical pick-up)裝置的類型和具有設(shè)置了1/4λ波片(以下也稱“1/4波片”)的光拾取裝置的類型等,所述光路為來自激光光源的照射光通過起偏鏡、偏振分光鏡(PBS)被照射到磁光盤上,由磁光盤反射的反射光再次通過PBS達(dá)到光檢測器的光路。
其中,1/2波片是指使特定波長的正交的2種偏振光成分之間產(chǎn)生λ/2的光程差(即,π的相位差)的波片,1/4波片是指使特定波長的正交的2種偏振光成分之間產(chǎn)生λ/4的光程差(即,π/2的相位差)的波片。
此外,液晶投影儀所使用的波片例如作為偏振變換元件起作用,具有將入射該偏振變換元件中的自然光分離成偏振面相互正交的P偏振光和S偏振光、通過使被分離了的P偏振光和S偏振光中任一種的偏振面實質(zhì)上旋轉(zhuǎn)90度、從而使該偏振光中的偏振面的角度與另一種偏振光中的偏振面一致的功能。如果采用這樣的偏振變換元件,則所得到的大部分偏振光實質(zhì)上具有單一的偏振面,所以液晶投影儀中可以獲得較高的光利用效率。這樣的偏振變換元件中,作為使入射的偏振光中的偏振面實質(zhì)上旋轉(zhuǎn)90度的部件,使用1/2波片。此外,液晶投影儀中,經(jīng)分色鏡分光成光的三原色(R.G.B)后,分別透過對應(yīng)的液晶板,通過正交棱鏡合成并從投射透鏡出射,為了提高輝度,在液晶板和正交棱鏡之間會使用1/4波片。這時,因為被分光了的光的波長具有一定程度的寬度,所以會要求不僅在特定的短波長、而且在較寬的范圍中為1/4波長的波片。
作為用于這些用途的波片,以往使用由具有雙折射性的云母、石英、水晶、方解石、LiNbO3、LiTaO3等單晶形成的波片,通過對玻璃基板等底層基板從斜向蒸鍍無機(jī)材料而得到的、在底層基板的表面具有雙折射膜的波片,具備具有雙折射性的LB(Langmuir-Blodget)膜的波片等無機(jī)類的波片。
此外,還使用為了保持平坦性、定形性而將相位差薄膜粘接在玻璃基板上,或用2塊玻璃基板夾持的波片,所述相位差薄膜是通過將聚碳酸酯(PC)、三乙酰乙酸酯(TAC)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚芳酯、聚砜、聚醚砜、丙烯酸樹脂等透明樹脂薄膜拉伸并使其定向、從而賦予了雙折射性(使透射光產(chǎn)生相位差的功能)的有機(jī)物薄膜。另外,還使用為了保持平坦性、定形性和分子定向而將高分子液晶膜形成于玻璃基板上,或用2塊玻璃基板夾持,賦予了雙折射性的波片。
此外,作為高密度的信息記錄媒體,最近DVD迅速地不斷普及,另一方面,CD、CD-ROM、CD-R等再生專用和擦寫型的光盤已經(jīng)在市場上十分普及,所以強烈要求光盤裝置可以兼顧對這些不同方式的多種光盤的記錄或再生,此外,隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,也要求小型化、低價格化。并且,為了滿足這些要求,提出了使用用于對應(yīng)多種讀寫用激光的的寬范圍的波片(相位差片)(專利文獻(xiàn)1~3)。其中,例如專利文獻(xiàn)3(日本專利特開2002-14228號公報)中提出了,偏振面相互平行的2種入射直線偏振光在通過波片后2種入射直線偏振光的偏振面被正交化的波片。這樣的波片中,為了可獲得所需的光學(xué)特性,使用2塊以上的相位差薄膜,因此不僅粘接固定在玻璃基板上,通常相位差薄膜之間也被粘接固定。但是,薄膜之間進(jìn)行粘接的結(jié)構(gòu)的波片中,存在面內(nèi)像差經(jīng)過長期的連續(xù)使用而發(fā)生變化、無法保持最初得到的良好特性的問題。此外,還被指出有以下的問題相位差薄膜的物性反映為波片的特性,因此根據(jù)使用環(huán)境的不同,經(jīng)長期的連續(xù)使用波片的相位差值(延遲)漸漸發(fā)生變化,或者由于薄膜的厚度不均而面內(nèi)像差增大,結(jié)果無法保持最初得到的良好特性。
作為抑制上述問題的方法,也考慮了不進(jìn)行相位差薄膜之間的粘接,而將各薄膜獨立地安裝在激光光學(xué)系統(tǒng)中,但這種情況下,需要在精密地調(diào)整了各相位差薄膜的光軸后進(jìn)行安裝,不僅機(jī)器的制造工序繁復(fù),而且存在由于使用時的震動等,各相位差薄膜的光軸的相互關(guān)系發(fā)生偏差而特性低下等問題。
專利文獻(xiàn)1日本專利特開2001-101700號公報專利文獻(xiàn)2日本專利特開2001-208913號公報專利文獻(xiàn)3日本專利特開2002-14228號公報發(fā)明的揭示發(fā)明要解決的課題本發(fā)明是在上述現(xiàn)有技術(shù)的課題的背景下所完成的,其課題在于提供初始特性良好、不易受使用環(huán)境和制造環(huán)境的影響、長期可靠性良好的光學(xué)信息記錄·再生裝置用或液晶投影儀用的波片。
解決課題的方法本發(fā)明者為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的課題而進(jìn)行認(rèn)真研究后發(fā)現(xiàn),作為由2塊以上的相位差薄膜構(gòu)成的波片,在激光的透過部分,相位差薄膜之間不粘接,而除了激光的透過部分的部分的至少一部分中,相位差薄膜之間相互粘接的波片(以下也稱“第1種波片”)適合作為初始特性良好、不易受使用環(huán)境和制造環(huán)境的影響、長期可靠性良好的光學(xué)信息記錄·再生裝置用或液晶投影儀用的波片。
此外,還發(fā)現(xiàn)即使是在激光的透過部分相位差薄膜之間相互粘接的波片,作為至少層合了2塊相位差薄膜、在該層合的相位差薄膜的至少一面上層合玻璃基板的波片,相位差薄膜之間及相位差薄膜與玻璃基板通過選自下述粘接劑(A)和(B)、且各自不同的粘接劑層合固定而成的波片(以下也稱“第2種波片”)也適合作為初始特性良好、不易受使用環(huán)境和制造環(huán)境的影響、長期可靠性良好的光學(xué)信息記錄·再生裝置用或液晶投影儀用的波片,從而完成了本發(fā)明。
粘接劑(A)玻璃化溫度在0℃以下,而且23℃下的楊氏模量在10MPa以下的粘接劑粘接劑(B)玻璃化溫度在40℃以上,而且23℃下的楊氏模量在30MPa以上的粘接劑
(其中,粘接劑(A)與粘接劑(B)的玻璃化溫度的差在60℃以上,而且23℃下粘接劑(A)與粘接劑(B)的楊氏模量的差在40MPa以上。)另外,本發(fā)明者發(fā)現(xiàn),以耐熱性良好、低吸濕性的、相位差的穩(wěn)定性良好且相位差的波長依賴性小的環(huán)烯類樹脂作為原料的薄膜(以下也稱“環(huán)烯類樹脂薄膜”)拉伸定向得到的相位差薄膜特別適合用于初始特性良好、不易受使用環(huán)境和制造環(huán)境的影響、長期可靠性良好的光學(xué)信息記錄·再生裝置用或液晶投影儀用的波片。
發(fā)明的效果本發(fā)明的第1種波片中,2塊以上的相位差薄膜的激光的透過部分未粘接而具有間隙,而且根據(jù)需要使激光的透過部分不存在支持體地被固定,這樣的波片在長時間內(nèi)波像差的變化極小,可以維持高性能。如果使用本發(fā)明的第1種波片,則可以制造在長時間內(nèi)維持高性能的光學(xué)信息記錄·再生裝置或液晶投影儀。
本發(fā)明的第2種波片中,作為至少層合了2塊相位差薄膜、在該層合的相位差薄膜的至少一面上層合玻璃基板的波片,相位差薄膜之間及相位差薄膜與玻璃基板通過選自粘接劑(A)、(B)而且各自不同的粘接劑層合固定,這樣的波片價格便宜,而且在長時間內(nèi)波像差的變化極小,可以維持高性能。如果使用本發(fā)明的第2種波片,則可以制造價格便宜、在長時間內(nèi)維持高性能的光學(xué)信息記錄·再生裝置或液晶投影儀。
附圖的簡單說明[
圖1]實施例1中制作的波片的結(jié)構(gòu)圖,(a)為俯視圖,(b)側(cè)視圖。
實施例2中制作的波片的結(jié)構(gòu)圖,(a)為俯視圖,(b)側(cè)視圖。
實施發(fā)明的具體方式以下,對本發(fā)明進(jìn)行更具體的說明。
作為本發(fā)明的第1種和第2種波片所使用的相位差薄膜,可以例舉聚碳酸酯(PC)、三乙酰乙酸酯(TAC)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚芳酯、聚砜、聚醚砜、丙烯酸樹脂、環(huán)烯類樹脂等透明樹脂薄膜拉伸并使其定向得到的薄膜。其中,較好是使用環(huán)烯類樹脂拉伸并使其定向得到的薄膜。
作為本發(fā)明中優(yōu)選地用于相位差薄膜用途的環(huán)烯類樹脂,可以例舉如下的(共)聚合物。
(1)下述通式(I)所表示的環(huán)烯(以下稱作“特定單體”)的開環(huán)聚合物。
(2)特定單體與共聚性單體的開環(huán)共聚物。
(3)上述(1)或(2)的開環(huán)(共)聚合物的加氫(共)聚合物。
(4)將上述(1)或(2)的開環(huán)(共)聚合物通過弗瑞德-克來福特反應(yīng)環(huán)化后,加氫了的(共)聚合物。
(5)特定單體與含不飽和雙鍵的化合物的飽和共聚物。
(6)選自特定單體、乙烯基類環(huán)烴類單體和環(huán)戊二烯類單體的1種以上的單體的加成型(共)聚合物及其加氫(共)聚合物。
(7)特定單體與丙烯酸酯的交替共聚物。
通式(I)〔式中,R1~R4分別是氫原子、鹵素原子、碳原子數(shù)1~30的烴基或其它1價的有機(jī)基團(tuán),可以相同,也可以分別不同??梢訰1與R2或R3與R4一體化而形成2價的烴基,也可以R1或R2與R3或R4相互結(jié)合而形成單環(huán)或多環(huán)結(jié)構(gòu)。m為0或正整數(shù),p為0或正整數(shù)?!?amp;lt;特定單體>
作為上述特定單體的具體例子,可以例舉如下的化合物,但本發(fā)明并不局限于這些具體例子。
可以例舉二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、三環(huán)[4.3.0.12,5]-8-癸烯、三環(huán)[4.4.0.12,5]-3-十一碳烯、四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、五環(huán)[6.5.1.13,6.02,7.09,13]-4-十五碳烯、5-甲基二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、
5-乙基二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧羰基二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基-5-甲氧羰基二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-氰基二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、8-甲氧羰基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-乙氧羰基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-正丙氧羰基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-異丙氧羰基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-正丁氧羰基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-甲基-8-甲氧羰基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-甲基-8-乙氧羰基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-甲基-8-正丙氧羰基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-甲基-8-異丙氧羰基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-甲基-8-正丁氧羰基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、5-亞乙基二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、8-亞乙基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、5-苯基二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、8-苯基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、5-氟二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-一氟甲基二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-三氟甲基二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-五氟乙基二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,5-二氟二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二氟二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,5-二(三氟甲基)二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(三氟甲基)二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基-5-三氟甲基二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,5,6-三氟二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,5,6-三(一氟甲基)二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、
