JP2010224401A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】
支持層、接着剤層、ＫＥ型偏光子、粘着剤層及び透光性基板をこの順で有する偏光部材を備えたプロジェクターであって、前記接着剤層が光により劣化（黄変）することが少ないプロジェクターを提供する。
【解決手段】
液晶装置を備えるプロジェクターの前記液晶装置の光出射側に配置され、透光性基板、粘着剤層、ＫＥ型偏光子、接着剤層及び支持層をこの順で有する偏光部材を備え、前記偏光部材が、接着剤層を前記ＫＥ型偏光子よりも光出射側となるように配置されていることを特徴とするプロジェクター。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶装置を備えるプロジェクターであって、偏光部材を備えるプロジェクターに関する。より詳しくは、支持層、接着剤層、ＫＥ型偏光子、粘着剤層及び透光性基板をこの順で有する偏光部材であって、前記接着剤層が光により劣化(黄変)することが少ない偏光部材を備えるプロジェクターに関する。

電気光学変調装置としての液晶装置を備えるプロジェクターにおいては、液晶装置の光入射側には偏光子としての偏光部材（以下、「入射側偏光部材」ということもある。）が配置され、液晶装置の光出射側には検光子としての偏光部材（以下、「出射側偏光部材」ということもある。）が配置されている。

このようなプロジェクターに用いる偏光部材としては、ポリビニルアルコールフィルム（ＰＶＡフィルム）をヨウ素又は二色性染料で染色し一軸延伸して、該染料の分子を一方向に配列させるように形成された偏光層を有するものが一般的である。

一方、ポリビニルアルコールフィルム（ＰＶＡフィルム）を一軸延伸し、脱水処理を施すことで偏光特性を付与して得られるＫＥ型偏光子の片面に、接着剤を用いて、トリアセチルセルロースフィルム等の透明合成樹脂フィルムを貼り合わせ、該ＫＥ型偏光子の他面に粘着剤を用いて透光性基板を貼り合わせて得られる偏光部材（以下、このようなＫＥ型偏光子を有する偏光部材を「ＫＥ型偏光部材」ということがある。）が知られている。

本願発明に関連して、特許文献１には、照明装置と、液晶装置と、投写光学系と、液晶装置の光入射側に配置され、偏光層及び支持層を有する入射側偏光板と、液晶装置の光出射側に配置され、偏光層及び支持層を有する出射側偏光板とを備え、支持層は、偏光層における液晶装置とは反対側にのみ配置されていることを特徴とするプロジェクターが記載されている。このプロジェクターによれば、偏光板の温度上昇に起因して投写画像の画像品質が低下することを抑制することができる。

また、特許文献２には、偏光度の異なる２枚の偏光板を使用することにより、各偏光板における光の吸収量を適度に分担することで、偏光板の耐久性を向上でき、高出力化を可能とする液晶プロジェクターが提案されている。

特開２００７−３１６５６５号公報 特開平１０−１３３１９６号公報

本発明者らは、電気光学変調装置としての液晶装置を備えるプロジェクターに用いる偏光部材として、前記ＫＥ型偏光部材の使用を考案した。

ＫＥ型偏光部材はＫＥ型偏光子を有するものであるため、長期間使用しても吸収特性の低下がなく、長期にわたり安定した偏光特性を発揮する。また、熱応力によるムラの発生原因となる透明合成樹脂フィルム（支持層）が片面のみに存在するものであるため、該透明合成樹脂フィルムの反対面から偏光フィルムに光を入射することで、ムラのない高画質が得られ、さらに、透明合成樹脂フィルムが片面のみであるため、部品代が低減できるという効果が期待できる。

しかしながら、このＫＥ型偏光部材を使用する場合には、以下に述べるような新たな問題が生じた。すなわち、ＫＥ型偏光部材は、ＫＥ型偏光子と、支持層となるトリアセチルセルロースフィルム等の透明合成樹脂フィルムとを、接着剤層を介して貼り合わせることにより得られるものであるが、長期間使用すると、接着剤層が光により劣化（黄変）して、光学信頼性が低下する場合があった。特に、近年においては、プロジェクターの小型化、高性能化が求められており、偏光部材は大光量、高熱下に晒されることが多くなり、接着剤層が劣化しやすくなっているのが現状である。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、支持層、接着剤層、ＫＥ型偏光子で構成された偏光部材を光による劣化（黄変）が少ないように配置したプロジェクターを提供することを目的とする。

本発明者は、上記目的を達成すべく、電気光学変調装置としての液晶装置を備えるプロジェクターに用いる偏光部材について鋭意検討した。その結果、ＫＥ型偏光部材をプロジェクター内部に配置する場合、接着剤層を光出射側に、ＫＥ型偏光子を光入射側となるように配置すると、接着剤層が光により劣化（黄変）することが少なくなり、長期にわたって、安定した光学特性を発揮する偏光部材となることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、（１）〜（４）に記載のプロジェクターを提供する。
（１）照明光束を出射する照明装置と、前記照明装置からの前記照明光束を画像情報に応じて変調する液晶装置と、前記液晶装置で変調された光を投射する投射光学系とを備えるプロジェクターであって、前記液晶装置の光出射側に配置され、透光性基板、粘着剤層、ＫＥ型偏光子、接着剤層、支持層をこの順で備える偏光部材を少なくとも１つ備え、前記偏光部材は、前記接着剤層が前記ＫＥ型偏光子よりも光出射側となるように配置されていることを特徴とするプロジェクター。

（１）に記載のプロジェクターによれば、偏光部材の接着剤層が偏光を吸収するＫＥ型偏光子よりも後段に配置されることによって、前記接着剤層が前段に配置された場合と比べて前記接着剤層に照射される光量が相対的に減少することで、光による劣化（黄変）が少なく、長期にわたって、安定した光学特性を発揮することができる。

