CN107250890B - 组合器以及平视显示器系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种组合器以及平视显示器系统，所述组合器包含通过投影光显示投影像的投影像显示部，并且包含基材，至少在上述投影像显示部包含半反射镜膜，从上述投影光的入射侧依次包含上述半反射镜膜以及上述基材，上述半反射镜膜包含两层以上的胆甾醇型液晶层，上述两层以上的胆甾醇型液晶层的选择反射中心波长相互不同，最靠近上述投影光的入射侧的胆甾醇型液晶层具有最长的选择反射中心波长，所述平视显示器系统包含上述投影像显示用部件。通过本发明的组合器，能够显示降低重影且亮度高的投影像。

Description

组合器以及平视显示器系统
技术领域
本发明涉及一种组合器。本发明还涉及一种利用了上述组合器的平视显示器系统等投影像显示系统。
背景技术
在平视显示器系统中使用能够使被投影的影像和前方的风景同时显示的组合器。在将挡风玻璃用作这样的组合器的平视显示器系统中，一直被指出基于玻璃的表面或背面的反射光的重影容易变得明显，并提出了各种各样的解决方案。
例如，在专利文献1中记载了利用包含楔形的截面形状的夹层玻璃的车辆用曲面前挡风玻璃降低重影的技术。并且，例如在专利文献2中记载，通过使p偏振光的投影光以布儒斯特角入射来抑制来自前挡风玻璃表面的反射光并消除重影的技术也被广泛知晓。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-505330号公报
专利文献2：日本特表2006-512622号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在专利文献1中记载的技术中，在调整外侧的玻璃板与内侧的玻璃板的角度时，需要高超的技术。并且，即使在如专利文献2中记载的利用布儒斯特角的方法中，也还残留着消除重影的同时提高投影像的亮度的课题。
本发明的课题在于提供一种能够显示降低重影且亮度高的投影像的组合器。本发明的课题尤其在于提供一种能够降低重影的简单结构的组合器。本发明的课题还在于提供一种提供降低重影且亮度高的投影像的平视显示器系统。
用于解决技术课题的手段
本发明人等为了解决上述课题，尝试将胆甾醇型液晶层用于组合器，如专利文献2中记载那样将p偏振光用作投影光来防止重影。在此过程中发现，在设置选择反射中心波长不同的多个胆甾醇型液晶层时，重影的程度根据其层叠顺序不同。本发明人等根据该研究结果进一步进行研究，完成了本发明。
即，本发明提供下述[1]～[14]。
[1]一种组合器，
其包含通过投影光显示投影像的投影像显示部，
并且包含基材，
至少在上述投影像显示部包含半反射镜膜，
从上述投影光的入射侧依次包含上述半反射镜膜以及上述基材，
上述半反射镜膜包含两层以上的胆甾醇型液晶层，
上述两层以上的胆甾醇型液晶层的选择反射中心波长相互不同，
最靠近上述投影光的入射侧的胆甾醇型液晶层具有最长的选择反射中心波长。
[2]根据[1]所述的组合器，其中，上述半反射镜膜包含在680nm～850nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层、在600nm～680nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层以及在490nm～600nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层。
[3]根据[2]所述的组合器，其中，上述半反射镜膜从上述投影光的入射侧依次包含在680nm～850nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层、在600nm～680nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层以及在490nm～600nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层。
[4]根据[2]所述的组合器，其中，上述半反射镜膜从上述投影光的入射侧依次包含在680nm～850nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层、在490nm～600nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层以及在600nm～680nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的组合器，其中，上述半反射镜膜与上述基材的上述投影光的入射侧的面粘接。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的组合器，其中，上述基材是玻璃板。
[7]根据[1]至[6]中任一项所述的组合器，其中，上述组合器是挡风玻璃。
[8]根据[7]所述的组合器，其中，上述基材是玻璃板，该组合器包含第一玻璃板和第二玻璃板，并且包含第一玻璃板与第二玻璃板之间的中间层，在上述中间层包含上述半反射镜膜。
[9]根据[8]所述的组合器，其中，上述中间层是树脂膜。
[10]根据[9]所述的组合器，其中，上述树脂膜包含聚乙烯醇缩丁醛。
[11]一种平视显示器系统，其包含：[1]至[10]中任一项所述的组合器；以及射出上述投影光的投影仪。
[12]根据[11]所述的平视显示器系统，其中，上述投影光是在与入射面平行的方向上振动的p偏振光。
[13]根据[11]或[12]所述的平视显示器系统，其中，上述投影光相对于上述投影像显示部的上述投影光的入射侧的面的法线以45°～70°的角度入射。
[14]根据[11]至[13]中任一项所述的平视显示器系统，其中，上述投影光从上述组合器的下方向入射。
发明效果
根据本发明，提供一种能够显示降低重影且亮度高的投影像的组合器。本发明的组合器能够以简单的结构降低重影。并且，利用本发明的组合器能够实现不易产生重影且能够提供亮度高的投影像的平视显示器系统。
附图说明
图1是表示在实施例中评价时的光源、样品以及分光光度计的配置的图。
图2是表示在实施例中目视评价重影时的光源、样品以及观察者的配置的图。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。
在本说明书中，“～”以将记载于其前后的数值作为下限值以及上限值包含的含义而使用。
并且，在本说明书中，角度(例如“90°”等角度)及其关系(例如，“平行”、“水平”、“铅垂”等)包含本发明所属的技术领域中可容许的误差范围。例如，是指精确的角度±小于10°的范围内等，与精确的角度之间的误差优选为5°以下，更优选为3°以下。
在本说明书中，对于圆偏振光提及“选择性”时，表示被照射的光的右圆偏振光成分或左圆偏振光成分中的任一个的光量比另一圆偏振光成分的光量多。具体而言，在提及“选择性”时，光的圆偏振光度优选为0.3以上，更优选为0.6以上，进一步优选为0.8以上。实质上进一步优选为1.0。在此，圆偏振光度是指，在将光的右圆偏振光成分的强度设为IR、将左圆偏振光成分的强度设为IL时用|IR-IL|/(IR+IL)表示的值。为了表示光的圆偏振光成分的比，本说明书中有时会使用圆偏振光度。
在本说明书中，对于圆偏振光提及“旋向(sense)”时，表示是右圆偏振光或左圆偏振光。关于圆偏振光的旋向，在以光朝向近前方行进的方式观看的情况下，将电场矢量的前端随着时间的增加而顺时针旋转的情况定义为右圆偏振光，将逆时针旋转的情况定义为左圆偏振光。