5,5,6,6-四氟二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,5,6,6-四(三氟甲基)二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,5-二氟-6,6-二(三氟甲基)二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二氟-5,6-二(三氟甲基)二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,5,6-三氟-5-三氟甲基二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-氟-5-五氟乙基-6,6-二(三氟甲基)二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二氟-5-五氟異丙基-6-三氟甲基二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-氯-5,6,6-三氟二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二氯-5,6-二(三氟甲基)二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,5,6-三氟-6-三氟甲氧基二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,5,6-三氟-6-五氟丙氧基二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、8-氟四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-一氟甲基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-二氟甲基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-三氟甲基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-五氟乙基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8,8-二氟四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8,9-二氟四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8,8-二(三氟甲基)四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8,9-二(三氟甲基)四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-甲基-8-三氟甲基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8,8,9-三氟四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8,8,9-三(三氟甲基)四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8,8,9,9-四氟四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8,8,9,9-四(三氟甲基)四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8,8-二氟-9,9-二(三氟甲基)四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8,9-二氟-8,9-二(三氟甲基)四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8,8,9-三氟-9-三氟甲基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8,8,9-三氟-9-三氟甲氧基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、
8,8,9-三氟-9-五氟丙氧基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-氟-8-五氟乙基-9,9-二(三氟甲基)四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8,9-二氟-8-五氟異丙基-9-三氟甲基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-氯-8,9,9-三氟四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8,9-二氯-8,9-二(三氟甲基)四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-(2,2,2-三氟乙氧羰基)四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯、8-甲基-8-(2,2,2-三氟乙氧羰基)四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯等。
這些特定單體可以單獨使用1種,也可以同時使用2種以上。
特定單體中理想的是,上述通式(1)中,R1和R3為氫原子或碳原子數(shù)1~10、更好是1~4、特別好是1~2的烴基,R2和R4為氫原子或一價的有機(jī)基團(tuán),R2和R4中至少一個表示除氫原子和烴基之外的具有極性的極性基團(tuán),m為0~3的整數(shù),p為0~3的整數(shù),較好是m+p=0~4,更好是0~2,特別好是m=1且p=0。m=1且p=0的特定單體由于得到的環(huán)烯類樹脂的玻璃化溫度高且機(jī)械強度好,所以是優(yōu)選的。
上述特定單體的極性基團(tuán)可以例舉羧基、羥基、烷氧羰基、烯丙氧基羰基、氨基、酰胺基、氰基等,這些極性基團(tuán)可以通過亞甲基等連接基結(jié)合。此外,羰基、醚鍵、甲硅烷基醚鍵、硫醚鍵、亞氨基等具有極性的2價有機(jī)基團(tuán)作為連接基結(jié)合的烴基等也可以作為極性基團(tuán)。其中,較好是羧基、羥基、烷氧羰基或烯丙氧基羰基,特別好為烷氧羰基或烯丙氧基羰基。
另外,R2和R4中至少一個為式-(CH2)nCOOR所表示的極性基團(tuán)的單體,由于得到的環(huán)烯類樹脂具有高玻璃化溫度和低吸濕性、與各種材料的良好的粘合性,所以是優(yōu)選的。上述關(guān)于特定的極性基團(tuán)的式中,R為碳原子數(shù)1~12、更好為1~4、特別好為1~2的烴基,較好為烷基。此外,n通常為0~5,由于n的值越小得到的環(huán)烯類樹脂的玻璃化溫度越高,所以是優(yōu)選的,另外n為0的特定單體由于其合成容易,所以是優(yōu)選的。
此外,上述通式(I)中,R1或R3較好為烷基,較好為碳原子數(shù)1~4的烷基,更好為1~2的烷基,特別好為甲基,尤其該烷基結(jié)合在與結(jié)合上述式-(CH2)nCOOR所表示的特定的極性基團(tuán)的碳原子同一個碳原子上,由于得到的環(huán)烯類樹脂的吸濕性低,所以是優(yōu)選的。
<共聚性單體>
共聚性單體的具體例子可以例舉環(huán)丁烯、環(huán)戊烯、環(huán)庚烯、環(huán)辛烯、二環(huán)戊二烯等環(huán)烯。環(huán)烯的碳原子數(shù)較好是4~20,更好為5~12。這些化合物可以單獨使用1種,也可以同時使用2種以上。
特定單體/共聚性單體的理想的使用范圍以重量比計為100/0~50/50,更好為100/0~60/40。
<開環(huán)聚合催化劑>
本發(fā)明中,用于得到(1)特定單體的開環(huán)聚合物和(2)特定單體與共聚性單體的開環(huán)共聚物的開環(huán)聚合反應(yīng)在易位催化劑的存在下進(jìn)行。
該易位催化劑為分別選自以下兩類的各至少1種化合物的組合(a)W、Mo或Re的化合物;(b)戴明(Deming)的元素周期表中IA族元素(例如Li、Na、K等)、IIA族元素(例如Mg、Ca等)、IIB族元素(例如Zn、Cd、Hg等)、IIIA族元素(例如B、Al等)、IVA族元素(例如Si、Sn、Pb等)或IVB族元素(例如Ti、Zr等)的化合物,且該化合物中具有至少1個該元素與碳原子的鍵或該元素與氫原子的鍵。此外,這時為了提高催化劑的活性,可以添加后述的(c)添加劑。
適于作為(a)成分的W、Mo或Re的化合物的典型例子可以例舉WCl6、MoCl6、ReOCl3等日本專利特開平1-132626號公報第8頁左下欄第6行~第8頁右上欄第17行所記載的化合物。
(b)成分的具體例子可以例舉n-C4H9Li、(C2H5)3Al、(C2H5)2AlCl、(C2H5)1.5AlCl1.5、(C2H5)AlCl2、甲基鋁氧烷(methyl alumoxane)、LiH等日本專利特開平1-132626號公報第8頁右上欄第18行~第8頁右下欄第3行所記載的化合物。
作為添加劑(c)成分的典型例子,可以適用醇類、醛類、酮類、胺類等,另外可以使用日本專利特開平1-132626號公報第8頁右下欄第16行~第9頁左上欄第17行所示的化合物。
易位催化劑的使用量以上述(a)成分和特定單體的摩爾比表示,((a)成分特定單體)通常在1∶500~1∶50000的范圍內(nèi),較好是在1∶1000~1∶10000的范圍內(nèi)。
(a)成分和(b)成分的比例以金屬原子比表示,(a)∶(b)為1∶1~1∶50,較好是在1∶2~1∶30的范圍內(nèi)。
(a)成分和(c)成分的比例以摩爾比表示,(c)∶(a)為0.005∶1~15∶1,較好是在0.05∶1~7∶1的范圍內(nèi)。
<聚合反應(yīng)用溶劑>
開環(huán)聚合反應(yīng)中所用的溶劑(構(gòu)成分子量調(diào)節(jié)劑的溶劑、特定單體和/或易位催化劑的溶劑)可以例舉例如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷等烷烴類,環(huán)己烷、環(huán)庚烷、環(huán)辛烷、萘烷、降冰片烷等環(huán)烷烴類,苯、甲苯、二甲苯、乙苯、異丙基苯等芳烴,氯丁烷、溴己烷、二氯甲烷、二氯乙烷、二溴己烷、氯苯、三氯甲烷、四氯乙烯等鹵化烷烴、鹵化芳烴等化合物,乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、丙酸甲酯、二甲氧基乙烷等飽和羧酸酯類,丁醚、四氫呋喃、乙二醇二甲醚等醚類等,這些溶劑可以單獨使用,也可以混合使用。其中,芳烴是優(yōu)選的。
作為溶劑的使用量,通常為(溶劑∶特定單體(重量比))在1∶1~10∶1的量,較好為1∶1~5∶1的量。
<分子量調(diào)節(jié)劑>
得到的開環(huán)(共)聚合物的分子量的調(diào)節(jié)也可以利用聚合溫度、催化劑的種類、溶劑的種類進(jìn)行,本發(fā)明中通過使分子量調(diào)節(jié)劑共存于反應(yīng)體系中進(jìn)行調(diào)節(jié)。
這里,合適的分子量調(diào)節(jié)劑可以例舉例如乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯等α-烯烴類和苯乙烯,其中特別好是1-丁烯、1-己烯。
這些分子量調(diào)節(jié)劑可以單獨使用,也可以2種以上混合使用。相對1摩爾供開環(huán)聚合反應(yīng)用的特定單體,分子量調(diào)節(jié)劑的使用量為0.005~0.6摩爾,較好為0.02~0.5摩爾。
為了得到(2)開環(huán)共聚物,在開環(huán)聚合工序中,可以使特定單體和共聚性單體進(jìn)行開環(huán)共聚,還可以在以下化合物的存在下使特定單體進(jìn)行開環(huán)共聚,這些化合物可以是聚丁二烯、聚異戊二烯等共軛二烯化合物,苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-非共軛二烯共聚物、聚降冰片烯等主鏈上含有2個以上碳-碳雙鍵的不飽和烴類聚合物等。
如上得到的開環(huán)(共)聚合物可以直接使用,將該(共)聚合物分子中的烯烴性不飽和鍵加氫得到的(3)加氫(共)聚合物因為耐熱著色性和耐光性良好、可以提高相位差薄膜的耐久性,所以是理想的。
<加氫催化劑>
加氫反應(yīng)可以使用通常的對烯烴性不飽和鍵加氫的方法。即,在開環(huán)聚合物的溶液中加入加氫催化劑,使常壓~300大氣壓、較好是3~200大氣壓的氫氣與其在0~200℃、較好是20~180℃下作用來進(jìn)行。
加氫催化劑可以使用通常用于烯烴性化合物的加氫反應(yīng)的催化劑。該加氫催化劑可以例舉非均相催化劑和均相催化劑。
非均相催化劑可以例舉將鈀、鉑、鎳、銠、釕等貴金屬催化物質(zhì)承載在碳、二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦等載體上的固體催化劑。此外,均相催化劑可以例舉環(huán)烷酸鎳/三乙基鋁、乙酰丙酮合鎳/三乙基鋁、辛烯酸鈷/正丁基鋰、二氯化二茂鈦/一氯化二乙基鋁、乙酸銠、一氯三(三苯膦)銠、二氯三(三苯膦)釕、一氯氫羰基三(三苯膦)釕、二氯羰基三(三苯膦)釕等。催化劑的形態(tài)可以是粉末,也可以是粒狀。
這些加氫催化劑以開環(huán)(共)聚合物∶加氫催化劑(重量比)在1∶1×10-6~1∶2的比例使用。
加氫(共)聚合物的加氫率以500MHz、1H-NMR測得的值為50%以上,較好是在90%以上,更好是在98%以上,最好是在99%以上。加氫率越高,對光和熱的穩(wěn)定性越好,在用作本發(fā)明的波片時,可以獲得長期穩(wěn)定的特性。
開環(huán)(共)聚合物分子中具有芳基的情況下,所述芳基不易使耐熱著色性和耐光性低下,相反在光學(xué)特性、例如折射率和色散等上發(fā)現(xiàn)了有用的特性,不一定需要加氫。
此外,作為本發(fā)明中所使用的環(huán)烯類樹脂,也可以使用(4)將上述(1)或(2)的開環(huán)(共)聚合物通過弗瑞德-克來福特反應(yīng)環(huán)化后,加氫了的(共)聚合物。
<弗瑞德-克來福特反應(yīng)引起的環(huán)化>
通過弗瑞德-克來福特反應(yīng)將(1)或(2)的開環(huán)(共)聚合物環(huán)化的方法沒有特別限定,可以采用使用日本專利特開昭50-154399號公報所記載的酸性化合物的公知的方法。具體來說,酸性化合物可以使用AlCl3、BF3、FeCl3、Al2O3、HCl、CH3ClCOOH、沸石、活性白土等路易斯酸、布朗斯臺德酸。
環(huán)化了的開環(huán)(共)聚合物可以和(1)或(2)的開環(huán)(共)聚合物一樣進(jìn)行加氫。
另外,作為本發(fā)明中所使用的環(huán)烯類樹脂,還可以使用(5)上述特定單體與含不飽和雙鍵的化合物的飽和共聚物。
<含不飽和雙鍵的化合物>
含不飽和雙鍵的化合物可以例舉例如乙烯、丙烯、丁烯等,較好是碳原子數(shù)2~12、更好是碳原子數(shù)2~8的烯烴類化合物。