（２）前記偏光部材が、クロス透過率（Ｔｃ）が０％〜０．１％であるＫＥ型偏光子（Ｉ）を備えた偏光部材と、クロス透過率（Ｔｃ）が４５〜５５％であるＫＥ型偏光子（ＩＩ）を備えた偏光部材を有し、前記ＫＥ型偏光子（ＩＩ）を備えた偏光部材が前記液晶装置側に、前記ＫＥ型偏光子（Ｉ）を備えた偏光部材が前記投射光学系側に配置されていることを特徴とする（１）に記載のプロジェクター。

（２）に記載のプロジェクターによれば、（１）に記載のプロジェクターが有する効果に加えて、各偏光子における光の吸収量を適度に分担することで、偏光部材の耐久性を向上でき、高出力化を可能とする液晶プロジェクターを得ることができる。

（３）前記偏光部材は、前記ＫＥ型偏光子のクロス透過率（Ｔｃ）が０％〜０．１％であるＫＥ型偏光子（Ｉ）を備えた偏光部材と、クロス透過率（Ｔｃ）が４５〜５５％であるＫＥ型偏光子（ＩＩ）を備えた偏光部材と、クロス透過率（Ｔｃ）が６１〜７１％であるＫＥ型偏光子（ＩＩＩ）を備えた偏光部材を有し、前記液晶装置側から、前記ＫＥ型偏光子（ＩＩＩ）を備えた偏光部材、ＫＥ型偏光子（ＩＩ）を備えた偏光部材、ＫＥ型偏光子（Ｉ）を備えた偏光部材の順で配置されていることを特徴とする（１）に記載のプロジェクター。

（３）に記載のプロジェクターによれば、（１）に記載のプロジェクターが有する効果に加えて、各偏光子における光の吸収量を適度に分担することで、偏光部材の耐久性を向上でき、高出力化を可能とする液晶プロジェクターを得ることができる。
（４）前記接着剤層が、紫外線硬化型接着剤から形成されていることを特徴とする（１）〜（３）に記載のプロジェクター。

（４）に記載のプロジェクターによれば、生産効率に優れるが、光照射により劣化（黄変）し易い紫外線硬化型接着剤を使用するＫＥ型偏光部材を備える場合であっても、ＫＥ型偏光子の接着剤層が光により劣化（黄変）することが少なく、結果として、長期にわたって、安定した光学特性を発揮することができる。

本発明に用いる偏光部材の層構成断面図である。 本発明に用いる偏光部材の層構成断面図である。 本発明のプロジェクターの概念図である。 本発明のプロジェクターが備える液晶バルブの層構成断面図である。 本発明のプロジェクターが備える液晶バルブの層構成断面図である。

本発明のプロジェクターは、照明光束を出射する照明装置と、前記照明装置からの前記照明光束を画像情報に応じて変調する液晶装置と、前記液晶装置で変調された光を投射する投射光学系とを備えるプロジェクターであって、前記液晶装置の光出射側に配置され、透光性基板、粘着剤層、ＫＥ型偏光子、接着剤層、支持層をこの順で備える偏光部材を少なくとも１つ備え、前記偏光部材は、前記接着剤層が前記ＫＥ型偏光子よりも光出射側となるように配置されていることを特徴とするものである。
以下、本発明のプロジェクターについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。

［実施形態１］
実施形態１に係るプロジェクターは、液晶装置を備えるプロジェクターの光出射側に配置され、透光性基板、粘着剤層、ＫＥ型偏光子、接着剤層及び支持層をこの順で有し、接着剤層がＫＥ型偏光子よりも光出射側となるように配置される偏光部材を有する。

実施形態１に係るプロジェクターの偏光部材１０Ａの層構成断面図を図１に示す。
図１中、１は支持層、２は接着剤層、３はＫＥ型偏光子、４は粘着剤層、５は透光性基板である。
なお、以下においても、便宜上、支持層はすべて１、接着剤層はすべて２、粘着剤層はすべて４、透光性基板はすべて５と記載する。

（支持層）
図１に示す偏光部材１０Ａの支持層１は、可視領域での光透過性に優れるものであれば、特に制限されない。
支持層１を構成する材料としては、アセチルセルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエチレンナフタレート、エポキシ系樹脂、環状オレフィン系樹脂、環状オレフィン−エチレン共重合系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の透明合成樹脂が挙げられる。
また、２つ以上の樹脂を混合したものを用いてもよく、例えば、ポリエチレン／ポリフェニレンエーテル、ポリ塩化ビニル／スチレン−アクリルニトリル共重合体、ポリ塩化ビニル／ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。
これらの中でも、アセチルセルロース系樹脂が好ましく、トリアセチルセルロースが特に好ましい。

支持層１の厚みは、通常１０〜３００μｍ、好ましくは５０〜２００μｍ、より好ましくは６０〜１５０μｍである。

また、支持層１の後述する接着剤層２が設けられていない側の表面に反射防止層（図示を省略）が形成されていてもよい。
反射防止層の形成方法としては、ドライプロセス及びウェットプロセスのいずれも用いることができる。ドライプロセスは、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等により各層を形成させる方法である。一方ウェットプロセスは、各層を形成する塗工液を、バーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法等を用いて塗工し、加熱硬化させて、各層を形成させる方法である。

（接着剤層）
図１に示す偏光部材１０Ａにおいて、支持層１とＫＥ型偏光子３は接着剤層２を介して貼り合わされている。

接着剤層２の形成に用いる接着剤としては、熱硬化性接着剤、紫外線硬化性接着剤のいずれも使用できる。熱硬化性接着剤としては、エチレン・酸無水物共重合体等のポリオレフィン系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤等が挙げられる。紫外線硬化性接着剤としては、アクリル系接着剤、エンチオール系接着剤、エポキシ系接着剤等が挙げられる。これらの中でも、紫外線硬化性接着剤が、生産効率の観点から好ましい。
図１に示す偏光部材１０Ａの配置は、光劣化し易い紫外線硬化性接着剤を使用した場合であっても、光劣化の少ないものとなっている。

