半透明扩散型偏光叠层体及其用图_5

文档序号:9221526阅读:来源:国知局
此可以使叠层体的厚度薄壁化。因此,本发明的偏光叠层体可以为不包含相位差板的叠层 体。
[0158]扩散型偏光层与吸收型偏光层的厚度比(平均厚度比)为扩散型偏光层/吸收型 偏光层=1/1~50/1,优选为2/1~30/1,进一步优选为3/1~20/1 (特别是5/1~15/1) 左右。
[0159]偏光叠层体的厚度(平均厚度)例如为100~1000 ym,优选为150~800 ym,进 一步优选为180~500 ym(特别是200~300 ym)左右。由于本发明的偏光叠层体为组合 了特定的扩散型偏光层与吸收型偏光层的简单的结构,可以不使用相位差板控制偏振光, 因此即使是薄壁,也可以作为半透明屏幕实现投影像及透射像都优异的视认性。
[0160][半透明投影屏幕及投影系统]
[0161]本发明的半透明(半透过型)投影屏幕至少包含上述偏光叠层体,为透明的,且为 用于显示从投影仪投影的映像的半透明屏幕。进一步,本发明的半透明投影屏幕,可以作为 将来自投影仪的映像从扩散型偏光层侧投影的反射型屏幕(即,在投影仪侧配置有扩散型 偏光层,且观察者从扩散型偏光层侧可看到投影仪的投影像的屏幕),或者将来自投影仪的 映像从扩散型偏光层侧投影的透射型屏幕(即,在投影仪侧配置有扩散型偏光层,且观察 者从吸收型偏光层侧可看到投影仪的投影像的屏幕)利用。
[0162] 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,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的关系的模式立体图。
[0163]对本发明而言,如图1所不,偏光叠层体1包含吸收型偏光层2和扩散型偏光层3, 吸收型偏光层2侧为外景(背景),在扩散型偏光层3侧配置有投影仪4,观察者5可以看 到从投影仪4投影至扩散型偏光层3的图像。从投影仪4以入射角0射出具有与扩散型 偏光层的散射轴大致平行的振动面的直线偏振光P3。
[0164] 在图2中,示出了从投影仪4射出的直线偏振光P3被扩散型偏光层3反射的光路 和扩散型偏光层3的相分离结构(片的拉伸方向)的关系。扩散型偏光层3为包含长条状 分散相3a、并具有各向异性的光扩散功能的单轴拉伸膜,以使长条状分散相3a的长度方向 为重力方向的方式设置。对于此,投影仪4按以下方式配置:在与上述拉伸膜的拉伸方向 (长条状分散相3a的长度方向)垂直的面方向中,直线偏振光P3以大于0°的入射角0 入射至扩散型偏光层3。因此,由于直线偏振光P3可以通过扩散型偏光层3在水平方向选 择性地光扩散,因此可以提高屏幕的视角特性。即,即使上述直线偏振光P3的反射光P4以 宽范围的角度反射,直线偏振光P3以相对于扩散型偏光层3的大入射角入射,观察者5从 垂直于屏幕的法线方向(虚线的箭头方向)观看也可以看到清晰的映像。
[0165] 另一方面,对本发明的半透明投影屏幕及投影系统而言,可以通过户外光(自然 光等非偏振光等)观察外景,但如图1所示的方式,户外光中与吸收型偏光层2的透射轴大 致平行的直线偏振光P1透过吸收型偏光层2,进一步透过与吸收型偏光层透射轴一致的扩 散型偏光层3而可被观察者5看到。另外,与吸收型偏光层2的吸收轴大致平行的直线偏 振光P2被吸收型偏光层2所吸收。因此,不会导致直线偏振光P2在扩散型偏光层3散射 而产生雾度、降低外景的视认性。进一步,在从投影仪4射出的直线偏振光P3中,不被扩散 型偏光层3反射并透过的直线偏振光(未图示)也由吸收型偏光层2吸收,可以抑制雾度 的产生,因此可以提高外景的视认性。
[0166] 需要说明的是,通过使投影仪4的投影方向为大角度,提高吸收型偏光层2的偏光 度,降低吸收轴的直线偏振光的总光线透射率,也可以调节为以下方式:没有配置投影仪4 的一侧(屏幕的背面或者室外侧)的观察者(未图示)几乎不能看到投影图像。
