(57)【要約】【課題】二重像がなく高反射率および高透過率で鮮明な画像の表示が可能な投映像表示用部材および投映像表示システムを提供する。【解決手段】反射層および位相差層を含み、上記反射層が可視光領域に選択反射を示すコレステリック液晶層を含み、上記コレステリック液晶層は円盤状液晶化合物を含む液晶組成物から形成された層であり、上記位相差層の正面位相差が５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲である投映像表示用部材、ならびに、上記投映像表示用部材を含む投映像表示システムであって、上記反射層に対して上記位相差層が入射光側に配置されており、上記入射光が入射面に平行な方向に振動するｐ偏光である投映像表示システム。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射層および位相差層を含み、
前記反射層が可視光領域に選択反射を示すコレステリック液晶層を含み、前記コレステリック液晶層は円盤状液晶化合物を含む液晶組成物から形成された層であり、
前記位相差層の正面位相差が５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲である
投映像表示用部材。
【請求項２】
前記反射層が、可視光領域に選択反射を示すコレステリック液晶層を２層以上含み、かつ棒状液晶化合物を含む液晶組成物から形成されたコレステリック液晶層を含む請求項１に記載の投映像表示用部材。
【請求項３】
前記反射層がコレステリック液晶層を３層以上含み、前記３層以上のコレステリック液晶層は互いに異なる選択反射の中心波長を示す請求項１または２に記載の投映像表示用部材。
【請求項４】
４９０ｎｍ〜５７０ｎｍに選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層、５８０ｎｍ〜６８０ｎｍに選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層、および７００ｎｍ〜８３０ｎｍに選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層を含む請求項３に記載の投映像表示用部材。
【請求項５】
全てのコレステリック液晶層の螺旋のセンスが同一である請求項３または４に記載の投映像表示用部材。
【請求項６】
前記反射層に対して前記位相差層側にある層の厚みの総計が０．５ｍｍ以上である請求項１〜５のいずれか一項に記載の投映像表示用部材。
【請求項７】
前記反射層、前記位相差層および基材がこの順で積層されている請求項１〜６のいずれか一項に記載の投映像表示用部材。
【請求項８】
第一の基材、第二の基材、および第一の基材と第二の基材との間の中間層を含み、前記中間層の少なくとも一部に前記反射層および前記位相差層を含み、第一の基材、前記反射層、前記位相差層、および第二の基材がこの順で積層されている請求項７に記載の投映像表示用部材。
【請求項９】
第一の基材および第二の基材がいずれもガラスであり、かつ、前記投映像表示用部材がウインドシールドガラスである請求項８に記載の投映像表示用部材。
【請求項１０】
前記中間層が樹脂膜を含む請求項８または９に記載の投映像表示用部材。
【請求項１１】
前記樹脂膜がポリビニルブチラールを含む請求項１０に記載の投映像表示用部材。
【請求項１２】
ヘッドアップディスプレイのコンバイナとして使用される請求項１〜１１のいずれか一項に記載の投映像表示用部材。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の投映像表示用部材を含む投映像表示システムであって、前記反射層に対して前記位相差層が入射光側に配置されており、
前記入射光が入射面に平行な方向に振動するｐ偏光である投映像表示システム。
【請求項１４】
前記入射面と前記位相差層と交線上の、光の出射方向を０度とした場合に、前記位相差層の遅相軸方向が＋１１０°〜＋１６０°、または−１１０°〜−１６０°の範囲にあり、前記位相差層の正面位相差が８０ｎｍ〜１８０ｎｍである請求項１３に記載の投映像表示システム。
【請求項１５】
前記反射層に含まれる全てのコレステリック液晶層の螺旋のセンスが右であり、前記入射面と前記位相差層と交線上の、光の出射方向を０度とした場合に、前記位相差層の遅相軸方向が、前記反射層に対して前記位相差層側から見て時計回りに１１０°〜１６０°の範囲にある請求項１４に記載の投映像表示システム。
【請求項１６】
前記反射層に含まれる全てのコレステリック液晶層の螺旋のセンスが左であり、前記入射面と前記位相差層と交線上の、光の出射方向を０度とした場合に、前記位相差層の遅相軸方向が前記反射層に対して前記位相差層側から見て反時計回りに１１０°〜１６０°の範囲にある請求項１４に記載の投映像表示システム。
【請求項１７】
前記入射面と前記位相差層と交線上の、光の出射方向を０度とした場合に、前記位相差層の遅相軸方向が＋２０°〜＋７０°、または−２０°〜−７０°の範囲にあり、前記位相差層の正面位相差が２５０ｎｍ〜４００ｎｍである請求項１３に記載の投映像表示システム。
【請求項１８】
前記反射層に含まれる全ての前記コレステリック液晶層の螺旋のセンスが右であり、前記入射面と前記位相差層と交線上の、光の出射方向を０度とした場合に、前記位相差層の遅相軸方向が、前記反射層に対して前記位相差層側から見て時計回りに２０°〜７０°の範囲にある請求項１７に記載の投映像表示システム。
【請求項１９】
前記反射層に含まれる全ての前記コレステリック液晶層の螺旋のセンスが左であり、前記入射面と前記位相差層と交線上の、光の出射方向を０度とした場合に、前記位相差層の遅相軸方向が前記反射層に対して前記位相差層側から見て反時計回りに２０°〜７０°の範囲にある請求項１７に記載の投映像表示システム。
【請求項２０】
前記入射光が前記投映像表示用部材の法線に対し４５°〜７０°の角度で入射する、請求項１３〜１９のいずれか一項に記載の投映像表示システム。
【請求項２１】
前記入射光が、前記投映像表示用部材の使用時の下方向から入射する請求項１３〜２０のいずれか一項に記載の投映像表示システム。
【請求項２２】
ヘッドアップディスプレイシステムである請求項１３〜２１のいずれか一項に記載の投映像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投映像表示用部材に関する。より詳しくは、本発明は、ヘッドアップディスプレイシステムでコンバイナとして使用できる投映像表示用部材に関する。本発明はまた、上記投映像表示用部材を利用した投映像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
投映像表示システムにおいてはプロジェクターにより投映される映像が投映像表示用部材により表示される。例えば、投映像表示システムの１つであるヘッドアップディスプレイシステムにおいては投映される映像と前方の風景とを同時に表示させることのできるコンバイナの機能を有する投映像表示用部材が用いられる。ウインドシールドガラスをこのような投映像表示用部材として使用しているヘッドアップディスプレイシステムでは、投映光がガラスの表面または裏面で反射することによる二重像が顕著となり易く、従来から様々な解決方法が試みられている。
例えば特許文献１には、合わせガラスであるウインドシールドガラスの中間膜の断面をくさび状にして、車の外側のガラス板と内側のガラス板からの反射像を一致させる方法が提案されている。ガラス面にｐ偏光が入射するようにしてブリュースター角を利用し、投映像表示用部材表面からの反射光をゼロに近づけて、二重像を解消する技術も多く知られている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許明細書第５０１３１３４号
【特許文献２】特表２００６−５１２６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、外側のガラス板と内側のガラス板との角度調節に高度な技術が必要となる。また、特許文献２に記載のようなブリュースター角を利用する方法においても、二重像の解消とともに、十分な光反射率および光透過率を同時に確保することはまだ課題として残っている。
本発明は、二重像の問題のないヘッドアップディスプレイシステムの提供を可能とする投映像表示用部材であって、投映光の反射率が高く、かつ可視光の透過率が高い投映像表示用部材の提供を課題とする。本発明はまた、二重像がなく高反射率および高透過率で鮮明な画像の表示が可能なヘッドアップディスプレイシステムなどの投映像表示システムの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題の解決のため、コレステリック液晶層を反射層に使用することに着眼した。すなわち、ｐ偏光を入射光として使用し、投映像表示用部材表面からの反射光を抑制して二重像を防止したうえで、コレステリック液晶層の選択反射を利用して投映像を得ることを試みた。コレステリック液晶化合物としては、一般的にコレステリック液晶層を作製する際に用いられる棒状液晶化合物を用いた。このとき、コレステリック液晶層が円偏光を反射するため、直線ｐ偏光を円偏光に変更するλ／４位相差層を加えて用い、鮮明な投映像が得られることが予測された。しかし、実際にコレステリック液晶層とλ／４位相差層とを組み合わせて使用したところ、理論的に予測される光量より低い光量での投映像が得られるのみであった。そして、この点は入射ｐ偏光に対して遅相軸の方位を変化させても、大きな改善が見られなかった。そのため、本発明者はコレステリック液晶層を反射層として用いた投映像表示用部材の構成についてさらに検討を重ね、本発明を完成させた。
【０００６】
すなわち、本発明は下記の［１］〜［２２］を提供するものである。
［１］反射層および位相差層を含み、
上記反射層が可視光領域に選択反射を示すコレステリック液晶層を含み、上記コレステリック液晶層は円盤状液晶化合物を含む液晶組成物から形成された層であり、
上記位相差層の正面位相差が５０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲である
投映像表示用部材。
［２］上記反射層が、可視光領域に選択反射を示すコレステリック液晶層を２層以上含み、かつ棒状液晶化合物を含む液晶組成物から形成されたコレステリック液晶層を含む［１］に記載の投映像表示用部材。
［３］上記反射層がコレステリック液晶層を３層以上含み、上記３層以上のコレステリック液晶層は互いに異なる選択反射の中心波長を示す［１］または［２］に記載の投映像表示用部材。
【０００７】
［４］４９０ｎｍ〜５７０ｎｍに選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層、５８０ｎｍ〜６８０ｎｍに選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層、および７００ｎｍ〜８３０ｎｍに選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層を含む［３］に記載の投映像表示用部材。
［５］全てのコレステリック液晶層の螺旋のセンスが同一である［３］または［４］に記載の投映像表示用部材。
［６］上記反射層に対して上記位相差層側にある層の厚みの総計が０．５ｍｍ以上である［１］〜［５］のいずれか一項に記載の投映像表示用部材。
［７］上記反射層、上記位相差層および基材がこの順で積層されている［１］〜［６］のいずれか一項に記載の投映像表示用部材。
【０００８】
［８］第一の基材、第二の基材、および第一の基材と第二の基材との間の中間層を含み、上記中間層の少なくとも一部に上記反射層および上記位相差層を含み、第一の基材、上記反射層、上記位相差層、および第二の基材がこの順で積層されている［７］に記載の投映像表示用部材。
［９］第一の基材および第二の基材がいずれもガラスであり、かつ、上記投映像表示用部材がウインドシールドガラスである［８］に記載の投映像表示用部材。
［１０］上記中間層が樹脂膜を含む［８］または［９］に記載の投映像表示用部材。
［１１］上記樹脂膜がポリビニルブチラールを含む［１０］に記載の投映像表示用部材。
［１２］ヘッドアップディスプレイのコンバイナとして使用される［１］〜［１１］のいずれか一項に記載の投映像表示用部材。
【０００９】
［１３］［１］〜［１２］のいずれか一項に記載の投映像表示用部材を含む投映像表示システムであって、上記反射層に対して上記位相差層が入射光側に配置されており、
