WO2015186506A1 - 投影装置及び車 - Google Patents

投影装置及び車 Download PDF

Info

Publication number
WO2015186506A1
WO2015186506A1 PCT/JP2015/064342 JP2015064342W WO2015186506A1 WO 2015186506 A1 WO2015186506 A1 WO 2015186506A1 JP 2015064342 W JP2015064342 W JP 2015064342W WO 2015186506 A1 WO2015186506 A1 WO 2015186506A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
polarizing plate
polarizer
group
polarized light
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/064342
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祥一 松田
祥明 麻野井
Original Assignee
日東電工株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日東電工株式会社 filed Critical 日東電工株式会社
Priority to EP15802721.9A priority Critical patent/EP3153895B1/en
Priority to US15/306,930 priority patent/US9904052B2/en
Priority to CN201580009561.0A priority patent/CN106030354B/zh
Publication of WO2015186506A1 publication Critical patent/WO2015186506A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/08Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of polarising materials
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/20Lamp housings
    • G03B21/2073Polarisers in the lamp house
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54Accessories
    • G03B21/56Projection screens
    • G03B21/60Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/604Polarised screens
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54Accessories
    • G03B21/56Projection screens
    • G03B21/60Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/62Translucent screens
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0118Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility

Definitions

  • the present invention relates to a projection device and the like.
  • a projection apparatus that projects light emitted from a light irradiation apparatus such as a projector onto a reflector such as a screen is known.
  • a light irradiation apparatus such as a projector onto a reflector such as a screen
  • the screen used in this projector is usually opaque. For this reason, the observer cannot visually see (that is, see through) the situation on the opposite side through the screen from the inside of the projection device (light irradiation device side).
  • a conventional projection apparatus has been improved, and a projection apparatus (head-up display) using a translucent reflector (translucent reflector) has been developed.
  • Patent Document 1 discloses a device that displays an image by reflecting light emitted from a light irradiation device on a windshield of an automobile, which is a translucent reflector.
  • the translucent reflector can not only reflect the light emitted from the light irradiation device but also transmit light from the outside. Therefore, the observer can not only visually recognize the image projected on the translucent reflector, but also can see the situation outside the translucent reflector. Therefore, the driver
  • operator of a motor vehicle can visually recognize the condition of the outer side of a motor vehicle through a windshield, seeing operation information, such as a position coordinate displayed on the windshield which is a translucent reflector, and a speedometer. Therefore, the driver can obtain the operation information without driving a line of sight from the traveling direction while driving the automobile.
  • the shade of the image displayed on the translucent reflector is very important for the safe operation of the vehicle. That is, if the image displayed on the translucent reflector is too dark, it is difficult to visually recognize the situation outside the vehicle through the translucent reflector, and there is a possibility that the safe operation of the vehicle may be hindered.
  • the image displayed on the translucent reflector is too light, the driver cannot obtain sufficient operation information. In this case, the driver tends to obtain sufficient operation information and more consciously leans toward the video. Then, the driver's consciousness with respect to the outside of the vehicle is distracted, and there is a possibility that the safe driving of the vehicle may be hindered.
  • the intensity of the projected image is so light that the situation outside the vehicle can be sufficiently seen through and the driver can instantaneously read the operation information. There is a need.
  • the projection device of the present invention includes a light irradiation device that emits outgoing light including one type of polarization component, and a polarizing plate that includes a polarizer irradiated with the outgoing light, and the polarizing plate absorbs the light.
  • the axis is provided so as to absorb and reflect the outgoing light, the reflectance of the polarizing plate to the outgoing light is 10% or more, and the single transmittance of the polarizing plate is 30% to 90%. is there.
  • the reflectance of the polarizing plate with respect to the emitted light is 90% or less.
  • the emitted light is substantially composed only of the one type of polarization component.
  • the polarizer contains an aromatic disazo compound represented by the following general formula (1).
  • the emitted light is linearly polarized light, circularly polarized light, or elliptically polarized light.
  • the light irradiation device is a projector device, a liquid crystal display device, an organic electroluminescence light emitting device, or a laser projection device.
  • the polarizing plate functions as a dimming window capable of adjusting the amount of transmitted light with electric power.
  • a vehicle equipped with the projection device of the present invention is provided.
  • the projection device of the present invention can display a projected image clearly, and can fully see (see through) the outside situation through the polarizing plate through the projection device.
  • FIG. 1A is a front view of the polarizer
  • FIG. 1B is a side view of the polarizer.
  • the conceptual diagram which shows the projection apparatus of this invention which concerns on 1st Embodiment.
  • the conceptual diagram which shows the projection apparatus of this invention which concerns on 2nd Embodiment.
  • the reference figure which shows the relationship between the transmission axis of a polarizer, and the slow axis of a quarter wavelength plate in the polarizing plate for extraction.
  • inside of the projection device is the side where the light irradiation device of the projection device is arranged
  • outside of the projection device is the opposite side of the inside with the polarizing plate as a boundary.
  • the side where the light irradiation device is not arranged is meant.
  • the angle and the relationship shall include an error range allowed in the technical field to which the present invention belongs.
  • parallel or the like means that the angle is within a strict angle ⁇ 5 °, and is preferably within a range of ⁇ 3 °.
  • the description “PPP to QQQ” means “PPP or more and QQQ or less”.
  • the projection device of the present invention has a light irradiation device and a polarizing plate.
  • the light irradiation device is a device that emits outgoing light including one type of polarization component and irradiates the outgoing light on a polarizing plate.
  • the polarizing plate is provided so as to absorb and reflect the emitted light. That is, in the present invention, the polarizing plate is used as a reflector that reflects outgoing light.
  • the polarizing plate has a polarizer.
  • FIG. 1 light incident on the polarizer is indicated by a black arrow, and the thickness of the arrow indicates the amount of light (the same applies to FIGS. 2 and 3).
  • the polarizer is a member that extracts linearly polarized light having a specific vibration direction from natural light (non-polarized light).
  • the polarizer 1A has an absorption axis A and a transmission axis T in its plane.
  • the absorption axis A and the transmission axis T are orthogonal to each other in the plane of the polarizer 1A.
  • the linearly polarized light X having the vibration direction parallel to the absorption axis direction (the direction in which the absorption axis A extends) is absorbed by the polarizer 1A, and the transmission axis direction (the transmission axis T extends).
  • the polarizer used in the present invention is a reflective polarizer. Therefore, although a part of the linearly polarized light X is absorbed by the absorption axis A of the polarizer 1A, the other linearly polarized light X that is not absorbed is reflected from the surface of the polarizer 1A (FIG. 1B). reference).
  • the polarizing plate is provided so that the outgoing light is absorbed and reflected by the absorption axis, and the reflectance of the polarizing plate with respect to the outgoing light is 10% or more. Therefore, the observer can visually recognize the reflected light (reflected light) as a clear projection image.
  • the polarizing plate may be comprised only from the polarizer and may be comprised from the laminated body of a polarizer and another layer.
  • the absorption axis of the polarizing plate means the absorption axis of the polarizer that the polarizing plate has, and the transmission axis of the polarizing plate has the polarizing plate. It means the transmission axis of the polarizer.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing the projection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • the projection device 1 includes a light irradiation device 3 that emits light including one type of polarization component as emission light 2, and a polarizing plate 4 that absorbs and reflects the emission light 2 by its absorption axis.
  • the polarizing plate 4 is provided on a virtual straight line extending in the emission direction of the outgoing light 2, and the outgoing light 2 is projected onto the polarizing plate 4.
  • the light irradiation device 3 has a light source 31 therein.
  • the light emitted from the light source 31 is emitted to the outside of the light irradiation device 3 through the lens 32 and the polarizing plate 33 attached to the lens 32.
  • the polarizing plate 4 used as a reflector is composed of a laminate of a polarizer 41 and a substrate 42.
  • the polarizing plate 4 is arranged so that the polarizer 41 is located on the innermost side (light irradiation device side).
  • the outgoing light 2 is linearly polarized light.
  • the polarizing plate 4 is arrange
  • the polarizing plate 4 is disposed so that the transmission axis direction thereof is orthogonal to the vibration direction of the emitted light 2. Therefore, a part of the outgoing light 2 (linearly polarized light) is absorbed by the absorption axis of the polarizing plate 4 and the other part is reflected from the surface of the polarizing plate 4 to the light irradiation device side.
  • the light irradiation device is a device that emits outgoing light including one type of polarization component and irradiates the outgoing light on a polarizing plate.
  • the emitted light contains at least one type of polarization component.
  • One type of polarization component may be any of linearly polarized light, circularly polarized light, and elliptically polarized light.
  • one type of polarization component is linearly polarized light.
  • “one kind of polarization component” is a general term for polarization components having a specific vibration direction.
  • One kind of polarization component may be composed of only a single polarization component (polarization component A) having a specific vibration direction and a specific wavelength.
  • the polarization component A A polarization component (polarization component B) having a wavelength different from that of the polarization component A and having the same vibration direction as that of the polarization component A may be included. That is, one polarization component may include not only a single polarization component but also other polarization components having the same vibration direction.
  • polarization component C having the same wavelength as the polarization component A and a vibration direction
  • polarization component D polarization component having a wavelength and a vibration direction different from those of the polarization component A are “one kind of polarization component” in the present invention. Is not included.
  • the polarization components C and D are polarization components different from one type of polarization component (different types of polarization component).
  • the emitted light when the emitted light is red light, for example, the emitted light includes not only red light having a wavelength of 700 nm (polarized component A) but also another red light having a wavelength of 750 nm (polarized component B). It may be. In this case, the vibration directions of both red lights are the same.
  • the emitted light when the emitted light is red light and blue light, the emitted light includes, for example, red light having a wavelength of 700 nm (polarized component A) and blue light having a wavelength of 450 nm (polarized component B). In this case, the vibration directions of red light and blue light are the same.
  • the polarization component A and the polarization component B have the same polarization vibration direction, they are both absorbed and reflected by the absorption axis of the polarizing plate.
  • the emitted light is preferably visible light having a wavelength of 360 nm to 830 nm.
  • the emitted light may contain not only one type of polarization component but also another type of polarization component having a different vibration direction. However, even if the emitted light includes a different type of polarization component, it is preferable that a polarization component whose vibration direction is orthogonal to one type of polarization component is not included. When one kind of polarization component and another kind of polarization component whose vibration direction is orthogonal to each other are included in the outgoing light, the vibration direction of this another kind of polarization component is parallel to the transmission axis direction of the polarizing plate. (A part of the emitted light) is transmitted to the outside of the polarizing plate. Therefore, there is a possibility that the projected image is visually recognized from the outside of the projection apparatus.
  • the outgoing light is substantially composed of only one type of polarization component.
  • “Substantially composed of only one type of polarization component” means not only the case where the emitted light is composed of only one type of polarization component, but also within the allowable range in the technical field of the present invention. This includes the case where the emitted light includes another type of polarization component.
  • the emitted light may contain 90% or more of one type of polarization component and 10% or less of another type of polarization component, and preferably 95% or more of one type of polarization component and 5% or less.
  • Other kinds of polarization components may be included.
  • the projection apparatus of the present invention When the projection apparatus of the present invention is applied to a car navigation system, personal information (for example, a car destination) may be included in the projected video. Therefore, it is desirable that the projected image is not visually recognized from the outside of the projection apparatus.
  • the emitted light when the emitted light is substantially composed of only one type of polarization component, most of the emitted light is absorbed or reflected by the absorption axis of the polarizing plate. Therefore, it is difficult for the emitted light to leak to the outside of the projection device, and it is difficult to visually recognize the projected image from the outside of the projection device.
  • the light irradiation device is not particularly limited as long as it can emit an image (emitted light) corresponding to image information projected on the polarizing plate.
  • a conventionally known projector device organic electroluminescence (organic EL) light emission A device, a liquid crystal display device, a laser projection device, or the like can be used.
  • the light irradiation device has a light source that emits light inside.
  • a projector device has a halogen lamp as a light source
  • an organic EL light emitting device has an organic light emitting layer as a light source.
  • the light irradiation device 3 is a projector device having, for example, a halogen lamp as a light source 31 inside.
  • the light source of the light irradiation device itself emits only one type of polarized light component
  • the light emitted from this light source can be used as the emitted light as it is.
  • the light source itself is non-polarized or emits light containing another type of polarized light component in addition to one type of polarized light component
  • one type of polarized light component is extracted from the light emitted from this light source, and this extracted polarized light is extracted.
  • the component can be used as outgoing light. For example, as shown in FIG.
  • a polarizing plate 33 is attached to the surface of the lens 32 to produce one type of polarization component. It can be extracted as the incident light 2.
  • the former polarizing plate 33 is hereinafter referred to as “extraction polarizing plate”. ".
  • the polarizing plate for extraction attached to the lens has a transmission axis that transmits one type of polarized light component (outgoing light) and one type of polarizing plate.
  • the absorption axis absorbs another type of polarized light component whose vibration direction is orthogonal to the polarized light component.
  • the extraction polarizing plate since the outgoing light is linearly polarized light, the extraction polarizing plate may be composed only of a polarizer. However, as described later, when circularly polarized light or elliptically polarized light is used as the outgoing light,
  • the extraction polarizing plate has a polarizer and a retardation film.
  • the polarizer used for the polarizing plate for extraction is not particularly limited as long as it can extract outgoing light (one type of polarization component) from a light source.
  • a polarizer include a hydrophilic polymer film dyed with iodine or a dichroic dye.
  • Such a polarizer usually swells the film, dyes the swollen film with iodine or a dichroic dye, crosslinks the dyed film with a crosslinking agent such as boric acid, performs a stretching treatment, and then dries. Can be obtained.
