CN106030354A - 投影装置及车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种投影装置，其能够清晰地显示投影图像、并且能够充分透视其外侧的状况。本发明的投影装置(1)具有：发射出包含1种偏光成分的发射光(2)的光照射装置(3)、和被所述发射光(2)照射的具有偏振片(41)的偏光板(4)，所述偏光板(4)以通过其吸收轴对所述发射光(2)进行吸收及反射的方式设置，所述偏光板(4)对所述发射光(2)的反射率为10％以上，所述偏光板(4)的单体透过率为30％～90％。

Description

投影装置及车
技术领域
本发明涉及投影装置等。
背景技术
目前，已知有对屏幕等反射体投影从投影仪等光照射装置发出的光的投影装置。被投影到屏幕的光反射，从而观察者能在屏幕上看到图像。但是，该投影装置中使用的屏幕通常不透明。因而观察者无法从投影装置的内侧(光照射装置侧)透过屏幕看到其相反侧的状况(即透视)。
近年来，对现有的投影装置进行改良，开发出了使用具有透光性的反射体(透光反射体)的投影装置(平视显示器)。例如，专利文献1中公开了一种通过使从光照射装置发出的光反射到作为透光反射体的汽车的前挡风玻璃从而显示出图像的装置。
透光反射体不仅能反射从光照射装置发出的光，而且能透射来自外侧的光。因此，观察者不仅能辨识被投影到透光反射体的图像，而且能透视透光反射体的外侧的状况。因此，汽车的驾驶员能够边观察显示在作为透光反射体的前挡风玻璃上的位置坐标、速度计等行驶信息，边透过前挡风玻璃辨识汽车的外侧的状况。因而驾驶员能够在驾驶汽车的过程中不从行进方向偏移视线地获得行驶信息。
将平视显示器如上所述用于汽车等交通工具时，显示在透光反射体上的图像的浓淡对于交通工具的安全行驶而言是非常重要的。
也就是说，显示在透光反射体上的图像过浓时，存在如下担心：难以透过透光反射体辨识交通工具的外侧的状况，对交通工具的安全行驶造成障碍。另一方面，显示在透光反射体上的图像过淡时，驾驶员无法获得充分的行驶信息。此时，存在驾驶员为了获得充分的行驶信息而将意识进一步倾注于图像的倾向。这种情况下，会产生驾驶员对交通工具的外侧的关注变得松懈而对交通工具的安全驾驶造成障碍的担心。
因此，将平视显示器用于交通工具时，所投影的图像的浓淡需要淡到能够充分透视交通工具的外侧的状况的程度、而且需要浓到驾驶员能够瞬间读取行驶信息的程度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-85657号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于，提供一种投影装置，其能够清晰地显示投影图像、并且能够充分透视其外侧的状况。
用于解决问题的方案
本发明的投影装置具有：发射出包含1种偏光成分的发射光的光照射装置和被前述发射光照射的具有偏振片的偏光板，前述偏光板以通过其吸收轴对前述发射光进行吸收及反射的方式设置，前述偏光板对前述发射光的反射率为10％以上，前述偏光板的单体透过率为30％～90％。
优选的是，前述偏光板对前述发射光的反射率为90％以下。此外，优选前述发射光实质上仅由前述1种偏光成分构成。
优选的是，前述偏振片包含后述的通式(1)表示的芳香族双偶氮化合物。
优选的是，前述发射光为直线偏振光、圆偏振光或椭圆偏振光。此外，优选前述光照射装置为投影仪装置、液晶显示装置、有机电致发光装置或激光投影装置。此外，优选前述偏光板作为能够通过电力调节光的透射量的调光窗起作用。
根据本发明的其他方式，提供一种搭载了上述本发明的投影装置的车。
发明的效果
本发明的投影装置能够清晰地显示投影图像、并且能够从投影装置的内侧透过偏光板充分地辨识(透视)其外侧的状况。
附图说明
图1是说明本发明中使用的偏振片的性质的参考图。图1的(a)是偏振片的主视图，图1的(b)是同一偏振片的侧视图。
图2是表示第1实施方式的本发明的投影装置的示意图。
图3是表示第2实施方式的本发明的投影装置的示意图。
图4是表示提取用偏光板中的偏振片的透光轴与1/4波长板的慢轴的关系的参考图。
图5是表示偏光板中的偏振片的吸收轴与1/4波长板的慢轴的关系的参考图。
具体实施方式
以下，对本发明进行具体说明。
需要说明的是，本说明书中，“投影装置的内侧”是指投影装置的配置光照射装置的一侧，“投影装置的外侧”是指以偏光板为边界的前述内侧的相反侧(未配置光照射装置的一侧)。
此外，角度及其关系(例如正交、平行、45°等)包含本发明所属的技术领域中容许的误差范围。例如，平行等是指在严格的角度±5°的范围内，优选在±3°的范围内。
进而，“PPP～QQQ”这样的记载是指“PPP以上且QQQ以下”。
本发明的投影装置具有光照射装置和偏光板。
光照射装置是发射出包含1种偏光成分的发射光、并且将该发射光照射到偏光板上的装置。并且，偏光板以对该发射光进行吸收及反射的方式设置。即，本发明中，偏光板作为反射发射光的反射体使用。偏光板具有偏振片。以下，参照图1对本发明使用的偏振片的功能进行说明。需要说明的是，为了方便，在图1中，用涂成黑色的箭头表示入射到偏振片的光，箭头的粗细表示光量(对于图2及图3也同样)。