[0167] 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。需要说明的是,扩散型偏光层的相分离结构与投影仪的配置位 置的关系与在反射型半透明投影屏幕中图2为相同的关系。
[0168] 在透过型半透明屏幕中,也如图3所示,偏光叠层体11包含吸收型偏光层12和扩 散型偏光层13,吸收型偏光层12侧为外景(背景),在扩散型偏光层13侧配置有投影仪 14。对透射型屏幕而言,与反射型屏幕不同,目的是使在没有配置投影仪14的一侧(室外 侦D的观察者16,可看到从投影仪14投影于扩散型偏光层13的图像。与反射型屏幕不同, 从投影仪14,具有与扩散型偏光层的透射轴大致平行的振动面的直线偏振光P13以入射角 9射出。
[0169] 虽然透过型半透明屏幕是以使上述直线偏振光P13以大于0°的入射角0入射至 扩散型偏光层13的方式配置的,但与反射型不同,直线偏振光P13透过扩散型偏光层13。 由于直线偏振光P13具有与扩散型偏光层的透射轴大致平行的振动面,因此虽然比上述反 射型屏幕的散射角度小,但透过扩散型偏光层13时,会发生一定程度扩散作为直线偏振光 P14从偏光叠层体11射出。因此,透过与扩散型偏光层13透射轴一致的吸收型偏光层12 的直线偏振光P14,相对于室外侧的观察者16具有给定的正面亮度,视认性可提高。进一 步,投影仪14,与以往的透射型屏幕不同,由于直线偏振光以给定的角度0入射,因此可抑 制投影仪14的光源在屏幕中反射(映入)。
[0170] 进一步,观察者16可以通过室内光(人工光、自然光等)观察室内的风景(情形)。 即,在室内光中,与扩散型偏光层13的透射轴大致平行的直线偏振光P15,一边散射一边透 过扩散型偏光层13(散射未图示),进一步透过与扩散型偏光层透射轴一致的吸收型偏光 层12而可被观察者16看到。另外,具有与扩散型偏光层13的吸收轴大致平行的振动面的 直线偏振光P16,利用扩散型偏光层13将一部分的偏振光在前方散射反射,剩余部分的偏 振光向背向透过散射后,被吸收型偏光层12吸收。因此,散射角大的直线偏振光P16不会 产生雾度而降低对于室内的风景的视认性。
[0171] 另一方面,由于从投影仪14射出的直线偏振光P14的透射轴与扩散型偏光层13 的透射轴一致,因此直线偏振光P14透过扩散型偏光层13,而不发生反射。因此,没有配置 投影仪14的一侧(室外侧)的观察者16,几乎不能看到从投影仪投影至屏幕的映像。需 要说明的是,观察者15对于外景,与图1所示的反射型屏幕同样地,通过使与吸收型偏光层 12的透射轴大致平行的直线偏振光PI 1透过吸收型偏光层12,进一步透过与吸收型偏光层 的透射轴一致的扩散型偏光层13,而可以清晰地看到抑制了雾度产生的状态。
[0172] 在本发明的半透明投影屏幕及投影系统中,从投影仪射出的光,可以包含通过扩 散型偏光层反射或者透过而散射的光,不限定为与扩散型偏光层的散射轴或者透射轴平行 的直线偏振光,也可以是自然光等非偏振光、其他的偏振光(圆偏振光,椭圆偏振光),从可 以提高投影仪的投影像及外景的视认性方面来看,优选为与扩散型偏光层的散射轴或者透 射轴大致平行的直线偏振光。进一步,对本发明的体系而言,也可以通过适当变更从投影仪 射出的直线偏振光的种类,根据情况区分使用反射型屏幕与透射型屏幕。需要说明的是,为 了严格区分使用反射型与透过型的差异(为了仅从一个方向侧能够看到投影映像),理想 的是利用直线偏振光,但也可以通过利用椭圆偏振光并控制椭圆偏振光的入射角等,制作 可以相对清晰地看到来自另一方向侧的映像的屏幕。
