半透明扩散型偏光叠层体及其用图_2

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、清晰度等),一边显 示清晰的透射像。特别是由于太阳光的光量非常大,因此白天的户外光与室内的照度的光 量不均衡,难以看到从在室内、车内配置的投影仪投影于半透明屏幕(特别反射型的半透 明屏幕)上的映像,但由于可以通过调光层减少户外光的光量,因此可以提高上述映像的 视认性。进一步,如果使用可以调节光量的减少量的调光层,则可以根据户外光的光量,利 用调光层调整光量的减少量,因此也可以对应户外光的光量的变化,例如,可以提高白天及 夜晚两者的投影像的视认性。
【附图说明】
[0039] [图1]图1为用于说明具备本发明的反射型半透明投影屏幕及投影仪的投影系统 中偏光叠层体的功能的概念图。
[0040] [图2]图2为示出图1的偏光叠层体中,扩散型偏光层的相分离结构与来自投影 仪的出射光的光路之间关系的模式立体图。
[0041][图3]图3为用于说明具备本发明的透过型半透明投影屏幕及投影仪的投影系统 中偏光叠层体的功能的概念图。
[0042][图4]图4为对实施例1所得到的扩散型偏光层的变角亮度(deformation luminance)进行了测定的坐标图。
【具体实施方式】
[0043] [偏光叠层体]
[0044] 本发明的偏光叠层体为透明且是用于显示从投影仪投影的映像的半透明(半透 过型)投影屏幕所含有的偏光叠层体,其包括扩散型偏光层和吸收型偏光层。
[0045](扩散型偏光层)
[0046] 扩散型偏光层可以是能够使入射的自然光偏振,并且使自然光中一个直线偏振光 成分比另一直线偏振光成分扩散更多且透过更少的直线偏光层,其包括:包含第1透明热 塑性树脂的连续相,以及包含具有与该连续相不同折射率的第2透明热塑性树脂的分散 相。
[0047] ⑷连续相
[0048] 构成连续相的第1透明热塑性树脂优选面内双折射(纵向与横向的折射率差的 绝对值,特别是在拉伸膜的情况下,为拉伸方向与垂直于该拉伸方向的方向上的折射率差 的绝对值)低,面内双折射可以小于0. 05,例如为0~0. 03,优选为0~0. 02,进一步优 选为0~0. 01左右。对本发明而言,通过将这样的连续相与面内双折射高的分散相组合, 可以表现出高偏光特性及各向异性光扩散性。需要说明的是,折射率可以使用棱镜耦合仪 (Metricon公司制造),于波长633nm测定。
[0049] 作为第1透明热塑性树脂,可列举例如,聚烯烃、环状聚烯烃、含卤素树脂(包括氟 树脂)、乙烯醇类树脂、乙烯基酯类树脂、乙烯基醚类树脂、(甲基)丙烯酸类树脂、苯乙烯类 树脂、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、热塑性聚氨酯树脂、聚砜类树脂(聚醚砜、聚砜等)、聚苯醚 类树脂(2, 6-二甲酚的聚合物等)、纤维素衍生物(纤维素酯类、纤维素氨基甲酸酯类、纤维 素醚类等)、硅树脂(聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷等)等。这些透明热塑性树脂可 以单独使用或将两种以上组合使用。在这些透明热塑性树脂中,从廉价、且透明性也高的观 点来看,优选聚碳酸酯。
[0050] 聚碳酸酯包括以双酚类为基础的芳香族聚碳酸酯、二乙二醇二烯丙基碳酸酯等脂 肪族聚碳酸酯等。其中,从光学特性优异、廉价的观点考虑,优选以双酚类为基础的芳香族 聚碳酸酯。
[0051] 作为双酚类,例如可列举,二羟基联苯等联苯酚类、双酚A、双酚F、双酚AD、二 (4-羟基甲苯基)烷、二(4-羟基二甲苯基)烷等二(羟基芳基)烷类[例如,二(羟基芳 基)(^_ 1(|烧类,优选为> (羟基芳基)C ^烧类]、> (羟基苯基)环己烧等> (羟基芳基) 环烷烃类[例如,二(羟基芳基)(:3_12环烷烃类,优选为二(羟基芳基)c4_1(l环烷烃类]、 4, 4'-二(羟基苯基)醚等二(羟基苯基)醚类、4, 4'-二(羟基苯基)酮等二(羟基苯 基)酮类、双酚S等二(羟基苯基)亚砜类、二(羟基苯基)砜类、双酚芴类[例如,9,9_二 (4-羟基苯基)芴、9, 9-二(4-羟基-3-甲基苯基)芴等]等。这些双酚类,也可以是C2_4 氧化烯加成物。这些双酚类可以单独使用或将两种以上组合使用。