偏振片是用于从自然光(非偏振光)提取具有特定的振动方向的直线偏振光的构件。具体而言，如图1的(a)所示，偏振片1A在其面内具有吸收轴A和透光轴T。吸收轴A和透光轴T相互在偏振片1A的面内正交。而且，如图1的(b)所示，具有与吸收轴方向(吸收轴A的延伸方向)平行的振动方向的直线偏振光X被偏振片1A吸收，具有与透光轴方向(透光轴T的延伸方向)平行的振动方向(即与直线偏振光X振动方向正交)的直线偏振光Y透过偏振片1A。本发明中使用的偏振片为反射型的偏振片。因此，虽然直线偏振光X的一部分被偏振片1A的吸收轴A吸收，但是未被吸收的其它直线偏振光X从偏振片1A的表面反射(参照图1的(b))。
本发明中，以通过吸收轴对发射光进行吸收及反射的方式设置偏光板，并且偏光板对发射光的反射率为10％以上。因此，观察者能够以清晰的投影图像的形式辨识该反射的光(反射光)。
需要说明的是，本发明中，偏光板可以仅由偏振片构成，也可以由偏振片和其它层的层叠体构成。偏光板由偏振片和其它层的层叠体构成时，偏光板的吸收轴是指偏光板具有的偏振片的吸收轴，偏光板的透光轴是指偏光板具有的偏振片的透光轴。
以下，列举本发明的具体的实施方式进行说明。
[第1实施方式]
图2是表示本发明的第1实施方式的投影装置的示意图。
如图2所示，投影装置1具有：光照射装置3，其射出包含1种偏光成分的光作为发射光2；以及，偏光板4，该偏光板4通过其吸收轴对该发射光2进行吸收及反射。偏光板4设置在沿发射光2的射出方向延伸的虚拟直线上，发射光2被投射到偏光板4上。
本实施方式中，光照射装置3在其内部具有光源31。从光源31发出的光介由透镜32和贴附于透镜32的偏光板33被发射到光照射装置3的外侧。此外，用作反射体的偏光板4由偏振片41和基板42的层叠体构成。偏光板4以其偏振片41位于最内侧(光照射装置侧)的方式配设。
本实施方式中，发射光2为直线偏振光。并且，偏光板4以其吸收轴方向与发射光2(直线偏振光)的振动方向平行的方式配设。换言之，偏光板4以其透光轴方向与发射光2的振动方向正交的方式配设。
因此，发射光2(直线偏振光)的一部分被偏光板4的吸收轴吸收，其它部分从偏光板4的表面向光照射装置侧反射。
(光照射装置)
光照射装置是发射包含1种偏光成分的发射光、并将该发射光照射到偏光板上的装置。发射光包含至少1种偏光成分。1种偏光成分可以为直线偏振光、圆偏振光或椭圆偏振光的任意种。本实施方式中，1种偏光成分为直线偏振光。
这里，在本说明书中，“1种偏光成分”是具有特定的振动方向的偏光成分的统称。“1种偏光成分”可以仅由具有特定的振动方向且具有特定的波长的单一的偏光成分(偏光成分A)构成，也可以在偏光成分A的基础上包含具有与偏光成分A不同的波长且具有与偏光成分A相同的振动方向的偏光成分(偏光成分B)。即，1种偏光成分可以包含振动方向相同的其它偏光成分而不仅仅为单一的偏光成分。需要说明的是，波长与偏光成分A相同而振动方向与偏光成分A不同的偏光成分(偏光成分C)、及波长及振动方向与偏光成分A不同的偏光成分(偏光成分D)不包含在本发明的“1种偏光成分”中。偏光成分C及D是与1种偏光成分不同的偏光成分(其它种类的偏光成分)。
具体而言，在发射光为红色光时，发射光例如不仅包含波长700nm的红色光(偏光成分A)，还可以包含波长750nm的其它的红色光(偏光成分B)。该情况下，两红色光的振动方向相同。
此外，在发射光为红色光及蓝色光时，发射光例如包含波长700nm的红色光(偏光成分A)和波长450nm的蓝色光(偏光成分B)。该情况下，红色光和蓝色光的振动方向相同。
偏光成分A和偏光成分B由于偏光的振动方向相同，因此，均被偏光板的吸收轴吸收及反射。
需要说明的是，发射光优选为波长360nm～830nm的可见光。通过使用为可见光的多种偏光成分，能够将色彩丰富的图像投影到偏光板。
发射光可以不仅包含1种偏光成分，也可以包含振动方向与其不同的其它种类的偏光成分。最优选的是，即使在发射光包含其它种类的偏光成分的情况下，也不包含振动方向与1种偏光成分正交的偏光成分。发射光包含振动方向与1种偏光成分正交的其它种类的偏光成分时，由于该其它种类的偏光成分的振动方向与偏光板的透光轴方向平行，因此，其它种类的偏光成分(发射光的一部分)会透过到偏光板的外侧。因此，存在从投影装置的外侧看到投影图像的担心。
优选的是，发射光实质上仅由1种偏光成分构成。
“实质上仅由1种偏光成分构成”不仅包含发射光仅由1种偏光成分构成的情况，还包含在本发明的技术领域容许的范围内发射光含有其它种类的偏光成分的情况。
具体而言，发射光可以包含90％以上的1种偏光成分和10％以下的其它种类的偏光成分，优选的是，可以包含95％以上的1种偏光成分和5％以下的其它种类的偏光成分。
将本发明的投影装置适用于汽车的车辆导航系统等时，存在投影图像包含个人信息(例如汽车的目的地等)的可能性。因此，理想的是，从投影装置的外侧看不到投影图像。
针对该点，在发射光实质上仅由1种偏光成分构成时，通过偏光板的吸收轴，发射光的大部分被吸收或反射。因此，能够使发射光不易泄漏到投影装置的外侧，从投影装置的外侧难以看到投影图像。
光照射装置只要是能够射出与要映出在偏光板上的图像信息对应的图像(发射光)的装置就没有特别限定，例如可以使用现有公知的投影仪装置、有机电致(有机EL)发光装置、液晶显示装置、激光投影装置等。光照射装置在其内部具有作为发出光的来源的光源。例如，为投影仪装置时，作为光源，具有卤素灯，为有机EL发光装置时，作为光源，具有有机发光层。
需要说明的是，本实施方式中，如图2所示，光照射装置3为例如内部具有卤素灯作为光源31的投影仪装置。
使用仅1种偏光成分作为发射光时，如果光照射装置的光源自身发出仅1种偏光成分的光源，则可以将从该光源发出的光直接用作发射光。另一方面，如果光源自身发出除非偏光或1种偏光成分以外还包含其它种类的偏光成分的光，则可以从自该光源发出的光提取1种偏光成分并将该提取的偏光成分用作发射光。