特定單體/含不飽和雙鍵的化合物的理想的使用范圍以重量比表示為90/10~40/60,更好為85/15~50/50。
本發(fā)明中,可以使用通常的加成聚合法來獲得(5)特定單體與含不飽和雙鍵的化合物的飽和共聚物。
<加成聚合催化劑>
用于合成上述(5)飽和共聚物的催化劑可以使用選自鈦化合物、鋯化合物和鈀化合物的至少一種和作為助催化劑的有機(jī)鋁化合物。
在這里,鈦化合物可以例舉四氯化鈦、三氯化鈦等,鋯化合物可以例舉氯化二(環(huán)戊二烯基)鋯、二氯化二(環(huán)戊二烯基)鋯等。
另外,鈀化合物可以使用通式VO(OR)aXb或V(OR)cXd〔其中,R為烴基,X為鹵素原子,0≤a≤3,0≤b≤3,2≤(a+b)≤3,0≤c≤4,0≤d≤4,3≤(c+d)≤4。〕所表示的鈀化合物、或者它們的給電子加成產(chǎn)物。
上述電子給體可以例舉醇、苯酚類、酮、醛、羧酸、有機(jī)酸或無機(jī)酸的酯、醚、酰胺、酸酐、烷氧基硅烷等含氧電子給體,氨、胺、腈、異氰酸酯等含氮電子給體等。
另外,作為助催化劑的有機(jī)鋁化合物可以使用選自具有至少1個鋁-碳鍵或鋁-氫鍵的化合物的至少一種。
上述中,例如使用鈀化合物時鈀化合物和有機(jī)鋁化合物的比例,鋁原子與鈀原子的比值(Al/V)在2以上,較好是在2~50,特別好是在3~20的范圍內(nèi)。
加成聚合所使用的聚合反應(yīng)用溶劑可以使用與開環(huán)聚合反應(yīng)所用的溶劑相同的溶劑。此外,得到的(5)飽和共聚物的分子量的調(diào)節(jié)通常用氫進(jìn)行。
另外,作為本發(fā)明中所使用的環(huán)烯類樹脂,還可以使用(6)特定單體與選自乙烯基類環(huán)烴類單體或環(huán)戊二烯類單體的1種以上的單體的加成型共聚合物及其加氫共聚合物。
<乙烯基類環(huán)烴類單體>
乙烯基類環(huán)烴類單體可以例舉例如4-乙烯基環(huán)戊烯、2-甲基-4-異丙烯基環(huán)戊烯等乙烯基環(huán)戊烯類單體,4-乙烯基環(huán)戊烷、4-異丙烯基環(huán)戊烷等乙烯基環(huán)戊烷類單體等乙烯基化5元環(huán)烴類單體,4-乙烯基環(huán)己烯、4-異丙烯基環(huán)己烯、1-甲基-4-異丙烯基環(huán)己烯、2-甲基-4-乙烯基環(huán)己烯、2-甲基-4-異丙烯基環(huán)己烯等乙烯基環(huán)己烯類單體,4-乙烯基環(huán)己烷、2-甲基-4-異丙烯基環(huán)己烷等乙烯基環(huán)己烷類單體,苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、1-乙烯基萘、2-乙烯基萘、4-苯基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯等苯乙烯類單體,d-萜烯、l-萜烯、雙萜、d-檸檬烯、l-檸檬烯、雙戊烯等萜烯類單體,4-乙烯基環(huán)庚烯、4-異丙烯基環(huán)庚烯等乙烯基環(huán)庚烯類單體,4-乙烯基環(huán)庚烷、4-異丙烯基環(huán)庚烷等乙烯基環(huán)庚烷類單體等。較好是苯乙烯、α-甲基苯乙烯。這些化合物可以單獨使用1種,也可以同時使用2種以上。
<環(huán)戊二烯類單體>
作為(6)加成型共聚物的單體所使用的環(huán)戊二烯類單體,可以例舉例如環(huán)戊二烯、1-甲基環(huán)戊二烯、2-甲基環(huán)戊二烯、2-乙基環(huán)戊二烯、5-甲基環(huán)戊二烯、5,5-甲基環(huán)戊二烯等。較好是環(huán)戊二烯。這些化合物可以單獨使用1種,也可以同時使用2種以上。
選自上述特定單體、乙烯基類環(huán)烴類單體和環(huán)戊二烯類單體的1種以上的單體的加成型(共)聚合物可以用與上述(5)特定單體與含不飽和雙鍵的化合物的飽和共聚物同樣的加成聚合法得到。
此外,上述加成型(共)聚合物的加氫(共)聚合物可以用與上述(3)開環(huán)(共)聚合物的加氫(共)聚合物同樣的加氫方法得到。
另外,本發(fā)明中所使用的環(huán)烯類樹脂還可以使用(7)上述特定單體與丙烯酸酯的交替共聚物。
<丙烯酸酯>
(7)上述特定單體與丙烯酸酯的交替共聚物所使用的丙烯酸酯可以例舉例如丙烯酸甲酯、2-乙基己基丙烯酸酯、丙烯酸環(huán)己酯等碳原子數(shù)1~20的直鏈狀、分支狀或環(huán)狀丙烯酸烷基酯,丙烯酸環(huán)氧丙基酯、2-四氫糠基丙烯酸酯等碳原子數(shù)2~20的含雜環(huán)基的丙烯酸酯,丙烯酸芐酯等碳原子數(shù)6~20的含芳環(huán)基的丙烯酸酯,異冰片基丙烯酸酯、二環(huán)戊基丙烯酸酯等碳原子數(shù)7~30的具有多環(huán)結(jié)構(gòu)的丙烯酸酯。
本發(fā)明中,為了得到(7)上述特定單體與丙烯酸酯的交替共聚物,通常在路易斯酸的存在下,上述特定單體與丙烯酸酯的總和假設(shè)為100摩爾時,以上述特定單體為30~70摩爾、丙烯酸酯為70~30摩爾的比例,較好是以上述特定單體為40~60摩爾、丙烯酸酯為60~40摩爾的比例,特別好是以上述特定單體為45~55摩爾、丙烯酸酯為55~45摩爾的比例進(jìn)行自由基聚合。
為了得到(7)上述特定單體與丙烯酸酯的交替共聚物而使用的路易斯酸的量相對于100摩爾丙烯酸酯設(shè)為0.001~1摩爾的量。此外,還可以使用公知的產(chǎn)生自由基的有機(jī)過氧化物或偶氮類的自由基聚合引發(fā)劑,聚合反應(yīng)溫度通常為-20℃~80℃,較好是5℃~60℃。此外,聚合反應(yīng)用溶劑可以使用與開環(huán)聚合反應(yīng)所用的溶劑相同的溶劑。
本發(fā)明中所說“交替共聚物”是指具有來自于上述特定單體的結(jié)構(gòu)單元不鄰接、即來自于上述特定單體的結(jié)構(gòu)單元旁一定是來自于丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)的共聚物,并不排除來自于丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)單元之間鄰接存在的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明中所使用的環(huán)烯類樹脂選自如上所述的(1)~(2)開環(huán)(共)聚合物、(3)~(4)加氫(共)聚合物、(5)飽和共聚物、(6)加成型(共)聚合物或其加氫(共)聚合物、以及(7)交替共聚物,其中可以添加公知的防氧化劑、紫外線吸收劑等,進(jìn)一步穩(wěn)定化。
具體來說,可以通過添加例如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,2′-二氧-3,3′-二叔丁基-5,5′-二甲基二苯基甲烷、四[亞甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]甲烷等防氧化劑,例如2,4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮等紫外線吸收劑等進(jìn)行穩(wěn)定化。此外,為了提高加工性,還可以添加潤滑劑等添加劑。
本發(fā)明中所用的環(huán)烯類樹脂理想的分子量較好是在以下的范圍內(nèi)以固有粘度〔η〕inh表示為0.2~5dl/g,更好是0.3~3dl/g,特別好是0.4~1.5dl/g;用凝膠滲透色譜法(GPC)測定的換算成聚苯乙烯的數(shù)均分子量(Mn)較好是在8000~100000,更好是在10000~80000,特別好是在12000~50000;重均分子量(Mw)較好是20000~300000,更好是30000~250000,特別好是40000~200000。
固有粘度〔η〕inh、數(shù)均分子量和重均分子量在上述范圍內(nèi),則環(huán)烯類樹脂的耐熱性、耐水性、耐化學(xué)性、機(jī)械特性與用作本發(fā)明的波片時的相位差的穩(wěn)定性的均衡性良好。
本發(fā)明中所使用的環(huán)烯類樹脂的玻璃化溫度(Tg)通常在120℃以上,較好是在120~350℃,更好是在130~250℃,特別好是在140~200℃。Tg不到120℃時,由于來自激光光源和其鄰接部件的熱量,得到的環(huán)烯類樹脂薄膜的光學(xué)特性變化加大,所以是不理想的。另一方面,若Tg超過350℃,則在拉伸加工等加熱至Tg附近進(jìn)行加工時樹脂很可能熱劣化。
本發(fā)明中所使用的環(huán)烯類樹脂所含的凝膠含量較好是盡可能地少,通常在5重量%以下,較好是在1重量%以下。如果凝膠含量多,則作為波片時會出現(xiàn)光學(xué)缺陷。
本發(fā)明中所使用的環(huán)烯類樹脂的23℃下的飽和吸水率較好是在0.05~2重量%、更好是0.1~1重量%的范圍內(nèi)。如果飽和吸水率在該范圍內(nèi),則相位差均一,得到的環(huán)烯類樹脂薄膜與玻璃基板等的粘合性良好,使用中途不會發(fā)生剝離等,而且與防氧化劑等的相溶性也良好,也可以大量地添加。如果飽和吸水率不到0.05重量%,則與玻璃基板或透明支持體等支持體的粘合性不足,易發(fā)生剝離,另一方面,如果超過2重量%,則環(huán)烯類樹脂薄膜容易由于吸水而發(fā)生尺寸變化。
上述的飽和吸水率是按照ASTM D570,通過測定在23℃水中浸漬1周所增加的重量而得到的值。
作為本發(fā)明中所使用的環(huán)烯類樹脂,較好是使用其光彈性系數(shù)(Cp)為0~100(×10-12Pa-1)、而且應(yīng)力光學(xué)系數(shù)(CR)滿足1500~4000(×10-12Pa-1)的樹脂。
在這里,關(guān)于光彈性系數(shù)(Cp)和應(yīng)力光學(xué)系數(shù)(CR),記載在各種文獻(xiàn)(Polymer Journal,Vol.27,No.9p.943-950(1995);日本流變學(xué)學(xué)會志,Vol.19,No.2,p.93-97(1991);光彈性實驗法,日刊工業(yè)新聞社,昭和50年第7版)中,是公知的事實,前者表示聚合物的玻璃狀態(tài)下的應(yīng)力引起的相位差的產(chǎn)生程度,后者表示流動狀態(tài)下的應(yīng)力引起的相位差的產(chǎn)生程度。
光彈性系數(shù)(Cp)大,則表示在玻璃狀態(tài)下使用聚合物時,對于外界因素或自身的凝結(jié)的變形而產(chǎn)生的變形所引發(fā)的應(yīng)力等,容易敏感地產(chǎn)生相位差,是指例如由于像本發(fā)明那樣層合或固定于支持體時的粘合時的殘留變形、或者伴隨溫度變化或濕度變化等的材料的收縮所引起的微小的應(yīng)力而容易產(chǎn)生不必要的相位差。因此,光彈性系數(shù)(Cp)盡可能越小越好。
另一方面,應(yīng)力光學(xué)系數(shù)(CR)大,則具有例如賦予環(huán)烯類樹脂薄膜相位差的表現(xiàn)性時以較少的拉伸倍數(shù)可獲得所需的相位差、容易獲得可賦予較大相位差的薄膜、要求相同的相位差的情況下與應(yīng)力光學(xué)系數(shù)(CR)小的薄膜相比可使薄膜更薄等巨大的優(yōu)點。
基于如上的觀點,光彈性系數(shù)(Cp)較好為0~100(×10-12Pa-1),更好為0~80(×10-12Pa-1),特別好為0~50(×10-12Pa-1),進(jìn)一步好為0~30(×10-12Pa-1),最好為0~20(×10-12Pa-1)。光彈性系數(shù)(Cp)超過100(×10-12Pa-1)的情況下,由于相位差薄膜之間粘合時產(chǎn)生的應(yīng)力、將相位差薄膜固定于支持體時產(chǎn)生的應(yīng)力或使用時的環(huán)境變化等產(chǎn)生的相位差變化等,發(fā)生超出最適粘合光軸角度的允許誤差范圍的偏差,作為波片使用時透射光量會降低,所以是不理想的。
此外,本發(fā)明中所使用的環(huán)烯類樹脂的水蒸氣透過度在于40℃、90%RH的條件下制成25μm厚的薄膜時,通常為1~400g/m2·24hr,較好是5~350g/m2·24hr,更好是10~300g/m2·24hr。若水蒸氣透過度在該范圍內(nèi),則可以減低·避免玻璃板或透明支持體等支持體與相位差薄膜的粘合所使用的粘接劑(A)和粘接劑(B)所含水分、或使用波片的環(huán)境的濕度引起的特性變化,所以是理想的。
本發(fā)明的第1種和第2種波片所使用的環(huán)烯類樹脂膜可以通過將上述的環(huán)烯類樹脂用熔融成形法或溶液流延法(溶劑流延法)等制成薄膜或片來獲得。其中,從膜厚的均一性和表面平滑性良好的角度來看,較好是溶劑流延法。此外,考慮到制造成本方面,較好是熔融成形法。
作為通過溶劑流延法得到環(huán)烯類樹脂薄膜的方法,沒有特別限定,使用公知的方法即可,可以例舉例如將上述環(huán)烯類樹脂溶解或分散在溶劑中而制成適當(dāng)濃度的液體,澆注或涂布到適當(dāng)?shù)妮d體上,將其干燥后,使其從載體剝離的方法。
以下,示例通過溶劑流延法得到環(huán)烯類樹脂薄膜的方法的各種條件,但本發(fā)明并不局限于所述的各種條件。
使環(huán)烯類樹脂溶解或分散在溶劑中時,將該樹脂的濃度調(diào)整為通常0.1~90重量%、較好是1~50重量%、更好是10~35重量%。如果該樹脂的濃度不到上述濃度,則產(chǎn)生難以確保薄膜的厚度,或者由于伴隨溶劑蒸發(fā)的發(fā)泡等而難以實現(xiàn)薄膜的表面平滑性的問題。另一方面,如果其濃度超過上述濃度,則溶液粘度過高,難以使得到的環(huán)烯類樹脂薄膜的厚度或表面均一,因此是不理想的。
此外,室溫下的上述溶液的粘度通常為1~1000000mPa·s,較好為10~100000mPa·s,更好為100~50000mPa·s,特別好為1000~40000mPa·s。
作為所使用的溶劑,可以例舉苯、甲苯、二甲苯等芳族類溶劑,甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、1-甲氧基-2-丙醇等溶纖劑類溶劑,雙丙酮醇、丙酮、環(huán)己酮、甲基乙基酮、4-甲基-2-戊酮等酮類溶劑,乳酸甲酯、乳酸乙酯等酯類溶劑,環(huán)己烷、乙基環(huán)己烷、1,2-二甲基環(huán)己烷等環(huán)烯類溶劑,2,2,3,3-四氟-1-丙醇、二氯甲烷、三氯甲烷等含鹵素的溶劑,四氫呋喃、二烷等醚類溶劑,1-戊醇、1-丁醇等醇類溶劑。
此外,除了上述之外,如果使用SP值(溶解度參數(shù))在通常10~30(MPa1/2)、較好是10~25(MPa1/2)、更好是15~25(MPa1/2)、特別好是15~20(MPa1/2)的范圍內(nèi)的溶劑,則可以得到表面均一性和光學(xué)特性良好的環(huán)烯類樹脂薄膜。