また、用いる接着剤はシランカップリング剤を含有するものであってもよい。用いるシランカップリング剤としては、支持層１とＫＥ型偏光子３との接着性向上に寄与できるものであれば特に限定されるものではない。
このようなシランカップリング剤としては、例えば、２−(３，４−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル-Ｎ-（１，３−ジメチル-ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。
図１に示す偏光部材１０Ａの配置は、さらに光劣化しやすいシランカップリング剤を含有する接着剤を使用した場合であっても、光劣化が少ないものとなっている。

用いる接着剤にシランカップリング剤が含まれる場合、その含有量は、接着剤に対して好ましくは０．１重量％〜１０重量％、より好ましくは０．３重量％〜７重量％である。

（ＫＥ型偏光子）
図１に示す偏光部材１０ＡのＫＥ型偏光子３は、通常、クロス透過率（Ｔｃ）が０％〜０．１％であるＫＥ型偏光子である。

クロス透過率（Ｔｃ）は、光源からの光を偏光子に通過させて得た直線偏光（Ｐａ）が測定対象の透過軸に直交するように入射し、測定対象を透過した光量（Ｐｔ）を測定することで、

により求めることができる。
ＫＥ型偏光子としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）のマトリックス中の、ＰＶＡの脱水生成物、ポリビニレンの配向懸濁液を有する配向ポリ（ビニルアルコール）タイプ（ＰＶＡタイプ）材料のシート又はフィルム等が挙げられる。

この種類のＫＥ型偏光子は、典型的には、ポリマーフィルムを一方向に延伸してＰＶＡマトリックスを整列させ、塩酸等の脱水触媒の存在下でＰＶＡタイプポリマーフィルムを加熱して、共役ポリビニレンブロックを生成することによって形成することができる。

また、米国特許第５，６６６，２２３号明細書に記載されているように、ポリマーフィルムを変換した後、ホウ酸処理（ｂｏｒａｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）を行ったものを用いることもできる。
ＫＥ型偏光子の厚みは、通常１０〜５０μｍ、好ましくは２０〜４０μｍである。

ＫＥ型偏光子は、次のようにして製造することができる。
まず、ポリビニルアルコールフィルムを１軸延伸し、脱水することで偏光特性を実現する。
ポリビニルアルコールフィルムは、ビニルアルコールポリマーを含む樹脂からなるフィルムである。

ビニルアルコールポリマーの具体例としては、脱水して線状共役ビニルポリマーにすることができる、線状１，３−ポリヒドロキシル化ポリマーもしくはコポリマー又はその誘導体が挙げられる。

有用なビニルアルコールポリマーとしては、下記式を有する単位のポリマー及びコポリマーが挙げられる。

ここで、Ｒ^１は、水素原子、Ｃ１〜Ｃ８アルキル基、又はアリール基であり、Ｒ^２は、水素原子、又はＣ１〜Ｃ８アシル基等の加水分解性官能基であり、好ましくは、Ｒ^１及びＲ^２は水素原子である。

ビニルアルコールモノマーと重合させてビニルアルコールコポリマーを生成することができる、コモノマーとしては、エチレン、プロピレン、及びブチレン等のオレフィン類；アクリレート、メチルメタアクリレート等の（メタ）アクリレート類；酢酸ビニル等のビニルエステル類；スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物類；等が挙げられる。

ビニルアルコールポリマーがビニルアルコールコポリマーである場合、コモノマーの使用量はモノマー全体に対して３０モル％未満であり、好ましくは１０モル％未満である。コモノマーの使用量が多くなると、共役ビニレンブロック（ポリ（アセチレン）ブロック）の形成を遅らせ、偏光子の性能に悪影響を及ぼすことがある。

これらの中でも、ビニルアルコールポリマーとしては、ビニルアルコールのホモポリマー及びビニルアルコールコポリマーが好ましく、ビニルアルコールホモポリマーがより好ましい。

また、ビニルアルコールポリマーとして、ポリビニルアセタール及びポリビニルケタール及びポリビニルエステルを用いることもできる。

さらに、溶融処理可能なポリビニルアルコールも本発明に使用することができる。
溶融処理可能なビニルアルコールポリマーは、それらの熱安定性を向上させ、それらが押出されるか溶融処理されることを可能にするために可塑化される。

可塑剤は、外部から加えることができるか、ビニルアルコールポリマー鎖の一部であることができ、換言すれば、可塑剤は、ビニルアルコールポリマーバックボーン上に重合又はグラフトされる。

外部から可塑化することができるビニルアルコールポリマーとしては、ノースカロライナ州シャーロットのクラリアント・コーポレーション（Ｃｌａｒｉａｎｔ Ｃｏｒｐ．，Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，Ｎ．Ｃ．）から入手可能な「モビオール（Ｍｏｗｉｏｌ）」２６−８８及び「モビオール」２３−８８ビニルアルコールポリマー樹脂等の市販の製品が挙げられる。

ビニルアルコールポリマーを外部から可塑化する際に有用な可塑剤としては、ヒドロキシル基を有する高沸点水溶性有機化合物が挙げられる。そのような化合物の例としては、水、グリセロール、トリエチレングリコール及びジエチレングリコール等のポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ならびにそれらの組合せが挙げられる。

可塑剤の添加量は、ビニルアルコールポリマーの分子量とともに変わる。
一般に、可塑剤は、ビニルアルコールに対して約５重量％〜約３０重量％、好ましくは約７重量％〜約２５重量％の量で加えられる。

