JP2010224400A - Ｋｅ型偏光子、その製造方法、検光子及びプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】２枚以上の偏光板を供える検光子の前段に使用するＫＥ型偏光子の製造方法、該ＫＥ型偏光子を用いる検光子、及び該検光子を備えるプロジェクターを提供する。
【解決手段】ポリマーフィルムをｐＨが３以上の酸で脱水処理する行程を有することにより、クロス透過率（Ｔｃ）が、４５〜５５％又は６１〜７１％のＫＥ型偏光子を得る。
【選択図】なし

Description

本発明は、クロス透過率が４５〜５５％又は６１〜７１％であるＫＥ型偏光子、その製造方法、前記ＫＥ型偏光子を用いる検光子、及びこの検光子を備えるプロジェクターに関する。

プロジェクターは、光変調装置（液晶パネル）で変調された画像を投射光学系によりスクリーン上に拡大投影する装置であり、高密度の光を吸収する検光子（液晶パネルの光出射側の偏光板）を備える。このようなプロジェクターに用いられる検光子として、特許文献１には、２枚以上の偏光板を使用する検光子が開示されている。そこには、２枚以上の偏光板を用いることで、各偏光板の発熱量及び光エネルギーによる劣化が低減され、その結果、各偏光板の耐久性が向上し、高出力化が可能となるという効果を奏する旨記載されている。

検光子を２枚構成にする場合、最適な前段（光入射側）の偏光板は、クロス透過率（Ｔｃ）が約５０％のものである。このような偏光板を前段に用いることにより、熱を２枚の素子でほぼ等分配することができる。
しかしながら、Ｔｃの高い（偏光度の低い）偏光板は２色性の因子が少ないため、光などにより結合が壊れたときの特性変化が大きい。そのため、光、熱等に弱い従来の染料系偏光板では、経時変化によって２枚の素子での熱量の等分配がすぐにくずれてしまうので、Ｔｃを高く設定することは困難であった。

一方、偏光子の中でも、ＫＥ型偏光子は、高温及び高湿度などの過酷な環境条件下で優れた偏光子安定性を有することが知られている。
従来、Ｔｃが０．０３％であるＫＥ型偏光子は、例えば、延伸したポリビニルアルコールフィルムを塩酸等の酸触媒の存在下に加熱脱水させ、次いで、ホウ酸処理することにより製造されている（特許文献２等）。

特開平１０−１３３１９６号公報 米国特許第５，６６６，２２３号

本発明者らは、検光子に使用する２枚以上の偏光板に、優れた偏光子安定性を有するＫＥ型偏光子を用いることを案出した。しかしながら、Ｔｃが約５０％又は約６６％である偏光度の低いＫＥ型偏光子を作製するためには、ポリビニルアルコールフィルムの加熱脱水反応やホウ酸処理の条件を精密に制御する必要があり、Ｔｃが約０．０３％の従来のＫＥ型偏光子を作製する場合と異なり、困難な面が多くあった。

そこで本発明は、２枚以上の偏光板を備える検光子の前段（入射側）に使用するＫＥ型偏光子、その製造方法、このＫＥ型偏光子を用いる検光子、及びこの検光子を備えるプロジェクターを提供することを課題とする。

本発明者らは、上記課題を解決すべく、クロス透過率（Ｔｃ）が、４５〜５５％又は６１〜７１％であるＫＥ型偏光子を作製する方法について鋭意研究した。その結果、ｐＨが３以上の酸を用いて脱水処理し、濃度１０〜２０％のホウ酸水溶液を用いて、温度８５〜９５℃でホウ素化処理すると、目的とするＫＥ型偏光子を効率よく製造できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

かくして、本発明の第１によれば、クロス透過率（Ｔｃ）が、４５〜５５％又は６１〜７１％であることを特徴とするＫＥ型偏光子が提供される。
本発明のＫＥ型偏光子は、２枚又は３枚の偏光板からなる検光子の偏光板として好適に用いることができる。

本発明の第２によれば、本発明のＫＥ型偏光子を製造する方法であって、ビニルアルコール系ポリマーを含むポリマーフィルムを、ｐＨが３以上の酸で脱水処理する工程を有することを特徴とするＫＥ型偏光子の製造方法が提供される。
本発明のＫＥ型偏光子の製造方法においては、前記ｐＨが３以上の酸として、リン酸又はリン酸の水若しくはアルコール溶液を用いることが好ましい。
本発明のＫＥ型偏光子の製造方法においては、脱水処理する工程により得られたポリマーフィルムを、濃度１０〜２０％のホウ酸水溶液と、温度８５〜９５℃で接触させるホウ素化処理工程を有することが好ましい。
本発明のＫＥ型偏光子の製造方法によれば、本発明のＫＥ型偏光子を、効率よく製造することができる。