在本说明书中，有时对胆甾醇型液晶的螺旋的扭转方向也使用“旋向”这一术语。在胆甾醇型液晶的螺旋的扭转方向(旋向)为右的情况下，反射右圆偏振光，并透射左圆偏振光，在旋向为左的情况下，反射左圆偏振光，并透射右圆偏振光。
在本说明书中，表达为“光”时，若无特别限定，则表示可见光以及自然光(非偏振光)的光。可见光线是电磁波中的人眼所能观察到的波长的光，通常表示380nm～780nm的波长区域的光。
在本说明书中，关于光透射率的计算所需的光强度的测定，例如利用通常的可见分光计，将参考试料设为空气进行测定即可。
在本说明书中，简单表达为“反射光”或“透射光”时，以包含散射光以及衍射光的含义而使用。
另外，光的各波长的偏振光状态能够利用安装有圆偏振片的分光辐射亮度计或分光计进行测定。在该情况下，在透过右圆偏振片测定的光的强度相当于IR，在透过左圆偏振片测定的光的强度相当于IL。并且，即使将测定对象物安装于光度计或分光计，也能够进行测定。通过安装右圆偏振光透射板来测定右圆偏振光量，并安装左圆偏振光透射板来测定左圆偏振光量，且能够测定比率。
在本说明书中，p偏振光是指在与光的入射面平行的方向上振动的偏振光。入射面是指与反射面(组合器表面等)垂直且包含入射光线和反射光线的面。p偏振光的电场矢量的振动面与入射面平行。
在本说明书中，正面相位差是利用Axometrix公司制造的AxoScan测定的值。测定波长设为550nm。正面相位差还能够使用在KOBRA 21ADH或WR(Oji ScientificInstruments制造)中使胆甾醇型液晶层的选择反射中心波长等可见光波长区域内的波长的光沿着薄膜法线方向入射而测定的值。在选择测定波长时，能够手动更换波长选择滤波器，或者利用程序等转换测定值来进行测定。
在本说明书中，液晶化合物的双折射(Δn)是按照液晶便览(液晶便览编辑委员会)的202页中记载的方法测定的值。具体而言，将液晶化合物注入楔型液晶盒(wedgecell)，并向其照射波长550nm的光，测定透射光的折射角，由此求出60℃下的Δn。
＜组合器＞
在本说明书中，组合器是指具有投影像显示部且能够利用反射光将投影像显示在投影像显示部中的投影像显示用部件。组合器只要能够可辨识地显示从投影仪等投影出来的投影像即可。
在本说明书中，投影像是指通过来自所使用的投影仪的光的投射而形成的影像，而不是周围风景。投影像既可以是单一色影像，也可以是多色或全彩影像。使用本发明的组合器获得的投影像被观测为由观察者观察时浮现于投影像显示部的前端而能够看见的虚像。即，组合器将利用来自投影仪等的投影光形成的投影像作为虚像可辨识地显示。因此，观察者能够同时观察周围的信息和风景。
投影像显示部既可以是组合器整体，也可以是组合器的一部分。组合器是反射部件即可。作为组合器的例子，列举投影像显示用半反射镜。作为投影像显示用半反射镜的例子，列举平视显示器用的组合器、包含具有平视显示器的组合器功能的部位的挡风玻璃等。
组合器只要是板状、薄膜状或片状等即可。组合器可以是不具有曲面的平面状，但是既可以具有曲面，也可以在整体上具有凹型或凸型的形状，放大或缩小显示投影像。并且，既可以通过粘接于其他部件等被组合起来而成为上述形状，也可以在组合之前，作为薄膜的膜成为卷状等。
[挡风玻璃]
组合器也可以是挡风玻璃。在本说明书中，挡风玻璃是指汽车、电车等车辆、飞机、船、游乐设备等交通工具的一般的窗户玻璃。挡风玻璃优选为位于交通工具的行进方向的前挡风玻璃。挡风玻璃优选为车辆的前挡风玻璃。摩托车的挡风罩等也是挡风玻璃的一种。
挡风玻璃包含玻璃板，尤其优选包含夹层玻璃。夹层玻璃具有两张玻璃板隔着中间层粘接的结构。在本说明书的挡风玻璃中，有时将位于更远离投影光的入射侧(通常是观察者侧，即交通工具的内部侧)的位置的玻璃板称作第一玻璃板，将位于更靠近投影光的入射侧的位置的玻璃板称作第二玻璃板。
挡风玻璃只要是板状、片状等即可。挡风玻璃既可以为了组装于被应用的交通工具而成型，例如也可以具有曲面。在用于被应用的交通工具而成型的挡风玻璃中，能够特定在通常使用时成为上方(铅垂上方)的方向或成为投影光的入射侧的面。例如，在用于车辆而以具有曲面的方式成型的挡风玻璃中，通常使曲面的内侧成为投影光的入射侧即可。
[投影像显示部]
本发明的组合器能够具有投影像显示部，投影像显示部通过投影光显示投影像。另外，在本说明书中，投影像显示部是指组合器的成为投影光的入射侧的面的一部分或整个面，但是表示其一部分或整个面的全部包含组合器的厚度方向的构成部件的部分。
在组合器中，投影像显示部可以设置于成为投影光的入射侧的面中的任一位置，但是在用作平视显示器系统时，优选在观察者(例如驾驶员)容易辨识的位置以显示投影像(虚像)的方式设置。例如，只要根据被应用的交通工具的驾驶座的位置与设置投影仪的位置之间的关系确定投影像显示部的位置即可。
组合器至少在投影像显示部包含具有胆甾醇型液晶层的半反射镜膜，实现了投影像显示部中的组合器功能。本发明的组合器从投影光的入射侧依次包含半反射镜膜以及基材。在组合器为挡风玻璃且包含夹层玻璃的情况下，既可以从投影光的入射侧依次为半反射镜膜、第二玻璃板以及第一玻璃板，也可以依次为第二玻璃板、半反射镜膜以及第一玻璃板。
[半反射镜膜]
半反射镜膜包含胆甾醇型液晶层。半反射镜膜除了包含胆甾醇型液晶层之外，也可以包含后述取向层、支承体、粘接层等层。
半反射镜膜只要是薄膜的薄膜状、片状等即可。半反射镜膜可以是不具有曲面的平面状，但是既可以具有曲面，也可以整体上具有凹型或凸型的形状，从而放大或缩小显示投影像。并且，既可以通过粘接于其他部件等被组合起来而成为上述形状，也可以在组合之前，作为薄膜的膜成为卷状等。
在本发明的组合器中，半反射镜膜粘接于例如玻璃板等基材的表面或者包含于具有夹层玻璃的结构的组合器的中间层即可。在组合器为挡风玻璃且包含夹层玻璃的结构的情况下，半反射镜膜可以粘接于夹层玻璃的投影光的入射侧的面，或者如后述那样粘贴于用于形成夹层玻璃的中间层的中间膜片，或者也可以形成为夹层玻璃用层叠中间膜片。或者，也可以在第二玻璃板的成为中间层侧的面的面粘接半反射镜膜，利用粘接后的第二玻璃板如后述制造夹层玻璃，从而获得挡风玻璃。若半反射镜膜粘接于玻璃板或夹层玻璃的投影光的入射侧的面，则能够减小相对于后述的胆甾醇型液晶层位于辨识侧的层的膜厚，因此更加降低重影，因此优选。若半反射镜膜包含于具有夹层玻璃的结构的挡风玻璃的中间层，则能够防止半反射镜膜的劣化或划伤，因此优选。并且，由于从外表现看不到有半反射镜膜，因此有时在美观上也优选。
半反射镜膜只要在上述投影像显示部中至少相对于被投影的光具有作为半反射镜的功能即可，并非一定相对于例如380nm～850nm的整个波长区域的光作为半反射镜发挥功能。并且，半反射镜膜可以相对于所有入射角的光具有作为上述半反射镜的功能，但是只要至少相对于一部分入射角的光具有作为半反射镜的功能即可。
优选半反射镜膜为了能够观察位于相反的面侧的信息或风景而具有可见光透射性。半反射镜膜只要在可见光的波长区域的80％以上、优选90％以上、更优选100％内具有40％以上、优选50％以上、更优选60％以上、进一步优选70％以上的光透射率即可。
[胆甾醇型液晶层]
半反射镜膜包含至少两层具有相互不同的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层。
在本说明书中，胆甾醇型液晶层是指固定有胆甾醇型液晶相的层。有时将胆甾醇型液晶层还简称为液晶层。
已知有胆甾醇型液晶相在特定波长区域中示出选择性地反射右圆偏振光或左圆偏振光中的任一旋向的圆偏振光并且透射另一旋向的圆偏振光的圆偏振光选择反射。在本说明书中，有时将圆偏振光选择反射还简称为选择反射。