上記入射光が入射面に平行な方向に振動するｐ偏光である投映像表示システム。
［１４］上記入射面と上記位相差層と交線上の、光の出射方向を０度とした場合に、上記位相差層の遅相軸方向が＋１１０°〜＋１６０°、または−１１０°〜−１６０°の範囲にあり、上記位相差層の正面位相差が８０ｎｍ〜１８０ｎｍである［１３］に記載の投映像表示システム。
［１５］上記反射層に含まれる全てのコレステリック液晶層の螺旋のセンスが右であり、上記入射面と上記位相差層と交線上の、光の出射方向を０度とした場合に、上記位相差層の遅相軸方向が、上記反射層に対して上記位相差層側から見て時計回りに１１０°〜１６０°の範囲にある［１４］に記載の投映像表示システム。
［１６］上記反射層に含まれる全てのコレステリック液晶層の螺旋のセンスが左であり、上記入射面と上記位相差層と交線上の、光の出射方向を０度とした場合に、上記位相差層の遅相軸方向が上記反射層に対して上記位相差層側から見て反時計回りに１１０°〜１６０°の範囲にある［１４］に記載の投映像表示システム。
【００１０】
［１７］上記入射面と上記位相差層と交線上の、光の出射方向を０度とした場合に、上記位相差層の遅相軸方向が＋２０°〜＋７０°、または−２０°〜−７０°の範囲にあり、上記位相差層の正面位相差が２５０ｎｍ〜４００ｎｍである［１３］に記載の投映像表示システム。
［１８］上記反射層に含まれる全ての上記コレステリック液晶層の螺旋のセンスが右であり、上記入射面と上記位相差層と交線上の、光の出射方向を０度とした場合に、上記位相差層の遅相軸方向が、上記反射層に対して上記位相差層側から見て時計回りに２０°〜７０°の範囲にある［１７］に記載の投映像表示システム。
［１９］上記反射層に含まれる全ての上記コレステリック液晶層の螺旋のセンスが左であり、上記入射面と上記位相差層と交線上の、光の出射方向を０度とした場合に、上記位相差層の遅相軸方向が上記反射層に対して上記位相差層側から見て反時計回りに２０°〜７０°の範囲にある［１７］に記載の投映像表示システム。
［２０］上記入射光が上記投映像表示用部材の法線に対し４５°〜７０°の角度で入射する、［１３］〜［１９］のいずれか一項に記載の投映像表示システム。
［２１］上記入射光が、上記投映像表示用部材の使用時の下方向から入射する［１３］〜［２０］のいずれか一項に記載の投映像表示システム。
［２２］ヘッドアップディスプレイシステムである［１３］〜［２１］のいずれか一項に記載の投映像表示システム。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、二重像の問題のないヘッドアップディスプレイシステムを可能とし、投映光の反射率が高い、すなわち投映画像の輝度が高く、色味バランスに優れ、かつ可視光の透過率が高い投映像表示用部材が提供される。本発明はまた、二重像がなく高反射率および高透過率で鮮明な画像の表示が可能なヘッドアップディスプレイシステムを提供する。
本発明のヘッドアップディスプレイシステムでは、偏光サングラスで観察しても鮮明な投映像を観測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の投映像表示用部材での入射光の偏光状態の変化をポアンカレ球を用いて示す図である。
【図２】比較例１の投映像表示用部材での入射光の偏光状態の変化をポアンカレ球を用いて示す図である。
【図３】実施例７の投映像表示用部材での入射光の偏光状態の変化をポアンカレ球を用いて示す図である。
【図４】実施例および比較例の投映像表示用部材の積層順と軸角度（遅相軸方向）の基準を示す図である
【図５】投映像表示用部材の評価の際の、投映像表示用部材、液晶パネル、輝度計の配置を示す図である。
【図６】光の出射方向、入射面、P波、軸角度（遅相軸方向）の基準を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を詳細に説明する。
本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
また、本明細書において、角度（例えば「９０°」等の角度）、及びその関係（例えば、「平行」、「水平」、「鉛直」等）については、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、厳密な角度±１０°未満の範囲内であることなどを意味し、厳密な角度との誤差は、５°以下であることが好ましく、３°以下であることがより好ましい。
【００１４】
本明細書において、円偏光につき「選択的」というときは、照射される光の右円偏光成分または左円偏光成分のいずれかの光量が、他方の円偏光成分よりも多いことを意味する。具体的には「選択的」というとき、光の円偏光度は、０．３以上であることが好ましく、０．６以上がより好ましく、０．８以上がさらに好ましい。実質的に１．０であることがさらに好ましい。ここで、円偏光度とは、光の右円偏光成分の強度をＩR、左円偏光成分の強度をＩLとしたとき、｜ＩR−ＩL｜／（ＩR＋ＩL）で表される値である。光の円偏光成分の比を表すため、本明細書においては、円偏光度を用いることがある。
【００１５】
本明細書において、円偏光につき「センス」というときは、右円偏光であるか、または左円偏光であるかを意味する。円偏光のセンスは、光が手前に向かって進んでくるように眺めた場合に電場ベクトルの先端が時間の増加に従って時計回りに回る場合が右円偏光であり、反時計回りに回る場合が左円偏光であるとして定義される。
【００１６】
本明細書においては、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向について「センス」との用語を用いることもある。コレステリック液晶による選択反射は、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向（センス）が右の場合は右円偏光を反射し、左円偏光を透過し、センスが左の場合は左円偏光を反射し、右円偏光を透過する。
【００１７】
本明細書において、「光」という場合、特に断らない限り、可視光かつ自然光（非偏光）の光を意味する。可視光線は電磁波のうち、ヒトの目で見える波長の光であり、通常、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長域の光を示す。
本明細書において、光透過率の算出に関連して必要である光強度の測定は、例えば通常の可視スペクトルメータを用いて、リファレンスを空気として、測定したものであればよい。
本明細書において、単に「反射光」または「透過光」というときは、散乱光および回折光を含む意味で用いられる。
【００１８】
なお、光の各波長の偏光状態は、円偏光板を装着した分光放射輝度計またはスペクトルメータを用いて測定することができる。この場合、右円偏光板を通して測定した光の強度がＩR、左円偏光板を通して測定した光の強度がＩLに相当する。また、ほぼ自然光を発している白熱電球、水銀灯、蛍光灯、ＬＥＤ等の通常光源とこれらに装着されたフィルターなどの測定対象物を組み合わせた光源の偏光状態は、例えば、ＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社製の偏光位相差解析装置ＡｘｏＳｃａｎなどを用いて円偏光分離フィルムの円偏光形成能力の波長依存性を測定し、別途スペクトルメータで測定した通常光源の発光強度の波長依存性と円偏光形成能力値を掛け合わせることで求めることができる。
また、照度計や光スペクトルメータに測定対象物を取り付けても測定することができる。右円偏光透過板をつけ、右円偏光量を測定、左円偏光透過板をつけ、左円偏光量を測定することにより、比率を測定できる。
【００１９】
本明細書において、正面位相差はＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨまたはＷＲ（王子計測機器（株）製）において反射層の選択反射の中心波長などの可視光波長域内の波長の光をフィルム法線方向に入射させて測定した、単位ｎｍの値である。測定波長は５５０ｎｍとする。測定波長の選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、または測定値をプログラム等で変換して測定することができる。正面位相差はＲｅで表されることもある。
【００２０】
本明細書において、Ｒｔｈは厚さ方向の位相差を表し、波長は５５０ｎｍにおける値である。単位はｎｍである。ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、又はＷＲ（王子計測機器（株）製）において、測定されるフィルムが、１軸又は２軸の屈折率楕円体で表されるものである場合には、以下の方法によりＲｔｈが算出される。
【００２１】
Ｒｔｈは、Ｒｅを、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする）のフィルム法線方向に対して法線方向から片側５０°まで１０度ステップで各々その傾斜した方向から波長５５０ｎｍの光を入射させて全部で６点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。上記において、法線方向から面内の遅相軸を回転軸として、ある傾斜角度にレターデーションの値がゼロとなる方向をもつフィルムの場合には、その傾斜角度より大きい傾斜角度でのレターデーション値はその符号を負に変更した後、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、又はＷＲが算出する。なお、遅相軸を傾斜軸（回転軸）として（遅相軸がない場合には、フィルム面内の任意の方向を回転軸とする）、任意の傾斜した２方向からレターデーション値を測定し、その値と平均屈折率の仮定値、及び入力された膜厚値を基に、以下の式（Ａ）、及び式（Ｂ）よりＲｔｈを算出することもできる。
【００２２】
【数１】
2016071078.tif 000002
【００２３】
なお、上記のＲｅ（θ）は法線方向から角度θ傾斜した方向におけるレターデーション値を表す。また、式（Ａ）におけるｎｘは、面内における遅相軸方向の屈折率を表し、ｎｙは、面内においてｎｘに直交する方向の屈折率を表し、ｎｚは、ｎｘ及びｎｙに直交する方向の屈折率を表す。ｄは膜厚である。
Ｒｔｈ＝（（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ）×ｄ・・・・・・・・・・・式（Ｂ）
【００２４】
測定されるフィルムが、１軸や２軸の屈折率楕円体で表現できないもの、いわゆる光学軸（ｏｐｔｉｃ  ａｘｉｓ）がないフィルムの場合には、以下の方法により、Ｒｔｈ（λ）は算出される。Ｒｔｈ（λ）は、前述のＲｅ（λ）を、面内の遅相軸（ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ、又はＷＲにより判断される）を傾斜軸（回転軸）として、フィルム法線方向に対して−５０°から＋５０°まで１０°ステップで各々その傾斜した方向から波長λｎｍの光を入射させて１１点測定し、その測定されたレターデーション値と平均屈折率の仮定値及び入力された膜厚値を基にＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲが算出する。また、上記の測定において、平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック（ＪＯＨＮ  ＷＩＬＥＹ＆ＳＯＮＳ，ＩＮＣ）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについては、アッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、ＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨ又はＷＲはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ、ｎｙ、ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）が更に算出される。
【００２５】
＜投映像表示用部材＞
本明細書において、投映像表示用部材とは、反射光で投映像を表示することができるものであればよく、プロジェクター等から投映された投映像を視認可能に表示することができるものであればよい。投映像表示用部材は、反射部材であればよい。投映像表示用部材の例としては、投映スクリーン、投映像表示用ハーフミラーなどが挙げられる。投映像表示用ハーフミラーの例としては、ヘッドアップディスプレイ用のコンバイナ、同コンバイナ機能を有する部位を含むウインドシールドガラスなどが挙げられる。