本発明の第３によれば、本発明のＫＥ型偏光子の少なくとも１種と、クロス透過率（Ｔｃ）が、０〜０．１％であるＫＥ型偏光子とを有する検光子が提供される。
本発明の検光子は、プロジェクターに好適に用いることができる。

本発明の第４によれば、本発明の検光子を備えるプロジェクターが提供される。
本発明のプロジェクターにおいては、検光子の各偏光子における光の吸収量を適度に分担することで、検光子の耐久性を向上でき、高輝度化を可能とすることができる

本発明の検光子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光変調装置の層構成断面図である。

以下、本発明を、１）ＫＥ型偏光子、２）ＫＥ型偏光子の製造方法、３）検光子、及び４）プロジェクターに項分けして詳細に説明する。

１）ＫＥ型偏光子
本発明のＫＥ型偏光子は、クロス透過率（Ｔｃ）が、４５〜５５％又は６１〜７１％であることを特徴とする。
ここで、クロス透過率（Ｔｃ）とは、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型偏光子は、安定した濃度の光吸収性発色団を有する分子配向したビニルアルコール系ポリマー（ＰＶＡ）シート又はフィルムに基づく合成二色性平面偏光子である。ＫＥ型偏光子の二色性は、そのマトリックスの光吸収性に由来するのであって、染料添加剤、染色、又は懸濁させた結晶性材料の光吸収性に由来するのではない。したがって、ＫＥ型偏光子は、良好な偏光効率と、良好な耐熱性及び耐湿性とを兼ね備えることができる。

ＫＥ型偏光子のポリビニレン発色団は、化学物質に対して安定である。その理由は、発色団がポリマー分子に本来備わっているものだからである。この発色団は、熱的に安定であり、架橋ビニルアルコールポリマーマトリックス中に取り込まれた場合でも多種多様の溶媒及び化学物質に対して抵抗性である。

また、ＫＥ型偏光子は、高温及び高湿度などの過酷な環境条件下で改善された偏光子安定性を有する。よって、ＫＥ型偏光子は、高温、高湿度、長時間、及び高光束（例えば、光強度）などの過酷な環境条件下で高性能が要求される用途において使用することができる。このような環境条件下では、従来型のＨ型偏光子、ヨウ素系偏光子の安定性は大きく低下し、そのため、投影システムなどの用途における実用性が限定される。
ＫＥ型偏光子は、固有の化学安定性を有するために、感圧接着剤などの多種多様の接着剤配合物を直接適用することもできる。

後述するように、本発明のＫＥ型偏光子は、２枚又は３枚のＫＥ型偏光子で構成された検光子の、前段（入射側）の偏光板として好適に用いることができる。
検光子を２枚又は３枚のＫＥ型偏光子で構成することにより、熱を分配することができるため、各偏光板の発熱量及び光エネルギーによる劣化が低減され、その結果、各偏光板の耐久性がより向上し、高出力化が期待できる。

ＫＥ型偏光子の厚みは、用途に合わせて適宜決定すればよいが、通常１０〜５０μｍ、好ましくは２０〜４０μｍである。

本発明のＫＥ型偏光子は、従来のＴｃが約０．０３％であるＫＥ型偏光子の製造方法と同様にして製造することができるが、後述する本発明のＫＥ型偏光子の製造方法によるのが好ましい。

２）ＫＥ型偏光子の製造方法
本発明のＫＥ型偏光子の製造方法は、ビニルアルコール系ポリマーを含むポリマーフィルム（ポリマーシートを含む。以下にて同じ。以下、「ポリビニルアルコール系フィルム」ということがある。）から本発明のＫＥ型偏光子を製造する方法であって、ポリビニルアルコール系フィルムをｐＨが３以上の酸で脱水処理する工程を有することを特徴とする。

具体的には、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、ｐＨが３以上の酸の存在下でポリビニルアルコール系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脱水処理した後、ホウ酸処理（ｂｏｒａｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）を行うのが好ましい。

本発明のＫＥ型偏光子は、具体的には、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系フィルムを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系フィルムは、ビニルアルコール系ポリマーを含む樹脂からなるフィルムである。

ビニルアルコール系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系ポリマーとしては、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。