[0052] 聚碳酸酯也可以是二羧酸成分(脂肪族、脂环族或者芳香族二羧酸或者该酰卤化 物等)共聚而成的聚酯碳酸酯类树脂。这些聚碳酸酯可以单独使用或将两种以上组合使 用。优选的聚碳酸酯为以二(羟基苯基)(V 6烷类为基础的树脂,例如,双酚A型聚碳酸酯。 在双酚A型聚碳酸酯中,除双酚A之外的其他的共聚性单体的比例例如为20摩尔%以下, 优选为10摩尔%以下(例如,0. 1~10摩尔% )左右。特别是对双酚A型聚碳酸酯而言, 在后述的实施例的条件下的拉伸倍率3~5倍时,上述面内双折射约为0。
[0053] 对第1透明热塑性树脂(特别是聚碳酸酯)的分子量而言,例如,根据于20°C 的浓度为〇. 7g/dL的二氯甲烷溶液中测定的粘度所求出的粘均分子量,可以从10000~ 200000 (例如,15000~150000)左右的范围选择,例如,15000~120000,优选为17000~ 100000,进一步优选为18000~50000 (特别18000~30000)左右。如果第1透明热塑性 树脂的分子量过小,则扩散型偏光层的机械强度容易降低,如果分子量过大则熔融流动性 降低,制膜时的操作性、分散相的均匀分散性容易降低。
[0054] 第1透明热塑性树脂(尤其是聚碳酸酯)的熔体流动速率(MFR)根据 IS01133(300°C,1. 2kg负载(11. 8N))进行测定,例如,可以从3~30g/10分钟左右的范围 选择,例如,5~30g/10分钟,优选为6~25g/10分钟,进一步优选为7~20g/10分钟(特 别是8~15g/10分钟)左右。
[0055] 第1透明热塑性树脂(特别是聚碳酸酯)的粘度,使用旋转式流变仪(AntonPaar 公司制造),于270°C、剪切速度lOsecT1的条件进行测定时,例如,为100~1500Pa ? s,优 选为200~1200Pa ? s,进一步优选为300~lOOOPa ? s(特别是500~750Pa ? s)左右。
[0056] 第1透明热塑性树脂(特别是聚碳酸酯)的玻璃化转变温度,例如,可以从110~ 250°C左右的范围选择,但从可以设定拉伸温度为较低、扩大分散相的树脂的选择范围的观 点出发,例如,为110~180°C,优选为120~160°C,进一步优选为130~160°C (特别是 140~155°C )左右。需要说明的是,玻璃化转变温度可以使用差示扫描量热仪进行测定, 例如,可以使用差示扫描量热仪(Seiko电子工业(株)制造"DSC6200"),于氮气流下、升 温速度l〇°C /分钟下进行测定。
[0057] 连续相可以包括聚合物合金。在将聚碳酸酯用作第1透明热塑性树脂的情况下, 例如,其他的透明热塑性树脂的比例,例如,相对于聚碳酸酯100重量份,例如,为100重量 份以下,优选为50重量份以下,进一步优选为10重量份以下(例如,0. 1~10重量份)左 右。作为聚合物合金的具体例,可列举例如,日本特开平9-183892号公报中公开的聚碳酸 酯树脂组合物(在聚碳酸酯中添加聚酯及酯交换反应催化剂,降低雾度值及双折射的树脂 组合物),在日本特开平11-3497969号公报中公开的聚碳酸酯树脂组合物(在聚碳酸酯中 添加芳香族链烯基化合物、丙烯腈而成的树脂组合物),在专利第4021741号公报中公开的 聚碳酸酯树脂组合物(在聚碳酸酯中添加聚酯及环氧改性聚烯烃而成的树脂组合物)等。
[0058] 连续相包括第1透明热塑性树脂(特别是聚碳酸酯),具体而言,包含第1透明 热塑性树脂作为主要成分,相对于连续相的全部,第1透明热塑性树脂的比例通常为80重 量%以上(例如,80~100重量%),优选为90~100重量%,进一步优选为95~100重 量% (特别是99~100重量% )左右。
[0059] (B)分散相