作为包含固定有示出圆偏振光选择反射性的胆甾醇型液晶相的层的薄膜，以往已知多种由包含聚合性液晶化合物的组合物形成的薄膜，关于胆甾醇型液晶层能够参考这些现有技术。
胆甾醇型液晶层是保持有已成为胆甾醇型液晶相的液晶化合物的取向的层即可，代表性的为如下层即可：在将聚合性液晶化合物设为胆甾醇型液晶相的取向状态之后，通过紫外线照射、加热等而进行聚合、固化，从而形成无流动性的层，同时进一步变为不会因外场或外力而使取向形态发生变化的状态。另外，在胆甾醇型液晶层中，只要在层中保持有胆甾醇型液晶相的光学性质则足够，层中的液晶化合物无需再表现出液晶性。例如，可以使聚合性液晶化合物通过固化反应而高分子量化，由此不再具有液晶性。
胆甾醇型液晶层的选择反射中心波长λ依赖于胆甾醇型相中的螺旋结构的螺距P(＝螺旋的周期)，随着胆甾醇型液晶层的平均折射率n与λ＝n×P的关系发生变化。另外，在本说明书中，胆甾醇型液晶层所具有的选择反射中心波长λ表示从胆甾醇型液晶层的法线方向测定的圆偏振光反射光谱中位于反射峰的重心位置的波长。从上述算式可知，通过调整螺旋结构的螺距，能够调整选择反射中心波长。由于螺距依赖于和聚合性液晶化合物一同使用的手性试剂的种类或其添加浓度，因此能够通过调整这些来获得所希望的螺距。
在本发明的组合器中所包含的胆甾醇型液晶层中，调整n值和P值来调整中心波长λ即可。根据希望由投影像显示部反射的投影光的波长或设想的投影光的入射角度调整中心波长λ，由此胆甾醇型液晶层能够有助于显示光利用效率良好且鲜明的亮度高的投影像。尤其通过将多个胆甾醇型液晶层的选择反射中心波长分别根据各自用于投影的光源的发光波长区域等进行调整，能够显示光利用效率良好且鲜明的彩色投影像。
在将本发明的组合器用于平视显示器系统的情况下，如后述为了降低组合器的投影像显示部的投影光入射侧的面中的反射率，优选以相对于该面倾斜地入射光的方式使用。在该情况下，虽然相对于胆甾醇型液晶层倾斜地入射光，但此时胆甾醇型液晶层的选择反射中心波长向短波长侧移位。因此，优选以根据上述λ＝n×P的算式计算的λ相对于投影像的显示所需的选择反射的波长成为长波长的方式调整n×P。将在折射率为n2的胆甾醇型液晶层中光线相对于胆甾醇型液晶层的法线方向(胆甾醇型液晶层的螺旋轴方向)以θ2的角度通过时的选择反射中心波长设为λd时，用以下算式表示λd。
λd＝n2×P×cosθ2
在本说明书中，有时将投影光在胆甾醇型液晶层中的以透射角度的选择反射中心波长(上述λd)称作表观上的选择反射中心波长。
例如，在折射率为1的空气中相对于组合器表面的法线以45°～70°的角度入射的光在折射率为1.55左右的胆甾醇型液晶层中能够以26°～36°的角度透射。将该角度和求出的选择反射中心波长λd插入上述算式中来调整n×P即可。
还优选半反射镜膜包含分别针对红色光波长区域、绿色光波长区域以及蓝色光波长区域具有表观上的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层。这是为了能够显示全彩投影像。红色光波长区域是580nm～700nm即可，绿色光波长区域是500nm～580nm即可，并且蓝色光波长区域是400nm～500nm即可。优选半反射镜膜包含：在例如400nm～500nm、优选420nm～480nm内具有表观上的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层；在500nm～580nm、优选510nm～570nm内具有表观上的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层；以及在580nm～700nm、优选600nm～680nm内具有表观上的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层。
优选半反射镜膜包含：在490nm～600nm、优选500nm～570nm内具有选择反射中心波长作为从胆甾醇型液晶层的法线方向测定时的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层；在600nm～680nm、优选610nm～670nm内具有选择反射中心波长作为从胆甾醇型液晶层的法线方向测定时的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层；以及在680nm～850nm、优选700nm～830nm内具有选择反射中心波长作为从胆甾醇型液晶层的法线方向测定时的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层。另外，这些值成为n2×P的值，该n2×P的值是作为λd＝n2×P×cosθ2的θ2设想26°～36°，并插入能够向投影像分别提供蓝色光、绿色光以及红色光的λd的值来选出的值。
作为各胆甾醇型液晶层，使用螺旋的旋向是右或左中的任一个的胆甾醇型液晶层。胆甾醇型液晶层的反射圆偏振光的旋向与螺旋的旋向一致。选择反射中心波长不同的胆甾醇型液晶层的螺旋的旋向可以全部相同，也可以包含不同的旋向，但是优选胆甾醇型液晶层的螺旋的旋向全部相同。
通过周期P相同，且层叠螺旋的旋向相同的胆甾醇型液晶层，还能够提高特定波长中的圆偏振光选择性。
另外，关于螺旋的旋向或螺距的测定方法，能够采用《液晶化学实验入门》(日本液晶学会编，西格玛(Sigma)出版，2007年出版，46页)以及《液晶便览》(液晶便览编辑委员会，丸善，196页)中记载的方法。
就示出选择反射的选择反射带的半值宽度Δλ(nm)而言，Δλ依赖于液晶化合物的双折射Δn和上述螺距P，并随着Δλ＝Δn×P的关系发生变化。因此，选择反射带的宽度的控制能够调整Δn来进行。Δn的调整能够通过调整聚合性液晶化合物的种类或其混合比率、或者通过控制取向固定时的温度来进行。
选择反射带的宽度例如在可见光区域中，在通常的一种材料中为15nm～100nm左右。为了加宽选择反射带的宽度，层叠两种以上改变了螺距P的反射光的中心波长不同的胆甾醇型液晶层即可。此时，优选层叠螺旋的旋向相同的胆甾醇型液晶层。并且，还能够通过在一个胆甾醇型液晶层内，使螺距P相对于膜厚方向平缓地发生变化，来加宽选择反射带的宽度。选择反射带的宽度并无特别限定，可以是1nm、10nm、50nm、100nm、150nm或200nm等波长宽度。宽度优选为100nm宽度左右以下。
(选择反射中心波长不同的多个胆甾醇型液晶层的层叠顺序)
本发明的组合器中的半反射镜膜包含两层以上的选择反射中心波长相互不同的胆甾醇型液晶层。在本发明的组合器中，以最靠近投影光的入射侧的胆甾醇型液晶层具有最长的选择反射中心波长的方式配置。本发明人等发现通过这种结构能够降低重影。
本发明人等推断出了如下能够降低重影的原因。为了减少重影，需要减少在从半反射镜膜观察时位于与投影像入射侧相反的一侧的玻璃界面中的反射。透射胆甾醇型液晶层的光成为旋向与在上述胆甾醇型液晶层中反射的圆偏振光的旋向相反的圆偏振光，就来自背面的界面反射光而言，在位于比胆甾醇型液晶层更靠背面侧的位置的层为低双折射性的情况下，由于通常大部分是由上述胆甾醇型液晶层反射的旋向的圆偏振光，因此不会返回到投影光的入射侧(观察者侧)的面而不易产生明显的重影。但是，由于胆甾醇型液晶层针对所选择反射的波长以外的光作为相位差层发挥功能，因此若透射更位于投影光的入射侧的胆甾醇型液晶层而产生的圆偏振光在其他胆甾醇型液晶层中透射，则圆偏振光紊乱，在背面侧进行界面反射的光中产生返回到观察者侧的光的成分，成为重影的原因。在此可以认为，若为了减小胆甾醇型液晶层的相位差(Δnd)的影响而减小所通过的膜厚，则重影就会减少。由于具有最长的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层的螺距大且膜厚成为最大，因此通过以最靠近投影光的入射侧的胆甾醇型液晶层具有最长的选择反射中心波长的方式配置，能够抑制重影。
