CN110383144B - 抬头显示器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的抬头显示器系统，具备：至少具有一个基材及1/2波长板的光学层合体(4)，以及使呈现显示影像的显示光成为S偏光或P偏光而射出的显示器(2)；其中，从与垂直于所述光学层合体(4)的表面的轴呈45°以上且65°以下的倾斜的位置入射的所述S偏光或所述P偏光的偏光轴，与所述1/2波长板的慢轴所构成的角度为35°以上且44°以下。
Description
技术领域
本发明涉及使从显示器投射的显示影像成为虚像而映射在玻璃等显示器的抬头显示器系统。
背景技术
作为对汽车、飞机等驾驶者显示信息的方法，使用导航系统和抬头显示器(以下也称为HUD)等。HUD系统为将从液晶显示器(以下称为LCD)等影像投影设备所投射的显示影像投影在例如汽车的前面玻璃等的系统。
影像显示设备射出的显示光线，在反射镜反射，进而在前面玻璃(front glass)反射之后，到达观察者。观察者观看到被投影在前面玻璃后的显示影像，但是该显示影像作为虚像且能够以位于比前面玻璃更远方的影像位置的方式观看到。该方法时，因为驾驶者在注视前面玻璃的前方的状态下，几乎不必移动视线而能够得到各式各样的信息，所以相比于必须移动视线的先前的汽车导航器，该方法为较安全。
在HUD系统，显示信息实际与从前面玻璃所观看到的景色重叠而投影。因为显示光线在前面玻璃的室内侧及室外侧的2个表面被反射，所以有反射像成为双影像(doubleimage)且成为不容易观看显示信息的问题。
针对该问题，已知通过将能够将偏光方向改变90°的方位旋转子(azimuthrotator)使用在汽车用前面玻璃，能够改善反射像成为双影像的问题。例如专利文献1，揭示将S偏光的显示光线以布鲁斯特角(Brewster Angle)入射至内部具备薄膜状方位旋转子的汽车用前面玻璃时，通过方位旋转子使S偏光的一部分在车内侧的前面玻璃表面反射且将透射该表面后的S偏光变换为P偏光，进而在车外侧的前面玻璃表面将P偏光的全部射出至车外而能够防止双影像。另外，专利文献1揭示将P偏光的显示光线以布鲁斯特角入射至汽车用前面玻璃时，在车内侧的前面玻璃表面不使P偏光反射而将透射该表面后的P偏光通过方位旋转子而变换成为S偏光，而且在车外侧的前面玻璃表面使S偏光的大致全部反射且再次通过方位旋转子而将S偏光变换成为P偏光而能够防止双影像。
然而，HUD被期望具有能够将入射前面玻璃的P偏光或S偏光，更有效率地各自变换成为S偏光或P偏光的优异的偏光轴变换性能。针对方位旋转子偏光轴变换性能，专利文献1未提及。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6-40271号公报。
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的为提供一种在抑制产生双影像的同时，显示优异的偏光轴变换性能的抬头显示器系统。
解决课题的技术方案
为了解决所述课题，本发明人专心研讨的结果，新发现在具有基材及1/2波长板的光学层合体，通过使从显示器射出的S偏光或P偏光以45°以上且65°以下的入射角入射至光学层合体，而且控制1/2波长板的慢轴、与入射的S偏光或P偏光的偏光轴所构成的角度，能够提供一种在抑制产生双影像的同时，显示优异的偏光轴变换性能的抬头显示器系统。
即，本发明的要点的构成如下。
[1]一种抬头显示器系统，具备：至少具有一个基材及1/2波长板的光学层合体；以及，使呈现显示影像的显示光成为S偏光或P偏光而射出的显示器；
其中，从与垂直于所述光学层合体(4)的表面的轴呈45°以上且65°以下倾斜的位置入射的所述S偏光或所述P偏光的偏光轴，与所述1/2波长板的慢轴所构成的角度为35°以上且44°以下。
[2]如上述[1]所述的抬头显示器系统，其中所述1/2波长板的慢轴与以任意入射角入射至所述光学层合体的S偏光或P偏光的偏光轴所构成的角度θ满足下述式(2)及(3)。
tanθ＝cosβ (2)
θ：1/2波长板的慢轴与以任意的入射角α入射至光学层合体的S偏光或P偏光的偏光轴所构成的角度；
α：S偏光或P偏光入射至光学层合体的入射角；
nα：空气的折射率；
nβ：1/2波长板的折射率。
[3]如上述[1]或[2]所述的抬头显示器系统，其中所述1/2波长板具有将3/4波长板及1/4波长板以各自的慢轴为交叉的方式层合而成的相位差层。
[4]如上述[1]至[3]中任一项所述的抬头显示器系统，其中所述1/2波长板在具有使偏光轴变换的作用的相位差层所存在的侧具有阻挡层。
[5]如上述[4]所述的抬头显示器系统，其中所述阻挡层为将紫外线硬化树脂组合物、热硬化树脂组合物或将所述组合物的混合物硬化而成的硬化膜。
[6]如上述[5]所述的抬头显示器系统，其中所述紫外线硬化树脂组合物含有一种以上的选自由多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、多官能环氧(甲基)丙烯酸酯、多官能聚酯(甲基)丙烯酸酯及多官能三(丙烯酰氧基乙基)异三聚氰酸酯所组成的组中的紫外线硬化树脂。
[7]如上述[1]至[6]中任一项所述的抬头显示器系统，其中从所述显示器射出的显示光线为P偏光，
将所述P偏光对所述光学层合体的布鲁斯特角设为α时，入射至所述光学层合体的所述P偏光的入射角在α-10°以上且α+10°以下的范围。
[8]如上述[1]至[7]中任一项所述的抬头显示器系统，其中所述光学层合体具有所述1/2波长板被2片中间膜夹持而成的中间层合体，且所述中间层合体被2片所述基材夹持。
[9]如上述[8]所述的抬头显示器系统，其中所述2片中间膜中，至少一个中间膜为预先被直接层合在所述基材的膜。
[10]如上述[1]至[9]项中任一项所述的抬头显示器系统，其中所述基材为玻璃。
[11]如上述[1]至[10]中任一项所述的抬头显示器系统，其中所述1/2波长板含有聚合性液晶层。
[12]如上述[11]所述的抬头显示器系统，其中所述聚合性液晶层设置在经配向处理的支撑基板上。
发明效果
本发明能够提供一种在抑制产生双影像的同时，显示优异的偏光轴变换性能的抬头显示器系统。
附图说明
图1表示依照本发明的抬头显示器系统的一实施方式的示意图。
图2表示依照本发明的抬头显示器系统的其他实施方式的示意图。
图3表示在本发明中使用的光学层合体的一实施方式的侧面剖面图。
图4表示在本发明中使用的中间层合体的一实施方式的侧面剖面图。
图5表示具备图4所示的中间层合体的光学层合体的一实施方式的侧面剖面图。