  • the polarizing plate is a member that absorbs a part of the outgoing light by its absorption axis and reflects the other part (the outgoing light that has not been absorbed). That is, the polarizing plate functions as a reflector for the emitted light.
  • the reflectance of the polarizing plate with respect to the emitted light is 10% or more. Therefore, the projection device of the present invention can project a clear image on the polarizing plate.
  • the single transmittance of the polarizing plate is 30% to 90%. Therefore, the outside situation can be sufficiently seen through the polarizing plate from the inside of the projection apparatus.
  • the reflectance is 10% or more, preferably 12% or more, more preferably 15% or more, and particularly preferably 18% or more.
  • the upper limit of the reflectance is not particularly limited, but if the reflectance is too high, the projected image is clearly reflected on the polarizing plate, and it may be difficult to see the situation outside the polarizing plate (projection device).
  • the reflectance is preferably 90% or less, more preferably 50% or less, still more preferably 40% or less, and particularly preferably 30% or less.
  • the single transmittance is 30% or more, preferably 35% or more, more preferably 37% or more, and particularly preferably 40% or more.
  • the single transmittance is 90% or less, preferably 85% or less, more preferably 80% or less, and particularly preferably 70% or less.
  • the reflectance of the polarizing plate is a value based on a temperature of 23 ° C. and a wavelength of 590 nm. The same applies to the single transmittance.
  • the polarizing plate 4 includes a polarizer 41 and a substrate 42, and is provided so that the polarizer 41 is located on the innermost side (light irradiation device side). . Therefore, since the phase of the outgoing light 2 (linearly polarized light) is not disturbed by the substrate 42, the outgoing light 2 can be reliably reflected by 10% or more.
  • the polarizing plate may be provided so that the polarizer is outside the substrate (that is, the substrate is inside the polarizer). In this case, it is preferable that the substrate has substantially optical isotropy, that is, has substantially no optical anisotropy.
  • the substrate has optical anisotropy, the phase of the emitted light (linearly polarized light) is disturbed by the substrate, and the emitted light may be difficult to be absorbed by the absorption axis of the polarizer and may not be reflected from the surface of the polarizing plate. .
  • nx refers to refraction in the direction (X-axis direction) in which the refractive index in the layer (here, the substrate) to be measured is maximum with reference to 23 ° C. and a wavelength of 590 nm.
  • “Ny” represents a refractive index in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the X-axis direction in the same plane, and “nz” is orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction. It represents the refractive index in the direction (thickness direction).
  • the polarizing plate includes only the polarizer and the substrate, but may include other layers.
  • the other layer is not particularly limited, but when the other layer is provided on the inner side of the polarizer, the other layer preferably has substantially optical isotropy.
  • the substrate is not particularly limited, and for example, an arbitrary member such as a glass substrate, a quartz substrate, a resin film substrate, a liquid crystal film substrate, or a silicon substrate is used.
  • the polarizer used in the polarizing plate of the present invention can be easily formed by applying and drying a coating liquid on a substrate. Therefore, a reflector (polarizing plate) can be easily configured by using an object (for example, an automobile windshield) on which an image of a light irradiation device is projected as a substrate and applying and drying the coating liquid on the substrate. it can.
  • the polarizing plate of the present invention is not particularly limited as long as it reflects 10% or more of emitted light at its absorption axis and has a single transmittance of 30% to 90%.
  • Examples of such a polarizing plate include a wire grid type polarizing plate and a polarizing plate containing an organic dye (that is, a polarizing plate having a polarizer containing an organic dye having lyotropic liquid crystallinity).
  • a wire grid type polarizing plate is a polarizing plate having a structure in which linear metal wires (thin wires) are regularly arranged on a substrate in a certain direction. The polarization characteristics of the wire grid type polarizing plate can be changed by changing the thickness, arrangement interval, and arrangement direction of the metal wires.
  • a polarizing plate containing an organic dye has a polarizer, and the organic dye forms a supramolecular aggregate inside the polarizer.
  • the “supermolecular aggregate” is one large complex formed by combining a plurality of organic dyes by hydrogen bonds or the like.
  • the lyotropic liquid crystallinity means a property that the organic dye causes an isotropic phase-liquid crystal phase transition by changing the temperature and concentration of the coating liquid containing the organic dye and the solvent.
  • a polarizer containing an organic dye formed with a supramolecular aggregate can be obtained, for example, by applying a coating liquid containing an appropriate organic dye and a solvent and drying it.
  • the organic dye contained in the polarizer is not particularly limited as long as it can satisfy the above reflectance and single transmittance.
  • organic dyes include azo compounds, anthraquinone compounds, perylene compounds, quinophthalone compounds, naphthoquinone compounds, merocyanine compounds, and the like.
  • An azo compound is preferably used because it exhibits good lyotropic liquid crystallinity.
  • azo compounds having an aromatic ring in the molecule are preferable, and disazo compounds having a naphthalene ring are more preferable.
  • the azo compound is preferably an azo compound having a polar group in the molecule.
  • An azo compound having a polar group is soluble in an aqueous solvent, and is easily dissolved in an aqueous solvent to form a supramolecular aggregate. For this reason, the coating liquid containing an azo compound having a polar group exhibits particularly good lyotropic liquid crystallinity.
  • the polar group means a functional group having polarity. Examples of the polar group include oxygen and / or nitrogen-containing functional groups having a relatively high electronegativity such as OH group, COOH group, NH 2 group, NO 2 group, and CN group.
  • an aromatic disazo compound represented by the following general formula (1) is preferable.
  • a polarizer containing an aromatic disazo compound represented by the following general formula (1) has a high reflectance of a polarization component on the absorption axis and a high single transmittance. Therefore, the polarizing plate used for this invention can be easily comprised by using the aromatic disazo compound represented by following General formula (1) as a forming material of a polarizer.
  • Q 1 represents a substituted or unsubstituted aryl group
  • Q 2 represents a substituted or unsubstituted arylene group
  • R 1 independently represents a hydrogen atom, substituted or unsubstituted
  • An alkyl group a substituted or unsubstituted acetyl group, a substituted or unsubstituted benzoyl group, a substituted or unsubstituted phenyl group
  • M represents a counter ion
  • m represents an integer of 0 to 2
  • n Represents an integer of 0-6.
  • at least one of m and n is not 0 but 1 ⁇ m + n ⁇ 6.
  • each R 1 is the same or different.
  • OH, (NHR 1 ) m , and (SO 3 M) n represented by the general formula (1) may be bonded to any of the seven substitution sites of the naphthyl ring.
  • substituted or unsubstituted means “substituted with a substituent or not substituted with a substituent”.
  • the bonding position of the naphthyl group and the azo group (—N ⁇ N—) in the general formula (1) is not particularly limited.
  • the naphthyl group refers to a naphthyl group represented on the right side in the formula (1).
  • the naphthyl group and the azo group are bonded at the 1-position or 2-position of the naphthyl group.
  • R 1 is preferably a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted acetyl group, and more preferably a hydrogen atom.
  • R 1 is preferably a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted acetyl group, and more preferably a hydrogen atom.
  • Examples of the substituted or unsubstituted alkyl group include substituted or unsubstituted alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms.
  • M (counter ion) in the general formula (1) is preferably a hydrogen ion; an alkali metal ion such as Li, Na, K, or Cs; an alkaline earth metal ion such as Ca, Sr, or Ba; An ammonium ion which may be substituted with an alkyl group or a hydroxyalkyl group; a salt of an organic amine and the like.
  • the metal ions include Ni + , Fe 3+ , Cu 2+ , Ag + , Zn 2+ , Al 3+ , Pd 2+ , Cd 2+ , Sn 2+ , Co 2+ , Mn 2+ , and Ce 3+ .
  • Examples of the organic amine include alkylamines having 1 to 6 carbon atoms, alkylamines having 1 to 6 carbon atoms having a hydroxyl group, and alkylamines having 1 to 6 carbon atoms having a carboxyl group.
  • each M may be the same or different.
  • M of SO 3 M is a cation having a valence of 2 or more, the M is stabilized by electrostatically binding to other anions, or M is, SO 3 azo compound of another adjacent of the general formula (1) - can form a bond to supramolecular aggregates.
  • M in the general formula (1) is preferably 1. Further, n in the general formula (1) is preferably 1 or 2.
  • Specific examples of the naphthyl group of the general formula (1) include the following formulas (a) to (l). R 1 and M in the formulas (a) to (l) are the same as those in the general formula (1).
  • examples of the aryl group represented by Q 1 include a condensed ring group in which two or more benzene rings are condensed, such as a naphthyl group, in addition to a phenyl group.
  • examples of the arylene group represented by Q 2 include a phenylene group and a condensed ring group in which two or more benzene rings are condensed, such as a naphthylene group.
  • the aryl group of Q 1 or the arylene group of Q 2 may have a substituent, or may not have a substituent. Regardless of whether the aryl group or arylene group is substituted or unsubstituted, the aromatic disazo compound of the general formula (1) having a polar group is excellent in solubility in an aqueous solvent.
  • examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 6 carbon atoms, phenyl An amino group, an acylamino group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a dihydroxypropyl group, a carboxyl group such as a COOM group, a sulfonic acid group such as an SO 3 M group, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group Group, amino group, halogeno group and the like.
  • the substituent is one selected from an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a nitro group.
  • An aromatic disazo compound having such a substituent is particularly excellent in water solubility.
  • These substituents may be substituted alone or in combination of two or more. Moreover, the said substituent may be substituted by arbitrary ratios.
  • Q 1 in the general formula (1) is preferably a substituted or unsubstituted phenyl group, and more preferably a phenyl group having the substituent.
  • Q 2 is preferably a substituted or unsubstituted naphthylene group, more preferably a naphthylene group having the substituent, and particularly preferably a 1,4-naphthylene group having the substituent.
  • An aromatic disazo compound in which Q 1 in the general formula (1) is a substituted or unsubstituted phenyl group and Q 2 is a substituted or unsubstituted 1,4-naphthylene group is represented by the following general formula (2). expressed.
  • R 1 , M, m and n are the same as those in the general formula (1).
  • a and B represent a substituent, and a and b represent the number of substitutions.
  • a and B are each independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 6 carbon atoms, a phenylamino group, or an acylamino group having 1 to 6 carbon atoms.
  • a hydroxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as dihydroxypropyl group, a carboxyl group such as COOM group, a sulfonic acid group such as SO 3 M group, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, an amino group, and a halogeno group.
  • the a is an integer from 0 to 5
  • the b is an integer from 0 to 4. However, at least one of a and b is not 0.
  • the substituents A may be the same or different.
  • the substituents B may be the same or different.
  • aromatic disazo compounds included in the general formula (2) it is preferable to use an aromatic disazo compound represented by the following general formula (3).
  • the aromatic disazo compound of the general formula (3) the substituent A is bonded to the para position on the basis of the azo group (—N ⁇ N—). Furthermore, in the aromatic disazo compound of the general formula (3), the OH group of the naphthyl group is bonded to the position (ortho position) adjacent to the azo group. If the aromatic disazo compound of the general formula (3) is used, a polarizer satisfying the reflectance and the single transmittance can be easily formed.
  • R 1 , M, m and n are the same as those in the general formula (1), and A is the same as that in the general formula (2).
  • p represents an integer of 0 to 4. The p is preferably 1 or 2, and more preferably 1.
  • aromatic disazo compounds represented by the above general formulas (1) to (3) are, for example, Yutaka Hosoda, “Theoretical Manufacturing Dye Chemistry (5th Edition)” (published July 15, 1968, Gihodo, pages 135-152). Page).
  • an aromatic disazo compound of the general formula (3) is obtained by diazotizing and coupling an aniline derivative and a naphthalene sulfonic acid derivative to obtain a monoazo compound, then diazotizing the monoazo compound, It can be synthesized by a coupling reaction with an amino-8-naphtholsulfonic acid derivative.
  • the outgoing light is linearly polarized light.
  • the emitted light is not limited to linearly polarized light, and may be circularly polarized light or elliptically polarized light.
  • a second embodiment of the present invention in which outgoing light is circularly polarized light will be described.
  • a configuration different from that of the first embodiment will be mainly described, and the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted, and terms and symbols will be used. There is.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a projection apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention.
  • the emitted light 2 (one kind of polarization component) emitted from the light irradiation device 3 is clockwise or counterclockwise circularly polarized light. Note that the vibration directions of the clockwise circularly polarized light (right circularly polarized light) and the counterclockwise circularly polarized light (left circularly polarized light) are orthogonal to each other.
  • the light irradiation device 3 is a projector device similar to the first embodiment.
  • an extraction polarizing plate 33 different from the first embodiment is used as the lens of the projector device 3.
  • 32 is affixed.
  • the extraction polarizing plate 33 used in this embodiment has a polarizer 331 and a retardation film 332, and is attached to the lens of the projector device so that the polarizer 331 is on the inside.
  • the light source 31 halogen lamp
  • linearly polarized light is extracted from the light by the polarizer 331 of the extraction polarizing plate 33, and then, the retardation film laminated on the polarizer.
  • the extracted linearly polarized light is converted into right circularly polarized light or left circularly polarized light. Therefore, in this embodiment, the emitted light 2 is substantially composed of only one type of polarization component (circularly polarized light).
  • the retardation film used for the polarizing plate for extraction is not particularly limited, and any film can be used as long as it can convert linearly polarized light into circularly polarized light, but a quarter wave plate is usually used.
  • the quarter wave plate forming material is not particularly limited.
  • polyolefin polyethylene, polypropylene, polynorbornene, etc.
  • amorphous polyolefin polyimide, polyamideimide, polyamide, polyetherimide, polyetheretherketone, polyetherketone, Polyketone sulfide, polyethersulfone, polysulfone, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyacetal, polycarbonate, polyarylate, polymethyl methacrylate, polymethacrylate, polyacrylate, polystyrene, polypropylene, polynorbornene, Cellulosic polymer (triacetyl cellulose (TAC), etc.) Etc., and the like.
  • TAC triacetyl cellulose
  • the quarter-wave plate preferably has a relationship of nx>ny> nz or a relationship of nx>nz> ny.
  • nx represents the refractive index in the slow axis direction
  • ny represents the refractive index in the fast axis direction.
  • the quarter-wave plate has an in-plane phase difference in visible light of at least wavelengths of 360 nm to 830 nm that is smaller on the short wavelength side and larger on the long wavelength side (sometimes referred to as reverse wavelength dispersion). ) Is preferred.
  • the quarter-wave plate has an optical characteristic that converts at least linearly polarized light in visible light into circularly polarized light.
  • the quarter-wave plate has an in-plane retardation Re ( ⁇ ) at least at a wavelength of 360 to 830 nm of the formula: 1/4 ⁇ ⁇ (nm) ⁇ 0.8 ⁇ Re ( ⁇ ) ⁇
  • d shows the thickness (nm) of a quarter wavelength plate.
  • the quarter wavelength plate 332 When the right circularly polarized light is extracted using the extraction polarizing plate 33, the quarter wavelength plate 332 has a slow axis S (broken line) and a transmission axis T of the polarizer 331 as shown in FIG. It is laminated on the outside of the polarizer 331 so that the angle ⁇ formed with the (solid line) is 45 ° counterclockwise when viewed from the polarizer 331 side (that is, the light irradiation device side). When extracting the left circularly polarized light using the extracting polarizing plate 33, the quarter wavelength plate 332 is transmitted through the polarizer 331 with its slow axis S (dashed line) as shown in FIG.
  • the angle ⁇ formed with the axis T (solid line) is 135 ° counterclockwise when viewed from the polarizer 331 side (that is, the light irradiation device side).