在半反射镜膜包含针对红色光、绿色光以及蓝色光分别具有表观上的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层的情况下，最靠近投影光的入射侧的胆甾醇型液晶层设为针对红色光具有表观上的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层。其他两个层的顺序并无特别限定，既可以从投影光的入射侧依次为针对红色光具有表观上的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层、针对绿色光具有表观上的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层以及针对蓝色光具有表观上的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层，也可以依次为针对红色光具有表观上的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层、针对蓝色光具有表观上的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层以及针对绿色光具有表观上的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层。
胆甾醇型液晶层的膜厚是满足能够实现充分的选择反射的螺距数的膜厚即可。例如，只要是1μm～20μm即可，优选为2μm～10μm。尤其是针对红色光具有表观上的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层的膜厚优选为3μm～10μm，更优选为4μm～8μm。针对绿色光具有表观上的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层的膜厚优选为2.5μm～8μm，更优选为3μm～7μm。针对蓝色光具有表观上的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层的膜厚优选为2μm～6μm，更优选为2μm～5μm。优选越远离投影光的入射侧，则膜厚越小。
(胆甾醇型液晶层的制作方法)
以下，对胆甾醇型液晶层的制作材料以及制作方法进行说明。
作为用于形成上述胆甾醇型液晶层的材料，可以列举包含聚合性液晶化合物和手性试剂(光学活性化合物)的液晶组合物等。根据需要，将进一步与表面活性剂或聚合引发剂等混合并溶解于溶剂等的上述液晶组合物涂布于支承体、取向膜、成为底层的胆甾醇型液晶层等，胆甾醇型取向熟化之后，通过液晶组合物的固化而被固定化，由此能够形成胆甾醇型液晶层。
(聚合性液晶化合物)
聚合性液晶化合物既可以是棒状液晶化合物，也可以是圆盘状液晶化合物，但是优选为棒状液晶化合物。
作为形成胆甾醇型液晶层的棒状的聚合性液晶化合物的例子，可以列举棒状向列相液晶化合物。作为棒状向列相液晶化合物，优选使用甲亚胺类、氧化偶氮类、氰基联苯类、氰基苯酯类、苯甲酸酯类、环己烷甲酸苯酯类、氰基苯基环己烷类、氰基取代苯基嘧啶类、烷氧基取代苯基嘧啶类、苯基二恶烷类、二苯乙炔类以及环己烯基苯甲腈类。不仅能够使用低分子液晶化合物，而且还能够使用高分子液晶化合物。
聚合性液晶化合物通过将聚合性基团导入液晶化合物而获得。聚合性基团的例子包含不饱和聚合性基团、环氧基团以及吖丙啶基团，优选不饱和聚合性基团，尤其优选乙烯性不饱和聚合性基团。聚合性基团能够通过各种各样的方法导入液晶化合物的分子中。聚合性液晶化合物所具有的聚合性基团的个数优选为1～6个，更优选为1～3个。聚合性液晶化合物的例子包含Makromol.Chem.,190卷、2255页(1989年)、Advanced Materials 5卷、107页(1993年)、美国专利第4683327号说明书、美国专利第5622648号说明书、美国专利第5770107号说明书、国际公开WO95/22586号公报、国际公开WO95/24455号公报、国际公开WO97/00600号公报、国际公开WO98/23580号公报、国际公开WO98/52905号公报、日本特开平1-272551号公报、日本特开平6-16616号公报、日本特开平7-110469号公报、日本特开平11-80081号公报以及日本特开2001-328973号公报等中记载的化合物。也可以并用两种以上的聚合性液晶化合物。若并用两种以上的聚合性液晶化合物，则能够降低取向温度。
并且，液晶组合物中的聚合性液晶化合物的添加量相对于液晶组合物的固体成分质量(除了溶剂以外的质量)，优选为80～99.9质量％，更优选为85～99.5质量％，尤其优选为90～99质量％。
在本发明的组合器中，越是远离投影光入射侧的胆甾醇型液晶层，越优选利用包含低双折射性的液晶化合物的组合物形成。这是因为，液晶化合物的Δn越低，入射至胆甾醇型液晶层的圆偏振光所受的相位差的影响越小，不易产生重影。另一方面，形成位于最靠投影光入射侧的位置的胆甾醇型液晶层的液晶化合物的双折射性并无特别限定。作为低双折射性的液晶化合物，使用Δn为0.10以下、优选0.08以下左右的液晶化合物即可。
(手性试剂：光学活性化合物)
手性试剂具有诱发胆甾醇型液晶相的螺旋结构的功能。手性化合物由于化合物所诱发的螺旋的旋向或螺旋螺距不同，因此根据目的选择即可。
作为手性试剂，并无特别限制，能够使用公知的化合物(例如，液晶器件手册、第3章4-3项、TN、STN用手性试剂、199页、日本学术振兴会第142委员会编、1989中记载)、异山梨醇、异甘露醇衍生物。
手性试剂一般包含不对称碳原子，但是不包含不对称碳原子的轴向不对称化合物或者表面不对称化合物也能够用作手性试剂。轴向不对称化合物或表面不对称化合物的例子包含联萘、螺烯、对二甲苯二聚体以及它们的衍生物。手性试剂也可以具有聚合性基团。在手性试剂和液晶化合物均具有聚合性基团的情况下，能够通过聚合性手性试剂和聚合性液晶化合物的聚合反应来形成具有由聚合性液晶化合物衍生的重复单元和由手性试剂衍生的重复单元的聚合物。在该方式中，聚合性手性试剂所具有的聚合性基团优选为与聚合性液晶化合物所具有的聚合性基团相同种类的基团。从而，手性试剂的聚合性基团也优选为不饱和聚合性基团、环氧基团或吖丙啶基团，进一步优选为不饱和聚合性基团，尤其优选为乙烯性不饱和聚合性基团。
并且，手性试剂也可以是液晶化合物。
液晶组合物中的手性试剂的含量优选为液晶化合物量的0.01摩尔％～200摩尔％，更优选为1摩尔％～30摩尔％。
(聚合引发剂)
优选液晶组合物含有聚合引发剂。在通过紫外线照射而进行聚合反应的方式中，所使用的聚合引发剂优选为能够通过紫外线照射而开始聚合反应的光聚合引发剂。光聚合引发剂的例子可以列举α-羰基化合物(美国专利第2367661号、美国专利第2367670号的各说明书记载)、偶姻醚(美国专利第2448828号说明书记载)、α-烃取代芳香族偶姻化合物(美国专利第2722512号说明书记载)、多核醌化合物(美国专利第3046127号、美国专利第2951758号的各说明书记载)、三芳基咪唑二聚物和对氨基苯基酮的组合(美国专利第3549367号说明书记载)、吖啶以及吩嗪化合物(日本特开昭60-105667号公报、美国专利第4239850号说明书记载)以及噁二唑化合物(美国专利第4212970号说明书记载)等。
液晶组合物中的光聚合引发剂的含量相对于聚合性液晶化合物的含量，优选为0.1～20质量％，进一步优选为0.5质量％～5质量％。