图6表示1/2波长板的慢轴与以任意入射角入射至光学层合体的S偏光或P偏光的偏光轴所构成的角度θ的简略图。
图7表示具有阻挡层的1/2波长板的一实施方式的侧面剖面图。
图8表示具备具有阻挡层的1/2波长板的中间层合体的一实施方式的侧面剖面图。
图9表示具备图8所示的中间层合体的光学层合体的一实施方式的侧面剖面图。
图10表示P偏光在布鲁斯特角附近入射至光学层合体的概要的概略图。
图11表示1/2波长板的偏光轴变换性能的测定方法的概略图。
具体实施方式
[抬头显示器系统]
以下，参照附图说明依照本发明的实施方式。另外，下述的实施方式只不过是例示本发明的若干代表性实施方式，在本发明的范围能够施加各种变更。另外，后述(甲基)丙烯酰基表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基且意味着在分子中互相独立而存在，(甲基)丙烯酸酯意味着丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
图1采用示意图表示本发明的HUD系统。图1所示的HUD系统，具备使呈现显示影像的显示光线成为P偏光而射出的显示器2；将从显示器2所射出的显示光线反射的反射镜3；以及，供从显示器2被射出的S偏光或P偏光入射的光学层合体4。通过使从显示器2被射出的S偏光或P偏光在反射镜3反射且将该反射后的显示光线照射于光学层合体4，S偏光或P偏光通过光路5而到达观察者1且能够辨视显示影像的虚像6。另外，在图1所示的HUD系统中，从显示器2被射出的显示光线，通过反射镜3而入射至光学层合体4，但是也可从显示器2直接入射至光学层合体4。
<显示器>
在本发明的HUD系统中使用的显示器2，只要能够将所需要的S偏光或P偏光射出至最后到达光学层合体4为止，就没有特别限定，例如可举出如液晶投影器的液晶显示装置(LCD)、有机EL显示器(OELD)等。显示器2为液晶显示装置时，因为射出光通常为直线偏光，所以能够直接使用。另一方面，显示器2为有机EL显示器时，例如图2所示，显示器2也可由光源20及能够射出S偏光或P偏光的偏光板30所构成。另外，将HUD系统使用在汽车时，例如能够将偏光板、1/2波长板等光学构件配置在仪表板的光射出口，而且液晶显示装置、有机EL显示器也能够以S偏光或P偏光能够从显示器2射出的方式调整。另外，使用在显示器2的光源没有特别限定，能够使用激光光源、LED光源等。另外，通过将后述1/2波长板的中心反射波长，以对应所述光源的发光光谱的方式设定，能够更有效且鲜明地映射显示影像。
<光学层合体>
使用在本发明的光学层合体，具有至少一个基材及1/2波长板。此种光学层合体，在1/2波长板的一面或两面具有基材即可。图3表示在本发明中使用的光学层合体的一实施方式。图3所示的光学层合体4具备1/2波长板8及2片基材7，且具有1/2波长板8被2片基材7夹持的构成。另外，如图4、图5所示，光学层合体4具有1/2波长板8被2片中间膜9夹持的中间层合体10，且该中间层合体10也可为被2片基材7夹持的构成。通过将基材7贴合在1/2波长板8的一面或两面、或在1/2波长板8的一面或两面层合有中间膜9的中间层合体10的一面或两面，能够得到在本发明中使用的光学层合体4。光学层合体，例如能够通过将基材在高温、高压条件下压接在1/2波长板的一面或两面来得到。如图5，光学层合体4具有中间层合体10时，中间膜9也具有作为保持基材7与1/2波长板8的密合性的粘合剂或接合剂的功能。
(基材)
在本发明中使用的基材，为了保持显示影像的辨视性，优选在可见光区域为透明，具体而言，波长380至780nm的可见光线透射率为50％以上即可，优选70％以上，较优选85％以上。另外，基材可被着色，也可不被着色，优选着色较少。而且，基材的折射率优选1.2至2.0，较优选1.4至1.8。基材厚度只要是不对显示光线的反射造成影响的范围，就没有特别限定，能够按照用途而适当地设计。
基材可为单层也可为2层以上的层合体。作为基材的材料的例子，例如可举出玻璃、三乙酸纤维素(TAC)、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚烯烃、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等。所述基材的材料中，为了不使入射光的偏光轴产生变化，优选双折射性较少的玻璃、三乙酸纤维素(TAC)、聚烯烃、丙烯酸树脂等，较优选玻璃。另外，所述基材的反射面也可设置有由多层膜所构成的增反射膜、也兼作遮热功能的金属薄膜层。所述膜能够使入射的偏光的反射率提升，将光学层合体用作汽车用前面玻璃时，优选光学层合体以可见光线透射率成为70％以上的方式调整反射率。另外，基材的形状也没有特别限定，能够按照用途而适当地设计成为薄片状、薄膜状、板状、曲面形状等。例如与汽车用前面玻璃同样地使用玻璃板作为基材时，作为将1/2波长板或中间层合体贴合在玻璃板的方法，能够通过将粘合剂或接合剂涂布在1/2波长板或中间层合体的一面或两面，接着，贴合玻璃板而得到。粘合剂及接合剂没有特别限制，在以后将玻璃板剥下的情况，优选再加工性优异的具有粘合性的材料，例如优选硅酮粘合剂或丙烯酸系粘合剂等。
(1/2波长板)
1/2波长板为具备相位差层的相位差元件，所述相位差层具有将P偏光变换成为S偏光，或是将S偏光变换成为P偏光的功能，也就是具有将偏光轴变换的功能。表示相位程度的相位差值依照波长而不同，例如1/2波长板对波长为550nm的偏光的相位差值为275nm。在本发明中使用的相位差元件，因为偏光从倾斜方向入射，所以也必须考虑伴随着入射角度的相位差值的变化。变化程度依照所使用的相位差元件而不同，作为本发明所使用的相位差元件的相位差值，在相位差元件的法线方向的理论上的相位差值(以下称为“理论值”)优选±30nm的范围内，较优选理论值±25nm的范围内，更优选理论值±20nm的范围内。例如在本发明中使用的相位差元件(1/2波长板)的情况下，相位差元件对波长为550nm的偏光的相位差值，优选245至305nm的范围，较优选250至300nm的范围，更优选255至295nm的范围。此种相位差元件，例如能够通过将由聚碳酸酯或环烯烃聚合物所构成的薄膜以相位差成为波长的1/2的方式进行单轴延伸、或采用相位差成为波长的1/2的厚度使水平配向的聚合性液晶配向而得到。另外，含有水平配向的聚合性液晶层的1/2波长板，通常具有：聚合性液晶层，其具有作为使偏光轴变换的作用的相位差层；以及支撑基板，其被涂布形成该聚合性液晶层的涂布液且支撑相位差层。此种1/2波长板的相位差层的厚度的上限值，从液晶的配向性的观点而言，优选10μm以下，较优选5μm以下。另一方面，1/2波长板的相位差层的厚度的下限值，从液晶的聚合性的观点而言，优选0.3μm以上，较优选0.5μm以上。另外，如所述光从倾斜位置入射至1/2波长板的主表面时，在相位差按照光的入射角而产生变化的情况，为了严谨地使相位差适宜，例如能够通过使用经调整相位差元件的折射率的相位差元件，来抑制伴随着入射角而产生的相位差变化。例如，将在相位差元件的面内的慢轴方向的折射率设为nx，将在相位差元件的面内的与nx正交的方向的折射率设为ny，将相位差元件的厚度方向的折射率设为nz时，下述式(1)表示的系数Nz优选控制为0.3至1.0，更优选控制为0.5至0.8。