セラニーズからビネックス商標で入手可能な材料は、ある種の熱可塑性水溶性ポリビニルアルコール樹脂である。例えば、「ビネックス」２０３４及び「ビネックス」２０２５を含む「ビネックス」２０００シリーズは、内部可塑化冷水溶性及び熱水溶性ポリビニルアルコールコポリマー樹脂である。そのような内部可塑化ビニルアルコールコポリマーは、米国特許第４，９４８，８５７号明細書に記載されている。そのようなコポリマーは、次の一般式を有する。

ここで、Ｒ^３は水素原子又はメチル基であり、
Ｒ^４はＣ６〜Ｃ１８アシル基であり、
ｙは０〜３０モル％であり、
ｚは０．５〜８モル％であり、
ｘは７０〜９９．５モル％である。

これらのコポリマーは、ビニルアルコールポリマーの強度特性を維持し、また、増加された可撓性を示す。上記式で表されたアクリレートモノマーは、コポリマーにその内部可塑化効果を与える。

まず、ポリビニルアルコールフィルム（以下、単に「フィルム」ということがある。）の１軸延伸は、適切な延伸デバイス又は他の同様の機構もしくはシステムを使用して行うことができる。ポリビニルアルコールフィルムを、フィルムの元の長さの約３．５倍から約７．５倍以上に延伸することができる。

延伸は、フィルム製造プロセス全体にわたってさまざまな段階で行うことができる。変換前行われる延伸を、ここで第１の延伸工程と呼び、フィルムを脱水触媒に曝す前、フィルムが脱水触媒中にある間、及び／又はフィルムを脱水触媒から取出した後、行うことができる。変換と同時に行われる延伸を、第２の延伸工程と呼び、変換後、たとえばホウ酸処理工程の間又は後行われる延伸を、第３の延伸工程と呼ぶ。

第１の延伸工程は、フィルムを脱水触媒に曝す前、間、又は後に行うことができる。
まず、フィルムを、酸水溶液等の脱水触媒に曝し、第１の延伸を施す。
次に、フィルムを変換して二色性発色団を生成し、同時に第２の延伸工程で延伸する。

ここで変換とは、ポリビニルアルコールからの共役ポリビニレンブロックを形成することをいう。ＰＶＡマトリックスを一方向に配向することによって、共役ポリビニレンブロックの遷移モーメントも配向され、材料は目に見えて二色性になる。共役ポリビニレンブロックは、二色性発色団と呼ぶことができる。

変換工程において、フィルム中のビニルアルコールポリマーの一部を、ポリ（ビニレン−コ−ビニルアルコール）のブロックコポリマーの偏光分子に変換する。

ポリビニルアルコールを変換するための１つの方法として、最初にフィルムを脱水触媒に曝し、次に、曝されたフィルムを加熱し、脱水が行われることを引き起す方法が挙げられる。

また、フィルムを異なった方法で脱水触媒に曝すこともできる。例えば、フィルムを水性脱水触媒中に十分な滞留時間でディッピング又は浸漬して、触媒をフィルム中に拡散させる。
フィルムを脱イオン水中に約１秒から約５分間浸漬し、次に、塩酸水溶液中に約１秒から数分間浸漬することができる。
塩酸水溶液の濃度は形成されるＫＥ型偏光子の（Ｔｃ）と相関があり、塩酸水溶液の濃度が濃いほど形成されるＫＥ型偏光子の（Ｔｃ）が低くなり、好ましくは約０．００１規定〜約０．１規定である。

他の方法としては、フィルムを、脱水触媒を含有する酸性フュームに曝す方法が挙げられる。フィルムをディッピングすることは、潜在的に、酸フューミング（ａｃｉｄ ｆｕｍｉｎｇ）プロセスでより高い処理速度が達成されることを可能とする。

脱水触媒としては、熱又は他の適切な処理条件の存在下で、線状ポリマーのヒドロキシル化部分からの水素原子及び酸素原子の除去を行って、共役ビニレン単位を残すことができるいかなる酸、又は他の剤を用いることができる。

用いる酸としては、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、リン酸、及び硫酸が挙げられる。また、これらの酸はメタノールで希釈されたものであってもよい。

所望の脱水度は、所望のコントラスト及びフィルム厚さによって変わるが、典型的には０．１〜１０％の範囲内である。利用可能なヒドロキシル基の好ましくは１〜５％が、ビニレン基に変換される（すなわち、−ＣＨ_２−ＣＨＯＨ−→−ＣＨ＝ＣＨ−）。

フィルムを脱水触媒に曝した後、ＰＶＡタイプフィルム及び吸着触媒を加熱することができ、それによって、配向フィルムは、所望の脱水生成物であるポリビニレンに変換される。フィルムを、伝導加熱、対流加熱、放射線加熱、又はそれらの組合せによって加熱することができる。

例えば、フィルム及び触媒を、約８８℃〜約２０５℃の温度範囲で、約数秒から約１０分間加熱オーブンを通過させることができる。別の方法において、フィルム及び触媒をマイクロ波放射線加熱又はレーザ加熱に曝すことができる。

また、フィルムを変換する別の方法として、フィルム及び触媒を、たとえば１つ又は複数の赤外加熱ランプを使用して発生された放射赤外加熱に、約１秒〜約６０秒曝す方法が挙げられる。赤外加熱は、熱空気衝突方法でより高い処理速度が達成されることを可能にする。

変換プロセスの間、ポリマーフィルムを第２の延伸工程にかけることができる。換言すれば、変換プロセスが行われている間、フィルムに２回目の延伸をすることができる。この第２の延伸工程は、第１の延伸工程後得られたフィルムの中間長さの約２．５倍までだけ、フィルム長さの増加をもたらすことができる。
第１の延伸工程のように、第２の延伸工程は、ポリマー材料のガラス転移温度より高い温度で行われ、かつ、熱発生要素、速いローラ、及び遅いローラの提供によって行うことができる。