【００２６】
本発明の投映像表示用部材はコレステリック液晶層および位相差層を含む。投映像表示用部材は、コレステリック液晶層および位相差層の他に後述の反射防止層、配向層、支持体、接着層、基材などの層を含んでいてもよい。
【００２７】
投映像表示用部材は薄膜のフィルム状、シート状、または板状などであればよい。投映像表示用部材は、曲面を有していない平面状であってもよいが、曲面を有していてもよく、全体として凹型または凸型の形状を有し、投映像を拡大または縮小して表示するものであってもよい。また、他の部材と接着することなどにより組み合わされて、上記の形状となるものであってもよく、組み合わされる前は、薄膜のフィルムとしてロール状等になっていてもよい。
【００２８】
投映像表示用部材が投映像表示用ハーフミラーである場合、投映像表示用部材は、少なくとも投映されている光に対して、ハーフミラーとしての機能を有しているものであればよく、例えば可視光域全域の光に対してハーフミラーとして機能していることを必ずしも必要とするものではない。また、投映像表示用部材は、全ての入射角の光に対して上記のハーフミラーとしての機能を有していてもよいが、少なくとも一部の入射角の光に対して上記の機能を有していればよい。
【００２９】
投映像表示用部材は反対の面側にある情報または風景の観察を可能とするために、可視光透過性を有することが好ましい。投映像表示用部材は、可視光の波長域の８０％以上、好ましくは９０％以上、より好ましくは１００％で、４０％以上、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上の光透過率を有していればよい。
【００３０】
可視光領域以外の紫外光または赤外光に対する投映像表示用部材の光学特性は、特に限定されず、透過しても反射しても吸収していてもよい。投映像表示用部材の劣化防止のため、遮熱、または観察者の目の保護などの目的のため、紫外光反射層または赤外光反射層を有していることも好ましい。
【００３１】
［反射層］
反射層は投映像表示のための光を反射する層であり、本発明の投映像表示用部材において、位相差層とは区別できる層として含まれる層を示す。反射層は可視光領域で選択反射を示す、円盤状液晶化合物を含む液晶組成物から形成されたコレステリック液晶層を少なくとも１層含み、光を反射する。反射層は２層以上のコレステリック液晶層を含んでいてもよく、支持体、配向層などの他の層を含んでいてもよい。
【００３２】
（コレステリック液晶層）
本明細書において、コレステリック液晶層は、コレステリック液晶相を固定した層を意味する。コレステリック液晶層を単に液晶層ということもある。
コレステリック液晶相は、右円偏光または左円偏光のいずれか一方のセンスの円偏光を選択的に反射させるとともに他方のセンスの円偏光を透過する円偏光選択反射を示すことが知られている。本明細書において、円偏光選択反射を単に選択反射ということもある。
円偏光選択反射性を示すコレステリック液晶相を固定した層を含むフィルムとして、重合性液晶化合物を含む組成物から形成されたフィルムは従来から数多く知られており、コレステリック液晶層については、それらの従来技術を参照することができる。
【００３３】
コレステリック液晶層は、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向が保持されている層であればよく、典型的には、重合性液晶化合物をコレステリック液晶相の配向状態としたうえで、紫外線照射、加熱等によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して、同時に、また外場や外力によって配向形態に変化を生じさせることない状態に変化した層であればよい。なお、コレステリック液晶層においては、コレステリック液晶相の光学的性質が層中において保持されていれば十分であり、層中の液晶性化合物はもはや液晶性を示していなくてもよい。例えば、重合性液晶化合物は、硬化反応により高分子量化して、もはや液晶性を失っていてもよい。
【００３４】
コレステリック液晶層の選択反射の中心波長λは、コレステリック相における螺旋構造のピッチＰ（＝螺旋の周期）に依存し、コレステリック液晶層の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。なお、本明細書において、コレステリック液晶層が有する選択反射の中心波長λは、コレステリック液晶層の法線方向から測定した円偏光反射スペクトルの反射ピークの重心位置にある波長を意味する。上記式から分かるように、螺旋構造のピッチを調節することによって、選択反射の中心波長を調整できる。可視光領域で選択反射を示すコレステリック液晶層は可視光領域で選択反射の中心波長を有することが好ましい。ｎ値とＰ値を調節して、例えば、赤色光、緑色光、青色光、に対して右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させるために、中心波長λを調節することができる。
【００３５】
ヘッドアップディスプレイシステムにおいては、投映光入射側のガラス表面での反射率が低くなるように反射層に対して斜めに光が入射するように用いられることが好ましい。このように、コレステリック液晶層に対して斜めに光が入射する場合は、選択反射の中心波長は短波長側にシフトする。そのため、投映像表示のために必要とされる選択反射の波長に対して、上記のλ＝ｎ×Ｐの式に従って計算されるλが長波長となるようにｎ×Ｐを調整することが好ましい。屈折率ｎ2のコレステリック液晶層中でコレステリック液晶層の法線方向（コレステリック液晶層の螺旋軸方向）に対して光線がθ2の角度で通過するときの選択反射の中心波長をλdとするとき、λdは以下の式で表される。
λd＝ｎ2×Ｐ×ｃｏｓθ2
【００３６】
例えば、屈折率１の空気中で投映像表示用部材の法線に対し４５°〜７０°の角度で位相差層側から入射した光は、通常屈折率．１．４５〜１．８０程度の位相差層を投映像表示用部材の法線に対し２３°〜４０°の角度で透過し、屈折率１．６１程度のコレステリック液晶層に入射する。コレステリック液晶層において光は２６°〜３６°の角度で透過するためこの角度と求める選択反射の中心波長を上記の式に挿入してｎ×Ｐを調整すればよい。
コレステリック液晶相のピッチは重合性液晶化合物とともに用いるキラル剤の種類、またはその添加濃度に依存するため、これらを調整することによって所望のピッチを得ることができる。なお、螺旋のセンスやピッチの測定法については「液晶化学実験入門」日本液晶学会編  シグマ出版２００７年出版、４６頁、および「液晶便覧」液晶便覧編集委員会  丸善  １９６頁に記載の方法を用いることができる。
【００３７】
各コレステリック液晶層としては、螺旋のセンスが右または左のいずれかであるコレステリック液晶層が用いられる。コレステリック液晶層の反射円偏光のセンスは螺旋のセンスに一致する。
選択反射を示す選択反射帯の半値幅Δλ（ｎｍ）は、Δλが液晶化合物の複屈折Δｎと上記ピッチＰに依存し、Δλ＝Δｎ×Ｐの関係に従う。そのため、選択反射帯の幅の制御は、Δｎを調整して行うことができる。Δｎの調整は重合性液晶化合物の種類やその混合比率を調整したり、配向固定時の温度を制御したりすることで行うことができる。
選択反射の中心波長が同一の１種のコレステリック液晶層の形成のために、周期Ｐが同じで、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層を複数積層してもよい。周期Ｐが同じで、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層を積層することによっては、特定の波長で円偏光選択性を高くすることができる。
【００３８】
選択反射帯の幅は、例えば可視光領域において、通常１種の材料では１５ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。選択反射帯の幅を広げるためには、ピッチＰを変えた反射光の中心波長が異なるコレステリック液晶層を２種以上積層すればよい。この際、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層を積層することが好ましい。また、１つのコレステリック液晶層内において、ピッチＰを膜厚方向に対して緩やかに変化させることで選択反射帯の幅を広げることもできる。選択反射帯の幅は、特に限定されないが、１ｎｍ、１０ｎｍ、５０ｎｍ、１００ｎｍ、１５０ｎｍ、または２００ｎｍなどの波長幅であってもよい。幅は、１００ｎｍ幅程度以下であることが好ましい。
【００３９】
反射層は、赤色光、緑色光、および青色光に対してそれぞれ見かけ上の選択反射の中心波長を有することも好ましい。見かけ上の選択反射の中心波長とは実用の際の観察方向から測定したコレステリック液晶層の円偏光反射スペクトルの反射ピークの重心位置にある波長を意味する。フルカラーの投映像の表示が可能となるからである。上記の特性は反射層として３種以上のコレステリック液晶層を含む構成により達成することができる。具体的には、ピッチＰが異なり、故に選択反射の中心波長が異なるコレステリック液晶層を３種以上含む構成とすればよい。具体的には、反射層は、赤色光を選択的に反射するコレステリック液晶層、緑色光を選択的に反射するコレステリック液晶層、青色光を選択的に反射するコレステリック液晶層を含むことが好ましい。反射層は、例えば、４９０ｎｍ〜５７０ｎｍに選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層、５８０ｎｍ〜６８０ｎｍに選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層、および７００ｎｍ〜８３０ｎｍに選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層を含むことが好ましい。なお、ここで示された選択反射の中心波長はコレステリック液晶層の法線方向から測定した時の中心波長である。このとき、４９０ｎｍ〜５７０ｎｍに選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層、５８０ｎｍ〜６８０ｎｍに選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層、および７００ｎｍ〜８３０ｎｍに選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層の積層順は特に限定されない。
【００４０】
使用するコレステリック液晶層の選択反射の中心波長を、投映に用いられる光源の発光波長域、および反射層の使用態様に応じて調整することにより光利用効率良く鮮明な投映像を表示することができる。特に複数のコレステリック液晶層の選択反射の中心波長をそれぞれ投映に用いられる光源の発光波長域などに応じてそれぞれ調整することにより、光利用効率良く鮮明なカラー投映像を表示することができる。反射層の使用態様としては、特に反射層への投射光の入射角、反射層表面の投映像観察方向などが挙げられる。
【００４１】
選択反射の中心波長が異なるコレステリック液晶層の螺旋のセンスは全て同じであっても、異なるものが含まれていてもよいが、コレステリック液晶層の螺旋のセンスは全て同じであることが好ましい。
【００４２】
複数のコレステリック液晶層の積層の際は、別に作製したコレステリック液晶層を接着剤等を用いて積層してもよく、後述の方法で形成された先のコレステリック液晶層の表面に直接、重合性液晶化合物等を含む液晶組成物を塗布し、配向および固定の工程を繰り返してもよいが、後者が好ましい。先に形成されたコレステリック液晶層の表面に直接次のコレステリック液晶層を形成することにより、先に形成したコレステリック液晶層の空気界面側の液晶分子の配向方位と、その上に形成するコレステリック液晶層の下側の液晶分子の配向方位が一致し、コレステリック液晶層の積層体の偏光特性が良好となるからである。また、通常０．５〜１０μｍの膜厚で設けられる接着層を用いると、接着層の厚みムラに由来する干渉ムラが観測されることがあるため、接着層を用いないで積層されることが好ましいからである。
【００４３】
（コレステリック液晶相を固定した層の作製方法）
以下、コレステリック液晶層の作製材料および作製方法について説明する。