例如，如图2所示，将使用卤素灯作为光源31的投影仪装置用作光照射装置3时，通过在其透镜32的表面贴附偏光板33，能够提取1种偏光成分作为发射光2。需要说明的是，本说明书中，为了区分光照射装置的发射光的提取所使用的偏光板33和作为发射光的反射体使用的偏光板4，之后将前者的偏光板33称为“提取用偏光板”。
光照射装置必须射出1种偏光成分作为发射光，因此，贴附于透镜的提取用偏光板具有透射1种偏光成分(发射光)的透光轴和吸收振动方向与1种偏光成分正交的其它种类的偏光成分的吸收轴。
需要说明的是，本实施方式中，发射光为直线偏振光，因此，提取用偏光板可以仅由偏振片构成，但也可以如后面所述，在采用圆偏振光或椭圆偏振光作为发射光时，提取用偏光板具有偏振片和相位差膜。
关于提取用偏光板中使用的偏振片，只要是能从光源提取发射光(1种偏光成分)的偏振片就没有特别限定。作为这样的偏振片，例如可以举出用碘或二色性色素染色的亲水性聚合物薄膜。这样的偏振片通常可以如下得到：使薄膜溶胀，用碘或二色性色素对溶胀了的薄膜进行染色，通过硼酸等交联剂使染色薄膜交联，实施拉伸处理，然后进行干燥，由此得到。
(偏光板)
偏光板是通过其吸收轴吸收发射光的一部分且反射其它部分(未被吸收的发射光)的构件。即，偏光板作为对发射光的反射体起作用。
偏光板对发射光的反射率为10％以上。因此，本发明的投影装置能够将清晰的图像投影到偏光板上。此外，偏光板的单体透过率为30％～90％。因此，能够从投影装置的内侧隔着偏光板充分地透视其外侧的状况。
上述反射率为10％以上，优选为12％以上，更优选为15％以上，特别优选为18％以上。此外，对上述反射率的上限没有特别限定，但反射率过高时，存在投影图像过于清晰地映在偏光板上、反而难以透视偏光板(投影装置)的外侧的状况的担心。考虑到这一点，上述反射率优选为90％以下，更优选为50％以下，进一步优选为40％以下，特别优选为30％以下。
此外，上述单体透过率为30％以上，优选为35％以上，更优选为37％以上，特别优选为40％以上。此外，上述单体透过率为90％以下，优选为85％以下，更优选为80％以下，特别优选为70％以下。
需要说明的是，偏光板的反射率是以温度23℃、波长590nm为基准的值。对于单体透过率也同样。
本实施方式中，如图2所示，偏光板4具有偏振片41和基板42，偏振片41以位于最内侧(光照射装置侧)的方式设置。因此，不会发生因基板42而打乱发射光2(直线偏振光)的相位的情况，因而能够可靠地反射10％以上的发射光2。
当然，偏光板也可以以偏振片比基板更靠近外侧的方式(即基板比偏振片更靠近内侧的方式)设置。这种情况下，优选的是，基板实质上具有光学各向同性、即实质上不具有光学各向异性。基板具有光学各向异性时，存在发射光(直线偏振光)的相位被基板打乱，发射光难以被偏振片的吸收轴吸收且难以从偏光板的表面反射的担心。
这里，“基板实质上具有光学各向同性”是指，基板的折射率椭球不仅包括nx＝nz＝ny的情况，还包括nx≒nz≒ny的情况。
具体而言，包括基板的面内双折射率Δnxy(nx-ny)的绝对值、及厚度方向双折射率Δnxz(nx-nz)的绝对值为0.0005以下的情况，优选为0.0001以下，更优选为0.00005以下。
需要说明的是，本说明书中，“nx”表示以23℃、波长590nm为基准、作为测定对象的层(这里为基板)面内的折射率变为最大的方向(X轴方向)的折射率，前述“ny”表示在同一面内与X轴方向正交的方向(Y轴方向)的折射率，前述“nz”表示与前述X轴方向及Y轴方向正交的方向(厚度方向)的折射率。
此外，本实施方式中，偏光板仅具有偏振片和基板，但其也可以具有除偏振片和基板以外的其它层。该其它层没有特别限定，其它层与偏振片相比设置在更靠近内侧的情况下，优选其它层实质上具有光学各向同性。
对基板没有特别限定，例如可以使用玻璃基板、石英基板、树脂薄膜基板、液晶薄膜基板、硅基板等任意的构件。如后所述，本发明的偏光板中使用的偏振片可以通过将涂布液涂布在基板上并进行干燥而容易地形成。因此，通过使用欲投影光照射装置的图像的对象(例如汽车的前挡风玻璃)作为基板，将涂布液涂布在基板上并进行干燥，能够容易地构成反射体(偏光板)。
本发明的偏光板只要在其吸收轴反射10％以上的发射光且其单体透过率为30％～90％就没有特别限定。
作为这样的偏光板，例如可以举出：线栅型的偏光板、包含有机色素的偏光板(即具备包含有机色素的偏振片的偏光板，所述有机色素具有溶致液晶性)等。
线栅型的偏光板是具有使直线状的金属丝(细线)在基材上沿固定方向规则排列的结构的偏光板。线栅型的偏光板可以通过改变金属丝的粗细、排列间隔、排列方向而使其偏光特性改变。
包含有机色素的偏光板具有偏振片，在偏振片的内部，有机色素形成超分子缔合体。这里，“超分子缔合体”是多个有机色素通过氢键等键合而形成的1个大的复合体。此外，溶致液晶性是指如下的性质：通过使包含有机色素和溶剂的涂布液的温度、浓度改变，有机色素发生各向同性相-液晶相的相转移。
包含形成了超分子缔合体的有机色素的偏振片例如可以通过涂布包含适当的有机色素和溶剂的涂布液并使其干燥而得到。
偏振片中所含的有机色素只要能够满足上述反射率和单体透过率就没有特别限定。
作为这样的有机色素，例如可以举出：偶氮系化合物、蒽醌系化合物、苝系化合物、喹酞酮系化合物、萘醌系化合物、部花青系化合物等。从表现出良好的溶致液晶性方面出发，优选使用偶氮系化合物。