フィルムを変換後、ホウ酸処理工程にかけることができる。たとえば変換されたフィルムをホウ酸処理水溶液に曝すことによって、配向フィルムをホウ酸処理する。ホウ酸処理工程は、弛緩及び架橋を行う。

第３の延伸工程を、フィルムをホウ酸処理する前、間、又は後、行うことができる。例えば、フィルムをホウ酸処理水溶液中に沈め、軟化及び／又は膨潤させることができる。これは、しばしば、フィルムの弛緩又は収縮をもたらす。その後、フィルムを取出し乾燥させる。

ホウ酸処理工程は１つ以上の浴を使用して実施することができる。例えば、２浴ホウ酸処理において、第１の浴は水を含有することができ、第２の浴はホウ素イオン寄与種を含有することができる。浴の順序を逆にすることができるか、両方の浴が、ホウ素イオン寄与種のさまざまな濃度及び／又は混合物を含有することができる。フィルムの延伸及び／又は弛緩を、これらの浴のいずれか１つ以上の中で行うことができる。

ホウ酸処理溶液は一般にホウ酸を含む。さらに、ホウ酸処理溶液は、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを含むことができるか、ホウ酸ナトリウム及びホウ酸カリウムからなるクラスからの物質、好ましくはホウ砂を含むことができる。

フィルムが曝される１つ又は複数の溶液中のホウ酸及びホウ砂又は他のホウ酸塩の濃度を変化させることができる。好ましくは、ホウ酸は、ホウ砂又は他のホウ酸塩より高い濃度で存在し、溶液は、ホウ酸約５重量％〜約２０重量％、ホウ砂０重量％〜約７重量％を含有する。好ましい濃度は、ホウ酸約６重量％〜１６重量％、及びホウ砂０重量％〜３重量％である。

フィルムを、１つ又は複数のホウ酸処理溶液中に約１分から約３０分の間、好ましくは約５０℃以上で維持しながら浸漬することができる。好ましいホウ酸処理温度は約７０℃から約１１０℃である。

ホウ素含有溶液に曝した後、得られたフィルムをすすぎ乾燥させることができる。シートを脱イオン水の浴を通過させる、又は脱イオン水をフィルム上にスプレーすることによって等、任意の適切な方法を用いて、フィルムをすすぐことができる。
フィルムの乾燥方法としては、対流加熱又は放射線加熱にてフィルムを加熱する方法、対流オーブンにフィルムを通過させる方法等が挙げられる。

また、プロセスを助けるために、処理剤、例えば、ユニオン・カーバイド（コネチカット州ダンベリー）から市販されているトリトンＸ１００等の界面活性剤をホウ酸処理浴に加えることができる。

フィルムは、張力下のままにされない場合、ホウ酸処理工程の間収縮する。フィルムを収縮させることは、フィルムがより多くのホウ素含有溶液を吸収することを可能にし、したがって、より高い架橋度を、付随する増加された環境安定性とともにもたらす。

湿潤延伸、変換、及びホウ酸処理のプロセスを、連続一体化プロセスとして実施することができる。そのような連続プロセスは、過去において固有偏光子のために用いられた多工程プロセスより単純であり、より高いフィルム収率、及び低減された偏光子コストをもたらす。

以上のようにして得られる偏光フィルムは、ポリビニレンブロックがポリビニルアルコールのフィルムの分子脱水によって形成されたＰＶＡ／ポリビニレンブロックコポリマー材料の分子配向フィルムの複合体を含む。ポリビニルアルコール／ポリビニレンブロックコポリマー材料の分子配向フィルムは、コポリマーのポリビニレンブロックの共役繰返しビニレン単位の数（ｎ）が変わるポリビニルアルコール／ポリビニレンブロックコポリマー材料の偏光分子の均一な分布を含む。ｎの値は２から約２５である。偏光分子の配向度は、その範囲全体にわたって、増加するｎの値とともに増加する。

各ポリビニレンブロックの濃度分布と関連する分子の配向度は、少なくとも１０以上の明所視二色性比（ｐｈｏｔｏｐｉｃ ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｒａｔｉｏ）（ＲＤ）をポリマーシートに与えるのに十分である。

明所視二色性比Ｄは、表面反射を無視して、Ｄ＝Ａｚ／Ａｙで定義される値である。ここで、Ａｚ及びＡｙは、次のように定める。サンプル偏光子を、デュアルビーム分光光度計の白色光のサンプルビームで照明する。サンプルビームを、高効率グラン（Ｇｌａｎ）タイプ偏光子を使用して予め偏光させる。特定の波長におけるサンプル偏光子を透過した光の量を、参照ビームの同じ波長における光の量と比較し、サンプル偏光子の絶対吸光度を、波長の関数として、サンプルビーム及び参照ビームの透過光の比から計算する。吸光度を範囲３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにわたって計算する。吸光度スペクトルを、サンプル偏光子の透過軸に平行に偏光された光、及びサンプル偏光子の透過軸に垂直に偏光された光の両方について得る。次に、平行及び垂直吸光度スペクトルを、特定の光源のスペクトル、及び人間の目の応答のためにスペクトル補正する（明所視補正）。補正された平行吸光度スペクトルの下の積分された面積は、スペクトル補正された、サンプル偏光子を通る１回の通過で吸収された平行偏光状態の光の量Ａｙに対応する。補正された垂直吸光度スペクトルの下の積分された面積は、スペクトル補正された、サンプル偏光子を通る１回の通過で吸収された垂直偏光状態の光の量Ａｚに対応する。

