JPH0934013A - 偏光スクリ−ン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 平面性に優れ、巻取性も良好な偏光スクリ−
ンを提供する。 【構成】 偏光織布を用いた偏光スクリ−ンにおいて、
スクリ−ン面の湾曲の曲率半径が１５ｍ以上であること
を特徴とする偏光スクリ−ン。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示器を備えた映像
システム等に利用される偏光織布スクリ−ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示システムは、ブラウン管映像シ
ステムと比較して、「小型であるために比較的狭い空間
に設置できる」、「軽量であるため移動しやすい」、
「デジタル映像であるため画像処理に馴染みやすい」等
の利点を有している。しかしながら、光源光の利用効率
が低いことから、照明光がスクリ−ン上で強く反射する
環境下では映像のコントラストが不足し、とくに大画面
の液晶投写映像については暗室で映像を観視することが
余儀なくされている。

【０００３】通常の液晶表示システムでは、ハロゲン化
金属製の光源で発生した非偏光性の白色光を２色性プリ
ズムで３原色に分割した後、光吸収型の直線偏光子で直
線偏光に変換して液晶ライトバルブに入射させ、映像信
号で変調された電圧を印加して直線偏光の偏波（電界振
動）面を回転させた後、検光（直線偏光）子を介して所
定の偏波面回転角成分を出射する方法で映像が作られる
ため光の損失量が大きい。

【０００４】そこで、スクリ−ン上において映像光を損
なわずに照明光の反射量を軽減することにより映像のコ
ントラストを増強する手段として、映像光源を偏光子で
覆うと共に透過偏光の電界振動面をこれと一致させた偏
光子でスクリ−ンを覆い、さらに透過偏光の電界振動面
を前記偏光子と一致させた偏光子で照明光を覆う技術
（特開昭５０−９８８３１号公報参照）、透過偏光の電
界振動面を液晶映像の直線偏光と一致させた偏光子でス
クリ−ンを覆うと共に、この電界振動面を垂直に配向さ
せて、映写室の天井から照射されている照射光を効率よ
く除く技術（特開平５−５４６７７号公報参照）などが
検討されている。

【０００５】一方、明るい環境下で液晶映像を鮮明に観
視できるスクリ−ンを実用化するには、映像のコントラ
ストを増強するばかりでなく、スクリ−ンの大画面化が
容易であること、高い巻き取り性を有することなども要
求されている。これらの諸条件を総合的に実現する手段
として、偏光レンズアレイの機能を有する偏光織布でス
クリ−ンなどを作成することが知られている（特開平５
−１９７０２６号公報参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような偏光織布ス
クリ−ンに用いられる偏光織布は、より高い偏光度を得
るために該織布を構成する偏光繊維の密度をなるべく高
くする必要があり、そのためには朱子織構造を用いるこ
とが有効である。しかしながら、朱子織構造の織布は湾
曲しやすい特性があるために、必然的に偏光スクリ−ン
が湾曲する原因となっていた。この湾曲は朱子織織布の
構造を変えることで、解決することは困難であった。湾
曲は外観品位を損ない、またスクリ−ンの視野角特性を
乱し、輝度斑など映像品位の低下要因となるので、偏光
スクリ−ンではその湾曲を極力防いで、平面性を確保す
ることが重要となっている。スクリ−ンの湾曲を防止す
るため、ガラス繊維製の織布を裏打シ−トの補強材とし
て採用し、この両面に軟質ポリ塩化ビニル樹脂シ−トを
貼合わせる技術（特開平５−１５０３６７号公報）が提
案されているが、ガラス織布と軟質ポリ塩化ビニル樹脂
シ−トの接着性、スクリ−ンの巻取性（柔軟性）、耐屈
曲性等に問題があった。

【０００７】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、平面性に優れ、巻取性も良好な偏光スクリ−ン
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、偏光織布を用
いた偏光スクリ−ンにおいて、スクリ−ン面の湾曲の曲
率半径が１５ｍ以上であることを特徴とする偏光スクリ
−ンである。

【０００９】本発明のスクリ−ンを構成する偏光織布に
ついて説明する。該偏光織布は偏光繊維と非偏光繊維か
らなっている。偏光繊維はよう素、ベンジン系等の２色
性有機色素などの偏光発現物質が、これと親和性のある
ポリビニルアルコ−ル、エチレン−ビニルアルコ−ル共
重合体（以下、該共重合体をエバ−ルと称する）などの
材料からなる繊維に添加されてなり、該繊維は繊維軸方
向に延伸されている。この延伸された繊維内によう素の
クラスタまたは有機色素が繊維軸方向に配向して存在す
ることにより偏光機能を有するのである。そのため、偏
光繊維は繊維軸と直交する偏光方向を持つ光を透過し、
これと平行な偏光方向を持つ光を吸収する。