偶氮系化合物中，优选分子中具有芳香环的偶氮化合物，更优选具有萘环的双偶氮化合物。通过涂布包含这样的偶氮系化合物的涂布液并使其干燥，能够得到满足上述反射率和单体透过率的偏振片。
此外，偶氮系化合物优选其分子中具有极性基团的偶氮系化合物。具有极性基团的偶氮系化合物可溶于水系溶剂，容易溶解于水系溶剂中而形成超分子缔合体。因此，包含具有极性基团的偶氮系化合物的涂布液会表现出特别良好的溶致液晶性。
需要说明的是，极性基团是指具有极性的官能团。作为极性基团，可以举出OH基、COOH基、NH2基、NO2基、CN基这样的包含电负性较大的氧和/或氮的官能团。
作为具有极性基团的偶氮系化合物，例如优选下述通式(1)表示的芳香族双偶氮化合物。特别是包含下述通式(1)表示的芳香族双偶氮化合物的偏振片的吸收轴的偏光成分的反射率高、而且单体透过率也高。因此，通过使用下述通式(1)表示的芳香族双偶氮化合物作为偏振片的形成材料，能够容易地构成本发明中使用的偏光板。
通式(1)中，Q1表示取代或者非取代的芳基，Q2表示取代或者非取代的亚芳基，R1独立地表示氢原子、取代或者非取代的烷基、取代或者非取代的乙酰基、取代或者非取代的苯甲酰基、取代或者非取代的苯基，M表示抗衡离子，m表示0～2的整数，n表示0～6的整数。其中，m及n的至少任一者不为0、1≤m+n≤6。前述m为2时，各R1相同或不同。
通式(1)所示的OH、(NHR1)m、及(SO3M)n分别可以键合在萘环的7个取代部位的任一个上。
需要说明的是，本说明书中，“取代或者非取代”是指“被取代基取代或未被取代基取代”。
对前述通式(1)的萘基与偶氮基(-N＝N-)的键合位置没有特别限定。前述萘基是指式(1)中右侧所示的萘基。优选的是，前述萘基与偶氮基在前述萘基的1位或2位键合。
前述通式(1)的R1的烷基、乙酰基、苯甲酰基或苯基具有取代基时，作为该取代基，可以举出下述芳基或亚芳基中例示的各取代基。
前述R1优选为氢原子、取代或者非取代的烷基、取代或者非取代的乙酰基，更优选为氢原子。
作为前述取代或者非取代的烷基，可以举出取代或者非取代的碳数1～6的烷基。
前述通式(1)的M(抗衡离子)可以优选举出：氢离子；Li、Na、K、Cs等碱金属离子；Ca、Sr、Ba等碱土金属离子；其它金属离子；可以被烷基或者羟基烷基取代的铵离子；有机胺的盐等。作为前述金属离子，例如可以列举出：Ni+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Zn2+、Al3+、Pd2+、Cd2+、Sn2+、Co2+、Mn2+、Ce3+等。作为有机胺，可以举出：碳数1～6的烷基胺、具有羟基的碳数1～6的烷基胺、具有羧基的碳数1～6的烷基胺等。上述通式(1)中，具有2个以上SO3M时，各M可以相同也可以不同。此外，前述通式(1)中，SO3M的M为2价以上的阳离子时，该M可以与其它阴离子静电结合而稳定化、或者该M与邻接的其它通式(1)的偶氮系化合物的SO3 -键合而形成超分子缔合体。
前述通式(1)的m优选为1。此外，通式(1)的n优选为1或2。
作为通式(1)的萘基的具体例，例如可以举出下述式(a)～式(l)等。式(a)～式(l)的R1及M与通式(1)同样。
前述通式(1)中，前述Q1表示的芳基除苯基以外，可以举出萘基等这样的2个以上苯环缩合而成的稠环基。
前述Q2表示的亚芳基除亚苯基以外，还可以举出亚萘基等2个以上苯环缩合而成的稠环基。
Q1的芳基或Q2的亚芳基分别可以具有取代基、或可以不具有取代基。前述芳基或亚芳基为取代或者非取代的任意情况下，具有极性基团的通式(1)的芳香族双偶氮化合物对水系溶剂的溶解性均优异。
前述芳基或亚芳基具有取代基时，作为其取代基，例如可以举出：碳数1～6的烷基、碳数1～6的烷氧基、碳数1～6的烷基氨基、苯基氨基、碳数1～6的酰基氨基、二羟基丙基等碳数1～6的羟基烷基、COOM基等羧基、SO3M基等磺酸基、羟基、氰基、硝基、氨基、卤素基团等。前述取代基优选为选自碳数1～6的烷氧基、碳数1～6的羟基烷基、羧基、磺酸基及硝基中的1种。具有这样的取代基的芳香族双偶氮化合物尤其是水溶性优异。可以被1种或2种以上这些取代基取代。此外，前述取代基可以以任意的比率取代。
前述通式(1)的Q1优选为取代或者非取代的苯基，更优选为具有前述取代基的苯基。
前述Q2优选为取代或者非取代的亚萘基，更优选为具有前述取代基的亚萘基，特别优选为具有前述取代基的1,4-亚萘基。
通式(1)的Q1为取代或者非取代的苯基、且Q2为取代或者非取代的1,4-亚萘基的芳香族双偶氮系化合物用下述通式(2)表示。
通式(2)中，R1、M、m及n与上述通式(1)中的相同。
通式(2)中，A及B表示取代基，a及b表示其取代数。前述A及B分别独立地表示碳数1～6的烷基、碳数1～6的烷氧基、碳数1～6的烷基氨基、苯基氨基、碳数1～6的酰基氨基、二羟基丙基等碳数1～6的羟基烷基、COOM基等羧基、SO3M基等磺酸基、羟基、氰基、硝基、氨基、卤素基团。前述a为0～5的整数，前述b表示0～4的整数。其中，a及b的至少任一者不为0。前述a为2以上时，前述取代基A可以相同，也可以不同。前述b为2以上时，前述取代基B可以相同，也可以不同。
通式(2)所包含的芳香族双偶氮化合物中，优选使用下述通式(3)表示的芳香族双偶氮化合物。通式(3)的芳香族双偶氮化合物中，取代基A以偶氮基(-N＝N-)为基准键合于对位。进而，通式(3)的芳香族双偶氮化合物的萘基的OH基键合于与偶氮基邻接的位置(邻位)。如果使用该通式(3)的芳香族双偶氮化合物，则能够容易地形成满足上述反射率和单体透过率的偏振片。