  • the polarizing plate 4 that is a reflector includes a polarizer 41 and a retardation film 42 that is a substrate.
  • the polarizing plate 41 is provided so that the outgoing light 2 (right circularly polarized light or left circularly polarized light) is absorbed and reflected by the absorption axis.
  • the polarizing plate 4 includes a retardation film 42 and a polarizer 41 which are substrates in order from the inside. Therefore, the outgoing light 2 (circularly polarized light) is first converted into linearly polarized light by the retardation film 42 of the polarizing plate 4 and then converted into linearly polarized light by the absorption axis of the polarizer 41 laminated on the retardation film 42.
  • the incident light 2 is absorbed and reflected.
  • the retardation film 42 of the polarizing plate 4 is not particularly limited as long as it can convert right circularly polarized light or left circularly polarized light into linearly polarized light, but the above-described quarter wavelength plate is usually used.
  • the quarter wavelength plate 42 of the polarizing plate 4 has its slow axis S (solid line) as shown in FIG. And the absorption axis A (broken line) of the polarizer 41 are laminated on the inner side of the polarizer 41 so that the angle ⁇ is 135 ° counterclockwise when viewed from the quarter wavelength plate side.
  • the quarter-wave plate 42 of the polarizing plate 4 has its slow axis S (solid line) and the absorption axis A of the polarizer 41.
  • the angle ⁇ formed with (broken line) is 45 ° counterclockwise when viewed from the quarter-wave plate side.
  • the outgoing light 2 (right circularly polarized light or left circularly polarized light) is first converted into linearly polarized light having a vibration direction parallel to the absorption axis direction of the polarizer 41 by the quarter wavelength plate 42. Subsequently, the outgoing light converted into linearly polarized light is absorbed and reflected by the absorption axis A of the polarizer 41.
  • the reflectance of the polarizing plate with respect to the emitted light is 10% or more, and the single transmittance of the polarizing plate is 30% to 90%. Therefore, the projection apparatus can sufficiently see the situation outside the polarizing plate while clearly displaying the projection image.
  • the polarizer included in the polarizing plate is the same as that in the first embodiment.
  • the angle formed by the transmission axis of the polarizer 331 and the slow axis of the quarter-wave plate 332 is set to 45 ° or 135 ° counterclockwise to the right.
  • circularly polarized light or left circularly polarized light can be extracted, right-handed elliptically polarized light (right elliptically polarized light) or left-handed elliptically polarized light (left elliptically polarized light) can be extracted as the outgoing light 2 by shifting this angle.
  • the polarizing plate 4 is configured to absorb and reflect the elliptically polarized light that is the emitted light 2 by the absorption axis.
  • the outgoing light 2 (elliptical polarization) is absorbed by shifting the angle formed by the absorption axis of the polarizer 41 and the slow axis of the quarter-wave plate 42 corresponding to the extraction polarizing plate 33.
  • the polarizing plate 4 which absorbs and reflects by the shaft can be configured.
  • the reflectance of the reflector (polarizing plate) with respect to the emitted light is 10%, the emitted light can be sufficiently reflected. Therefore, a clear image can be projected.
  • the single transmittance of the polarizing plate is 30% to 90%, the outside situation can be sufficiently visually recognized (transparent) through the light transmitting plate from the inside of the projection apparatus.
  • the polarizing plate of the present invention can be produced, for example, by the following step B and step C. If necessary, step A may be performed before step B, or step D may be performed after step C. Good.
  • Step A A step of performing alignment treatment on the surface of the substrate.
  • Process B The process of apply
  • Process C The process of drying a coating film and forming the polarizer which is a dry coating film.
  • Step D A step of applying a water resistance treatment to the surface of the polarizer obtained in Step C.
  • Step A is a step of imparting an alignment regulating force to the surface of the substrate by performing an alignment treatment on the surface of the substrate.
  • step A need not be performed.
  • the method for imparting alignment regulating force include: rubbing the surface of the substrate; forming a film of polyimide or the like on the surface of the film and rubbing the surface of the film; photoreactive compound on the surface of the film Forming an alignment film by irradiating the film with light.
  • Step B is a step of forming a coating film using a coating liquid.
  • the coating liquid contains the organic dye and a solvent for dissolving or dispersing the organic dye.
  • the coating liquid is obtained by dissolving or dispersing an organic dye in a solvent.
  • the organic dye the aromatic disazo compound represented by the general formula (1) described above is preferably used.
  • the solvent is not particularly limited, and a conventionally known solvent can be used, but an aqueous solvent is preferable.
  • the aqueous solvent include water, a hydrophilic solvent, a mixed solvent of water and a hydrophilic solvent, and the like.
  • the hydrophilic solvent is a solvent that dissolves substantially uniformly in water.
  • examples of the hydrophilic solvent include alcohols such as methanol and isopropyl alcohol; glycols such as ethylene glycol; cellosolves such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve; ketones such as acetone and methylethylketone; esters such as ethyl acetate; Is mentioned.
  • water or a mixed solvent of water and a hydrophilic solvent is preferably used.
  • the coating liquid exhibits a lyotropic liquid crystal phase by changing the liquid temperature, the concentration of the organic dye, and the like.
  • the lyotropic liquid crystal phase is produced by the formation of supramolecular aggregates in the liquid.
  • the lyotropic liquid crystal phase can be confirmed and identified by an optical pattern observed with a polarizing microscope.
  • the concentration of the organic dye in the coating liquid is preferably adjusted so that it exhibits a liquid crystal phase.
  • the concentration of the organic dye in the coating solution is usually 0.05% to 50% by weight, preferably 0.5% to 40% by weight, more preferably 1% to 10% by weight.
  • the coating solution is adjusted to an appropriate pH.
  • the pH of the coating solution is preferably about pH 2 to 10, more preferably about pH 6 to 8.
  • the temperature of the coating solution is preferably adjusted to 10 ° C. to 40 ° C., more preferably 15 ° C. to 30 ° C.
  • a coating film is formed by applying the coating liquid on the substrate.
  • the organic dye is oriented in a predetermined direction by the orientation regulating force of the substrate.
  • the coating method of the coating liquid is not particularly limited, and for example, a coating method using a conventionally known coater can be adopted.
  • the coater include a bar coater, a roll coater, a spin coater, a comma coater, a gravure coater, an air knife coater, and a die coater.
  • Step C is a step of forming a polarizer that is a dry coating film.
  • a polarizer which is a dry coating film on a substrate
  • a polarizing plate having the substrate and the polarizer can be obtained.
  • the solvent contained in the coating film is volatilized, and a dry coating film (polarizer) containing a solid organic dye is formed.
  • the orientation of the organic dye is fixed while forming a supramolecular aggregate.
  • the drying method of a coating film is not specifically limited, Natural drying and forced drying can be implemented. Examples of forced drying include reduced-pressure drying, heat drying, and reduced-pressure heat drying. Preferably, natural drying is used.
  • the drying time of the coating film can be appropriately selected depending on the drying temperature and the type of solvent.
  • the drying time is preferably 1 second to 120 minutes, more preferably 10 seconds to 5 minutes.
  • the drying temperature is not particularly limited, but is preferably 10 ° C to 100 ° C, more preferably 10 ° C to 90 ° C, and particularly preferably 10 ° C to 80 ° C.
  • the drying temperature means not the surface temperature or the internal temperature of the coating film but the temperature of the atmosphere in which the coating film is dried.
  • Step D is a step of imparting water resistance to the polarizer by bringing the water-resistant treatment liquid into contact with the polarizer.
  • the method for bringing the polarizer into contact with the water-resistant treatment liquid is not particularly limited.
  • As the contact method (a) a water-resistant treatment liquid is applied to the surface of the polarizing plate (polarizer), (b) the polarizing plate is immersed in a bath filled with the water-resistant treatment liquid, and (c) water resistance is provided. Examples of the method include passing the polarizing plate through a bath filled with the treatment liquid.
  • the application of the water-resistant treatment liquid (a) can be performed using an appropriate coater or spray.
  • the water-resistant treatment liquid is not particularly limited, and a conventionally known one can be used.
  • the water-resistant treatment liquid includes, for example, a crosslinking agent having a function of crosslinking the organic dye and a solvent that dissolves or disperses the crosslinking agent.
  • examples of the crosslinking agent include organic nitrogen compounds, and examples of the solvent include aqueous solvents.
  • the organic nitrogen compound an acyclic organic nitrogen compound having two or more cationic groups (preferably a cationic group containing a nitrogen atom) in the molecule is preferably used.
  • acyclic organic nitrogen compound examples include aliphatic diamines such as alkylene diamines or salts thereof; aliphatic triamines such as alkylene triamines or salts thereof; fats such as alkylene tetraamines. Aliphatic tetraamines or salts thereof; aliphatic pentaamines or salts thereof such as alkylene pentaamines; aliphatic ether diamines or salts thereof such as alkylene ether diamines.
  • aqueous solvent what was illustrated in the column of the said process B can be used.
  • the concentration of the crosslinking agent in the water-resistant treatment liquid is preferably 1% by mass to 50% by mass, and more preferably 5% by mass to 30% by mass.
  • the projection apparatus of the present invention can be used by being incorporated in a navigation system for a vehicle (for example, an automobile).
  • a vehicle for example, an automobile
  • the projection apparatus of the present invention is applied to a vehicle, the situation outside the polarizing plate can be sufficiently seen through while displaying a projected image clearly. Therefore, while driving the vehicle, various information can be obtained without changing the line of sight from the traveling direction, and the vehicle can be driven safely. Further, the projection apparatus of the present invention can be applied to a smart window.
  • the smart window is a dimming window having a function capable of arbitrarily adjusting the amount of transmitted light using electric power.
  • the smart window has, for example, a structure in which a specific organic dye is sandwiched between two substrates. When a voltage is applied to the smart window, the organic dye is oriented, and the orientation direction changes depending on the voltage. The amount of transmitted light can be adjusted by changing the orientation direction.
  • An image can be projected onto the smart window by using the polarizing plate used in the present invention as the substrate of the smart window.
  • the single transmittance of the polarizing plate was measured by installing a depolarizing filter in the optical path using the ultraviolet-visible-near infrared spectrophotometer used for measuring the reflectance. A value of a wavelength of 590 nm at 23 ° C. was taken as a measurement value. The Y value of the tristimulus value based on the 2-degree visual field of JlS Z 8701-1995 was taken as the measurement value.
  • a substrate was formed by preparing a norbornene-based polymer film (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd .: product name “ZEONOR”) and subjecting the surface of this film to rubbing treatment and hydrophilization treatment (corona treatment).
  • the aromatic disazo compound of the structural formula (4) was dissolved in ion exchange water to prepare a coating solution having a concentration of 4% by weight.
  • the coating liquid is applied to the surface of the substrate subjected to the rubbing treatment using a bar coater (manufactured by BUSHMAN: product name “Mayer rot HS3”), and the coating liquid is naturally dried in a constant temperature room at 23 ° C.
  • a dried coating film (polarizer) was formed to obtain a polarizing plate comprising a laminate of a substrate and a polarizer.
  • the surface of the polarizing plate (polarizer) was irradiated with linearly polarized light having a vibration direction parallel to the absorption axis direction of the polarizing plate, and the reflectance was measured by the above method.
  • the single transmittance of the polarizing plate was measured by the above method.
  • the image of the liquid crystal display which emits the linearly polarized light having the same vibration direction as that of the linearly polarized light used for the reflectance measurement was projected on the polarizing plate, and the projected image was evaluated. Furthermore, when the display image was projected, the transparency of the polarizing plate (visibility on the outside of the polarizing plate) was evaluated.
  • Example 2 The same norbornene polymer film as that used in Example 1 was subjected to uniaxial stretching to form a quarter-wave plate. The surface of this quarter-wave plate was rubbed and hydrophilized in the same manner as in Example 1 to form a substrate. The same coating liquid as in Example 1 was applied and dried under the same conditions to obtain a polarizing plate comprising a laminate of a substrate and a polarizer. The polarizing plate was produced so that the angle formed by the slow axis of the substrate (quarter wavelength plate) and the absorption axis of the polarizer was 135 ° counterclockwise when viewed from the substrate side. That is, the produced polarizing plate is a left circularly polarizing plate (a polarizing plate that transmits left circularly polarized light and absorbs and reflects right circularly polarized light).
  • a left circularly polarizing plate a polarizing plate that transmits left circularly polarized light and absorbs and reflects right circularly polarized light.
  • the surface of the polarizing plate (1 ⁇ 4 wavelength plate) was irradiated with right circularly polarized light, and the reflectance was measured by the above method.
  • the single transmittance of the polarizing plate was measured by the above method.
  • an image of a liquid crystal display that emits right circularly polarized light having the same vibration direction as that of the circularly polarized light used for the reflectance measurement was projected on the polarizing plate, and the projected image was evaluated.
  • the transparency of the polarizing plate (visibility on the outside of the polarizing plate) was evaluated.
  • Example 3 A polarizing plate was prepared in the same manner as in Example 1 except that a coating solution having a concentration of 1.5% by weight was used, the reflectance and the single transmittance were measured, and the projection image was evaluated and the transparency was evaluated. These results are shown in Table 1 below.
  • Example 4 A polarizing plate was produced in the same manner as in Example 1 except that a wire grid type polarizing plate (Asahi Kasei E-Materials Co., Ltd. product name: “WGP”) was used as the polarizing plate. Was measured, and the projection image was evaluated and the transparency was evaluated.
  • WGP wire grid type polarizing plate
  • Example 1 The same polarizing plate as that prepared in Example 1 was prepared.
  • the surface of the polarizing plate (polarizer) was irradiated with linearly polarized light having a vibration direction orthogonal to the absorption axis direction of the polarizing plate (parallel to the transmission axis direction), and the reflectance was measured by the above method.
  • the single transmittance of the polarizing plate was measured by the above method.
  • the image of the liquid crystal display which emits the linearly polarized light having the same vibration direction as that of the linearly polarized light used for the reflectance measurement was projected on the polarizing plate, and the projected image was evaluated.
  • the transparency of the polarizing plate (visibility on the outside of the polarizing plate) was evaluated.
  • Example 2 The same polarizing plate as that prepared in Example 2 was prepared. The surface of this polarizing plate (1 ⁇ 4 wavelength plate) was irradiated with left circularly polarized light, and the reflectance was measured by the above method. The single transmittance of the polarizing plate was measured by the above method. In addition, an image of a liquid crystal display that emits left-handed circularly polarized light having the same vibration direction as that of the left-handed circularly polarized light used for the reflectance measurement was projected on the polarizing plate, and the projected image was evaluated. Furthermore, when the display image was projected, the transparency of the polarizing plate (visibility on the outside of the polarizing plate) was evaluated. These results are shown in Table 1 below.
  • Example 3 Example 1 except that a light-shielding filter having no polarization characteristics (manufactured by Sigma Koki Co., Ltd .: product name “absorption type fixed ND filter AND-50S-40”) was used instead of the polarizing plate. The reflectance and the single transmittance were measured. Further, an image of a liquid crystal display that emits linearly polarized light having an arbitrary vibration direction was projected onto the light shielding filter, and the projected image was evaluated. Furthermore, when the image on the display was projected, the transparency of the light shielding filter (visibility on the outside of the polarizing plate) was evaluated. These results are shown in Table 1 below.