[0173] 投影仪的投影方向也没有特殊限定,可以是直线偏振光成分相对于屏幕的入射角 0为0°,但从在反射型屏幕时可以使投影系统小型化的观点、可以抑制在透射型屏幕中 投影仪光源的映入的观点来看,优选为以大角度入射。对本发明而言,由于扩散型偏光层具 有扩散反射特性或者扩散透过特性,因此即使是以大角度入射也可以确保视认性。特别是 对具有长条状分散相的扩散型偏光层而言,由于以大入射角入射光也可以提高视认性,因 此优选在垂直于拉伸方向的面方向中,来自投影仪的出射光以大于0°的入射角0进行入 射。特别是在用于反射型屏幕时,由于吸收在背向散射的直线偏振光成分,从没有配置投影 仪的一侧几乎不能看到投影图像,因此直线偏振光成分的入射角0也可以是例如,为85° 以下(例如,10~85° ),优选为30~80°,进一步优选为45~75° (特别是50~70° ) 左右。另一方面,在用于透射型屏幕时,为了防止投影仪光源的映入,因此直线偏振光成分 的入射角9也可以是例如,为80°以下(例如,5~80° ),优选为10~60°,进一步优选 为15~45。左右。
[0174][提高投影像及透射像的视认性的方法]
[0175] 在本发明中,也可以在上述投影系统中,调整以半透明投影屏幕为边界的内外的 照度与投影仪的照度,提高从投影仪投影至上述屏幕的映像及透射像两者的视认性。
[0176] 照度的调整方法,可以根据投影系统的种类进行选择。对具备反射型屏幕的投影 系统而言,通过将投影仪的照度调整为接近于透过半透明屏幕的户外光的照度,可以使投 影像与透射像(外景)的视认性兼容。二者的照度的差(绝对值)优选调整为例如,1000 勒克斯以下,优选为800勒克斯以下,进一步优选为600勒克斯以下(特别是500勒克斯以 下)。作为照度的调整方法,可以利用调节投影仪的照度的方法、利用具备调光层的偏光叠 层体的方法等。在这些方法中,从也可以应对太阳光等照度大的户外光的照度的观点来看, 优选为利用具备调光层的偏光叠层体的方法。
[0177] 虽然对投影仪侧的室内、车内的照度而言也可以根据目的使用人工光进行调整, 但从提高投影像及透射像的视认性的观点来看,优选投影仪侧的室内、车内的照度低,也可 以是例如,为上述户外光的照度或者投影仪的照度以下。另外,在使室外、车外的观看者看 到室内或者车内的景色的用途等中,也可以将人工光调整为适当的照度。该情况下,投影仪 侧的室内、车内的照度与上述户外光的照度或者投影仪的照度的差(绝对值)也可以是例 如,为1500勒克斯以下,优选为1200勒克斯以下,进一步优选为1000勒克斯以下(特别是 800勒克斯以下)。
[0178] 对具备透射型屏幕的投影系统而言,通过将投影仪的照度调整为接近于自然光、 人工光等室外的户外光的照度,可以兼顾投影像和透射像的视认性。二者的照度的差(绝 对值)优选调整为例如,1000勒克斯以下,优选为800勒克斯以下,进一步优选为600勒克 斯以下(特别是500勒克斯以下)。作为照度的调整方法,可以利用调节投影仪的照度的 方法、利用具备调光层的偏光叠层体的方法等。这些方法之中,优选调节投影仪的照度的方 法。
[0179] 投影仪侧的室内、车内的照度也可以使用人工光进行调整,通过将投影仪的照度 调整为接近投影仪侧的室内、车内的照度,可以兼顾投影像与外景(室内或者车内的景色) 的视认性。二者的照度的差(绝对值)优选也可以是例如为1000勒克斯以下,优选为800 勒克斯以下,进一步可以为600勒克斯以下(特别是500勒克斯以下)。
[0180] 实施例
[0181] 以下,结合实施例对本发明进行更为详细的说明,但本发明并不限定于这些实施 例。需要说明的是,实施例所用的材料及机器如下所述,实施例所得到的扩散型偏光层的特 性按照下述的方法评价。
[0182][材料及仪器]
[0183] PEN树脂:聚萘二甲酸乙二醇酯,帝人化成(株)制造,"TeonexTN8065S",于 270°C及剪切速度lOsec-1下的粘度:1578Pa?s
[0184] PC树脂:双酚A型聚碳酸酯,三菱工程塑料(株)制造,"中粘度品Iupilon S-2000",粘均分子量18000~20000,MFR10g/10分钟,于270°C及剪切速度lOsecT1下的粘 度:681Pa ?s
[0185] 吸收型偏振片:碘系偏振片,Kenis(株)制造"偏振光膜"