上述溶劑可以單獨使用,也可以多種混合使用。這種情況下,較好是使選擇混合體系時的SP值的范圍在上述范圍內(nèi)。這時,混合體系中的SP值的值可以用重量比預(yù)測,例如兩種溶劑混合的情況下,若重量分?jǐn)?shù)分別為W1、W2,SP值分別為SP1、SP2,則混合體系的SP值可以由通過下式SP值=W1·SP1+W2·SP2計算的值求得。
作為通過溶劑流延法制造環(huán)烯類樹脂薄膜的方法,一般可例舉以下的方法使用模具或涂布器將上述溶液涂布在金屬鼓、鋼帶、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等的聚酯薄膜、聚四氟乙烯(商品名テフロン(注冊商標(biāo)))帶等基材上,然后干燥溶劑,將薄膜從基材剝離。此外,還可以通過用噴涂、刷涂、滾旋涂布、浸漬等將溶液涂布在基材上,干燥得到的涂膜后,將薄膜從基材剝離,來進(jìn)行制造??梢酝ㄟ^反復(fù)進(jìn)行涂布來控制厚度和表面平滑性等。
對于上述溶劑流延法的干燥步驟沒有特別限定,可以通過一般所使用的方法、例如用多個輥使其通過干燥爐的方法等來進(jìn)行實施,如果干燥步驟中伴隨溶劑的蒸發(fā)產(chǎn)生氣泡,則薄膜的特性顯著下降,所以為了避免發(fā)泡,較好是干燥步驟采用2階段以上的多步步驟,控制各步驟的溫度或風(fēng)量。
此外,環(huán)烯類樹脂薄膜中的殘留溶劑量通常在10重量%以下,較好是在5重量%以下,更好是在1重量%以下,特別好是在0.5重量%以下。在這里,如果殘留溶劑量超過10重量%,則實際使用時尺寸變化隨時間增大,所以是不理想的。此外,由于殘留溶劑而Tg變低,耐熱性也低下,所以是不理想的。
為了順利地進(jìn)行后述的拉伸步驟,有需要將上述殘留溶劑量在上述范圍內(nèi)適當(dāng)調(diào)節(jié)的情況。具體來說,為了使拉伸定向時的相位差穩(wěn)定、表現(xiàn)均一,有時將殘留溶劑量調(diào)節(jié)為通常10~0.1重量%,較好是5~0.1重量%,更好是1~0.1重量%。
使溶劑微量殘留,會使拉伸加工變得容易,或使相位差的控制變得容易。
本發(fā)明中所使用的環(huán)烯類樹脂薄膜的厚度通常為0.1~500μm,較好是0.1~300μm,更好是1~250μm。厚度不到0.1μm時,實際中處理困難。另一方面,超過500μm時,難以卷成卷狀,而且作為以激光等光的高透過度為目的的本發(fā)明的波片,透過率低下。
本發(fā)明中所使用的環(huán)烯類樹脂薄膜的厚度分別相對于平均值,通常在±20%以內(nèi),較好是在±10%以內(nèi),更好是在±5%以內(nèi),特別好是在±3%以內(nèi)。此外,理想的是每1cm的厚度的波動通常在10%以下,較好是在5%以下,更好是在1%以下,特別好是在0.5%以下。通過進(jìn)行所述厚度的控制,可以防止拉伸定向時的相位差不均。
作為由本發(fā)明的第1種和第2種波片所使用的環(huán)烯類樹脂薄膜構(gòu)成的相位差薄膜,較好是使用將由上述方法得到的環(huán)烯類樹脂薄膜進(jìn)行拉伸加工得到的薄膜。具體來說,可以通過公知的單軸拉伸法或雙軸拉伸法進(jìn)行制造。即,可以使用拉幅機(jī)法的橫單軸拉伸法、輥間壓縮拉伸法、利用邊緣不同的輥的縱單軸拉伸法等或者組合橫單軸和縱單軸的雙軸拉伸法,基于吹脹法的拉伸法等。
使用單軸拉伸法的情況下,拉伸速度通常為1~5000%/分鐘,較好是50~1000%/分鐘,更好是100~1000%/分鐘,特別好是100~500%/分鐘。
使用雙軸拉伸法的情況下,有同時向兩個方向進(jìn)行拉伸的方式和在單軸拉伸后再向與最初的拉伸方向不同的方向進(jìn)行拉伸的方式。這些情況下,2個拉伸軸的相交角度通常在120~60度的范圍內(nèi)。此外,拉伸速度在各拉伸方向上可以相同,也可以不同,通常為1~5000%/分鐘,較好是50~1000%/分鐘,更好是100~1000%/分鐘,特別好是100~500%/分鐘。
對拉伸加工溫度沒有特別限定,以本發(fā)明的環(huán)烯類樹脂的玻璃化溫度(Tg)為基準(zhǔn),通常在Tg±30℃、較好是Tg±10℃、更好是Tg-5~Tg+10℃的范圍內(nèi)。通過設(shè)定在上述范圍內(nèi),可以抑制相位差不均的產(chǎn)生,而且折射率橢圓體的控制容易。
拉伸倍數(shù)由于根據(jù)所需特性而決定,所以沒有特別限定,通常為1.01~10倍,較好是1.1~5倍,更好是1.1~3.5倍。拉伸倍數(shù)超過10倍的情況下,相位差會變得難以控制。
拉伸了的薄膜可以直接冷卻,但較好是在Tg-20℃~Tg的溫度氣氛下至少靜置10秒以上,較好是30秒~60分鐘,更好是1分鐘~60分鐘。由此,相位差特性的經(jīng)時變化小,可以得到穩(wěn)定的由環(huán)烯類樹脂薄膜構(gòu)成的相位差薄膜。
此外,本發(fā)明中所使用的環(huán)烯類樹脂薄膜的線膨脹系數(shù)在20℃~100℃的溫度范圍內(nèi),較好是在1×10-4(1/℃)以下,更好是在9×10-5(1/℃)以下,特別好是在8×10-5(1/℃)以下,最好是在7×10-5(1/℃)以下。此外,制成相位差薄膜的情況下,拉伸方向和與其垂直方向的線膨脹系數(shù)差值較好是在5×10-5(1/℃)以下,更好是在3×10-5(1/℃)以下,特別好是在1×10-5(1/℃)以下。通過將線膨脹系數(shù)設(shè)定在上述范圍內(nèi),將由上述環(huán)烯類樹脂薄膜構(gòu)成的相位差薄膜制成本發(fā)明的波片時,使用時的溫度和濕度等的影響產(chǎn)生的應(yīng)力變化所引起的相位差的變化得到抑制,作為本發(fā)明的波片使用時可以獲得長期穩(wěn)定的特性。
如所上述拉伸了的薄膜通過拉伸分子定向,使透射光具有相位差,該相位差可以通過拉伸前的薄膜的相位差值和拉伸倍數(shù)、拉伸溫度、拉伸定向后的薄膜厚度進(jìn)行控制。在這里,相位差定義為雙折射光的折射率差(Δn)和厚度(d)的積(Δnd)。
拉伸前的薄膜的厚度一定的情況下,拉伸倍數(shù)越大的薄膜相位差的絕對值越大,所以通過改變拉伸倍數(shù)可以得到所需相位差值的相位差薄膜。
本發(fā)明的第1種和第2種的波片中使用至少2塊相位差薄膜,為了得到作為波片所需的光學(xué)特性,各相位差薄膜的相位差可以相同,也可以不同。每一塊的相位差值也由所需波片的光學(xué)特性決定,一般較好是在2000nm以下,更好是在1500nm以下,特別好是在1000nm以下。如果單塊的相位差值大于2000nm,則拉伸倍數(shù)過大,薄膜的厚度不均、相位差值不均變大,所以是不理想的。需要相位差值大于2000的相位差薄膜的情況下,通過將相位差值在2000nm以下的多塊相位差薄膜使各相位差薄膜的光軸平行地層合,可以避免上述問題。
本發(fā)明的第1種和第2種的波片的光學(xué)特性根據(jù)需要決定,沒有特別限定,已知例如光的波長為400~800nm的范圍內(nèi)作為“1/4波片”起作用的波片、作為“1/2波片”起作用的波片等。為了獲得在這樣的寬范圍內(nèi)表現(xiàn)特定功能的波片,例如將2塊相位差薄膜的光軸交叉地粘合即可,交叉的光軸的角度的精度相對于理論值較好是在±5°以內(nèi),更好是在±3°以內(nèi),特別好是在±1°以內(nèi)。如果與上述光軸角度的理論值的偏差大于5°,則會無法獲得所需的光學(xué)特性。
作為使用2塊相位差薄膜、在寬范圍內(nèi)作為“1/4波片”起作用的波片,較好是使用一塊相位差薄膜使通過下式(1)定義的波長λ(nm)的光產(chǎn)生λ/2的相位差、另一塊相位差薄膜使通過下式(1)定義的波長λ(nm)的光產(chǎn)生λ/4的相位差、這2塊相位差薄膜的光軸交叉地層合的波片。[(λS+λL)/2]-200≤λ≤[(λS+λL)/2]+200…式(1)λS最短波長側(cè)的單色光的波長(nm)λL最長波長側(cè)的單色光的波長(nm)例如將自激光等光入射的方向的第1塊薄膜稱為“R1”、第2塊薄膜稱為“R2”時,在R1的相位差設(shè)為315~345nm、較好是320~340nm、更好是325~335nm且R2的相位差設(shè)為150~180nm、較好是155~175nm、更好是160~170nm的組合下,這時的2塊相位差薄膜各自的光軸所成的角度通常為46~70度,較好是52~64度,更好是56~60度。此外,這時激光等入射光為直線偏振光的情況下,該入射的直線偏振光的偏振面(以下也稱“入射直線偏振光偏振面”)與R1的光軸所成的角度通常為+70~+82度、較好為+72~+80度、更好為+74~+78度,與R2的光軸所成的角度通常為+12~+24度、較好為+14~+22度、更好為+16~+20度。通過設(shè)定在上述范圍內(nèi),可以制成偏振光變換功能良好的寬范圍“1/4波片”。角度的符號中,從光入射的一側(cè)觀察薄膜時,逆時針的角度定義為正,順時針的角度定義為負(fù)(下同)。
此外,在R1的相位差設(shè)為230~260nm、較好是235~255nm、更好是240~250nm且R2的相位差設(shè)為110~140nm、較好是115~135nm、更好是120~130nm的組合下,光軸所成的角度通常為45~69度,較好是51~63度,更好是55~59度。此外,這時激光等入射光為直線偏振光的情況下,入射直線偏振光偏振面與R1的光軸所成的角度通常為+68~+80度、較好為+70~+78度、更好為+72~+76度,與R2的光軸所成的角度通常為+11~+23度、較好為+13~+21度、更好為+15~+19度。通過設(shè)定在上述范圍內(nèi),可以制成偏振光變換功能良好的寬范圍“1/4波片”。
此外,作為使用2塊相位差薄膜、在寬范圍內(nèi)作為“1/4波片”起作用的波片,還較好是使用一塊相位差薄膜使通過上述式(1)定義的波長λ(nm)的光產(chǎn)生λ的相位差、另一塊相位差薄膜使通過上述式(1)定義的波長λ(nm)的光產(chǎn)生λ/4或(3λ)/4的相位差、這2塊相位差薄膜的光軸交差地層合的波片。
在R1的相位差設(shè)為690~750nm、較好是700~740nm、更好是710~730nm且R2的相位差設(shè)為165~195nm、較好是170~190nm、更好是175~185nm的組合下,這時的2塊相位差薄膜各自的光軸所成的角度通常為39~63度,較好是45~57度,更好是49~53度。此外,這時激光等入射光為直線偏振光的情況下,入射直線偏振光偏振面與R1的光軸所成的角度通常為-1~-13度、較好為-3~-11度、更好為-5~-9度,與R2的光軸所成的角度通常為+38~+50度、較好為+40~+48度、更好為+42~+46度。通過設(shè)定在上述范圍內(nèi),可以制成偏振光變換功能良好的寬范圍“1/4波片”。
作為使用2塊相位差薄膜、在寬范圍內(nèi)作為“1/2波片”起作用的波片,較好是使用兩塊相位差薄膜都使通過上述式(1)定義的波長λ(nm)的光產(chǎn)生λ/2的相位差、這2塊相位差薄膜的光軸交叉地層合的波片。
在R1和R2的相位差設(shè)為260~290nm、較好是265~285nm、更好是270~280nm的組合下,這時的2塊相位差薄膜各自的光軸所成的角度通常為33~57度,較好是39~51度,更好是43~47度。此外,這時激光等入射光為直線偏振光的情況下,入射直線偏振光偏振面與R1的光軸所成的角度通常為+15~+27度、較好為+17~+25度、更好為+19~+23度,與R2的光軸所成的角度通常為+59~+71度、較好為+61~+69度、更好為+63~+67度。通過設(shè)定在上述范圍內(nèi),可以制成偏振光變換功能良好的寬范圍“1/2波片”。
此外,在R1和R2的相位差設(shè)為235~265nm、較好是240~260nm、更好是245~255nm的組合下,這時的2塊相位差薄膜各自的光軸所成的角度通常為33~57度,較好是39~51度,更好是43~47度。此外,這時激光等入射光為直線偏振光的情況下,入射直線偏振光偏振面與R1的光軸所成的角度通常為+19~+31度、較好為+21~+29度、更好為+23~+27度,與R2的光軸所成的角度通常為+63~+75度、較好為+65~+73度、更好為+67~+71度。通過設(shè)定在上述范圍內(nèi),可以制成偏振光變換功能良好的寬范圍“1/2波片”。
另外,作為使用2塊相位差薄膜、在寬范圍內(nèi)作為“1/2波片”起作用的波片,還較好是使用一塊相位差薄膜使通過上述式(1)定義的波長λ(nm)的光產(chǎn)生λ的相位差、另一塊相位差薄膜使通過上述式(1)定義的波長λ(nm)的光產(chǎn)生λ/2的相位差、這2塊相位差薄膜的光軸交叉地層合的波片。
在R1的相位差設(shè)為690~750nm、較好是700~740nm、更好是710~730nm且R2的相位差設(shè)為345~375nm、較好是350~370nm、更好是355~365nm的組合下,這時的2塊相位差薄膜各自的光軸所成的角度通常為50~73度,較好是54~67度,更好是59~63度。此外,這時激光等入射光為直線偏振光的情況下,入射直線偏振光偏振面與R1的光軸所成的角度通常為+67~+79度、較好為+69~+77度、更好為+71~+75度,與R2的光軸所成的角度通常為-40~-52度、較好為-42~-50度、更好為-44~-48度。通過設(shè)定在上述范圍內(nèi),可以制成偏振光變換功能良好的寬范圍“1/2波片”。
本發(fā)明的第1種波片為由2塊以上的相位差薄膜構(gòu)成的波片,在激光的透過部分,相位差薄膜之間不粘接,各相位差薄膜之間通常具有間隙。這時的間隙的厚度沒有特別限定,較好是在1mm以下,更好是在0.5mm以下,特別好是在0.1mm以下。這時,為了設(shè)置所述間隙,可以根據(jù)需要在不損害光學(xué)特性的范圍內(nèi)于薄膜之間重疊的面上形成凹凸。這時的薄膜面的表面粗糙度(Rmax)較好是在10μm以下,更好是在5μm以下,特別好是在5~0.1μm,最好是在1~0.1μm。在激光的透過部分相位差薄膜之間存在間隙,則可以將各薄膜中所發(fā)生的使用環(huán)境中的溫度和濕度的變化引起的變形和收縮限制在各薄膜單位中,將相互影響控制到最低限度,能夠從最初開始在長期使用中良好地表現(xiàn)出本發(fā)明的波片的像差特性和相位差的特性。
此外,在激光的透過部分之外的部分,可以通過粘接劑或粘合劑等將相位差薄膜之間進(jìn)行粘接,或者可以僅通過簡單的夾合來進(jìn)行保持,但考慮到可以抑制安裝入機(jī)器時的震動和使用時的震動對各相位差薄膜的光軸的相互關(guān)系的影響,較好是進(jìn)行粘接。相位差薄膜之間進(jìn)行粘接的情況下,可以形成使存在于各相位差薄膜間的間隙中的空氣與外部之間可以自由進(jìn)出的通路。通過設(shè)置所述通路,即使對于使用時的溫度和濕度的變化等環(huán)境變化也穩(wěn)定,可以長期維持良好的特性。
