(57)【要約】  高い可視光透過率を有すると共に表示画像の二重像の抑制、外光反射入射光の偏光サングラス適性に優れた投映像表示用部材、この投映像表示用部材を用いるウインドシールドガラスおよびヘッドアップディスプレイシステムの提供を課題とする。１層以上の位相差層、１層以上の選択反射層、１層以上の偏光変換層をこの順に有し、偏光変換層が、液晶化合物の螺旋配向構造を固定化した層で、螺旋配向構造のピッチ数ｘおよび偏光変換層の膜厚ｙ［μｍ］が、『０．３≦ｘ≦７．０』、『０．５≦ｙ≦６．０』、『ｙ≦０．７ｘ＋３．２』および『ｙ≧０．７ｘ−１．４』を満足することにより、課題を解決する。
2020080355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１層の位相差層、少なくとも１層の選択反射層、および、少なくとも１層の偏光変換層を、この順に有する投映像表示用部材であって、前記偏光変換層が、液晶化合物の螺旋配向構造を固定化した層であって、前記螺旋配向構造のピッチ数ｘおよび前記偏光変換層の膜厚ｙ（単位μｍ）が下記関係式の全てを満足する、投映像表示用部材。
（i）０．３≦ｘ≦７．０
（ii）０．５≦ｙ≦６．０
（iii）ｙ≦０．７ｘ＋３．２
（iv）ｙ≧０．７ｘ−１．４
【請求項２】
前記螺旋配向構造のピッチ数ｘおよび前記偏光変換層の膜厚ｙ（単位μｍ）が、下記関係式の全てを満足する、請求項１に記載の投映像表示用部材。
（ｖ）０．３≦ｘ≦１．２
（vi）１．０≦ｙ≦３．０
（vii）ｙ≧１．８７５ｘ
【請求項３】
前記選択反射層が、入射角５°の入射光に対して、波長５００〜７００ｎｍに少なくとも一つの反射率ピーク、および波長７００〜９００ｎｍに少なくとも一つの反射率ピークを有する、請求項１または２に記載の投映像表示用部材。
【請求項４】
前記位相差層は、波長５５０ｎｍにおける正面位相差が１００〜４５０ｎｍである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の投映像表示用部材。
【請求項５】
第１のガラス板および第２のガラス板の間に、請求項１〜４のいずれか１項に記載の投映像表示用部材を有するウインドシールドガラス。
【請求項６】
請求項５に記載のウインドシールドガラスと、前記ウインドシールドガラスの前記投映像表示用部材の前記位相差層側からｐ偏光の投映画像光を照射するプロジェクターと、を有するヘッドアップディスプレイシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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使用できる投映像表示用部材、ならびに、この投映像表示用部材を有するウインドシールドガラスおよびヘッドアップディスプレイシステムに関する。特に、波長選択的に光を反射する選択反射層を有する投映像表示用部材、ならびに、この投映像表示用部材を有するウインドシールドガラスおよびヘッドアップディスプレイシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、車両等のウインドシールドガラスに画像を投映し、運転者等に、地図、走行速度、および、車両の状態等の様々な情報を提供する、ヘッドアップディスプレイまたはヘッドアップディスプレイシステムと呼ばれるものが知られている。
ヘッドアップディスプレイシステムでは、ウインドシールドガラスに投映された、上述の様々な情報を含む画像の虚像が、運転者等に観察される。虚像の結像位置は、ウインドシールドガラスより車外前方側に位置する。虚像の結像位置は、通常、ウインドシールドガラスより１０００ｍｍ以上、前方側であり、ウインドシールドガラスよりも外界側に位置する。これにより、運転者は、前方の外界を見ながら、視線を大きく動かすことなく、上述の様々な情報を得ることができる。そのため、ヘッドアップディスプレイシステムを用いた場合、様々な情報を得ながら、より安全に運転を行うことが期待されている。
ヘッドアップディスプレイシステムは、ウインドシールドガラスに、ハーフミラーフィルムを利用して投映像表示用部材を形成することにより、構成できる。ヘッドアップディスプレイシステムに利用可能なハーフミラーフィルムが、種々、提案されている。【０００３】
特許文献１には、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の中心反射波長をもち、中心反射波長での通常光に対する反射率が５％以上２５％以下である光反射層ＰＲＬ−１と、５００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の中心反射波長をもち、中心反射波長での通常光に対する反射率が５％以上２５％以下である光反射層ＰＲＬ−２と、６００ｎｍ以上７００ｎｍ未満の中心反射波長をもち中心反射波長での通常光に対する反射率が５％以上２５％以下である光反射層ＰＲＬ−３のうち、１つ以上の光反射層を含み、かつ互いに異なる中心反射波長をもつ少なくとも２つ以上の光反射層が積層され、積層される少なくとも２つ以上の光反射層は、いずれも同じ向きの偏光を反射する、光反射フィルムが記載されている。【０００４】
特許文献２には、平面形状で４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の中心反射波長をもち、中心反射波長での通常光に対する反射率が５％以上２５％以下である光反射層ＰＲＬ−１と、平面形状で５００ｎｍ以上６００ｎｍ未満の中心反射波長をもち、中心反射波長での通常光に対する反射率が５％以上２５％以下である光反射層ＰＲＬ−２と、平面形状で６００ｎｍ以上７００ｎｍ未満の中心反射波長をもち中心反射波長での通常光に対する反射率が５％以上２５％以下である光反射層ＰＲＬ−３のうち、１つ以上の光反射層を含み、かつ互いに異なる中心反射波長をもつ少なくとも２つ以上の光反射層が積層され、積層される少なくとも２つ以上の光反射層は、いずれも同じ向きの偏光を反射する特性を有し、かついずれも無負荷状態で曲面形状を保持してなり、かつ厚さが５０μｍ以上５００μｍ以下である曲面形状の光反射フィルムが記載されている。
特許文献１および特許文献２に記載される光反射フィルムは、いずれも、各光反射層が、特定の偏光に変換された画像表示手段から出射した光に対して高い反射率を有する。特許文献１および特許文献２には、この光反射フィルムが、ヘッドアップディスプレイシステムに用いられることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０５６６１７号
【特許文献２】特開２０１７−１８７６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および特許文献２に記載される光反射フィルムは、例えば、ウインドシールドガラスに組み込まれて、ヘッドアップディスプレイシステムを構成する。ヘッドアップディスプレイシステムを構成するウインドシールドガラス（コンバイナ）には、可視光透過率が高いことに加え、運転者が偏光サングラスをかけた場合にも、画像を視認できることが要求されている。
運転で支障となる、ボンネットおよび路面の水たまり等による反射光は、主にｓ偏光である。これに対応して、偏光サングラスはｓ偏光を遮光する機能を持つ。そのため、偏光サングラスをかけることにより、運転で支障となる、対向車のボンネットや水たまりによる反射光のギラツキが見えなくなる。【０００７】
ここで、特許文献１および特許文献２に記載される光反射フィルムは、ｐ偏光で投映像を表示するために、ｐ偏光を反射するものである。そのため、ｓ偏光を遮光する偏光サングラスをかけた場合でも、ヘッドアップディスプレイシステムの画像を視認することができる。
しかしながら、ウインドシールドガラスの車外側から侵入したｓ偏光は、ウインドシールドガラス中の光反射フィルムを通過する際に、光の偏光が変化して、ｐ偏光の成分が混在してしまう。上述のように、偏光サングラスはｓ偏光を遮光するので、このｐ偏光の成分は、偏光サングラスを透過してしまう。そのため、ｐ偏光で投映像を表示するヘッドアップディスプレイシステムでは、ｓ偏光が主成分である上述の反射光のギラツキをカットする偏光サングラスの機能が損なわれ、運転の支障となる問題がある。【０００８】
本発明の目的は、高い可視光透過率を有すると共に、表示画像の二重像の抑制、および、外光反射入射光の偏光サングラス適性に優れた投映像表示用部材、この投映像表示用部材を用いるウインドシールドガラスおよびヘッドアップディスプレイシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
［１］  少なくとも１層の位相差層、少なくとも１層の選択反射層、および、少なくとも１層の偏光変換層を、この順に有する投映像表示用部材であって、偏光変換層が、液晶化合物の螺旋配向構造を固定化した層であって、螺旋配向構造のピッチ数ｘおよび偏光変換層の膜厚ｙ（単位μｍ）が下記関係式の全てを満足する、投映像表示用部材。
（i）０．３≦ｘ≦７．０
（ii）０．５≦ｙ≦６．０
（iii）ｙ≦０．７ｘ＋３．２
（iv）ｙ≧０．７ｘ−１．４
［２］  螺旋配向構造のピッチ数ｘおよび偏光変換層の膜厚ｙ（単位μｍ）が、下記関係式の全てを満足する、［１］に記載の投映像表示用部材。
（ｖ）０．３≦ｘ≦１．２
（vi）１．０≦ｙ≦３．０
（vii）ｙ≧１．８７５ｘ
［３］  選択反射層が、入射角５°の入射光に対して、波長５００〜７００ｎｍに少なくとも一つの反射率ピーク、および波長７００〜９００ｎｍに少なくとも一つの反射率ピークを有する、［１］または［２］に記載の投映像表示用部材。
［４］  位相差層は、波長５５０ｎｍにおける正面位相差が１００〜４５０ｎｍである、［１］〜［３］のいずれかに記載の投映像表示用部材。
［５］  第１のガラス板および第２のガラス板の間に、［１］〜［４］のいずれかに記載の投映像表示用部材を有するウインドシールドガラス。
［６］  ［５］に記載のウインドシールドガラスと、ウインドシールドガラスの投映像表示用部材の位相差層側からｐ偏光の投映画像光を照射するプロジェクターと、を有するヘッドアップディスプレイシステム。【００１０】
本発明は、投映像表示用部材を有するウインドシールドガラスを提供するものである。
本発明のウインドシールドガラスは、第１のガラス板と第２のガラス板との間に、投映像表示用部材が配置されることが好ましい。
本発明のウインドシールドガラスでは、第１のガラス板と投映像表示用部材との間、および投映像表示用部材と第２のガラス板との間の、少なくとも一方に、中間膜が設けられることが好ましい。【００１１】
本発明は、投映像表示用部材を有するヘッドアップディスプレイシステムを提供するものである。
本発明のヘッドアップディスプレイシステムは、投映像表示用部材が第１のガラス板と第２のガラス板との間に配置されるウインドシールドガラスと、ウインドシールドガラスに、ｐ偏光の投映光を照射するプロジェクターとを有するヘッドアップディスプレイシステムを提供するものである。
ウインドシールドガラスは、第１のガラス板と投映像表示用部材との間、および、投映像表示用部材と第２のガラス板との間の、少なくとも一方に、中間膜が設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高い可視光透過率を有すると共に、二重像を抑制し、かつ、偏光サングラス適性も良好な投映像表示用部材、ウインドシールドガラスおよびヘッドアップディスプレイシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態の投映像表示用部材の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、遅相軸を説明するための模式図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態の投映像表示用部材を有するヘッドアップディスプレイの一例を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態の投映像表示用部材を有するウインドシールドガラスの一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の投映像表示用部材、ウインドシールドガラスおよびヘッドアップディスプレイシステムを詳細に説明する。
なお、以下に説明する図は、本発明を説明するための例示的なものであり、以下に示す図に本発明が限定されるものではない。
なお、以下において数値範囲を示す「〜」とは両側に記載された数値を含む。例えば、ε1が数値α1〜数値β1とは、ε1の範囲は数値α1と数値β1を含む範囲であり、数学記号で示せばα1≦ε1≦β1である。
「具体的な数値で表された角度」、「平行」、「垂直」および「直交」等の角度は、特に記載がなければ、該当する技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含む。
また、「同一」とは該当する技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含み、「全面」等も該当する技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含む。
【００１５】
円偏光につき「選択的」というときは、光の右円偏光成分および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。光の円偏光度は、実質的に１．０が特に好ましい。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。
【００１６】
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。
【００１７】
コレステリック液晶の螺旋のねじれ方向について「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の螺旋のねじれ方向（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。
【００１８】
「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。可視光は電磁波のうち、ヒトの目で見える波長の光であり、通常、３８０〜７８０ｎｍの波長域の光を示す。非可視光は、３８０ｎｍ未満の波長領域または７８０ｎｍを超える波長領域の光である。
また、これに制限されるものではないが、可視光のうち、４２０〜４９０ｎｍの波長領域の光は青色（Ｂ）光であり、４９５〜５７０ｎｍの波長領域の光は緑色（Ｇ）光であり、６２０〜７５０ｎｍの波長領域の光は赤色（Ｒ）光である。
【００１９】
「可視光線透過率」はＪＩＳ（日本工業規格）  Ｒ  ３２１２：２０１５（自動車用安全ガラス試験方法）において定められたＡ光源可視光線透過率とする。すなわち、Ａ光源を用い分光光度計にて、波長３８０〜７８０ｎｍの範囲の各波長の透過率を測定し、ＣＩＥ（国際照明委員会）の明順応標準比視感度の波長分布および波長間隔から得られる重価係数を各波長での透過率に乗じて加重平均することによって求められる透過率である。
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。
【００２０】
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、照度計または光スペクトルメータに円偏光板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。
【００２１】
ｐ偏光は光の入射面に平行な方向に振動する偏光を意味する。入射面は反射面に垂直で入射光線と反射光線とを含む面を意味する。ｐ偏光は電場ベクトルの振動面が入射面に平行である。反射面とは、例えば、ヘッドアップディスプレイの場合には、ウインドシールドガラス表面等である。
【００２２】
正面位相差は、Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社製のＡｘｏＳｃａｎを用いて測定した値である。測定波長は特に言及のないときは、波長５５０ｎｍとする。正面位相差はＫＯＢＲＡ  ２１ＡＤＨまたはＷＲ（王子計測機器社製）において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値を用いることもできる。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。
【００２３】
「投映像（projection image）」は、前方等の周囲の風景ではない、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、観察者から見てウインドシールドガラスの投映像表示用部材の先に浮かび上がって見える虚像として観測される。
「画像（screen image）」はプロジェクターの描画デバイスに表示される像または、描画デバイスにより中間像スクリーン等に描画される像を意味する。虚像に対して、画像は実像である。
画像および投映像は、いずれも単色の像であっても、２色以上の多色の像であっても、フルカラーの像であってもよい。
【００２４】
＜＜投映像表示用部材＞＞
投映像表示用部材とは、画像が担持された投映光を反射し、投映光の反射光で、投映光に担持された画像を、投映像として表示することができるハーフミラーを意味する。
投映像表示用部材は可視光透過性を有する。具体的には、投映像表示用部材の可視光線透過率は、８０％以上が好ましく、８２％以上がより好ましく、８４％以上がさらに好ましい。このような高い可視光線透過率を有することにより可視光線透過率が低いガラスと組み合わせて合わせガラスとしたときであっても、車両のウインドシールドガラスの規格を満たす可視光線透過率を実現することができる。
【００２５】
投映像表示用部材は、視感度の高い波長域において実質的な反射を示さないことが好ましい。
具体的には、法線方向からの光に対して、通常の合わせガラスと、投映像表示用部材を組み込んだ合わせガラスとを比較したときに、波長５５０ｎｍ近辺で実質的に同等な反射を示すことが好ましい。特に、４９０〜６２０ｎｍの可視光波長域において、実質的に同等な反射を示すのが好ましい。
「実質的に同等な反射」とは、例えば、日本分光社製の分光光度計「Ｖ−６７０」等の分光光度計で法線方向から測定した対象の波長における自然光（無偏光）の反射率の差が、１０％以下であることを意味する。上述の波長域において、反射率の差は、５％以下が好ましく、３％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下が特に好ましい。
視感度の高い波長域において実質的に同等な反射を示すことによって、可視光線透過率が低いガラスと組み合わせて合わせガラスとしたときであっても、車両のウインドシールドガラスの規格を満たす可視光線透過率を実現することができる。
【００２６】
投映像表示用部材は、薄膜のフィルム状およびシート状等であればよい。投映像表示用部材は、ウインドシールドガラスに使用される前は、薄膜のフィルムとしてロール状等になっていてもよい。
【００２７】
