(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、実質的にシー・アイ・ダイレクト・オレンジ３９およびシー・アイ・ダイレクト・レッド８１からなる組合せである二色性染料が吸着配向されてなり、吸収軸方向に対して平行する振動面を有する直線偏光光を照射したときの波長４００nm〜５００nmの範囲における透過率が ０.３％以下であり、吸収軸方向に対して直交する振動面を有する直線偏光光を照射したときの波長４３０nm〜５００nmの範囲における透過率が７７％以上であることを特徴とする、液晶プロジェクターの青色に対応する液晶セルに用いられる偏光フィルム。
【請求項２】
ポリビニルアルコール系樹脂の重合度が１０００以上である請求項１に記載の偏光フィルム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の偏光フィルムの少なくとも一方の面に保護板が貼合されてなる、液晶プロジェクターの青色に対応する液晶セルに用いられる偏光板。
【請求項４】
ガラス板に、請求項３に記載の偏光板が積層されたガラス付き偏光板。
【請求項５】
請求項３に記載の偏光板または請求項４に記載のガラス付き偏光板を用いた液晶パネル。
【請求項６】
請求項５に記載の液晶パネルが組込まれてなる液晶プロジェクター。
【請求項７】
請求項３に記載の偏光板を透明基板に積層し、これを青色に対応する液晶セルの少なくとも片面に間隔を空けて配置してなる、液晶プロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶プロジェクター用の偏光フィルムに関する。本発明はまた、この偏光フィルムに保護板が貼合された偏光板、さらにはこの偏光板を用いた液晶パネルおよび液晶プロジェクターにも関係している。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ビデオプロジェクター、データプロジェクターなどと言われる、液晶パネルが組込まれた液晶プロジェクターでは、光の三原色、すなわち、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各原色の光線をそれぞれ、赤用の液晶パネル、緑用の液晶パネル、青用の液晶パネルに照射して各原色の画像を得、これをダイクロイックミラーなどによって合成して投影している。ここで各原色の光線は、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプなどからの白色光線をダイクロイミックミラーなどにより分光して得られている。液晶パネルに用いられる偏光板としては、可視光のほぼ全域に亘って均一な透過光特性を有する、いわゆるニュートラルグレイの偏光フィルムの片面または両面に保護板が貼合されたものが用いられている。また、偏光フィルムとしては、光源に対する耐熱性や耐光性の点で、二色性染料が吸着配向された偏光フィルムが多用されている。
【０００３】
しかし、従来からの液晶プロジェクターでは、例えば、陰極線管（ＣＲＴ）における画面のカラー表示と比較して、やや黄色味を帯びて見えることがしばしばあるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者は、ＣＲＴと同様の自然なカラー表示が可能な液晶プロジェクターとなし得る偏光フィルムを開発するべく鋭意検討した結果、特定の透過光特性を有する偏光フィルムを液晶プロジェクターの青色に対応する液晶パネルに用いることにより、ＣＲＴと同様のカラー表示が可能となることを見出し、本発明に至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、吸収軸方向に対して平行する振動面を有する直線偏光光を照射したときの波長４００nm〜５００nmの範囲における透過率が ０.３％以下であり、吸収軸方向に対して直交する振動面を有する直線偏光光を照射したときの波長４３０nm〜５００nmの範囲における透過率が７７％以上であることを特徴とする、液晶プロジェクター用偏光フィルムを提供するものである。この偏光フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、二色性染料、とりわけシー・アイ・ダイレクト・オレンジ３９とシー・アイ・ダイレクト・レッド８１を組み合わせて吸着配向させることにより、有利に製造される。
【０００６】
この偏光フィルムは、その少なくとも一方の面に保護板が貼合されて偏光板となる。この偏光板は、ガラス板などの透明基板に積層されて、透明基板付き偏光板となる。また、これらの偏光板または透明基板付き偏光板は、液晶パネルに適用され、液晶プロジェクターとすることができる。具体的には例えば、上記の偏光板を透明基板に積層し、これを青色に対応する液晶セルの少なくとも片面に配置して、液晶プロジェクターとされる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の偏光フィルムは、その吸収軸方向に対して平行する振動面を有する直線偏光光を照射したときに、その直線偏光光に対する波長４００nm〜５００nmの範囲における透過率が０.３％以下のものである。この場合の透過率が０.３％を超えると、表示画面の十分なコントラストが得られない傾向にあり、好ましくはこの透過率は ０.１％以下である。