本發(fā)明中所說的“相位差薄膜之間的粘接”除了相位差薄膜之間直接粘接的情況之外,也包括通過間隔物相互粘接的情況。
從防止制造環(huán)境和使用環(huán)境引起的特性下降的角度來看,本發(fā)明的第1種波片較好是用支持體固定。所說波片的固定可以使用市售的粘接劑或粘合劑進(jìn)行,也可以使用栓銷或小螺釘進(jìn)行機(jī)械固定。
支持體的形狀根據(jù)所需的特性和設(shè)計決定,沒有特別限定,在采用激光的透過部分不存在支持體的形狀的情況下,對材質(zhì)沒有特別限制,可以根據(jù)成本、加工性、制造環(huán)境或使用環(huán)境等適當(dāng)選擇材質(zhì),而且與激光的透過部分也具有支持體的情況相比,可以抑制支持體自身具有的像差的影響、固定支持體與相位差薄膜時新產(chǎn)生的像差和相位差的變化的影響,所以是理想的。
采用在激光的透過部分也存在支持體的形狀的情況下,支持體當(dāng)然是需要光學(xué)上透明的,材質(zhì)也限定于玻璃或透明樹脂等。此外,所述情況下較好是光學(xué)上均一的,即不具有雙折射性的支持體。支持體具有雙折射性的情況下,會產(chǎn)生無法獲得所希望的特性、或者即使獲得了也需要細(xì)小的補正的問題。另外,在激光的透過部分,支持體與相位差薄膜較好是不被粘接。特別是在采用相位差薄膜之間通過支持體層合的結(jié)構(gòu)時,如果在激光的透過部分各相位差薄膜與支持體粘接,則會無法得到本發(fā)明的效果。
作為上述在激光的透過部分不存在支持體的形狀的具體例子,可以例舉例如“コ”字型或圓型、或者缺少一處的圓型的支持體,這樣的支持體的厚度通常為0.01~5mm,較好是0.05~3mm,更好是0.05~1mm。如果不到0.01mm,則剛性不足且操作性差,另一方面,如果超過5mm,則作為波片的大小過大,不易使光學(xué)系統(tǒng)裝置小型化。
此外,支持體可以存在于相位差薄膜之間,或存在于各相位差薄膜的一面或兩面、或者層合了的相位差薄膜的一面或兩面。為了在相位差薄膜之間形成穩(wěn)定的間隙,較好是使其作為間隔物存在于相位差薄膜之間。
本發(fā)明的第1種波片中,可以在相位差薄膜的一面或兩面層合防反射膜。
作為防反射膜的形成方法,可以例舉例如以下的方法將氟類共聚物溶解于有機(jī)溶劑,將該溶液使用棒式涂布器等通過流延法等涂布形成在上述相位差薄膜上,加熱使其固化。加熱溫度通常為80~165℃,較好是100~150℃,加熱時間通常為10分鐘~3小時,較好是30分鐘~2小時。
防反射膜的厚度通常為5~2000nm,較好是10~1000nm,更好是50~200nm。如果不到5nm,則無法發(fā)揮防反射的效果,另一方面,如果超過2000nm,則涂膜的厚度容易不均,外觀等變差,所以是不理想的。
此外,還可以使用蒸鍍法或濺射法設(shè)置鋁、鎂或硅等的透明無機(jī)氧化物的被覆層來形成防反射膜。
采用所述無機(jī)類防反射膜的情況下,透明無機(jī)氧化物被覆層的厚度設(shè)定為特定光波長的1/4。另外,通過多層層合所述透明無機(jī)氧化物被覆層,可以進(jìn)一步提高防反射性能。
本發(fā)明的第1種波片中,作為用于相位差薄膜之間或相位差薄膜與支持體的粘接的粘接劑或粘合劑,可以適當(dāng)選自天然橡膠類、合成橡膠、乙酸乙烯/氯乙烯共聚物類、硅類、聚乙烯醚類、丙烯酸類、改性聚烯烴類、環(huán)氧類或氨基甲酸酯類等的公知的試劑。其中,丙烯酸類的粘接劑與被粘接物的粘合性良好,可以優(yōu)選地使用。粘接時,可以對相位差薄膜和支持體的表面進(jìn)行電暈處理、等離子處理、偶合劑處理或增粘涂層處理等基底處理。
使用粘接劑或粘合劑時粘接劑層或粘合劑層的厚度較好是1μm~100μm,更好是2μm~70μm,特別好是3μm~50μm,最好是4μm~30μm。粘接劑層或粘合劑層的厚度設(shè)定在該范圍內(nèi),則不僅容易獲得良好的像差和相位差特性,而且可以長期保持穩(wěn)定。
此外,本發(fā)明的第1種波片的面內(nèi)像差(透射波像差)當(dāng)然是越小越好,通常在50(mλ)以內(nèi),較好是在30(mλ)以內(nèi),更好是在20(mλ)以內(nèi),波片的面內(nèi)像差設(shè)定在上述范圍內(nèi),則在良好的S/N比和允許的失真范圍內(nèi),所以是理想的。在這里,λ表示透射光的波長,使用一般所用的激光的波長。
本發(fā)明的第1種波片的異物數(shù)較好是盡可能地少,粒徑10μm以上的異物通常在5(個/mm2)以下,較好是在1(個/mm2)以下,更好是在0(個/mm2)以下。如果波片中存在的10μm以上的異物的數(shù)量超過5(個/mm2),則噪聲信號多,S/N比小,所以是不理想的。在這里,波片中的異物包括使激光的透射下降的異物和激光的行進(jìn)方向由于該異物的存在而大幅改變的異物。前者的例子可以例舉污垢或塵土、樹脂的燒傷和金屬粉末、礦物等的粉末等,后者的例子可以例舉其它樹脂的沾污或折射率不同的透明物質(zhì)等。
本發(fā)明的第1種波片中,為了根據(jù)噪聲減低等的需要阻斷或降低所希望的波長之外的光的透過,可以進(jìn)行使用公知的著色劑等的著色。
本發(fā)明的第1種波片中,除了在激光的透過部位不使相位差薄膜之間粘接之外,可以采用以往公知的方法進(jìn)行制造。
本發(fā)明的第1種波片中,2塊以上的相位差薄膜之間在激光的透過部位不粘接,各相位差薄膜之間具有間隙,另外根據(jù)需要除激光的透過部分之外的部分以支持體固定,因此通過使用本發(fā)明的波片可以制造長期耐久性良好的、高性能的光學(xué)信息記錄·再生裝置。
本發(fā)明的第2種波片是至少層合了2塊相位差薄膜、在該層合的相位差薄膜的至少一面上層合玻璃基板的波片,相位差薄膜之間及相位差薄膜與玻璃基板通過選自下述粘接劑(A)和(B)、且各自不同的粘接劑層合固定。本發(fā)明中,較好是在層合了的相位差薄膜的兩面層合玻璃基板(由2塊玻璃基板夾住層合了的相位差薄膜的結(jié)構(gòu)),相位差薄膜之間用粘接劑(A)層合固定,相位差薄膜與玻璃基板用粘接劑(B)固定。
作為本發(fā)明的第2種波片中所使用的玻璃基板,較好是實質(zhì)上不具有雙折射的基板。如果透明支持體具有雙折射,則作為波片的特性受到影響,所以是不理想的。此外,對玻璃基板的形狀沒有特別限定,可以是平板狀,也可以是格子狀或棱柱形狀等具有光學(xué)功能的形狀,此外,厚度通常為0.01~5mm,較好是0.05~3mm,更好是0.05~1mm。如果不到0.01mm,則剛性不足且操作性差,另一方面,如果超過5mm,則作為波片的大小過大,不易使光學(xué)系統(tǒng)裝置小型化。
本發(fā)明的第2種波片中,可以在玻璃基板的一面或兩面以上述第1種波片同樣的方法層合同樣厚度的防反射膜。
作為防反射膜的形成方法,可以例舉例如以下的方法將氟類共聚物溶解于有機(jī)溶劑,將該溶液使用棒式涂布器等通過流延法等涂布形成在上述薄膜、片、相位差片等上,使用壓力機(jī)加熱使其固化。加熱溫度通常為80~165℃,較好是100~150℃,加熱時間通常為10分鐘~3小時,較好是30分鐘~2小時。
防反射膜的厚度通常為5~2000nm,較好是10~1000nm,更好是50~200nm。如果不到5nm,則無法發(fā)揮防反射的效果,另一方面,如果超過2000nm,則涂膜的厚度容易不均,外觀等變差,所以是不理想的。
此外,還可以使用蒸鍍法或濺射法設(shè)置鋁、鎂或硅等的透明無機(jī)氧化物的被覆層來形成防反射膜。
采用所述無機(jī)類防反射膜的情況下,透明無機(jī)氧化物被覆層的厚度設(shè)定為特定光波長的1/4。另外,通過多層層合所述透明無機(jī)氧化物被覆層,可以進(jìn)一步提高防反射性能。
本發(fā)明的第2種波片中,用于相位差薄膜之間的層合固定的粘接劑(粘接劑(A))可以選自天然橡膠類、合成橡膠、乙酸乙烯/氯乙烯共聚物類、硅類、聚乙烯醚類、丙烯酸類、改性聚烯烴類、環(huán)氧類或氨基甲酸酯類等的公知的粘接劑中具有后述特性的粘接劑。其中,丙烯酸類的粘接劑與被粘接物的粘合性良好,可以優(yōu)選地使用。
為了得到初始特性良好、不易受使用環(huán)境和制造環(huán)境的影響、長期可靠性良好的波片,粘接劑(A)的玻璃化溫度、即干燥或固化狀態(tài)下的粘接劑(A)的動態(tài)粘彈性測定(測定頻率1Hz)下的tanδ(損失正切)的峰值溫度需要在0℃以下,較好是在-20℃以下,更好是在-40℃以下。
對于粘接劑的玻璃化溫度,例如在采用丙烯酸類粘接劑的情況下,通過適當(dāng)選擇所含的丙烯酸類聚合物或丙烯酸類單體來進(jìn)行控制。即,丙烯酸類單體根據(jù)其分子中的雙鍵個數(shù)被分為單官能團(tuán)、二官能團(tuán)、多官能團(tuán),一般大量使用單官能團(tuán)的丙烯酸類單體的粘接劑的玻璃化溫度低,大量使用多官能團(tuán)的丙烯酸類單體的粘接劑的玻璃化溫度高,因此通過調(diào)節(jié)聚合形成摻入粘接劑的丙烯酸類聚合物時所使用的丙烯酸類單體的種類和量、或者調(diào)節(jié)摻入粘接劑的丙烯酸類單體的種類和量,可以獲得目標(biāo)玻璃化溫度的粘接劑。
此外,粘接劑(A)在干燥或固化了的狀態(tài)下的室溫(23℃)下的楊氏模量(JIS Z1702、3號啞鈴、拉伸速度10mm/分鐘時的值)需要在10MPa以下,較好是在5MPa以下,更好是在2MPa以下。
層合固定時,可以對各相位差薄膜的表面進(jìn)行電暈處理、等離子處理、偶合劑處理或增粘涂層處理等基底處理。
本發(fā)明的第2種波片中,用于粘接相位差薄膜與玻璃基板的粘接劑(粘接劑(B))可以選自天然橡膠類、合成橡膠、乙酸乙烯/氯乙烯共聚物類、硅類、聚乙烯醚類、丙烯酸類、改性聚烯烴類、環(huán)氧類或氨基甲酸酯類等的公知的粘接劑中具有后述特性的粘接劑。其中,丙烯酸類的粘接劑與被粘接物的粘合性良好,可以優(yōu)選地使用。
為了得到初始特性良好、不易受使用環(huán)境和制造環(huán)境的影響、長期可靠性良好的波片,粘接劑(B)的玻璃化溫度、即干燥或固化狀態(tài)下的粘接劑(B)的動態(tài)粘彈性測定(測定頻率1Hz)下的tanδ(損失正切)的峰值溫度(玻璃化溫度)需要在40℃以上,較好是在60℃以上,更好是在80℃以上。在這里,粘接劑(B)的峰值溫度存在2個以上的情況下,采用高溫側(cè)的峰值溫度。此外,這時的高溫側(cè)的tanδ的峰面積相對于整個tanδ的峰面積較好是在10%以上,更好是在30%以上,特別好是在50%以上。
此外,粘接劑(B)在干燥或固化了的狀態(tài)下的室溫(23℃)下的楊氏模量(JIS Z1702、3號啞鈴、拉伸速度10mm/分鐘時的值)需要大于30MPa以下,較好是在50MPa以上,更好是在70MPa以上。
此外,粘接劑(B)和粘接劑(A)的玻璃化溫度的差值理想的是在60℃以上,較好是在80℃以上,更好是在100℃以上。
另外,23℃下的粘接劑(B)和粘接劑(A)的楊氏模量的差值理想的是在40MPa以上,較好是在50MPa以上,更好是在60MPa以上。
粘接固定時,可以對相位差薄膜和玻璃基板的表面進(jìn)行電暈處理、等離子處理、偶合劑處理或增粘涂層處理等基底處理。
通過在相位差薄膜之間的層合和相位差薄膜與玻璃之間的層合中,組合上述粘接劑(A)和粘接劑(B)使用,可以減小波片的面內(nèi)像差的變化量,得到不易受使用環(huán)境和制造環(huán)境的影響、長期可靠性良好的波片。
其原因并不清楚,但推測是由于通過使用硬的粘接劑(B)可以防止來自波片的外部的應(yīng)力引起的變形,而且對于溫度變化時產(chǎn)生的變形,通過使用軟的粘接劑(A),兩者被平衡地緩和。
作為丙烯酸類的粘接劑,可以例舉例如含有至少含1種丙烯酸類單體(丙烯酸酯化合物)的單體組合物的聚合物與溶劑的組合物、含有至少1種丙烯酸酯化合物與固化劑的組合物、含有上述聚合物和至少1種丙烯酸酯化合物以及固化劑的組合物等,但本發(fā)明并不局限于這些例子。在這里,丙烯酸酯化合物在分子內(nèi)至少具有一個(甲基)丙烯?;梢岳e例如單官能團(tuán)(甲基)丙烯酸酯化合物、多官能團(tuán)(甲基)丙烯酸酯化合物。
作為單官能團(tuán)(甲基)丙烯酸酯化合物的具體例子,可以例舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂基酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基)丙烯酸異十八酯等(甲基)丙烯酸烷基酯類;(甲基)丙烯酸羥乙基酯、(甲基)丙烯酸羥丙基酯、(甲基)丙烯酸羥丁基酯等(甲基)丙烯酸羥烷基酯;(甲基)丙烯酸苯氧基乙基酯、2-羥基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸苯氧基烷基酯類;(甲基)丙烯酸甲氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸丙氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸甲氧基丁基酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯類;聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯類;聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯等聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯類;(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、4-丁基環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊基酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯基酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊二烯基酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸三環(huán)癸基酯等(甲基)丙烯酸環(huán)烷基酯類;(甲基)丙烯酸芐酯;(甲基)丙烯酸四氫糠基酯等。
這些單官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以1種單獨使用,或2種以上混合使用。
此外,作為多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的具體例子,可以例舉二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、四甘醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等烷撐二醇(甲基)丙烯酸酯類;