上記コレステリック液晶層の形成に用いる材料としては、重合性液晶化合物とキラル剤（光学活性化合物）とを含む液晶組成物などが挙げられる。必要に応じてさらに界面活性剤や重合開始剤などと混合して溶剤などに溶解した上記液晶組成物を、支持体、配向膜、下層となるコレステリック液晶層などに塗布し、コレステリック配向熟成後、液晶組成物の硬化により固定化してコレステリック液晶層を形成することができる。
【００４４】
（重合性液晶化合物）
本発明の投映像表示用部材は、反射層に円盤状液晶化合物を含む液晶組成物から形成されたコレステリック液晶層（本明細書において「ＤＬＣ」ということがある。）を含む。本発明者らは、コレステリック液晶層を反射層に使用した投映像表示用部材に、ｐ偏光を入射光として用いて画像を表示する際に、円盤状液晶化合物を含む液晶組成物から形成されたコレステリック液晶層を用いることで、高い光量で鮮明な投映像が得られることを見出した。また、負のＲｔｈを有するＤＬＣと正のＲｔｈを有するＣＬＣを組み合わせて用いることで、コレステリック液晶の複屈折を相殺されるため、色味バランスが取りやすく、位相差層のＲｅや軸方向の調整がしやすくなることもさらに見出した。
【００４５】
円盤状液晶化合物としては、例えば、特開２００７−１０８７３２号公報や特開２０１０−２４４０３８号公報に記載のものを好ましく用いることができる。
以下に、円盤状液晶化合物の好ましい例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４６】
【化１】
2016071078.tif 000003
【００４７】
本発明の投映像表示用部材は反射層に円盤状液晶化合物を含む液晶組成物から形成されたコレステリック液晶層とともに棒状液晶化合物を含む液晶組成物から形成されたコレステリック液晶層（本明細書において「ＣＬＣ」ということがある。）を含んでいてもよい。
【００４８】
本発明の投映像表示用部材の反射層は２層以上のコレステリック液晶層を含んでいてもよい。上述のように、フルカラーの投映像の表示が可能とするために、反射層として３種以上のコレステリック液晶層を含む構成とすることも好ましい。反射層が２層以上のコレステリック液晶層を含む場合の各層のＤＬＣおよびＣＬＣの選択は特に限定されず、全てがＤＬＣであってもよく、ＤＬＣおよびＣＬＣの組み合わせであってもよい。例えば、３層のコレステリック液晶層を含む反射層の場合、２層のＤＬＣと１層のＣＬＣとの組み合わせであってもよく、１層のＤＬＣと２層のＣＬＣとの組み合わせであってもよい。また、ＤＬＣおよびＣＬＣの組み合わせを用いる場合、ＤＬＣおよびＣＬＣのいずれが位相差層側にあってもよい。互いに異なる選択反射の中心波長を示す２層以上のコレステリック液晶層を含む反射層とする場合、いずれの波長域にＤＬＣを用いてもよい。
【００４９】
棒状重合性液晶化合物の例としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。
【００５０】
重合性液晶化合物は、重合性基を液晶化合物に導入することで得られる。重合性基の例には、不飽和重合性基、エポキシ基、およびアジリジニル基が含まれ、不飽和重合性基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基が特に好ましい。重合性基は種々の方法で、液晶化合物の分子中に導入できる。重合性液晶化合物が有する重合性基の個数は、好ましくは１〜６個、より好ましくは１〜３個である。重合性液晶化合物の例は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許第４６８３３２７号明細書、同５６２２６４８号明細書、同５７７０１０７号明細書、国際公開ＷＯ９５／２２５８６号公報、同９５／２４４５５号公報、同９７／００６００号公報、同９８／２３５８０号公報、同９８／５２９０５号公報、特開平１−２７２５５１号公報、同６−１６６１６号公報、同７−１１０４６９号公報、同１１−８００８１号公報、および特開２００１−３２８９７３号公報などに記載の化合物が含まれる。２種類以上の重合性液晶化合物を併用してもよい。２種類以上の重合性液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。
なお、低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。
【００５１】
また、液晶組成物中の重合性液晶化合物の添加量は、液晶組成物の固形分質量（溶媒を除いた質量）に対して、８０〜９９．９質量％であることが好ましく、８５〜９９．５質量％であることがより好ましく、９０〜９９質量％であることが特に好ましい。
【００５２】
（キラル剤：光学活性化合物）
キラル剤はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル化合物は、化合物によって誘起する螺旋のセンスまたは螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４−３項、ＴＮ、ＳＴＮ用カイラル剤、１９９頁、日本学術振興会第１４２委員会編、１９８９に記載）、イソソルビド、イソマンニド誘導体を用いることができる。
キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物あるいは面性不斉化合物もキラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が含まれる。キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤と液晶化合物とがいずれも重合性基を有する場合は、重合性キラル剤と重合性液晶化合物との重合反応により、重合性液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、キラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性キラル剤が有する重合性基は、重合性液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であることが好ましい。従って、キラル剤の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが特に好ましい。
また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
【００５３】
キラル剤が光異性化基を有する場合には、塗布、配向後に活性光線などのフォトマスク照射によって、発光波長に対応した所望の反射波長のパターンを形成することができるので好ましい。光異性化基としては、フォトクロッミック性を示す化合物の異性化部位、アゾ、アゾキシ、シンナモイル基が好ましい。具体的な化合物として、特開２００２−８０４７８号公報、特開２００２−８０８５１号公報、特開２００２−１７９６６８号公報、特開２００２−１７９６６９号公報、特開２００２−１７９６７０号公報、特開２００２−１７９６８１号公報、特開２００２−１７９６８２号公報、特開２００２−３３８５７５号公報、特開２００２−３３８６６８号公報、特開２００３−３１３１８９号公報、特開２００３−３１３２９２号公報に記載の化合物を用いることができる。
液晶組成物における、キラル剤の含有量は、重合性液晶性化合物量の０．０１モル％〜２００モル％が好ましく、１モル％〜３０モル％がより好ましい。
【００５４】
（重合開始剤）
液晶組成物は、重合開始剤を含有していることが好ましい。紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許第３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書記載）等が挙げられる。
液晶組成物中の光重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物の含有量に対して０．１〜２０質量％であることが好ましく、０．５質量％〜５質量％であることがさらに好ましい。
【００５５】
（架橋剤）
液晶組成物は、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、紫外線、熱、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の多官能アクリレート化合物；グリシジル（メタ）アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物；２，２−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス［３−（１−アジリジニル）プロピオネート］、４，４−ビス（エチレンイミノカルボニルアミノ）ジフェニルメタン等のアジリジン化合物；ヘキサメチレンジイソシアネート、ビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物；オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物；ビニ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メトキシシラン等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
架橋剤の含有量は、３質量％〜２０質量％が好ましく、５質量％〜１５質量％がより好ましい。架橋剤の含有量が、３質量％未満であると、架橋密度向上の効果が得られないことがあり、２０質量％を超えると、コレステリック液晶層の安定性を低下させてしまうことがある。
【００５６】
（配向制御剤）
液晶組成物中には、安定的にまたは迅速にプレーナー配向のコレステリック液晶層とするために寄与する配向制御剤を添加してもよい。配向制御剤の例としては特開２００７−２７２１８５号公報の段落〔００１８〕〜〔００４３〕等に記載のフッ素（メタ）アクリレート系ポリマー、特開２０１２−２０３２３７号公報の段落〔００３１〕〜〔００３４〕等に記載の式（Ｉ）〜（ＩＶ）で表される化合物などが挙げられる。
なお、配向制御剤としては１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５７】
液晶組成物中における、配向制御剤の添加量は、重合性液晶化合物の全質量に対して０．０１質量％〜１０質量％が好ましく、０．０１質量％〜５質量％がより好ましく、０．０２質量％〜１質量％が特に好ましい。
【００５８】
（その他の添加剤）
その他、液晶組成物は、塗膜の表面張力を調整し膜厚を均一にするための界面活性剤、および重合性モノマー等の種々の添加剤から選ばれる少なくとも１種を含有していてもよい。また、液晶組成物中には、必要に応じて、さらに重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、色材、金属酸化物微粒子等を、光学的性能を低下させない範囲で添加することができる。
【００５９】
コレステリック液晶層は、重合性液晶化合物および重合開始剤、更に必要に応じて添加されるキラル剤、界面活性剤等を溶媒に溶解させた液晶組成物を、支持体、配向層、または先に作製されたコレステリック液晶層等の上に塗布し、乾燥させて塗膜を得、この塗膜に活性光線を照射してコレステリック液晶性組成物を重合し、コレステリック規則性が固定化されたコレステリック液晶層を形成することができる。なお、複数のコレステリック液晶層からなる積層膜は、コレステリック液晶層の製造工程を繰り返し行うことにより形成することができる。
【００６０】
（溶媒）
液晶組成物の調製に使用する溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましく用いられる。
有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、エーテル類、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が特に好ましい。
【００６１】
（塗布、配向、重合）
支持体、配向膜、下層となるコレステリック液晶層などへの液晶組成物の塗布方法は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ワイヤーバーコーティング法、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法などが挙げられる。また、別途支持体上に塗設した液晶組成物を転写することによっても実施できる。塗布した液晶組成物を加熱することにより、液晶分子を配向させる。加熱温度は、２００℃以下が好ましく、１３０℃以下がより好ましい。この配向処理により、重合性液晶化合物が、フィルム面に対して実質的に垂直な方向に螺旋軸を有するようにねじれ配向している光学薄膜が得られる。