[0060]分散相,只要是与构成上述连续相的第1透明热塑性树脂不相容的、且在扩散型 偏光层中可以表现与连续相不同的面内双折射的透明热塑性树脂即可,可以从作为第1透 明热塑性树脂示例的透明热塑性树脂中选择。构成分散相的透明热塑性树脂,优选为面内 双折射为〇. 05以上的透明热塑性树脂。上述面内双折射,例如为0. 05~0. 5,优选为0. 1~ 0.4,进一步优选为0. 15~0.3 (特别是0.2~0.25)左右。如果连续相包括第1透明热塑 性树脂(例如,聚碳酸酯),且分散相包括固有双折射大的第2透明热塑性树脂,则以低倍率 的拉伸就可以在连续相和分散相之间有效地表现高度的折射率差,可以制作散射特性及偏 光特性高的散射型偏光层。
[0061] 作为这样的透明热塑性树脂,可包括例如,环状烯烃类树脂、乙烯基类树脂(聚氯 乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯基吡咯烷酮等)、苯乙烯类树脂(苯乙烯-丙烯腈 树脂等)、丙烯酸类树脂(聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸 烷基酯等)、丙烯腈类树脂(聚(甲基)丙烯腈等)、聚酯类树脂(非晶性芳香族聚酯类树 月旨、脂肪族聚酯类树脂、液晶聚酯等)、聚酰胺类树脂(聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610等)、 纤维素衍生物(乙酸纤维素等)等。这些透明热塑性树脂可以单独使用或将两种以上组合 使用。
[0062]这些透明热塑性树脂之中,从在具有与聚碳酸酯大致相同的折射率的同时、还可 以通过拉伸容易地提高在拉伸方向上的折射率的观点出发,优选为聚酯,特别是聚亚烷基 芳醋(P〇ly(alkylene arylate))。在聚亚烷基芳醋中,可含有将亚烷基芳醋单元作为主要 成分的均聚或共聚的酯,例如,该亚烷基芳酯单元的比例为50摩尔%以上,优选为75~100 摩尔%,进一步优选为80~100摩尔% (特别是90~100摩尔%)。在构成共聚酯的共 聚性单体中可含有,二羧酸成分(例如,对苯二甲酸、间苯二甲酸、2, 7-萘二甲酸、2, 5-萘二 甲酸等C8_2Q芳香族二羧酸,己二酸、壬二酸、癸二酸等C 4_12烷基二羧酸,1,4-环己烷二羧酸 等(;_12环烷烃二羧酸等)、二醇成分(例如,乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇等C 2_1(|烧烃 二醇,二乙二醇、聚乙二醇等聚C2_ 4亚烷基二醇、1,4-环己烷二甲醇等C 4_12环烷烃二醇、双 酚A等芳香族二醇等)、羟基羧酸成分(例如,对羟基苯甲酸、对羟基乙氧基苯甲酸等)等。 这些共聚性单体可以单独使用或将两种以上组合使用。作为聚亚烷基芳酯,可列举例如,聚 对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚对苯二甲酸C 2_4 烷二醇酯类树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等聚萘 二甲酸C2_ 4烷二醇酯类树脂等。
[0063]在这些聚亚烷基芳酯中,从拉伸前具有与上述聚碳酸酯同样的折射率、且可以通 过拉伸简单地提高在拉伸方向上的折射率的观点出发,优选聚萘二甲酸烷二醇酯类树脂 (特别是聚萘二甲酸乙二醇酯类树脂等聚萘二甲酸C 2_4烷二醇酯类树脂)。作为聚萘二甲酸 烷二醇酯类树脂,可列举萘二甲酸烷二醇酯单元(特别是2, 6-萘二甲酸乙二醇酯等萘二甲 酸C2_4烷二醇酯单元)的均聚酯,或者萘二甲酸烷二醇酯单元的含量为80摩尔%以上(特 别是90摩尔%以上)的共聚酯。作为构成共聚酯的共聚性单体,可列举上述的二羧酸成分、 二醇成分、羟基羧酸等。这些共聚性单体之中,常用的是对苯二甲酸等二羧酸成分等。
[0064] 第2透明热塑性树脂(例如,聚萘二甲酸烷二醇酯类树脂等聚酯类树脂)的平均 分子量,例如,数均分子量可以从5000~1000000左右的范围选择,例如,10000~500000, 优选为12000~300000,进一步优选为15000~100000左右。第2透明热塑性树脂的分子 量过大则熔融流动性降低,分散相的长宽比容易降低。需要说明的是,数均分子量可以使用 凝胶渗透色谱法,由聚苯乙烯换算进行测定。