(交联剂)
液晶组合物也可以为了提高固化后的膜强度并提高耐久性而任意地含有交联剂。作为交联剂，能够适合使用利用紫外线、热、湿气等固化的交联剂。
作为交联剂，并无特别限制，能够根据目的适宜地选择，例如可以列举三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯化合物；(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、乙二醇二缩水甘油醚等环氧化合物；2,2-双羟甲基丁醇-三[3-(1-吖丙啶基)丙酸酯]、4,4-双(乙烯亚氨基羰基氨)二苯基甲烷等吖丙啶化合物；六亚甲基二异氰酸酯、缩二脲型异氰酸酯等异氰酸酯化合物；在侧链具有噁唑啉基的聚噁唑啉化合物；乙烯基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷等烷氧基硅烷化合物等。并且，能够根据交联剂的反应性使用公知的催化剂，除了能够提高膜强度以及耐久性，而且还能够提高生产率。这些可以单独使用一种，也可以并用两种以上。
交联剂的含量优选为3质量％～20质量％，更优选为5质量％～15质量％。若交联剂的含量小于3质量％，则有时无法获得提高交联密度的效果，若超过20质量％，则有时降低胆甾醇型液晶层的稳定性。
(取向控制剂)
也可以在液晶组合物中添加有助于稳定或迅速地形成平面取向的胆甾醇型液晶层的取向控制剂。作为取向控制剂的例子，可以列举日本特开2007-272185号公报的〔0018〕～〔0043〕段等中记载的氟(甲基)丙烯酸酯类聚合物、日本特开2012-203237号公报的〔0031〕～〔0034〕段等中记载的算式(I)～(IV)所示的化合物等。
另外，作为取向控制剂，可以单独使用一种，也可以并用两种以上。
液晶组合物中的取向控制剂的添加量相对于聚合性液晶化合物的总质量，优选为0.01质量％～10质量％，更优选为0.01质量％～5质量％，尤其优选为0.02质量％～1质量％。
(其他添加剂)
此外，液晶组合物也可以含有选自用于调整涂膜的表面张力而使膜厚均匀的表面活性剂以及聚合性单体等各种各样的添加剂中的至少一种。并且，在液晶组合物中，能够根据需要在不会使光学性能降低的范围内进一步添加阻聚剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、色材、金属氧化物微粒等。
就胆甾醇型液晶层而言，将使聚合性液晶化合物以及聚合引发剂、进一步根据需要添加的手性试剂、表面活性剂等溶解于溶剂而成的液晶组合物涂布于支承体、取向层或之前制作的胆甾醇型液晶层等上，使其干燥而获得涂膜，并向该涂膜照射活性光线来聚合胆甾醇型液晶性组合物，由此能够形成胆甾醇规则性被固定化的胆甾醇型液晶层。另外，包含多个胆甾醇型液晶层的层叠膜能够通过反复进行胆甾醇型液晶层的制造工序而形成。
(溶剂)
作为用于制备液晶组合物的溶剂，并无特别限制，能够根据目的适宜地选择，但是优选使用有机溶剂。
作为有机溶剂，并无特别限制，能够根据目的适宜地选择，例如可以列举酮类、卤代烷类、酰胺类、亚砜类、杂环化合物、烃类、酯类、醚类等。这些可以单独使用一种，也可以并用两种以上。其中，在考虑到对环境的负荷的情况下，尤其优选酮类。
(涂布、取向、聚合)
向支承体、取向膜、成为底层的胆甾醇型液晶层等涂布液晶组合物的方法并无特别限制，能够根据目的适宜地选择，例如可以列举线棒涂布法、帘式涂布法、挤出涂布法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法、模涂法、旋转涂布法、浸涂法、喷涂法、滑动涂布法等。并且，还能够通过转印另外涂设于支承体上的液晶组合物来实施。通过加热所涂布的液晶组合物，使液晶分子进行取向。加热温度优选为200℃以下，更优选为130℃以下。通过该取向处理，可以获得聚合性液晶化合物以在与膜面实质上垂直的方向上具有螺旋轴的方式扭转取向的光学薄膜。
能够使被取向的液晶化合物进一步聚合而使液晶组合物固化。聚合可以是热聚合、利用光照射的光聚合中的任一种，但是优选为光聚合。光照射优选使用紫外线。照射能量优选为20mJ/cm2～50J/cm2，更优选为100mJ/cm2～1,500mJ/cm2。为了促进光聚合反应，也可以在加热条件下或氮气氛下实施光照射。照射紫外线波长优选为350nm～430nm。从稳定性的观点考虑，优选聚合反应速率较高，优选70％以上，更优选80％以上。关于聚合反应速率，能够利用IR吸收光谱确定聚合性的官能团的消耗比例。
(多个胆甾醇型液晶层的层叠)
在层叠多个胆甾醇型液晶层时，既可以利用粘接剂等层叠另外制作的胆甾醇型液晶层，也可以在利用后述方法形成的之前的胆甾醇型液晶层的表面直接涂布包含聚合性液晶化合物等的液晶组合物，并反复进行取向以及固定的工序，但是优选后者。这是因为，通过在之前形成的胆甾醇型液晶层的表面直接形成下一个胆甾醇型液晶层，之前形成的胆甾醇型液晶层的空气界面侧的液晶分子的取向方位与形成于其上的胆甾醇型液晶层的下侧的液晶分子的取向方位一致，胆甾醇型液晶层的层叠体的偏振光特性变得良好。并且，这是因为，若使用通常以0.5～10μm的膜厚设置的粘接层，则有时会观测到因粘接层的厚度不均造成的干涉不均，因此优选不使用粘接层来层叠。
[其他层]
半反射镜膜也可以包含除了胆甾醇型液晶层以外的其他层。优选其他层均在可见光区域透明。在本说明书中，在可见光区域透明是指可见光的透射率为70％以上。
并且，优选其他层均为低双折射性。在本说明书中，低双折射性是指在半反射镜膜示出反射的波长区域中正面相位差为10nm以下，上述正面相位差优选为5nm以下。而且，优选其他层的与胆甾醇型液晶层的平均折射率(面内平均折射率)之间的折射率之差均小。作为其他层，可以列举支承体、取向层、粘接层等。
(支承体)
半反射镜膜也可以包含在形成胆甾醇型液晶层时成为基板的支承体。
支承体并无特别限定。用于形成胆甾醇型液晶层的支承体是在形成胆甾醇型液晶层之后剥离的临时支承体，也可以不包含于半反射镜膜。作为支承体，可以列举聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯、聚碳酸酯、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚烯烃、纤维素衍生物、硅酮等塑料薄膜。作为临时支承体，除了使用上述塑料薄膜之外，还可以使用玻璃。
作为支承体的膜厚，只要是5μm～1000μm左右即可，优选为10μm～250μm，更优选为15μm～90μm。
(取向层)
半反射镜膜也可以包含取向层作为在形成胆甾醇型液晶层时涂布液晶组合物的底层。
取向层能够通过如下方法设置：聚合物等有机化合物(聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酯、聚芳酯、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺、改性聚酰胺等树脂)的摩擦处理、无机化合物的倾斜蒸镀、具有微槽的层的形成或利用朗缪尔-布洛杰特法(LB膜)的有机化合物(例如，ω-二十三烷酸、双十八烷基甲基氯化铵、硬脂酸甲酯)的累积。而且，也可以使用通过赋予电场、赋予磁场或光照射而产生取向功能的取向层。
尤其是在包含聚合物的取向层中，优选在进行摩擦处理之后，在摩擦处理面涂布液晶组合物。摩擦处理能够通过利用纸、布沿规定方向将聚合物层的表面擦拭数次来实施。
也可以不设置取向层而在支承体表面或对支承体进行摩擦处理后的表面涂布液晶组合物。
在利用临时支承体形成液晶层的情况下，取向膜也可以与临时支承体一同被剥离而不成为构成半反射镜膜的层。