Nz＝(nx-nz)/(nx-ny) (1)
在本发明的HUD系统，为了有效率地将P偏光变换成为S偏光、或将S偏光变换成为P偏光，如图6所示，将从与垂直于光学层合体表面的轴呈45°以上且65°以下、优选50°以上且60°以下倾斜的位置入射的P偏光的偏光轴15或S偏光的偏光轴16、与1/2波长板的慢轴17所构成的角度θ控制成为35°以上且44°以下。通过使入射1/2波长板的S偏光或P偏光的入射角成为45°以上且65°以下的范围，P偏光入射至光学层合体后的情况，能够将在光学层合体表面的反射率抑制成为理论上2％以下。透射后的P偏光通过1/2波长板而变换成为S偏光，变换后的S偏光，在与入射侧相反侧的光学层合体的与空气的界面进行反射。反射后的S偏光通过1/2波长板而再次变换成为P偏光，该P偏光到达观察者。另外，S偏光入射至光学层合体后的情况，S偏光也是在光学层合体的表面进行反射，该S偏光到达观察者。透射后的S偏光通过1/2波长板而变换成为P偏光，变换后的S偏光在与入射侧相反侧的光学层合体的与空气的界面不进行反射而通过。如此，通过将入射至光学层合体的S偏光或P偏光的入射角控制成为45°以上且65°以下，来防止到达观察者的S偏光或P偏光产生重叠，其结果，能够抑制产生双影像。另外，角度θ小于35°或大于44°时，将入射至光学层合体后的P偏光变换成为S偏光、或S偏光变换成为P偏光的偏光轴变换性能较低，其结果，显示器上的显示影像剂变暗。因此，通过适当地控制该角度θ，1/2波长板显示优异的偏光轴变换性能，其结果，能够非常鲜明地辨视显示影像。
为了进一步提高1/2波长板所显示的偏光轴的变换性能，角度θ优选从下述式(2)及(3)算出的值。在此，说明下述式(2)及(3)的技术上的意义。入射至光学层合体的S偏光或P偏光，通过具有与空气不同的折射率的介质即1/2波长板时，入射至1/2波长板的入射角产生变化。在此，将S偏光或P偏光对光学层合体的入射角设为α，将实际上入射至1/2波长板的入射角即1/2波长板的折射角设为β，将空气的折射率设为nα，将1/2波长板的折射率设为nβ时，依照斯涅尔定律(Snell's law)，sinα/sinβ＝nβ/nα成立，而且将该式简略化成为求取β的方程式时能够导出式(3)。另一方面，将入射至光学层合体的S偏光的偏光轴设为x轴，将P偏光的偏光轴设为y轴，将y轴与1/2波长板的慢轴所构成的角度设为θ时的相位差值为Re时，通过向量性解析，y轴能够以Re·cosθ表示，x轴能够以Re·sinθ表示。在此，因为已知1/2波长板的偏光轴变换性能，对1/2波长板的慢轴于45°入射光线时成为最大，所以理论上对1/2波长板的慢轴的入射角优选45°。但是如所述，即便将入射至光学层合体的S偏光或P偏光的入射角设为θ，实际上入射至1/2偏光板的角度为β。因此，针对Re·cosθ的y轴(理论上的y轴)，求取将x轴作为中心于角度β倾斜时的y轴(事实上的y轴)时，Re·cosθ/事实上的y轴＝sin(90°-β)成立，事实上的y轴能够以Re·cosθcosβ表示。如所述，对1/2波长板的慢轴的入射角优选45°。为了使入射至光学层合体的S偏光或P偏光的偏光轴、与1/2波长板的慢轴所构成的角度成为45°，必须使x轴(Re·sinθ)与事实上的y轴(Re·cosθcosβ)相等。因此，通过求取Re·sinθ＝Re·cosθcosβ且将该式简略化，能够导出式(2)。如此，基于从下述式(2)及(3)所算出的值，通过严密地控制角度θ与实际上入射至1/2偏光板的角度β的关系，能够最大限度地利用1/2波长板所显示的偏光轴变换性能。
tanθ＝cosβ (2)
θ：1/2波长板的慢轴与以任意的入射角α入射至光学层合体的S偏光或P偏光的偏光轴所构成的角度；
α：S偏光或P偏光入射至光学层合体的入射角；
nα：空气的折射率；
nβ：1/2波长板的折射率。
角度θ的范围优选控制在该角度θ的值±7°的范围，较优选控制在±5°的范围，更优选控制在±2°的范围，特别优选控制在±1°的范围。角度θ满足从下述式(2)及(3)所算出的值的角度±5°的范围外时，从1/2波长板显示的P偏光变换成为S偏光的偏光轴的变换效率容易变低。通过基于从式(2)及(3)所算出的值而严密地控制角度θ的范围，来抑制从1/2波长板显示的P偏光变换成为S偏光的偏光轴的变换效率低落，能够进一步提高1/2波长板所显示的偏光轴变换性能。
代入至式(3)的1/2波长板的折射率，将1/2波长板的慢轴方向的折射率设为nx，将在1/2波长板的面内与nx正交的方向的折射率设为ny，将1/2波长板的厚度方向的折射率设为nz，将nx、ny及nz的和进行平均化，并将所得到的值用作平均折射率。另外，使用市售的1/2波长板时，平均折射率也能够使用记载于商品目录等的值。另外，使用后述聚合性液晶作为1/2波长板的材料的情况，使用液晶原本的常光折射率no及异常光折射率ne时，平均折射率以(nx+ny+nz)/3＝(no+ne)/2表示。
揭示从式(2)及(3)所算出的θ的具体例时，例如将空气的折射率设为1.00，使用折射率1.55的1/2波长板且S偏光或P偏光的入射角为45°时，因为基于式(2)及(3)，θ的值为42°，所以θ的范围优选35°以上且44°以下，较优选37°以上且44°以下，更优选40°以上且44°以下，特别优选41°以上且43°以下。
S偏光或P偏光的入射角为50°时，因为基于式(2)及(3)，θ的值为41°，所以θ的范围优选35°以上且44°以下，较优选38°以上且44°以下，更优选39°以上且43°以下，特别优选40°以上且42°以下。
S偏光或P偏光的入射角为56°或60°时，因为基于式(2)及(3)，θ的值为40°，所以θ的范围优选35°以上且44°以下，较优选37°以上且43°以下，更优选38°以上且42°以下，特别优选39°以上且41°以下。