【００１０】非偏光繊維はナイロン、ポリエステルなど
の汎用の高分子からなる繊維を用いることができる。こ
れら偏光繊維および非偏光繊維の断面形状は円形、楕円
形、四角形など任意の形状に設定することができ、なか
でも円形、楕円形が好ましい。また偏光繊維および非偏
光繊維の直径は製織性、スクリ−ンの巻き取りに要する
柔軟性、投写映像の解像度、液晶画素と繊維の周期配列
に基づくモアレの防止などの点を考慮して設定すればよ
いが、１０〜数百μｍの範囲が好ましい。

【００１１】上述のように、かかる偏光織布は朱子織構
造をしていることから湾曲しやすく、スクリ−ンとして
の外観品位の低下、視野角特性の低下、輝度斑の発現な
ど映像品位の低下が著しいものである。本発明のスクリ
−ンは、この湾曲が非常に小さいものであり、映像品位
の低下が全くないものである。湾曲を表現するものとし
て、本発明では『曲率』を用いる。かかる曲率の測定方
法は、スクリ−ンを壁際に吊し、スクリ−ン中央部に対
するスクリ−ンの端部の反りの大きさを測定し、曲率半
径を算出した。詳細は後述する。なお、スクリ−ンの湾
曲はスクリ−ンの横方向、縦方向、斜め方向などいずれ
の方向にも発現するが、本発明における曲率半径はスク
リ−ンの各湾曲の中でその程度が最も大きい湾曲につい
て算出した値である。

【００１２】かかる曲率が１５ｍ以上の場合、どの大き
さのスクリ−ンにおいても視野角特性が均一で、かつ輝
度斑が少ない。

【００１３】本発明で規定する曲率を有するスクリ−ン
の作製法の１つとして、湾曲しやすい偏光織布と、これ
とほぼ同様に湾曲しやすい矯正用織布とを、たがいに湾
曲を打ち消す向きに貼合わせる方法がある。すなわち、
偏光織布と矯正用織布とを互いに湾曲を打ち消す向きに
貼合わせたので、偏光織布の湾曲を防ぐことができ、そ
の結果偏光スクリ−ンの湾曲を抑制することができたの
である。

【００１４】矯正用織布としては、スクリ−ンの巻取
性、収納性を損なうことのない素材から作製されている
こと、固さ、熱収縮特性が偏光繊維の素材とほぼ同等の
ものであればよく、とくに偏光繊維の素材と同じものを
用いることが好ましい。

【００１５】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。なお、実施例で測定された曲率は、以下の方法によ
り測定算出された値である。スクリ−ンの曲率半径の測定 スクリ−ンの湾曲が最も大きい部分（スクリ−ンの横方
向、縦方向、斜め方向）の断面において、図１で定義す
る反りの大きさをｘとし、前記湾曲面の平面投影長さを
Ｌとし、それぞれを測定して下記式により曲率半径Ｒを
求めた。 Ｒ＝〔（Ｌ／２）² ＋ｘ² 〕／（２ｘ）

【００１６】実施例１ 重合触媒としてメタノ−ルを用い、６０℃でエチレンと
酢酸ビニルをラジカル重合させ、エチレン含有量が４７
モル％のラジカル重合体を作製し、ついで水酸化ナトリ
ウム水溶液によりケン化処理を施しケン化度９９％以上
のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、すなわちエ
チレン−ビニルアルコ−ル共重合体（エバ−ル）を得
た。かかる水分を５０〜７０％含むエバ−ルポリマ−
（湿潤状態のポリマ−）を大過剰の純水（酢酸が少量添
加）で洗浄を繰り返した後、さらに大過剰の純水で洗浄
を繰り返した。この洗浄によってエバ−ルポリマ−中の
アルカリ金属イオンまたはアルカリ土類金属イオンの含
有量をそれぞれ約１０ｐｐｍとすることによりエバ−ル
ポリマ−の熱分解を抑制した。次に２色性色素DIRECT R
ED 81 （住友化学社製）の０．０１重量％水溶液を作成
し、湿潤状態のエバ−ルポリマ−を１重量部、色素水溶
液を１０重量部の割合で混合した後、６０℃に保持して
５日間染色した。その後ポリマ−を８０℃で２日間熱風
乾燥後、１０５℃で真空乾燥を十分に施し赤色の染色ポ
リマ−チップを得た。同様にして、２色性色素としてDI
RECT GREEN 85 およびDIRECT BLUE 202を用い、緑色、
青色のポリマ−チップを得た。