通式(3)中，R1、M、m及n与上述通式(1)的R1、M、m及n相同，A与通式(2)的A相同。
通式(3)中，p表示0～4的整数。前述p优选为1或2，更优选为1。
上述通式(1)～(3)表示的芳香族双偶氮化合物例如可以根据细田丰著“理論製造染料化学(5版)”(昭和43年7月15日技報堂发行、135页～152页)来合成。
例如，通式(3)的芳香族双偶氮化合物可以如下来合成：使苯胺衍生物与萘磺酸衍生物双偶氮化及发生偶联反应，得到单偶氮化合物，之后，使该单偶氮化合物双偶氮化，然后，再与1-氨基-8-萘酚磺酸衍生物发生偶联反应，由此合成。
如上所述，本发明的第1实施方式中，发射光为直线偏振光。但是，本发明中，发射光不限定于直线偏振光，也可以为圆偏振光或椭圆偏振光。以下，对发射光为圆偏振光的本发明的第2实施方式进行说明。
需要说明的是，在以下的第2实施方式的说明中，主要对与上述第1实施方式不同的技术特征进行说明，对于与上述第1实施方式相同的技术特征，有时省略其说明，援引术语及符号。
[第2实施方式]
图3是表示本发明的第2实施方式的投影装置1的示意图。
本实施方式中，光照射装置3射出的发射光2(1种偏光成分)为右旋或左旋的圆偏振光。需要说明的是，右旋的圆偏振光(右旋圆偏振光)和左旋的圆偏振光(左旋圆偏振光)的振动方向相互正交。
本实施方式中，光照射装置3是与第1实施方式相同的投影仪装置。但是，本实施方式中，为了从自投影仪装置3的光源31发出的光提取圆偏振光(发射光2)，将与第1实施方式不同的提取用偏光板33贴附于投影仪装置3的透镜32。
本实施方式中使用的提取用偏光板33具有偏振片331和相位差膜332，偏振片331以在内侧的方式贴附于投影仪装置的透镜。因此，投影仪装置3的光源31(卤素灯)发出光时，首先是通过提取用偏光板33的偏振片331从所述光中提取直线偏振光，然后，通过层叠于偏振片的相位差膜332将所提取的直线偏振光变换为右旋圆偏振光或左旋圆偏振光。因此，本实施方式中，发射光2实质上仅由1种偏光成分(圆偏振光)构成。
对提取用偏光板中使用的相位差膜没有特别限定，只要能将直线偏振光变换为圆偏振光，就可以使用任意的相位差膜，通常使用1/4波长板。
对1/4波长板的形成材料没有特别限定，例如可以举出：聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯、聚降冰片烯等)、非晶聚烯烃、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚酮、聚酮硫醚、聚醚砜、聚砜、聚苯硫醚、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚缩醛、聚碳酸酯、聚芳酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚降冰片烯、纤维素系聚合物(三醋酸纤维素(TAC)等)等。这些形成材料可以单独使用1种或混合使用2种以上。通过将这些形成材料制膜，进行拉伸处理等，并适当调节厚度，能够得到1/4波长板。
本发明中，1/4波长板优选具有nx＞ny＞nz的关系或nx＞nz＞ny的关系。需要说明的是，1/4波长板中，“nx”表示慢轴方向的折射率，“ny”表示快轴方向的折射率。
进一步优选的是，1/4波长板表现出至少波长360nm～830nm的可见光下的面内位相差越靠近短波长侧越小、越靠近长波长侧越大的波长色散(有时称为逆波长色散性)。
此外，1/4波长板具有将至少可见光的直线偏振光变换为圆偏振光的光学特性。
具体而言，优选的是，1/4波长板的至少波长360～830nm下的面内位相差Re(λ)满足式：1/4×λ(nm)×0.8≤Re(λ)≤1/4×λ(nm)×1.2。其中，Re(λ)表示各波长λ(nm)下的面内位相差，通过Re(λ)＝(nx-ny)×d求出。d表示1/4波长板的厚度(nm)。
使用提取用偏光板33提取右旋圆偏振光时，1/4波长板332如图4的(a)所示，以其慢轴S(虚线)和偏振片331的透光轴T(实线)所呈的角度θ从偏振片331侧(即光照射装置侧)观察时沿逆时针旋转为45°的方式层叠于偏振片331的外侧。
此外，使用提取用偏光板33提取左旋圆偏振光时，1/4波长板332如图4的(b)所示，以其慢轴S(虚线)和偏振片331的透光轴T(实线)所呈的角度θ从偏振片331侧(即光照射装置侧)观察时沿逆时针旋转为135°的方式层叠于偏振片331的外侧。
本实施方式中，作为反射体的偏光板4具有偏振片41和作为基板的相位差膜42。偏光板41以发射光2(右旋圆偏振光或左旋圆偏振光)被吸收轴吸收及反射的方式设置。
具体而言，偏光板4从内侧起依次具有作为基板的相位差膜42和偏振片41。因此，发射光2(圆偏振光)首先被偏光板4的相位差膜42变换为直线偏振光，进而，通过层叠于相位差膜42的偏振片41的吸收轴对变换为直线偏振光了的发射光2进行吸收及反射。
偏光板4具有的相位差膜42只要能够将右旋圆偏振光或左旋圆偏振光变换为直线偏振光，就没有特别限定，通常使用上述1/4波长板。
使用偏光板4使右旋圆偏振光的发射光2吸收及反射时，偏光板4的1/4波长板42如图5的(a)所示，以其慢轴S(实线)和偏振片41的吸收轴A(虚线)所呈的角度θ从1/4波长板侧观察时沿逆时针旋转为135°的方式层叠于偏振片41的内侧。
此外，使用偏光板4使左旋圆偏振光的发射光2吸收及反射时，偏光板4的1/4波长板42以其慢轴S(实线)和偏振片41的吸收轴A(虚线)所呈的角度θ从1/4波长板侧观察时沿逆时针旋转为45°的方式层叠于偏振片41的内侧。