ビニルアルコール系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、ビニルアルコール系ポリマーとしては、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、ビニルアルコール系ポリマーとして、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、溶融処理可能なビニルアルコールポリマー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、ビニルアルコール系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形ポリマーとしては、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。

ビニルアルコール系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、ビニルアルコール系ポリマーの分子量とともに変わる。
一般に、可塑剤は、ビニルアルコール系ポリマーに対して約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、ビニルアルコール系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系フィルムの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、ポリビニルアルコール系フィルムを、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。脱水処理前行われる延伸を、ここで第１の延伸工程と呼ぶ。脱水処理と同時に行われる延伸を、第２の延伸工程と呼び、脱水処理後、例えばホウ酸処理工程の間又は前後に行われる延伸を、第３の延伸工程と呼ぶ。

脱水処理は、通常、最初にポリビニルアルコール系フィルムをｐＨが３以上の酸に曝し、次に、曝されたフィルムを加熱することによって行う。具体的には、ポリビニルアルコール系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、ｐＨが３以上の酸中に所望の時間浸漬することができる。

また、ポリビニルアルコール系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こともできる。

脱水処理に用いる酸としては、ｐＨ３以上であって、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をも用いることができる。

具体的には、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、リン酸、及び硫酸等が挙げられる。また、これらの酸は水またはメタノール等のアルコールで希釈されたものであってもよい。
なかでも、ｐＨを３以上に調整しやすい弱酸の使用が好ましく、リン酸又はリン酸の水若しくはアルコール溶液の使用が特に好ましい。

弱酸、特にリン酸を用いることで、酸触媒の濃度を所定の値により簡便且つ精密に制御することができる。

また、ｐＨ３以上の酸触媒を用いることにより、共役ポリビニレンブロックの生成量を精密に制御することができ、前記クロス透過率（Ｔｃ）が、４５〜５５％又は６１〜７１％の偏光子を簡便かつ効率よく製造することができる。

例えば、塩酸を用いる場合、従来の、Ｔｃが約０．０３％の偏光板を製造する際には、濃度０．０１３ｍｏｌ／ｌ程度の塩酸を用いればよい。しかしながら、本発明の、Ｔｃが約５０％の偏光板を製造する際には、濃度が１／５以下の０．００１９ｍｏｌ／ｌ程度の塩酸を用いなければならず、濃度コントロールが非常に困難で、調製後の濃度も不安定になりやすい。
一方、弱酸（リン酸など）を用いれば、より高い濃度で同程度の特性の偏光板を得ることができる。例えば、リン酸は強酸である塩酸の約６−７倍の濃度としたときに、同程度の特性の偏光板が得られる。よって、従来よりも高い濃度を目標値とすることができるので濃度コントロールが容易になる。

ポリビニルアルコール系フィルムを脱水触媒に曝した後、ポリビニルアルコール系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、配向フィルムの一部は、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、レーザ加熱又は放射赤外加熱に曝すことができる。

脱水処理工程において、ポリビニルアルコール系フィルム中のビニルアルコール系ポリマーの一部が、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される。

脱水処理の効果は、ポリビニルアルコールブロックから共役ポリビニレンブロックを形成することである。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。

脱水処理の間、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、脱水処理が行われている間、フィルムに２回目の延伸をすることができる。
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。

但し、第２の延伸工程においては、コントラストを小さくするために、通常のＴｃ≒０％の偏光板を製造する際における延伸倍率よりも、小さい延伸倍率とするのが好ましい。例えば、Ｔｃが約０．０３％の偏光板を製造する際における延伸倍率が１．８８倍であれば、本発明の、Ｔｃが約５０％の偏光板を製造する際には、１．５〜１．８倍とするのが好ましい。脱水処理時の延伸工程における延伸倍率をこのようにコントロールすることにより、本発明のＫＥ型偏光子をより簡便に製造することができる。

ポリビニルアルコール系フィルムを脱水処理した後、ホウ酸処理工程にかけるのが好ましい。例えば、変換されたポリビニルアルコール系フィルム（以下、単に「ポリマーフィルム」ということがある。）をホウ酸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。ホウ酸処理工程を施すことにより、弛緩及び架橋を行う。

本発明においては、ホウ酸処理は、ポリマーフィルムを、濃度１０〜２０％のホウ酸水溶液と、温度８５〜９５℃で接触させる工程を含むことが好ましい。

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。浴を複数とし、該浴を順次通過させるようにすることにより、一つの浴をあまり大きくすることなく、ホウ酸処理の時間を充分に確保することができる。浴の数は、２又は３であるのが好ましい。