【００６２】
配向させた液晶化合物は、更に重合させ、液晶組成物を硬化することができる。重合は、熱重合、光照射による光重合のいずれでもよいが、光重合が好ましい。光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５０Ｊ／ｃｍ2が好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ2〜１，５００ｍＪ／ｃｍ2がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下または窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射紫外線波長は３５０ｎｍ〜４３０ｎｍが好ましい。重合反応率は安定性の観点から、高いほうが好ましく７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。重合反応率は、重合性の官能基の消費割合を、ＩＲ吸収スペクトルを用いて決定することができる。
【００６３】
［位相差層］
位相差層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、延伸されたポリカーボネートフィルム、延伸されたノルボルネン系ポリマーフィルム、炭酸ストロンチウムのような複屈折を有する無機粒子を含有して配向させた透明フィルム、液晶化合物を一軸配向させて配向固定したフィルム、支持体上に無機誘電体を斜め蒸着した薄膜などが挙げられる。
位相差層の厚さは、０．２μｍ〜３００μｍが好ましく、０．５μｍ〜１５０μｍがより好ましく、１μｍ〜８０μｍがさらに好ましい。
【００６４】
位相差層の正面位相差は、５０ｎｍ以上であればよく、好ましくは５０〜４００ｎｍの範囲で選択されていればよい。例えば、遅相軸方向に応じて、８０ｎｍ〜１８０ｎｍまたは２５０ｎｍ〜４００ｎｍであることが好ましく、９０ｎｍ〜１７０ｎｍまたは２５０ｎｍ〜３５０ｎｍ、１１０ｎｍ〜１５０ｎｍまたは２８０ｎｍ〜３３０ｎｍなどであってもよい。位相差層の遅相軸方向は、正面位相差、コレステリック液晶層の螺旋のセンス、および投映像表示システムとしての使用時の投映像表示のための入射光の入射方向に応じて決定することが好ましい。
【００６５】
［他の層］
本発明の投映像表示用部材はコレステリック液晶層および位相差層以外の他の層を含んでいてもよい。他の層はいずれも可視光領域で透明であることが好ましい。本明細書において可視光領域で透明であるとは、可視光の透過率が７０％以上であることをいう。
また、他の層はいずれも低複屈折性であることが好ましい。本明細書において低複屈折性であるとは、本発明の投映像表示用部材が反射を示す波長域において、正面位相差が１０ｎｍ以下であることを意味し、上記正面位相差は５ｎｍ以下であることが好ましい。さらに、他の層はいずれもコレステリック液晶層の平均屈折率（面内平均屈折率）との屈折率の差が小さいことが好ましい。他の層としては支持体、配向層、接着層、基材などが挙げられる。
【００６６】
（支持体）
投映像表示用部材は、コレステリック液晶層または位相差層の形成の際に基板となる支持体を含んでいてもよい。
【００６７】
支持体は特に限定されないコレステリック液晶層または位相差層の形成のために用いられる支持体は、コレステリック液晶層形成後に剥離される仮支持体であって、反射フィルムにおいては含まれていなくてもよい。支持体としてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、シリコーンなどのプラスチックフィルムが挙げられる。仮支持体としては、上記のプラスチックフィルムのほか、ガラスを用いてもよい。
支持体の膜厚としては、５μｍ〜１０００μｍ程度であればよく、好ましくは１０μｍ〜２５０μｍであり、より好ましくは１５μｍ〜９０μｍである。
【００６８】
（配向層）
投映像表示用部材は、コレステリック液晶層または位相差層の形成の際に液晶組成物が塗布される下層として、配向層を含んでいてもよい。
配向層は、ポリマーなどの有機化合物（ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、変性ポリアミドなどの樹脂）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、またはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例えば、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で、設けることができる。更に、電場の付与、磁場の付与または光照射により、配向機能が生じる配向層を用いてもよい。
特にポリマーからなる配向層はラビング処理を行ったうえで、ラビング処理面に液晶組成物を塗布することが好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙、布で一定方向に、数回擦ることにより実施することができる。
配向層を設けずに支持体表面、または支持体をラビング処理した表面に、液晶組成物を塗布してもよい。
仮支持体を用いて液晶層を形成する場合は、配向膜は仮支持体とともに剥離されて反射フィルムを構成する層とはならなくてもよい。
配向層の厚さは０．０１〜５μｍであることが好ましく、０．０５〜２μｍであることがさらに好ましい。
【００６９】
（接着層）
投映像表示用部材は、各層の接着のため、接着層を含んでいてもよい。接着層は、例えばコレステリック液晶層間、反射層と位相差層との間、コレステリック液晶層と支持体との間、反射層と中間膜シートとの間、位相差層と中間膜シートとの間等に設けられていればよい。
【００７０】
接着層は接着剤から形成されるものであればよい。
接着剤としては硬化方式の観点からホットメルトタイプ、熱硬化タイプ、光硬化タイプ、反応硬化タイプ、硬化の不要な感圧接着タイプがあり、それぞれ素材としてアクリレート系、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、エポキシ系、エポキシアクリレート系、ポリオレフィン系、変性オレフィン系、ポリプロピレン系、エチレンビニルアルコール系、塩化ビニル系、クロロプレンゴム系、シアノアクリレート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリスチレン系、ポリビニルブチラール系などの化合物を使用することができる。作業性、生産性の観点から、硬化方式として光硬化タイプが好ましく、光学的な透明性、耐熱性の観点から、素材はアクリルレート系、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系などを使用することが好ましい。
接着層の膜厚は０．５〜１０μｍ、好ましくは１〜５μｍであればよい。反射フィルムの色ムラ等を軽減するため均一な膜厚で設けられることが好ましい。
【００７１】
（基材）
投映像表示用部材は、基材を含んでいてもよい。基材は、コレステリック液晶層の形成の際に用いられる支持体と同一であってもよく、支持体とは別に設けられるものであってもよい。
車両のフロントガラス等の他の物品が基材として機能していてもよい。また、投映像表示用部材がウインドシールドガラスである場合、ウインドシールドガラス形成に用いられるガラス板が基材として機能していてもよい。基材は反射層からみて、位相差層側にあってもよく、その反対側にあってもよく、双方にあってもよいが、少なくとも位相差層側にあることが好ましい。すなわち、本発明の投映像表示用部材は、反射層、位相差層、基材をこの順で含む構成を有することが好ましい。
【００７２】
基材としては、上記の支持体の例として挙げたものと同様の材料を使用することができる。また、基材の膜厚としては、上記の支持体と同様の膜厚であってもよいが、１０００μｍより大きくてもよく、１０ｍｍ以上であってもよい。また、２００ｍｍ以下、１００ｍｍ以下、８０ｍｍ以下、６０ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、４０ｍｍ以下、３０ｍｍ以下、２０ｍｍ以下などであればよい。
本発明の投映像表示用部材においては、基材の片面にコレステリック液晶層が設けられていればよく、他方の面にはコレステリック液晶層が設けられていないことが好ましい。
【００７３】
コレステリック液晶層が設けられた基材の面と反対側の基材の面またはその面に設けられた他の層の空気面での界面反射により、コレステリック液晶層が設けられた面での投映像の視認において、二重像が観察されることがある。このような現象を防止するため、反対側の基材の面に、反射防止層を設けてもよい。
【００７４】
基材は可視光領域で透明で低複屈折性であることが好ましい。
可視光領域で透明で低複屈折性の基材の例としては、無機ガラスや高分子樹脂が挙げられる。低複屈折性の高分子樹脂としては、複屈折が像形成の障害や信号ノイズの元となる光ディスク基板、ピックアップレンズ、カメラや顕微鏡やビデオカメラのレンズ、液晶ディスプレイ用基板、プリズム、光インターコネクション部品、光ファイバー、液晶表示用導光板  レーザービームプリンターやプロジェクターやファクシミリ用のレンズ、フレネルレンズ、コンタクトレンズ、偏光板保護膜、マイクロレンズアレイなどに用いられている低複屈折率有機素材を同様に用いることができる。
本目的に使用できる高分子樹脂素材の具体例としては、アクリル樹脂（ポリメチル（メタ）アクリレートなどのアクリル酸エステル類など）、ポリカーボネート、シクロペンタジエン系ポリオレフィンやノルボルネン系ポリオレフィンなどの環状ポリオレフィン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、ポリスチレンなどの芳香族ビニルポリマー類、ポリアリレート、セルロースアシレートを挙げることができる。
【００７５】
［反射層に対して視認側にある層］
一般的に、投映像表示用部材において、投映光を反射する層からの反射光による像と、投映像表示用部材の光入射側から見て手前の面または裏側面からの反射光による像が重なることによって二重像（または多重像）の問題が生じている。本発明の投映像表示用部材においては、反射層中のコレステリック液晶層を透過する光は上記コレステリック液晶層を反射する円偏光と逆のセンスの円偏光となっており、裏側面からの反射光は、反射層より裏側面側にある層が低複屈折性である場合は、通常上記コレステリック液晶層を反射する円偏光が大部分となるため顕著な二重像を生じさせなくい。特に投映光として偏光を利用することにより投映光の大部分が反射層で反射されるように構成できる。一方で、手前の面からの反射光は顕著な二重像を生じさせ得る。特にコレステリック液晶層の重心から投映像表示用部材の光入射側から見て手前の面までの距離が一定値以上であると二重像が顕著になり得る。具体的には、本発明の投映像表示用部材の構造において、反射層より位相差層側にある層の厚みの総計（反射層の厚みを含まず、位相差層の厚みを含む）、すなわち、反射層の位相差層側の最外面から、反射層に対して位相差層側の投映像表示用部材の最外面までの距離、が０．５ｍｍ以上となると二重像が顕著になり得、１ｍｍ以上でより顕著となり得、１.５ｍｍ以上でより顕著となり得, ２.０ｍｍ以上で特に顕著になり得る。反射層より視認側にある層としては、位相差層のほか、支持体、中間膜シート、第二のガラス板などの基材などが挙げられる。
しかし、本発明の投映像表示用部材は後述のようにｐ偏光を利用した投映像表示において、反射層より視認側にある層の厚みの総計が上記のようである場合でも、顕著な二重像なしに投映像を視認することができる。
【００７６】
［コンバイナ］
本発明の投映像表示用部材は、ヘッドアップディスプレイシステムのコンバイナとして用いることができる。ヘッドアップディスプレイシステムにおいて、コンバイナは、プロジェクターから投映された画像を視認可能に表示することができるとともに、画像が表示されている同じ面側からコンバイナを観察したときに、反対の面側にある情報または風景を同時に観察することができる光学部材を意味する。すなわち、コンバイナは、外界光と映像光を重ねあわせて表示する光路コンバイナとしての機能を有する。別の観点からは、コンバイナは反射光からなる像と、透過光からなる像を合わせて表示するハーフミラーとしての機能を有する。