通过像这样来设置偏光板4，首先，发射光2(右旋圆偏振光或左旋圆偏振光)通过1/4波长板42而变换为具有与偏振片41的吸收轴方向平行的振动方向的直线偏振光，然后，通过偏振片41的吸收轴A，对变换成直线偏振光的发射光进行吸收及反射。
本实施方式中，偏光板对发射光的反射率为10％以上，偏光板的单体透过率为30％～90％。因此，投影装置不仅能够清晰地显示投影图像，而且能够充分透视偏光板的外侧的状况。偏光板具有的偏振片与上述第1实施方式相同。
需要说明的是，如上所述，提取用偏光板33中，通过使偏振片331的透光轴与1/4波长板332的慢轴所呈的角度沿逆时针旋转为45°或135°，能够提取右旋圆偏振光或左旋圆偏振光，通过错开该角度，还能够提取向右旋转的椭圆偏振光(右椭圆偏振光)或向左旋转的椭圆偏振光(左椭圆偏振光)作为发射光2。
该情况下，偏光板4以通过吸收轴对作为发射光2的椭圆偏振光进行吸收及反射的方式构成。具体而言，通过使偏振片41的吸收轴和1/4波长板42的慢轴所呈的角度对应提取用偏光板33而错开，能够构成通过吸收轴对发射光2(椭圆偏振光)进行吸收及反射的偏光板4。
本发明的投影装置中，反射体(偏光板)对发射光的反射率为10％，因此，能够充分反射发射光。因而能够投影清晰的图像。此外，偏光板的单体透过率为30％～90％，因此，能够从投影装置的内侧透过透光板充分地辨识(透视)外侧的状况。
[偏光板的制造方法]
本发明的偏光板例如可以通过下述的工序B及工序C来制造，根据需要，还可以在工序B之前进行工序A，也可以在工序C之后进行工序D。
工序A：对基板的表面实施取向处理的工序。
工序B：在基板的表面涂布包含具有溶致液晶性的有机色素的涂布液，形成涂膜的工序。
工序C：将涂膜干燥，形成为干燥涂膜的偏振片的工序。
工序D：对在工序C中得到的偏振片的表面实施耐水化处理的工序。
＜工序A＞
工序A是通过对基板的表面进行取向处理从而对基板的表面赋予取向控制力的工序。使用事先具有取向控制力的基板的情况下，不需要实施工序A。
作为取向控制力的赋予方法，例如可以举出：对基板的表面实施摩擦处理；在薄膜的表面形成聚酰亚胺等的膜，对该膜的表面实施摩擦处理；在薄膜的表面形成由光反应性化合物形成的膜，对该膜进行光照射而形成取向膜等。
＜工序B＞
工序B是使用涂布液而形成涂膜的工序。
涂布液包含上述有机色素和使有机色素溶解或分散的溶剂。涂布液通过使有机色素在溶剂中溶解或分散而得到。作为有机色素，优选使用上述通式(1)表示的芳香族双偶氮化合物。
需要说明的是，根据需要，也可以在前述溶剂中添加除有机色素以外的其它的聚合物和/或添加剂等。
对前述溶剂没有特别限定，可以使用现有公知的溶剂，但优选水系溶剂。作为水系溶剂，可以举出：水、亲水性溶剂、水和亲水性溶剂的混合溶剂等。前述亲水性溶剂为大致均匀地溶解于水的溶剂。作为亲水性溶剂，例如可以举出：甲醇、异丙醇等醇类；乙二醇等二醇类；甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等溶纤剂类；丙酮、甲乙酮等酮类；醋酸乙酯等酯类；等。上述水系溶剂优选使用水、或水和亲水性溶剂的混合溶剂。
涂布液通过使液温、有机色素的浓度等发生改变而显示出溶致液晶相。溶致液晶相通过有机色素在液体中形成超分子缔合体而产生。溶致液晶相可以通过用偏光显微镜观察到的光学图样来确认、识别。
涂布液中的有机色素的浓度优选以其显示出液晶相的方式来调制。涂布液中的有机色素的浓度通常为0.05重量％～50重量％，优选为0.5重量％～40重量％，更优选为1重量％～10重量％。
此外，涂布液被调节成适合的pH。涂布液的pH优选为pH2～10左右、更优选为pH6～8左右。
进而，涂布液的温度优选调节为10℃～40℃、更优选调节为15℃～30℃。
通过将涂布液涂布在基板上，形成涂膜。在涂膜内，有机色素通过基板的取向控制力而沿规定的方向取向。
对涂布液的涂布方法没有特别限定，例如可以采用使用现有公知的涂布机的涂布方法。作为前述涂布机，可以举出：棒涂机、辊涂机、旋涂机、逗点涂布机、凹版涂布机、气刀涂布机、模涂机等。
＜工序C＞
工序C是形成为干燥涂膜的偏振片的工序。通过在基板上形成为干燥涂膜的偏振片，得到具有基板和偏振片的偏光板。
通过将在工序B中得到的涂膜干燥，涂膜中所含的溶剂挥发，形成固态的包含有机色素的干燥涂膜(偏振片)。在偏振片内，有机色素在形成了超分子缔合体的状态下被固定取向。
对涂膜的干燥方法没有特别限定，可以实施自然干燥、强制干燥。作为强制干燥，例如可以举出减压干燥、加热干燥、减压加热干燥等。优选使用自然干燥。
涂膜的干燥时间可以根据干燥温度、溶剂的种类适宜选择。例如，自然干燥的情况下，干燥时间优选为1秒～120分钟，更优选为10秒～5分钟。
此外，对干燥温度没有特别限定，优选为10℃～100℃，更优选为10℃～90℃，特别优选为10℃～80℃。
需要说明的是，干燥温度不是指涂膜的表面、内部的温度，而是指使涂膜干燥的气氛的温度。
＜工序D＞
工序D是通过使偏振片接触耐水化处理液从而对偏振片赋予耐水性的工序。
使偏振片接触耐水化处理液的方法没有特别限定。作为接触方法，可以举出：(a)在偏光板(偏振片)的表面涂布耐水化处理液、(b)在充满耐水化处理液的浴中浸渍偏光板、(c)使偏光板通过充满耐水化处理液的浴中等方法。前述(a)的耐水化处理液的涂布可以使用适宜的涂布机或喷雾器等实施。