【００１７】得られた染色チップの重量比率を赤：緑：
青＝３０：４０：３０にして混合し、十分攪拌した後、
紡糸口金温度１８５℃で紡糸し、まず７０℃で２．７６
倍に水浴延伸を施し、次いで１１０℃で１．６３倍に乾
熱延伸を施し、５％熱収縮させて繊度８０デニ−ルの偏
光繊維を製造した。次にナイロン−６の透明繊維（繊度
３０デニ−ル）を経糸、上記偏光繊維を緯糸とし、緯糸
密度２２０本／インチ、経糸密度９０本／インチの３飛
８枚朱子織の偏光織布を得た。この織布は緯糸が主に露
出する面を表とした。

【００１８】一方、二色性色素を添加しなかった以外は
上述の偏光織布と同様にして矯正用織布を得た。引き続
き偏光織布の裏面にアルミニウムを蒸着させて厚さ約１
００ｎｍの可視光反射層を形成した。ついで該偏光織布
の裏面と該矯正用エバ−ル織布の裏面とを、緯糸同志が
互いにほぼ平行になるように接着剤を用いて貼合わせ
た。さらにフタル酸ジオクチル系可塑剤を４６重量％含
有する厚さ２００μｍの軟質ポリ塩化ビニル樹脂シ−ト
からなる支持シ−トを、接着剤を用いて矯正用エバ−ル
織布側に貼り合わせて裁断し、１００インチのスクリ−
ンを得た。ついでアルミニウム合金製パイプからなる巻
取治具を装着後、スクリ−ンを完成させた。該スクリ−
ンについて、１０名の観察者によるスクリ−ン上の映像
の観察評価を行った。すなわち、高さ約２．５ｍの天井
中央に点灯された３０Ｗの白色蛍光灯２つを有する６畳
程度の大きさの部屋の壁際に該スクリ−ンを吊し、観察
者は該スクリ−ンから５ｍ離れた位置で椅子に座り、同
じくスクリ−ンから約３ｍ離れた位置にある液晶投写機
から投写されたスクリ−ン上の映像を観察した。１０名
全員がスクリ−ンの視野角特性が均一で輝度斑のない鮮
明な映像であると判定した。このときのスクリ−ンの曲
率半径は１８ｍであった。また同時に、１０名による該
スクリ−ンの巻取性を評価したところ、１０名全員が巻
取性に問題がないと判定した。

【００１９】比較例１ 実施例１と同様にしてエバ−ル偏光織布を作製した後、
該偏光織布の裏面にアルミニウムを蒸着することによっ
て厚さ約１００ｎｍの可視光反射層を形成した。引き続
き、実施例１と同様にしてフタル酸ジオクチル系可塑剤
を４６重量％含有する厚さ３００μｍの軟質ポリ塩化ビ
ニル樹脂シ−トからなる支持シ−トを、接着剤を用いて
偏光織布の可視光反射層側に貼り合わせて裁断し、アル
ミニウム合金製パイプからなる巻取治具を装着後、スク
リ−ンを完成させた。該スクリ−ンについて、実施例１
と同様にして１０名の観察者による判定を行ったとこ
ろ、全員がスクリ−ンの視野角特性が不均一で輝度斑が
あると判定した。この場合のスクリ−ンの曲率半径は１
０ｍであった。また、スクリ−ンの巻取性を評価したと
ころ、１０名全員が問題がないと判定した。

【００２０】比較例２ 実施例１と同様にしてエバ−ル偏光織布を作製した後、
該偏光織布の裏面にアルミニウムを蒸着することによっ
て厚さ約１００ｎｍの可視光反射層を形成した。次に、
該偏光織布の裏面に接着剤を用いて厚さ約１００μｍの
ガラス織布を貼合わせた。なお、ガラス織布はその湾曲
のし易さが該偏光織布の湾曲のし易さとほぼ同程度のも
のを使用した。引き続き、実施例１と同様にしてフタル
酸ジオクチル系可塑剤を４６重量％含有する厚さ３００
μｍの軟質ポリ塩化ビニル樹脂シ−トからなる支持シ−
トを、接着剤を用いてガラス織布側に貼合わせて裁断
し、アルミニウム合金製パイプからなる巻取治具を装着
後、スクリ−ンを完成させた。該スクリ−ンについて、
実施例１と同様にして１０名の観察者による判定を行っ
たところ、５名が鮮明な画像であると判定したが、残り
５名は輝度斑があると判定した。このときのスクリ−ン
の曲率半径は１３ｍであった。また、スクリ−ンの巻取
性を評価したところ、１０名全員が問題があると判定し
た。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、スクリ−ンの視野角特
性が均一で輝度斑がまったくないスクリ−ンが得られ
る。また、スクリ−ンの巻取性も良好で収納性に富んで
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクリ−ンの曲率半径を算出するため
の説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】偏光織布を用いた偏光スクリ−ンにおい
   て、スクリ−ン面の湾曲の曲率半径が１５ｍ以上である
   ことを特徴とする偏光スクリ−ン。