投映像表示用部材は、少なくとも投映されている光の一部に対して、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い。従って、投映像表示用部材は、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述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、上述のハーフミラーとしての機能を有していればよい。
【００２８】
投映像表示用部材は、選択反射層を有するものである。投映像表示用部材は、選択反射層に加え、位相差層および偏光変換層を有する構成であれば、これ以外に、支持体、配向層、および、接着層等を含む構成でもよい。
以下、投映像表示用部材について、より具体的に説明する。
【００２９】
図１は本発明の実施形態の投映像表示用部材の一例を示す模式図である。
図１に示すように、投映像表示用部材１０は、例えば、支持体１５上に、位相差層１４と、選択反射層１２と、偏光変換層１１とが、この順で積層されている。投映像表示用部材１０は、少なくとも位相差層１４、選択反射層１２および偏光変換層１１を有する構成であればよい。従って、支持体１５は有さなくてもよい。
【００３０】
＜選択反射層＞
選択反射層１２は、上述のように波長選択的に光を反射する層である。具体的には、選択反射層１２は、特定の波長域の光を選択的に反射する層である。
選択反射層１２は、可視光波長域の一部において選択反射を示すことが好ましい。選択反射層１２は、例えば、投映像を表示するための光を反射すればよい。
選択反射層１２は、各波長域に応じた複数の選択反射層を有する構成でもよい。例えば、図１に示す選択反射層１２は、好ましい態様として、波長５００〜７００ｎｍの光を波長選択的に反射する第１選択反射層１２Ｇと、波長７００〜９００ｎｍの光を波長選択的に反射する第２選択反射層１２Ｒとを有する。第１選択反射層１２Ｇおよび第２選択反射層１２Ｒは、偏光変換層１１側から第１選択反射層１２Ｇおよび第２選択反射層１２Ｒの順で、支持体１５上に積層されている。
【００３１】
選択反射層１２は偏光反射層であることが好ましい。偏光反射層は、直線偏光、円偏光、または楕円偏光を反射する層である。
偏光反射層は、円偏光反射層または直線偏光反射層であることが好ましい。円偏光反射層は、選択的な反射波長域において、いずれか一方のセンスの円偏光を反射し、かつ他方を透過する層である。また、直線偏光反射層は、選択反射の中心波長において、１つの偏光方向の直線偏光を反射し、かつ上述の偏光方向に直交する偏光方向の直線偏光を透過する層である。
偏光反射層は反射しない偏光を透過させることができる。従って、偏光反射層を用いることで、選択反射層１２が反射を示す波長域においても、一部の光を透過させることができる。そのため、選択反射層１２に偏光反射層を用いることにより、投映像表示用部材１０を透過した光の色味を悪化させにくく、可視光線透過率も低下させにくくなるため、好ましい。
選択反射層１２は、コレステリック液晶層を備えることが好ましく、２層以上のコレステリック液晶層を備える構成でもよい。すなわち、図示例においては、第１選択反射層１２Ｇおよび第２選択反射層１２Ｒが、共に、コレステリック液晶層であってもよい。後述するが、コレステリック液晶層とは、コレステリック液晶相を固定してなる層である。
【００３２】
本発明の投映像表示用部材１０は、位相差層１４を有する。
選択反射層１２がコレステリック液晶層を備える場合、位相差層１４をコレステリック液晶層と組み合わせて用いることにより、鮮明な投映像を表示することができる。位相差層１４の正面位相差および遅相軸の方向の調整により、ヘッドアップディスプレイシステムに利用した際に、高い輝度を得ることができ、また、二重像も抑制することができる投映像表示用部材を提供することができる。
ここで、コレステリック液晶層は、斜め光に対して、選択的な反射の中心波長が短波側にシフトすることが知られている。上述の反射の中心波長が短波側にシフトすることは、ブルーシフトと呼ばれている。斜め光では光干渉において各層間の光路長差が小さくなることが原因で、コレステリック液晶層でブルーシフトがおこる。従って、斜め方向から観察した場合、ブルーシフトが生じる。
このため、選択反射層１２をコレステリック液晶層で構成した場合、反射の中心波長が短波側にシフトする分を予め補正して、選択反射層の正面における反射中心波長を長波側にずらすことが望ましい。斜め光の中心波長は、斜め光が選択反射層を伝播するときの正面からの角度をθとしたとき、斜め光の中心波長＝正面での中心波長×ｃｏｓθであり、これを考慮して反射中心波長をずらす構成とすることができる。上述の選択反射層１２は、ブルーシフトを考慮して波長範囲が設定されている。
【００３３】
［コレステリック液晶層（円偏光反射層）］
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い。コレステリック液晶層は、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、紫外線照射および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、また外場または外力によって配向形態に変化を生じさせることが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共に、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。
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。
【００３５】
コレステリック液晶層による選択反射の中心波長λ（選択反射中心波長λ）は、コレステリック液晶相における螺旋構造（螺旋配向構造）のピッチＰ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。螺旋構造のピッチＰとは、すなわち、螺旋の周期である。この式からわかるように、ｎ値および／またはＰ値を調整することにより、選択反射中心波長を調整することができる。
螺旋構造のピッチＰ（螺旋１ピッチ）とは、言い換えれば、螺旋の巻き数１回分の螺旋軸方向の長さである。すなわち、螺旋構造のピッチＰとは、コレステリック液晶相を構成する液晶化合物のダイレクター（棒状液晶であれば長軸方向）が３６０°回転する螺旋軸方向の長さである。通常のコレステリック液晶層の螺旋軸方向は、コレステリック液晶層の厚さ方向と一致する。
【００３６】
コレステリック液晶層の選択反射中心波長および半値幅は、一例として、下記のように求めることができる。
分光光度計（日本分光社製、Ｖ−６７０）を用いて、法線方向からコレステリック液晶層の反射スペクトルを測定すると、選択反射帯域に透過率の低下ピークがみられる。このピークの極小透過率と低下前の透過率との中間（平均）の透過率となる２つの波長のうち、短波長側の波長の値をλl（ｎｍ）、長波長側の波長の値をλh（ｎｍ）とすると、選択反射中心波長λと半値幅Δλは下記式で表すことができる。
λ＝（λl＋λh）／２Δλ＝（λh−λl）
上述のように求められる選択反射中心波長は、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と略一致する。
【００３７】
後述するヘッドアップディスプレイシステムにおいては、ウインドシールドガラスに対して斜めに光が入射するように用いることにより、投映光入射側のガラス板表面での反射率を低くすることができる。
このとき、投映像表示用部材１０の選択反射層１２を構成するコレステリック液晶層に対しても斜めに光が入射する。例えば、屈折率１の空気中で投映像表示用部材１０の法線に対し４５°〜７０°の角度で入射した光は、屈折率１．６１程度のコレステリック液晶層を２６°〜３６°程度の角度で透過する。この場合、反射波長は短波長側にシフトする。
選択反射中心波長が波長λである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に対して光線がθ2の角度で通過するときの選択反射中心波長を波長λdとするとき、波長λdは以下の式で表される。
λd＝λ×ｃｏｓθ2
なお、コレステリック液晶層の法線方向は、通常、コレステリック液晶層の螺旋軸方向と一致する。
【００３８】
そのため、θ2が２６°〜３６°のとき６５０〜７８０ｎｍの範囲に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層は、５２０〜６９５ｎｍの範囲で投映光を反射することができる。
このような波長範囲は視感度の高い波長域であるため投映像の輝度への寄与度が高く、結果として高い輝度の投映像を実現することができる。
【００３９】
コレステリック液晶相の螺旋ピッチは、重合性液晶化合物とともに用いるキラル剤の種類、および、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、螺旋のセンスおよび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。
【００４０】
また、投映像表示用部材において、コレステリック液晶層は、視認側から見て、選択反射の中心波長が短いものから順に配置されていることが好ましい。車載用のヘッドアップディスプレイであれば、視認側は、通常、車内側である。
【００４１】
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が反射する円偏光のセンス（円偏光の旋回方向）は、螺旋のセンスに一致する。
選択反射中心波長が異なる複数層のコレステリック液晶層を有する場合、各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。しかしながら、複数のコレステリック液晶層は、螺旋のセンスが全て同じであることが好ましい。
【００４２】
また、投映像表示用部材１０が選択反射層１２として複数層のコレステリック液晶層を有する場合には、同一または重複する波長域で選択反射を示すコレステリック液晶層として、螺旋センスが異なるコレステリック液晶層を含まないことが好ましい。特定の波長域での透過率が例えば、５０％未満に低下することを避けるためである。
【００４３】
選択反射を示す選択反射帯の半値幅Δλ（ｎｍ）は、液晶化合物の複屈折Δｎと上述のピッチ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または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、ピッチ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。ピッチ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、特定の波長で円偏光選択性を高くすることができる。
【００４４】
選択反射層１２は、反射波長帯域が波長５４０〜８５０ｎｍの範囲内で、半値幅が１５０ｎｍ以上のコレステリック液晶層を有することが好ましい。コレステリック液晶層の半値幅を１５０ｎｍ以上とすることで、選択反射層１２が広帯域の光を選択的に反射する選択反射層となる。その結果、投映像表示用部材１０をヘッドアップディスプレイシステム等に利用した際に、画像の輝度を高くすることができる。
【００４５】
選択反射層１２において、複数のコレステリック液晶層を積層する際には、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すればよい。または、複数のコレステリック液晶層を積層する際には、後述する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。コレステリック液晶層を積層方法としては、後者の方法が好ましい。
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、接着層の厚さムラに由来して生じ得る干渉ムラが観測されないからである。
【００４６】
コレステリック液晶層の厚さは、０．５〜１０μｍが好ましく、１．０〜８．０μｍがより好ましく、１．５〜６．０μｍがさらに好ましい。
また、投映像表示用部材１０が複数のコレステリック液晶層を有する場合には、コレステリック液晶層の厚さの総計は、２．０〜３０μｍが好ましく、２．５〜２５μｍがより好ましく、３．０〜２０μｍがさらに好ましい。
投映像表示用部材１０においては、コレステリック液晶層の厚さを低減することなく、可視光線透過率を高く維持することができる。
【００４７】
（コレステリック液晶層の作製方法）
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。
上述の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等が挙げられる。必要に応じて、さらに、界面活性剤および重合開始剤等と混合して溶剤等に溶解した上述の液晶組成物を、支持体、配向層、下層となるコレステリック液晶層等に塗布し、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。
【００４８】
（重合性液晶化合物）
重合性液晶化合物は、棒状液晶化合物であっても、円盤状液晶化合物であってもよいが、棒状液晶化合物であることが好ましい。
コレステリック液晶層を形成する棒状の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。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。
【００４９】
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、好ましくは一分子中に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、米国特許第５６２２６４８号明細書、米国特許第５７７０１０７号明細書、ＷＯ９５／２２５８６、ＷＯ９５／２４４５５、ＷＯ９７／００６００、ＷＯ９８／２３５８０、ＷＯ９８／５２９０５、特開平１−２７２５５１号公報、特開平６−１６６１６号公報、特開平７−１１０４６９号公報、特開平１１−８００８１号公報、および、特開２００１−３２８９７３号公報等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。
【００５０】
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に対して、８０〜９９．９質量％が好ましく、８５〜９９．５質量％がより好ましく、９０〜９９質量％が特に好ましい。液晶組成物の固形分質量とは、溶媒を除いた質量である。
【００５１】
可視光透過率を向上させるためには、第１選択反射層１２Ｇは低Δｎであってもよい。低Δｎの第１選択反射層１２Ｇは、低Δｎ重合性液晶化合物を用いて形成することができる。以下、低Δｎ重合性液晶化合物について具体的に説明する。
【００５２】
（低Δｎ重合性液晶化合物）
低Δｎ重合性液晶化合物を利用してコレステリック液晶相を形成し、これを固定したフィルムとすることにより、狭帯域選択反射層を得ることができる。低Δｎ重合性液晶化合物の例としては、ＷＯ２０１５／１１５３９０、ＷＯ２０１５／１４７２４３、ＷＯ２０１６／０３５８７３、特開２０１５−１６３５９６号公報、および、特開２０１６−５３１４９号公報に記載の化合物が挙げられる。半値幅の小さい選択反射層を与える液晶組成物については、ＷＯ２０１６／０４７６４８の記載も参照できる。
【００５３】
液晶化合物は、ＷＯ２０１６／０４７６４８に記載の以下の式（Ｉ）で表される重合性化合物であることも好ましい。
【００５４】
【化１】
2020080355.tif 000003
【００５５】
式（Ｉ）中、Ａは、置換基を有していてもよいフェニレン基または置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基を示し、Ｌは単結合、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−（ＣＨ2）2ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ2）2−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、および−ＯＣ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−からなる群から選択される連結基を示し、ｍは３〜１２の整数を示し、Ｓｐ1およびＳｐ2はそれぞれ独立に、単結合、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、および炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つまたは２つ以上の−ＣＨ2−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ3）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、または−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基からなる群から選択される連結基を示し、Ｑ1およびＱ2はそれぞれ独立に、水素原子または以下の式Ｑ−１〜式Ｑ−５で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、ただしＱ1およびＱ2のいずれか一方は重合性基を示す。
【００５６】
【化２】
2020080355.tif 000004
【００５７】
式（Ｉ）中の、フェニレン基は１，４−フェニレン基であることが好ましい。
フェニレン基およびトランス−１，４−シクロヘキシレン基について「置換基を有していてもよい」というときの置換基は、特に限定されず、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルエーテル基、アミド基、アミノ基、およびハロゲン原子ならびに、上述の置換基を２つ以上組み合わせて構成される基からなる群から選択される置換基が挙げられる。また、置換基の例としては、後述の−Ｃ（＝Ｏ)−Ｘ3−Ｓｐ3−Ｑ3で表される置換基が挙げられる。フェニレン基およびトランス−１，４−シクロヘキシレン基は、置換基を１〜４個有していてもよい。２個以上の置換基を有するとき、２個以上の置換基は互いに同一であっても異なっていてもよい。
【００５８】
アルキル基は直鎖状および分岐鎖状のいずれでもよい。アルキル基の炭素数は１〜３０が好ましく、１〜１０がより好ましく、１〜６がさらに好ましい。アルキル基の例としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、１，１−ジメチルプロピル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、直鎖状または分岐鎖状のヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、またはドデシル基を挙げることができる。アルキル基に関する上述の説明はアルキル基を含むアルコキシ基においても同様である。また、アルキレン基というときのアルキレン基の具体例としては、上述のアルキル基の例それぞれにおいて、任意の水素原子を１つ除いて得られる２価の基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、およびヨウ素原子が挙げられる。