Abstract

【課題】 投影映像を鮮明に表示しつつ、その外側の状況を十分に透視できる投影装置を提供する。  【解決手段】 本発明の投影装置1は、1種の偏光成分を含む出射光2を出射する光照射装置3と、前記出射光2が照射される偏光子41を有する偏光板4と、を有し、前記偏光板4が、その吸収軸によって前記出射光2を吸収及び反射するように設けられており、前記偏光板4の前記出射光2に対する反射率が、10%以上であり、前記偏光板4の単体透過率が、30%~90%である。

Description

投影装置及び車
 本発明は、投影装置等に関する。
 従来、スクリーンなどの反射体にプロジェクタなどの光照射装置から発せられた光を投影する投影装置が知られている。スクリーンに投影された光が反射することにより、観察者は、スクリーン上に映像を視認できる。しかし、この投影装置に用いられるスクリーンは、通常、不透明である。そのため、観察者は、投影装置の内側(光照射装置側)からスクリーンを透かしてその反対側の状況を視認する(即ち、透視する)ことはできない。
 近年、従来の投影装置を改良し、透光性を有する反射体(透光反射体)を用いた投影装置(ヘッドアップディスプレイ)が開発されている。例えば、特許文献1には、光照射装置から発せられた光を透光反射体である自動車のフロントガラスに反射させることで映像を表示する装置が開示されている。
 透光反射体は、光照射装置から発せられた光を反射するだけでなく、外側からの光を透過することができる。従って、観察者は、透光反射体に投影された映像を視認できるだけでなく、透光反射体の外側の状況を透視することができる。そのため、自動車の運転者は、透光反射体であるフロントガラスに表示された位置座標や速度計などの運行情報を見つつ、フロントガラスを透かして自動車の外側の状況を視認することができる。従って、運転者は、自動車を運転中に、進行方向から視線を逸らすことなく運行情報を入手できる。
 ヘッドアップディスプレイを上述のように自動車などの乗物に応用する場合、透光反射体に表示される映像の濃淡は、乗物の安全な運行のために非常に重要である。
 つまり、透光反射体に表示される映像が濃すぎると、透光反射体を透かして乗物の外側の状況を視認し難くなり、乗物の安全な運行に支障が生じる虞がある。他方、透光反射体に表示される映像が淡すぎると、運転者は、十分な運行情報を入手することができない。この場合、運転者は、十分な運行情報を得ようとし、意識をよりいっそう映像に傾ける傾向がある。そうすると、乗物の外側に対する運転者の意識が散漫になり、乗物の安全な運転に支障が生じる虞がある。
 このように、ヘッドアップディスプレイを乗物に応用する場合、投影される映像の濃淡は、乗物の外側の状況を十分に透視できる程度に淡く、且つ、運転者が瞬時に運行情報を読み取れる程度に濃い必要がある。
特開2014-85657号公報
 本発明の目的は、投影映像を鮮明に表示しつつ、その外側の状況を十分に透視できる投影装置を提供することである。
 本発明の投影装置は、1種の偏光成分を含む出射光を出射する光照射装置と、前記出射光が照射される偏光子を有する偏光板と、を有し、前記偏光板が、その吸収軸によって前記出射光を吸収及び反射するように設けられており、前記偏光板の前記出射光に対する反射率が、10%以上であり、前記偏光板の単体透過率が、30%~90%である。
 好ましくは、前記偏光板の前記出射光に対する反射率が、90%以下である。また、好ましくは、前記出射光が、実質的に前記1種の偏光成分のみから構成されている。
 好ましくは、前記偏光子が、後述する一般式(1)で表される芳香族ジスアゾ化合物を含んでいる。
 好ましくは、前記出射光が、直線偏光、円偏光、又は楕円偏光である。また、好ましくは、前記光照射装置が、プロジェクタ装置、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス発光装置、又はレーザー投影装置である。また、好ましくは、前記偏光板が、光の透過量を電力で調整し得る調光窓として機能する。
 本発明の別の局面によれば、上記本発明の投影装置を搭載した車が提供される。
 本発明の投影装置は、投影映像を鮮明に表示することができ、且つ、投影装置の内側から偏光板を透かしてその外側の状況を十分に視認(透視)できる。
本発明に用いられる偏光子の性質を説明した参考図。図1(a)は、偏光子の正面図であり、図1(b)は、同偏光子の側面図。 第1実施形態に係る本発明の投影装置を示す概念図。 第2実施形態に係る本発明の投影装置を示す概念図。 抽出用偏光板における、偏光子の透過軸と1/4波長板の遅相軸の関係性を示す参考図。 偏光板における、偏光子の吸収軸と1/4波長板の遅相軸の関係性を示す参考図。
 以下、本発明について具体的に説明する。
 なお、本明細書において、「投影装置の内側」とは、投影装置の光照射装置が配置される側であり、「投影装置の外側」とは、偏光板を境界にした前記内側の反対側(光照射装置が配置されていない側)を意味する。
 また、角度及びその関係(例えば、直交、平行、45°など)は、本発明の属する技術分野において許容される誤差範囲を含むものとする。例えば、平行などは、厳密な角度±5°の範囲内であることを意味し、好ましくは、±3°の範囲内である。
 さらに、「PPP~QQQ」という記載は、「PPP以上QQQ以下」を意味する。
 本発明の投影装置は、光照射装置と偏光板を有する。
 光照射装置は、1種の偏光成分を含む出射光を出射すると共に、この出射光を偏光板に照射する装置である。そして、偏光板は、この出射光を吸収及び反射するように設けられている。即ち、本発明では、偏光板が、出射光を反射する反射体として用いられる。偏光板は、偏光子を有する。以下、図1を参照しつつ、本発明に用いられる偏光子の機能について説明する。なお、便宜上、図1において、偏光子に入射する光を黒塗り矢印で示しており、矢印の太さは光量を表している(図2及び図3についても同様)。
 偏光子は、自然光(非偏光)から特定の振動方向を有する直線偏光を抽出する部材である。具体的には、図1(a)に示すように、偏光子1Aは、その面内に吸収軸Aと透過軸Tを有する。吸収軸Aと透過軸Tは、互いに偏光子1Aの面内で直交している。そして、図1(b)に示すように、吸収軸方向(吸収軸Aの延びる方向)と平行な振動方向を有する直線偏光Xは偏光子1Aに吸収され、透過軸方向(透過軸Tの延びる方向)と平行な振動方向を有する(即ち、直線偏光Xと振動方向が直交する)直線偏光Yは偏光子1Aを透過する。本発明に用いられる偏光子は、反射型の偏光子である。そのため、直線偏光Xは、その一部が偏光子1Aの吸収軸Aによって吸収されるものの、吸収されなかった他の直線偏光Xは、偏光子1Aの表面から反射される(図1(b)参照)。
 本発明では、吸収軸によって出射光が吸収及び反射されるように偏光板が設けられていると共に、偏光板の出射光に対する反射率が10%以上である。従って、観察者は、この反射した光(反射光)を鮮明な投影映像として視認することができる。
 なお、本発明において、偏光板は、偏光子のみから構成されていてもよく、偏光子と他層の積層体から構成されていてもよい。偏光板が偏光子と他層の積層体から構成されている場合、偏光板の吸収軸とは、偏光板が有する偏光子の吸収軸を意味し、偏光板の透過軸は、偏光板が有する偏光子の透過軸を意味する。
 以下、本発明の具体的な実施形態を挙げて説明する。
[第1実施形態]
 図2は、本発明の第1実施形態に係る投影装置を示す概念図である。
 図2に示すように、投影装置1は、1種の偏光成分を含む光を出射光2として出射する光照射装置3と、この出射光2をその吸収軸によって吸収及び反射する偏光板4と、を有する。偏光板4は、出射光2の出射方向に延びる仮想直線上に設けられており、出射光2は偏光板4に投射される。
 本実施形態では、光照射装置3は、その内部に光源31を有する。光源31から発せられた光は、レンズ32とレンズ32に貼付された偏光板33を介して光照射装置3の外側に出射される。また、反射体として用いられる偏光板4は、偏光子41と基板42の積層体から構成されている。偏光板4は、その偏光子41が最も内側(光照射装置側)に位置するように配設されている。
 本実施形態では、出射光2が直線偏光である。そして、偏光板4は、その吸収軸方向が出射光2(直線偏光)の振動方向と平行となるように配設されている。換言すれば、偏光板4は、その透過軸方向が出射光2の振動方向と直交するように配設されている。
 従って、出射光2(直線偏光)は、その一部が、偏光板4の吸収軸によって吸収され、その他部が、偏光板4の表面から光照射装置側へ反射される。
(光照射装置)
 光照射装置は、1種の偏光成分を含む出射光を出射すると共に、この出射光を偏光板に照射する装置である。出射光は、少なくとも1種の偏光成分を含んでいる。1種の偏光成分は、直線偏光、円偏光、又は楕円偏光の何れであってもよい。本実施形態では、1種の偏光成分は、直線偏光である。
 ここで、本明細書において、「1種の偏光成分」は、特定の振動方向を有する偏光成分の総称である。「1種の偏光成分」は、特定の振動方向を有し且つ特定の波長を有する単一の偏光成分(偏光成分A)のみから構成されていてもよく、偏光成分Aに加え、偏光成分Aとは異なる波長を有し且つ偏光成分Aと同じ振動方向を有する偏光成分(偏光成分B)を含んでいてもよい。即ち、1種の偏光成分には、単一の偏光成分だけでなく、振動方向が同じ他の偏光成分が含まれていてもよい。なお、偏光成分Aと同じ波長で振動方向が異なる偏光成分(偏光成分C)、及び偏光成分Aと波長及び振動方向が異なる偏光成分(偏光成分D)は、本発明における「1種の偏光成分」に含まれない。偏光成分C及びDは1種の偏光成分とは別の偏光成分(別種の偏光成分)である。
 具体的には、出射光が赤色光である場合、出射光には、例えば、波長700nmの赤色光(偏光成分A)だけでなく、波長750nmの別の赤色光(偏光成分B)が含まれていてもよい。この場合、両赤色光の振動方向は同じである。
 また、出射光が赤色光及び青色光である場合、出射光には、例えば、波長700nmの赤色光(偏光成分A)と波長450nmの青色光(偏光成分B)が含まれる。この場合、赤色光と青色光の振動方向は同じである。
 偏光成分Aと偏光成分Bは、偏光の振動方向が同じであるため、共に偏光板の吸収軸によって吸収及び反射される。
 なお、出射光は、波長360nm~830nmの可視光であることが好ましい。可視光である複数の偏光成分を用いることで、色彩豊かな映像を偏光板に投影することができる。
 出射光は、1種の偏光成分だけでなく、それとは振動方向が異なる別種の偏光成分を含んでいてもよい。もっとも、出射光が別種の偏光成分を含む場合であっても、1種の偏光成分と振動方向が直交する偏光成分は含まれないことが好ましい。1種の偏光成分と振動方向が直交する別種の偏光成分が出射光に含まれている場合、この別種の偏光成分の振動方向は偏光板の透過軸方向と平行となるため、別種の偏光成分(出射光の一部)が偏光板の外側に透過する。従って、投影装置の外側から投影映像が視認される虞がある。
 好ましくは、出射光は、実質的に1種の偏光成分のみから構成されている。
 「実質的に1種の偏光成分のみから構成されている」とは、出射光が1種の偏光成分のみから構成されている場合だけでなく、本発明の技術分野で許容される範囲で、出射光が別種の偏光成分を含む場合を含む。
 具体的には、出射光は、90%以上の1種の偏光成分と10%以下の別種の偏光成分を含んでいてもよく、好ましくは、95%以上の1種の偏光成分と5%以下の別種の偏光成分を含んでいてもよい。
 本発明の投影装置を自動車のナビゲーションシステムなどに適用する場合、投影映像には、個人的な情報(例えば、自動車の目的地など)が含まれる可能性がある。そのため、投影装置の外側から投影映像が視認されないことが望ましい。
 この点、出射光が、実質的に1種の偏光成分のみから構成されている場合、偏光板の吸収軸によって、出射光の大部分が吸収又は反射される。従って、出射光が、投影装置の外側に洩れ難くなり、投影装置の外側から投影映像を視認し難くすることができる。
 光照射装置は、偏光板に映し出す画像情報に応じた映像(出射光)を出射することができる装置であれば特に限定されず、例えば、従来公知のプロジェクタ装置、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)発光装置、液晶表示装置、レーザー投影装置などを用いることができる。光照射装置は、その内部に、光を発する元となる光源を有している。例えば、プロジェクタ装置の場合、光源としてハロゲンランプを有しており、有機EL発光装置の場合、光源として有機発光層を有している。
 なお、本実施形態では、図2に示すように、光照射装置3は、例えばハロゲンランプを光源31として内部に有するプロジェクタ装置である。
 1種の偏光成分のみを出射光として用いる場合、光照射装置の光源自体が1種の偏光成分のみを発するものであれば、この光源から発せられた光をそのまま出射光として用いることができる。他方、光源自体が非偏光又は1種の偏光成分以外に別種の偏光成分を含む光を発するものであれば、この光源から発せられた光から1種の偏光成分を抽出し、この抽出した偏光成分を出射光として用いることができる。