【０００８】
また、吸収軸方向に対して直交する振動面を有する直線偏光光を照射したときに、その直線偏光光に対する波長４３０nm〜５００nmの範囲における透過率が７７％以上のものである。この場合の透過率が７７％未満であると、表示画面が黄色味を帯びる傾向にあり、好ましくはこの透過率は８０％以上である。なお、吸収軸方向と直交する方向は透過軸方向であるので、吸収軸方向に対して直交する振動面を有する直線偏光光は、透過軸方向に対して平行する振動面を有する直線偏光光となる。
【０００９】
かかる偏光フィルムは、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、二色性染料が吸着配向されたものとして得ることができる。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムとしては、例えば、ポリ酢酸ビニルのケン化物、酢酸ビニルと、これに共重合可能な他の単量体、例えば、不飽和カルボン酸、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類などとの共重合体のケン化物などからなるフィルムや、これらを変性させたポリビニルホルマールのフィルム、ポリビニルアセタールのフィルムなどを挙げることができる。ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常８０〜１００モル％、好ましくは９８モル％以上である。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムにおけるポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常１０００以上であり、１００００程度以下、好ましくは１５００〜５０００程度、さらに好ましくは２０００〜５０００程度である。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの厚みは、例えば、５０〜１５０μｍ程度である。
【００１０】
二色性染料として本発明では、シー・アイ・ダイレクト・オレンジ３９およびシー・アイ・ダイレクト・レッド８１を組み合わせて用いる。
【００１１】
二色性染料をポリビニルアルコール系樹脂フィルムに吸着配向させるには、例えば、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを延伸し、二色性染料の水溶液に浸漬すればよい。
【００１２】
浸漬処理に使用する水溶液における二色性染料の濃度は、通常、水１００重量部に対して ０.０００１〜１重量部程度であり、水溶液の温度は、通常３０℃〜８５℃程度、好ましくは６０℃〜７５℃程度である。なお、水溶液には染色助剤が添加されていてもよい。例えば、染色助剤としてぼう硝を用いる場合、その使用量は、水１００重量部に対して、０.５〜１０重量部程度である。 ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、かかる染色処理の前に水への浸漬処理が施されてもよい。
【００１３】
ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの延伸は、二色性染料の水溶液への浸漬処理の前であってもよいし、浸漬処理しながらであってもよく、浸漬処理後であってもよい。延伸は通常、一軸延伸である。
【００１４】
一軸延伸する方法は特に限定されず、湿式延伸、乾式延伸の何れであってもよい。延伸倍率は、通常４倍以上、好ましくは８倍以下である。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを乾式で一軸延伸するには、通常と同様に、例えば、フィルムに後方張力を付与しつつ駆動する加熱ロールに接触させて縦一軸に配向させる方法、一対の加熱ロール間を通過させて圧縮延伸する方法などが採用される。加熱ロールの温度は、ポリビニルアルコール系樹脂のガラス転移温度以上であって、１６０℃以下、好ましくは８０〜１３０℃程度である。
【００１５】
このようにして、二色性染料はポリビニルアルコール系樹脂フィルムに吸着配向されるが、二色性染料が吸着配向されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムは通常、ほう酸処理が施される。
【００１６】
ほう酸処理は、染色後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムをほう酸含有水溶液に浸漬することにより行われ、ほう酸含有水溶液におけるほう酸の濃度は、特に限定されないが、水１００重量部に対して通常は２〜１５重量部程度、好ましくは５〜１２重量部程度である。ほう酸含有水溶液の温度は、通常７０〜８５℃、好ましくは７０〜８０℃程度である。処理時間は特に限定されないが、通常は１００〜１２００秒、好ましくは１５０〜６００秒程度である。