[0186] 0CA粘结片:丙烯酸类粘结剂,日东电工(株)制造"LUCIACS(注册商标)CS9621T"
[0187] 液晶光阀:液晶层的液晶是为向列型液晶的LC-TEC公司制造"Optical Shutter" [0188] 减光过滤器:Sigma光机(株)制造"ND10"
[0189] 偏振光测量装置:日本电色工业(株)制造"NDH-300A"
[0190] 散射角测定装置:(株)村上色彩研宄所制"Variable Angle Photometer GP200"
[0191] 双螺杆挤出机:池贝铁工(株)制造"PCM30"
[0192] 小型压机:(株)东方精机制作所制造"MinitestPress10"
[0193]拉伸试验仪:(株)0rientec 制造"Tensilon UCT-5T"
[0194] 短焦型投影仪:Seiko_印son(株)制造"EB485W"
[0195]照度计:Konica minolta(株)制造"ILLUMINANCE METERT-10"
[0196] LCD 投影仪:Seiko-印son(株)制造"EB-X8"
[0197]移动投影仪:Sanwa Supply (株)制造 "400-PRJ018W"。
[0198][偏振光及散射特性的评价]
[0199] 偏振光及散射特性的评价,是对于各实施例及比较例所得到的拉伸片(扩散型偏 光层)进行评价的。即,使用偏振光测量装置,对于总光线根据JIS K7361-1的方法进行测 定,对于雾度(扩散光线)根据JIS K7136的方法进行了测定。测定为在实施例及比较例 所得到的扩散型偏光层(拉伸膜)与光源之间,插入实施例及比较例所用的吸收型偏振片, 使光源为仅在垂直方向偏振的直线偏振光,相对于扩散型偏光层的直线偏振光的总光线透 射率、扩散光线透射率、平行光线透射率、总光线反射率(利用:总光线反射率=1-总光线 透射率,来计算)进行了测定。对测定而言,测定在扩散型偏光层的拉伸方向的正交的方向 (透射轴)与吸收型偏振片的透射轴一致的情况(表1中的"透射轴")下的总光线透射率、 扩散光线透射率、平行光线透射率,并测定在扩散型偏光层的拉伸方向(散射轴)与吸收型 偏振片的透射轴一致的情况下(表1中的"散射轴")的总光线透射率,算出总光线反射率。
[0200] [变角亮度的测定]
[0201] 使用散射角测定装置,测定了在与拉伸方向正交的面(平行于透射轴的面)方向 中,白色光以相对于扩散型偏光层的法线成45度的入射角入射时的变角亮度。
[0202] [长宽比]
[0203] 通过透射型电子显微镜(TEM)观察扩散型偏光层的截面,对于5个分散相测定长 条状分散相的长轴长度与短轴长度,并进行算术平均,算出平均长宽比。
[0204][照度的测定]
[0205] 在假定在室内中设置屏幕,使用照度计在窗前测定了照度。具体而言,室外的照度 (越过窗的照度),为通过将照度计的传感器朝向上述窗的外侧进行计量,对来自室外的越 过窗的户外光的照度进行测定,室内的照度为通过将照度计的传感器朝向上述窗的内侧进 行计量,对窗的内侧的室内的照度进行了测定。
[0206] 实施例1
[0207] 将作为构成分散相的树脂的PEN树脂10重量份,作为构成连续相的树脂的PC树 脂90重量份,使用双螺杆挤出机,于缸温280°C进行熔融混炼并挤出,进行冷却从而制作了 颗粒。使用小型冲压机,通过于270°C,lOMPa的压制压力下,对得到的颗粒进行3分钟的压 制成型,制作成厚度350 ym的压制片。将得到的片切成为宽度40mm、长度70mm,使用具备 恒温单元的拉伸试验仪,在夹具间距50mm、150°C进行5分钟预热后,以拉伸速度250mm/分 钟拉伸至1. 5倍后,以保持于夹具中的状态下进行3分钟165°C的热处理,然后骤冷至室温, 得到了拉伸膜。分散相的长轴长度为1. 5 ym,短轴长度为0. 5 ym,平均长宽比为3。
[0208] 对于得到的
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