 例えば、図2に示すように、光源31としてハロゲンランプを用いたプロジェクタ装置を光照射装置3として用いる場合、そのレンズ32の表面に偏光板33を貼付することにより、1種の偏光成分を出射光2として抽出することができる。なお、本明細書では、光照射装置の出射光の抽出に用いられる偏光板33と出射光の反射体として用いられる偏光板4を区別するため、前者の偏光板33を以後「抽出用偏光板」と称する。
 光照射装置は、1種の偏光成分を出射光として出射する必要があるため、レンズに貼付される抽出用偏光板は、1種の偏光成分(出射光)を透過する透過軸と、1種の偏光成分と振動方向が直交する別種の偏光成分を吸収する吸収軸を有する。
 なお、本実施形態では、出射光が直線偏光であるため、抽出用偏光板は偏光子のみから構成されていてもよいが、後述するように、出射光として円偏光又は楕円偏光を採用する場合、抽出用偏光板は、偏光子と位相差フィルムを有する。
 抽出用偏光板に用いられる偏光子は、光源から出射光(1種の偏光成分)を抽出できるものであれば特に限定されない。このような偏光子としては、例えば、ヨウ素又は二色性色素で染色された親水性ポリマーフィルムが挙げられる。このような偏光子は、通常、フィルムを膨潤させ、膨潤させたフィルムをヨウ素又は二色性色素で染色し、染色フィルムをホウ酸などの架橋剤で架橋し、延伸処理を施した後、乾燥することにより得ることができる。
(偏光板)
 偏光板は、その吸収軸によって出射光の一部を吸収し且つ他部(吸収されなかった出射光)を反射する部材である。即ち、偏光板は、出射光に対する反射体として機能する。
 偏光板の出射光に対する反射率は、10%以上である。そのため、本発明の投影装置は、鮮明な映像を偏光板に投影することができる。また、偏光板の単体透過率は、30%~90%である。従って、投影装置の内側から偏光板を介してその外側の状況を十分に透視することができる。
 上記反射率は、10%以上であり、好ましくは12%以上であり、より好ましくは15%以上であり、特に好ましくは18%以上である。また、上記反射率の上限は、特に限定されないが、反射率があまりに高すぎると、偏光板に投影映像が鮮明に映り過ぎ、かえって偏光板(投影装置)の外側の状況を透視し難くなる虞がある。この点を考慮すると、上記反射率は好ましくは90%以下であり、より好ましくは50%以下であり、さらに好ましくは40%以下であり、特に好ましくは30%以下である。
 また、上記単体透過率は、30%以上であり、好ましくは35%以上であり、より好ましくは37%以上であり、特に好ましくは40%以上である。また、上記単体透過率は、90%以下であり、好ましくは85%以下であり、より好ましくは80%以下あり、特に好ましくは70%以下である。
 なお、偏光板の反射率は、温度23℃、波長590nmを基準にした値である。単体透過率についても同様である。
 本実施形態では、図2に示すように、偏光板4は、偏光子41と基板42を有しており、偏光子41が最も内側(光照射装置側)に位置するように設けられている。従って、基板42により出射光2(直線偏光)の位相が乱されることがないため、出射光2を確実に10%以上反射することができる。
 もっとも、偏光板は、偏光子が基板よりも外側となるよう(即ち、基板が偏光子よりも内側となるよう)に設けられていてもよい。この場合、基板は実質的に光学的等方性を有する、即ち、実質的に光学的異方性を有さないことが好ましい。基板が光学的異方性を有すると、出射光(直線偏光)の位相が基板によって乱れ、出射光が偏光子の吸収軸に吸収され難くなり且つ偏光板の表面から反射し難くなる虞がある。
 ここで、「基板が実質的に光学的等方性を有する」とは、基板の屈折率楕円体が、nx=nz=nyである場合だけでなく、nx≒nz≒nyである場合を含む。
 具体的には、基板の面内複屈折率Δnxy(nx-ny)の絶対値、及び厚み方向複屈折率Δnxz(nx-nz)の絶対値が、0.0005以下である場合を含み、好ましくは0.0001以下であり、より好ましくは0.00005以下である。
 なお、本明細書において、「nx」は、23℃、波長590nmを基準にして、測定対象となる層(ここでは、基板)面内の屈折率が最大となる方向(X軸方向)の屈折率を表し、前記「ny」は、同面内でX軸方向に対して直交する方向(Y軸方向)における屈折率を表し、前記「nz」は、前記X軸方向及びY軸方向に直交する方向(厚み方向)における屈折率を表す。
 また、本実施形態では、偏光板は、偏光子と基板のみを有するが、それ以外の他層を有していてもよい。この他層は特に限定されないが、他層が偏光子よりも内側に設けられる場合、他層は実質的に光学的等方性を有することが好ましい。
 基板は特に限定されず、例えば、ガラス基板、石英基板、樹脂フィルム基板、液晶フィルム基板、シリコン基板など任意の部材が用いられる。後述するように、本発明の偏光板に用いられる偏光子は、コーティング液を基板に塗布及び乾燥することにより容易に形成することができる。従って、光照射装置の映像を投影したい対象(例えば、自動車のフロントガラス)を基板として用い、コーティング液を基板上に塗布及び乾燥することで、容易に反射体(偏光板)を構成することができる。
 本発明の偏光板は、その吸収軸において出射光を10%以上反射し、且つ、その単体透過率が30%~90%であれば特に限定されない。
 このような偏光板としては、例えば、やワイヤグリッド型の偏光板や有機色素を含む偏光板(即ち、リオトロピック液晶性を有する有機色素を含む偏光子を有する偏光板)などが挙げられる。
 ワイヤグリッド型の偏光板は、直線状の金属ワイヤ(細線)を基材上に一定方向に規則的に配列した構造を有する偏光板である。ワイヤグリッド型の偏光板は、金属ワイヤの太さ、配列間隔、配列方向を変更することで、その偏光特性を変化させることができる。
 有機色素を含む偏光板は、偏光子を有しており、偏光子の内部において有機色素が超分子会合体を形成している。ここで、「超分子会合体」とは、複数の有機色素が水素結合等によって結合して形成された1つの大きな複合体である。また、リオトロピック液晶性とは、有機色素と溶媒を含むコーティング液の温度や濃度を変化させることにより、有機色素が等方相-液晶相の相転移を生じる性質を意味する。
 超分子会合体を形成した有機色素を含む偏光子は、例えば、適当な有機色素と溶媒を含むコーティング液を塗布し、それを乾燥させることによって得ることができる。
 偏光子に含まれる有機色素は、上記の反射率と単体透過率を満足し得るものであれば特に限定されない。
 このような有機色素としては、例えば、アゾ系化合物、アントラキノン系化合物、ペリレン系化合物、キノフタロン系化合物、ナフトキノン系化合物、メロシアニン系化合物などが挙げられる。良好なリオトロピック液晶性を示すことから、アゾ系化合物を用いることが好ましい。
 アゾ系化合物の中では、分子中に芳香環を有するアゾ化合物が好ましく、ナフタレン環を有するジスアゾ化合物がより好ましい。このようなアゾ系化合物を含むコーティング液を塗布・乾燥することにより、上記反射率と単体透過率を満たした偏光子を得ることができる。
 また、アゾ系化合物は、その分子中に極性基を有するアゾ系化合物が好ましい。極性基を有するアゾ系化合物は、水系溶媒に可溶であり、水系溶媒に溶解して超分子会合体を形成し易い。このため、極性基を有するアゾ系化合物を含むコーティング液は、特に良好なリオトロピック液晶性を示す。
 なお、極性基とは、極性を持つ官能基を意味する。極性基としては、OH基、COOH基、NH基、NO基、CN基のような比較的電気陰性度の大きい酸素及び/又は窒素を含む官能基が挙げられる。
 極性基を有するアゾ系化合物としては、例えば、下記一般式(1)で表される芳香族ジスアゾ化合物が好ましい。特に、下記一般式(1)で表される芳香族ジスアゾ化合物を含む偏光子は、吸収軸における偏光成分の反射率が高く、且つ、単体透過率も高い。従って、下記一般式(1)で表される芳香族ジスアゾ化合物を偏光子の形成材料として用いることで、容易に本発明に用いられる偏光板を構成することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 一般式(1)において、Qは、置換若しくは無置換のアリール基を表し、Qは、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Rは、独立して、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアセチル基、置換若しくは無置換のベンゾイル基、置換若しくは無置換のフェニル基を表し、Mは、対イオンを表し、mは、0~2の整数を表し、nは、0~6の整数を表す。ただし、m及びnの少なくとも何れか一方は、0でなく、1≦m+n≦6である。前記mが2である場合、各Rは、同一又は異なる。
 一般式(1)に示されたOH、(NHR、及び(SOM)は、それぞれナフチル環の7つの置換部位のいずれに結合していてもよい。
 なお、本明細書において、「置換若しくは無置換」とは、「置換基で置換されている、又は、置換基で置換されていない」ことを意味する。
 前記一般式(1)のナフチル基とアゾ基(-N=N-)の結合位置は、特に限定されない。前記ナフチル基は、式(1)において右側に表されているナフチル基を指す。好ましくは、前記ナフチル基とアゾ基は、前記ナフチル基の1位又は2位で結合されている。
 前記一般式(1)のRのアルキル基、アセチル基、ベンゾイル基、又はフェニル基が置換基を有する場合、その置換基としては、下記アリール基又はアリーレン基において例示する、各置換基が挙げられる。
 前記Rは、好ましくは、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアセチル基であり、より好ましくは水素原子である。
 前記置換若しくは無置換のアルキル基としては、置換若しくは無置換の炭素数1~6のアルキル基が挙げられる。
 前記一般式(1)のM(対イオン)は、好ましくは、水素イオン;Li、Na、K、Csなどのアルカリ金属イオン;Ca、Sr、Baなどのアルカリ土類金属イオン;その他の金属イオン;アルキル基若しくはヒドロキシアルキル基で置換されていてもよいアンモニウムイオン;有機アミンの塩などが挙げられる。前記金属イオンとしては、例えば、Ni、Fe3+、Cu2+、Ag、Zn2+、Al3+、Pd2+、Cd2+、Sn2+、Co2+、Mn2+、Ce3+などが挙げられる。有機アミンとしては、炭素数1~6のアルキルアミン、ヒドロキシル基を有する炭素数1~6のアルキルアミン、カルボキシル基を有する炭素数1~6のアルキルアミンなどが挙げられる。上記一般式(1)において、SOMが2つ以上である場合、各Mは、同一又は異なっていてもよい。また、前記一般式(1)において、SOMのMが2価以上の陽イオンである場合、そのMは、他の陰イオンと静電的に結合して安定化しているか、或いは、そのMは、隣接する他の一般式(1)のアゾ系化合物のSO と結合して超分子会合体を形成し得る。
 前記一般式(1)のmは、好ましくは1である。また、一般式(1)のnは、好ましくは1又は2である。
 一般式(1)のナフチル基の具体例としては、例えば、下記式(a)乃至式(l)などが挙げられる。式(a)乃至式(l)のR及びMは、一般式(1)と同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 前記一般式(1)において、前記Qで表されるアリール基は、フェニル基の他、ナフチル基などのようなベンゼン環が2以上縮合した縮合環基が挙げられる。
 前記Qで表されるアリーレン基は、フェニレン基の他、ナフチレン基などのようなベンゼン環が2以上縮合した縮合環基が挙げられる。
 Qのアリール基又はQのアリーレン基は、それぞれ置換基を有していてもよいし、又は、置換基を有していなくてもよい。前記アリール基又はアリーレン基が、置換若しくは無置換のいずれの場合でも、極性基を有する一般式(1)の芳香族ジスアゾ化合物は、水系溶媒に対する溶解性に優れている。
 前記アリール基又はアリーレン基が置換基を有する場合、その置換基としては、例えば、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数1~6のアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、炭素数1~6のアシルアミノ基、ジヒドロキシプロピル基等の炭素数1~6のヒドロキシアルキル基、COOM基などのカルボキシル基、SOM基などのスルホン酸基、水酸基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、ハロゲノ基などが挙げられる。好ましくは、前記置換基は、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数1~6のヒドロキシアルキル基、カルボキシル基、スルホン酸基、及びニトロ基から選ばれる1つである。このような置換基を有する芳香族ジスアゾ化合物は、特に水溶性に優れている。これらの置換基は、1種又は2種以上置換されていてもよい。また、前記置換基は、任意の比率で置換されていてもよい。