S偏光或P偏光的入射角为65°时，因为基于式(2)及(3)，θ的值为39°，所以θ的范围优选35°以上且44°以下，较优选36°以上且42°以下，更优选37°以上且41°以下，特别优选38°以上且40°以下。
使用折射率1.48的玻璃作为基材，将P偏光以布鲁斯特角(约56°)入射至基材时，基于式(2)及(3)，θ的值为40°且θ的范围优选35°以上且44°以下，较优选37°以上且43°以下，更优选38°以上且42°以下，特别优选39°以上且41°以下。
(相位差层)
如所述，在本发明，通过严密地控制入射至光学层合体的S偏光或P偏光的偏光轴与1/2波长板的慢轴所构成的角度θ，能够进一步提高1/2波长板显示的偏光轴变换性能。此时，从1/2波长板的慢轴的控制性及生产成本的观点而言，特别优选使用含有聚合性液晶层作为具有使偏光轴变换的作用的相位差层的1/2波长板。因为相位差层具有使P偏光变换成为S偏光、或使S偏光变换成为P偏光的作用，所以意味着对透射光赋予1/2波长程度的相位差的1/2波长相位差层。
相位差层具有波长依存性时，通过按照所使用的光源的波长而调整相位差值，而能够精确度更良好地变换偏光轴。例如光源的波长为550nm时，相位差层的相位差值优选275nm，光源的波长为450nm时，相位差层的相位差值优选225nm，光源的波长为650nm时，相位差层的相位差值优选325nm。另外，例如为了应对全彩显示而使用含有多种波长的白色光源等时，作为对全部波长赋予大略均匀的相位差的方法，例如优选使用在日本特许第3325560号公报、日本特许第4186981号公报、日本特许第5375644号公报所记载的形成有具有所谓逆波长分散性的相位差层的1/2波长板的方法；使用将具有同样的波长依存性的3/4波长板及1/4波长板以各自的慢轴交叉的方式层合而成的相位差层的方法。在后一方法中，特别优选使用从来自光源的光线入射角度来观看具有相同波长分散性的3/4波长板及1/4波长板时，各自的慢轴为以正交的方式交叉且层合而成的相位差层。因为通过使用此种相位差层，例如即便为了全彩显示等而使用白色光源的情况，也能够精确度良好地进变换偏光轴而将白色光源所含有的各波长的S偏光变换成为P偏光、或将各波长的P偏光变换成为S偏光，所以能够进一步抑制产生双影像。另外，3/4波长板意味着具备对透射光赋予3/4波长程度的相位差的3/4波长相位差层的相位差元件，1/4波长板意味着具备对透射光赋予1/4波长程度的相位差的1/4波长相位差层的相位差元件。
使3/4波长板与1/4波长板交叉时，来自光源的S偏光或P偏光的入射角与正面呈垂直、也即入射角为0°时，优选使各自的慢轴正交。另一方面，例如将空气的折射率设为1.00，以折射率成为1.55的方式使用1/4波长板及3/4波长板，S偏光或P偏光的入射角为45°时，因为基于式(2)及(3)，θ的值为42°，所以θ的范围优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为35°以上且44°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-44°以上且-35°以下的方式使其交叉；较优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为37°以上且44°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-44°以上且-37°以下的方式使其交叉；更优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为40°以上且44°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-44°以上且-40°以下的方式使交叉；特别优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为41°以上且43°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-42°以上且-40°以下的方式使交叉。
S偏光或P偏光的入射角为50°时，因为基于式(2)及(3)，θ的值为41°，所以θ的范围优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为35°以上且44°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-44°以上且-35°以下的方式使其交叉；较优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为38°以上且44°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-44°以上且-38°以下的方式使其交叉；更优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为39°以上且43°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-43°以上且-39°以下的方式使其交叉；特别优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为40°以上且42°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-42°以上且-40°以下的方式使其交叉。
S偏光或P偏光的入射角为56°或60°时，因为基于式(2)及(3)，θ的值为40°，所以θ的范围优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为35°以上且44°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-44°以上且-35°以下的方式使其交叉；较优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为37°以上且43°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-43°以上且-37°以下的方式使其交叉；更优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为38°以上且42°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-42°以上且-38°以下的方式使其交叉；特别优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为39°以上且41°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-41°以上且-39°以下的方式使其交叉。