（粘着剤層）
図１に示す偏光部材１０Ａにおいては、ＫＥ型偏光子３の接着剤層２が設けられていない面と、後述する透光性基板５とが、粘着剤層４を介して貼り合わされている。
粘着剤層４は、例えば、粘着剤組成物をＫＥ型偏光子３の表面に塗工し、乾燥することにより形成することができる。

用いる粘着剤組成物としては、特に制限されず、アクリル系ポリマーと架橋剤を含有する公知の粘着剤組成物が挙げられる。また、粘着力、耐熱性、及び耐湿性に優れたＰＳＡ（Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）を含んでいてもよい。

アクリル系ポリマーとしては、ｎ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、イソノニルアクリレート、アクリル酸及びメチルメタアクリレート等から選択された一種以上のモノマーを重合して得られるものが挙げられる。

架橋剤としては、２つの官能基を有してもよい、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸及びイタコン酸等のカルボキシル基を含む単量体；２つの官能基を有してもよい、ヒドロキシル基を含む単量体；アクリルアミド；メタクリルアミド；グリシジルアミド；等が挙げられる。

（透光性基板）
図１に示す偏光部材１０Ａは、ＫＥ型偏光子３の接着剤層２が設けられていない面側に、粘着剤層４を介して透光性基板５を有する。

用いる透光性基板５としては、特に制限されず、従来公知のものが使用できる。例えば、石英ガラス、硬質ガラス、結晶化ガラス、立方晶の焼結体、サファイア、水晶、白板ガラス、耐熱ガラス、ＹＡＧ多結晶、酸窒化アルミニウム等からなる基板が挙げられる。

図１に示す偏光部材１０Ａは、プロジェクター内部において、接着剤層がＫＥ型偏光子よりも光出射側に配置されることを特徴とするものである。
このように配置されることで、長期にわたって使用される場合であっても、偏光部材１０Ａの接着剤層２が光により劣化（黄変）することが少なく、結果として、長期にわたって、安定した光学特性を発揮することができる。

プロジェクター内部での配置を考えると、光は入射面を通過し、偏光子で何割か吸収され、出射面を通過することになり、入射面側と出射面側とでは明らかに光量に差があることがわかる。よって、ＫＥ型偏光部材のように、用いるＫＥ型偏光子の両面に配置される材料において光学的耐久性に差がある場合には、光学的耐久性の低い材料が配置される面側を出射側に配置することが好ましいからである。

（実施形態２）
実施形態２に係るプロジェクターは、光入射（液晶装置）側にクロス透過率（Ｔｃ）が相対的に大きいＫＥ型偏光子を、光出射（投射光学系）側にクロス透過率（Ｔｃ）が相対的に小さいＫＥ型偏光子を配置するものであることを特徴とするものである。
実施形態２に係るプロジェクターとしては、ＫＥ型偏光素子としてクロス透過率（Ｔｃ）が０％〜０．１％であるＫＥ型偏光子（Ｉ）と、クロス透過率（Ｔｃ）が４５〜５５％であるＫＥ型偏光子（ＩＩ）の２つを備えた偏光部材を配置した形態のものと、ＫＥ型偏光子として、それぞれクロス透過率（Ｔｃ）が０％〜０．１％であるＫＥ型偏光子（Ｉ）と、クロス透過率（Ｔｃ）が４５〜５５％であるＫＥ型偏光子（ＩＩ）と、クロス透過率（Ｔｃ）が６１〜７１％であるＫＥ型偏光子（ＩＩＩ）の３つを備えた偏光部材を配置した形態のものが挙げられる。

実施形態２に係るプロジェクターの偏光部材１０Ｂの断面図を図２（ａ）に、偏光部材１０Ｃの断面図を図２（ｂ）にそれぞれ示す。
図２中、１は支持層、２は接着剤層、３１はＫＥ型偏光子（Ｉ）、３２はＫＥ型偏光子（ＩＩ）、３３はＫＥ型偏光子（ＩＩＩ）、４は粘着剤層、５は透光性基板である。

図２（ａ）に示す偏光部材１０Ｂは、ＫＥ型偏光子（ＩＩ）３２を光入射面側、ＫＥ型偏光子（Ｉ）３１を光出射面側に配置するものであることを特徴とする。また、図２（ｂ）に示す偏光部材１０Ｃは、光入射面（液晶装置）側から順に、ＫＥ型偏光子（ＩＩＩ）３３、ＫＥ型偏光子（ＩＩ）３２、ＫＥ型偏光子（Ｉ）３１と配置するものであることを特徴とする。

実施形態２に係るプロジェクターにおいても、実施形態１と同様に、クロス透過率（Ｔｃ）が相対的に大きいＫＥ型偏光子を光入射面側、クロス透過率（Ｔｃ）が相対的に小さいＫＥ型偏光子を光出射面側に配置することで、各偏光子における光の吸収量が適度に分担されて、偏光部材の耐久性が向上している。

支持層１、接着剤層２、粘着剤層４、及び透光性基板５については、上述した偏光部材１０Ａと同様のものが使用できる。

ＫＥ型偏光子（ＩＩ）３２、（ＩＩＩ）３３は、上述した偏光部材１０ＡのＫＥ型偏光子３を製造する場合と同様に、ビニルアルコールポリマーフィルムを一方向に延伸してＰＶＡマトリックスを整列させ、塩酸等の脱水触媒の存在下でＰＶＡタイプポリマーフィルムを加熱して、共役ポリビニレンブロックを生成し、ホウ酸処理（ｂｏｒａｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）を行うことによって得ることができる。

但し、この場合においては、クロス透過率（Ｔｃ）が４５〜５５％、又は６１〜７１％であるＫＥ型偏光子となるように、ＰＶＡポリマーフィルムの脱水反応の条件を適宜変更して行う必要がある。