 前記一般式(1)のQは、好ましくは置換若しくは無置換のフェニル基であり、より好ましくは前記置換基を有するフェニル基である。
 前記Qは、好ましくは置換若しくは無置換のナフチレン基であり、より好ましくは前記置換基を有するナフチレン基であり、特に好ましくは前記置換基を有する1,4-ナフチレン基である。
 一般式(1)のQが置換若しくは無置換のフェニル基で、且つ、Qが置換若しくは無置換の1,4-ナフチレン基である芳香族ジスアゾ系化合物は、下記一般式(2)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 一般式(2)において、R、M、m及びnは、上記一般式(1)のそれらと同様である。
 一般式(2)において、A及びBは、置換基を表し、a及びbは、その置換数を表す。前記A及びBは、それぞれ独立して、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数1~6のアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、炭素数1~6のアシルアミノ基、ジヒドロキシプロピル基等の炭素数1~6のヒドロキシアルキル基、COOM基などのカルボキシル基、SOM基などのスルホン酸基、水酸基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、ハロゲノ基を表す。前記aは、0~5の整数であり、前記bは、0~4の整数を表す。ただし、a及びbの少なくとも何れか一方は0でない。前記aが2以上の場合、前記置換基Aは、同じでもよいし、又は、異なっていてもよい。前記bが2以上の場合、前記置換基Bは、同じでもよいし、又は、異なっていてもよい。
 一般式(2)に含まれる芳香族ジスアゾ化合物の中では、下記一般式(3)で表される芳香族ジスアゾ化合物を用いることが好ましい。一般式(3)の芳香族ジスアゾ化合物は、置換基Aがアゾ基(-N=N-)を基準にしてパラ位に結合している。さらに、一般式(3)の芳香族ジスアゾ化合物は、そのナフチル基のOH基がアゾ基に隣接した位置(オルト位)に結合している。かかる一般式(3)の芳香族ジスアゾ化合物を用いれば、上記反射率と単体透過率を満たす偏光子を容易に形成することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 一般式(3)において、R、M、m及びnは、上記一般式(1)のそれらと同様であり、Aは、一般式(2)のそれと同様である。
 一般式(3)において、pは、0~4の整数を表す。前記pは、好ましくは1又は2であり、より好ましくは1である。
 上記一般式(1)乃至(3)で表される芳香族ジスアゾ化合物は、例えば、細田豊著「理論製造 染料化学(5版)」(昭和43年7月15日技報堂発行、135頁~152頁)に従って合成できる。
 例えば、一般式(3)の芳香族ジスアゾ化合物は、アニリン誘導体とナフタレンスルホン酸誘導体をジアゾ化及びカップリング反応させてモノアゾ化合物を得た後、このモノアゾ化合物をジアゾ化した後、さらに、1-アミノ-8-ナフトールスルホン酸誘導体とカップリング反応させることによって合成できる。
 上述したように、本発明の第1実施形態では、出射光が直線偏光である。しかしながら、本発明では、出射光は直線偏光に限定されず、円偏光又は楕円偏光であってもよい。以下、出射光が円偏光である本発明の第2実施形態について説明する。
 なお、以下の第2実施形態の説明において、主として上記第1実施形態と異なる構成について説明し、上記第1実施形態と同様の構成については、その説明を省略し、用語及び符号を援用する場合がある。
[第2実施形態]
 図3は、本発明の第2実施形態に係る投影装置1を示す概略図である。
 本実施形態では、光照射装置3が出射する出射光2(1種の偏光成分)が右回り又は左回りの円偏光である。なお、右回りの円偏光(右円偏光)と左回りの円偏光(左円偏光)は、互いにその振動方向が直交する。
 本実施形態において、光照射装置3は第1実施形態と同様のプロジェクタ装置である。但し、本実施形態では、プロジェクタ装置3の光源31から発せられた光から円偏光(出射光2)を抽出するために、第1実施形態とは異なる抽出用偏光板33がプロジェクタ装置3のレンズ32に貼付されている。
 本実施形態で使用される抽出用偏光板33は、偏光子331と位相差フィルム332を有しており、偏光子331が内側となるようにプロジェクタ装置のレンズに貼付されている。従って、プロジェクタ装置3の光源31(ハロゲンランプ)が光を発すると、まず抽出用偏光板33の偏光子331によってその光から直線偏光が抽出され、続いて、偏光子に積層された位相差フィルム332によって、抽出された直線偏光が右円偏光又は左円偏光に変換される。従って、本実施形態では、出射光2は、実質的に1種の偏光成分(円偏光)のみから構成されている。
 抽出用偏光板に用いられる位相差フィルムは特に限定されず、直線偏光を円偏光に変換できるものであれば任意のものを用いることができるが、通常、1/4波長板が用いられる。
 1/4波長板の形成材料は特に限定されず、例えば、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリノルボルネン等)、アモルファスポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリノルボルネン、セルロース系ポリマー(トリアセチルセルロース(TAC)等)などが挙げられる。これらの形成材料は、1種単独で又は2以上を混合して用いることができる。これらの形成材料を製膜し、延伸処理などを行い、適宜厚みを調整することにより、1/4波長板を得ることができる。
 本発明において、1/4波長板は、nx>ny>nzの関係またはnx>nz>nyの関係を有することが好ましい。なお、1/4波長板では、「nx」は、遅相軸方向の屈折率を表し、「ny」は、進相軸方向の屈折率を表す。
 さらに、1/4波長板は、少なくとも波長360nm~830nmの可視光に於ける面内位相差が短波長側ほど小さく、長波長側ほど大きい波長分散を示す(逆波長分散性と呼ばれることがある)ものが好ましい。
 また、1/4波長板は、少なくとも可視光における直線偏光を円偏光へと変換する光学特性を有する。
 具体的には、1/4波長板は、少なくとも波長360~830nmに於ける面内位相差Re(λ)が、式:1/4×λ(nm)×0.8≦Re(λ)≦1/4×λ(nm)×1.2を満たすものが好ましい。ただし、Re(λ)は、各波長λ(nm)に於ける面内位相差を示し、Re(λ)=(nx-ny)×dで求められる。dは、1/4波長板の厚み(nm)を示す。
 抽出用偏光板33を用いて右円偏光を抽出する場合、1/4波長板332は、図4(a)に示すように、その遅相軸S(破線)と偏光子331の透過軸T(実線)との成す角度θが、偏光子331側(即ち、光照射装置側)からみて反時計回りに45°となるように偏光子331の外側に積層されている。
 また、抽出用偏光板33を用いて左円偏光を抽出する場合、1/4波長板332は、図4(b)に示すように、その遅相軸S(破線)と偏光子331の透過軸T(実線)との成す角度θが、偏光子331側(即ち、光照射装置側)からみて反時計回りに135°となるように偏光子331の外側に積層されている。
 本実施形態では、反射体である偏光板4は、偏光子41と、基板である位相差フィルム42と、を有している。偏光板41は、出射光2(右円偏光又は左円偏光)が吸収軸によって吸収及び反射されるように設けられている。
 具体的には、偏光板4は、内側から順に、基板である位相差フィルム42と偏光子41を有している。従って、出射光2(円偏光)は、まず偏光板4の位相差フィルム42によって直線偏光に変換され、さらに位相差フィルム42に積層された偏光子41の吸収軸によって直線偏光に変換された出射光2が吸収及び反射される。
 偏光板4が有する位相差フィルム42は、右円偏光又は左円偏光を直線偏光に変換できるものであれば特に限定されないが、通常、上述した1/4波長板が用いられる。
 偏光板4を用いて右円偏光の出射光2を吸収及び反射させる場合、偏光板4の1/4波長板42は、図5(a)に示すように、その遅相軸S(実線)と偏光子41の吸収軸A(破線)との成す角度θが、1/4波長板側からみて、反時計回りに135°となるように偏光子41の内側に積層されている。
 また、偏光板4を用いて左円偏光の出射光2を吸収及び反射させる場合、偏光板4の1/4波長板42は、その遅相軸S(実線)と偏光子41の吸収軸A(破線)との成す角度θが、1/4波長板側からみて、反時計回りに45°となるように偏光子41の内側に積層されている。
 このように偏光板4を設けることで、まず出射光2(右円偏光又は左円偏光)が1/4波長板42によって偏光子41の吸収軸方向と平行な振動方向を有する直線偏光に変換され、続いて、偏光子41の吸収軸Aによって、直線偏光に変換された出射光が吸収及び反射される。
 本実施形態でも、偏光板の出射光に対する反射率は10%以上であり、偏光板の単体透過率は30%~90%である。従って、投影装置は、投影映像を鮮明に表示しつつ、偏光板の外側の状況を十分に透視できる。偏光板が有する偏光子は、上記第1実施形態と同様である。
 なお、上述のように、抽出用偏光板33において、偏光子331の透過軸と1/4波長板332の遅相軸との成す角度を反時計回りに45°又は135°とすることで右円偏光又は左円偏光を抽出できるが、この角度をずらすことで、右周りの楕円偏光(右楕円偏光)又は左周りの楕円偏光(左楕円偏光)を出射光2として抽出することもできる。
 この場合、偏光板4は、出射光2である楕円偏光を吸収軸によって吸収及び反射するように構成されている。具体的には、偏光子41の吸収軸と1/4波長板42の遅相軸との成す角度を、抽出用偏光板33に対応してずらすことで、出射光2(楕円偏光)を吸収軸によって吸収及び反射する偏光板4を構成することができる。
 本発明の投影装置では、反射体(偏光板)の出射光に対する反射率が10%であるため、出射光を十分に反射することができる。そのため、鮮明な映像を投影することができる。また、偏光板の単体透過率が30%~90%であるため、投影装置の内側から透光板を透かして外側の状況を十分に視認(透視)することができる。
[偏光板の製造方法]
 本発明の偏光板は、例えば、下記の工程B及び工程Cによって製造することができ、必要に応じて工程Bの前に工程Aを行っても良く、工程Cの後に工程Dを行ってもよい。
 工程A:基板の表面に、配向処理を施す工程。
 工程B:基板の表面にリオトロピック液晶性を有する有機色素を含むコーティング液を塗布し、塗膜を形成する工程。
 工程C:塗膜を乾燥し、乾燥塗膜である偏光子を形成する工程。
 工程D:工程Cで得られた偏光子の表面に、耐水化処理を施す工程。
<工程A>
 工程Aは、基板の表面に配向処理を行うことで、基板の表面に配向規制力を付与する工程である。予め配向規制力を有する基板を用いる場合、工程Aを実施する必要はない。
 配向規制力の付与方法としては、例えば、基板の表面をラビング処理すること;フィルムの表面にポリイミドなどの膜を形成し、その膜の表面をラビング処理すること;フィルムの表面に光反応性化合物からなる膜を形成し、その膜に光照射して配向膜を形成することなどが挙げられる。
<工程B>
 工程Bは、コーティング液を用いて塗膜を形成する工程である。
 コーティング液は、上記有機色素と、有機色素を溶解又は分散させる溶媒と、を含む。コーティング液は、溶媒に、有機色素を溶解又は分散させることによって得られる。有機色素としては、好ましくは、上述した一般式(1)で表される芳香族ジスアゾ化合物が用いられる。
 なお、必要に応じて、有機色素以外の他のポリマー、及び/又は添加剤などを前記溶媒に添加してもよい。
 前記溶媒は、特に限定されず、従来公知の溶媒を用いることができるが、水系溶媒が好ましい。水系溶媒としては、水、親水性溶媒、水と親水性溶媒の混合溶媒などが挙げられる。前記親水性溶媒は、水に略均一に溶解する溶媒である。親水性溶媒としては、例えば、メタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類;エチレングリコールなどのグリコール類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどのセロソルブ類;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類;酢酸エチルなどのエステル類;などが挙げられる。上記水系溶媒は、好ましくは、水、又は、水と親水性溶媒の混合溶媒が用いられる。
 コーティング液は、液温や有機色素の濃度などを変化させることにより、リオトロピック液晶相を示す。リオトロピック液晶相は、有機色素が液中で超分子会合体を形成することによって生じる。リオトロピック液晶相は、偏光顕微鏡で観察される光学模様によって、確認、識別できる。