【００１７】
ほう酸処理後、通常と同様に、水洗、乾燥することにより、本発明の偏光フィルムが得られる。
【００１８】
かかる偏光フィルムは、通常、その片面または両面に保護板が貼合されて、偏光板として用いられる。かかる保護板としては、通常の偏光板に用いられるのと同様のもの、例えば、セルロースアセテート系フィルム、アクリル系フィルム、ポリエステル系フィルム、ポリオレフィン系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリアリレート系フィルム、ポリエーテルサルフォン系フィルムなどを用いることができる。セルロースアセテート系フィルムとしては、例えば、トリアセチルセルロースフィルム、ジアセチルセルロースフィルムなどが挙げられる。保護板の厚みは特に限定されるものではないが、通常は５０〜２００μｍ程度である。これらの保護板は、紫外線吸収剤などを含有していてもよく、このような保護板は市販品を用いることもでき、例えば、トリアセチルセルロースフィルムとして、「コニカ KC80UVSF」（コニカ（株）製）や「コニカ KC80UVN 」（コニカ（株）製）などが挙げられる。
【００１９】
本発明の偏光フィルムは、通常、このような偏光板として使用されるが、かかる偏光板は、例えば、液晶プロジェクターを構成する各三原色に対応する液晶パネルのうち、青色に対応する液晶パネルに用いられる。偏光板を液晶パネルに用いる場合、液晶セルの片面に本発明の偏光フィルムを用いた偏光板を配置し、その反対側の面にはニュートラルグレイの偏光板を用いてもよいが、通常は液晶セルの両面に本発明の偏光フィルムを用いた偏光板が配置される。液晶セルの両面または片面に偏光板を配置するには、透明な接着剤を用いて偏光板を液晶セルに貼合してもよく、この場合、他の光学素子を介して貼合してもよい。透明な接着剤としては、例えば、アクリル系感圧型接着剤、ウレタン系感圧型接着剤等の感圧型接着剤（粘着剤）などが用いられる。また、偏光フィルムから発生する熱の影響を避けるために、液晶セルとは空間を空けて配置してもよく、例えば、ガラス板などのような透明基板に本発明の偏光フィルムを用いた偏光板を積層し、これを液晶セルとは間隔を空けて配置して用いられる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の偏光フィルムは、液晶プロジェクター用として最適であり、これを青色に対応する液晶パネルの偏光板における偏光フィルムとして用いた場合には、赤色に対応する液晶パネルの偏光板における偏光フィルムおよび緑色に対応する液晶パネルの偏光板における偏光フィルムとして、それぞれニュートラルグレイの偏光フィルムを用いたままであっても、ＣＲＴと比較して遜色のないカラー表示が可能となる。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、偏光フィルムの吸収軸方向に対して平行な振動面を有する直線偏光光を照射したときの波長４００nm〜５００nmの範囲における透過率および偏光フィルムの吸収軸方向に対して直交する直線偏光光を照射したときの波長４３０nm〜５００nmの範囲における透過率は、それぞれ島津製作所製の分光光度計ＵＶ２２００を用いて測定した。
【００２２】
実施例１
重合度２４００のポリビニルアルコールからなるフィルム（厚み７５μｍ）をフィルムに後方張力を付与しつつ、駆動する加熱ロールに接触させて縦一軸に配向させる方法で一軸延伸し（延伸温度：約１２０℃、延伸倍率：約５倍）、緊張状態に保ったまま５４℃の水に６０秒間浸漬した後、水（１００重量部）、シー・アイ・ダイレクト・オレンジ３９（０.０２２重量部）、シー・アイ・ダイレクト・レッド８１（０.０１８重量部）およびぼう硝（２重量部）からなる６９℃の水溶液に１２０秒間浸漬した。次に、水１００重量部およびほう酸 ７.５重量部からなる７４℃の水溶液に３００秒間浸漬した。その後、水洗、乾燥して偏光フィルムを得た。
【００２３】
得られた偏光フィルムに、吸収軸方向に対して平行な振動面を有する直線偏光を照射したときの、波長４００〜５００nmの透過率の最大値は ０.１６％であった。また、吸収軸方向に対して直交する振動面を有する直線偏光光を照射したときの、波長４３０〜５００nmの範囲における透過率の最小値は ７７.５％であった。図１および図２にこの偏光フィルムの透過スペクトルを示す。
【００２４】
実施例２
実施例１と同様に操作して、偏光フィルムを得た。この偏光フィルムの両面にトリアセチルセロースフィルム（コニカ KC80UVN、コニカ（株）製）を貼り合わせて、偏光板とした。
【００２５】
得られた偏光板に、吸収軸方向に対して平行な振動面を有する直線偏光を照射したときの、波長４００〜５００nmの透過率は ０.０８％以下であった。また、吸収軸方向に対して直交する振動面を有する直線偏光光を照射したときの、波長４３０〜５００nmの範囲における透過率は７９％以上であった。図３および図４にこの偏光板の透過スペクトルを示す。