一般的に、クロス透過率（Ｔｃ）が４５〜５５％、又は６１〜７１％であるＫＥ型偏光子を得るためには、クロス透過率（Ｔｃ）が０％〜０．１％であるＫＥ型偏光子を得る場合に比して、ＰＶＡポリマーフィルムの脱水度を低くすればよい。ＰＶＡポリマーフィルムの脱水度は、塩酸水溶液の濃度を調整することで半経験的に定めることができる。

ＫＥ型偏光子（Ｉ）３１は、上述した偏光部材１０ＡのＫＥ型偏光子３を製造する場合と同様にして得ることができる。

ＫＥ型偏光子（Ｉ）３１、（ＩＩ）３２、（ＩＩＩ）３３の厚みは、それぞれ通常１０〜５０μｍ、好ましくは２０〜４０μｍである。

図２（ａ）、（ｂ）においては、各ＫＥ型偏光子３１，３２，３３がそれぞれ別の透光性基板に分離されていることによって、お互いに断熱されており光の吸収による発熱が効果的に分配されている。
ただし、本発明は分離された配置に限定されるものではなく、図２（ｃ）のように１枚の透光性基板５の片面に積層することもできる。この場合はお互いの熱が伝導することで、熱分配の効果は低いが、光吸収量の分配と省スペースの効果がある。なお、透光性基板５の両面に積層させても良い。

ここで、本発明のプロジェクターの概念図を図３に示す。
図３に示すプロジェクター１００は、投射型画像表示装置の一種である。
このプロジェクター１００は、像形成光学部６０、照明装置６１、及び投射光学系４０からなる。

像形成光学部６０は、照明装置６１から出射された照明光を赤・緑・青の３色に分離する色分離光学系６３と、色分離光学系６３から出射された各色の照明光によって照明される光変調装置６５と、光変調装置６５を経た各色の変調光を合成するクロスダイクロイックプリズム６７とを備える。
なお、図３に示すプロジェクター１００における光変調装置６５は、液晶装置及び偏光部材に相当する。

照明装置６１は、光源光を出射する光源ユニット６１ａと、この光源ユニット６１ａから出射された光源光を均一で所定の偏光方向に揃えられた照明光に変換する均一化光学系６１ｃとを備える。光源ユニット６１ａは、光源ランプ６１ｍやリフレクタ６１ｎを有する。また、均一化光学系６１ｃは、光源光を部分光束に分割するための第１レンズアレイ６１ｄと、分割後の部分光束の広がりを調節する第２レンズアレイ６１ｅと、各部分光束の偏光方向を揃える偏光変換装置６１ｇと、各部分光束を対象とする照明領域に重畳して入射させる重畳レンズ６１ｉとを備えている。

色分離光学系６３は、第１及び第２ダイクロイックミラー６３ａ，６３ｂと、光路折曲用のミラー６３ｍ、６３ｎ、６３ｏとを備え、システム光軸ＳＡを３つの光路ＯＰ１〜ＯＰ３に分岐することによって、照明光を青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ、及び赤色光ＬＲの３つの光束に分離する。なお、リレーレンズＬＬ１、ＬＬ２は、入射側の第１のリレーレンズＬＬ１の直前に形成された像を、ほぼそのまま出射側のフィールドレンズ６３ｈに伝達することにより、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止している。

光変調装置６５は、３色の照明光ＬＢ，ＬＧ，ＬＲがそれぞれ入射する３つの液晶装置６５ａ，６５ｂ，６５ｃを備え、フィールドレンズ６３ｆ，６３ｇ，６３ｈを経て各液晶装置６５ａ，６５ｂ，６５ｃに入射した各色光ＬＢ，ＬＧ，ＬＲを、駆動信号に応じて画素単位で強度変調する。

（実施形態３）
実施形態３に係るプロジェクターは、図３に示すプロジェクター１００の各液晶装置６５ａ，６５ｂ，６５ｃが、図４に示すような、液晶パネルを一対の偏光板で挟んだ構造を有する画像形成素子であるプロジェクターである。

図４中、１は支持層、２は接着剤層、３１ａ、３１ｂはＫＥ型偏光子、４は粘着剤層、５は透光性基板、６は液晶パネル、２０Ａは偏光部材（入射側）、１０Ｅは偏光部材（出射側）である。

液晶装置６５ａ、６５ｂ、６５ｃの、偏光部材１０Ｅは、支持層１、接着剤層２、ＫＥ型偏光子３１ｂ、粘着剤層４及び透光性基板５からなり、接着剤層２が出射面側、ＫＥ型偏光子３１ｂが入射面側となるように配置されている。

また、クロスダイクロイックプリズム６７は、交差するダイクロイック膜６７ａ，６７ｂを備えており、各液晶ライトバルブ６５ａ，６５ｂ，６５ｃからの変調光を合成した像光を出射する。

投射用光学系４０は、図３に示すように、クロスダイクロイックプリズム６７で合成された像光を、カラー画像として適当な拡大率でかつ比較的少ない収差でスクリーン上に投射する。

図３に示すプロジェクター１００は、偏光部材１０Ｅを備えるものであるので、長期にわたって使用される場合であっても、接着剤層２が光により劣化（黄変）することが少なく、結果として、長期にわたって、安定した光学特性を発揮することができる。

（実施形態４）
実施形態４に係るプロジェクターは、上記実施形態３のプロジェクターであって、偏光部材が１０Ｆであるプロジェクターである。偏光部材１０Ｆは、クロス透過率（Ｔｃ）が４５〜５５％であるＫＥ型偏光子（ＩＩ）と、クロス透過率（Ｔｃ）が０％〜０．１％であるＫＥ型偏光子（Ｉ）から構成されてなるものであり、ＫＥ型偏光子（ＩＩ）を光入射面側、ＫＥ型偏光子（Ｉ）を光出射面側に配置したものである。