【００７７】
［ウインドシールドガラス］
本発明の投映像表示用部材はウインドシールドガラスであってもよい。言い換えるとウインドシールドガラスの少なくとも一部が投映像表示可能になっている構成を有するものであってもよい。ウインドシールドガラスの少なくとも一部が上記コンバイナとしての機能を有していてもよい。本明細書において、ウインドシールドガラスは、車、電車などの車両、飛行機、船、遊具などの乗り物一般の窓ガラスを意味する。ウインドシールドガラスは乗り物の進行方向にあるフロントガラスであることが好ましい。ウインドシールドガラスは車両のフロントガラスであることが好ましい。
【００７８】
ウインドシールドガラスは、平面状であればよい。ウインドシールドガラスは、適用される乗り物への組み込み用に成形されていてもよく、例えば、曲面を有していてもよい。適用される乗り物用に成形されたウインドシールドガラスにおいては、通常使用時に上（鉛直上）となる方向や観察者側となる面が特定できる。ウインドシールドガラスは、乗り物での使用時に観察者側（通常乗り物内側）となる側から、位相差層、反射層の順となるように、構成されていればよい。本明細書においては、ウインドシールドガラスにおいて、観察者側からより遠い位置にあるガラス板を第一のガラス板（第一の基材）といい、より近い位置にあるガラス板を第二のガラス板（第二の基材）ということがある。
【００７９】
（合わせガラス）
ウインドシールドガラスは、合わせガラスの構成を有することが好ましい。すなわち、２枚のガラス板が中間層を介して接着している構造を有することが好ましい。
ガラス板としては、ウインドシールドガラスに一般的に用いられるガラス板を利用することができる。ガラス板の厚みについては特に制限はないが、０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度であればよく、１ｍｍ〜３ｍｍが好ましく、２．０〜２．３ｍｍがより好ましい。
【００８０】
ウインドシールドガラスは、公知の合わせガラス作製方法を用いて製造することができる。一般的には、合わせガラス用の中間膜シートを２枚のガラス板に挟んだ後、加熱処理と加圧処理（ゴムローラーによる処理等）とを数回繰り返し、最後にオートクレーブ等を利用して加圧条件下での加熱処理を行う方法により製造することができる。
反射層および位相差層は、反射層および位相差層を含む反射フィルムとして形成されウインドシールドガラスの中間層に設けられていることが好ましい。
反射層および位相差層は、それぞれ別々に作製され、互いに接着されて反射フィルムとなっていてもよく、反射層（コレステリック液晶層）の上に位相差層を形成してもよく、位相差層の上に反射層（コレステリック液晶層）を形成してもよい。
反射フィルムは、反射層および位相差層の他に、配向層、支持体、接着層などの層を含んでいてもよい。
【００８１】
合わせガラスの構成を有するウインドシールドガラスは、反射層および位相差層を含む反射フィルムをガラス板表面に形成したあと通常の合わせガラス作製工程を経て形成されていてもよく、上記反射フィルムを含む合わせガラス用積層中間膜シートを中間膜シートとして用いて、上記の加熱処理と加圧処理とが行われて形成されていてもよい。反射フィルムをガラス板表面に形成する場合、反射フィルムを形成するガラス板は、第一のガラス板であってもよく第二のガラス板であってもよい。このとき、反射フィルムは例えばガラス板に接着剤で貼合されていればよい。
【００８２】
（中間膜シート）
上記反射フィルムを含まない中間膜シートを用いる場合の中間膜シートとしては、公知のいずれの中間膜シートを用いてもよい。たとえば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体および塩素含有樹脂の群から選ばれる樹脂を含む樹脂膜を用いることができる。上記樹脂は、中間膜シートの主成分であることが好ましい。なお、主成分であるとは、中間膜シートの５０質量％以上の割合を占める成分のことをいう。
【００８３】
上記の樹脂のうち、ポリビニルブチラールまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体であることが好ましく、ポリビニルブチラールがより好ましい。樹脂は、合成樹脂であることが好ましい。
ポリビニルブチラールは、ポリビニルアルコールをブチルアルデヒドによりアセタール化して得ることができる。上記ポリビニルブチラールのアセタール化度の好ましい下限は４０％、好ましい上限は８５％であり、より好ましい下限は６０％、より好ましい上限は７５％である。
【００８４】
上記ポリビニルブチラールは、ポリビニルアルコールをブチルアルデヒドによりアセタール化することにより調製することができる。ポリビニルアルコールは、通常、ポリ酢酸ビニルを鹸化することにより得られ、鹸化度８０〜９９．８モル％のポリビニルアルコールが一般的に用いられる。
また、上記ポリビニルアルコールの重合度の好ましい下限は２００、好ましい上限は３０００である。２００未満であると、得られる合わせガラスの耐貫通性が低下することがあり、３０００を超えると、樹脂膜の成形性が悪くなり、しかも樹脂膜の剛性が大きくなり過ぎ、加工性が悪くなることがある。より好ましい下限は５００、より好ましい上限は２０００である。
【００８５】
（合わせガラス用積層中間膜シート）
反射層および位相差層を含む合わせガラス用積層中間膜シートは、上記反射フィルムを上記中間膜シートの表面に貼合して形成することができる。または、上記反射フィルムを２枚の上記中間膜シートに挟んで形成することもできる。２枚の中間膜シートは同一であってもよく異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
反射フィルムと中間膜シートとの貼合には、公知の貼合方法を用いることができるが、ラミネート処理を用いることが好ましい。積層体と中間膜シートとが加工後に剥離してしまわないように、ラミネート処理を実施する場合には、ある程度の加熱及び加圧条件下にて実施することが好ましい。
ラミネートを安定的に行なうには、中間膜シートの接着する側の膜面温度が５０〜１３０℃であることが好ましく、７０〜１００℃であることがより好ましい。
ラミネート時には加圧することが好ましい。加圧条件は、２．０ｋｇ／ｃｍ2未満であることが好ましく、０．５〜１．８ｋｇ／ｃｍ2の範囲であることがより好ましく、０．５〜１．５ｋｇ／ｃｍ2の範囲であることがさらに好ましい。
【００８６】
また、ラミネートと同時に、又はその直後、もしくはその直前に、反射フィルムが含んでいてもよい支持体を支持体から剥離してもよい。即ち、ラミネート後に得られる積層中間膜シートには、基板が無くてもよい。
合わせガラス用積層中間膜シートの製造方法の一例は、
（１）第１の中間膜シートの表面に反射フィルムを貼合して第１の積層体を得る第１の工程、及び、
（２）第１の積層体中の反射フィルムの第１の中間膜シートが貼合されている面とは反対の面に、第２の中間膜シートを貼合する第２の工程、を含み、
第１の工程において、赤外光反射板と第１の中間膜シートとを貼合するとともに、基板を剥離し、第２の工程において、第２の中間膜シートを、基板を剥離した面に貼合する、合わせガラス用積層中間膜シートの製造方法である。
この方法により、基板を含まない、合わせガラス用積層中間膜シートを製造することができ、合わせガラス用積層中間膜シートを用いることで、基板を含まない、赤外反射性合わせガラスを容易に作製することができる。破損等無く、安定的に基板を剥離するためには、コレステリック液晶相の光反射層から基板を剥離する際の基板の温度が４０℃以上であることが好ましく、４０〜６０℃であることがより好ましい。
【００８７】
（コンバイナ機能を有する部位の位置）
ウインドシールドガラスにおいて、コンバイナ機能を有する部位、例えば、反射層および位相差層含む反射フィルムは、いずれの位置に設けてもよいが、ヘッドアップディスプレイシステムとしての使用時に、観察者（例えば運転者）から視認しやすい位置に虚像が示されるように設けられていることが好ましい。例えば適用される乗り物の運転席の位置とプロジェクターを設置する位置との関係からコンバイナ機能を有する部位を設ける位置を決定すればよい。
【００８８】
＜投映像表示システム＞
投映像表示用部材はプロジェクター等の投映光を出射する手段と組み合わせて用い、投映像を表示するために用いることができる。すなわち、本発明の投映像表示用部材は投映像表示システムの構成部材として用いることができる。投映像表示システムは、例えば、投映像表示装置であればよく、投映像表示用部材および投映光を出射する手段が一体となったものであってもよく、投映像表示用部材および投映光を出射する手段の組み合わせとして使用されるものであってもよい。
。
本明細書において、投映像とは、周囲風景ではない、使用するプロジェクターからの光の投射に基づく映像を意味する。投映像は単一色の映像であってもよく、多色またはフルカラーの映像であってもよい。投映像は投映像表示用部材の反射光によるものであればよい。投映像表示用部材がコンバイナ機能を有する部位を含む場合投映像は、観察者から見て投映像表示用部材のコンバイナ機能を有する部位の先に浮かび上がって見える虚像として観測されていればよい。
【００８９】
投映像表示の際の投映光（入射光）は入射面に平行な方向に振動するｐ偏光であることが好ましい。ｐ偏光は電気ベクトルの振動面が入射面に平行である。入射光は、反射層に対して位相差層側から入射させ位相差層を経由して反射層に入射させればよい。すなわち、反射層に対して位相差層を入射光側に配置すればよい。また、入射光は、投映像表示用部材の法線に対し４５°〜７０°の斜め入射角度で入射させることが好ましい。屈折率１．５１程度のガラスと屈折率１の空気との界面のブリュースター角は約５６°であり、上記の角度の範囲でｐ偏光を入射させることにより、投映像表示のための入射光の反射層に対して位相差層表面からの反射光が少なく、二重像の影響が小さい画像表示が可能である。上記角度は５０°〜６５°であることも好ましい。このとき、投映像の観察を入射光平面において、反射層に対して位相差層の法線に対し、入射光とは反対側において４５°〜７０°、好ましくは５０°〜６５°の角度で行うことができる構成であればよい。
【００９０】
入射光は、投映像表示用部材の上下左右等、いずれの方向から入射してもよく、観測者の方向と対応させて、決定すればよい。例えば使用時の下方向から上記のような斜め入射角度で入射していればよい。
【００９１】
本発明の投映像表示用部材は、円盤状液晶化合物を含む液晶組成物から形成されたコレステリック液晶層を用いるとともに、位相差層の遅相軸方向や正面位相差を調整して用いることで、ｐ偏光を入射光として用いて画像を表示する際に、高い光量で鮮明な投映像を得ることができる。また、投映像表示用部材中の位相差層の正面位相差が８０ｎｍ〜１８０ｎｍである場合は、遅相軸方向は、入射ｐ偏光の入射面と位相差層と交線上で、光の出射方向（進行方向）を０°（すなわち、光の入射方向が＋１８０°かつ−１８０°となる）として＋１１０°〜＋１６０°、または−１１０°〜−１６０°の範囲にあることが好ましい。投映像表示用部材中の位相差層の正面位相差が２５０ｎｍ〜４００ｎｍ、好ましくは２５０ｎｍ〜３５０ｎｍである場合は、遅相軸方向は、入射ｐ偏光の入射面と位相差層との交線上で、光の出射方向（進行方向）を０度として(図６参照)＋２０°〜＋７０°、または−２０°〜−７０°の範囲にあることが好ましい。
【００９２】
投映像表示用部材においては、製造時に既に使用時に上（鉛直上）となる方向や観察者側となる面が特定できる場合がある。例えば、適用される乗り物用に成形されたウインドシールドガラスにおいては、通常使用時に上（鉛直上）となる方向や観察者側となる面が特定できる。このような場合で、投映像表示用部材の鉛直下方向から入射ｐ偏光を入射させる構成が意図されているときは、上記の観点から、以下の正面位相差と遅相軸方向の組み合わせであることが好ましい：
位相差層の正面位相差が８０ｎｍ〜１８０ｎｍであるとき、遅相軸方向は、投映像表示用部材の使用時の鉛直上方向に対して＋１１０°〜＋１６０°または−１１０°〜−１６０°の範囲；
位相差層の正面位相差が２５０ｎｍ〜４００ｎｍ、好ましくは２５０ｎｍ〜３５０ｎｍであるとき、遅相軸方向は、投映像表示用部材の使用時の鉛直上方向に対して＋２０°〜＋７０°または−２０°〜−７０°の範囲。
【００９３】