 コーティング液中における有機色素の濃度は、それが液晶相を示すように調製することが好ましい。コーティング液中における有機色素の濃度は、通常0.05重量%~50重量%であり、好ましくは0.5重量%~40重量%であり、より好ましくは1重量%~10重量%である。
 また、コーティング液は、適切なpHに調整される。コーティング液のpHは、好ましくはpH2~10程度、より好ましくはpH6~8程度である。
 さらに、コーティング液の温度は、好ましくは10℃~40℃、より好ましくは15℃~30℃に調整される。
 コーティング液を基板上に塗布することにより、塗膜が形成される。塗膜内において、有機色素は基板の配向規制力によって所定の方向に配向する。
 コーティング液の塗布方法は特に限定されず、例えば、従来公知のコータを用いた塗布方法を採用できる。前記コータとしては、バーコータ、ロールコータ、スピンコータ、コンマコータ、グラビアコータ、エアーナイフコータ、ダイコータなどが挙げられる。
<工程C>
 工程Cは、乾燥塗膜である偏光子を形成する工程である。基板上に乾燥塗膜である偏光子を形成することで、基板と偏光子を有する偏光板が得られる。
 工程Bで得られた塗膜を乾燥することにより、塗膜に含まれる溶媒が揮発し、固形の有機色素を含む乾燥塗膜(偏光子)が形成される。偏光子内において、有機色素は超分子会合体を形成したままその配向が固定されている。
 塗膜の乾燥方法は特に限定されず、自然乾燥や強制的な乾燥を実施できる。強制的な乾燥としては、例えば、減圧乾燥、加熱乾燥、減圧加熱乾燥などが挙げられる。好ましくは、自然乾燥が用いられる。
 塗膜の乾燥時間は、乾燥温度や溶媒の種類によって、適宜、選択され得る。例えば、自然乾燥の場合には、乾燥時間は、好ましくは1秒~120分であり、より好ましくは10秒~5分である。
 また、乾燥温度は特に限定されないが、好ましくは10℃~100℃であり、より好ましくは10℃~90℃であり、特に好ましくは10℃~80℃である。
 なお、乾燥温度とは、塗膜の表面や内部の温度ではなく、塗膜を乾燥する雰囲気の温度を意味する。
<工程D>
 工程Dは、偏光子に耐水化処理液を接触させることによって偏光子に耐水性を付与する工程である。
 偏光子を耐水化処理液に接触させる方法は、特に限定されない。接触方法としては、(a)偏光板(偏光子)の表面に耐水化処理液を塗布する、(b)耐水化処理液が満たされた浴中に偏光板を浸漬する、(c)耐水化処理液が満たされた浴中に偏光板を通過させる、などの方法が挙げられる。前記(a)の耐水化処理液の塗布は、適宜なコータ、又は、スプレーなどを用いて実施できる。
 前記耐水化処理液は、特に限定されず、従来公知なものを用いることができる。前記耐水化処理液は、例えば、前記有機色素を架橋する機能を有する架橋剤と、その架橋剤を溶解又は分散する溶媒と、を含む。
 架橋剤としては、例えば、有機窒素化合物を挙げることができ、前記溶媒としては、例えば、水系溶媒を挙げることができる。
 有機窒素化合物としては、その分子中に2個以上のカチオン性基(好ましくは、窒素原子を含むカチオン性基)を有する非環式の有機窒素化合物などが好ましく用いられる。非環式の有機窒素化合物(非環式の脂肪族窒素化合物)としては、例えば、アルキレンジアミンなどの脂肪族ジアミン又はその塩;アルキレントリアミンなどの脂肪族トリアミン又はその塩;アルキレンテトラアミンなどの脂肪族テトラアミン又はその塩;アルキレンペンタアミンなどの脂肪族ペンタアミン又はその塩;アルキレンエーテルジアミンなどの脂肪族エーテルジアミン又はその塩などが挙げられる。
 前記水系溶媒としては、上記工程Bの欄で例示したものを用いることができる。
 耐水化処理液中における架橋剤の濃度は、好ましくは1質量%~50質量%であり、さらに好ましくは5質量%~30質量%である。
 耐水化処理液に偏光子を接触させると、偏光子中の有機色素間が架橋剤を介して架橋される。前記架橋により、耐水性及び機械的強度に優れた偏光子が得られる。
[投影装置の用途]
 本発明の投影装置は、乗物(例えば、自動車)のナビゲーションシステムなどに組み込んで使用することができる。自動車に本発明の投影装置を搭載する場合、フロントガラスを偏光板として用いることが好ましいが、フロントガラスとは別に偏光板を用意し、これに映像を投影することも可能である。
 本発明の投影装置を乗物に適用すれば、投影映像を鮮明に表示しつつ、偏光板の外側の状況を十分に透視できる。従って、乗物を運転中に、視線を進行方向から逸らすことなく種々の情報を入手でき、安全に乗物を運転することができる。
 また、本発明の投影装置は、スマートウィンドウに適用することもできる。
 スマートウィンドウは、光の透過量を電力を用いて任意に調整できる機能を有する調光窓である。スマートウィンドウは、例えば、2枚の基板の間に特定の有機色素を挟み込んだ構造を有する。スマートウィンドウに電圧を加えると、有機色素が配向し、さらに、電圧の多寡に応じて配向方向が変化する。この配向方向の変化によって、光の透過量を調整することができる。このスマートウィンドウの基板として、本発明で用いられる偏光板を使用することで、スマートウィンドウに映像を投影することができる。
 本発明について、実施例及び比較例を示して詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施例のみに限定されるものではない。実施例及び比較例で用いた各測定方法は、以下の通りである。
[反射率の測定方法]
 各実施例及び比較例に合わせて、23℃で、グランテーラー偏光子又は右円偏光板を光路中に設置して抽出した偏光成分(照射光)を偏光板に照射し、紫外可視近赤外分光光度計((株)日立テクノロジーズ社製:製品名「U-4100」)を用いて照射光(100%)に対する反射光の比率を測定した。JIS Z 8701-1995の2度視野に基づく、三刺激値のY値を測定値とした。
[単体透過率の測定方法]
 偏光板の単体透過率は、反射率の測定に用いた紫外可視近赤外分光光度計を用いて、偏光解消フィルターを光路中に設置して測定した。23℃で波長590nmの値を測定値とした。JlS Z 8701-1995の2度視野に基づく、三刺激値のY値を測定値とした。
[有機色素の合成]
 4-ニトロアニリンと8-アミノ-2-ナフタレンスルホン酸とを、常法(細田豊著「理論製造 染料化学 第5版」昭和43年7月15日技法堂発行、135ページ~152ページに記載の方法)により、ジアゾ化及びカップリング反応させて、モノアゾ化合物を得た。得られたモノアゾ化合物を、前記常法によりジアゾ化し、さらに、1-アミノ-8-ナフトール-2,4-ジスルホン酸リチウム塩とカップリング反応させて粗生成物を得た。これを塩化リチウムで塩析することによって、下記構造式(4)の芳香族ジスアゾ化合物を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
[実施例1]
 ノルボルネン系ポリマーフィルム(日本ゼオン(株)製:製品名「ゼオノア」)を用意し、このフィルムの表面にラビング処理及び親水化処理(コロナ処理)を施すことで基板を形成した。
 上記構造式(4)の芳香族ジスアゾ化合物をイオン交換水に溶解し、濃度4重量%のコーティング液を調製した。
 ラビング処理を施した基板の表面にコーティング液をバーコータ(BUSHMAN社製:製品名「Mayer rot HS3」を用いて塗布し、塗布液を23℃の恒温室内で自然乾燥することで、基板の表面に乾燥塗膜(偏光子)を形成し、基板と偏光子の積層体からなる偏光板を得た。
 偏光板(偏光子)の表面に、偏光板の吸収軸方向と平行な振動方向を有する直線偏光を照射し、上記の方法により反射率を測定した。また、上記の方法により偏光板の単体透過率を測定した。また、この偏光板に対し、反射率の測定に用いた直線偏光と振動方向が同じ直線偏光を発する液晶ディスプレイの映像を投影し、投影映像の評価を行った。さらに、ディスプレイの映像を投影した際に、偏光板の透視性(偏光板の外側の視認性)を評価した。これらの結果を下記の表1に表す。
 なお、表1の「投影映像の評価」の欄において、「○」は、投影映像が鮮明に視認されたことを意味し、「×」は、投影映像が不鮮明に視認されたことを意味する。また、表1の「透視性の評価」の欄において、「○」は、偏光板の外側を十分に透視可能であることを意味し、「△」は、偏光板の外側を透視可能であるものの投影映像がやや鮮明に映り過ぎであることを意味し、「×」は、偏光板の外側を十分に透視できないことを意味する。
[実施例2]
 実施例1で用いたものと同じノルボルネン系ポリマーフィルムに一軸延伸処理を施し、1/4波長板を形成した。この1/4波長板の表面に実施例1と同様にラビング処理及び親水化処理を行い基板を形成した。
 実施例1と同じコーティング液を同条件で塗布・乾燥することで基板と偏光子の積層体からなる偏光板を得た。なお、偏光板は、基板(1/4波長板)の遅相軸と偏光子の吸収軸との成す角度が基板側から見て反時計回りに135°となるように作製した。即ち、作製した偏光板は左円偏光板(左円偏光を透過し、右円偏光を吸収及び反射する偏光板)である。
 偏光板(1/4波長板)の表面に、右円偏光を照射し、上記の方法により反射率を測定した。また、上記の方法により偏光板の単体透過率を測定した。また、この偏光板に対し、反射率の測定に用いた円偏光と振動方向が同じ右円偏光を発する液晶ディスプレイの映像を投影し、投影映像の評価を行った。さらに、ディスプレイの映像を投影した際に、偏光板の透視性(偏光板の外側の視認性)を評価した。これらの結果を下記の表1に表す。
[実施例3]
 濃度1.5重量%のコーティング液を用いたこと以外は実施例1と同様に偏光板を作製し、反射率及び単体透過率を測定し、投影映像の評価と透視性の評価を行った。これらの結果を下記の表1に表す。
[実施例4]
 ワイヤグリッド型の偏光板(旭化成イーマテリアルズ(株)製:製品名「WGP」)を偏光板として用いたこと以外は、実施例1と同様に偏光板を作製し、反射率及び単体透過率を測定し、投影映像の評価と透視性の評価を行った。
[比較例1]
 実施例1で作製したものと同じ偏光板を用意した。
 この偏光板(偏光子)の表面に、偏光板の吸収軸方向と直交する(透過軸方向と平行な)振動方向を有する直線偏光を照射し、上記の方法により反射率を測定した。また、上記の方法により偏光板の単体透過率を測定した。また、この偏光板に対し、反射率の測定に用いた直線偏光と振動方向が同じ直線偏光を発する液晶ディスプレイの映像を投影し、投影映像の評価を行った。さらに、ディスプレイの映像を投影した際に、偏光板の透視性(偏光板の外側の視認性)を評価した。これらの結果を下記の表1に表す。
[比較例2]
 実施例2で作製したものと同じ偏光板を用意した。
 この偏光板(1/4波長板)の表面に、左円偏光を照射し、上記の方法により反射率を測定した。また、上記の方法により偏光板の単体透過率を測定した。また、この偏光板に対し、反射率の測定に用いた左円偏光と振動方向が同じ左円偏光を発する液晶ディスプレイの映像を投影し、投影映像の評価を行った。さらに、ディスプレイの映像を投影した際に、偏光板の透視性(偏光板の外側の視認性)を評価した。これらの結果を下記の表1に表す。
[比較例3]
 偏光特性を有さない遮光フィルター(シグマ光機(株)製:製品名「吸収型固定式NDフィルター AND-50S-40」)を偏光板の代わりに用いたこと以外は、実施例1と同様に反射率及び単体透過率を測定した。また、この遮光フィルターに対し、任意の振動方向を有する直線偏光を発する液晶ディスプレイの映像を投影し、投影映像の評価を行った。さらに、ディスプレイの映像を投影した際に、遮光フィルターの透視性(偏光板の外側の視認性)を評価した。これらの結果を下記の表1に表す。
[比較例4]
 ヨウ素系偏光板(日東電工(株)製:製品名「SEG1423DU」)を偏光板として用いたこと以外は、実施例1と同様に反射率及び単体透過率を測定し、投影映像の評価と透視性の評価を行った。これらの結果を下記の表1に表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
[評価]
 実施例1乃至4の偏光板(反射体)は、出射光に対する反射率が10%以上であるため投影映像を鮮明に視認でき、且つ、単体透過率が30%以上であるため偏光板の外側を透視可能である。
 一方、比較例1乃至4の偏光板(反射体)は、単体透過率が30%以上であるため偏光板の外側を十分に透視可能であるが、反射率が10%未満であるため投影映像を鮮明に視認することができない。
 また、実施例1乃至3と実施例4を比較すると、出射光に対する反射率が高すぎる(90%を超える)と、投影映像が鮮明となりすぎて、かえって透視性が損なわれると言える。また、一般式(1)で表される芳香族ジスアゾ化合物を用いることで、投影映像の視認性と透視性の両方に優れた偏光板を形成できることが分かる。
1…投影装置、2…出射光、3…光照射装置、31…光源、33…抽出用偏光板、4…偏光板、41…偏光子、42…位相差フィルム、A…吸収軸、T…透過軸、S…遅相軸