S偏光或P偏光的入射角为65°时，因为基于式(2)及(3)，θ的值为39°，所以θ的范围优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为35°以上且44°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-44°以上且-35°以下的方式使其交叉；较优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为36°以上且42°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-42°以上且-36°以下的方式使其交叉；更优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为37°以上且41°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-41°以上且-37°以下的方式使其交叉；特别优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为38°以上且40°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-40°以上且-38°以下的方式使其交叉。
使用折射率1.48的玻璃作为基材，将P偏光以布鲁斯特角(约56°)入射至基材时，因为基于式(2)及(3)，θ的值为40°，所以θ的范围优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为35°以上且44°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-44°以上且-35°以下的方式使其交叉；较优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为37°以上且43°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-43°以上且-37°以下的方式使其交叉；更优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为38°以上且42°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-42°以上且-38°以下的方式使其交叉；特别优选3/4波长板或1/4波长板的慢轴为39°以上且41°以下且另一者的1/4波长板或3/4波长板的慢轴成为-41°以上且-39°以下的方式使其交叉。
如此，从来自光源的光线入射的角度观看3/4波长板及1/4波长板时，3/4波长板及1/4波长板的各自慢轴成为大致正交的状态。即，将3/4波长板及1/4波长板以各自慢轴交叉的方式层合而成的相位差层，实质上成为1/2波长板。另外，将3/4波长板及1/4波长板层合而成的相位差层，也可具有支撑该相位差层的支撑基板。作为该支撑基板，能够使用在1/2波长板中使用的后述支撑基板。而且，所层合的相位差层的慢轴方向，能够视为3/4波长板的慢轴方向。
所谓聚合性液晶，是指在分子内具有聚合性基团且在某温度范围或浓度范围显示液晶性的向列液晶单体。聚合性基团例如可举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、查尔酮基(chalconyl group)、肉桂酰基(cinnamoyl)及环氧基等。另外，聚合性液晶为了显示液晶性，优选在分子内具有介晶基团，所谓介晶基团，意味着例如联苯基、联三苯基、(聚)苯甲酸苯酯基、(聚)醚基、亚苄基苯胺基、或苊并喹喔啉基(Acenaphthoquinoxaline)等杆状、板状取代基、或三亚苯基、酞花青基、或氮杂冠基等圆盘状取代基，即具有诱导液晶相行为能力的基团。在该技术领域已知具有杆状或板状取代基的液晶化合物作为棒状液晶(calamiticliquid crystal)。此种具有聚合性基团的向列液晶单体，例如可举出在日本特开2003-315556号公报及日本特开2004-29824号公报等所记载的聚合性液晶、PALIOCOLOR系列(BASF公司制)及RMM系列(默克(Merck)公司制)等聚合性液晶。所述具有聚合性基团的向列液晶单体可单独使用、或混合多种而使用。
而且，也能够添加不具有能够与具有聚合性基团的向列液晶单体反应的液晶性的聚合性化合物。此种化合物例如可举出紫外线硬化型树脂等。紫外线硬化型树脂例如可举出二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与1,6-六亚甲基-二-异氰酸酯的反应生成物、具有异三聚氰酸环的三异氰酸酯与季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯的反应生成物、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯与异佛尔酮-二-异氰酸酯的反应生成物、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异三聚氰酸酯、三(甲基丙烯酰氧基乙基)异三聚氰酸酯、甘油三环氧丙基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、己内酯改性三(丙烯酰氧基乙基)异三聚氰酸酯、三羟甲基丙烷三环氧丙基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、三甘油-二-(甲基)丙烯酸酯、丙二醇-二-环氧丙基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、聚丙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇-二-(