なお、遅相軸について、上記で＋と−が定義されているが、これは観察位置を固定したときの時計回り方向と反時計回り方向を意味する。好ましい方向は投映像表示用部材のコレステリック液晶層の螺旋のセンスに依存する。例えば、投映像表示用部材に含まれる全てのコレステリック液晶層の螺旋のセンスが右である場合、遅相軸方向は、反射層に対して位相差層側から見て時計回りに１１０°〜１６０°または２０°〜７０°であることが好ましい。投映像表示用部材に含まれる全てのコレステリック液晶層の螺旋のセンスが左である場合、遅相軸方向は、反射層に対して位相差層側から見て反時計回りに１１０°〜１６０°または２０°〜７０°であることが好ましい。
【００９４】
本発明の投映像表示用部材を用いることにより、ＲＧＢ各色の反射率と白色度（色味バランス）が良好である投映像表示システムを提供することができる。そのメカニズムをポアンカレ球を用いて以下に説明する。
図１は後述の実施例１の投映像表示用部材を用いた投映像表示システムでの入射光の偏光状態の変化を示す図である。図１はポアンカレ球をＳ３軸方向から見たときの図であり、各界面における偏光状態を表す。
まず、表示装置からＲＧＢ各色のＰ偏光が出射される。このときのＲＧＢ各色の光の偏光状態は「１」の状態である。
なお、本明細書において、赤色光をＲ、緑色光をＧ、青色光をＢで示すことがある。また、コレステリック液晶層を3層含む投映像表示用部材のそれぞれのコレステリック液晶層につき、位相差層側から順番にＣｈｒ１層、Ｃｈｒ２層、Ｃｈｒ３層として示すことがある。
【００９５】
Ｃｈｒ１層では赤色光が反射されるが、このとき赤色光が右円偏光である場合、すなわち赤色光の偏光状態がＳ３軸上にある場合が最も効率的に反射されることになる。ここで、赤色光は位相差層（負のＡプレートである）を透過後、「２」Ｒの状態になるため、Ｃｈｒ１層に入射する際に右偏光に近い（Ｓ３軸に近い）偏光状態となっており、高い反射率で反射される。
Ｃｈｒ２層では青色光が反射されるが、このとき青色光が右円偏光である場合、すなわち青色光の偏光状態がＳ３軸上にある場合が最も効率的に反射されることになる。ここで、青色光は位相差層を透過後、「２」Ｂの状態になり、さらにＣｈｒ１層を透過後、「３」Ｂの状態になるため、Ｃｈｒ２層に入射する際に右偏光に近い（Ｓ３軸に近い）偏光状態となっており、高い反射率で反射される。
Ｃｈｒ３層では緑色光が反射されるが、このとき緑色光が右円偏光である場合、すなわち緑色光の偏光状態がＳ３軸上にある場合が最も効率的に反射されることになる。ここで、緑色光は位相差層を透過後、「２」Ｇの状態になり、さらにＣｈｒ１層を透過後、「３」Ｇの状態になり、さらにＣｈｒ２層を透過後、「４」Ｇの状態になるため、Ｃｈｒ３層に入射する際に右偏光に近い（Ｓ３軸に近い）偏光状態となっており、高い反射率で反射される。
以上より、実施例１の構成は、ＲＧＢ各色ともに高い反射率で光が反射されるため、輝度が高く、白色度（色味バランス）も良くなっていることが説明される。他の実施例についても同様に説明することができる。
【００９６】
図２は後述の比較例１の投映像表示用部材での入射光の偏光状態の変化を示す図である。図２より、青色光と緑色光が右偏光に遠い（Ｓ３軸に遠い）偏光状態となっていることが分かる。
図３に示す実施例７では、赤色光が右偏光に少し遠い（Ｓ３軸に少し遠い）偏光状態となっていることが分かる。
【００９７】
反射層に３つの異なる選択反射中心波長を有するコレステリック液晶を用いた構成を例にとると、反射中心波長の配置（６通り）および棒状液晶化合物と円盤状液晶化合物の配置（８通り）の組み合わせ、および位相差層のＲｅ、Ｒｔｈ、遅相軸を変更した場合にも、上記実施例および比較例の投映像表示用部材を用いた投映像表示システムの例と同様に、ポアンカレ球上での入射光の偏光状態を考えることで輝度と白色度（色味バランス）の優劣をつけることができる。
【００９８】
［ヘッドアップディスプレイシステム］
投映像表示システムの好適な例として、ヘッドアップディスプレイシステムを挙げることができる。
ウインドシールドガラスを投映像表示用部材として用いたヘッドアップディスプレイシステムについては、特開平２−１４１７２０号公報、特開平１０−９６８７４号公報、特開２００３−９８４７０号公報、米国特許明細書第５０１３１３４号、特表２００６−５１２６２２号公報などを参照することができる。
【００９９】
［プロジェクター］
本明細書において、「プロジェクター」は「光または画像を投映する装置」であり、「描画した画像を投射する装置」を含む。ヘッドアップディスプレイシステムにおいて、プロジェクターは、描画デバイスを含み、小型の中間像スクリーンに描画された画像（実像）をコンバイナにより虚像として反射表示するものが好ましい。
プロジェクターの描画デバイスとしては、特に限定されず、画像を投射する機能を有するものであれば特に限定されない。プロジェクターの例としては、液晶プロジェクター、ＤＭＤ（Digital Micromirror device）を用いたＤＬＰ（Digital Light Processing）プロジェクター、ＧＬＶ(Grating Light Valve)プロジェクター、ＬＣＯＳ(Liquid Crystal on Silicon)プロジェクター、ＣＲＴプロジェクターなどが挙げられる。ＤＬＰプロジェクターおよびＧＬＶ(Grating Light Valve)プロジェクターはＭＥＭＳ（Microelectromechanical systems）を用いたものであってもよい。
プロジェクターの光源としてはレーザー光源、ＬＥＤ、放電管などを用いることができる。プロジェクターは描画デバイスで形成された投映光の光路を調整する反射鏡などを含んでいてもよい。
上述のように、投映像表示用部材にはｐ偏光を入射させて投映像を形成することが好ましい。プロジェクターの出射光が直線偏光ではない場合は、直線偏光フィルムをプロジェクターの出射光側に配して用いてもよく、プロジェクターから投映像表示用部材までの光路で直線偏光とされていてもよい。投映像表示用部材への入射面に平行な方向に振動するｐ偏光となるように入射させる。
【０１００】
本発明の投映像表示用部材は、特に、発光波長が可視光領域において連続的でないレーザーやＬＥＤ、ＯＬＥＤなどを光源に用いたプロジェクターと組み合わせて用いるヘッドアップディスプレイシステムに有用である。各発光波長に合わせて、コレステリック液晶層の選択反射の中心波長を調整できるからである。また、ＬＣＤ（液晶表示装置）やＯＬＥＤなど表示光が偏光しているディスプレイの投映に用いることもできる。
【実施例】
【０１０１】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。
【０１０２】
（第１コレステリック液晶層の形成）
仮支持体としてＰＥＴフィルム（富士フイルム（株）製、膜厚７５μｍ）を準備し、連続的にラビング処理を施した。ラビング処理の方向は、フィルム長手方向と平行とした。
下記の組成の組成物を、乾燥膜厚が３．５μｍになるように濃度を調整してメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解し塗布液を調製した。この塗布液を上記のラビングを施した仮支持体上にバー塗布して、８５℃で１分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。その後、この塗布膜を５５℃に保持し、これにメタルハライドランプを用いて３００ｍＪ／ｃｍ2で紫外線照射して第１コレステリック液晶層（ＣＬＣ）を形成した。
【０１０３】
（第１コレステリック液晶層形成用組成物の組成）
・棒状液晶化合物１                                ８３質量部
・棒状化合物１８−１                              １５質量部
・棒状化合物１８−２                                ２質量部
・フッ素系水平配向剤１                        ０．０５質量部
・フッ素系水平配向剤２                        ０．０１質量部
・右旋回性キラル剤ＬＣ７５６（ＢＡＳＦ社製）
反射中心波長となる量（略６．７質量部）
・多官能モノマーＡ−ＴＭＭＴ（新中村化学工業（株）社製）
１質量部
・重合開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９（ＢＡＳＦ社製）  ３質量部
【０１０４】
【化２】
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【０１０５】
（第２コレステリック液晶層の形成）
乾燥膜厚を３．５μｍから４．１μｍに、右旋回性キラル剤ＬＣ７５６（ＢＡＳＦ社製）の使用量を略６．７質量部から略４．８質量部に変更した以外は、上記（第１コレステリック液晶層の形成）と同様の手順に従って、第２コレステリック液晶層（ＣＬＣ）の形成を行った。
【０１０６】
（第３コレステリック液晶層の形成）
乾燥膜厚を３．５μｍから４．９μｍに、右旋回性キラル剤ＬＣ７５６（ＢＡＳＦ社製）の使用量を略６．７質量部から略３．５質量部に変更した以外は、上記（第１コレステリック液晶層の形成）と同様の手順に従って、第３コレステリック液晶層（ＣＬＣ）の形成を行った。
【０１０７】
（第４コレステリック液晶層の形成）
まず、配向層としてサンエバーＳＥ−１３０（日産化学社製）をＮ−メチルピロリドンに溶解後に乾燥膜厚が０．５μｍになるように濃度調整してガラス板上にバー塗布し、その後１００℃で５分間加熱し、２５０℃で１時間加熱した。さらにこの表面をラビング処理して配向層を形成した。
続いて下記の組成の溶質を、乾燥膜厚が３．４μｍになるように濃度を調整してＭＥＫに溶解し、円盤状液晶化合物を含む第４コレステリック液晶層形成用の塗布液を調製した。この塗布液を上記の配向層上にバー塗布して、溶媒を７０℃、２分間保持して溶媒を気化させた後に１００℃で４分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。
その後この塗布膜を５５℃に保持し、これに窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて紫外線照射して、第４コレステリック液晶層（ＤＬＣ）を形成した。
【０１０８】
（第４コレステリック液晶層形成用の塗布液の溶質組成）
円盤状液晶化合物（化合物１０１）                ５６質量部
円盤状液晶化合物（化合物１０２）                １４質量部
配向助剤（化合物４）                              １質量部
配向助剤（化合物５）                              １質量部
重合開始剤（化合物６）                            ３質量部
キラル剤（化合物１０３）                      ４．６質量部
【０１０９】
【化３】
2016071078.tif 000005
【０１１０】
（第５コレステリック液晶層の形成）
乾燥膜厚を３．４μｍから４．０μｍに、キラル剤（化合物１０３）の使用量を略４．６質量部から略３．３質量部に変更した以外は、上記（第４コレステリック液晶層の形成）と同様の手順に従って、第５コレステリック液晶層（ＤＬＣ）の形成を行った。
【０１１１】
（第６コレステリック液晶層の形成）
乾燥膜厚を３．４μｍから４．８μｍに、キラル剤（化合物１０３）の使用量を略４．６質量部から略２．３質量部に変更した以外は、上記（第４コレステリック液晶層の形成）と同様の手順に従って、第６コレステリック液晶層（ＤＬＣ）の形成を行った。
【０１１２】
（第１位相差層の作製）
＜支持体の準備＞
支持体（仮支持体）としてＴＤ８０ＵＬ（富士フイルム（株）製）を用いた。
＜配向層の形成＞
上記準備した支持体の表面に、鹸化処理を施すことなく、直接、下記の組成の配向膜塗布液を＃１４のワイヤーバーで連続的に塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに１００℃の温風で１２０秒乾燥し、配向膜を形成した。
配向膜形成用塗布液の組成
下記の変性ポリビニルアルコール                          １０質量部
水                                                    ３７１質量部
メタノール                                            １１９質量部