【００２６】
赤色に対応する液晶パネル、緑色に対応する液晶パネルおよび青色に対応する液晶パネルのそれぞれにニュートラルグレイの偏光板を用いた液晶プロジェクター（各液晶パネルにおいて、液晶セルの両側に配置された偏光板は、それぞれガラス板に積層され、液晶セルとは空間を空けて配置されている）のうち、青色に対応する液晶パネルの両面に配置された偏光板に代えて、上で得た偏光板を用いると、得られる画像表示は、ＣＲＴによるカラー表示と比較して遜色のない自然なカラー表示となる。
【００２７】
実施例３
重合度４０００のポリビニルアルコールからなるフィルム（厚み７５μｍ）をフィルムに後方張力を付与しつつ、駆動する加熱ロールに接触させて縦一軸に配向させる方法で一軸延伸し（延伸温度：約１００℃、延伸倍率：約４倍）、緊張状態に保ったまま６０℃の水に６０秒間浸漬した後、水（１００重量部）、シー・アイ・ダイレクト・オレンジ３９（０.０２５重量部）、シー・アイ・ダイレクト・レッド８１（０.０１０重量部）およびぼう硝（２重量部）からなる７０℃の水溶液に２１５秒間浸漬した。次に、水１００重量部およびほう酸 ７.５重量部からなる７８℃の水溶液に３００秒間浸漬した。その後、水洗、乾燥して偏光フィルムを得た。
【００２８】
この偏光フィルムの両面に、トリアセチルセロースフィルム（コニカ KC80UVN、コニカ（株）製）を貼り合わせて、偏光板とした。得られた偏光板に、吸収軸方向に対して平行な振動面を有する直線偏光を照射したときの、波長４００〜５００nmの透過率の最大値は０.２５％ であった。また、吸収軸方向に対して直交する振動面を有する直線偏光を照射したときの、波長４３０〜５００nmの透過率の最小値は８１％であった。図５および図６にこの偏光板の透過スペクトルを示す。
【００２９】
赤色に対応する液晶パネル、緑色に対応する液晶パネルおよび青色に対応する液晶パネルのそれぞれにニュートラルグレイの偏光板を用いた液晶プロジェクター（各液晶パネルにおいて、液晶セルの両側に配置された偏光板は、それぞれガラス板に積層され、液晶セルとは空間を空けて配置されている）のうち、青色に対応する液晶パネルの両面に配置された偏光板に代えて、上で得た偏光板を用いると、得られる画像表示は、ＣＲＴによるカラー表示と比較して遜色のない自然なカラー表示となる。
【００３０】
実施例４
重合度２４００のポリビニルアルコールからなるフィルム（厚み７５μｍ）を用いた以外は実施例３と同様にして、偏光板を得た。得られた偏光板に、吸収軸方向に対して平行する振動面を有する直線偏光光を照射したときの、波長４００〜５００nmの範囲における透過率は ０.３％以下であった。また、吸収軸方向に対して直交する振動面を有する直線偏光光を照射したときの、波長４３０〜５００nmの範囲における透過率は８０％以上であった。
【００３１】
赤色に対応する液晶パネル、緑色に対応する液晶パネルおよび青色に対応する液晶パネルのそれぞれにニュートラルグレイの偏光板を用いた液晶プロジェクターのうち、青色に対応する液晶パネルの両面に配置された偏光板に代えて、上で得た偏光板を用いると、得られる画像表示は、ＣＲＴによるカラー表示と比較して遜色のないカラー表示となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１で得た偏光フィルムの吸収軸方向に対して平行する振動面を有する直線偏光光を照射したときの光透過率スペクトルを示す図であって、横軸は透過光の波長（nm）を、縦軸は透過率（％）をそれぞれ示す。
【図２】  実施例１で得た偏光フィルムの吸収軸方向に対して直交する振動面を有する直線偏光光を照射したときの光透過率スペクトルを示す図であって、横軸は透過光の波長（nm）を、縦軸は透過率（％）をそれぞれ示す。
【図３】  実施例２で得た偏光板の吸収軸方向に対して平行する振動面を有する直線偏光光を照射したときの光透過率スペクトルを示す図であって、横軸は透過光の波長（nm）を、縦軸は透過率（％）をそれぞれ示す。
【図４】  実施例２で得た偏光板の吸収軸方向に対して直交する振動面を有する直線偏光光を照射したときの光透過率スペクトルを示す図であって、横軸は透過光の波長（nm）を、縦軸は透過率（％）をそれぞれ示す。
【図５】  実施例３で得た偏光板の吸収軸方向に対して平行する振動面を有する直線偏光光を照射したときの光透過率スペクトルを示す図であって、横軸は透過光の波長（nm）を、縦軸は透過率（％）をそれぞれ示す。
【図６】  実施例３で得た偏光板の吸収軸方向に対して直交する振動面を有する直線偏光光を照射したときの光透過率スペクトルを示す図であって、横軸は透過光の波長（nm）を、縦軸は透過率（％）をそれぞれ示す。
【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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