取向层的厚度优选为0.01～5μm，进一步优选为0.05～2μm。
(粘接层)
半反射镜膜也可以为了粘接各层而含有粘接层。粘接层例如也可以设置于胆甾醇型液晶层之间、胆甾醇型液晶层与其他层之间。另外，在半反射镜膜与中间膜片之间以及半反射镜膜与基材之间也可以设置粘接层。
粘接层只要由粘接剂形成即可。
作为粘接剂，从固化方式的观点考虑，有热熔型、热固化型、光固化型、反应固化型、无需固化的压敏粘合型，作为各个类型的原材料，能够使用丙烯酸酯类、氨基甲酸乙酯类、氨酯丙烯酸酯类、环氧类、环氧丙烯酸酯类、聚烯烃类、改性烯烃类、聚丙烯类、乙烯-乙烯醇类、氯乙烯类、氯丁橡胶类、氰基丙烯酸酯类、聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚苯乙烯类、聚乙烯醇缩丁醛类等化合物。从操作性、生产率的观点考虑，作为固化方式优选为光固化型，从光学上的透明性、耐热性的观点考虑，原材料优选使用丙烯酸酯类、氨酯丙烯酸酯类、环氧丙烯酸酯类等。
在粘接半反射镜膜与基材之间时，也可以使用高透明性粘合剂转移胶带(OCA胶带：光学透明胶带(Optically Clear Adhesive Tape))。
粘接层的膜厚为0.5～10μm，优选为1～5μm。为了减少半反射镜膜的颜色不均等，优选以均匀的膜厚设置。
[基材]
组合器包含基材。基材既可以与在形成胆甾醇型液晶层时使用的支承体相同，也可以与支承体分开设置。优选与支承体分开设置。
车辆的前挡风玻璃等其他物品也可以作为基材发挥功能。并且，在组合器为挡风玻璃等情况下，用于形成挡风玻璃的玻璃板也可以作为基材发挥功能。基材从投影光的入射侧依次包含半反射镜膜以及基材。组合器也可以包含两层以上的基材，在包含两层以上的情况下，也可以从投影光的入射侧依次为基材、半反射镜膜以及基材。
作为基材，能够使用与作为上述支承体的例子列举的基材相同的材料。并且，作为基材的膜厚，可以是与上述支承体相同的膜厚，但是既可以大于1000μm，也可以是10mm以上。并且，只要是200mm以下、100mm以下、80mm以下、60mm以下、50mm以下、40mm以下、30mm以下、20mm以下等即可。
在本发明的组合器中，只要在基材的一面配置有胆甾醇型液晶层即可，优选在另一面不配置有胆甾醇型液晶层。
基材使用在可见光区域透明且为低双折射性的基材即可。作为在可见光区域透明且低双折射性的基材的例子，列举无机玻璃(玻璃板)或高分子树脂。作为低双折射性的高分子树脂，能够相同地使用双折射成为像形成的障碍或信号噪声的来源的光盘基板、拾取透镜、照相机或显微镜或摄影机的透镜、液晶显示器用基板、棱镜、光学互连部件、光纤、液晶显示用导光板、激光打印机或投影仪或传真机用的透镜、菲涅尔透镜、接触透镜、偏振片保护膜、微透镜阵列等中使用的低双折射率有机原材料。
作为能够用于本目的的高分子树脂原材料的具体例，能够列举丙烯酸树脂(聚(甲基)丙烯酸甲酯等丙烯酸酯类等)、聚碳酸酯、环戊二烯类聚烯烃或降冰片烯类聚烯烃等环状聚烯烃、聚丙烯等聚烯烃类、聚苯乙烯等芳香族乙烯聚合物类、聚芳酯、纤维素酰化物。
[玻璃板、夹层玻璃]
作为基材的优选的例子，列举玻璃板。作为玻璃板，能够利用通常用于挡风玻璃的玻璃板。优选玻璃板在可见光区域透明。
关于玻璃板的厚度，并无特别限制，但是只要是0.5mm～5mm左右即可，优选1mm～3mm，更优选2.0～2.3mm。
在组合器为挡风玻璃的情况下，还优选玻璃板作为夹层玻璃的一部分包含于挡风玻璃。
如上所述，夹层玻璃具有两张玻璃板隔着中间层粘接的结构。夹层玻璃能够利用公知的夹层玻璃制作方法制造。一般来说，能够通过如下方法制造：在将夹层玻璃用的中间膜片夹在两张玻璃板之间之后，将加热处理和加压处理(利用橡胶辊的处理等)反复进行数次，最后利用高压釜等进行加压条件下的加热处理。
夹层玻璃也可以如日本特开2011-505330号公报、美国专利说明书第5013134号或日本特开2008-201667号公报的0047～0050段中记载那样具有楔形的截面形状的中间层。尤其优选通过具有楔形的截面形状的中间层，投影像显示部上端的中间层的膜厚大于投影像显示部下端的中间层的膜厚。通过这种结构，能够更加降低重影。
(中间膜片)
作为使用不包含半反射镜膜的中间膜片时的中间膜片，也可以使用公知的任一中间膜片。例如，能够使用包含选自聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯醋酸乙烯酯共聚物以及含氯树脂的组中的树脂的树脂膜。优选上述树脂为中间膜片的主要成分。另外，主要成分是指占中间膜片的50质量％以上的比例的成分。
上述树脂中，优选为聚乙烯醇缩丁醛或乙烯醋酸乙烯酯共聚物，更优选聚乙烯醇缩丁醛。树脂优选为合成树脂。
聚乙烯醇缩丁醛能够利用丁醛使聚乙烯醇缩醛化而获得。上述聚乙烯醇缩丁醛的缩醛化度的优选的下限为40％，优选的上限为85％，更优选的下限为60％，更优选的上限为75％。
上述聚乙烯醇缩丁醛能够通过利用丁醛使聚乙烯醇缩醛化来制备。聚乙烯醇通常通过使聚乙酸乙烯酯皂化来获得，一般使用皂化度为80～99.8摩尔％的聚乙烯醇。
并且，上述聚乙烯醇的聚合度的优选的下限为200，优选的上限为3000。若小于200，则有时导致所获得的夹层玻璃的耐贯穿性下降，若超过3000，则树脂膜的成型性变差，而且树脂膜的刚性变得过大，有时导致加工性变差。更优选的下限为500，更优选的上限为2000。
(夹层玻璃用层叠中间膜片)
包含半反射镜膜的夹层玻璃用层叠中间膜片能够将半反射镜膜贴合于上述中间膜片的表面而形成。或者，还能够通过将半反射镜膜夹在两张上述中间膜片之间来形成。两张中间膜片既可以相同，也可以不同，但是优选相同。
为了贴合半反射镜膜与中间膜片，能够使用公知的贴合方法，但是优选使用层压处理。在以层叠体与中间膜片加工之后不剥离的方式实施层压处理的情况下，优选在某种程度的加热以及加压条件下实施。
为了稳定地进行层压，优选中间膜片的粘接侧的膜面温度为50～130℃，更优选为70～100℃。
在层压时，优选进行加压。加压条件优选小于2.0kg/cm2，更优选为0.5～1.8kg/cm2的范围，进一步优选为0.5～1.5kg/cm2的范围。
并且，也可以在与层压同时或刚层压之后或者将要层压之前剥离也可以包含半反射镜膜的支承体。即，层压之后获得的层叠中间膜片中也可以无支承体。
夹层玻璃用层叠中间膜片的制造方法的一例是如下夹层玻璃用层叠中间膜片的制造方法，其包含：
(1)在第1中间膜片的表面贴合半反射镜膜而获得第1层叠体的第1工序；以及
(2)在第1层叠体中的半反射镜膜的与贴合有第1中间膜片的面相反的面贴合第2中间膜片的第2工序，
在第1工序中，贴合红外光反射板与第1中间膜片，并且剥离支承体，在第2工序中，将第2中间膜片贴合于剥离了基板的面。
通过该方法，能够制造不包含支承体的夹层玻璃用层叠中间膜片，通过使用夹层玻璃用层叠中间膜片，能够容易制作不包含支承体的夹层玻璃。
[相对于胆甾醇型液晶层位于辨识侧的层]
一般来说，在组合器中，通过基于来自反射投影光的层的反射光的像与基于来自从组合器的光入射侧观察时近前方的面或背面的界面反射光的像重叠，产生重影(或多重像)的问题。在本发明的组合器中，透射胆甾醇型液晶层的光成为与在上述胆甾醇型液晶层中反射的圆偏振光相反的旋向的圆偏振光，在位于比胆甾醇型液晶层更靠背面侧的位置的层是低双折射性的情况下，来自背面的界面反射光的大部分通常为在上述胆甾醇型液晶层中反射的旋向的圆偏振光，因此不易产生明显的重影。而且，如上所述，通过使最靠近投影光的入射侧的胆甾醇型液晶层具有最长的选择反射中心波长，防止透射胆甾醇型液晶层而产生的特定波长的圆偏振光受其他胆甾醇型液晶层的相位差的影响，从而能够降低重影。