【００５９】
シクロアルキル基の炭素数は、３〜２０が好ましく、５以上がより好ましく、また、１０以下が好ましく、８以下がより好ましく、６以下がさらに好ましい。シクロアルキル基の例としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基を挙げることができる。
【００６０】
フェニレン基およびトランス−１，４−シクロヘキシレン基が有していてもよい置換基としては特に、アルキル基、およびアルコキシ基、−Ｃ（＝Ｏ)−Ｘ3−Ｓｐ3−Ｑ3からなる群から選択される置換基が好ましい。ここで、Ｘ3は単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、もしくは−Ｎ（Ｓｐ4−Ｑ4）−を示すか、または、Ｑ3およびＳｐ3と共に環構造を形成している窒素原子を示す。Ｓｐ3、Ｓｐ4はそれぞれ独立に、単結合、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、および炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つまたは２つ以上の−ＣＨ2−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ3）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、または−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基からなる群から選択される連結基を示す。
【００６１】
Ｑ3およびＱ4はそれぞれ独立に、水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において１つもしくは２つ以上の−ＣＨ2−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ3）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、もしくは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基、または式Ｑ−１〜式Ｑ−５で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示す。
【００６２】
シクロアルキル基において１つまたは２つ以上の−ＣＨ2−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ3）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、または−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基として、具体的には、テトラヒドロフラニル基、ピロリジニル基、イミダゾリジニル基、ピラゾリジニル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、および、モルホルニル基等が挙げられる。置換位置は特に限定されない。これらのうち、テトラヒドロフラニル基が好ましく、特に２−テトラヒドロフラニル基が好ましい。
【００６３】
式（Ｉ）において、Ｌは単結合、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2-、−（ＣＨ2）2ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ2）2−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、および、−ＯＣ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−からなる群から選択される連結基を示す。Ｌは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−または−ＯＣ（＝Ｏ）−であることが好ましい。ｍ−１個のＬは互いに同一でも異なっていてもよい。
【００６４】
Ｓｐ1、Ｓｐ2はそれぞれ独立に、単結合、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、および炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つまたは２つ以上の−ＣＨ2−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ3）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、または−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基からなる群から選択される連結基を示す。Ｓｐ1およびＳｐ2はそれぞれ独立に、両末端にそれぞれ−Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、および−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−からなる群から選択される連結基が結合した炭素数１から１０の直鎖のアルキレン基、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｏ−、および炭素数１から１０の直鎖のアルキレン基からなる群から選択される基を１または２以上組み合わせて構成される連結基であることが好ましく、両方の末端に−Ｏ−がそれぞれ結合した炭素数１から１０の直鎖のアルキレン基であることが好ましい。
【００６５】
Ｑ1およびＱ2はそれぞれ独立に、水素原子、もしくは上述の式Ｑ−１〜式Ｑ−５で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、ただしＱ1およびＱ2のいずれか一方は重合性基を示す。
重合性基としては、アクリロイル基（式Ｑ−１）またはメタクリロイル基（式Ｑ−２）が好ましい。
【００６６】
式（Ｉ）中、ｍは、３〜１２の整数を示す。ｍは、３〜９の整数が好ましく、３〜７の整数がより好ましく、３〜５の整数がさらに好ましい。
【００６７】
式（Ｉ）で表される重合性化合物は、Ａとして置換基を有していてもよいフェニレン基を少なくとも１つおよび置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基を少なくとも１つ含むことが好ましい。式（Ｉ）で表される重合性化合物は、Ａとして、置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基を１〜４個含むことが好ましく、１〜３個含むことがより好ましく、２または３個含むことがさらに好ましい。また、式（Ｉ）で表される重合性化合物は、Ａとして、置換基を有していてもよいフェニレン基を１個以上含むことが好ましく、１〜４個含むことがより好ましく、１〜３個含むことがさらに好ましく、２個または３個含むことが特に好ましい。
【００６８】
式（Ｉ）において、Ａで表されるトランス−１，４−シクロヘキシレン基の数をｍで割った数をｍｃとしたとき、０．１＜ｍｃ＜０．９が好ましく、０．３＜ｍｃ＜０．８がより好ましく、０．５＜ｍｃ＜０．７がさらに好ましい。液晶組成物が０．５＜ｍｃ＜０．７である式（Ｉ）で表される重合性化合物とともに、０．１＜ｍｃ＜０．３である式（Ｉ）で表される重合性化合物を含むことも好ましい。
【００６９】
式（Ｉ）で表される重合性化合物の例として具体的には、ＷＯ２０１６／０４７６４８の段落００５１〜００５８に記載の化合物のほか、特開２０１３−１１２６３１号公報、特開２０１０−７０５４３号公報、特許４７２５５１６号、ＷＯ２０１５／１１５３９０、ＷＯ２０１５／１４７２４３、ＷＯ２０１６／０３５８７３、特開２０１５−１６３５９６号公報、および、特開２０１６−５３１４９号公報に記載の化合物等を挙げることができる。
【００７０】
（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、公知の化合物を用いることができる。キラル剤の例としては、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）、特開２００３−２８７６２３号、特開２００２−３０２４８７号、特開２００２−８０４７８号、特開２００２−８０８５１号、特開２０１０−１８１８５２号、および、特開２０１４−０３４５８１号等の各公報に記載の化合物が挙げられる。
【００７１】
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。
【００７２】
キラル剤としては、イソソルビド誘導体、イソマンニド誘導体、および、ビナフチル誘導体等を好ましく用いることができる。イソソルビド誘導体としては、ＢＡＳＦ社製のＬＣ７５６等の市販品を用いてもよい。
液晶組成物における、キラル剤の含有量は、重合性液晶化合物量の０．０１〜２００モル％が好ましく、１〜３０モル％がより好ましい。なお、液晶組成物中におけるキラル剤の含有量は、組成物中の全固形分に対するキラル剤の濃度（質量％）を意図する。
【００７３】
（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、米国特許第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、米国特許第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）、アシルフォスフィンオキシド化合物（特公昭６３−４０７９９号公報、特公平５−２９２３４号公報、特開平１０−９５７８８号公報、特開平１０−２９９９７号公報、特開２００１−２３３８４２号公報、特開２０００−８００６８号公報、特開２００６−３４２１６６号公報、特開２０１３−１１４２４９号公報、特開２０１４−１３７４６６号公報、特許４２２３０７１号公報、特開２０１０−２６２０２８号公報、特表２０１４−５００８５２号公報記載）、オキシム化合物（特開２０００−６６３８５号公報、特許第４４５４０６７号公報記載）、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。例えば、特開２０１２−２０８４９４号公報の段落０５００〜０５４７の記載も参酌できる。
【００７４】
重合開始剤としては、アシルフォスフィンオキシド化合物またはオキシム化合物を用いることも好ましい。
アシルフォスフィンオキシド化合物としては、例えば、市販品のＢＡＳＦジャパン（株）製のＩＲＧＡＣＵＲＥ８１０（化合物名：ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド）を用いることができる。オキシム化合物としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ０１（ＢＡＳＦ社製）、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ０２（ＢＡＳＦ社製）、ＴＲ−ＰＢＧ−３０４（常州強力電子新材料有限公司製）、アデカアークルズＮＣＩ−８３１、アデカアークルズＮＣＩ−９３０（ＡＤＥＫＡ社製）、および、アデカアークルズＮＣＩ−８３１（ＡＤＥＫＡ社製）等の市販品を用いることができる。
重合開始剤は、１種のみ用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
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％が好ましく、０．５〜５質量％がより好ましい。
【００７５】
（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る。架橋剤としては、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等が挙げられる。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、３〜２０質量％が好ましく、５〜１５質量％がより好ましい。架橋剤の含有量を３質量％以上とすることにより、架橋密度向上の効果を得ることができ、架橋剤の含有量を２０質量％以下とすることにより、コレステリック液晶層の安定性の低下を防止できる。
なお、「（メタ）アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味で使用される。
【００７６】
（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、および、特開２０１３−１１３９１３号公報に記載の化合物等が挙げられる。
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。
【００７７】
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０．０１〜１０質量％が好ましく、０．０１〜５質量％がより好ましく、０．０２〜１質量％が特に好ましい。
【００７８】
（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厚さ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、および、金属酸化物微粒子等を、光学性能を低下させない範囲で添加することができる。
【００７９】
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、位相差層、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上述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。
【００８０】
（溶媒）
液晶組成物の調製に使用する溶媒には、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。
有機溶媒には、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、および、エーテル類等が挙げられる。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。
【００８１】
（塗布、配向、重合）
支持体、配向層、下層となるコレステリック液晶層等への液晶組成物の塗布方法には、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。塗布方法としては、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、および、スライドコーティング法等が挙げられる。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。
【００８２】
配向させた液晶化合物をさらに重合させることにより、液晶組成物を硬化することができる。重合は、熱重合、光照射を利用す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、１００〜１，５００ｍＪ／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３５０〜４３０ｎｍ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赤外線吸収スペクトルの測定により、決定することができる。
【００８３】
［直線偏光反射層］
選択反射層としては、上述の選択反射層と同じ反射率特性を有する構成であれば直線偏光反射層を用いてもよい。直線偏光反射層としては、例えば、屈折率異方性の異なる薄膜を積層した偏光子が挙げられる。このような偏光子は、コレステリック液晶層と同様に高い可視光線透過率であり、ヘッドアップディスプレイシステムにおける使用時に斜めから入射する投映光を視感度の高い波長において反射することができる。
【００８４】
屈折率異方性の異なる薄膜を積層した偏光子としては、例えば、特表平９−５０６８３７号公報等に記載されたものを用いることができる。具体的には、屈折率関係を得るために選ばれた条件下で加工すると、広く様々な材料を用いて、偏光子を形成できる。一般に、第一の材料の一つが、選ばれた方向において、第二の材料とは異なる屈折率を有することが必要である。この屈折率の違いは、フィルムの形成中、またはフィルムの形成後の延伸、押出成形、或いはコーティングを含む様々な方法で達成できる。更に、２つの材料が同時押出することができるように、類似のレオロジー特性を有することが好ましい。レオロジー特性としては、例えば、溶融粘度が例示される。
【００８５】
屈折率異方性の異なる薄膜を積層した偏光子としては、市販品を用いることができる。市販品としては、反射型偏光板と仮支持体との積層体となっているものを用いてもよい。市販品としては、例えば、ＤＢＥＦ（登録商標）（３Ｍ社製）、および、ＡＰＦ（高度偏光フィルム（Advanced Polarizing Film（３Ｍ社製））として販売されている市販の光学フィルム等が挙げられる。
反射型偏光板の厚さは好ましくは２．０〜５０μｍの範囲、より好ましくは８．０〜３０μｍの範囲であればよい。
【００８６】
＜位相差層＞
投映像表示用部材１０は、図１に示すように位相差層１４を有する。例えば、位相差層１４は第１選択反射層１２Ｇの裏面に配置される。
位相差層は、正面位相差としてλ／４を与えるもので構成されることが好ましく、正面位相差として３λ／４を与えるもので構成してもよい。
位相差層１４と上述の選択反射層１２（コレステリック液晶層）とを組み合わせて用いることにより、鮮明な投映像を表示することができる。位相差層１４の正面位相差と、遅相軸の角度とにより、直線偏光を円偏光に変えるλ／４位相差層として作用する構成とすることができる。この場合、ｐ偏光を円偏光に変えて、投映光を効率よく選択反射層１２で反射させて、画像を表示できる。
位相差層１４と上述の選択反射層１２とを組み合わせて作製した投映像表示用部材は、より高い輝度が得られ、かつ二重像も抑制できる。投映像表示用部材を有するウインドシールドガラスおよびヘッドアップディスプレイシステムにおいても、より高い輝度が得られ、かつ、二重像も抑制できる。
【００８７】
位相差層１４の正面位相差は、可視光波長域の１／４の長さ、または１／２であればよい。特に、選択反射層１２の選択反射中心波長、または、ヘッドアップディスプレイシステムのプロジェクター（イメージャー）の発光波長の中心波長の１／４または１／２の長さ等であればよい。選択反射層１２が、複数のコレステリック液晶層を有する場合には、位相差層１４の正面位相差は、いずれかのコレステリック液晶の択反射中心波長の１／４または１／２の長さ等であればよい。
位相差層１４は、例えば、波長５５０ｎｍにおける正面位相差が１００〜４５０ｎｍの範囲であるのが好ましく、１２０〜２００ｎｍあるいは３００〜４００ｎｍの範囲であることがより好ましい。