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇-二-环氧丙基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、1,6-己二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、甘油-二-(甲基)丙烯酸酯、乙二醇-二-环氧丙基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、二乙二醇-二-环氧丙基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、双(丙烯酰氧基乙基)羟乙基异三聚氰酸酯、双(甲基丙烯酰氧基乙基)羟乙基异三聚氰酸酯、双酚A-二-环氧丙基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、己内酯改性(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基羟基丙酯、丙烯酰基吗啉、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、环氧丙基(甲基)丙烯酸酯、甘油(甲基)丙烯酸酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氰基乙酯、丁基环氧丙基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、丁氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯及丁二醇单(甲基)丙烯酸酯等，所述紫外线硬化型树脂可单独使用或者也可多种混合而使用。所述不具有液晶性的紫外线硬化型树脂，在不使含有向列液晶单体的组合物丧失液晶性的程度添加即可，较优选相对于具有聚合性基团的向列(nematic)液晶单体100重量份为0.1至20重量份，较优选1.0至10重量份。
所述具有聚合性基团的向列液晶单体、聚合性化合物为紫外线硬化型时，为了通过紫外线使含有所述具有聚合性基团的向列液晶单体、聚合性化合物的组合物硬化而添加聚合引发剂。光聚合引发剂例如可举出2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉丙烷-1(BASF公司制IRGACURE-907)、1-羟基环己基苯基酮(BASF公司制IRGACURE-184)、4-(2-羟基乙氧基)-苯基(2-羟基-2-丙基(酮(BASF公司制IRGACURE-2959)、1-(4-十二基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮(Merck公司制DAROCUR-953)、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮(Merck公司制DAROCUR-1116)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(BASF公司制IRGACURE-1173)及二乙氧基苯乙酮等苯乙酮系化合物；安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香异丁醚、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(BASF公司制IRGACURE-651)等安息香系化合物；苯甲酰基苯甲酸、苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯基酮、羟基二苯基酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯基酮(日本化药公司制KAYACURE-MBP)等二苯基酮系化合物；以及、9-噻吨酮(9-thioxathone)、2-氯9-噻吨酮(日本化药公司制KAYACURE-CTX)、2-甲基9-噻吨酮、2,4-二甲基9-噻吨酮(日本化药公司制KAYACURE-RTX)、异丙基9-噻吨酮、2,4-二氯9-噻吨酮(日本化药公司制KAYACURE-CTX)、2,4-二乙基9-噻吨酮(日本化药公司制KAYACURE-DETX)及2,4-异丙基9-噻吨酮(日本化药公司制KAYACURE-DITX)等9-噻吨酮(thioxanthone)系化合物等。优选的光聚合引发剂例如可举出IrgacureTPO、Irgacure TPO-L、Irgacure OXE01、Irgacure OXE02、Irgacure 1300、Irgacure 184、Irgacure 369、Irgacure 379、Irgacure 819、Irgacure 127、Irgacure 907及Irgacure1173(任一者均为BASF公司制)，特别优选Irgacure TPO、Irgacure TPO-L、IrgacureOXE01、Irgacure OXE02、Irgacure1300及Irgacure 907。所述光聚合引发剂能够使用1种或以任意比例混合多种而使用。
光聚合引发剂使用二苯基酮系化合物或9-噻吨酮系化合物时，为了促进光聚合反应，也能够并用助剂。此种助剂例如可举出三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺、正丁胺、N-甲基二乙醇胺、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、米其勒酮、4,4’-二乙氨基苯酚、4-二甲氨基苯甲酸乙酯、4-二甲氨基苯甲酸(正丁氧基)乙酯及4-二甲氨基苯甲酸异戊酯等胺系化合物。
所述光聚合引发剂及助剂的添加量，在不对含有向列液晶单体的组合物的液晶性造成影响的范围使用，相对于该组合物中通过紫外线硬化的化合物100重量份，优选0.5重量份以上且10重量份以下，较优选2重量份以上且8重量份以下。另外，相对于光聚合引发剂，助剂优选0.5倍至2倍量。
另外，通过将选自由下述式(4)表示的化合物、下述式(5)表示的化合物及下述式(6)表示的化合物所组成的组的至少1种化合物(以下也简称为“添加化合物”)与液晶性化合物同时添加，能够提升1/2波长板的耐热性且即便在高温环境下也能够减少1/2波长板的相位差值产生变化。