另一方面，来自投影光的入射侧的面的反射光有可能产生明显的重影。尤其若从胆甾醇型液晶层的重心到从组合器的光入射侧观察时近前方的面为止的距离为一定值以上，则重影有可能变得明显。具体而言，在本发明的组合器的结构中，若位于比胆甾醇型液晶层更靠观察侧的位置的层的总厚度(不包含胆甾醇型液晶层的厚度)、即从最靠投影光的入射侧的胆甾醇型液晶层的投影光的入射侧的最外表面到相对于胆甾醇型液晶层位于投影光的入射侧的组合器的最外表面为止的距离为0.5mm以上，则重影有可能变得明显，在1mm以上时，有可能变得更加明显，1.5mm以上时，有可能变得更加明显，2.0mm以上时，有可能变得尤其明显。作为位于比胆甾醇型液晶层更靠辨识侧的位置的层，可以列举支承体、中间膜片、第2玻璃板等的基材等。
如上所述，本发明的组合器通过以最靠近投影光的入射侧的胆甾醇型液晶层具有最长的选择反射中心波长的方式配置，能够降低投影像中的重影，而且通过如后述进行利用了p偏振光的投影像显示，即使在位于比胆甾醇型液晶层更靠辨识侧的层的总厚度为如上所述的情况下，也能够无明显的重影而辨识投影像。
＜平视显示器系统＞
组合器能够与投影仪等射出投影光的构件组合使用，利用投影像显示部显示投影像。利用这一点，本发明的组合器能够用作平视显示器系统的构成部件。平视显示器系统既可以将组合器以及射出投影光的投影仪设为一体，也可以用作组合器以及射出投影光的投影仪的组合。
平视显示器系统是投影像显示系统的一种，但是在投影像如上述那样为虚像这一点上，比使用投影屏幕的其他投影像显示系统更容易产生重影的问题。即，在显示实像的投影屏幕中，反射光的偏离在投影像中直接被观测到，但是在显示虚像的平视显示器系统中，反射光的偏离能够被放大投影，因此重影容易变得明显。并且，在平视显示器系统中，很难在使用方式上将投影光设为组合器的反射面的法线方向，通常以倾斜入射角度入射，因此来自组合器的表面或背面的反射光以及来自半反射镜面的反射光中的任一反射光的光路长变长，容易辨识重影。
本发明人等发现，尤其在投影像成为虚像的组合器中，若以最靠近投影光的入射侧的胆甾醇型液晶层具有最长的选择反射中心波长的方式配置，则与其他配置相比，能够明显地降低重影。通过利用上述配置，即使在投影光不使用p偏振光的情况下，也能够降低重影。
显示投影像时的投影光(入射光)既可以是偏振光，也可以是包含p偏振光以及s偏振光的自然光。其中，优选为p偏振光。尤其在投影光(入射光)为p偏振光的情况下，优选投影光相对于投影像显示部的法线以45°～70°的倾斜入射角度入射。折射率为1.51左右的玻璃与折射率为1的空气之间的界面的布儒斯特角为约56°，通过使p偏振光在上述角度范围内入射，能够实现来自组合器表面的界面反射光相对于来自用于显示投影像的胆甾醇型液晶层的选择反射光少且重影的影响小的图像显示。上述角度还优选为50°～65°。此时，只要是能够在入射面的反射光方向上相对于组合器的法线以45°～70°、优选50°～65°的角度进行投影像的观察的结构即可。
投影光可以从组合器的上下左右等任一方向入射，只要与观察者的方向对应来确定即可。例如，只要从使用时的下方向以如上述的倾斜入射角度入射即可。
关于作为平视显示器的组合器的用途，能够参考日本特开2013-79930号公报、日本特开2013-178422号公报、国际公开WO2005/124431。尤其关于将挡风玻璃用作组合器的平视显示器系统，能够参考日本特开平2-141720号公报、日本特开平10-96874号公报、日本特开2003-98470号公报、美国专利说明书第5013134号、日本特表2006-512622号公报等。
[投影仪]
在本说明书中，“投影仪”是“将光或图像进行投影的装置”，包含“将绘制出的图像进行投射的装置”。在平视显示器系统中，投影仪包含绘图设备，优选通过组合器将绘制到小型的中间像屏幕的图像(实像)作为虚像反射显示。
作为投影仪的绘图设备，并无特别限定，只要具有将图像进行投射的功能，则无特别限定。作为投影仪的例子，可以列举液晶投影仪、利用DMD(数字显微装置(DigitalMicromirror device))的DLP(数字光处理(Digital Light Processing))投影仪、GLV(光栅光阀(Grating Light Valve))投影仪、LCOS(硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon))投影仪、CRT(阴极射线管)投影仪等。DLP投影仪以及GLV(Grating Light Valve)投影仪也可以使用MEMS(微机电系统(Microelectromechanical systems))。
作为投影仪的光源，能够使用激光光源、LED(发光二极管)、放电管等。投影仪也可以包含调整利用绘图设备形成的投影光的光路的反射镜等。如上所述，优选在组合器的投影像显示部入射p偏振光而形成投影像。在投影仪的射出光不是直线偏振光的情况下，既可以将直线偏振光膜配置在投影仪的射出光侧来使用，也可以在从投影仪到投影像显示部的光路中成为直线偏振光。以成为在与朝向投影像显示部的入射面平行的方向上振动的p偏振光的方式入射。
本发明的组合器在与将发光波长在可见光区域中非连续的激光或LED、OLED等用作光源的投影仪组合使用的平视显示器系统中尤其有用。这是因为，能够对应各发光波长而调整胆甾醇型液晶层的选择反射中心波长。并且，还能够用于LCD(液晶显示装置)或OLED(有机电致发光二极管)等显示光偏振的显示器的投影。
[实施例]
以下，列举实施例对本发明进行进一步具体说明。只要不脱离本发明的宗旨，则以下实施例所示的材料、试剂、物质量及其比例、操作等能够进行适当的变更。从而，本发明的范围并不限定于以下实施例。
＜评价1＞
(半反射镜膜1的制作)
将液晶化合物、水平取向剂、右旋性手性试剂、聚合引发剂混合在溶剂中，制备出胆甾醇型液晶性混合物(R)。调整手性试剂的配方量来制备出涂布液(R1)～(R3)。利用各个涂布液，以与制作以下圆偏振光反射层时相同的方式在临时支承体上制作单一层的胆甾醇型液晶层，确认反射特性的结果是，制作出的胆甾醇型液晶层全部是右圆偏振光反射层，选择反射中心波长分别为540nm、623nm、766nm。并且，从相对于胆甾醇型液晶层法线以60度的入射角度照射并能够以60度射出角度观测的反射光谱观测的表观上的选择反射中心波长分别为450nm、520nm、640nm。
利用制备出的涂布液，利用下述步骤制作出了半反射镜膜。
(1)利用线棒在室温下将第一层涂布液涂布于临时支承体的摩擦处理面表面。
(2)在室温下使其干燥并去除溶剂之后，加热并作为胆甾醇型液晶相。其次，进行UV照射，固定胆甾醇型液晶相，制作胆甾醇型液晶层，冷却至室温。
(3)在所获得的胆甾醇型液晶层表面涂布第二层涂布液，并反复进行了上述工序(1)以及(2)。然后，在所获得的第二层胆甾醇型液晶表面涂布第三层涂布液，并反复进行上述工序(1)以及(2)，在临时支承体上形成了具有三层胆甾醇型液晶层的半反射镜膜。
在540nm处具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层(B，膜厚3.55μm)、在623nm处具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层(G，膜厚4.15μm)、在766nm处具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层(R，膜厚5.15μm)直接以表1所示的层叠顺序层叠，获得了半反射镜膜1。各胆甾醇型液晶层的折射率的各向异性为Δn＝0.07。