[0065] 第2透明热塑性树脂(例如,聚萘二甲酸烷二醇酯类树脂等聚酯类树脂)的熔 融粘度,使用旋转式流变仪(AntonPaar公司制造),于270°C,剪切速度lOsecT 1的条件下 进行测定时,例如,为200~5000Pa ? s,优选为300~4000Pa ? s,进一步优选为500~ 3000Pa ? s (特别是 1000 ~2000Pa ? s)左右。
[0066]与第1透明热塑性树脂(特别是聚碳酸酯)的熔融粘度的比率为例如,第1透明热 塑性树脂的熔融粘度/第2透明热塑性树脂的熔融粘度=2/1~1/10,优选为2/1~1/5, 进一步优选为2/1~1/3 (特别是1/1~1/2. 5)左右。为这样的范围时,可以使两种树脂 充分混合、在连续相中可以均匀地形成具有适当大小的分散相,并且可以将分散相控制为 适当的粒径,赋予分散相高的面内双折射。
[0067] 第2透明热塑性树脂(例如,聚萘二甲酸烷二醇酯类树脂等聚酯)的玻璃化转变 温度,例如,可以从50~200°C左右的范围选择,但从可以通过拉伸简单地提高分散相的 长宽比的观点来看,优选低于第1透明热塑性树脂的玻璃化转变温度,例如,可以低1~ l〇〇°C,优选低5~80°C,进一步优选低10~50°C (特别是20~40°C )左右。具体而言, 第2透明热塑性树脂的玻璃化转变温度,例如为60~180°C,优选为80~150°C,进一步 优选为90~130°C (特别是100~120°C )左右。需要说明的是,玻璃化转变温度可以使 用差示扫描量热仪进行测定,例如,可以使用差示扫描量热仪(Seiko电子工业(株)制 "DSC6200"),于氮气流下、升温速度10°C /分钟下进行测定。
[0068] 分散相也可以是各向同性的形状,但从容易表现偏光特性、赋予光扩散性以各向 异性,即使从投影仪以大角度入射光至屏幕也可以提高正面亮度的观点来看,优选为各向 异性的形状。作为各向异性的形状,可列举例如,橄榄球型形状(旋转椭圆体等椭圆形体)、 扁平体、长方体状、棒状、纤维状或者丝状体等。对分散相而言,通常通过拉伸形成为棒状、 纤维状等长条状。
[0069] 长条状分散相的形态,只要是长轴的平均长度L与短轴的平均长度W的比(平均 长宽比,L/W)为2~1000左右的长条状(棒状、纤维状或者丝状)即可。长条状分散相的 长宽比,例如为2~200 (例如,3~100),优选为4~50 (例如,5~30),进一步优选为7~ 15(特别是8~12)左右。如果长条状分散相的长宽比小,则偏光特性降低,各向异性的光 散射性下降,因此在从投影仪以大入射角入射的情况下,图像的清晰性降低。如果长条状分 散相的长宽比过大,则发生漏光(玄抜汀光汾発生玄§ )。在扩散型偏光层中,将长条状分 散相的长轴(长度)方向沿给定的方向即X轴方向(拉伸方向)取向,形成长条状分散相。
[0070] 长条状分散相的长轴的平均长度L,例如为0? 8~10 ym,优选为1~5 ym,进一步 优选为1. 5~3 y m左右。另外,长条状分散相的短轴的平均长度W例如为0. 05~0. 8 y m, 优选为〇? 1~〇? 7 y m,进一步优选为0? 2~0? 6 y m左右。
[0071] 在具有长轴和短轴的各向异性形状的分散相中,长轴方向的平均直径为0. 8~ 10 y m,优选为1~5 y m,进一步优选为1. 5~3 ym左右。分散相的短轴方向的平均直径 为0? 05~0? 8ym,优选为0? 1~0? 7ym,进一步优选为0? 2~0? 6ym左右。分散相的平 均长宽比(长轴/短轴)为2~1000 (例如,2~200),优选为3~500,进一步优选为5~ 100 (特别是7~30)左右。
[0072] 各向异性形状的分散相(特别是长条状分散相),优选在连续相中大致均匀地分 散,且上述分散相的长轴方向沿与面方向大致平行的一定的方向取向。即,作为各向异性形 状的分散相的取向度的取向系数可以是越高越优选,例如,为0.34以上(0.34~1左右), 优选为0.4~1(例如,0.5~1),进一步优选为0.7~1(特别是0.
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