式(4)至式(6)中，R1-1、R1-2及R1-3表示各自独立且具有碳数5以上的支链结构的烷基。R1-1、R1-2及R1-3各自独立且具有支链结构的烷基时，在高温环境下的1/2波长板的相位差值变化特别地变小。碳数优选6以上且18以下。R1-1、R1-2及R1-3各自独立且较优选CH3-(CH2)m-CH(RX)-基。在此，RX表示碳数1至5的烷基，R1-1、R1-2及R1-3各自独立且更优选CH3-(CH2)m-CH(C2H5)-基，特别优选2-乙基己基或2-乙基丁基。在此，m表示1至6的范围内的整数。式(5)中，R3表示-(CH2)p-基或亚苯基，p表示4至8的整数。R3为亚苯基时，亚苯基也可在邻位、间位、对位的任一位置具有取代基，优选在邻位具有取代基。式(6)中，R4表示取代亚苯基，取代亚苯基可在邻位、间位、对位的任一位置具有取代基，但是优选在邻位及对位具有取代基。式(4)中，R2表示-CH2-CH2-基、-CH2-CH(CH3)-基或-CH2-CH2-CH2-基，优选-CH2-CH2-基。
式(4)表示的化合物，例如可举出三乙二醇-二-2-乙基己酸酯(3GO)、四乙二醇-二-2-乙基己酸酯(4GO)、三乙二醇-二-2-乙基丁酸酯(3GH)、四乙二醇-二-2-乙基丁酸酯、五乙二醇-二-2-乙基己酸酯、八乙二醇-二-2-乙基己酸酯、九乙二醇-二-2-乙基己酸酯及十乙二醇-二-2-乙基己酸酯等。
式(5)表示的化合物，例如可举出己二酸双(2-乙基己基)酯、己二酸双(2-乙基丁基)酯、壬二酸双(2-乙基己基)酯、壬二酸双(2-乙基丁基)酯、癸二酸-二-2-乙基己酯、癸二酸-二-2-乙基丁酯、邻苯二甲酸二-2-乙基己酯及邻苯二甲酸二-2-乙基丁酯等。
式(6)表示的化合物，例如可举出偏苯三甲酸-三-2-乙基己酯及偏苯三甲酸-三-2-乙基丁酯等。
式(4)表示的化合物、式(5)表示的化合物、式(6)表示的化合物，可各自单独使用也可并用2种以上。所述化合物中，式(4)表示的化合物，因为与所述液晶性化合物具有优异的相溶性且能够得到稳定的相位差元件，乃为优选。式(4)表示的化合物中，因为与液晶性化合物具有优异的相溶性且在高温环境下的1/2波长板的相位差值变化的抑制效果特别优异，更优选三乙二醇-二-2-乙基己酸酯(3GO)、四乙二醇-二-2-乙基己酸酯(4GO)及三乙二醇-二-2-乙基丁酸酯(3GH)为较优选，以三乙二醇-二-2-乙基己酸酯(3GO)。
选自由式(4)表示的化合物，式(5)表示的化合物及式(6)表示的化合物所组成的组的至少1种添加化合物的含量没有特别限定，相对于所述液晶性化合物100重量份，优选0.1重量份以上且300重量份以下，较优选0.5重量份以上且50重量份以下，更优选0.8重量份以上且30重量份以下，特别优选1重量份以上且15重量份以下。所述添加化合物的含量小于0.1重量份时，有无法得到在高温环境下的1/2波长板的相位差值变化的抑制效果的情形。另一方面，所述添加化合物的含量即便大于300重量份，因为在高温环境下的1/2波长板的相位差值变化的抑制效果没有变化，所以从材料成本的观点而言，所述添加化合物的含量的上限值优选300重量份以下。
(支撑基板)
1/2波长板也可具有用以支撑相位差层的支撑基板。此种支撑基板，为了保持显示影像的辨视性，较优选在可见光区域为透明，具体而言波长380至780nm的非偏光透射率为50％以上即可，优选70％以上，较优选85％以上。在此，所谓非偏光透射率，意味着在光的振动无规则性的光线的透射率，即自然光的透射率。另外，支撑基板可被着色也可不被着色，优选着色较少。而且，支撑基板的折射率优选1.2至2.0，较优选1.4至1.8。支撑基板的厚度按照用途而适当地选择即可，优选5μm至1000μm，较优选10μm至250μm，特别优选15μm至150μm。
支撑基板可为单层，也可为2层以上的层合体。作为支撑基板的例子，例如可举出三乙酸纤维素(TAC)、丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚烯烃及聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等。所述支撑基板中，为了不使入射的P偏光或S偏光的偏光轴产生变化，优选双折射性较少的三乙酸纤维素(TAC)、聚烯烃及丙烯酸树脂等。另外，所述支撑基板也能够使用作为后述的阻挡层。
(阻挡层)
在本发明中使用的1/2波长板，优选在具有使偏光轴变换的作用的相位差层存在的侧具有阻挡层。图7表示具有阻挡层的1/2波长板的一实施方式。图7所示的1/2波长板11具有支撑基板13、形成在支撑基板13上的相位差层12、以及形成在相位差层12上的阻挡层14。在图7中，1/2波长板11的一面形成有阻挡层14，但是也可将1/2波长板11的两面即将支撑基板13视为阻挡层，也可在支撑基板13的外侧进一步形成阻挡层14。
设置在1/2波长板的一面或两面的阻挡层，由通过使从高分子膜、或树脂组合物所形成的涂膜干燥或硬化而得到的硬化膜所构成。阻挡层为高分子膜时，阻挡层能够用作所述支撑基板，例如可举出三乙酸纤维素膜(TAC)、环烯烃聚合物膜(COP)、聚对苯二甲酸乙二酯膜(PET)、丙烯酸系膜等。另外，此种支撑基板能够抑制相位差值低落的物质，能够以损害本发明的偏光轴变换性能不大的方式使用时也可被延伸。另一方面，阻挡层为硬化膜时，具体而言，能够通过将阻挡层形成用树脂组合物的涂布液涂布在1/2波长板的表面，且使所得到的涂膜干燥或硬化而使阻挡层层合在1/2波长板上。
1/2波长板，由于被放置在与车载用中间膜接触的状态且在高温环境下例如汽车的前面玻璃的使用环境下等，相位差值有低落的情形。认为这是由于车载用中间膜的材料本身引起的侵蚀、在中间膜所含有的增塑剂等的影响而造成。如此，通过1/2波长板在相位差层侧具有阻挡层，能够防止车载用中间膜等可能够成为相位差值变化原因的层、与具有使1/2波长板的偏光轴变换的作用的相位差层直接接触。由此，能够抑制1/2波长板的相位差值低落，其结果，能够提供一种具有优异的耐热性，而且在高温环境下的1/2波长板的相位差值的变化较少且能够维持稳定的光学性能的抬头显示器系统。
阻挡层形成用树脂组合物例如含有选自由聚乙烯醇树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂及丙烯酸树脂所组成的组的单独1种或2种以上的树脂，通过将该树脂组合物进行涂布及干燥而能够形成阻挡层。或者阻挡层形成用树脂组合物例如是紫外线硬化型树脂组合物、热硬化型树脂组合物及所述组合物的混合物，能够通过将该硬化型树脂组合物进行涂布及干燥，其次使其硬化而得到阻挡层。从透明性、涂布性及生产成本等观点而言，此种硬化型树脂组合物优选紫外线硬化型树脂组合物。