【００８８】
位相差層１４には、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。位相差層１４としては、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、支持体上に無機誘電体を斜め蒸着した薄膜、重合性液晶化合物を一軸配向させて配向固定したフィルム、および、液晶化合物を一軸配向させて配向固定したフィルム等が挙げられる。
【００８９】
中でも、重合性液晶化合物を一軸配向させて配向固定したフィルムは、位相差層１４として、好適に例示される。
このような位相差層１４は、一例として、仮支持体、または配向層表面に、重合性液晶化合物を含む液晶組成物を塗布し、そこで液晶組成物中の重合性液晶化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、硬化によって固定化して、形成することができる。
この場合の位相差層１４の形成は、液晶組成物中にキラル剤を添加しない以外は、上述のコレステリック液晶層の形成と同様に行うことができる。ただし、液晶組成物の塗布後のネマチック配向の際、加熱温度は５０〜１２０℃が好ましく、６０〜１００℃がより好ましい。
【００９０】
位相差層１４は、高分子液晶化合物を含む組成物を、仮支持体、または配向層等の表面に塗布して液晶状態においてネマチック配向に形成後、冷却することによって当該配向を固定化して得られる層であってもよい。
【００９１】
位相差層１４の厚さには、制限はないが、０．２〜３００μｍが好ましく、０．５〜１５０μｍがより好ましく、１．０〜８０μｍがさらに好ましい。液晶組成物から形成される位相差層１４の厚さは、特に限定はされないが、０．２〜１０μｍが好ましく、０．５〜５．０μｍがより好ましく、０．７〜２．０μｍがさらに好ましい。
【００９２】
位相差層１４は、例えば、図２に示すように、位相差層１４の任意の方向の軸Ｈに対して、例えば、角度α傾けて遅相軸Ｓａが設定される。遅相軸Ｓａの方向は、例えば、位相差層１４の下層となる配向膜のラビング処理により設定できる。
位相差層１４の遅相軸Ｓａの方向は、投映像表示用部材１０をヘッドアップディスプレイシステム２０（図３参照）に用いた場合における、投映像表示のための投映光の入射方向、および、選択反射層１２を構成するコレステリック液晶層の螺旋のセンスに応じて決定することが好ましい。
以下の説明では、ヘッドアップディスプレイシステム（ヘッドアップディスプレイ）を、『ＨＵＤ』ともいう。なお、『ＨＵＤ』とは、『Head up Display』の略である。
【００９３】
一例として、ＨＵＤ２０では、図２に示す軸Ｈを、使用時の上下方向Ｙと一致して、位相差層１４の遅相軸Ｓａの方向が設定される。使用時における上下方向Ｙとは、例えば、ＨＵＤ２０を構成するウインドシールドガラスの車外側表面における、鉛直方向（天地方向）に対応する方向である（図３参照）。
例えば、ＨＵＤ２０の使用時における投映像表示用部材１０の方向が定まるときであって、投映光が、投映像表示用部材１０（ウインドシールドガラス）の下方、かつ、選択反射層１２（コレステリック液晶層）に対して位相差層１４側から入射する場合については、正面位相差に応じて以下のような範囲で遅相軸Ｓａの方向を定めることができる。
例えば、正面位相差が５０〜１８０ｎｍの位相差層１４を用いる場合、投映像表示用部材１０の上下方向Ｙ（軸Ｈ）に対し、位相差層１４の遅相軸Ｓａが成す角度αが＋１２０°〜＋１７５°または−１２０°〜−１７５°の範囲にあることが好ましい。
【００９４】
さらに、位相差層１４は、以下の構成が好ましい。
正面位相差が２５０〜４５０ｎｍの位相差層１４を用いる場合、投映像表示用部材１０の上下方向Ｙに対し、位相差層１４の遅相軸Ｓａが成す角度αが＋３５°〜＋７０°または−３５°〜−７０°の範囲にあることが好ましい。
正面位相差が５０〜１８０ｎｍの位相差層１４を用いる場合、投映像表示用部材１０の上下方向Ｙに対し、位相差層１４の遅相軸Ｓａが成す角度αが＋１２５°〜＋１６０°または−１２５°〜−１６０°の範囲にあることが好ましい。
【００９５】
なお、位相差層１４の遅相軸Ｓａについて、軸Ｈ（上下方向Ｙ）に対する角度αには、上述のように＋および−が定義されている。この＋および−は、視認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１０の選択反射層１２を構成する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、遅相軸の方向は、コレステリック液晶層に対して位相差層側から見て時計回りに３０°〜８５°または１２０°〜１７５°であればよい。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、遅相軸の方向は、コレステリック液晶層に対して位相差層側から見て反時計回りに３０°〜８５°または１２０°〜１７５°であればよい。
【００９６】
後述するが、本発明の投映像表示用部材１０を用いるＨＵＤ２０では、プロジェクター２２がｐ偏光の投映光を出射し、投映像表示用部材１０が、ｐ偏光を反射することで、画像を表示する。
具体的には、投映像表示用部材１０では、まず、位相差層１４が、入射したｐ偏光の投映光を円偏光に変換する。次いで、選択反射層１２（コレステリック液晶層）が、この円偏光を選択的に反射して、位相差層１４に再入射する。さらに、位相差層１４が、円偏光をｐ偏光に変換する。投映像表示用部材１０は、これにより、入射したｐ偏光の投映光を、ｐ偏光のまま反射する。
従って、位相差層１４は、選択反射層１２（コレステリック液晶層）が選択的に反射する円偏光のセンスに応じて、入射したｐ偏光を、選択反射層１２が反射する旋回方向の円偏光に変換するように、遅相軸Ｓａの方向が設定される。すなわち、選択反射層１２が、右円偏光を選択的に反射する場合には、位相差層１４は、入射したｐ偏光を右円偏光にするように、遅相軸Ｓａの方向が設定される。逆に、選択反射層１２が、左円偏光を選択的に反射する場合には、位相差層１４は、入射したｐ偏光を左円偏光にするように、遅相軸Ｓａの方向を、逆に傾けて設定される。
【００９７】
＜偏光変換層＞
ＨＵＤにおいて、本発明の投映像表示用部材１０は、視認側すなわち投映光の入射側から、位相差層１４、選択反射層１２、および、偏光変換層１１が、この順になるように設けられる。
偏光変換層１１は、液晶化合物の螺旋構造（螺旋配向構造）を固定化した層であって、螺旋構造のピッチ数ｘ、および、偏光変換層の膜厚ｙ［μｍ］が、下記の関係式（i）〜（iv）の全てを満足するものである。
（i）０．３≦ｘ≦７．０
（ii）０．５≦ｙ≦６．０
（iii）ｙ≦０．７ｘ＋３．２
（iv）ｙ≧０．７ｘ−１．４
なお、液晶化合物の螺旋構造の１ピッチは、上述したコレステリック液晶層（選択反射層１２）と同様に、液晶化合物の螺旋の巻き数１回分である。すなわち、螺旋配向される液晶化合物のダイレクター（棒状液晶であれば長軸方向）が、３６０°回転した状態をピッチ数１とする。
投映像表示用部材１０が、位相差層１４および選択反射層１２に加え、偏光変換層１１を有することによって、ＨＵＤの偏光サングラス適性を改善し、さらに二重像を抑制することができ、特にｐ偏光を入射させて投映像を形成する場合の二重像を良好に抑制することができる。
偏光変換層１１を設けることにより偏光サングラス適性が改善することができる理由は、偏光変換層１１がコレステリック液晶相のような螺旋構造を有しており、赤外域の反射ピーク波長よりも短波長である可視光に対して旋光性と複屈折性を示すため、可視域の偏光を制御できるためである。特に、ウインドシールドガラスの外側から入射したｓ偏光は、位相差層１４で偏光が大きく変わるため、偏光変換層１１で光学補償できるように偏光変換層１１のピッチ数と膜厚を制御することで、偏光サングラス適性が改善できる。
偏光変換層１１を設けることにより二重像をさらに抑制することができる理由は、選択反射層１２（コレステリック液晶層）の選択反射帯域にない波長の光が、選択反射層１２で偏光変換してウインドシールドガラスの裏面で反射されることに基づく二重像を抑制できるためと推定される。
【００９８】
以下、詳細に説明する。
後述するが、本発明の投映像表示用部材１０（本発明のウインドシールドガラス）を用いる本発明のＨＵＤでは、投映光としてｐ偏光をウインドシールドガラスに入射して、ウインドシールドガラスに組み込まれた投映像表示用部材１０がｐ偏光を反射することにより、投映像を表示する。具体的には、投映像表示用部材１０では、位相差層１４がｐ偏光を所定の旋回方向の円偏光に変換し、この円偏光を選択反射層１２が反射し、位相差層１４がｐ偏光に再変換することで、入射したｐ偏光を反射する。
ｐ偏光をガラスに対して斜めに入射すると、ガラスによる反射は非常に少なくなる。本発明のＨＵＤは、ｐ偏光を投映して、投映像表示用部材１０によってｐ偏光を反射することにより、ウインドシールドガラスの内面および外面で反射する光に起因する二重像を解消できる。従って、ウインドシールドガラスをクサビ型にする必要も無い。なお、ウインドシールドガラスの内面とは、車両等の車内側表面であり、通常、ＨＵＤにおける投映光の入射面である。他方、ウインドシールドガラスの外面とは、車両等の車外側表面であり、通常、ＨＵＤにおける投映光の入射面とは逆側の面である。
加えて、この方式の投映像表示用部材１０は、入射したｐ偏光を無駄なく高い反射率で反射できるので、ＨＵＤによる投映像の輝度も向上できる。
一方、水たまりの反射光、対向車のウインドシールドガラスの反射光、および、ボンネットの反射光など、車両等においてウインドシールドガラスの外部から侵入する、いわゆるギラツキ成分は、多くがｓ偏光である。そのため、偏光サングラスは、ｓ偏光成分を遮光するようになっている。
従って、通常のｓ偏光の投映光を投映するＨＵＤでは、使用者が偏光サングラスを着用した場合には、投映像を観察できない。
これに対して、本発明の投映像表示用部材１０を用いるＨＵＤは、投映像がｐ偏光であるので、通常のｓ偏光を投映するＨＵＤとは異なり、運転者が偏光サングラスを使用した場合でも、ＨＵＤの投映像を適正に観察できる。
【００９９】
ここで、コレステリック層を用いる反射層など、所定の円偏光を選択的に反射する反射層に、非反射成分の偏光が入射して透過すると、偏光状態が変化する。
上述のように、ウインドシールドガラスの外部から侵入するギラツキ成分は、ｓ偏光である。従って、ｐ偏光に対応する円偏光を選択的に反射する反射層を透過したｓ偏光は、理想的には、ｓ偏光に対応する旋回方向の円偏光になる。この円偏光は、次いで、位相差層によって、再度、Ｓ偏光に変換される。そのため、ウインドシールドガラスの外部から侵入するギラツキ成分であるｓ偏光は、偏光サングラスを用いることで、遮光できる。
【０１００】
ところが、外部からウインドシールドガラスに入射するｓ偏光は、ウインドシールドガラスの反射層（反射フィルム、ハーフミラー）に法線方向から入射する成分のみではなく、様々な角度でウインドシールドガラスに入射する。そのため、特許文献１および特許文献２に示されるような、従来の位相差層および円偏光反射層によってｐ偏光を投映するＨＵＤでは、外部から侵入して、反射層を透過したｓ偏光は、円偏光ではなく、楕円偏光になってしまう。
このような楕円偏光が位相差層を透過すると、透過光には、ｓ偏光のみならず、ｐ偏光の成分も混在してしまう。ｐ偏光は、偏光サングラスで遮光できないので、偏光サングラスを透過してしまう。
そのため、従来のｐ偏光を投映するＨＵＤでは、ｓ偏光が主成分である上述の反射光のギラツキをカットする偏光サングラスの機能が損なわれ、運転の支障となる。すなわち、特許文献１および特許文献２に示されるような、従来のｐ偏光を投映する、位相差層および円偏光反射層を用いるハーフミラーフィルムを利用するＨＵＤは、偏光サングラス適性が低い。
【０１０１】
これに対して、本発明の投映像表示用部材は、選択反射層１２の位相差層１４とは逆側の面に、偏光変換層１１を有する。すなわち、ウインドシールドガラスの外部から入射した、ギラツキとなるｓ偏光が主成分である反射光は、最初に偏光変換層１１を透過する。
偏光変換層１１は、液晶化合物の螺旋構造を固定化した層で、螺旋構造のピッチ数ｘおよび偏光変換層の膜厚ｙ［μｍ］が、上述の関係式（i）〜（iv）を満たす。
このような偏光変換層１１は、液晶化合物が、関係式（i）〜（iv）を満たす螺旋構造を有することにより、可視光に対して旋光性および複屈折性を示す。特に、偏光変換層１１の螺旋構造のピッチＰを、選択反射中心波長が長波長の赤外域であるコレステリック液晶層のピッチＰに対応する長さとすることにより、短波長である可視光に対して、高い旋光性と複屈折性を示す。
なお、上述のように、螺旋構造のピッチＰとは、螺旋１ピッチの長さであり、液晶化合物が３６０°回転する螺旋軸方向の長さである。螺旋軸方向とは、通常、偏光変換層の厚さ方向ある。
【０１０２】
上述のように、外部から入射するギラツキとなる反射光は、主にｓ偏光である。従って、偏光変換層１１に入射したｓ偏光は、偏光変換層１１が有する旋光性および複屈折性によって、ｓ偏光に応じた旋回方向の楕円偏光に変換される。偏光変換層１１を透過した楕円偏光は、次いで、選択反射層１２に入射する。ｓ偏光から変換された楕円偏光は、旋回方向が選択反射層１２による反射成分ではないので、選択反射層１２を透過して、ｓ偏光に対応する旋回方向の円偏光に変換される。この円偏光は、次いで、位相差層１４を透過することにより、ｓ偏光に変換され、ウインドシールドガラスを透過する。
すなわち、偏光変換層１１を有する本発明の投映像表示用部材１０によれば、ウインドシールドガラスの外部から侵入した、ギラツキとなるｓ偏光は、ｓ偏光のまま透過するので、偏光サングラスによって遮光できる。従って、本発明によれば、ｐ偏光を投映するＨＵＤにおいて、偏光サングラス適性を改善できる。
【０１０３】
また、投映光の中には、ｐ偏光ではないｓ偏光の成分が混ざっている場合も有る。この成分は、選択反射層１２を透過して、ウインドシールドガラスの外面（裏面）で反射されるため、二重像の原因となってしまう。
これに対して、偏光変換層１１を有する本発明の投映像表示用部材１０によれば、選択反射層１２を透過したｓ偏光の成分を、旋光性および複屈折性を有する偏光変換層１１がｐ偏光の成分に変換する。
上述したように、ｐ偏光は、ガラスに斜めに入射すると反射率が非常に低い。そのため、偏光変換層１１を有する本発明の投映像表示用部材１０によれば、投映光の中にｓ偏光成分が混ざっていても、選択反射層１２を透過したｓ偏光のウインドシールドガラスの外面による反射を抑制できる。従って、偏光変換層１１を有する本発明の投映像表示用部材１０によれば、選択反射層１２を透過して、ウインドシールドガラスの外面（裏面）で反射される光に起因する二重像も低減できる。
【０１０４】
上述のように、本発明の投映像表示用部材１０において、偏光変換層１１は、螺旋構造のピッチ数ｘおよび偏光変換層の膜厚ｙが、関係式（i）〜（iv）を全て満たす。
関係式（i）は、『０．３≦ｘ≦７．０』である。
螺旋構造のピッチ数ｘが０．３未満では、十分な旋回性および複屈折性が得られない等の不都合を生じる。
また、螺旋構造のピッチ数ｘが７．０を超えると、旋回性および複屈折性が過剰で、所望の楕円偏光が得られない等の不都合を生じる。
【０１０５】
関係式（ii）は、『０．５≦ｙ≦６．０』である。
偏光変換層１１の厚さｙが０．５μｍ未満では、膜厚が薄すぎて、十分な旋回性・複屈折性が得られない等の不都合を生じる。
偏光変換層１１の厚さｙが６．０μｍを超えると、旋回性・複屈折性が過剰で、所望の楕円偏光が得られない、配向不良が起こりやすく製造にとって好ましくない等の不都合を生じる。
【０１０６】
関係式（iii）は、『ｙ≦０．７ｘ＋３．２』である。
偏光変換層１１の厚さｙ［μｍ］が０．７ｘ＋３．２を超えると、複屈折性が過剰で、旋回性とのバランスが悪い等の不都合を生じる。
さらに、関係式（iv）は、『ｙ≧０．７ｘ−１．４』である。
偏光変換層１１の厚さｙ［μｍ］が０．７ｘ−１．４未満では、可視光域に偏光変換層ができ、十分な旋回性が得られない、反射率や色味等のほかの光学性能に影響を与える等の不都合を生じる。
【０１０７】
本発明の投映像表示用部材１０において、偏光変換層１１のピッチ数ｘは、０．４〜３．０が好ましく、膜厚ｙは、０．８〜４．０μｍが好ましい。
偏光変換層１１は、特に、関係式（i）〜（iv）に加え、下記の関係式（ｖ）〜（vii）を全て満たすのが好ましい。
（ｖ）０．３≦ｘ≦１．２
（vi）１．０≦ｙ≦３．０
（vii）ｙ≧１．８７５ｘ
【０１０８】
すなわち、偏光変換層１１は、螺旋構造のピッチＰが長く、かつ、ピッチ数ｘが少ないのが好ましい。
具体的には、偏光変換層１１は、螺旋のピッチＰが、選択反射中心波長が長波長の赤外域であるコレステリック液晶層のピッチＰと同等で、かつ、ピッチ数ｘが少ないのが好ましい。より具体的には、偏光変換層１１は、螺旋のピッチＰが、選択反射中心波長が３０００〜８０００ｎｍであるコレステリック液晶層のピッチＰと同等で、かつ、ピッチ数ｘが少ないのが好ましい。
このような偏光変換層１１は、ピッチＰが対応する選択反射中心波長が、可視光よりも遥かに長波長であるため、上述した可視光に対する旋光性と複屈折性を、より好適に発現する。
従って、偏光変換層１１が、関係式（ｖ）〜（vii）を全て満たすことにより、本発明の投映像表示用部材１０を用いるＨＵＤの偏光サングラス適性および二重像の抑制効果を、より向上できる。
【０１０９】
後に実施例でも示すが、このような偏光変換層１１は、基本的に、上述したコレステリック液晶層と同様に形成できる。
ただし、偏光変換層１１を形成する際には、偏光変換層１１における螺旋構造のピッチ数ｘおよび膜厚ｙ［μｍ］が、関係式（i）〜（iv）を全て満たすように、より好ましくは、関係式（ｖ）〜（vii）を全て満たすように、使用する液晶化合物、使用するキラル剤、キラル剤の添加量、および、膜厚等を調節する必要がある。
【０１１０】
＜他の層＞
本発明の投映像表示用部材１０は、上述した選択反射層１２、位相差層１４および偏光変換層１１に加え、必要に応じて、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。
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。低複屈折性とは、本発明のウインドシールドガラスの投映像表示用部材１０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する。この正面位相差は５ｎｍ以下であることが好ましい。さらに、他の層は、いずれも、選択反射層１２を構成する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１５、配向層、および、接着層等が挙げられる。
【０１１１】
（支持体）
図１に示す投映像表示用部材１０は、支持体１５を有する。投映像表示用部材１０において、支持体１５は、位相差層１４、選択反射層１２および偏光変換層１１を支持するものである。
支持体１５は、位相差層を形成する際の基板として使用することができ、あるいは位相差層を兼用して、選択反射層１２（コレステリック液晶層）を形成する際の基板として使用することもできる。
選択反射層１２または位相差層１４の形成のために用いられる支持体１５は、選択反射層１２の形成後に剥離される、仮支持体であってもよい。従って、完成した投映像表示用部材およびウインドシールドガラスには、支持体１５は含まれていなくてもよい。
なお、仮支持体として剥離するのではなく、完成した投映像表示用部材またはウインドシールドガラスが支持体１５を含む場合には、支持体１５は、可視光領域で透明であることが好ましい。また、支持体１５を、位相差層１４を形成する際の基板として使用する場合は、低複屈折性であることが好ましい。
支持体１５の材料には制限はない。支持体１５としてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル、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、および、シリコーン等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、上述のプラスチックフィルムのほか、ガラスを用いてもよい。
支持体の厚さは、５．０〜１０００μｍ程度であればよく、１０〜２５０μｍが好ましく、１５〜９０μｍがより好ましい。
【０１１２】
（配向層）
投映像表示用部材１０は、選択反射層１２（コレステリック液晶層）および／または位相差層１４の形成の際に、液晶組成物が塗布される下層として、液晶化合物を配向するための配向層を含んでいてもよい。
配向層は、ポリマー等の有機化合物（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、ポリアミドおよび変性ポリアミド等の樹脂）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、ならびに、ラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）を用いた有機化合物（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およびステアリル酸メチル等）の累積等の手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与、および、光照射等により、配向機能が生じる層を、配向層として用いてもよい。
例えば、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、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、配向層は仮支持体とともに剥離されて投映像表示用部材を構成する層とはならなくてもよい。
配向層の厚さは、０．０１〜５．０μｍが好ましく、０．０５〜２．０μｍがより好ましい。
【０１１３】
（接着層）
投映像表示用部材１０は、必要に応じて、層同士の密着力を向上するために、接着層を有してもよい。
図示例の投映像表示用部材１０において、接着層を設ける場合には、第１選択反射層１２Ｇと第２選択反射層１２Ｒとの間、選択反射層１２と位相差層１４との間、選択反射層１２と偏光変換層１１との間、および、支持体１５と位相差層１４との間の、１以上に、接着層を設ければよい。
【０１１４】
接着層は、接着剤を用いて形成すればよい。
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、および、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、および、ポリビニルブチラール系等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、素材はアクリレート系、ウレタンアクリレート系、および、エポキシアクリレート系等を使用することが好ましい。
【０１１５】
接着層は、高透明性接着剤転写テープ（ＯＣＡテープ）等の粘着剤を用いて形成されたものであってもよい。高透明性接着剤転写テープとしては、画像表示装置用の市販品、特に画像表示装置の画像表示部表面用の市販品を用いればよい。市販品の例としては、パナック社製の粘着シート（ＰＤ−Ｓ１等）、日栄化工社製のＭＨＭシリーズの粘着シート等が挙げられる。
接着層の厚さには制限はない。接着剤を用いて形成された接着層の厚さは、０．５〜１０μｍが好ましく、１．０〜５．０μｍがより好ましい。また、高透明性接着剤転写テープ（粘着剤）を用いて形成された接着層の厚さは、１０〜５０μｍが好ましく、１５〜３０μｍがより好ましい。投映像表示用部材の色ムラ等を軽減するため均一な厚さで設けられることが好ましい。
【０１１６】
（ハードコート層）
本発明の投映像表示用部材は、必要に応じて、支持体上および／または偏光変換層の上に、耐擦傷性を向上するために、ハードコート層を有してもよい。
【０１１７】
［ハードコート形成用組成物]
ハードコート層は、ハードコート層形成用組成物を用いて形成するのが好ましい。
ハードコート層形成用組成物は、分子内に３個以上のエチレン性不飽和二重結合基を有する化合物を含むのが好ましい。
エチレン性不飽和二重結合基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、および、アリル基等の重合性官能基が挙げられ、中でも、（メタ）アクリロイル基、および、−Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ＝ＣＨ2が好ましく、特に好ましくは（メタ）アクリロイル基である。エチレン性不飽和二重結合基を有する事によって、高い硬度を維持する事ができ、耐湿熱性も付与する事ができる。さらに、分子内に３個以上のエチレン性不飽和二重結合基を有する事によって、より高い硬度を発現できる。
【０１１８】
分子内に３個以上のエチレン性不飽和二重結合基を有する化合物としては、多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル、ビニルベンゼンおよびその誘導体、ビニルスルホン、ならびに、（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。中でも硬度の観点から、３個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物が好ましく、本業界で広範に用いられる高硬度の硬化物を形成するアクリレート系化合物が挙げられる。このような化合物としては、多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステルが例示される。多価アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステルとしては、例えば、ペンタエリスリトールテトラ（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、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性リン酸トリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，２，３−クロヘキサンテトラメタクリレート、ポリウレタンポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレート、および、カプロラクトン変性トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート等が挙げられる。
３個以上の（メタ）アクリロイル基を有する多官能アクリレート系化合物類の具体化合物としては、日本化薬社製のＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＨＡ、同ＤＰＨＡ−２Ｃ、同ＰＥＴ−３０、同ＴＭＰＴＡ、同ＴＰＡ−３２０、同ＴＰＡ−３３０、同ＲＰ−１０４０、同Ｔ−１４２０、同Ｄ−３１０、同ＤＰＣＡ−２０、同ＤＰＣＡ−３０、同ＤＰＣＡ−６０、同ＧＰＯ−３０３、大阪有機化学工業社製のＶ＃４００、および、Ｖ＃３６０９５Ｄ等のポリオールと（メタ）アクリル酸のエステル化物を挙げることができる。また、紫光ＵＶ−１４００Ｂ、同ＵＶ−１７００Ｂ、同ＵＶ−６３００Ｂ、同ＵＶ−７５５０Ｂ、同ＵＶ−７６００Ｂ、同ＵＶ−７６０５Ｂ、同ＵＶ−７６１０Ｂ、同ＵＶ−７６２０ＥＡ、同ＵＶ−７６３０Ｂ、同ＵＶ−７６４０Ｂ、同ＵＶ−６６３０Ｂ、同ＵＶ−７０００Ｂ、同ＵＶ−７５１０Ｂ、同ＵＶ−７４６１ＴＥ、同ＵＶ−３０００Ｂ、同ＵＶ−３２００Ｂ、同ＵＶ−３２１０ＥＡ、同ＵＶ−３３１０ＥＡ、同ＵＶ−３３１０Ｂ、同ＵＶ−３５００ＢＡ、同ＵＶ−３５２０ＴＬ、同ＵＶ−３７００Ｂ、同ＵＶ−６１００Ｂ、同ＵＶ−６６４０Ｂ、同ＵＶ−２０００Ｂ、同ＵＶ−２０１０Ｂ、同ＵＶ−２２５０ＥＡおよび同ＵＶ−２７５０Ｂ（以上、日本合成化学社製）、ＵＬ−５０３ＬＮ（共栄社化学社製）、ユニディック１７−８０６、同１７−８１３、同Ｖ−４０３０および同Ｖ−４０００ＢＡ（以上、大日本インキ化学工業社製）、ＥＢ−１２９０Ｋ、ＥＢ−２２０、ＥＢ−５１２９、ＥＢ−１８３０およびＥＢ−４３５８（以上、ダイセルＵＣＢ社製）、ハイコープＡＵ−２０１０および同ＡＵ−２０２０（以上、トクシキ社製）、アロニックスＭ−１９６０（東亜合成社製）、アートレジンＵＮ−３３２０ＨＡ，ＵＮ−３３２０ＨＣ，ＵＮ−３３２０ＨＳ、ＵＮ−９０４およびＨＤＰ−４Ｔなどの３官能以上のウレタンアクリレート化合物、アロニックスＭ−８１００，Ｍ−８０３０およびＭ−９０５０（以上、東亞合成社製）、ならびに、ＫＢＭ−８３０７（ダイセルサイテック社製）の３官能以上のポリエステル化合物なども好適に使用することができる。
また、分子内に３個以上のエチレン性不飽和二重結合基を有する化合物は単一の化合物から構成しても良いし、複数の化合物を組み合わせて用いる事もできる。
【０１１９】
［ハードコート層の形成方法］
ハードコート層は、支持体および／または偏光変換層上に、上述したハードコート層形成用組成物を塗布して、乾燥、硬化させることで形成できる。
【０１２０】
＜ハードコート層の塗布方式＞
ハードコート層は以下の塗布方法により形成することができるが、この方法に制限されない。ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、スライドコート法、エクストルージョンコート法（ダイコート法）（特開２００３−１６４７８８号公報参照）、および、マイクログラビアコート法等の公知の方法が用いられ、その中でもマイクログラビアコート法、ダイコート法が好ましい。
【０１２１】
＜ハードコート層の乾燥、硬化条件＞
本発明において、ハードコート層など塗布により層形成する場合の、乾燥、硬化方法に関して、好ましい例を以下に述べる。
本発明では、電離放射線による照射と、照射の前、照射と同時または照射後の熱処理とを組み合わせることにより、硬化することが有効である。
以下に、いくつかの製造工程のパターンを示すが、これらに制限はされない（以下の例において、「−」は熱処理を行っていないことを示す）。
【０１２２】
照射前  →    照射と同時    →    照射後
（１）熱処理  →  電離放射線硬化  →      −
（２）熱処理  →  電離放射線硬化  →    熱処理
（３）  −    →  電離放射線硬化  →    熱処理
【０１２３】
その他、電離放射線硬化時に同時に熱処理を行う工程も好ましい。
【０１２４】
本発明において、ハードコート層を形成する場合には、上述のとおり、電離放射線による照射と組み合わせて熱処理を行うことが好ましい。熱処理は、ハードコートフィルムの支持体、ハードコート層を含めた構成層を損なうものでなければ特に制限はないが、好ましくは２５〜１５０℃、より好ましくは３０〜８０℃である。
【０１２５】
熱処理に要する時間は、使用成分の分子量、その他成分との相互作用、粘度などにより異なるが、１５秒〜１時間が好ましく、２０秒〜３０分がより好ましく、３０秒〜５分がさらに好ましい。
【０１２６】
電離放射線の種類については、特に制限はなく、Ｘ線、電子線、紫外線、可視光、および、赤外線などが挙げられるが、紫外線が広く用いられる。
例えば、塗膜が紫外線硬化性であれば、紫外線ランプによって１０〜１０００ｍＪ／ｃｍ2の照射量の紫外線を照射して各層を硬化するのが好ましい。照射の際には、上述のエネルギーの紫外線を一度に当ててもよいし、分割して照射することもできる。特に塗膜の面内での性能ばらつきを少なくでき、さらに、カールを良化させるという観点からは、２回以上に分割して紫外線を照射するのが好ましく、初期に１５０ｍＪ／ｃｍ2以下の低照射量の紫外光を照射し、その後、５０ｍＪ／ｃｍ2以上の高照射量の紫外光を照射し、かつ初期よりも後期の方で高い照射量の紫外線を当てるのが好ましい。
【０１２７】
以下、本発明の投映像表示用部材を有するウインドシールドガラス、および、ＨＵＤについて説明する。
【０１２８】
＜ウインドシールドガラス＞
本発明の投映像表示用部材を用いて、投映像表示機能を有するウインドシールドガラスを提供することができる。
ウインドシールドガラスは、車および電車等の車両、飛行機、船舶、二輪車、ならびに、遊具等の乗り物一般の窓ガラスおよび風防ガラスを意味する。ウインドシールドガラスは、乗り物の進行方向の前方にあるフロントガラスおよび風防ガラス等として利用することが好ましい。
【０１２９】
ウインドシールドガラスの可視光線透過率には制限はないが、高い方が好ましい。ウインドシールドガラスの可視光線透過率は、７０％以上が好ましく、７０％超がより好ましく、７５％以上がさらに好ましく、８０％以上が特に好ましい。
上述の可視光線透過率は、ウインドシールドガラスのいずれの位置においても満たされていることが好ましく、特に投映像表示用部材が存在する位置において、上述の可視光線透過率を満たされていることが好ましい。本発明の投映像表示用部材は、上述のように、視感度の高い波長域において可視光線透過率が高いため、ウインドシールドガラスに一般的に用いられるガラスのいずれを用いた場合においても、上述の可視光線透過率を満たす構成とすることができる。
【０１３０】
ウインドシールドガラスの形状には制限はなく、ウインドシールドガラスが配置される対象に応じて適宜決定されるものである。ウインドシールドガラスは、例えば、平面状でもよく、凹面または凸面等の曲面を有する３次元形状でもよい。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では、通常使用時に上となる方向、観察者側、運転者側、および車内側等の視認側となる面が特定できる。
【０１３１】
ウインドシールドガラスは、投映像表示用部材において、厚さが均一であってもよく、厚さが不均一であってもよい。例えば、特表２０１１−５０５３３０号公報に記載の車両用ガラスのように楔形の断面形状を有し、投映像表示用部材の厚さが不均一であってもよいが、投映像表示用部材において、厚さが均一であることが好ましい。
【０１３２】
［投映像表示用部材］
本発明の投映像表示用部材は、ウインドシールドガラスの投映像表示部位（投映像反射部位）に設けられていればよい。
本発明の投映像表示用部材をウインドシールドガラスのガラス板の外面に設ける、または、後述のように合わせガラスの構成のウインドシールドガラスのガラスの間に設けることにより、ウインドシールドガラスを用いたＨＵＤを構成できる。
本発明の投映像表示用部材をウインドシールドガラスのガラス板の外面に設ける場合、投映像表示用部材は、車両等の内部（投映像の入射側）に設けられても、外部に設けられてもよいが、内部に設けられていることが好ましい。
なお、本発明の投映像表示用部材は、耐擦傷性がガラス板に比較して低い。そのため、ウインドシールドガラスが、合わせガラス構造である場合には、投映像表示用部材を保護するために、投映像表示用部材は、合わせガラスを構成する２枚のガラスの間に設けることがより好ましい。
【０１３３】
上述のように、投映像表示用部材は、投映像を反射することで投映像を表示するための部材である。従って、投映像表示用部材は、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位置に設ければよい。
すなわち、本発明の投映像表示用部材はＨＵＤのコンバイナとして機能する。ＨＵＤ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、投映像の入射面側からコンバイナを観察したときに、風景などの投映光の入射面とは逆の面側にある情報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、外界光と投映像の光と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。
【０１３４】
投映像表示用部材はウインドシールドガラスの全面に設けてもよく、または、ウインドシールドガラスの面方向の一部に設けてもよいが、一部であることが好ましい。
投映像表示用部材をウインドシールドガラスの一部に設ける場合、投映像表示用部材はウインドシールドガラスのいずれの位置に設けてもよいが、ＨＵＤとしての使用時に、運転者等の観察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るのが好ましい。例えば、ＨＵＤが搭載される乗り物における運転席の位置と、プロジェクターを設置する位置との関係から、ウインドシールドガラスにおいて投映像表示用部材を設ける位置を決定すればよい。
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い。また、投映像表示用部材は、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ようになっていてもよい。
【０１３５】
［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していてもよい。本発明のウインドシールドガラスは、合わせガラスであり、第１のガラス板と第２のガラス板との間に、上述した本発明の投映像表示用部材を有する。
ウインドシールドガラスは、第１のガラス板と第２のガラス板との間に投映像表示用部材が配置される構成でもよい。しかしながら、ウインドシールドガラスは、第１のガラス板と投映像表示用部材との間、および、投映像表示用部材と第２のガラス板との間の、少なくとも一方に中間膜が設けられる構成であるのが好ましい。
ウインドシールドガラスにおいて、一例として、第１のガラス板は、ＨＵＤにおける映像の視認側とは逆側（車外側）に配置され、第２のガラス板は視認側（車内側）に配置される。なお、本発明のウインドシールドガラスにおいて、第１のガラス板および第２のガラス板における第１および第２には、技術的な意味は無く、２枚のガラス板を区別するために便宜的に設けたものである。従って、第１のガラス板が車内側で、第２のガラス板が車外側であってもよい。
第１のガラス板および第２のガラス板の等のガラス板には、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使用することができる。例えば、遮熱性の高いグリーンガラス等の、可視光線透過率が７３％および７６％等の８０％以下となるガラス板を使用してもよい。このように可視光線透過率が低いガラス板を使用したときであっても、本発明の投映像表示用部材を使用することにより、投映像表示用部材においても７０％以上の可視光線透過率を有するウインドシールドガラスを作製することができる。
【０１３６】
ガラス板の厚さは、特に制限はないが、０．５〜５．０ｍｍ程度であればよく、１．０〜３．０ｍｍが好ましく、２．０〜２．３ｍｍがより好ましい。第１のガラス板および第２のガラス板の材料または厚さは、同一であっても異なっていてもよい。
【０１３７】
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、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を２枚のガラス板に挟んだ後、加熱処理と加圧処理とを数回繰り返し、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。加圧処理としては、ゴムローラーを用いた処理等が例示される。ゴムローラーによって、加熱処理と加圧処理とを行ってもよい。
【０１３８】
投映像表示用部材と中間膜とを有する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、一例として、投映像表示用部材をガラス板表面に形成した後、上述した合わせガラスの作製方法で作製してもよく、あるいは、上述の投映像表示用部材を含む合わせガラス用の中間膜を用いて、上述した合わせガラスの作製方法で作製してもよい。
投映像表示用部材をガラス板表面に形成する場合、投映像表示用部材を設けるガラス板は、第１のガラス板でも第２のガラス板でもよい。この際において、投映像表示用部材は、例えば、ガラス板に接着剤で貼合される。
【０１３９】
（中間膜）
中間膜（中間膜シート、中間層）としては、合わせガラスにおいて中間膜として用いられる、公知のいずれの中間膜も利用可能である。例えば、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、塩素含有樹脂からなる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。上述の樹脂は、中間膜の主成分であることが好ましい。なお、主成分であるとは、中間膜の５０質量％以上を占める成分のことをいう。
【０１４０】
上述の樹脂のうち、ポリビニルブチラールおよびエチレン−酢酸ビニル共重合体が好ましく、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。上述の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。
【０１４１】
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、上述の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。ポリビニルアルコールの重合度が２００以上であると、得られる合わせガラスの耐貫通性が低下しにくく、３０００以下であると、樹脂膜の成形性がよく、しかも樹脂膜の剛性が大きくなり過ぎず、加工性が良好である。より好ましい下限は５００、より好ましい上限は２０００である。
【０１４２】
（投映像表示用部材を含む中間膜）
投映像表示用部材を含む合わせガラス用の中間膜は、投映像表示用部材を上述の中間膜の表面に貼合して形成することができる。または、投映像表示用部材を２枚の上述の中間膜に挟んで形成することもできる。２枚の中間膜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。
投映像表示用部材と中間膜との貼合には、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。ラミネート処理は、積層体と中間膜とが加工後に剥離してしまわないように、ある程度の加熱およ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ために、中間膜の接着する側の膜面温度は、５０〜１３０℃が好ましく、７０〜１００℃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。加圧条件には制限はないが、２．０ｋｇ／ｃｍ2未満（１９６ｋＰａ未満）が好ましく、０．５〜１．８ｋｇ／ｃｍ2（４９〜１７６ｋＰａ）がより好ましく、０．５〜１．５ｋｇ／ｃｍ2（４９〜１４７ｋＰａ）がさらに好ましい。
【０１４３】
また、投映像表示用部材が支持体を有する場合には、ラミネートと同時に、または、ラミネートの直後、または、ラミネートの直前に、支持体を剥離してもよい。すなわち、ラミネート後に得られる中間膜に貼着された投映像表示用部材は、支持体がなくてもよい。
投映像表示用部材を含む中間膜の製造方法の一例は、
（１）第１の中間膜の表面に投映像表示用部材を貼合して第１の積層体を得る第１の工程、および、
（２）第１の積層体中の投映像表示用部材の第１の中間膜が貼合されている面とは反対の面に、第２の中間膜を貼合する第２の工程、を含む。
例えば、第１の工程において、支持体と第１の中間膜とを対面しないで、投映像表示用部材と第１の中間膜とを貼合する。次いで、投映像表示用部材から支持体を剥離する。さらに、第２の工程において、第２の中間膜を、支持体を剥離した面に貼合する。これにより、支持体を有さない投映像表示用部材を含む中間膜を製造することができる。また、この投映像表示用部材を含む中間膜を用いることで、投映像表示用部材が支持体を有さない合わせガラスを容易に作製することができる。
破損等なく、安定的に支持体を剥離するためには、投映像表示用部材から支持体を剥離する際の支持体の温度は、４０℃以上が好ましく、４０〜６０℃がより好ましい。
【０１４４】
［選択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基づく像と、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基づく像とが重なることによって、二重像または多重像が生じる問題がある。
ウインドシールドガラスにおいて、選択反射層を透過する光は、選択反射層が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、選択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、選択反射層で反射される偏光が大部分となるため顕著な二重像を生じさせにくい。
投映光として偏光を利用することにより、投映光の大部分を選択反射層で反射するように構成できる。
一方で、ウインドシールドガラスにおける投映光の入射面による反射光は、顕著な二重像を生じさせ得る。特に選択反射層の厚さ方向の中心から、ウインドシールドガラスの投映光の入射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、本発明のウインドシールドガラスの構造において、選択反射層より位相差層側にある層の厚さの総計、すなわち、選択反射層の視認側の面から、ウインドシールドガラスの投映光入射面までの距離が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以上でさらに顕著となり得、２．０ｍｍ以上で特に顕著になり得る。なお、この選択反射層より位相差層側にある層の厚さの総計は、選択反射層の厚さを含まない。
選択反射層より視認側にある層としては、位相差層の他、支持体、中間膜、および、第２のガラス板等が挙げられる。
しかしながら、ｐ偏光を選択的に反射する投映像表示用部材を用い、ｐ偏光による投映像の表示を行うことにより、ウインドシールドガラスの選択反射層より視認側にある層の厚さの総計が上述の場合でも、顕著な二重像が生じることなく投映像を視認させることができる。
【０１４５】
＜ＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイシステム）＞
ウインドシールドガラスはＨＵＤの構成部材として用いることができる。ＨＵＤはプロジェクターを含むことが好ましい。
【０１４６】
［プロジェクター］
「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」を含み、表示する画像を担持する投映光を出射するものである。本発明のＨＵＤにおいて、プロジェクターは、ｐ偏光の投映光を出射する。
ＨＵＤにおいて、プロジェクターは、ウインドシールドガラス中の投映像表示用部材に対して、表示する画像を担持するｐ偏光の投映光を斜めの入射角度で入射できるように配置されていればよい。
ＨＵＤ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。
プロジェクターは、ｐ偏光の投映光を出射できれば、ＨＵＤに用いられる公知のプロジェクターを利用できる。また、プロジェクターは、虚像の結像距離、すなわち、虚像の結像位置が可変であるものであるのが好ましい。
プロジェクターにおける虚像の結像距離の変更方法としては、例えば、画像の生成面（スクリーン）を移動する方法（特開２０１７−２１３０２号公報参照）、光路長の異なる複数の光路を切り換えて使用する方法（ＷＯ２０１５／１９０１５７号参照）、ミラーの挿入および／または移動によって光路長を変更する方法、結像レンズとして組レンズを用いて焦点距離を変更する方法、プロジェクター２２の移動による方法、虚像の結像距離が異なる複数台のプロジェクターを切り換えて使用する方法、および、可変焦点レンズを用いる方法（ＷＯ２０１０／１１６９１２号参照）等が挙げられる。
【０１４７】
なお、プロジェクターは、連続的に虚像の結像距離が変更可能なものでも、２点あるいは３点以上の複数点で、虚像の結像距離を切り換え可能なものでもよい。
ここで、プロジェクターによる投映光の虚像のうち、少なくとも２つの虚像は、結像距離が、１ｍ以上、異なるのが好ましい。従って、プロジェクターが、連続的に虚像の結像距離が変更可能なものである場合には、虚像の結像距離を１ｍ以上、変更可能であるのが好ましい。このようなプロジェクターを用いることにより、一般道における通常速度での走行と、高速道路での高速走行とのように運転者の視線の距離が大きく異なる場合にも好適に対応できる等の点で好ましい。
【０１４８】
（描画デバイス）
描画デバイスは、それ自体が画像を表示するデバイスであってもよく、画像を描画できる光を発するデバイスであってもよい。
描画デバイスでは、光源からの光が、光変調器、レーザー輝度変調手段、または描画のための光偏向手段等の描画方式で調整されていればよい。描画デバイスは、光源を含み、さらに、描画方式に応じて光変調器、レーザー輝度変調手段、または描画のための光偏向手段等を含むデバイスを意味する。
【０１４９】
（光源）
光源には制限はなく、ＬＥＤ（発光ダイオード）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、放電管、および、レーザー光源等、プロジェクター、描画デバイスおよびディスプレイ等で用いられる公知の光源が利用可能である。
これらのうち、ＬＥＤおよび放電管は、直線偏光を出射する描画デバイスの光源に適していることから好ましく、特にＬＥＤが好ましい。ＬＥＤは発光波長が可視光領域において連続的でないため、後述するように特定波長域で選択反射を示すコレステリック液晶層が用いられているコンバイナとの組み合わせに適しているためである。
【０１５０】
（描画方式）
描画方式は、使用する光源等に応じて選択することができ、特に限定されない。
描画方式の例としては、蛍光表示管、液晶を利用するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）方式およびＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）方式、ＤＬＰ（登録商標）（Digital Light Processing）方式、ならびに、レーザーを利用する走査方式等が挙げられる。描画方式は、光源と一体となった蛍光表示管を用いた方式であってもよい。描画方式としてはＬＣＤ方式が好ましい。
【０１５１】
ＬＣＤ方式およびＬＣＯＳ方式では、各色の光が光変調器で変調、合波され、投射レンズから光が出射する。
ＤＬＰ方式は、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いた表示システムであり、画素数分のマイクロミラーを配置して描画され投射レンズから光が出射する。
【０１５２】
走査方式は光線をスクリーン上で走査させ、目の残像を利用して造影する方式であり、例えば、特開平７−２７０７１１号公報、および、特開２０１３−２２８６７４号公報が参照できる。レーザーを利用する走査方式では、輝度変調された、例えば、赤色光、緑色光および青色光の各色のレーザー光が合波光学系または集光レンズ等で１本の光線に束ねられ、光線が光偏向手段により走査されて後述する中間像スクリーンに描画されていればよい。
走査方式において、例えば、赤色光、緑色光および青色光の各色のレーザー光の輝度変調は光源の強度変化として直接行ってもよく、外部変調器により行ってもよい。光偏向手段としては、ガルバノミラー、ガルバノミラーとポリゴンミラーの組み合わせ、および、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等が挙げられ、このうちＭＥＭＳが好ましい。走査方法としては、ランダムスキャン方式、および、ラスタースキャン方式等が挙げられるが、ラスタースキャン方式が好ましい。ラスタースキャン方式において、レーザー光を、例えば、水平方向は共振周波数で、垂直方向はのこぎり波で駆動することができる。走査方式は投射レンズが不要であるため、装置の小型化が容易である。
【０１５３】
描画デバイスからの出射光は、直線偏光であっても自然光（非偏光）であってもよい。
描画方式がＬＣＤ方式またはＬＣＯＳ方式である描画デバイスおよびレーザー光源を用いた描画デバイスは、本質的には出射光が直線偏光となる。出射光が直線偏光である描画デバイスであって出射光が複数の波長（色）の光を含むものである場合は、複数の光の偏光の偏光方向（透過軸方向）は同一であることが好ましい。市販の描画デバイスとしては、出射光の赤、緑および青の光の波長域での偏光方向が均一ではないデバイスも知られている（特開２０００−２２１４４９号公報参照）。具体的には、緑色光の偏光方向が赤色光の偏光方向および青色光の偏光方向と直交している例が知られている。
なお、本発明のＨＵＤにおいては、プロジェクターが出射する投影光は、ｐ偏光であるのは、上述したとおりである。
【０１５４】
（中間像スクリーン）
上述のように、描画デバイスは中間像スクリーンを使用するものであってもよい。「中間像スクリーン」は、画像が描画されるスクリーンである。すなわち、描画デバイスを出射した光がまだ画像として視認できるものではない場合等において、この光によって描画デバイスは中間像スクリーンに視認可能な画像を形成する。中間像スクリーンにおいて描画された画像は中間像スクリーンを透過する光によりコンバイナに投映されていてもよく、中間像スクリーンを反射してコンバイナに投映されていてもよい。
【０１５５】
中間像スクリーンの例としては、散乱膜、マイクロレンズアレイ、および、リアプロジェクション用のスクリーン等が挙げられる。中間像スクリーンとしてプラスチック材料を用いる場合等において、中間像スクリーンが複屈折性を有すると、中間像スクリーンに入射した偏光の偏光面および光強度が乱され、コンバイナ（投映像表示用部材）において、色ムラ等が生じやすくなるが、所定の位相差を有する位相差膜を用いることにより、この色ムラの問題を低減できる。
中間像スクリーンとしては、入射光線を広げて透過させる機能を有するものが好ましい。投映像拡大表示が可能となるからである。このような中間像スクリーンとしては、例えば、マイクロレンズアレイで構成されるスクリーンが挙げられる。ＨＵＤで用いられるマイクロアレイレンズについては、例えば、特開２０１２−２２６３０３号公報、特開２０１０−１４５７４５号公報、および、特表２００７−５２３３６９号公報に記載がある。
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等を含んでいてもよい。
【０１５６】
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ＨＵＤ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、米国特許第５０１３１３４号明細書、および、特表２００６−５１２６２２号公報等を参照することができる。
【０１５７】
ウインドシールドガラスは、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、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）等を光源に用いたプロジェクターと組み合わせて用いるＨＵＤ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）等の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。
【０１５８】
［投映光（入射光）］
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、上述の角度の範囲で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選択反射層に対して視認側のウインドシールドガラスの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。
上述の角度は５０°〜６５°であることも好ましい。このとき、投映像の観察を投映光の入射側において、選択反射層の法線に対し、入射光とは反対側で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。
【０１５９】
入射光は、ウインドシールドガラスの上下左右等、いずれの方向から入射してもよく、視認方向と対応させて、決定すればよい。例えば、使用時の下方向から上述のような斜め入射角度で入射する構成が好ましい。
また、ウインドシールドガラスの投映像表示用部材中の位相差層の遅相軸は、入射するｐ偏光の振動方向に対し、位相差層の正面位相差に応じて、３０°〜８５°または１２０°〜１７５°の角度をなしていることが好ましい。入射するｐ偏光の振動方向とは、すなわち、入射光の入射面である。
【０１６０】
上述のように、本発明のＨＵＤにおける投映像表示の際の投映光は、入射面に平行な方向に振動するｐ偏光である。
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（偏光子）をプロジェクターの出射光側に設けることによりｐ偏光としていてもよく、プロジェクターからウインドシールドガラスまでの光路中において、直線偏光フィルム等を用いる公知の方法でｐ偏光としてもよい。この際には、直線偏光ではない投映光をｐ偏光にする部材も、本発明のＨＵＤにおけるプロジェクターを構成するものと見なす。
上述のように、出射光の赤、緑、青の光の波長域での偏光方向が均一ではないプロジェクターについては、波長選択的に偏光方向を調整し、全ての色の波長域でｐ偏光として入射させることが好ましい。
【０１６１】
上述したように、ＨＵＤ（プロジェクター）は、虚像結像位置を可変とする投映システムであってもよい。虚像結像位置を可変とすることにより、運転者はより快適に利便性高く虚像を視認することができる。
虚像結像位置は、車両の運転者から虚像を視認できる位置であり、例えば、通常運転者から見てウインドシールドガラスの先、１０００ｍｍ以上離れた位置である。
ここで、上述の特表２０１１−５０５３３０号公報に記載のようにガラスが投映像表示用部材において不均一（楔形）であると、虚像結像位置を変化させたときに、その楔形の角度も変更する必要が生じる。そのため、例えば、特開２０１７−１５９０２号公報に記載のように、部分的に楔形の角度を変えて投映位置を変えることによって擬似的に虚像結像位置変化に対応する等の必要が生じる。
しかしながら、本発明のウインドシールドガラスを用い、かつ上述のようにｐ偏光を利用する本発明のＨＵＤでは、楔形のガラスの利用は不要であり、投映像表示用部材においてガラスの厚さを均一とすることができるため、上述の虚像結像位置を可変とする投映システムを好適に採用することができる。
【０１６２】
次に、ＨＵＤについて、図３および図４を参照してより具体的に説明する。
図３は、本発明の実施形態の投映像表示用部材を有するヘッドアップディスプレイの一例を示す模式図であり、図４は本発明の実施形態の投映像表示用部材を有するウインドシールドガラスの一例を示す模式図である。
ＨＵＤ２０は、プロジェクター２２と、ウインドシールドガラス２４とを有し、例えば、乗用車等の車両に用いられる。なお、ＨＵＤ２０の各構成要素については、既に説明した通りである。
【０１６３】
ＨＵＤ２０において、ウインドシールドガラス２４は、図４に概念的に示すように、第１のガラス板である第１ガラス板２８と、第２のガラス板である第２ガラス板３０と、投映像表示用部材１０Ａと、中間膜３６と、接着剤層３８とを有する。
投映像表示用部材１０Ａは、図１に示す投映像表示用部材１０から支持体１５を剥離したものであり、偏光変換層１１と選択反射層１２と位相差層１４とを有する。ＨＵＤ２０では、ウインドシールドガラス２４の上下方向Ｙと、図２に示す位相差層１４の軸Ｈとを一致させて配置されている。なお、本発明のウインドシールドガラス（ＨＵＤ）においては、投映像表示用部材が支持体１５を有してもよい。
ウインドシールドガラス２４の上下方向Ｙは、ウインドシールドガラス２４が配置された車両等の天地方向に対応する方向であり、地面側を下側とし、反対側を上側として規定される方向である。なお、ウインドシールドガラス２４は、車両等に配置された場合、構造、またはデザインの都合、傾斜して配置されることがあるが、この場合、上下方向Ｙは、ウインドシールドガラス２４の表面２５に沿った方向になる。表面２５とは、車両の外面側である。
【０１６４】
プロジェクター２２は上述の通りである。プロジェクター２２は、表示する画像が担持された、ｐ偏光の投映光を出射できるものであれば、ＨＵＤに用いられる公知のプロジェクターが利用可能である。また、プロジェクター２２は、好ましくは、虚像の結像距離、すなわち、虚像の結像位置が可変なものである。
【０１６５】
ＨＵＤ２０において、プロジェクター２２は、ｐ偏光の投映光をウインドシールドガラス２４（第２ガラス板３０）に照射する。プロジェクター２２がウインドシールドガラス２４に照射する投映光をｐ偏光とすることにより、ウインドシールドガラス２４の第２ガラス板３０および第１ガラス板２８による投映光の反射を大幅に低減して、二重像が観察される等の不都合を抑制できる。
好ましくは、プロジェクター２２は、ｐ偏光の投映光をブリュースター角でウインドシールドに照射する。これにより、第２ガラス板３０および第１ガラス板２８での投映光の反射をなくして、より鮮明な画像の表示が可能になる。
【０１６６】
ウインドシールドガラス２４は、いわゆる合わせガラスであって、第１ガラス板２８と第２ガラス板３０との間に、中間膜３６と、投映像表示用部材１０Ａと、接着剤層３８とを有する。
上述したように、投映像表示用部材１０Ａは、偏光変換層１１と選択反射層１２と位相差層１４とを積層して構成されたものであり、位相差層１４が第２ガラス板３０側すなわち投映光の入射側となる。第２ガラス板３０の表面３０ａから、プロジェクター２２が出射した投映光が入射される。投映像表示用部材１０Ａは、ｐ偏光を反射するものであり、上述したように、ｐ偏光を反射するように、図２に示す位相差層１４の軸Ｈすなわち上下方向Ｙに対する遅相軸Ｓａの角度および向きと、選択反射層１２が反射する円偏光のセンスが設定される。
選択反射層１２は、好ましくはコレステリック液晶層であって、所定の波長域の所定の円偏光を選択的に反射して、それ以外の光を透過する。上述のように、選択反射層１２は、好ましい態様として、波長４９５〜５７０ｎｍの光（緑色光）を波長選択的に反射する第１選択反射層１２Ｇと、波長６２０〜７５０ｎｍの光（赤色光）を波長選択的に反射する第２選択反射層１２Ｒとを有してもよい。
【０１６７】
投映像表示用部材１０は、中間膜３６によって第１ガラス板２８に貼着され、接着剤層３８によって第２ガラス板３０に貼着されて、第１ガラス板２８と第２ガラス板３０との間に挟持される。
本発明において、ウインドシールドガラス２４の第１ガラス板２８と第２ガラス板３０とは、基本的に平行に設けられる。すなわち、本発明のウインドシールドガラス２４の断面はクサビ型ではない。
【０１６８】
第１ガラス板２８および第２ガラス板３０は、いずれも車両等のウインドシールドに利用される公知のガラス（ガラス板）である。従って、形成材料、厚さ、および形状等は、公知のウインドシールドに用いられるガラスと同様でよい。図４に示す第１ガラス板２８および第２ガラス板３０は、いずれも平板状であるが、これに限定されるものではなく、一部が曲面でもよいし、全面が曲面でもよい。
【０１６９】
中間膜３６は、事故が起きた際にガラスが車内に突き抜け、かつ、飛散することを防止するものであり、さらに投映像表示用部材１０Ａと第１ガラス板２８とを接着するものである。中間膜３６には、合わせガラスのウインドシールドに用いられる公知の中間膜（中間層）を用いることができる。中間膜３６の形成材料としては、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩素含有樹脂、およびポリウレタン等が例示される。
また、中間膜３６の厚さにも、制限はなく、形成材料等に応じた厚さを、公知のウインドシールドガラスの中間膜と同様に設定すればよい。
【０１７０】
接着剤層３８は、例えば塗布型の接着剤からなる層である。投映像表示用部材１０Ａは、接着剤層３８により第２ガラス板３０に貼着される。なお、本発明のウインドシールドガラスにおいては、接着剤層３８に変えて、中間膜３６によって、投映像表示用部材１０Ａを第２ガラス板３０に貼着してもよい。また、第１ガラス板２８と投映像表示用部材１０Ａとを貼着する中間膜３６に対して、投映像表示用部材１０Ａが小さい場合には、中間膜３６によって、投映像表示用部材１０Ａを第２ガラス板３０に貼着してもよい。
接着剤層３８には、制限はなく、ウインドシールドガラス２４として必要な透明性を確保でき、かつ、必用な貼着力で投映像表示用部材１０とガラスとを貼着可能なものであれば、公知の各種の塗布型の接着剤からなるものが利用可能である。接着剤層３８は、ＰＶＢなどの中間膜３６と同じものを用いてもよい。これ以外に、接着剤層３８には、アクリレート系接着剤等を用いることもできる。また、接着剤層３８には、以下に示すように、上述の接着層と同じものを用いてもよい。
【０１７１】
接着剤層３８は、上述の接着層と同様に接着剤から形成されるものであってもよい。
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、および、硬化の不要な感圧接着タイプがある。また、接着剤は、いずれのタイプでも、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、および、ポリビニルブチラール系等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、素材はアクリレート系、ウレタンアクリレート系、および、エポキシアクリレート系等を使用することが好ましい。
【０１７２】
接着剤層３８は、高透明性接着剤転写テープ（ＯＣＡテープ）を用いて形成されたものであってもよい。高透明性接着剤転写テープとしては、画像表示装置用の市販品、特に画像表示装置の画像表示部表面用の市販品を用いればよい。市販品の例としては、パナック株式会社製の粘着シート（ＰＤ−Ｓ１等）、日栄化工株式会社のＭＨＭシリーズの粘着シート等が挙げられる。
【０１７３】
接着剤層３８の厚さにも、制限はない。従って、接着剤層３８の形成材料に応じて、十分な貼着力が得られる厚さを、適宜、設定すればよい。
ここで、接着剤層３８が厚すぎると、平面性を十分に保って、投映像表示用部材１０を第１ガラス板２８または第２ガラス板３０に貼着できない場合がある。この点を考慮すると、接着剤層３８の厚さは、０．１〜８００μｍが好ましく、０．５〜４００μｍがより好ましい。
【０１７４】
なお、ウインドシールドガラス２４は、投映像表示用部材１０と第２ガラス板３０との間に接着剤層３８を設け、投映像表示用部材１０と第１ガラス板２８とを中間膜３６で貼着しているが、これに制限はされない。すなわち、投映像表示用部材１０と第１ガラス板２８との間に接着剤層を設け、投映像表示用部材１０と第２ガラス板３０とを中間膜を設ける構成でもよい。
また、ウインドシールドガラス２４が中間膜３６を有さない構成であり、投映像表示用部材１０と第１ガラス板２８との貼着、および投映像表示用部材１０と第２ガラス板３０との貼着に、接着剤層３８を用いた構成でもよい。
【０１７５】
投映像表示用部材１０は、選択反射層１２と位相差層１４とを積層したものである。位相差層１４を有する投映像表示用部材１０Ａは、位相差層１４を第２ガラス板３０側、すなわち投映光の入射側に向けて設けられる。
【０１７６】
ＨＵＤ２０では、ウインドシールドガラス２４は、第１ガラス板２８と第２ガラス板３０との間に投映像表示用部材１０Ａを有し、接着剤層３８によって投映像表示用部材１０Ａ（位相差層１４）を第２ガラス板３０に貼着し、中間膜３６によって投映像表示用部材１０Ａ（偏光変換層１１）を第１ガラス板２８に貼着する構成を有する。
【０１７７】
図３に示すように、ＨＵＤ２０では、画像の観察者すなわち運転者Ｄは、プロジェクター２２が投映して、ウインドシールドガラス２４が反射した、プロジェクター２２による投映像の虚像を観察している。
一般的なＨＵＤでは、プロジェクターの投映像は、ウインドシールドのガラスによって反射され、その反射光を観察する。ここで、一般的なウインドシールドは、合わせガラスであり、内面側と外面側との２枚のガラスを有する。そのため、ＨＵＤでは、２枚のガラスの反射光によって、運転者に二重像が観察されるという問題がある。
これに対応するために、通常のＨＵＤでは、内面側ガラスの反射と外面側ガラスの反射とが重なるように、ウインドシールド（中間膜）の断面形状をクサビ型にして、二重像が見えないようにしている。
ところが、前述のように、クサビ型のウインドシールドでは、例えば、視線が近い通常走行と視線が遠くなる高速走行とにおける運転者の視線の違いに対応するために、虚像の結像距離を変更すると、ウインドシールドのクサビの角度が合わなくなり、運転者が観察する画像が二重像になってしまう。
【０１７８】
これに対し、本発明のＨＵＤ２０は、プロジェクター２２がｐ偏光を投映して、ウインドシールドガラス２４が、第１ガラス板２８と第２ガラス板３０との間に、ｐ偏光を反射する投映像表示用部材１０Ａを有し、運転者Ｄが、投映像表示用部材１０Ａによる反射光を観察する。このような構成では、プロジェクター２２の投映光の反射は、基本的に、投映像表示用部材１０での反射が支配的になるため、基本的に、二重像が生じない。
そのため、ウインドシールドガラス２４に本発明の投映像表示用部材１０Ａを用いるＨＵＤ２０では、ウインドシールドガラス２４（中間膜３６）の断面形状をクサビ型にする必要がなく、従って、虚像の結像距離を変更しても、二重像が生じることがない。
【０１７９】
本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の投映像表示用部材、ウインドシールドガラスおよびヘッドアップディスプレイシステム（ＨＵＤ）について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。
【実施例】
【０１８０】
以下に実施例を挙げて本発明の特徴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、および、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。
実施例１〜１５および比較例４〜８は、以下に説明する方法により作製されたものである。比較例１、２は偏光変換層がないこと、比較例３は位相差層と偏光変換層がないこと以外は他の実施例、比較例と同様に作製されたものである。【０１８１】
＜塗布液の調製＞
（コレステリック液晶層形成用塗布液１、２）
選択反射中心波長が５９０ｎｍであるコレステリック液晶層を形成するコレステリック液晶層形成用塗布液１、および、選択反射中心波長が７２０ｎｍであるコレステリック液晶層を形成するコレステリック液晶層形成用塗布液２に関して、下記の成分を混合し、下記組成のコレステリック液晶層形成用塗布液を調製した。
・混合物１                                        １００質量部
・フッ素系水平配向剤１（配向制御剤１）          ０．０５質量部
・フッ素系水平配向剤２（配向制御剤２）          ０．０２質量部
・右旋回性キラル剤ＬＣ７５６（ＢＡＳＦ社製）
目標の反射波長に合わせて調整
・重合開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ０１（ＢＡＳＦ社製）
１．０質量部
・溶媒（メチルエチルケトン）      溶質濃度が２０質量％となる量【０１８２】
【化３】
2020080355.tif 000005
【０１８３】
【化４】
2020080355.tif 000006
【０１８４】
【化５】
2020080355.tif 000007
【０１８５】
上述の塗布液組成の右旋回性キラル剤ＬＣ７５６の処方量を調整して、コレステリック液晶層形成用塗布液１およびコレステリック液晶層形成用塗布液２を調製した。
コレステリック液晶層形成用塗布液１、および、コレステリック液晶層形成用塗布液２を用いて、以下に示すハーフミラー作製時と同様に仮支持体上に膜厚３μｍの単一層のコレステリック液晶層を作製し、可視域光の反射特性を確認した。
その結果、作製されたコレステリック液晶層は全て右円偏光反射層であり、選択反射中心波長（中心波長）は、コレステリック液晶層形成用塗布液１によるコレステリック液晶層が波長５９０ｎｍ、コレステリック液晶層形成用塗布液２によるコレステリック液晶層が波長７２０ｎｍであった。【０１８６】
（位相差層形成用塗布液）
下記の成分を混合し、下記組成の位相差層形成用塗布液を調製した。
・混合物１                                        １００質量部
・フッ素系水平配向剤１（配向制御剤１）          ０．０５質量部
・フッ素系水平配向剤２（配向制御剤２）          ０．０１質量部
・重合開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ０１（ＢＡＳＦ社製）
１．０質量部
・溶媒（メチルエチルケトン）      溶質濃度が２０質量％となる量【０１８７】
（偏光変換層形成用塗布液）
下記の成分を混合し、下記組成の偏光変換層形成用塗布液を調製した。
・混合物１                                        １００質量部
・フッ素系水平配向剤１（配向制御剤１）          ０．０５質量部
・フッ素系水平配向剤２（配向制御剤２）          ０．０２質量部
・右旋回性キラル剤ＬＣ７５６（ＢＡＳＦ社製）
目標のピッチ数と膜厚に合う反射波長に合わせて調整
・重合開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ０１（ＢＡＳＦ社製）
１．０質量部
・溶媒（メチルエチルケトン）      溶質濃度が２０質量％となる量【０１８８】
上述の塗布液組成の右旋回性キラル剤ＬＣ７５６の処方量を調整して、コレステリック液晶層とした場合に、所望の選択反射中心波長λとなるように、偏光変換層形成用塗布液を調製した。選択反射中心波長λは、仮支持体上に、膜厚３μｍの単一層のコレステリック液晶層を作製してＦＴＩＲ（パーキンエルマー社製、Spectrum Two）の測定により決定した。
螺旋構造の膜厚ｄは『螺旋構造のピッチＰ×ピッチ数』で表せる。上述のように、螺旋構造のピッチＰとは、螺旋構造における１ピッチの長さであり、螺旋配向された液晶化合物が３６０°回転するのが１ピッチである。また、コレステリック液用層では、選択反射中心波長λは『１ピッチの長さＰ×面内の平均屈折率ｎ』と一致する（λ＝Ｐ×ｎ）。従って、ピッチＰは『選択反射中心波長λ／面内の平均屈折率ｎ』となる（Ｐ＝λ／ｎ）。
このことから、コレステリック液晶層とした場合に、選択反射中心波長λが所望の波長となるように、偏光変換層形成用塗布液を調製した。後述する偏光変換層の形成では、この偏光変換層形成用塗布液を、所望の膜厚となるよう塗工し、偏光変換層を形成してピッチ数を決定した。
表１に、調製した偏光変換層形成用塗布液の目標となる偏光変換層のピッチ数、膜厚、および、選択反射中心波長λ（中心波長λ）の組み合わせを示す。【０１８９】
【表１】
2020080355.tif 000008
【０１９０】
＜セルロースアシレートフィルムの鹸化＞
国際公開第２０１４／１１２５７５号の実施例２０と同一の作製方法で、厚さ４０μｍセルロースアシレートフィルムを作製した。
作製したセルロースアシレートフィルムを、温度６０℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を４０℃に昇温した。その後、フィルムの片面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量１４ｍＬ／ｍ2で塗布し、１１０℃に加熱したスチーム式遠赤外ヒーター（ノリタケカンパニーリミテド社製）の下に、１０秒間滞留させた。
次いで、同じくバーコーターを用いて、純水を３ｍＬ／ｍ2塗布した。
次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りとを、３回繰り返した後に、７０℃の乾燥ゾーンに５秒間滞留させて乾燥し、鹸化処理したセルロースアシレートフィルムを作製した。
鹸化処理したセルロースアシレートフィルムの面内位相差をＡｘｏＳｃａｎで測定したところ、１ｎｍであった。【０１９１】
―――――――――――――――――――――――――――――――
アルカリ溶液の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――
・水酸化カリウム                                  ４．７質量部
・水                                            １５．７質量部
・イソプロパノール                              ６４．８質量部
・界面活性剤（Ｃ16Ｈ33Ｏ（ＣＨ2ＣＨ2Ｏ）10Ｈ）      １．０質量部
・プロピレングリコール                          １４．９質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――【０１９２】
＜配向膜の形成＞
鹸化処理したセルロースアシレートフィルム（透明支持体）の鹸化処理面に、下記に示す組成の配向膜形成用塗布液を、ワイヤーバーコーターで２４ｍＬ／ｍ2塗布し、１００℃の温風で１２０秒乾燥した。【０１９３】
――――――――――――――――――――――――――――――――
配向膜形成用塗布液の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記に示す変性ポリビニルアルコール                  ２８質量部
・クエン酸エステル（ＡＳ３、三共化学社製）          １．２質量部
・光開始剤（イルガキュア２９５９、ＢＡＳＦ社製）  ０．８４質量部
・グルタルアルデヒド                                ２．８質量部
・水                                                ６９９質量部
・メタノール                                        ２２６質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――【０１９４】
（変性ポリビニルアルコール）
【化６】
2020080355.tif 000009
【０１９５】
＜投映像表示用部材の作製＞
配向膜を形成したセルロースアシレートフィルムを、支持体として用いた。
支持体の片面に、支持体の長辺方向を基準に時計回りに４５°回転させた方向（図２参照）にラビング処理（レーヨン布、圧力：０．１ｋｇｆ（０．９８Ｎ）、回転数：１０００ｒｐｍ（revolutions per minute）、搬送速度：１０ｍ／ｍｉｎ、回数：１往復）を施した。【０１９６】
支持体上の配向膜のラビングした表面に、位相差層形成用塗布液をワイヤーバーを用いて塗布した後、乾燥させた。
次いで、５０℃のホットプレート上に置き、酸素濃度１０００ｐｐｍ以下の環境で、フュージョンＵＶシステムズ社製の無電極ランプ「Ｄバルブ」（６０ｍＷ／ｃｍ2）によって６秒間、紫外線を照射し、液晶相を固定した。これによりして、所望の正面位相差、すなわち、所望のレタデーションとなるように厚さを整除した位相差層を得た。
作製した位相差層のレタデーションをＡｘｏＳｃａｎで測定したところ、１２７ｎｍであった（実施例１）。【０１９７】
得られた位相差層の表面に、コレステリック液晶層形成用塗布液１を、乾燥後の乾膜の厚さが０．６５μｍになるようにワイヤーバーを用いて室温にて塗布して塗布層を得た。
塗布層を室温で３０秒間乾燥させた後、８５℃の雰囲気で２分間加熱した。その後、酸素濃度１０００ｐｐｍ以下の環境で、６０℃でフュージョン社製のＤバルブ（９０ｍＷ／ｃｍのランプ）によって、出力６０％で６〜１２秒間、紫外線を照射し、コレステリック液晶相を固定して、厚さ０．６５μｍのコレステリック液晶層を得た。このコレステリック液晶層が第１の選択反射層（第１選択反射層（Ｇ反射層））に相当する。
次に、得られたコレステリック液晶層の表面にさらに、コレステリック液晶層形成用塗布液２を用いて同様の工程を繰り返し、厚さ０．８μｍのコレステリック液晶層形成用塗布液２の層を積層した。このコレステリック液晶層が、第２の選択反射層（第２選択反射層（Ｒ反射層））に相当する。
このようにして位相差層と、２層のコレステリック液晶層を備える選択反射層とを含む機能層を備える仮支持体付ハーフミラーを得た。仮支持体付ハーフミラーの反射スペクトルを分光光度計（日本分光社製、Ｖ−６７０）で測定したところ、波長５９０ｎｍと波長７２０ｎｍに選択反射中心波長（中心波長）を有する反射スペクトルが得られた。【０１９８】
次に、得られたコレステリック液晶層の表面に、さらに表１に示した偏光変換層形成用塗布液を、各々、表１に示す目標の膜厚となるように塗布して、偏光変換層を形成した。
なお、偏光変換層の形成は、上述したコレステリック液晶層の形成と同様に行った。【０１９９】
これにより、表２に示す、実施例１〜１５および比較例４〜８の支持体付の投映像表示用部材を作製した。
なお、実施例２〜１５に関しては、位相差層の膜厚を実施例１から変更することで、位相差層の正面位相差を１４２ｎｍとした。また、比較例２も、同様にして、位相差層の正面位相差を７０ｎｍとした。
また、比較例１〜３については、偏光変換層を形成せずに、同様に、投映像表示用部材を作製した。さらに、比較例３については、位相差層も形成しなかった。
得られた長尺状な投映像表示用部材の各水準について短辺（縦）２５０ｍｍ×長辺（横）２８０ｍｍのサイズに切断し、シート状の投映像表示用部材を得た。【０２００】
＜合わせガラスの作製＞
縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ、厚さ２ｍｍのガラス板（セントラル硝子社製、ＦＬ２、可視光線透過率９０％）を用意した。
このガラス板の上に、同じサイズにカッティングした積水化学社製の厚さ０．３８ｍｍの中間膜としてＰＶＢフィルムを設置した。中間膜の上に、シート状の投映像表示用部材を、位相差層側を上面にして設置した。
投映像表示用部材の上に、縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ、厚さ２ｍｍのガラス板（セントラル硝子社製、ＦＬ２、可視光線透過率９０％）を設置した。
この積層体を９０℃、１０ｋＰａ（０．１気圧）下で一時間保持した後に、オートクレーブ（栗原製作所製）にて１１５℃、１．３ＭＰａ（１３気圧）で２０分間加熱して気泡を除去し、合わせガラスを得た。【０２０１】
［実施例１６］
＜シリカ粒子分散液の調製＞
無機微粒子としてＡＥＲＯＳＩＬ  ＲＸ３００（日本アエロジル社製）を、固形分濃度が５質量％になるように、ＭｉＢＫ（メチルイソブチルケトン）へ添加し、マグネチックスターラーで３０分攪拌した。その後、超音波分散機（エスエムテー社製、Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒ ＵＨ−６００Ｓ）で１０分間、超音波分散し、シリカ粒子分散液を作製した。
得られた分散液から一部を平均二次粒子径測定用に採取し、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＭＴ３０００（マイクロトラックベル社製）を用いて、分散液中のシリカ粒子の平均二次粒子径を測定した。その結果、シリカ粒子の平均二次粒子径は１９０ｎｍであった。【０２０２】
＜ハードコート層塗布液の調製＞
下記の組成となるように、各成分を混合し、固形分濃度が約５１質量％となるハードコート層塗布液を作製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
ハードコート層塗布液の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・ジペンタエリスリトールポリアクリレート（６官能）
：Ａ−９５５０Ｗ（新中村化学工業社製）        ４４．８質量部
・イルカギュア１８４：アルキルフェノン系光重合開始剤（ＢＡＳＦ社製）
４質量部
・３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート
：サイクロマーＭ１００（ダイセル社製、分子量１９６）２２．５質量部
・化合物１                                          ０．８０質量部
・高分子界面活性剤（大日本化学工業社製、Ｂ１１７６）０．０５質量部
・ＭＥＫ−ＡＣ−２１４０Ｚ（平均粒径１０〜２０ｎｍ、
球形シリカ微粒子（日産化学工業社製）              ８．０８質量部
・Ｔｉｎｕｖｉｎ９２８
：ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（ＢＡＳＦ社製）１．１５質量部
・シリカ粒子分散液  （ＭｉＢＫ溶液  濃度５％）          １３質量部
溶媒は、ＭＥＫ：ＭｉＢＫ：酢酸メチル＝３２：３８：３０となるように
調整した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――【０２０３】
化合物１：
上記、化合物１は特許第４８４１９３５号公報実施例１記載の方法で合成した。
【化７】
2020080355.tif 000010
【０２０４】
＜ハードコート層の形成＞
実施例１２の投映像表示用部材における厚さ４０μｍセルロースアシレートフィルムの反射層を形成していない面に、調製したハードコート層塗布液を使用し、ハードコート層を作製した。
具体的には、バーを用いて搬送速度１０ｍ／分の条件でハードコート層塗布液を塗布し、６０℃で１５０秒乾燥の後、さらに窒素パージ下酸素濃度約０．１体積％で１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス社製）を用いて、照度４００ｍＷ／ｃｍ2、照射量５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射して塗布層を硬化させてハードコート層を形成した。
これにより、支持体の表面にハードコート層を有する以外は、実施例１２と同様の投映像表示用部材を作製した。【０２０５】
＜ハードコート層の膜厚＞
ハードコート層の膜厚は、接触式の膜厚計を用いて測定した。
具体的には、まず、ハードコート層を有する実施例１６の投映像表示用部材の膜厚を接触式の膜厚計を用いて測定し、また、同様に、実施例１２の投映像表示用部材の膜厚を測定した。次いで、ハードコート層を有する実施例１６の投影像表示用部材の膜厚から、ハードコート層の無い実施例１２の投映像表示用部材の膜厚を引いて、ハードコート層の膜厚を算出した。ハードコート層の膜厚は、６．０μｍであった。【０２０６】
＜楔形ガラスに内貼りした部材の作製＞
実施例１６については、投映像表示用部材を楔形ガラスの表面に貼合した合わせガラスを作製した。楔形ガラスは以下の様に作製した。
ポリビニルブチラールフィルム（積水化学社製、エスレックフィルム  厚さ１５ｍｉｌ（０．３８ｍｍ））につき、特開平２‐２７９４３７号公報の実施例２に記載のように、ローラーを使用して厚さ分布をつけた。上記のように厚さ分布をつけた２枚のポリビニルブチラールフィルムで楔形形状となるようにし、さらに、これをガラス板（セントラル硝子社製、ＦＬ２、３００×３００ｍｍ、厚さ２ｍｍ）２枚で挟んで、表示した画像が二重にならないようにガラス前面と後面の角度を合わせた。
これを９０℃、１０ｋＰａ（０．１気圧）下で一時間保持した後に、オートクレーブ（栗原製作所製）にて１１５℃、１．３ＭＰａ（１３気圧）で２０分間加熱して気泡を除去し、楔形ガラスを得た。
作製した楔形ガラスの表面に、ＵＶ硬化型接着剤（ＤＩＣ社製、ＵＶ硬化型接着剤Ｅｘｐ．Ｕ１２０３４−６）を用いて投映像表示用部材を接着した。このとき、位相差層側が投映光の入射側になり、位相差層の方位角０°度の方向と楔形ガラスの垂直方向が一致する様に接着した。【０２０７】
［可視光線透過率の評価］
可視光線透過率として、ＪＩＳ  Ｒ  ３２１２：２０１５（自動車用安全ガラス試験方法）において定められたＡ光源可視光線透過率を求めた。可視光線透過率の評価は、下記評価基準にて評価した。可視光線透過率の結果を下記表２に示す。
可視光線透過率の評価基準
Ａ  ８３％以上
Ｂ  ８０％以上〜８３％未満
Ｃ  ８０％未満【０２０８】
［輝度の評価］
位相差層側のガラス面から合わせガラスの法線方向に対し６５°の方向からｐ偏光を入射し、その正反射光の反射率スペクトルを分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ−６７０）で測定した。本例において、正反射光は、入射面内で法線方向に対して入射方向と反対側の、法線方向に対し６５°の方向の光である。
このとき、投映像表示用部材の長辺方向と分光光度計の入射するｐ偏光の透過軸とを平行にした。従って、位相差層の透過軸は、ｐ偏光に対して４５°である。
ＪＩＳ  Ｒ３１０６に従って、３８０〜７８０ｎｍでの１０ｎｍ毎の波長において、反射率に視感度に応じた係数、および、一般的な液晶表示装置の発光スペクトルをそれぞれ乗じて投映像反射率を計算し、輝度として評価した。輝度の評価は、下記評価基準にて評価した。輝度の評価結果を下記表２に示す。
輝度の評価基準
Ａ  ３５％以上
Ｂ  ２５％以上〜３５％未満
Ｃ  ２５％未満【０２０９】
[二重像の評価]
合わせガラスの偏光変換層側のガラス面側に黒ＰＥＴ（吸収材料）を貼付し、輝度の評価と同様に、６５°の方向からｐ偏光を入射し、その正反射光の反射率スペクトルを分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ−６７０）で測定した。
二重像は、合わせガラスの裏面の反射と輝度の比率として、『［（輝度−黒ＰＥＴ貼付した輝度）／輝度］×１００』として評価した。二重像の評価結果を下記表２に示す。
二重像の評価基準
Ａ  ４％未満
Ｂ  ４％以上〜７％未満
Ｃ  ７％以上【０２１０】
[偏光サングラス適性の評価]
合わせガラスの偏光変換層側のガラス面から合わせガラスの法線方向に対し６５°方向からｓ偏光を入射し、合わせガラスの入射面の反対面側から透過光のｐ偏光を分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ−６７０）で透過率スペクトルを測定した。
このとき分光光度計の受光部に直線偏光板を配置して、投映像表示用部材の長辺方向と分光光度計の入射するｐ偏光の透過軸とを平行にした。従って、位相差層の透過軸は、ｐ偏光に対して４５°である。
ＪＩＳ  Ｒ３１０６に従って、３８０〜７８０ｎｍでの１０ｎｍ毎の波長において、視感度に応じた係数およびＤ６５光源の発光スペクトルをそれぞれ乗じて可視光線透過率を計算し、偏光サングラス適性として評価した。偏光サングラス適性の評価は、下記評価基準にて評価した。偏光サングラス適性の評価結果を下記表２に示す。
偏光サングラス適性の評価基準
Ａ＋  ２％未満
Ａ  ２％以上３％未満
Ｂ  ３％以上５％未満
Ｃ  ５％以上【０２１１】
【表２】
2020080355.tif 000011
【０２１２】
表２に示すように、実施例１〜１６は、比較例１〜８に比して、輝度、二重像、偏光サングラス適性について良好な結果が得られており、可視光線透過率、輝度、二重像の抑制効果、偏光サングラス適性の鼎立を図ることができた。特に、偏光変換層が式（ｉ）〜式（iv）のみならず、式（ｖ）〜式（vii）を全て満たす実施例１〜４および実施例１１〜１６は、より優れた二重像の抑制効果および偏光サングラス適性を有する。
比較例１〜３は、偏光変換層がなく、位相差層のリタデーションを下げることにより偏光サングラス適性を改善できたが、輝度と二重像の評価結果が悪かった。
比較例４〜８は、偏光変換層の膜厚およびピッチ数が適切でなく、二重像と偏光サングラス適性の評価結果が悪かった。
【産業上の利用可能性】
【０２１３】
車載用のヘッドアップディスプレシステム（ＨＵＤ）等に、好適に利用可能である。
【符号の説明】
【０２１４】
１０，１０Ａ投映像表示用部材
１１  偏光変換層
１２  選択反射層
１２Ｇ  第１選択反射層
１２Ｒ  第２選択反射層
１４  位相差層
１５  支持体
２０  ヘッドアップディスプレイシステム（ＨＵＤ）
２２  プロジェクター
２４  ウインドシールドガラス
２５、３０ａ  表面
２８  第１ガラス板
３０  第２ガラス板
３６  中間膜
３８  接着剤層
Ｄ  運転者
Ｈ  軸
Ｓａ  遅相軸
Ｙ  上下方向
【図１】
2020080355.tif 000012
【図２】
2020080355.tif 000013
【図３】
2020080355.tif 000014
【図４】
2020080355.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和3年4月6日(2021.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１層の位相差層、少なくとも１層の選択反射層、および、少なくとも１層の偏光変換層を、この順に有する投映像表示用部材であって、前記偏光変換層が、液晶化合物の螺旋配向構造を固定化した層であって、前記螺旋配向構造のピッチ数ｘおよび前記偏光変換層の膜厚ｙ（単位μｍ）が下記関係式の全てを満足する、投映像表示用部材。
（i）０．３≦ｘ≦７．０
（ii）０．５≦ｙ≦６．０
（iii）ｙ≦０．７ｘ＋３．２
（iv）ｙ≧０．７ｘ−１．４
【請求項２】
前記螺旋配向構造のピッチ数ｘおよび前記偏光変換層の膜厚ｙ（単位μｍ）が、下記関係式の全てを満足する、請求項１に記載の投映像表示用部材。
（ｖ）０．３≦ｘ≦１．２
（vi）１．０≦ｙ≦３．０
（vii）ｙ≧１．８７５ｘ
【請求項３】
前記選択反射層が、入射角５°の入射光に対して、波長５００〜７００ｎｍに少なくとも一つの反射率ピーク、および波長７００〜９００ｎｍに少なくとも一つの反射率ピークを有する、請求項１または２に記載の投映像表示用部材。
【請求項４】
前記位相差層は、波長５５０ｎｍにおける正面位相差が１００〜４５０ｎｍである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の投映像表示用部材。
【請求項５】
前記選択反射層を２層以上有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の投映像表示用部材。
【請求項６】
前記位相差層は、波長５５０ｎｍにおける正面位相差が１２０〜２００ｎｍまたは３００〜４００ｎｍである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の投映像表示用部材。
【請求項７】
前記位相差層が、重合性液晶化合物を一軸配向させて配向固定したフィルムである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の投映像表示用部材。
【請求項８】
第１のガラス板および第２のガラス板の間に、請求項１〜７のいずれか１項に記載の投映像表示用部材を有するウインドシールドガラス。
【請求項９】
請求項８に記載のウインドシールドガラスと、前記ウインドシールドガラスの前記投映像表示用部材の前記位相差層側からｐ偏光の投映光を照射するプロジェクターと、を有するヘッドアップディスプレイシステム。
【国際調査報告】
2020080355.tif 000016
2020080355.tif 000017
2020080355.tif 000018
2020080355.tif 000019