Claims (8)

  1.  1種の偏光成分を含む出射光を出射する光照射装置と、
     前記出射光が照射される偏光子を有する偏光板と、を有し、
     前記偏光板が、その吸収軸によって前記出射光を吸収及び反射するように設けられており、
     前記偏光板の前記出射光に対する反射率が、10%以上であり、
     前記偏光板の単体透過率が、30%~90%であることを特徴とする投影装置。
  2.  前記偏光板の前記出射光に対する反射率が、90%以下である、請求項1に記載の投影装置。
  3.  前記出射光が、実質的に1種の偏光成分のみから構成されている、請求項1又は2に記載の投影装置。
  4.  前記偏光子が、下記一般式(1)で表される芳香族ジスアゾ化合物を含んでいる、請求項1乃至3の何れか一項に記載の投影装置。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     一般式(1)において、Qは、置換若しくは無置換のアリール基を表し、Qは、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Rは、独立して、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアセチル基、置換若しくは無置換のベンゾイル基、置換若しくは無置換のフェニル基を表し、Mは、対イオンを表し、mは、0~2の整数を表し、nは、0~6の整数を表す。ただし、m及びnの少なくとも何れか一方は、0でなく、1≦m+n≦6である。前記mが2である場合、各Rは、同一又は異なる。
  5.  前記出射光が、直線偏光、円偏光、又は楕円偏光である、請求項1乃至4の何れか一項に記載の投影装置。
  6.  前記光照射装置が、プロジェクタ装置、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス発光装置、又はレーザー投影装置である、請求項1乃至5の何れか一項に記載の投影装置。
  7.  前記偏光板が、光の透過量を電力で調整し得る調光窓として機能する、請求項1乃至6の何れか一項に記載の投影装置。
  8.  請求項1乃至7の何れか一項に記載の投影装置を搭載した車。
PCT/JP2015/064342 2014-06-06 2015-05-19 投影装置及び車 WO2015186506A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15802721.9A EP3153895B1 (en) 2014-06-06 2015-05-19 Projection device and vehicle
US15/306,930 US9904052B2 (en) 2014-06-06 2015-05-19 Projection apparatus having polarizing plate which absorbes and reflects output light, and vehicle
CN201580009561.0A CN106030354B (zh) 2014-06-06 2015-05-19 投影装置及车

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014118057 2014-06-06
JP2014-118057 2014-06-06
JP2015101140A JP2016012124A (ja) 2014-06-06 2015-05-18 投影装置及び車
JP2015-101140 2015-05-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015186506A1 true WO2015186506A1 (ja) 2015-12-10

Family

ID=54766582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/064342 WO2015186506A1 (ja) 2014-06-06 2015-05-19 投影装置及び車

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9904052B2 (ja)
EP (1) EP3153895B1 (ja)
JP (1) JP2016012124A (ja)
CN (1) CN106030354B (ja)
WO (1) WO2015186506A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017125882A (ja) * 2016-01-12 2017-07-20 住友ベークライト株式会社 スクリーン
WO2017157136A1 (zh) * 2016-03-17 2017-09-21 异视科技(北京)有限公司 显示成像系统及方法、带该系统的交通工具

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7064281B2 (ja) * 2016-10-26 2022-05-10 日東電工株式会社 投影装置、及び自動車
JP7048213B2 (ja) * 2017-03-15 2022-04-05 日東電工株式会社 偏光板
JP2019079042A (ja) 2017-10-19 2019-05-23 日東電工株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP7253893B2 (ja) * 2017-10-19 2023-04-07 日東電工株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
EP4309944A3 (en) * 2017-10-19 2024-04-10 Nitto Denko Corporation Head-up display device
JP7309264B2 (ja) 2017-10-19 2023-07-18 日東電工株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP7220667B2 (ja) * 2017-11-06 2023-02-10 日本化薬株式会社 偏光部材及びそれを備えたヘッドアップディスプレイ装置
JP2019086622A (ja) * 2017-11-06 2019-06-06 株式会社ポラテクノ 偏光部材及びそれを備えたヘッドアップディスプレイ装置
JP2019086766A (ja) * 2017-11-09 2019-06-06 日東電工株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP7148348B2 (ja) 2018-10-02 2022-10-05 日東電工株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP2020118827A (ja) * 2019-01-23 2020-08-06 日東電工株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置およびその製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006512622A (ja) * 2002-12-31 2006-04-13 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 偏光光源および広角p偏光反射偏光子を備えたヘッドアップディスプレイ
JP2009276618A (ja) * 2008-05-15 2009-11-26 Nitto Denko Corp 液晶表示装置
JP2010026024A (ja) * 2008-07-16 2010-02-04 Mitsubishi Chemicals Corp 異方性膜用組成物、異方性膜、偏光素子及びアゾ化合物

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2076560A1 (en) * 1991-08-29 1993-03-01 Kazuya Ogino Dye-containing polarizing film
JPH09114003A (ja) * 1995-10-19 1997-05-02 Toppan Printing Co Ltd プロジェクションスクリーン
JPH11142961A (ja) * 1997-11-10 1999-05-28 Seiko Epson Corp スクリーン及び映像投写システム並びにコンバイナ及び表示装置
JPH11281916A (ja) * 1998-03-30 1999-10-15 Asahi Glass Co Ltd 情報表示装置
JP2000028957A (ja) * 1998-07-07 2000-01-28 Asahi Glass Co Ltd 情報表示装置
DE602004023069D1 (de) * 2003-04-16 2009-10-22 Nippon Kayaku Kk Azoverbindung und salz davon
JP4510547B2 (ja) * 2004-08-09 2010-07-28 キヤノン株式会社 偏光分離素子及びそれを有する投影装置
JP5133713B2 (ja) * 2008-01-21 2013-01-30 日東電工株式会社 偏光子、コーティング液、及び偏光子の製造方法
JP2011227281A (ja) * 2010-04-20 2011-11-10 Panasonic Corp 透過型表示装置
JP6081098B2 (ja) * 2011-10-27 2017-02-15 日東電工株式会社 長尺状積層偏光板の製造方法及び長尺状積層偏光板
DE102012210503A1 (de) * 2012-06-21 2013-12-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vereinigungsoptik eines Headup-Displays und Headup-Display
JP2014085657A (ja) 2012-10-29 2014-05-12 Nippon Seiki Co Ltd 表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006512622A (ja) * 2002-12-31 2006-04-13 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 偏光光源および広角p偏光反射偏光子を備えたヘッドアップディスプレイ
JP2009276618A (ja) * 2008-05-15 2009-11-26 Nitto Denko Corp 液晶表示装置
JP2010026024A (ja) * 2008-07-16 2010-02-04 Mitsubishi Chemicals Corp 異方性膜用組成物、異方性膜、偏光素子及びアゾ化合物

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017125882A (ja) * 2016-01-12 2017-07-20 住友ベークライト株式会社 スクリーン
WO2017157136A1 (zh) * 2016-03-17 2017-09-21 异视科技(北京)有限公司 显示成像系统及方法、带该系统的交通工具
US10725293B2 (en) 2016-03-17 2020-07-28 Futurus Technology Co., Ltd. Displaying system, method, and vehicle including such a displaying system
US11397323B2 (en) 2016-03-17 2022-07-26 Futurus Technology Co., Ltd. Displaying system, method, and vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
CN106030354B (zh) 2019-02-19
JP2016012124A (ja) 2016-01-21
US9904052B2 (en) 2018-02-27
CN106030354A (zh) 2016-10-12
EP3153895A1 (en) 2017-04-12
EP3153895A4 (en) 2018-02-07
EP3153895B1 (en) 2019-09-04
US20170052370A1 (en) 2017-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015186506A1 (ja) 投影装置及び車
JP6317335B2 (ja) 高透過率を有する無彩色な染料系偏光素子及び偏光板
JP6317334B2 (ja) 無彩色な染料系偏光素子、及び偏光板
JP6366277B2 (ja) 調光装置、調光窓、及び調光装置用の光学積層体
JP6317333B2 (ja) 無彩色な偏光素子、及び偏光板
WO2019058758A1 (ja) 光学システム及び表示装置
JP7309264B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JPWO2018088558A1 (ja) 赤外波長域用染料系偏光板
WO2020152949A1 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置およびその製造方法
JP7148348B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6581798B2 (ja) 光学積層体
TWI774864B (zh) 抬頭顯示器裝置
JP7253893B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
KR102316017B1 (ko) 커버 더스트 적층체 및 이를 포함하는 헤드업 디스플레이
TWI801440B (zh) 抬頭顯示器裝置
WO2020152950A1 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置およびその製造方法
TWI826705B (zh) 發光性化合物或其鹽,以及含有該化合物之偏光發光元件、偏光發光板及顯示裝置
TWI825331B (zh) 發光性化合物或其鹽,以及含有該化合物之偏光發光元件、偏光發光板及顯示裝置
WO2019078192A1 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
WO2019093079A1 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
WO2019078190A1 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
WO2019078191A1 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
TW202111087A (zh) 使用發光性化合物或其鹽而得之偏光發光元件、偏光發光板及顯示裝置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15802721

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015802721

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015802721

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15306930

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE