CN101151568A - 透明板 - Google Patents

Abstract

本发明的透明板具有至少1片透明体和相位差膜，用于通过将由显示光源投影的显示光反射，使该显示光在观测者的前方视野内成像，从而被该观测者看到的显示装置中，以特定的条件设置该相位差膜。由此可得到不易看到重像、显示品质高的显示装置。对于该显示装置，例如，可以适用于车辆用、船舶用、或其他在前方视野内显示情报的HUD等。

Description

透明板

技术领域

本发明涉及透明板，更详细地说，涉及用于平视显示器(以下简称HUD)等显示装置的透明板。

背景技术

近年在车辆、船舶、航空器等领域，采用在前方视野内显示信息的HUD等，以谋求安全性、便利性的提高。HUD将显示器的显示光投射到透明板状体上，通过该透明板的表面、设置在透明板的表面或内部的反射膜等将显示光反射，使该显示光在前方视野内成像而被可视。作为透明板，包括单板或叠层的玻璃、塑料，但是避免不了层间折射率差大的界面，例如在透明板里面和空气界面上的反射，有看到的像是双重的缺点。

在日本特开平2-141720号公报和日本特开平10-96874号公报中，为了解决上述缺点，提出了在透明板上设置具有相当于λ/2的相位差的相位差膜。

但是，并没有详细公开在设置相位差膜方面最重要的相位差膜的相位差值和设置角度。而且，作为相位差膜的具体材料，公开了聚乙烯醇，但是玻璃化转变温度低，为80℃左右，还有吸湿性，因此用于显示装置中有可能产生耐热性和耐久性的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供可用于显示装置的新型透明板。

本发明的其它目的是提供用于不易看见重像、显示品质高的显示装置的透明板。

本发明的其它目的是提供显示品质高、适合用于车辆、船舶、航空器的显示装置。

本发明的其它的目的和优点由以下的说明将变得明朗。

本发明人为了解决上述课题，认为透明板内部或表面使用的相位差膜的相位差值和设置角度是重要的，并进行了深入研究，最终得到了本发明的透明板。

依照本发明，本发明的目的和优点是通过透明板达成的，该透明板具有至少1片透明体和相位差膜，其用于通过将由显示光源投影的显示光反射，使该显示光在观测者的前方视野内成像，从而被该观测者看到的显示装置，其特征在于该相位差膜以满足下式(I)和(II)的方式配置，

$\frac{0.9\mathrm{\&pi;}}{4}<{\cos }^{-1}\left(\frac{\cos \left({\sin }^{-1}\left(\frac{\sin \mathrm{\&theta;}}{n}\right)\right)\cos \mathrm{\&phi;}}{\sqrt{1-{\left(\frac{\sin \mathrm{\&theta;}}{n}\right)}^2{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}}\right)<\frac{1.1\mathrm{\&pi;}}{4}---\left(I\right)$

$0.94\mathrm{\&pi;}<\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&lambda;}}d\{n_x\sqrt{1-(\frac{{\sin }^2\mathrm{\&phi;}}{n_x^2}+\frac{{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}{n_z^2}){\sin }^2\mathrm{\&theta;}}-n_y\sqrt{1-(\frac{{\sin }^2\mathrm{\&phi;}}{n_z^2}+\frac{{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}{n_y^2}){\sin }^2\mathrm{\&theta;}}\}<1.06\mathrm{\&pi;}---\left(\mathrm{II}\right)$

在此，上式(I)、(II)中的θ表示透明板法线和显示光所成的角度，φ表示显示光向透明板上的投影线和相位差膜的迟相轴(遅相軸)所成的角度，n表示相位差膜的平均折射率，nx、ny和nz是相位差膜的三维折射率，分别为相位差膜面内的折射率最大的x轴方向、在膜面内与x轴垂直的y轴方向、和与膜垂直的z轴方向的折射率，d为相位差膜的厚度(nm)，λ为显示光源的中心波长(nm)。

依照本发明，通过设置相位差值和设置角度在特定的范围相位差膜，可得到不易看见重像、表示品质高的显示装置。作为该显示装置，例如，可适用于车辆用途、船舶用途或其他在前方视野内显示情报的HUD等。

附图说明

图1本发明显示装置的示意图。

图2本发明实施例1中透明板的一个例子。

图3说明本发明显示装置的示意图。

图4说明本发明显示装置的示意图。

符号说明

1：透明板

2：观测者

3：显示光源

4：投射到透明板上的显示光

5：经透明板反射、在观测者前方视野中可视的显示光

6：观测者的前方视野

7：透明体1

8：粘接层1

9：相位差膜

10：粘接层2

11：中间膜

12：透明体2

13：透明板法线

14：相位差膜的迟相轴(膜面)

15：显示光向透明板的投影线

具体实施方式

本发明的透明板用于通过将由显示光源投射的显示光反射，使该显示光在观测者前方视野内成像，从而被观测者可视的显示装置。而且具有至少1片透明体和相位差膜。如图2所示，优选相位差膜位于2片透明体之间的结构的透明板。

用于本发明的相位差膜的面内相位差值(R值)用下式(a)表示。

R＝(n_x-n_y)×d               (a)

上式中，nx、ny是相位差膜的三维折射率，分别是膜面内的折射率最大的x轴方向、在膜面内与x轴垂直的y轴方向的折射率。d是相位差膜的厚度(nm)。在本发明中，将相位差膜的光学各向异性看作折射率椭圆体，通过由公知的折射率椭圆体式的方法，可以计算出该三维折射率。该三维折射率对所使用光源的波长具有依存性，因此优选以使用的光源波长来定义，在本发明的显示装置中讨论显示体的中心波长，在本发明中没有特别指定波长时，为在550nm的值。

要使用相位差膜防止重像，优选使入射到相位差膜的直线偏振光旋光90°。光从膜的法线方向入射时，设置λ/2相位差值的相位差膜，使其光轴相对于入射的直线偏振光的振动方向成45°。但是，由于向透明板的入射角度原本接近布儒斯特角，因此例如透明板观测者这边的最表面是无处理的玻璃板时，成56°左右。即，对于在透明板内部或表面使用的相位差膜，使光不是从膜法线方向而是从相当斜的方向入射。此时，实际上，为使入射的直线偏振光旋光90°的相位差膜的相位差值和设置角度与λ/2和45°相差很大。

为使入射的直线偏振光旋光90°，必须以满足下式(1)和(2)的方式设置相位差膜。在此，下式(1)和(2)表示光轴相对于从相对于膜的斜方向入射的光的有效角度(実効角度)和有效相位差(実効位相差)。

$\frac{0.9\mathrm{\&pi;}}{4}<{\cos }^{-1}\left(\frac{\cos \left({\sin }^{-1}\left(\frac{\sin \mathrm{\&theta;}}{n}\right)\right)\cos \mathrm{\&phi;}}{\sqrt{1-{\left(\frac{\sin \mathrm{\&theta;}}{n}\right)}^2{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}}\right)<\frac{1.1\mathrm{\&pi;}}{4}---\left(I\right)$

$0.94\mathrm{\&pi;}<\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&lambda;}}d\{n_x\sqrt{1-(\frac{{\sin }^2\mathrm{\&phi;}}{n_x^2}+\frac{{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}{n_z^2}){\sin }^2\mathrm{\&theta;}}-n_y\sqrt{1-(\frac{{\sin }^2\mathrm{\&phi;}}{n_z^2}+\frac{{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}{n_y^2}){\sin }^2\mathrm{\&theta;}}\}<1.06\mathrm{\&pi;}---\left(\mathrm{II}\right)$

如图3所示，上式中的θ表示透明板法线和显示光所成的角度。如图4所示，φ表示显示光向透明板上的投影线和相位差膜的迟相轴所成的角度。在此，图4是从膜表面观察相位差膜的图。n是相位差膜的平均折射率，nx、ny、nz分别是相位差膜的三维折射率，分别为膜面内的折射率最大的x轴方向、在膜面内与x轴垂直的y轴方向、与膜垂直的z轴方向的折射率。d是相位差膜的厚度(nm)，λ是显示光源的中心波长(nm)。

用于本发明的相位差膜更优选满足下式(3)和(4)。

$\frac{0.95\mathrm{\&pi;}}{4}<{\cos }^{-1}\left(\frac{\cos \left({\sin }^{-1}\left(\frac{\sin \mathrm{\&theta;}}{n}\right)\right)\cos \mathrm{\&phi;}}{\sqrt{1-{\left(\frac{\sin \mathrm{\&theta;}}{n}\right)}^2{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}}\right)<\frac{1.05\mathrm{\&pi;}}{4}---\left(3\right)$

$0.96\mathrm{\&pi;}<\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&lambda;}}d\{n_x\sqrt{1-(\frac{{\sin }^2\mathrm{\&phi;}}{n_x^2}+\frac{{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}{n_z^2}){\sin }^2\mathrm{\&theta;}}-n_y\sqrt{1-(\frac{{\sin }^2\mathrm{\&phi;}}{n_z^2}+\frac{{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}{n_y^2}){\sin }^2\mathrm{\&theta;}}\}<1.04\mathrm{\&pi;}---\left(4\right)$

进一步优选满足下式(5)和(6)。

$\frac{0.98\mathrm{\&pi;}}{4}<{\cos }^{-1}\left(\frac{\cos \left({\sin }^{-1}\left(\frac{\sin \mathrm{\&theta;}}{n}\right)\right)\cos \mathrm{\&phi;}}{\sqrt{1-{\left(\frac{\sin \mathrm{\&theta;}}{n}\right)}^2{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}}\right)<\frac{1.02\mathrm{\&pi;}}{4}---\left(5\right)$

$0.98\mathrm{\&pi;}<\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&lambda;}}d\{n_x\sqrt{1-(\frac{{\sin }^2\mathrm{\&phi;}}{n_x^2}+\frac{{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}{n_z^2}){\sin }^2\mathrm{\&theta;}}-n_y\sqrt{1-(\frac{{\sin }^2\mathrm{\&phi;}}{n_z^2}+\frac{{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}{n_y^2}){\sin }^2\mathrm{\&theta;}}\}<1.02\mathrm{\&pi;}---\left(6\right)$

例如，显示光向透明板的入射角度θ是56°，相位差膜的平均折射率n是1.53时，最佳面内相位差值R和设置角度φ是279nm和40°；平均折射率n是1.59时，是278nm和40.5°；平均折射率n是1.64时，是278nm和40.8°。

作为构成上述相位差膜的材料，可举出热塑性聚合物、热固性聚合物。成型性、耐热性优异、光学性能良好、可成膜的材料是优选的。例如，聚芳酯、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烃、聚醚、聚亚砜(ポリスルフイン)类共聚物、聚砜、聚醚砜等热塑性聚合物是优选的。

上述热塑性聚合物可以是2种以上共聚物的混合体，也可以是包含1种以上的共聚物和上述混合体或其他聚合物的混合体，还可以是2种以上的混合体或共聚物、或其他聚合物的混合体。特别是芳香族聚碳酸酯在透明性、耐热性、生产性、相位差表现性和相位差稳定性方面优异，可优选使用。芳香族聚碳酸酯可通过公知的方法，例如使双酚类与碳酰氯或碳酸二苯酯等碳酸酯形成性化合物反应而制备。

作为上述芳香族聚碳酸酯，例如可举出含有下式(B)表示的重复单元的芳香族聚碳酸酯。

在上式(B)中，R₁₁～R₁₈各自独立地是选自氢原子、卤原子和碳原子数为1～22的烃基中的至少一种有机基团。作为碳原子数为1～22的烃基，可举出例如甲基、乙基、异丙基、环己基的碳原子数为1～9的烷基；苯基、联苯基、三联苯基等芳基。其中，优选氢原子、甲基。

上述Y是以下式组，

在此，R₁₉～R₂₁、R₂₃和R₂₄各自独立地是选自氢原子、卤原子和碳原子数为1～22的烃基中的至少一种有机基团。作为所述烃基，可举出和上述一样的烃基。R₂₂和R₂₅各自独立地选自碳原子数为1～20的烃基。关于这类烃基，可举出和上述一样的烃基。作为Ar₁～Ar₃，可举出苯基、萘基等碳原子数为6～10的芳基。

作为上述芳香族聚碳酸酯，含有下式(D)表示的重复单元的芳香族聚碳酸酯的生产性、透明性良好。

在上式(D)中，R₂₈～R₂₉各自独立地是氢原子或甲基，从经济性、膜特性两方面考虑，都优选氢原子。

以构成芳香族聚碳酸酯的全部重复单元的合计为基准，该重复单元的含量优选10摩尔％以上，更优选30摩尔％以上，更进一步优选50摩尔％以上。根据显示装置的具体用途，100摩尔％的也是合适的。

上述芳香族聚碳酸酯，为了改善其耐热性，使其具有所期望的相位差特性，具有这种成分是优选的，即，有芴骨架的成分。

具体地，可举出有具有芴环的重复单元的下述芳香族聚碳酸酯。即，可举出含有上式(B)所示重复单元、和下式(A)所示重复单元的芳香族聚碳酸酯。

在上式(A)中，R₁～R₈各自独立地是选自氢原子、卤原子和碳原子数为1～6的烃基中的至少一种基团。作为所述碳原子数为1～6的烃基，可举出甲基、乙基、异丙基、环己基等烷基，苯基等芳基。其中，优选氢原子、甲基。

X是下式(X)表示的芴环。

R₉和R₁₀各自独立地是氢原子、卤原子或碳原子数为1～3的烷基。优选是氢原子。

作为上式(A)表示的重复单元的含量，以构成芳香族聚碳酸酯的重复单元的合计为基准，优选占全体的10～90摩尔％，更优选占30～80摩尔％。另外，该聚碳酸酯含有上式(A)和(B)表示的重复单元即可。具体来说，可以是共聚物，也可以是包含上式(A)表示的重复单元的聚碳酸酯和包含上式(B)表示的重复单元的聚碳酸酯的混合体。

进一步，作为上述芳香族聚碳酸酯，包含上式(D)表示的重复单元和下式(C)表示的重复单元的芳香族聚碳酸酯在制模性、透明性、耐热性、耐久性、生产性等综合性能方面是优选的。

在上式(C)中，R₂₆～R₂₇各自独立地选自氢原子和甲基。从操作性角度考虑，优选两者都是甲基。

关于上式(C)和(D)表示的重复单元的含量，以它们的合计量为基准，优选上式(C)表示的重复单元占10～90摩尔％、上式(D)表示的重复单元占90～10摩尔％的聚碳酸酯共聚物或混合体。更优选，上式(C)表示的重复单元为30～80摩尔％、上式(D)表示的重复单元为70～20摩尔％。

在本发明中，前述摩尔比不论是共聚物、混合体，可通过构成相位差膜的聚碳酸酯部分(bulk)整体，由例如核磁共振(NMR)装置求得。

优选上述高分子材料的玻璃化转变温度(Tg)高。作为Tg的具体温度，优选120～280℃，更优选150～270℃，更进一步优选160～260℃，再进一步优选170～250℃，特别优选180～240℃。在不到120℃的温度下，对热的尺寸稳定性、相位差稳定性是不够的。而超过280℃的温度下，由于拉伸工序的温度控制变得非常困难，因此制造困难。

在本发明中，构成相位差膜的聚合物材料可由公知的方法制造。例如，聚碳酸酯可优选采用二羟基化合物和碳酰氯缩聚的方法、熔融缩聚法等。混合体的情况下，优选相容性混合体，但是即使不完全相容，加和成分间的折射率，可能抑制成分间的光散乱，提高透明性。

本发明的相位差膜是对上述聚碳酸酯等高分子膜进行拉伸，使高分子链定向的高分子定向膜。作为所述高分子膜的制造方法，可使用公知的熔融挤出法、溶液流延法等。作为溶液流延法中的溶剂，在聚碳酸酯的情况下，优选用二氯甲烷、二氧戊环等。

接着，将由熔融挤出法或溶液流延法等制造的高分子膜在玻璃化转变温度附近的温度下加热进行拉伸，得到高分子定向膜。拉伸的温度、条件根据聚合物进行适当的设定。另外，在拉伸时，为提高拉伸性，膜中可含有苯二甲酸二甲酯、苯二甲酸二乙酯、苯二甲酸二丁酯等苯二甲酸酯；磷酸三丁酯等磷酸酯；脂肪族二碱基酯(脂肪族2塩基エステル)、甘油衍生物、glycol衍生物等公知的增塑剂。在拉伸时，使上述制膜时使用的有机溶剂残留在膜中也可拉伸。

还有，上述可塑剂、液晶等的添加剂可使相位差膜的相位差的波长依存性发生变化，相对于聚合物固体成分，其添加量为10wt％以下，更优选为3wt％以下。

另外，苯基水杨酸、2-羟基二苯甲酮、磷酸三苯基酯等紫外线吸收剂、用于改变色调的上蓝剂、抗氧化剂、耐热稳定剂、抗氧化剂、光稳定剂、透明核剂、永久性抗静电剂、荧光增白剂等聚合物改性剂也可同时存在于膜中。

本发明的相位差膜优选其透明性良好，雾度是5％以下，全光线透过率(全光線透過率)是85％以上，但有时也有意地使雾度增高。

用于本发明的相位差膜具有使直线偏振光旋光90°的作用。显示光不是单色光、是多色光时，优选相位差膜在很宽的波长范围有旋光性。

即优选满足下式(11)。

R(λ1)＜R(λ2)               (11)

上式(1)中的R(λ1)和R(λ2)分别是在波长λ1、λ2下的相位差膜的面内相位差(R)，面内相位差(R)由下式(12)表示。

R＝(nx-ny)×d                (12)

上式中的nx、ny是相位差膜的三维折射率，分别是膜面内的折射率最大的x轴方向、在膜面内与x轴垂直的y轴方向的折射率，d是相位差膜的厚度(nm)。

另外，λ1、λ2是满足下式(13)的任意波长(nm)。

400n m＜λ1＜λ2＜700nm      (13)

上述相位差膜更优选满足下式(14)和(15)。

0.6＜R(450)/R(550)＜0.97     (14)

1.01＜R(650)/R(550)＜1.4     (15)

进一步优选满足下式(16)和(17)。

0.75＜R(450)/R(550)＜0.95    (16)

1.02＜R(650)/R(550)＜1.3     (17)

满足上述特性的相位差膜由下述材料构成，所述材料含有具有正折射率各向异性的高分子单体单元和具有负折射率各向异性的高分子单体单元。

作为满足上述特性的具体例子，可举出前述含有具有芴骨架结构的聚碳酸酯共聚物。这时，特别优选包含上式(B)所示重复单元和下式(A)所示重复单元的聚碳酸酯。

作为相位差膜的厚度，优选为1μm～150μm。由2片透明体将相位差膜夹着使用时，膜厚度越薄越好，优选80μm以下，更优选50μm以下，进一步优选40μm以下，更进一步优选30μm以下，如果没有操作性问题，20μm以下也可以。另外，在本发明中将其表述为相位差膜，但也包括“膜”或“片”中的任何一个意思。

也可在用于本发明的相位差膜表面设置例如硬涂层(ハ一ドコ一ト

)、紫外线吸收层、反射层。

在此所说的硬涂层有例如保护相位差膜不受透明体损伤的功能。具体而言，保护相位差膜表面不被划伤的耐伤性是当然的，还有耐溶剂性、耐紫外线性等功能。由于有耐溶剂性，例如可得到保护相位差膜不受将相位差膜设置于玻璃板中时使用的聚乙烯醇缩丁醛等中间膜材料中含有的三乙二醇-二-2-乙基乙酸酯等增塑剂损害的效果。

对硬涂层的材料没有特别限制，但从耐伤性、耐溶剂性的角度考虑，优选包含交联聚合物。特别是聚碳酸酯作为相位差膜的构成材料时，根据上述理由优选使固化性树脂固化得到的交联聚合物。

在此，作为交联聚合物，可举出丙烯酸聚合物、环氧聚合物、聚硅氧烷等热或紫外线固化型聚合物。其中，相位差膜由上述聚碳酸酯制造时，优选包含含有下式(1)

表示的单元的丙烯酸聚合物。通过在相位差膜的至少一面设置包含所述丙烯酸系聚合物的硬涂层，可以得到耐伤性、耐溶剂性优异的相位差膜。

作为这样的丙烯酸聚合物，优选下式(1-1)表示的单元。

包含含有上式(1)表示的单元的丙烯酸系聚合物的硬涂层可如下得到：例如具有上述结构的下式(5)表示的丙烯酸酯单体，根据需要添加反应引发剂后，通过照射活性光线(例如紫外线)，或加热，进行聚合固化。

在此，R₉和R₁₀各自独立地表示氢原子或甲基。

作为该丙烯酸酯单体的具体例子，可举出二羟甲基三环癸基二丙烯酸酯。

相对于构成硬涂层的交联聚合物的总重量，上式(1)表示的单元的结构的含量优选为5～100重量％，更优选为20～100重量％。不到5％时，有时不能充分体现目的的耐伤性和耐溶剂性，或折射性变差。具体来说，可以含有95～0重量％由上述交联聚合物中上式(5)表示的丙烯酸酯单体以外的其它丙烯酸酯单体衍生的其它单元。作为所述其它丙烯酸酯单体，例如可用氨基甲酸酯丙烯酸酯(urethane acrylate)、酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、其它多官能丙烯酸酯。

在交联聚合物中，可适当加入用于上述丙烯酸系聚合物的聚合的催化剂；提高制膜性、紫外线吸收性、粘合性等功能性的添加剂(例如均化剂、二氧化硅等微粒)。

该硬涂层可如下形成：在要形成该硬涂层的相位差膜的表面上，通过例如湿式涂布，涂布含有上述丙烯酸酯单体和引发剂的涂液后，照射活性光线(例如紫外线)，或加热，而形成硬涂层。

作为这样的湿式涂布法，可举出公知的方法，例如マイクログラビア法、迈耶绕线棒法。这时可根据需要将丙烯酸酯单体以适当的浓度溶解于溶剂后，进行涂布。

该硬涂层的厚度优选为0.1～20μm。厚度不到0.1μm时，有时不能表现充分的耐伤性、耐溶剂性，而如果超过20μm，则会产生层密合性变差等的物性下降，所以不优选。该硬涂层的厚度更优选为3～10μm，这样难以产生通过该硬涂层的固化收缩形成硬涂层后的膜翘曲的问题。

根据本发明，上述相位差膜设置在透明体的一个面，优选设置在2片透明体之间，来得到本发明的透明板。

构成本发明透明板的透明体是由无机或有机玻璃制成的透明板状成形体。板状并不一定是平面，也可是曲面。这些透明体可以具有透明的涂层。另外，不仅是单板，也可以是通过中间膜等整合2片透明体的结构，也可是将透明体层叠得到的结构。作为中间膜，可采用公知的材料(例如聚乙烯醇缩丁醛，以下简称PVB)。

作为透明体的厚度，优选0.1～50mm的范围。

上述相位差膜经粘接剂、粘合剂与透明体直接地、或通过中间膜粘结。作为这时的粘结剂和粘合剂，可使用公知的材料。这些粘结剂、粘合剂中也可含有紫外线吸收剂等。

本发明的透明板，作为用途，可用作设置在例如车辆、船舶、航空器等的防风玻璃上，或另外作为平视显示器(HUD)。进一步可设置于建筑用玻璃、间隔等，进行各种显示。

应用于车辆、船舶、航空器等的防风玻璃时，由于在透明体的贴合面(合わせ面)上设置相位差膜可提高耐冲击性、耐贯通性，因而优选。特别是如果在在室内一侧透明体的贴合面一侧设置相位差膜，太阳光通过中间膜照射到相位差膜上，因此紫外线被一定程度地吸收，可以提高耐久性。

对本发明透明板的厚度没有特别的限制，但优选0.2～100mm的范围。

在本发明的透明板上，为使其可进行高亮度、高对比度的显示，优选设置透明反射层。透明反射层除了用Au、Ag、Cu等金属薄膜外，还可使用氧化钛、氧化铟、氧化锡等金属氧化物等各种透明反射层。透明反射层用于上述透明体表面或相位差膜表面上。

在本发明中，通过相位差膜可相当地减轻显示的重像，即使是补偿里面反射的损失程度比较低的反射率，也可期待充分的效果，用耐擦伤性更加优良的中等折射率材料，同样膜材料的薄膜化是可能的。另外，因为没有必要将反射率提高到法律上规定的透过率限制的最大限度，例如用于车辆用途时，得到反射不易刺眼的良好外观是可能的。

依据本发明，将显示光投射到上述透明板上，使该显示光在观测者的前方视野内成像而被可视，因此可提供在前方视野内显示情报的HUD。因此，这样的显示装置，至少由发射显示光的显示光源、反射来自该显示光源的显示光的上述透明板构成。显示光在透明板上被反射，使该显示光在观测者前方视野内成像，从而被观测者可视(例如参照图1)。

在本发明中，优选显示光向透明板的入射角度接近布儒斯特角，例如，透明板的观测者侧最表面是没处理的玻璃板时，优选56±10°左右。

实施例

以下举出实施例更加详细地说明本发明，但是本发明并不限于此。

本说明书中记载的材料特性值等是根据以下评价法得到。

(1)面内相位差R值和三维折射率的测定

面内相位差R值和三维折射率是由双折射测定装置“KOBRA-21ADH”(王子计测机器(株)制)测定的。

(2)高分子的玻璃化转变温度(Tg)的测定

通过“DSC2920Modulated DSC”(TA Instruments社制)测定。不是在膜成形后，而是在制造聚合物后，以薄片(flakes)或碎片(chips)的状态测定。

(3)膜厚度的测定

用アンリツ社制的电子测微计测定。

(4)聚碳酸酯共聚物共聚比的测定

由“JNM-alpha600”(日本电子社制)的质子NMR测定。溶媒使用氘代苯，由各甲基的质子强度比算出。

(5)聚碳酸酯共聚物的聚合方法

下述实施例1、2和6中使用的聚碳酸酯的单体结构(双酚化合物)如下所示。

在具有搅拌器、温度计和循环冷凝器的反应槽中加入氢氧化钠水溶液和离子交换水。将上述单体[E]和[F]按a∶b的摩尔比加入并溶解入其中，加入少量的亚硫酸氢盐(hydrosulfite)。然后，加入二氯甲烷，在20℃用约60分钟吹入碳酰氯。接着，加入对-叔丁基苯酚使其乳化后，加入三乙胺，在30℃下搅拌约3小时，使反应结束。反应结束后，分离有机相，蒸发二氯甲烷后，得到聚碳酸酯共聚物。得到的共聚物的组成比与单体加入量比大致相等。本说明书中所述的材料特性值等可根据上述评价法得到。

(6)上式(1)和(2)的评价

${\cos }^{-1}\left(\frac{\cos \left({\sin }^{-1}\left(\frac{\sin \mathrm{\&theta;}}{n}\right)\right)\cos \mathrm{\&phi;}}{\sqrt{1-{\left(\frac{\sin \mathrm{\&theta;}}{n}\right)}^2{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}}\right)$

$\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&lambda;}}d\{n_x\sqrt{1-(\frac{{\sin }^2\mathrm{\&phi;}}{n_x^2}+\frac{{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}{n_z^2}){\sin }^2\mathrm{\&theta;}}-n_y\sqrt{1-(\frac{{\sin }^2\mathrm{\&phi;}}{n_z^2}+\frac{{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}{n_y^2}){\sin }^2\mathrm{\&theta;}}\}$

以上式(1)的值为φ1，以上式(2)的值为R1。

实施例1

将通过a∶b＝50∶50的上述方法共聚的聚碳酸酯共聚物溶解于二氯甲烷中，制成固体成分浓度为18重量％的掺杂(dope)溶液。由该掺杂溶液制成流延膜，通过在220℃下单轴拉伸至1.9倍，得到平均折射率为1.62、R值为278nm、厚度为30μm的相位差膜。用该相位差膜按照以下方法制作图2所示结构的透明板。

在厚度为2mm的透明钠钙无机玻璃板(透明体1)上，通过异氰酸酯系粘接层(粘接层1)贴合上述相位差膜，使显示光向透明板的投影线和膜迟相轴的设置角度(φ)为40.7°。在其上进一步贴合与粘接层1同样的异氰酸酯系粘接层(粘接层2)后，通过PVB膜层叠2mm厚的钠钙无机玻璃(透明体2)层压，制成透明板。

对该透明板，将来自液晶显示体的出射光以入射角(θ)56°入射，以使偏振光的振动方向平行于透明板。这时的φ1、R1的值分别是1.00/4π和1.00π。

透明板上的显示不重像，清楚可视。

实施例2

将通过a∶b＝63∶37的上述方法共聚的聚碳酸酯共聚物溶解于二氯甲烷中，制成固体成分浓度为18重量％的掺杂溶液。由该掺杂溶液制成流延膜，通过在225℃下单轴拉伸至2.1倍，得到平均折射率为1.64、R值为278nm、厚度为40μm的相位差膜。除以40.8°的角度设置该相位差膜以外，制成和实施例1同样结构的透明板。这时的φ1、R1的值分别是1.00/4π和1.00π。

透明板上的显示不重像，清楚可视。

实施例3

将帝人化成株式会社制聚碳酸酯“パンライト”C1400QJ溶解于二氯甲烷中，制成固体成分浓度为18重量％的掺杂溶液。由该掺杂溶液制成流延膜，在165℃下通过单轴拉伸至1.2倍，得到平均折射率为1.59、R值为278nm、厚度为30μm的相位差膜。除以40.5°的角度设置该相位差膜以外，制成和实施例1同样结构的透明板。这时的φ1、R1的值分别是1.00/4π和1.00π。

透明板上的显示不重像，清楚可视。

实施例4

将平均折射率为1.53、R值为275nm、厚度为40μm的株式会社オプテス制的「ゼオノアフイルム」作为相位差膜使用。除以40.5°的角度设置该相位差膜以外，制成和实施例1同样结构的透明板。这时的φ1、R1的值分别是1.00/4π和0.98π。

透明板上的显示不重像，清楚可视。

实施例5

将バイエル制聚碳酸酯“APEC”溶解于二氯甲烷中，制成固体成分浓度为18重量％的掺杂溶液。由该掺杂溶液制成流延膜，在225℃通过单轴拉伸至1.2倍，得到平均折射率为1.59、R值为278nm、厚度为30μm的相位差膜。除以40.5°的角度设置该相位差膜以外，制成和实施例1同样结构的透明板。这时的φ1、R1的值分别是1.00/4π和1.00π。

透明板上的显示不重像，清楚可视。

实施例6

将通过a∶b＝0∶100的上述方法共聚的聚碳酸酯溶解于二氯甲烷中，制成固体成分浓度为18重量％的掺杂溶液。由该掺杂溶液制成流延膜，在175℃下通过单轴拉伸至1.1倍，得到平均折射率为1.58、R值为278nm、厚度为25μm的相位差膜。在该相位差膜的两面的每一面上按以下方法形成硬涂层。制成含有下述成分的涂液：50重量份二羟甲基三环癸基二丙烯酸酯(共荣社化学社制ライトアクリレ一トD C P-A)和50重量份的氨基甲酸酯丙烯酸酯(十条ケミカル公司制TPH19)、7重量份作为光引发剂的チバガイギ公司制造“イルガキユア”187、0.05重量份作为均化剂的东レ·ダウコ一ニング社制SH28PA、180重量份作为稀释溶剂的1-甲氧基-2-丙醇。将其辊涂于相位差膜上，使其干燥后厚度为5μm。然后在60℃下干燥30秒后，用强度160W/cm的高压水银灯照射累计光量700mJ/cm²的紫外线，形成硬涂层。除以40.8°的角度设置形成了该硬涂层的相位差膜以外，制成和实施例1同样结构的透明板。这时的φ1、R1的值分别是1.00/4π和1.00π。

透明板上的显示不重像，清楚可视。

实施例7

将市售オプテス制的聚烯烃膜“ゼオノアフイルム”在145℃通过单轴拉伸至1.8倍，得到平均折射率为1.53、R值为279nm、厚度为60μm的相位差膜。在该相位差膜的两面，按照与实施例7同样方法形成硬涂层。除以40.0°的角度设置带有硬涂层的相位差膜以外，制成和实施例1同样结构的透明板。这时的φ1、R1的值分别是1.00/4π和1.00π。

透明板上的显示不重像，清楚可视。

比较例1

将帝人化成(株)制“パンライト”C1400QJ溶于二氯甲烷中，制成固体成分浓度为18重量％的掺杂溶液。由该掺杂溶液制成流延膜，在165℃通过单轴拉伸至1.2倍，得到平均折射率为1.59、R值为278nm、厚度为30μm的相位差膜。除以45°的角度设置该相位差膜以外，制成和实施例1同样结构的透明板。这时的φ1、R1的值分别是1.10/4π和1.02π。

透明板上的显示重像，不清楚。

比较例2

将株式会社クラレ制“PVA117”溶于热水中，制成固体成分浓度为10重量％的掺杂溶液。由该掺杂溶液制成流延膜，通过单轴拉伸，得到平均折射率为1.55、R值为260nm、厚度为40μm的相位差膜。除以40.2°的角度设置该相位差膜以外，制成和实施例1同样结构的透明板。这时的φ1、R1的值分别是1.00/4π和0.93π。

透明板上的显示重像，不清楚。

产业实用性

本发明的透明板可提供不易看见重像、显示品质高的显示装置。因此，作为用途，例如可用于车辆、船舶、航空器等的在前方视野内显示情报的HUD。

Claims (15)

1.透明板，其具有至少1片透明体和相位差膜，用于通过将由显示光源投影的显示光反射，使该显示光在观测者的前方视野内成像，从而被该观测者看到的显示装置中，其特征在于，该相位差膜以满足下式(I)和(II)的方式设置，

$\frac{0.9\mathrm{\&pi;}}{4}<{\cos }^{-1}\left(\frac{\cos \left({\sin }^{-1}\left(\frac{\sin \mathrm{\&theta;}}{n}\right)\right)\cos \mathrm{\&phi;}}{\sqrt{1-{\left(\frac{\sin \mathrm{\&theta;}}{n}\right)}^2}{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}\right)<\frac{1.1\mathrm{\&pi;}}{4}---\left(I\right)$

$0.94\mathrm{\&pi;}<\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&lambda;}}d\{n_x\sqrt{1-(\frac{{\sin }^2\mathrm{\&phi;}}{n_x^2}+\frac{{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}{n_z^2}){\sin }^2\mathrm{\&theta;}}-n_y\sqrt{1-(\frac{{\sin }^2\mathrm{\&phi;}}{n_z^2}+\frac{{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}{n_y^2}){\sin }^2\mathrm{\&theta;}}\}<1.06\mathrm{\&pi;}---\left(\mathrm{II}\right)$

在上式(I)、(II)中，θ表示透明板法线和显示光所成的角度，φ表示显示光向透明板上的投影线和相位差膜的迟相轴所成的角度，n表示相位差膜的平均折射率，nx、ny和nz是相位差膜的三维折射率，分别是相位差膜面内的折射率最大的x轴方向、在膜面内与x轴垂直的y轴方向、和与膜垂直的z轴方向的折射率，d为相位差膜的厚度(nm)，λ为显示光源的中心波长(nm)。