すなわち、実施形態４のプロジェクターは、基本構成は実施形態３のプロジェクターと同様であって、実施形態３のプロジェクターの液晶装置６５ａ、６５ｂ、６５ｃに代えて、図５に示す、液晶装置６５ｄ、６５ｅ、６５ｆを備えるものである。

図５中、１は支持層、２は接着剤層、３１ｃはＫＥ型偏光子（Ｉ）、３２ａはＫＥ型偏光子（ＩＩ）、４は粘着剤層、５は透光性基板、６は液晶パネル、２０Ｂは偏光部材（入射側）、１０Ｆは偏光部材（出射側）である。

液晶装置６５ｄ、６５ｅ、６５ｆの、偏光部材１０Ｆは、支持層１、接着剤層２、ＫＥ型偏光子（Ｉ）３１ｃ、ＫＥ型偏光子（ＩＩ）３２ａ、粘着剤層４、透光性基板５からなっている。偏光部材１０Ｆの構造は、前記偏光部材１０Ｂと同じである。

実施形態４のプロジェクターによれば、実施形態３のプロジェクターが有する効果に加えて、各偏光子における光の吸収量を適度に分担することで、偏光部材の耐久性が向上し、高出力化を可能とすることができる。

（実施形態の変形）
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
実施形態４のプロジェクターは、液晶パネルの出射側の偏光部材として、前記偏光部材１０Ｂと同じ構造である１０Ｆを配置したが、前記偏光部材１０Ｃや１０Ｄと同じ構造である偏光部材を用いることができる。

実施形態３、４のプロジェクターは、３つの液晶装置全ての出射側の偏光部材として、前記偏光部材１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄと同じ構造である偏光部材を用いたが、本発明はそれに限定されることはなく、そのうちの１つ、又は２つに用いても良い。

実施形態４のプロジェクターでは、全ての偏光子において、光入射面側にＫＥ型偏光子、光出射面側に接着剤層が配置される構成としたが、本発明はそれに限定されることなく、そのうちの１つ以上の偏光子において、接着剤層が出射側になるように配置される構成にすれば、接着剤層がすべて入射側になるように配置した場合に比べて寿命改善効果を得ることができる。

１・・・支持層、２・・・接着剤層、３・・・ＫＥ型偏光子、３１，３１ａ，３１ｂ、３１ｃ・・・ＫＥ型偏光子（Ｉ）、３２，３２ａ・・・ＫＥ型偏光子（ＩＩ）、３３・・・ＫＥ型偏光子（ＩＩＩ）、４・・・粘着剤層、５・・・透光性基板、６・・・液晶パネル、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ・・・偏光部材、２０Ａ・・・偏光部材（入射側）、６０・・・像形成光学部、６１・・・照明装置、６３・・・色分離光学系、６５・・・光変調装置、６１ａ・・・光源ユニット、６１ｃ・・・均一化光学系、６１ｄ・・・レンズアレイ、６１ｍ・・・光源ランプ、６１ｎ・・・リフレクタ、６２ｅ・・・第２レンズアレイ、６１ｇ・・・偏光変換装置、６１ｉ・・・重畳レンズ、６３・・・分離照明系、６３ａ・・・第１ダイクロイックミラー、６３ｂ・・・第２ダイクロイックミラー、６３ｍ，６３ｎ，６３ｏ・・・光路折曲用のミラー、６３ｈ・・・フィールドレンズ、６５ａ、６５ｂ、６５ｃ・・・液晶装置、６３ｆ，６３ｇ，６３ｈ・・・フィールドレンズ、６７・・・クロスダイクロイックプリズム、６７ａ，６７ｂ・・・ダイクロイック膜、ＬＬ１，ＬＬ２・・・リレーレンズ

Claims (4)

1. 照明光束を出射する照明装置と、
   前記照明装置からの前記照明光束を画像情報に応じて変調する液晶装置と、
   前記液晶装置で変調された光を投射する投射光学系とを備えるプロジェクターであって、
   前記液晶装置の光出射側に配置され、透光性基板、粘着剤層、ＫＥ型偏光子、接着剤層、支持層をこの順で備える偏光部材を少なくとも１つ備え、
   前記偏光部材は、前記接着剤層が前記ＫＥ型偏光子よりも光出射側となるように配置されていることを特徴とするプロジェクター。
2. 前記偏光部材が、クロス透過率（Ｔｃ）が０％〜０．１％であるＫＥ型偏光子（Ｉ）を備えた偏光部材と、クロス透過率（Ｔｃ）が４５〜５５％であるＫＥ型偏光子（ＩＩ）を備えた偏光部材を有し、
   前記ＫＥ型偏光子（ＩＩ）を備えた偏光部材が前記液晶装置側に、前記ＫＥ型偏光子（Ｉ）を備えた偏光部材が前記投射光学系側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
3. 前記偏光部材が、前記ＫＥ型偏光子のクロス透過率（Ｔｃ）が０％〜０．１％であるＫＥ型偏光子（Ｉ）を備えた偏光部材と、クロス透過率（Ｔｃ）が４５〜５５％であるＫＥ型偏光子（ＩＩ）を備えた偏光部材と、クロス透過率（Ｔｃ）が６１〜７１％であるＫＥ型偏光子（ＩＩＩ）を備えた偏光部材を有し、
   前記液晶装置側から、前記ＫＥ型偏光子（ＩＩＩ）を備えた偏光部材、前記ＫＥ型偏光子（ＩＩ）を備えた偏光部材、前記ＫＥ型偏光子（Ｉ）を備えた偏光部材の順で配置されていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
4. 前記接着剤層が、紫外線硬化型接着剤から形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプロジェクター。

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