三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三羥乙基三(甲基)丙烯酸酯、雙三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、羥基三甲基乙酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等多元醇的多(甲基)丙烯酸酯類;三聚異氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥乙基)三聚異氰酸酯二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥乙基)三聚異氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯等三聚異氰酸酯的多(甲基)丙烯酸酯類;三環(huán)亞癸基二甲基二(甲基)丙烯酸酯(トリシクロデカンジイルジメチルジ(メタ)ァクリレ一ト)等環(huán)烷的多(甲基)丙烯酸酯類;雙酚A的環(huán)氧乙烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A的環(huán)氧丙烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A的烯化氧加成物的二(甲基)丙烯酸酯、氫化雙酚A的環(huán)氧乙烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯、氫化雙酚A的環(huán)氧丙烷加成物的二(甲基)丙烯酸酯、氫化雙酚A的烯化氧加成物的二(甲基)丙烯酸酯、由雙酚A二縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸得到的(甲基)丙烯酸酯等雙酚A的(甲基)丙烯酸酯類;3,3,4,4,5,5,6,6-八氟辛烷二(甲基)丙烯酸酯、3-(2-全氟己基)乙氧基-1,2-二(甲基)丙烯酰丙烷、N-正丙基-N-2,3-二(甲基)丙烯酰丙基全氟辛基磺酰胺等含氟類(甲基)丙烯酸酯等。
這些多官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以1種單獨使用,或2種以上混合使用。
粘接劑(A)和粘接劑(B)的粘接強度必須保證在處理中不容易剝離。作為粘接強度的具體值,對于粘接劑(A),2塊相位差薄膜相互粘接時的90度剝離力較好是在0.5N/cm2以上,更好是在1N/cm2以上,最好是在3N/cm2以上,對于粘接劑(B),相位差薄膜與玻璃基材粘接時的90度剝離力較好是在0.5N/cm2以上,更好是在1N/cm2以上,最好是在3N/cm2以上。如果粘接強度小于0.5N/cm2,則會由于處理時的沖擊而剝離,或者粘接的層之間發(fā)生錯位,所以是不理想的。
粘接劑(A)和粘接劑(B)的厚度只要是可以確保上述粘接強度的厚度,沒有特別限定,通常為1μm~100μm,較好是2μm~70μm,更好是3μm~50μm,最好是4μm~30μm。如果粘接劑(A)和粘接劑(B)的厚度大于100μm,則波片的厚度過厚,光透過率等光學(xué)特性會出現(xiàn)問題,或者處理時會不方便。此外,厚度不到1μm時,會無法確保粘接強度。
相位差薄膜的折射率與進(jìn)行相位差薄膜之間的粘接的粘接劑的折射率的差值較好是在0.20以內(nèi),更好是在0.15以內(nèi),特別好是在0.10以內(nèi),最好是在0.05以內(nèi),此外,相位差薄膜的折射率與粘接玻璃基板的粘接劑的折射率的差值較好是在0.20以內(nèi),更好是在0.15以內(nèi),特別好是在0.10以內(nèi),最好是在0.05以內(nèi)。另外,相位差薄膜的折射率與玻璃基板的折射率的差值較好是在0.20以內(nèi),更好是在0.15以內(nèi),特別好是在0.10以內(nèi),最好是在0.05以內(nèi),折射率差值設(shè)定在該范圍內(nèi),則可以將透射光由于反射而造成的損失控制到最低限度,所以是理想的。
此外,本發(fā)明的第2種波片的面內(nèi)像差(透射波像差)當(dāng)然是越小越好,通常在50(mλ)以內(nèi),較好是在30(mλ)以內(nèi),更好是在20(mλ)以內(nèi),波片的面內(nèi)像差設(shè)定在上述范圍內(nèi),則在良好的S/N比和允許的失真范圍內(nèi),所以是理想的。在這里,λ表示透射光的波長,使用一般所用的激光的波長。
本發(fā)明的第2種波片的異物數(shù)較好是盡可能地少,粒徑10μm以上的異物通常在10(個/mm2)以下,較好是在5(個/mm2)以下,較好是在1(個/mm2)以下。如果波片中存在的10μm以上的異物的數(shù)量超過10(個/mm2),則噪聲信號多,S/N比小,所以是不理想的。在這里,波片中的異物包括使激光的透射下降的異物和激光的行進(jìn)方向由于該異物的存在而大幅改變的異物。前者的例子可以例舉污垢或塵土、樹脂的燒傷和金屬粉末、礦物等的粉末等,后者的例子可以例舉其它樹脂的沾污或折射率不同的透明物質(zhì)等。
本發(fā)明的第2種波片中,為了根據(jù)噪聲減低等的需要阻斷或降低所希望的波長之外的光的透過,可以進(jìn)行使用公知的著色劑等的著色。
本發(fā)明的第2種波片中,除了在相位差薄膜之間和相位差薄膜與玻璃基板的層合固定中使用選自粘接劑(A)、(B)而且各自不同的粘接劑之外,可以采用以往公知的方法進(jìn)行制造。
本發(fā)明的第2種波片是通過粘接劑層合了至少2塊相位差薄膜、在該層合的相位差薄膜的至少一面上層合玻璃基板的波片,相位差薄膜之間及相位差薄膜與玻璃基板通過選自粘接劑(A)和粘接劑(B)而且各自不同的粘接劑層合固定,因此可以長期維持初始特性。作為相位差薄膜,特別好是將環(huán)烯類樹脂薄膜拉伸定向得到的薄膜。如果使用這樣的本發(fā)明的波片,則可以制造可以長期維持性能的高耐久性的光學(xué)信息記錄再生裝置和液晶投影儀裝置。
以下,例舉實施例,對本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行具體說明,但本發(fā)明并不受到這些實施例的任何限定。實施例中的份和%在沒有特別說明的情況下為重量份和重量%。此外,實施例中的各種試驗·測定如下進(jìn)行。
固有粘度〔η〕inh溶劑使用三氯甲烷或環(huán)己烷,以0.5g/dl的聚合物濃度在30.0℃的條件下用烏伯勞德粘度計進(jìn)行測定。
凝膠含量在25℃的溫度下,將50g加氫(共)聚合物溶解于三氯甲烷,濃度為1%,將該溶液用預(yù)先測定了重量的孔徑0.5μm的膜濾器〔ァドバンテツク東洋株式會社〕進(jìn)行過濾,將過濾后的濾器干燥后,由其重量的增加量算出凝膠含量。
氫化率對于加氫均聚物,測定500MHz、1H-NMR,由酯基的甲基氫與烯烴類氫的各自的吸收強度的比值、或者烷烴類氫與烯烴類氫的各自的吸收強度的比值測定氫化率。此外,對于加氫共聚物,比較聚合后的共聚物的1H-NMR吸收與氫化后的加氫共聚物的該值來算出。
樹脂的玻璃化溫度通過掃描熱量計(DSC)在氮氣氣氛下以10℃/min的升溫速度進(jìn)行測定。膜的厚度使用キ一エンス株式會社制、激光聚焦位移計LT-8010進(jìn)行測定。
面內(nèi)像差使用富士寫真光機(jī)株式會社制、小口徑激光干涉計R10,對5mmφ的范圍使用波長650nm的激光測定透射波像差。
相位差值使用王子計測機(jī)器株式會社制、KOBRA-21ADH,以480、550、590、630、750nm的波長進(jìn)行測定,對該波長以外的部分用上述波長下的相位差值通過柯西(Cauchy)的色散公式算出。
高溫高濕試驗將エスペツク株式會社制、環(huán)境試驗機(jī)設(shè)定為95℃、95%RH。放入槽內(nèi)1000小時后取出,進(jìn)行目視觀察、相位差值的測定、面內(nèi)像差的測定。
粘接劑的玻璃化溫度(tanδ峰值溫度)使用オリエンテツク公司制動態(tài)粘彈性譜儀(Rheovibron)(型號DDV-01FP),準(zhǔn)備粘接劑的長方形試驗片(5mm×7cm),在-100~150℃的溫度范圍、1Hz的頻率下進(jìn)行測定。峰值存在2種以上的情況下,將高溫側(cè)的值作為峰值溫度(玻璃化溫度)。
玻璃化溫度在室溫以下的情況下,在先用單體對tanδ峰值溫度進(jìn)行確認(rèn)了的基材(JSR株式會社制ARTON,厚10μm)上以1mm的厚度涂布并測定,從而確認(rèn)來自于粘接劑的tanδ峰值溫度。
粘接劑的楊氏模量使用インストロン株式會社制拉伸試驗機(jī),準(zhǔn)備粘接劑的3號啞鈴,按照J(rèn)IS-Z1702在23℃下進(jìn)行測定。拉伸速度設(shè)為10mm/分鐘。
玻璃化溫度在室溫以下的情況下,將預(yù)先將粘接劑涂布在PET基材上得到的樣品制成3號啞鈴形狀,在要測定前除去PET基材,暴露受檢部分,進(jìn)行拉伸試驗。
<合成例1>
將250份8-甲基-8-甲氧羰基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯(特定單體)、18份1-己烯(分子量調(diào)節(jié)劑)和750份甲苯(開環(huán)聚合反應(yīng)用溶劑)加入氮氣置換了的反應(yīng)容器內(nèi),將該溶液加熱到60℃。接著,向反應(yīng)容器內(nèi)的溶液中添加0.62份作為聚合催化劑的三乙基鋁(1.5摩爾/升)的甲苯溶液和3.7份用叔丁醇和甲醇改性了的六氯化鎢(叔丁醇∶甲醇∶鎢=0.35摩爾∶0.3摩爾∶1摩爾)的甲苯溶液(濃度0.05摩爾/升),通過將該體系在80℃下加熱攪拌3小時,使其進(jìn)行開環(huán)共聚反應(yīng),得到開環(huán)共聚物溶液。該聚合反應(yīng)中聚合轉(zhuǎn)化率為97%,對于得到的開環(huán)聚合物在30℃的三氯甲烷中測定的固有粘度(ηinh)為0.75dl/g。
將4000份這樣得到的開環(huán)聚合物溶液放入高壓釜中,向該開環(huán)聚合物溶液中添加0.48份RuHCl(CO)[P(C6H5)3]3,在氫氣壓100kg/cm2、反應(yīng)溫度165℃的條件下加熱攪拌3小時,進(jìn)行加氫反應(yīng)。
將得到的反應(yīng)溶液(加氫聚合物溶液)冷卻后,去除氫氣的加壓。將該反應(yīng)溶液注入大量的甲醇中,分離回收凝固物,將其干燥,得到加氫聚合物(以下稱作“樹脂A”)。
對這樣得到的樹脂A用1H-NMR測定加氫率,結(jié)果為99.9%。此外,對該樹脂通過DSC法測定玻璃化溫度(Tg),結(jié)果為165℃。此外,對該樹脂用GPC法(溶劑四氫呋喃)測定換算成聚苯乙烯的數(shù)均分子量(Mn)和重均分子量(Mw),結(jié)果Mn為32000,Mw為137000,分子量分布(Mw/Mn)為4.29。此外,對該樹脂測定23℃下的飽和吸水率,結(jié)果為0.3%。此外,測定SP值,結(jié)果為19(MPa1/2)。此外,對該樹脂在30℃的三氯甲烷中測定固有粘度(ηinh),結(jié)果為0.78dl/g。此外,凝膠含量為0.4%。
<合成例2>
除了使用215份8-甲基-8-甲氧羰基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯作為特定單體、使用35份二環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、1-己烯(分子量調(diào)節(jié)劑)的添加量定為18份之外,與合成例1同樣地操作,得到加氫聚合物。得到的加氫聚合物(以下稱作“樹脂B”)的加氫率,結(jié)果為99.9%。此外,對該樹脂通過DSC法測定玻璃化溫度(Tg),結(jié)果為125℃。此外,對該樹脂用GPC法(溶劑四氫呋喃)測定換算成聚苯乙烯的數(shù)均分子量(Mn)和重均分子量(Mw),結(jié)果Mn為46000,Mw為190000,分子量分布(Mw/Mn)為4.15。此外,對該樹脂測定23℃下的飽和吸水率,結(jié)果為0.18%。此外,測定SP值,結(jié)果為19(MPa1/2)。此外,對該樹脂在30℃的三氯甲烷中測定固有粘度(ηinh),結(jié)果為0.69dl/g。此外,凝膠含量為0.2%。
<合成例3>
除了使用225份8-亞乙基四環(huán)[4.4.0.12,5.17,10]-3-十二碳烯作為特定單體、1-己烯(分子量調(diào)節(jié)劑)的添加量定為30份、使用環(huán)己烷代替甲苯作為開環(huán)聚合反應(yīng)用溶劑之外,與合成例1同樣地操作,得到加氫聚合物。得到的加氫聚合物(以下稱作“樹脂C”)的加氫率,結(jié)果為99.9%。此外,對該樹脂通過DSC法測定玻璃化溫度(Tg),結(jié)果為138℃。此外,對該樹脂用GPC法(溶劑環(huán)己烷)測定換算成聚苯乙烯的數(shù)均分子量(Mn)和重均分子量(Mw),結(jié)果Mn為50000,Mw為190000,分子量分布(Mw/Mn)為3.80。此外,對該樹脂測定23℃下的飽和吸水率,結(jié)果為0.01%。此外,測定SP值,結(jié)果為17(MPa1/2)。此外,對該樹脂在30℃的環(huán)己烷中測定固有粘度(ηinh),結(jié)果為0.72dl/g。此外,凝膠含量為0.4%。
<薄膜制造例1>
將樹脂A溶解于甲苯,濃度為30%(室溫下的溶液粘度為30000mPa·S),用井上金屬工業(yè)制INVEX實驗室涂布機(jī)(lab coater)涂布在用丙烯酸類進(jìn)行了親水化(易粘接)的表面處理的厚100μm的PET薄膜(東レ制,ルミラ一U94)上,使干燥后的膜厚為100μm,將其在50℃干燥一次后,再于90℃干燥一次。得到從PET薄膜剝離的樹脂薄膜A。得到的薄膜的殘留溶劑量為0.5%。
通過以下方法求得該薄膜的光彈性系數(shù)(Cp)和應(yīng)力光學(xué)系數(shù)(CR)。具體來說,光彈性系數(shù)(Cp)由對長方形的薄膜樣本在室溫(25℃)下施加多種一定的荷重而產(chǎn)生的相位差與這時樣本受到的應(yīng)力來計算得到。對于應(yīng)力光學(xué)系數(shù)(CR),使用薄膜狀樣本在Tg以上的溫度下施加多種一定的荷重,在伸長數(shù)個百分比的狀態(tài)下慢慢冷卻,測定回復(fù)到室溫后所產(chǎn)生的相位差,由所施加的應(yīng)力來計算。結(jié)果分別為Cp=4(×10-12Pa-1),CR=1750(×10-12Pa-1)。
樹脂薄膜A的特性值示于表1。
<薄膜制造例2>
使用樹脂B,與薄膜制造例1同樣地進(jìn)行操作,得到樹脂薄膜B。得到的樹脂薄膜B的殘留溶劑量為0.5%,光彈性系數(shù)(Cp)和應(yīng)力光學(xué)系數(shù)(CR)分別為Cp=9(×10-12Pa-1),CR=2350(×10-12Pa-1)。