2.权利要求1所述的透明板，其特征在于，相位差膜包含热塑性聚合物。

3.权利要求2所述的透明板，其特征在于，热塑性聚合物包含聚碳酸酯。

4.权利要求3所述的透明板，其特征在于，聚碳酸酯含有下式(B)所示的重复单元，

在上式(B)中，R₁₁～R₁₈各自独立地是选自氢原子、卤原子和碳原子数为1～22的烃基中的至少一种基团，Y是以下式组(Y)：

在此，R₁₉～R₂₁、R₂₃和R₂₄各自独立地是选自氢原子、卤原子和碳原子数为1～22的烃基中的至少一种基团，R₂₂和R₂₅各自独立地是选自碳原子数为1～20的烃基中的至少一种基团，Ar₁～Ar₃各自独立地是选自碳原子数为6～10的芳基中的至少一种基团。

5.权利要求3所述的透明板，其特征在于，聚碳酸酯具有芴骨架。

6.权利要求4所述的透明板，其中，聚碳酸酯为含有下式(B)所示重复单元和下式(A)所示重复单元的聚碳酸酯共聚物和/或混合体，并且以构成该聚碳酸酯的重复单元的合计为基准，下式(A)所示重复单元占整体的10～90mol％，

在上式(A)中，R₁～R₈分别独立地是选自氢原子、卤原子和碳原子数为1～6的烃基中的至少一种基团，X是下式(X)，

R₉和R₁₀分别独立地是氢原子、卤原子或碳原子数为1～3的烷基。

7.权利要求6所述的透明板，其中，聚碳酸酯是包含下式(C)表示的重复单元和下式(D)表示的重复单元的聚碳酸酯共聚物和/或混合体，以下式(C)和(D)表示的重复单元的合计量为基准，下式(C)表示的重复单元占10～90摩尔％，下式(D)所示重复单元占90～10摩尔％，

在上式(C)中，R₂₆～R₂₇各自独立地选自氢原子和甲基，

在上式(D)中，R₂₈～R₂₉各自独立地选自氢原子和甲基。

8.权利要求1所述的透明板，其特征在于，在相位差膜的至少一面具有硬涂层。

9.权利要求8所述的透明板，其特征在于，硬涂层包含交联聚合物。

10.权利要求9所述的透明板，其特征在于，交联聚合物为含有下式(1)所示单元的丙烯酸聚合物，

11.权利要求1所述的透明板，其特征在于，相位差膜满足下式(11)，

R(λ1)＜R(λ2)    (11)

在此，上式(11)中的R(λ1)和R(λ2)是相位差膜在各波长λ1、λ2的面内相位差(R)，面内相位差(R)由下式(12)表示，

R＝(nx-ny)×d    (12)

在此，上式中的nx和ny是相位差膜的三维折射率，分别是膜面内的折射率最大的x轴方向、在膜面内与x轴垂直的y轴方向的折射率，d是相位差膜的厚度(nm)，

λ1、λ2是满足下式(13)的任意波长，

400nm＜λ1＜λ2＜700nm    (13)

12.权利要求1所述的透明板，其中，相位差膜位于2片透明体之间。

13.透明板，其具有至少1片透明体和相位差膜，用于通过将由显示光源投影的显示光反射，使该显示光在观测者的前方视野内成像，从而被该观测者看到的显示装置中，其特征在于，所述相位差膜包含聚碳酸酯，至少一面具有硬涂层，并且以满足下式(I)和(II)的方式设置，

$\frac{0.9\mathrm{\&pi;}}{4}<{\cos }^{-1}\left(\frac{\cos \left({\sin }^{-1}\left(\frac{\sin \mathrm{\&theta;}}{n}\right)\right)\cos \mathrm{\&phi;}}{\sqrt{1-{\left(\frac{\sin \mathrm{\&theta;}}{n}\right)}^2}{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}\right)<\frac{1.1\mathrm{\&pi;}}{4}---\left(I\right)$

$0.94\mathrm{\&pi;}<\frac{2\mathrm{\&pi;}}{\mathrm{\&lambda;}}d\{n_x\sqrt{1-(\frac{{\sin }^2\mathrm{\&phi;}}{n_x^2}+\frac{{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}{n_z^2}){\sin }^2\mathrm{\&theta;}}-n_y\sqrt{1{-(\frac{{\sin }^2\mathrm{\&phi;}}{n_z^2}+\frac{{\cos }^2\mathrm{\&phi;}}{n_y^2})\sin }^2\mathrm{\&theta;}}\}<1.06\mathrm{\&pi;}---\left(\mathrm{II}\right)$

在上式(I)、(II)中，θ表示透明板法线和显示光所成的角度，φ表示显示光向透明板上的投影线和相位差膜的迟相轴所成的角度，n表示相位差膜的平均折射率，nx、ny和nz是相位差膜的三维折射率，分别为相位差膜面内的折射率最大的x轴方向、在膜面内与x轴垂直的y轴方向、和与膜垂直的z轴方向的折射率，d为相位差膜的厚度(nm)，λ为显示光源的中心波长(nm)。

14.权利要求13所述的透明板，其特征在于硬涂层包含交联聚合物。

15.显示装置，其为具有权利要求1所述的透明板和显示光源的显示装置，通过使来自该显示光源的显示光在该透明板上反射，使该显示光在观测者的前方视野内成像，被该观测者看到。

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