グルタルアルデヒド                                    ０．５質量部
【０１１３】
【化４】
2016071078.tif 000006
【０１１４】
＜位相差層の形成＞
続いて下記の組成の溶質を、乾燥膜厚１．１μｍになるように濃度を調製してＭＥＫに溶解し、塗布液を調製した。この塗布液を上記の配向層上にバー塗布して、溶媒を８５℃、２分間保持して溶媒を気化させた後に１００℃で４分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。なお、円盤状化合物は支持体平面に対して垂直配向していた。
その後この塗布膜を８０℃に保持し、これに窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて紫外線照射して第１位相差層を形成した。自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定したところ、波長５５０ｎｍにおいてＲｅが１４０ｎｍ、Ｒｔｈが−７０ｎｍであった。
【０１１５】
（第１位相差層形成用の塗布液の溶質組成）
円盤状液晶化合物（化合物１０１）      ３５質量部
円盤状液晶化合物（化合物１０２）      ３５質量部
配向助剤（化合物４）                    １質量部
配向助剤（化合物５）                    １質量部
重合開始剤（化合物６）                  ３質量部
【０１１６】
（第２位相差層の作製）
相差層形成用の塗布液を乾燥膜厚２．３μｍになるようにした以外は第１位相差層と同様の手順で第２位相差層を形成した。第２位相差層は、Ｒｅが３００ｎｍ、Ｒｔｈが−１５０ｎｍであった。
【０１１７】
（第３位相差層の作製）
＜支持体の準備＞
支持体としてＴＤ８０ＵＬ（富士フイルム（株）製）を用いた。
＜配向膜の形成＞
上記準備した支持体の表面に、鹸化処理を施すことなく、直接、下記の組成の配向膜塗布液を＃１４のワイヤーバーで連続的に塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに１００℃の温風で１２０秒乾燥し、配向膜を形成した。
配向膜形成用塗布液の組成
上記の変性ポリビニルアルコール                            １０質量部
水                                                    ３７１質量部
メタノール                                            １１９質量部
グルタルアルデヒド                                    ０．５質量部
【０１１８】
＜位相差層の形成＞
下記光学異方性層用塗布液Ａを、バーコーターを用いて塗布した。次いで、膜面温度６０℃で３０秒間加熱熟成し、その後ただちに、膜面温度６０℃空気下にて空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、２９０ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、その配向状態を固定化することにより第一光学補償膜の位相差層を形成した。形成された第３位相差層は、棒状液晶が水平配向しており、遅相軸方向はラビング方向に平行、すなわち、遅相軸方向が偏光子の吸収軸方向に対して直交していた。このとき、位相差層の厚みは１．３μｍであった。自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定したところ、波長５５０ｎｍにおいてＲｅが１３５ｎｍ、Ｒｔｈが６６ｎｍであった。
【０１１９】
──────────────────────────────────
位相差層用塗布液Ａの組成
──────────────────────────────────
棒状液晶化合物１                                          ８０質量部
棒状液晶化合物２                                          ２０質量部
光重合開始剤                                            ３．０質量部
（イルガキュア９０７、ＢＡＳＦ社製）
増感剤（カヤキュア−ＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）        １．０質量部
含フッ素化合物Ａ                                        ０．８質量部
メチルエチルケトン                                      ２３４質量部
──────────────────────────────────
【０１２０】
【化５】
2016071078.tif 000007
【０１２１】
（第４位相差層の作製）
厚み２．６μｍになるようにした以外は第３位相差層と同様の手順で第４位相差層を形成した。第４位相差層は、Ｒｅが３００ｎｍ、Ｒｔｈが１５０ｎｍであった。
【０１２２】
（第５位相差層の作製）
厚み０．９μｍになるようにした以外は第３位相差層と同様の手順で第５位相差層を形成した。第５位相差層は、
Ｒｅが１００ｎｍ、Ｒｔｈが５０ｎｍであった。
【０１２３】
（第６位相差層の作製）
１．セルロースアシレートの合成
特開２００８−１６３１９３号公報［０１２１］中に記載の酢酸セルロースのケン化、及び同公報の［０１２４］中に記載の酢酸セルロースの芳香族アシル化の方法に従って、アセチル基の置換度が０．６、ベンゾイル基の置換度が０．９、総置換度が１．５のセルロースアシレートを合成した。
【０１２４】
２．セルロースアシレートフィルムの製造
（１）セルロースアシレート溶液の調製
上記で合成したセルロースアシレートの溶液を、以下に従って調製した。
＜セルロースアシレート溶液の調製＞
下記の原料をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、溶解し、セルロースアシレート溶液を有する溶液を調製した。
セルロースアシレート                                  １００質量部
ジクロロメタン                                        ４６２質量部
【０１２５】
（２）セルロースアシレートフィルムの製造
上記で調製したセルロースアシレート溶液を、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量が１５質量％のフィルムを、ガラス転移温度−５℃の温度で、延伸倍率４５％で、固定端一軸延伸して、膜厚５０μｍのセルロースアシレートフィルムを作製し、第６位相差層とした。自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定したところ、波長５５０ｎｍにおいてＲｅが１５１ｎｍ、Ｒｔｈが１２ｎｍであった。
【０１２６】
（実施例１の投映像表示用部材の形成）
縦４０ｃｍ横２５ｃｍ厚さ２ｍｍのガラス板に、同じ形状にカッティングした第１位相差層をアクリル系接着剤を用いて貼り合わせた後に仮支持体（ＴＤ８０ＵＬ）を剥離し、さらにその上に第６コレステリック液晶層をアクリル系接着剤を用いて貼り合わせた後に仮支持体（ＰＥＴフィルム）を剥離し、さらにその上に第１コレステリック液晶層をアクリル系接着剤を用いて貼り合わせた後に仮支持体（ＰＥＴフィルム）を剥離し、さらにその上に第２コレステリック液晶層をアクリル系接着剤を用いて貼り合わせた後に仮支持体（ＰＥＴフィルム）を剥離し、投映像表示用部材を形成した。なお、第１位相差層の遅相軸は図４に示すように、厚さ２ｍｍのガラス側から見てガラス短辺と平行な方向を０度とし、ここから時計回りに１２０度方向になるように貼合した。
【０１２７】
（実施例２〜７および比較例１〜２の投映像表示用部材の形成）
表に記載の位相差層、コレステリック液晶層をそれぞれ用い、実施例１と同様の方法で実施例２〜７および比較例１〜２の投映像表示用部材を形成した。
なお、実施例２に使用の第６位相差層のみ仮支持体上には形成していないため、仮支持体を剥離することなく、そのまま使用した。
【０１２８】
（投映像表示用部材の光透過率評価用サンプルの形成）
投映像表示用部材の形成で用いたガラス板、位相差層、コレステリック液晶層のサイズを４ｃｍ×４ｃｍに変更して、投映像表示用部材の形成と同様の方法で、実施例、比較例、参考例の光透過率評価用のサンプルを形成した。
【０１２９】
（実施例１〜７、比較例１の投映像表示システムの形成）
図５に示すように、白輝度が２００ｃｄｍ-2で、色度がｘ＝０．３２、ｙ＝０．３２のＬＧ電子社製の液晶パネル２３ＥＡ５３ＶＡ を水平に設置し、実施例１の投映像表示用部材を、長辺を横に短辺を縦に厚さ２ｍｍのガラス側が下方になるように６０度傾斜させて、このガラス側に液晶パネルの画像を投映させた。投映像表示用部材の長辺は図４の辺Aが上側、辺Bが下側になるように設置した。なお、液晶パネルは、投映画像の偏光がＰ偏光（電気ベクトル振動面が図５において紙面に平行方向（光の入射面に平行）である直線偏光）となるように設置した。
【０１３０】
（参考例１の投映像表示システムの形成）
図５に示すように、白輝度が２００ｃｄｍ-2で、色度がｘ＝０．３２、ｙ＝０．３２のＬＧ電子社製の液晶パネル２３ＥＡ５３ＶＡ を水平に設置し、実施例１の投映像表示用部材を、長辺を横に短辺を縦に厚さ２ｍｍのガラス側が下方になるように６０度傾斜させて、このガラス側に液晶パネルの画像を投映させた。投映像表示用部材の長辺は図４の辺Aが上側、辺Bが下側になるように設置した。なお、液晶パネルは、投映画像の偏光がＳ偏光（電気ベクトル振動面が図５において紙面に垂直方向である直線偏光）となるように設置した。
【０１３１】
評価方法
（光透過率）
分光測定器ＵＶ３１５０（島津製作所）を用い、投映像表示用部材の光透過率評価用サンプルの可視光領域（３８０〜７８０ｎｍの）の透過率を測定し、以下の基準で評価した
Ａ  可視光領域の光透過率の平均が７０％以上
Ｂ  可視光領域の光透過率の平均が５０％以上７０％未満
Ｃ  可視光領域の光透過率の平均が５０％未満
【０１３２】
輝度および白色度は液晶パネルに白ベタ画像を表示させてトプコン社製の輝度計ＢＭ−５Ａを用いて測定し、以下の基準で評価した。この際、輝度計は図５に示すように、光入射面内で、投映画像表示部材の平面に対する法線に対し、光の入射方向とは反対側に６０度回転した方向に設置した。また、偏光依存性をなくすために測定光を回転軸として輝度計を０度および９０度回転させて測定しそれらを平均した。
（輝度）
Ａ  １４０ｃｄｍ-2以上
Ｂ  １００ｃｄｍ-2以上１４０ｃｄｍ-2未満
Ｃ  １００ｃｄｍ-2未満
（白色度）
測定した色度をｘ＝ｘ１、ｙ＝ｙ１としたときに、液晶パネルの色度ｘ＝０．３２、ｙ＝０．３２に対する変化幅の絶対値Δｘ＝｜ｘ１−０．３２｜、Δｙ＝｜ｙ１−０．３２｜として、
Ａ：Δｘが０．２未満かつΔｙが０．２未満
Ｂ：Δｘ、Δｙのうち、大きいほうの値が０．２以上０．５未満
Ｃ：Δｘ、Δｙのうち、大きいほうの値が０．５以上
【０１３３】
（二重像）
黒地に白色文字を液晶パネルに表示させて、文字の見え方を目視で評価した。評価の基準は以下のようにした。
Ａ：文字は室内照明下および室内暗状態で可読
Ｂ：文字は室内照明下で認識で可読。室内暗状態で難読（非許容レベル）
Ｃ：文字は室内照明下でも室内暗状態でも難読
結果を表１に示す。
【０１３４】
【表１】
2016071078.tif 000008
【０１３５】
表１からわかるように、コレステリック層の３層すべてにＣＬＣを用いた比較例においては、観察角度での、輝度が低く、良好な色味バランスが得られなかった一方で、ＤＬＣを含む実施例１〜７では、輝度および色味バランスで良好な結果が得られた。なお、入射光にＳ偏光を用いた参考例１においては二重像が確認された。
【符号の説明】
【０１３６】
１  ガラス板
２  位相差層
３  Ｃｈｒ１層
４  Ｃｈｒ２層
５  Ｃｈｒ３層
６  液晶パネル
７  輝度計
【図１】
2016071078.tif 000009
【図２】
2016071078.tif 000010
【図３】
2016071078.tif 000011
【図４】
2016071078.tif 000012
【図５】
2016071078.tif 000013
【図６】
2016071078.tif 000014