また、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。
なかでも、本発明においては、少なくとも最後の浴において、他の浴よりも高い濃度である、濃度１０〜２０％のホウ酸水溶液を用い、延伸倍率と温度を調整してポリマーフィルムにかかる荷重を低くすることで、架橋を促進させることが好ましい。第３の延伸倍率は１倍程度とし、温度は８５〜９５℃でポリマーフィルムにかかる荷重を低くしてホウ酸を接触させるのが好ましい。

例えば、３つの浴を用いてホウ酸処理する場合であって、Ｔｃが約０．０３％の偏光板を製造する際には、３浴とも濃度７重量％のホウ酸水溶液を用い、温度９０〜９４℃で接触させる。一方、本発明の、Ｔｃが約５０％の偏光板を製造する際には、１，２浴目のホウ酸処理は前記と同様に行い、３浴目において、濃度１５重量％のホウ酸水溶液を用い、温度８５〜９５℃で接触させるのが好ましい。

本発明の目的とするＫＥ型偏光子はコントラストの低いもので、従来のＫＥ型偏光子に比して水酸基が多いため、ホウ酸処理工程における温度が高いと、ポリマーフィルムが水分を吸いすぎて柔らかくなりすぎ、裂けやすくなる。一方、温度を低くすると十分な架橋反応が起きない。よって、ある程度通常条件で処理した後、最後の浴において、ホウ酸処理温度を僅かに低く抑えつつ、ホウ酸水溶液の濃度を上記のような値にして、架橋処理を増進するのが好ましい。

なお、ホウ酸水溶液には、ホウ砂を０重量％〜７重量％、好ましくは０重量％〜３重量％含有してもよい。

ホウ酸水溶液中にポリマーフィルムを曝す時間は、通常、合計３０秒から３０分、好ましくは１分〜１０分である。

ホウ酸水溶液に曝した後、得られたフィルムをすすぎ乾燥させることができる。フィルム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。

なお、フィルムのホウ酸処理工程中、又はその前後には、第３の延伸工程を行うことができる。例えば、フィルムをホウ酸水溶液中に沈め、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。

湿潤延伸、脱水処理、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。

以上のようにして得られる偏光フィルムの、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、５以上、５０以下の明所視二色性比（ｐｈｏｔｏｐｉｃ ｄｉｃｈｒｏｉｃ ｒａｔｉｏ）（ＲＤ）をポリマーフィルム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。

３）検光子
本発明の検光子は、本発明のＫＥ型偏光子の少なくとも１種と、クロス透過率（Ｔｃ）が、０〜０．１％であるＫＥ型偏光子とを有する。
検光子は、プロジェクターにおいて、高密度の光を吸収する液晶表示の出射側の偏光板である。

入射光側（前段)、出射光側（後段）の２枚の偏光子を有する検光子は、Ｔｃが４５〜５５％である本発明のＫＥ型偏光子を前段に、Ｔｃが０〜０．１％の偏光子を後段に用いる。また、前段、中段及び後段の３枚の偏光板を有する検光子は、Ｔｃが６１〜７１％である本発明のＫＥ型偏光子を前段に、Ｔｃが４５〜５５％の偏光子を次段に、Ｔｃが０〜０．１％の偏光子を後段に用いる。

検光子を２枚又は３枚の偏光子で構成し、Ｔｃが４５〜５５％である本発明のＫＥ型偏光子を前段に用いることにより、熱を等分配することができるため、各偏光子の発熱量及び光エネルギーによる劣化がより低減され、その結果、各偏光子の耐久性がより向上し、高出力化が期待できる。

以下、本発明の検光子の一例（実施形態１）を説明する。
実施形態１に係る検光子１０Ａの断面図を図１に示す。
検光子１０Ａは、光変調装置を備えるプロジェクターの光出射側に配置される偏光部材であって、光出射側から、支持層、接着剤層、ＫＥ型偏光子（Ｉ）、粘着剤層、透光性基板、さらに、支持層、接着剤層、ＫＥ型偏光子（ＩＩ）、粘着剤層、透光性基板がこの順で配置されている。
図１中、１は支持層、２は接着剤層、３１はＫＥ型偏光子（Ｉ）、３２は本発明のＫＥ型偏光子（ＩＩ）、４は粘着剤層、５は透光性基板である。

（支持層）
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)
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。

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３２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。

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。

（粘着剤層）
粘着剤層４は、例えば、粘着剤組成物をＫＥ型偏光子３２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）
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。