樹脂薄膜B的特性值示于表1。
<薄膜制造例3>
除了使用樹脂C、使用環(huán)己烷作為溶劑之外,與薄膜制造例1同樣地進(jìn)行操作,得到樹脂薄膜C。得到的樹脂薄膜C的殘留溶劑量為0.4%,光彈性系數(shù)(Cp)和應(yīng)力光學(xué)系數(shù)(CR)分別為Cp=4(×10-12Pa-1),CR=1950(×10-12Pa-1)。
樹脂薄膜C的特性值示于表1。
<實施例1>
將上述樹脂薄膜A在拉幅機(jī)內(nèi)加熱至比Tg高出10℃的175℃,以400%/分鐘的拉伸速度單軸拉伸至1.4倍后,在110℃的氣氛下保持該狀態(tài)1分鐘,然后冷卻至室溫并取出后,可以得到厚度為89μm、波長655nm下的相位差為160nm的相位差薄膜A-1。此外,將上述樹脂薄膜A在拉幅機(jī)內(nèi)加熱至比Tg高出10℃的175℃,以400%/分鐘的拉伸速度單軸拉伸至2.1倍后,在110℃的氣氛下保持該狀態(tài)1分鐘,然后冷卻至室溫并取出后,可以得到厚度為81μm、波長655nm下的相位差為330nm的相位差薄膜A-2。各薄膜表面的表面粗糙度(Rmax)確認(rèn)為0.1μm。
得到這些相位差薄膜A-1和A-2。各薄膜表面的表面粗糙度(Rmax)確認(rèn)為0.1μm。
將這些相位差薄膜A-1和A-2切割成直徑10mm的圓形,并且在圓周部分以1mm的粘接寬度用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(住友スリ一エム株式會社制,8142)進(jìn)行粘合,使各光軸呈60°。這時,在粘接部位的一部分以約1mm的寬度制作不帶有上述粘接劑的部分作為排空氣孔,得到波片A。本波片A示于圖1。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片A中的粒徑10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。另外,確認(rèn)了波片A的面內(nèi)像差,結(jié)果為18mλ。對該波片A進(jìn)行了高溫高濕試驗,確認(rèn)了相位差值的變化量在3%以內(nèi),面內(nèi)像差的變化量也在5mλ以下,也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,維持了良好的特性。
<實施例2>
使用樹脂薄膜B,除了拉伸條件設(shè)為拉伸倍數(shù)1.3倍、加熱溫度130℃之外,與實施例1同樣地進(jìn)行操作,得到厚度為89μm、波長655nm下的相位差為275nm的相位差薄膜B-1。薄膜表面的表面粗糙度(Rmax)確認(rèn)為0.1μm。
將2塊該相位差薄膜B-1切割成直徑10mm的圓形,并且在圓周部分以1mm的粘接寬度用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(住友スリ一エム株式會社制,8142)進(jìn)行粘合,使各光軸呈45°。這時,在粘接部位的一部分以約1mm的寬度制作不帶有上述粘接劑的部分作為排空氣孔。另外,在所述層合了的相位差薄膜的一面使用丙烯酸類粘接劑(住友スリ一エム株式會社制,8142)粘合將樹脂A注塑成形得到的厚1mm的環(huán)形圓盤狀支持體,得到波片B。本波片B示于圖1。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片B中的粒徑10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。另外,確認(rèn)了波片B的面內(nèi)像差,結(jié)果為12mλ。對該波片B進(jìn)行了高溫高濕試驗,確認(rèn)了相位差值的變化量在3%以內(nèi),面內(nèi)像差的變化量也在5mλ以下,也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,維持了良好的特性。
<實施例3>
使用樹脂薄膜C,除了拉伸條件設(shè)為拉伸倍數(shù)1.08倍、加熱溫度148℃之外,與實施例1同樣地進(jìn)行操作,得到厚度為96μm、波長655nm下的相位差為125nm的相位差薄膜C-1。此外,使用樹脂薄膜C,除了拉伸條件設(shè)為拉伸倍數(shù)1.18倍、加熱溫度148℃之外,與實施例1同樣地進(jìn)行操作,得到厚度為91μm、波長655nm下的相位差為250nm的相位差薄膜C-2。薄膜表面的表面粗糙度(Rmax)確認(rèn)為0.1μm。
將這些相位差薄膜C-1和C-2與實施例1同樣地進(jìn)行操作,得到波片C,使各光軸呈55°。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片C中的粒徑10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。另外,確認(rèn)了波片C的面內(nèi)像差,結(jié)果為16mλ。對該波片C進(jìn)行了高溫高濕試驗,確認(rèn)了相位差值的變化量在3%以內(nèi),面內(nèi)像差的變化量也在5mλ以下,也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,維持了良好的特性。
<比較例1>
除了在薄膜的整面設(shè)置厚10μm的粘接劑層、將薄膜之間粘接之外,與實施例1同樣地進(jìn)行操作,得到波片D。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片D中的粒徑10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。另外,確認(rèn)了波片D的面內(nèi)像差,結(jié)果為24mλ。對該波片D進(jìn)行了高溫高濕試驗,明確了相位差值的變化量在3%以內(nèi),也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,但面內(nèi)像差的變化量為18mλ,作為波片的特性可能會出現(xiàn)問題。
<實施例4>
與實施例1同樣地進(jìn)行操作,得到相位差薄膜A-1和A-2。
將這些相位差薄膜A-1和A-2用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(住友スリ一エム株式會社制,8142)進(jìn)行粘合,使各光軸呈60°,再在粘合了的薄膜的兩面用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(協(xié)立化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制,XVL-90)層合厚250μm的玻璃板,得到波片E。在這里,作為粘接劑(A)使用的住友スリ一エム株式會社制8142的tan δ峰值溫度為-63℃,楊氏模量為0.6MPa,作為粘接劑(B)使用的協(xié)立化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制XVL-90的tanδ峰值溫度為61℃,楊氏模量為75MPa。
測定波片E的相位差,結(jié)果655nm下的相位差為161nm,785nm下的相位差為195nm。因此,確認(rèn)波片E在寬范圍內(nèi)作為“1/4波片”起作用。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片E中的粒徑10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。
另外,確認(rèn)了波片E的面內(nèi)像差,結(jié)果為18mλ。
對該波片E進(jìn)行了高溫高濕試驗,確認(rèn)了相位差值的變化量在3%以內(nèi),面內(nèi)像差的變化量也在5mλ以下,也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,維持了良好的特性。
<實施例5>
與實施例2同樣地進(jìn)行操作,得到相位差薄膜B-1。
將2塊該相位差薄膜B-1用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(住友スリ一エム株式會社制,8142)進(jìn)行粘合,使各光軸呈45°,再在粘合了的薄膜的兩面用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(協(xié)立化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制,XVL-90)層合厚250μm的玻璃板,得到波片F(xiàn)。
測定波片F(xiàn)的相位差,結(jié)果500nm下的相位差為246nm,785nm下的相位差為395nm。因此,確認(rèn)波片F(xiàn)在寬范圍作為“1/2波片”起作用。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片F(xiàn)中的粒徑10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。
另外,確認(rèn)了波片F(xiàn)的面內(nèi)像差,結(jié)果為15mλ。
對該波片F(xiàn)進(jìn)行了高溫高濕試驗,確認(rèn)了相位差值的變化量在3%以內(nèi),面內(nèi)像差的變化量也在5mλ以下,也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,維持了良好的特性。
<實施例6>
與實施例3同樣地進(jìn)行操作,得到相位差薄膜C-1和C-2。
將這些相位差薄膜C-1和C-2用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(住友スリ一エム株式會社制,8142)進(jìn)行粘合,使各光軸呈55°,再在粘合了的薄膜的兩面用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(協(xié)立化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制,XVL-90)層合厚250μm的玻璃板,得到波片G。
測定波片G的相位差,結(jié)果405nm下的相位差為102nm,655nm下的相位差為165nm。因此,確認(rèn)波片G在寬范圍內(nèi)作為“1/4波片”起作用。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片G中的粒徑10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。
另外,確認(rèn)了波片G的面內(nèi)像差,結(jié)果為35mλ。
對該波片G進(jìn)行了高溫高濕試驗,確認(rèn)了相位差值的變化量在3%以內(nèi),面內(nèi)像差的變化量也在5mλ以下,也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,維持了良好的特性。
<實施例7>
將2塊相位差薄膜C-2用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(協(xié)立化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制,XVL-90)進(jìn)行粘合,使各光軸呈40°,再在粘合了的薄膜的一面用厚20μm的丙烯酸類粘接劑(住友スリ一エム株式會社制,8142)層合厚250μm的玻璃板,得到波片H。
測定波片H的相位差,結(jié)果405nm下的相位差為199nm,655nm下的相位差為325nm。因此,確認(rèn)波片H在寬范圍內(nèi)作為“1/2波片”起作用。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片H中的粒徑10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。
另外,確認(rèn)了波片H的面內(nèi)像差,結(jié)果為17mλ。
對該波片H進(jìn)行了高溫高濕試驗,確認(rèn)了相位差值的變化量在3%以內(nèi),面內(nèi)像差的變化量也在5mλ以下,也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,維持了良好的特性。
<實施例8>
使用樹脂薄膜B,除了拉伸條件設(shè)為拉伸倍數(shù)1.92倍、加熱溫度148℃之外,與實施例1同樣地進(jìn)行操作,得到厚度為70μm、波長655nm下的相位差為710nm的相位差薄膜B-2。此外,使用樹脂薄膜A,除了拉伸條件設(shè)為拉伸倍數(shù)1.42倍之外,與實施例1同樣地進(jìn)行操作,得到厚度為90μm、波長655nm下的相位差為175nm的相位差薄膜A-3。將這些相位差薄膜B-2和A-3用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(協(xié)立化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制,XVL-90)進(jìn)行粘合,使各光軸呈50°,再在粘合了的薄膜的一面用厚20μm的丙烯酸類粘接劑(住友スリ一エム株式會社制,8142)層合厚250μm的玻璃板,得到波片I。
測定波片I的相位差,結(jié)果655nm下的相位差為164nm,785nm下的相位差為196nm。因此,確認(rèn)波片I在寬范圍內(nèi)作為“1/4波片”起作用。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片I中的粒徑10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。
另外,確認(rèn)了波片I的面內(nèi)像差,結(jié)果為32mλ。
對該波片I進(jìn)行了高溫高濕試驗,確認(rèn)了相位差值的變化量在3%以內(nèi),面內(nèi)像差的變化量也在5mλ以下,也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,維持了良好的特性。
<實施例9>
使用樹脂薄膜B,除了拉伸條件設(shè)為拉伸倍數(shù)1.58倍、加熱溫度148℃之外,與實施例1同樣地進(jìn)行操作,得到厚度為87μm、波長655nm下的相位差為355nm的相位差薄膜B-3。