前述耐水化处理液没有特别限定，可以使用现有公知的耐水化处理液。前述耐水化处理液例如包含：具有使前述有机色素交联的功能的交联剂、和使该交联剂溶解或分散的溶剂。
作为交联剂，例如可以举出有机氮化物，作为前述溶剂，例如可以举出水系溶剂。
作为有机氮化物，优选使用其分子中具有2个以上阳离子性基团(优选包含氮原子的阳离子性基团)的非环式的有机氮化物等。作为非环式的有机氮化物(非环式的脂肪族氮化物)，例如可以举出：亚烷基二胺等脂肪族二胺或其盐；亚烷基三胺等脂肪族三胺或其盐；亚烷基四胺等脂肪族四胺或其盐；亚烷基五胺等脂肪族五胺或其盐；亚烷基醚二胺等脂肪族醚二胺或其盐等。
作为前述水系溶剂，可以使用上述工序B栏中例示的溶剂。
耐水化处理液中的交联剂的浓度优选为1质量％～50质量％，更优选为5质量％～30质量％。
使偏振片接触耐水化处理液时，偏振片中的有机色素之间介由交联剂而交联。通过前述交联，能够得到耐水性及机械强度优异的偏振片。
[投影装置的用途]
本发明的投影装置可以组装在交通工具(例如汽车)的车辆导航系统等中使用。在汽车上搭载本发明的投影装置时，优选使用前挡风玻璃作为偏光板，但也可以与前挡风玻璃分开而另外准备偏光板，向其投影图像。
将本发明的投影装置用于交通工具时，能够清晰地显示投影图像、并且能够充分透视偏光板的外侧的状况。因此，能够在交通工具驾驶过程中获得各种信息而视线不偏移行进方向，能够安全驾驶交通工具。
此外，本发明的投影装置也可以适用于智能窗。
智能窗是具有能够使用电力任意调节光的透射量的功能的调光窗。智能窗具有例如在2张基板之间夹持有特定的有机色素的结构。对智能窗施加电压时，有机色素取向，进而，根据电压的多寡而取向方向发生改变。通过该取向方向的改变，能够调节光的透射量。作为该智能窗的基板，通过使用本发明中使用的偏光板，能够将图像投影到智能窗上。
实施例
例示实施例及比较例对本发明进行详细说明。需要说明的是，本发明不仅限定于下述的实施例。实施例及比较例中使用的各测定方法如以下所示。
[反射率的测定方法]
各实施例及比较例一致，在23℃下，向偏光板照射将格兰泰勒偏振片或右旋圆偏振光板设置在光路中提取得到的偏光成分(照射光)，使用紫外可见近红外分光光度计(Hitachi Technologies Corporation制造：产品名“U-4100”)，测定相对于照射光(100％)的反射光的比率。将基于JIS Z 8701-1995的2度视场的三刺激值的Y值作为测定值。
[单体透过率的测定方法]
偏光板的单体透过率使用反射率的测定中使用的紫外可见近红外分光光度计，将消偏光过滤器设置在光路中进行测定。将23℃下波长590nm的值作为测定值。将基于JlS Z8701-1995的2度视场的三刺激值的Y值作为测定值。
[有机色素的合成]
根据常规方法(细田丰著“理論製造染料化学第5版”昭和43年7月15日技法堂发行、135页～152页中记载的方法)使4-硝基苯胺与8-氨基-2-萘磺酸进行双偶氮化及偶联反应，得到单偶氮化合物。使得到的单偶氮化合物根据前述常规方法双偶氮化，进而，与1-氨基-8-萘酚-2,4-二磺酸锂盐发生偶联反应，得到粗制品。将该粗制品用氯化锂盐析，由此得到下述结构式(4)的芳香族双偶氮化合物。
[实施例1]
准备降冰片烯系聚合物薄膜(Zeon Corporation制造：产品名“zeonor”)，对该薄膜的表面实施摩擦处理及亲水化处理(电晕处理)，由此形成基板。
将上述结构式(4)的芳香族双偶氮化合物溶解于离子交换水，制备浓度4重量％的涂布液。
使用棒涂机(BUSHMAN公司制造：产品名“Mayer rot HS3”将涂布液涂布在实施了摩擦处理的基板的表面，使涂布液在23℃的恒温室内自然干燥，从而在基板的表面形成干燥涂膜(偏振片)，得到由基板和偏振片的层叠体形成的偏光板。
对偏光板(偏振片)的表面，照射具有与偏光板的吸收轴方向平行的振动方向的直线偏振光，利用上述方法测定反射率。此外，利用上述方法测定偏光板的单体透过率。此外，对该偏光板投影发出振动方向与反射率的测定中使用的直线偏振光相同的直线偏振光的液晶显示器的图像，进行投影图像的评价。进而，在投影显示器的图像时，评价偏光板的透视性(偏光板的外侧的辨识性)。将它们的结果示于下述的表1。
需要说明的是，表1的“投影图像的评价”栏中，“○”是指投影图像被清晰地辨识，“×”是指投影图像被不清晰地辨识。此外，表1的“透视性的评价”栏中，“○”是指能够充分地透视偏光板的外侧，“△”是指虽然能够透视偏光板的外侧但是映出的投影图像稍微有点过于清晰，“×”是指无法充分透视偏光板的外侧。
[实施例2]
对与实施例1中使用的薄膜相同的降冰片烯系聚合物薄膜实施单轴拉伸处理，形成1/4波长板。对该1/4波长板的表面，与实施例1同样地进行摩擦处理及亲水化处理，形成基板。
将与实施例1相同的涂布液在相同条件下涂布·干燥，从而得到由基板和偏振片的层叠体形成的偏光板。需要说明的是，偏光板以基板(1/4波长板)的慢轴和偏振片的吸收轴所呈的角度从基板侧观察时沿逆时针旋转为135°的方式制作。即，制得的偏光板为左旋圆偏振光板(透过左旋圆偏振光、吸收及反射右旋圆偏振光的偏光板)。
对偏光板(1/4波长板)的表面照射右旋圆偏振光，利用上述方法测定反射率。此外，利用上述方法测定偏光板的单体透过率。此外，对该偏光板，投影发出振动方向与在反射率的测定中使用的圆偏振光相同的右旋圆偏振光的液晶显示器的图像，进行投影图像的评价。进而，在投影显示器的图像时，评价偏光板的透视性(偏光板的外侧的辨识性)。将它们的结果示于下述表1。
[实施例3]