(ＫＥ型偏光子（Ｉ）)
ＫＥ型偏光子（Ｉ）３１は、クロス透過率（Ｔｃ）が０〜０．０５％の偏光板である。ＫＥ型偏光子（Ｉ）は、従来公知の方法により製造することができる。例えば、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。

(ＫＥ型偏光子（ＩＩ）)
ＫＥ型偏光子（ＩＩ）３２は、クロス透過率（Ｔｃ）が４５〜５５％であることを特徴とする本発明のＫＥ型偏光子であり、上記製造方法にて製造することができる。

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

４）プロジェクター
本発明のプロジェクターは、本発明の検光子を備えるものである。
以下、本発明のプロジェクターの一例（実施形態２）を説明する。
実施形態２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光変調装置と、前記光変調装置で変調された光を投写する投写光学系と、前記光変調装置の光出射側に実施形態１で示した本発明の検光子とを備えるものである。

本発明のプロジェクターの概念図を図２に示す。
図２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、実施形態２のプロジェクターにおける液晶装置及び検光子が、図２に示すプロジェクター１００における光変調装置６５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。

各液晶装置６５ａ、６５ｂ、６５ｃは、図３に示すように、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。

図３中、１は支持層、２は接着剤層、３１ａ、３１ｂ、３２ａ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、１０Ｂは偏光部材（入射側）、１０Ｃは検光子（出射側）である。

液晶ライトバルブ６５ａ、６５ｂ、６５ｃの、偏光部材１０Ｂは、支持層１、接着剤層２、ＫＥ型偏光子３１ａ、粘着剤層４及び透光性基板５からなる。検光子１０Ｃは、ＫＥ型偏光子（Ｉ）３１ｂ、ＫＥ型偏光子（ＩＩ）３２ａを備え、前記実施形態１の１０Ａと同様の構造を有する検光子である。

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、各液晶装置６５ａ、６５ｂ、６５ｃからの変調光を合成した像光を出射する。

投射光学系４０は、図２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。

実施形態２のプロジェクターによれば、検光子の各偏光子における光の吸収量を適度に分担することで、検光子の耐久性を向上でき、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。
前記実施形態２のプロジェクターは、３つの液晶ライトバルブ全ての検光子として、前記検光子１０Ｃと同じ構造である検光子を用いたが、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。

前記実施形態１の検光子１０Ａと実施形態２のプロジェクターの検光子１０Ｃとして、ＫＥ型偏光子（Ｉ）３１、３１ｂとＫＥ型偏光子（ＩＩ）３２、３２ａを組み合わせた検光子を用いたが、本発明はそれに限定されることはなく、ＫＥ型偏光子の前段にクロス透過率が６１〜７１％であるＫＥ型偏光子を配置した３枚構成としても良い。

前記実施形態２のプロジェクターは、液晶パネル６の入射側に配置される偏光子として、ＫＥ型偏光子を用いたが、本発明はそれに限定されることはなく任意の偏光板を選択することができる。

１・・・支持層、２・・・接着剤層、３１，３１ａ，３１ｂ・・・ＫＥ型偏光子（Ｉ）、３２，３２ａ・・・ＫＥ型偏光子（ＩＩ）、４・・・粘着剤層、５・・・透光性基板、６・・・液晶パネル、１０Ａ，１０Ｃ・・・検光子、１０Ｂ・・・偏光子、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 (6)

1. クロス透過率（Ｔｃ）が、４５〜５５％又は６１〜７１％であることを特徴とするＫＥ型偏光子。
2. 請求項１に記載のＫＥ型偏光子を製造する方法であって、ビニルアルコール系ポリマーを含むポリマーフィルムを、ｐＨが３以上の酸で脱水処理する工程を有することを特徴とするＫＥ型偏光子を製造する方法。
3. 前記ｐＨが３以上の酸として、リン酸又はリン酸の水若しくはアルコール溶液を用いることを特徴とする請求項２に記載のＫＥ型偏光子の製造方法。
4. 脱水処理する工程により得られたポリマーフィルムを、濃度１０〜２０％のホウ酸水溶液と、温度８５〜９５℃で接触させるホウ素化処理工程を有することを特徴とする請求項２に記載のＫＥ型偏光子の製造方法。
5. 請求項１に記載のＫＥ型偏光子の少なくとも１種と、クロス透過率（Ｔｃ）が、０〜０．１％であるＫＥ型偏光子とを有する検光子。
6. 請求項５に記載の検光子を備えるプロジェクター。

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