关于Δn，测定各选择反射峰(选择反射中心波长：λ)中的反射率来求出半值宽度W，并根据W＝Δn×P(螺距)的关系通过以下算式计算出。n是胆甾醇型液晶层的平均折射率。
Δn＝W/P＝W/(λ/n)
(评价)
利用粘接层(OCA)将在上述中获得的带有临时支承体的半反射镜膜1粘接于50×50mm的玻璃板，剥离临时支承体，准备了依次包含半反射镜膜1、粘接层玻璃板的样品1。以相同的方法准备了在样品1的玻璃板的外侧粘接有光吸收材料(黑色PET)的样品2。利用白色光源和直线偏振片从半反射镜膜侧如图1所示那样相对于半反射镜膜的法线以60度的入射角度照射p偏振光，利用分光光度计(使用积分球)对以60度的射出角度观测到的波长为450nm、520nm、640nm的反射光的强度进行测定。求出这些反射光的强度的平均值，将样品1与样品2之间的反射光强度平均值的差设为来自玻璃板界面(最外表面)的反射光强度，将“样品1的反射光强度(平均值)/来自玻璃板界面(最外表面)的反射光强度”设为“重影的程度”来进行了比较。值越大，重影越明显。此外，如图2所示，利用Amazon(注册商标)公司制的KindleFireHD8.9进行图像显示，以来自显示器的照射光相对于夹层玻璃的角度成为60度的方式，并且以相对于夹层玻璃成为p偏振光的方式进行设置。目视确认投影像，按照以下基准评价了重影。
A：看不到重影
B：稍微能看到重影
C：能看到重影
D：能够清楚地看到重影
[表1]
Figure BDA0001377771210000251
在投射光入射侧为R的情况下，更不易产生重影。
＜评价2＞
作为半反射镜膜，按照与半反射镜膜1相同的步骤准备了如下而成的半反射镜膜2：将在540nm处具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层(B，膜厚3.55μm)、在623nm处具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层(G，膜厚4.15μm)、在766nm处具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层(R，膜厚3.00μm)直接以表2所示的层叠顺序进行层叠。只有胆甾醇型液晶层R利用与评价1不同的涂布液形成。胆甾醇型液晶层B、胆甾醇型液晶层G的折射率的各向异性为Δn＝0.07，胆甾醇型液晶层R的折射率的各向异性为Δn＝0.15。代替半反射镜膜1而利用该半反射镜膜2，以与评价1相同的方式对重影的程度进行了比较。
[表2]
Figure BDA0001377771210000261
在投射光入射侧是具有最长的选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层R的情况下，重影的程度更低。并且，远离光入射侧的两个层的相位差越小，重影越减小。
＜评价3＞
作为半反射镜膜，按照与半反射镜膜1相同的步骤准备了如下而成的半反射镜膜3：将在540nm处具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层(B)、在623nm处具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层(G)、在766nm处具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层(R)直接以表3所示的层叠顺序和各个层的膜厚进行层叠。各胆甾醇型液晶层折射率的各向异性为Δn＝0.07。代替半反射镜膜1而利用该半反射镜膜3，以与评价1相同的方式对重影的程度进行了比较。
[表3]
Figure BDA0001377771210000262
对层叠顺序相同的半反射镜膜进行比较可知，远离光入射侧的两个层的膜厚较薄时，重影的程度较低。可知，由于BGR的层叠顺序的重影的程度更高于RGB的层叠顺序，因此存在短波长的椭圆偏振光更加容易受所通过的层的相位差的影响的倾向。
符号说明
1-样品，2-光源，3-分光光度计(积分球)，4-KindleFireHD(倾斜地固定)，5-观察者，6-黑垫。

Claims (13)

1.一种平视显示器系统，其包含组合器及投影仪，
所述组合器包含通过投影光显示投影像的投影像显示部，并且包含可见光区域透明的基材，
至少在所述投影像显示部包含半反射镜膜，
从所述投影光的入射侧依次包含所述半反射镜膜以及所述基材，
所述半反射镜膜包含两层以上的胆甾醇型液晶层，
所述两层以上的胆甾醇型液晶层的选择反射中心波长相互不同，
最靠近所述投影光的入射侧的胆甾醇型液晶层具有最长的选择反射中心波长，并且膜厚最大，
所述投影仪射出所述投影光，所述投影光是偏振光或者是包含p偏振光以及s偏振光的自然光。
2.根据权利要求1所述的平视显示器系统，其中，
所述半反射镜膜包含在680nm～850nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层、在600nm～680nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层以及在490nm～600nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层。
3.根据权利要求2所述的平视显示器系统，其中，
所述半反射镜膜从所述投影光的入射侧依次包含在680nm～850nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层、在600nm～680nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层以及在490nm～600nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层。
4.根据权利要求2所述的平视显示器系统，其中，
所述半反射镜膜从所述投影光的入射侧依次包含在680nm～850nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层、在490nm～600nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层以及在600nm～680nm内具有选择反射中心波长的胆甾醇型液晶层。
5.根据权利要求1所述的平视显示器系统，其中，
所述半反射镜膜与所述基材的所述投影光的入射侧的面粘接。
6.根据权利要求1所述的平视显示器系统，其中，
所述基材是玻璃板。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的平视显示器系统，其中，
所述组合器是挡风玻璃。
8.根据权利要求7所述的平视显示器系统，其中，
所述基材是玻璃板，
该组合器包含第一玻璃板和第二玻璃板，
并且包含第一玻璃板与第二玻璃板之间的中间层，在所述中间层包含所述半反射镜膜。
9.根据权利要求8所述的平视显示器系统，其中，
所述中间层是树脂膜。
10.根据权利要求9所述的平视显示器系统，其中，
所述树脂膜包含聚乙烯醇缩丁醛。
11.根据权利要求1至6中的任一项所述的平视显示器系统，其中，
所述投影光是在与入射面平行的方向上振动的p偏振光。
12.根据权利要求1至6中的任一项所述的平视显示器系统，其中，
所述投影光相对于所述投影像显示部的所述投影光的入射侧的面的法线以45°～70°的角度入射。
13.根据权利要求12所述的平视显示器系统，其中，
所述投影光从所述组合器的下方向入射。
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