除使用浓度1.5重量％的涂布液以外，与实施例1同样地制作偏光板，测定反射率及单体透过率，进行投影图像的评价和透视性的评价。将它们的结果示于下述表1。
[实施例4]
除使用线栅型的偏光板(Asahi Kasei E-materials Corporation制造：产品名“WGP”)作为偏光板以外，与实施例1同样地制作偏光板，测定反射率及单体透过率，进行投影图像的评价和透视性的评价。
[比较例1]
准备与实施例1中制得的偏光板相同的偏光板。
对该偏光板(偏振片)的表面照射具有与偏光板的吸收轴方向正交的(与透光轴方向平行的)振动方向的直线偏振光，利用上述方法测定反射率。此外，利用上述方法测定偏光板的单体透过率。此外，对该偏光板投影发出振动方向与在反射率的测定中使用的直线偏振光相同的直线偏振光的液晶显示器的图像，进行投影图像的评价。进而，在投影显示器的图像时，评价偏光板的透视性(偏光板的外侧的辨识性)。将它们的结果示于下述表1。
[比较例2]
准备与实施例2中制备的偏光板相同的偏光板。
对该偏光板(1/4波长板)的表面照射左旋圆偏振光，利用上述方法测定反射率。此外，利用上述方法测定偏光板的单体透过率。此外，对该偏光板投影发出振动方向与在反射率的测定中使用的左旋圆偏振光相同的左旋圆偏振光的液晶显示器的图像，进行投影图像的评价。进而，在投影显示器的图像时，评价偏光板的透视性(偏光板的外侧的辨识性)。将它们的结果示于下述表1。
[比较例3]
除使用不具有偏光特性的遮光过滤器(SIGMAKOKI Co.,LTD.制造：产品名“吸收型固定式ND过滤器AND-50S-40”)代替偏光板以外，与实施例1同样地测定反射率及单体透过率。此外，对该遮光过滤器投影发出具有任意的振动方向的直线偏振光的液晶显示器的图像，进行投影图像的评价。进而，在投影显示器的图像时，评价遮光过滤器的透视性(偏光板的外侧的辨识性)。将它们的结果示于下述表1。
[比较例4]
除使用碘系偏光板(日东电工株式会社制造：产品名“SEG1423DU”)作为偏光板以外，与实施例1同样地测定反射率及单体透过率，进行投影图像的评价和透视性的评价。将它们的结果示于下述表1。
[表1]
照射光 单体透过率(％) 偏振光反射率(％) 投影图像的评价 透视性的评价
实施例1 直线偏振光 41.7 18.1 ○ ○
实施例2 圆偏振光 41.6 15.5 ○ ○
实施例3 直线偏振光 55.1 26.0 ○ ○
实施例4 直线偏振光 44.1 83.5 ○ △
比较例1 直线偏振光 41.4 5.4 × ○
比较例2 圆偏振光 41.5 5.3 × ○
比较例3 直线偏振光 40.1 4.6 × ○
比较例4 直线偏振光 42.3 3.8 × ○
[评价]
实施例1～4的偏光板(反射体)对发射光的反射率为10％以上，因此，能够清晰地辨识到投影图像，并且，单体透过率为30％以上，因此，能够透视偏光板的外侧。
另一方面，比较例1～4的偏光板(反射体)的单体透过率为30％以上，因此，能够充分地透视偏光板的外侧，但是反射率小于10％，因此无法清晰地辨识到投影图像。
此外，对实施例1～3和实施例4进行比较可知，对发射光的反射率过高(超过90％)时，投影图像变得过于清晰，反而会损害透视性。此外可知，通过使用通式(1)表示的芳香族双偶氮化合物，能够形成投影图像的辨识性和透视性二者均优异的偏光板。
附图标记说明
1…投影装置、2…发射光、3…光照射装置、31…光源、33…提取用偏光板、4…偏光板、41…偏振片、42…相位差膜、A…吸收轴、T…透光轴、S…慢轴。

Claims (8)

1.一种投影装置，其特征在于，具有：
发射出包含1种偏光成分的发射光的光照射装置、和
被所述发射光照射的具有偏振片的偏光板，
所述偏光板以通过其吸收轴对所述发射光进行吸收及反射的方式设置，
所述偏光板对所述发射光的反射率为10％以上，
所述偏光板的单体透过率为30％～90％。
2.根据权利要求1所述的投影装置，其中，所述偏光板对所述发射光的反射率为90％以下。
3.根据权利要求1或2所述的投影装置，其中，所述发射光实质上仅由1种偏光成分构成。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的投影装置，其中，所述偏振片包含下述通式(1)表示的芳香族双偶氮化合物，
通式(1)中，Q1表示取代或者非取代的芳基，Q2表示取代或者非取代的亚芳基，R1独立地表示氢原子、取代或者非取代的烷基、取代或者非取代的乙酰基、取代或者非取代的苯甲酰基、取代或者非取代的苯基，M表示抗衡离子，m表示0～2的整数，n表示0～6的整数，其中，m及n的至少任一者不为0，1≤m+n≤6，所述m为2时各R1相同或不同。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的投影装置，其中，所述发射光为直线偏振光、圆偏振光或椭圆偏振光。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的投影装置，其中，所述光照射装置为投影仪装置、液晶显示装置、有机电致发光装置、或激光投影装置。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的投影装置，其中，所述偏光板作为能够通过电力调节光的透射量的调光窗起作用。
8.一种车，其搭载有权利要求1～7中的任一项所述的投影装置。
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