將相位差薄膜B-2和B-3用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(協(xié)立化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制,XVL-90)進(jìn)行粘合,使各光軸呈60°,再在粘合了的薄膜的一面用厚20μm的丙烯酸類粘接劑(住友スリ一エム株式會社制,8142)層合厚250μm的玻璃板,得到波片J。
測定波片J的相位差,結(jié)果655nm下的相位差為320nm,785nm下的相位差為395nm。因此,確認(rèn)波片J在寬范圍內(nèi)作為“1/2波片”起作用。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片J中的粒徑10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。
另外,確認(rèn)了波片J的面內(nèi)像差,結(jié)果為32mλ。
對該波片J進(jìn)行了高溫高濕試驗,確認(rèn)了相位差值的變化量在3%以內(nèi),面內(nèi)像差的變化量也在5mλ以下,也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,維持了良好的特性。
<實施例10>
將相位差薄膜A-1和A-2用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(協(xié)立化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制,XVL-90)進(jìn)行粘合,使各光軸呈60°,再在粘合了的薄膜的一面用厚20μm的丙烯酸類粘接劑(住友スリ一エム株式會社制,8142)層合厚250μm的玻璃板,得到波片K。
測定波片K的相位差,結(jié)果655nm下的相位差為162nm,785nm下的相位差為195nm。因此,確認(rèn)波片K在寬范圍內(nèi)作為“1/4波片”起作用。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片K中的粒徑10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。
另外,確認(rèn)了波片K的面內(nèi)像差,結(jié)果為31mλ。
對該波片K進(jìn)行了高溫高濕試驗,確認(rèn)了相位差值的變化量在3%以內(nèi),面內(nèi)像差的變化量也在5mλ以下,也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,維持了良好的特性。
<實施例11>
將2塊相位差薄膜C-2用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(住友スリ一エム株式會社制,8142)進(jìn)行粘合,使各光軸呈40°,再在粘合了的薄膜的一面用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(協(xié)立化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制,XVL-90)層合厚250μm的玻璃板,得到波片L。
測定波片L的相位差,結(jié)果405nm下的相位差為201nm,655nm下的相位差為326nm。因此,確認(rèn)波片L在寬范圍內(nèi)作為“1/2波片”起作用。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片L中的粒徑10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。
另外,確認(rèn)了波片L的面內(nèi)像差,結(jié)果為31mλ。
對該波片L進(jìn)行了高溫高濕試驗,確認(rèn)了相位差值的變化量在3%以內(nèi),面內(nèi)像差的變化量也在5mλ以下,也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,維持了良好的特性。
<比較例2>
將相位差薄膜A-1和A-2用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(協(xié)立化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制,XVL-90)進(jìn)行粘合,使各光軸呈60°,再在粘合了的薄膜的兩面用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(協(xié)立化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制,XVL-90)層合厚250μm的玻璃板,得到波片M。
測定波片M的相位差,結(jié)果655nm下的相位差為160nm,785nm下的相位差為196nm。因此,確認(rèn)波片M在寬范圍內(nèi)作為“1/4波片”起作用。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片M中的粒徑10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。
另外,確認(rèn)了波片M的面內(nèi)像差,結(jié)果為20mλ。
對該波片M進(jìn)行了高溫高濕試驗,確認(rèn)了相位差值的變化量在3%以內(nèi),也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,但面內(nèi)像差的變化量為10mλ。
<比較例3>
將2塊相位差薄膜B-1用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(住友スリ一エム株式會社制,8142)進(jìn)行粘合,使各光軸呈45°,再在粘合了的薄膜的兩面用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(住友スリ一エム株式會社制,8142)層合厚250μm的玻璃板,得到波片N。
測定波片N的相位差,結(jié)果655nm下的相位差為328nm,785nm下的相位差為390nm。因此,確認(rèn)波片N在寬范圍作為“1/2波片”起作用。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片N中的粒徑10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。
另外,確認(rèn)了波片N的面內(nèi)像差,結(jié)果為18mλ。
對該波片F(xiàn)進(jìn)行了高溫高濕試驗,確認(rèn)了相位差值的變化量在3%以內(nèi),也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,但面內(nèi)像差的變化量為15mλ。
<比較例4>
將相位差薄膜C-1和C-2用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(協(xié)立化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制,XVL-90)進(jìn)行粘合,使各光軸呈55°,再在粘合了的薄膜的兩面用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(協(xié)立化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制,XVL-90)層合厚250μm的玻璃板,得到波片O。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片O中的粒徑10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。
另外,確認(rèn)了波片O的面內(nèi)像差,結(jié)果為40mλ。
對該波片O進(jìn)行了高溫高濕試驗,確認(rèn)了相位差值的變化量在3%以內(nèi),也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,但面內(nèi)像差的變化量為15mλ。
<比較例5>
將2塊相位差薄膜C-2用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(協(xié)立化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制,XVL-90)進(jìn)行粘合,使各光軸呈40°,再在粘合了的薄膜的兩面用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(協(xié)立化學(xué)產(chǎn)業(yè)株式會社制,XVL-90)層合厚250μm的玻璃板,得到波片P。
測定波片P的相位差,結(jié)果405nm下的相位差為200nm,655nm下的相位差為323nm。因此,確認(rèn)波片L在寬范圍內(nèi)作為“1/2波片”起作用。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片P中的粒徑10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。
另外,確認(rèn)了波片P的面內(nèi)像差,結(jié)果為24mλ。
對該波片P進(jìn)行了高溫高濕試驗,確認(rèn)了相位差值的變化量在3%以內(nèi),也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,面內(nèi)像差的變化量為18mλ。
<比較例6>
將相位差薄膜B-2和A-3用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(住友スリ一エム株式會社制,8142)進(jìn)行粘合,使各光軸呈50°,再在粘合了的薄膜的一面用厚10μm的丙烯酸類粘接劑(住友スリ一エム株式會社制,8142)層合厚250μm的玻璃板,得到波片Q。
測定波片Q的相位差,結(jié)果655nm下的相位差為162nm,785nm下的相位差為198nm。因此,確認(rèn)波片Q在寬范圍內(nèi)作為“1/4波片”起作用。
通過偏振顯微鏡確認(rèn)波片Q中的10μm以上的異物數(shù)在10個/mm2以下。
另外,確認(rèn)了波片Q的面內(nèi)像差,結(jié)果為20mλ。
對該波片Q進(jìn)行了高溫高濕試驗,確認(rèn)了相位差值的變化量在3%以內(nèi),也沒有發(fā)現(xiàn)外觀變化,面內(nèi)像差的變化量為16mλ。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性使用了本發(fā)明的第1種和第2種的波片的光學(xué)信息記錄·再生裝置涉及聲音、圖像的記錄,可以任意用于再生專用記錄媒體、追加記錄型記錄媒體和可擦寫型記錄媒體,可以用于CD-ROM、CD-R、可擦寫DVD等的記錄裝置及使用它們的OA機(jī)器,CD等的音響再生裝置、DVD等的圖像再生裝置及使用它們的AV機(jī)器,使用上述的CD、DVD等的游戲機(jī)等。此外,本發(fā)明的第1種和第2種的波片也可以用于液晶投影儀裝置。
權(quán)利要求
1.波片,它是由2塊以上的相位差薄膜構(gòu)成的波片,其特征在于,在激光的透過部分,相位差薄膜之間不粘接。
2.如權(quán)利要求1所述的波片,其特征還在于,除了激光的透過部分的部分的至少一部分中,相位差薄膜之間相互粘接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的波片,其特征還在于,相位差薄膜的至少一部分由支持體固定。
4.如權(quán)利要求1~3中任一項所述的波片,其特征還在于,相位差薄膜由環(huán)烯類樹脂薄膜構(gòu)成。
5.波片,它是層合了至少2塊相位差薄膜、在該層合的相位差薄膜的至少一面上層合玻璃基板的波片,其特征在于,相位差薄膜之間及相位差薄膜與玻璃基板通過選自下述粘接劑(A)和(B)、且各自不同的粘接劑層合固定而成;粘接劑(A)玻璃化溫度在0℃以下,而且23℃下的楊氏模量在10MPa以下的粘接劑;粘接劑(B)玻璃化溫度在40℃以上,而且23℃下的楊氏模量在30MPa以上的粘接劑;其中,粘接劑(A)與粘接劑(B)的玻璃化溫度的差在60℃以上,而且23℃下粘接劑(A)與粘接劑(B)的楊氏模量的差在40MPa以上。
6.如權(quán)利要求5所述的波片,其特征還在于,在前述層合的相位差薄膜的兩面層合玻璃基板,相位差薄膜之間用粘接劑(A)層合固定,相位差薄膜與玻璃基板用粘接劑(B)固定。
7.如權(quán)利要求5或6所述的波片,其特征還在于,相位差薄膜是將環(huán)烯類樹脂薄膜拉伸定向得到的薄膜。
8.波片的制造方法,它是層合了至少2塊相位差薄膜、在該層合的相位差薄膜的至少一面上層合玻璃基板的波片的制造方法,其特征在于,相位差薄膜之間及相位差薄膜與玻璃基板通過選自下述粘接劑(A)和(B)、且各自不同的粘接劑層合固定;粘接劑(A)玻璃化溫度在0℃以下,而且23℃下的楊氏模量在10MPa以下的粘接劑;粘接劑(B)玻璃化溫度在40℃以上,而且23℃下的楊氏模量在30MPa以上的粘接劑;其中,粘接劑(A)與粘接劑(B)的玻璃化溫度的差在60℃以上,而且23℃下粘接劑(A)與粘接劑(B)的楊氏模量的差在40MPa以上。
全文摘要
本發(fā)明提供初始特性良好、不易受使用環(huán)境和制造環(huán)境的影響、長期可靠性良好的波片。本發(fā)明的第1種波片是作為由2塊以上的相位差薄膜構(gòu)成的波片,在激光的透過部分,相位差薄膜之間不粘接,而除了激光的透過部分的部分的至少一部分中,相位差薄膜之間相互粘接的波片。本發(fā)明的第2種波片是作為至少層合了2塊相位差薄膜、在該層合的相位差薄膜的至少一面上層合玻璃基板的波片,相位差薄膜之間及相位差薄膜與玻璃基板通過選自下述粘接劑(A)和(B)、且各自不同的粘接劑層合固定而成的波片;粘接劑(A)是玻璃化溫度在0℃以下,而且23℃下的楊氏模量在10MPa以下的粘接劑;粘接劑(B)是玻璃化溫度在40℃以上,而且23℃下的楊氏模量在30MPa以上的粘接劑;其中,粘接劑(A)與粘接劑(B)的玻璃化溫度的差在60℃以上,而且23℃下粘接劑(A)與粘接劑(B)的楊氏模量的差在40MPa以上。
文檔編號G11B7/135GK1886682SQ200480035508
公開日2006年12月27日 申請日期2004年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月1日
發(fā)明者牛野卓浩, 廣野逹也, 関口正之 申請人:捷時雅株式會社