紫外线硬化型树脂组合物至少含有紫外线硬化型树脂及光聚合引发剂，且任意地含有进一步的成分。紫外线硬化型树脂优选在分子中具有至少2个以上的(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯，例如可举出二(甲基)丙烯酸酯、多官能聚酯丙烯酸酯类、多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯类及多官能环氧(甲基)丙烯酸酯类等。所述酯类可单独或混合2种以上而使用。通过使用所述紫外线硬化型树脂，能够更有效地防止1/2波长板的相位差值低落。
二(甲基)丙烯酸酯例如可举出1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羟基三甲基乙酸新戊二醇的ε-己内酯加成物的二(甲基)丙烯酸酯(例如，日本化药公司制，KAYARADHX-220、HX-620等)及双酚A的EO加成物的二(甲基)丙烯酸酯等。
多官能聚酯(甲基)丙烯酸酯类例如可举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯及三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯等。
多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯类例如可举出乙二醇、1,4-丁二醇、聚四亚甲二醇、新戊二醇、聚己内酯多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇或聚四亚甲二醇等多元醇类，与六亚甲基二异氰酸酯、脂环式聚异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯或4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯等有机聚异氰酸酯类，与(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、1,4-丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯的ε-己内酯加成物或季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等含羟基的乙烯性不饱和化合物类的反应物即氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯类等。
多官能环氧(甲基)丙烯酸酯类例如可举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、聚乙二醇二环氧丙基醚、甘油聚环氧丙基醚或三羟甲基丙烷聚环氧丙基醚等聚环氧丙基化合物与(甲基)丙烯酸的反应物即环氧(甲基)丙烯酸酯类等。
具有3个以上的(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯例如可举出季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯及二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等季戊四醇类；三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯及双三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等羟甲基类；以及三丙烯酰氧基乙基异三聚氰酸酯及三烯丙基异三聚氰酸酯等异三聚氰酸酯类。
由含有5重量％以上且60重量％以下、较优选20重量％以上且50重量％以下的在分子中具有2个丙烯酰基的环氧丙烯酸酯类或具有3个以上丙烯酰基的氨基甲酸酯丙烯酸酯类的树脂组合物作为所述紫外线硬化型树脂所形成的阻挡层，因为其与1/2波长板的密合性而且使其紫外线硬化时的硬化收缩较少，从加工性的观点而言为优选。而且，由此种树脂组合物所形成的阻挡层，因为在将本发明的光学层合体进行切断加工时不容易产生切屑，乃为优选。另外，由含有5重量％以上且80重量％以下、较优选15重量％以上且70重量％以下的在分子中具有至少3个以上的(甲基)丙烯酰基的化合物的树脂组合物作为紫外线硬化型树所形成的阻挡层，因为防止增塑剂等的侵蚀引起1/2波长板的相位差值低落的效果进一步变高，乃为优选。在分子中具有至少3个以上(甲基)丙烯酰基的化合物的含有率的上限值大于80重量％时，因为硬化收缩较大，加工性、与1/2波长板的密合性有低落的倾向，而且在将光学层合体进行切断加工时容易产生切屑。另一方面，所述化合物的含有率的下限值小于5重量％时，阻挡层的所述性能有低落的倾向。
另外，阻挡层形成用材料优选使用玻璃转化温度(Tg)较高的树脂、水溶性树脂、在分子中具有3个以上的丙烯酰基的丙烯酸酯类。由此，能够提高使阻挡层的耐久性提升的效果。玻璃转化温度(Tg)优选80℃以上且300℃以下，较优选150℃以上且250℃以下。特别是具有水溶性树脂、玻璃转化温度为150℃以上的树脂、在分子中具有3个以上的丙烯酰基的丙烯酸酯类，防止1/2波长板的相位差值低落的效果为更显著。
光聚合引发剂例如可举出安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香丙醚及安息香异丁醚等安息香类；苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮、2-羟基-2-甲基-苯基丙烷-1-酮、二乙氧基苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮及2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉丙烷-1-酮等苯乙酮类；2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氯蒽醌及2-戊基蒽醌等蒽醌类；2,4-二乙基9-噻吨酮、2-异丙基9-噻吨酮及2-氯9-噻吨酮等9-噻吨酮类；苯乙酮二甲缩酮及苄基二甲缩酮等缩酮类；二苯基酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚及4,4’-双甲氨基二苯基酮等二苯基酮类；以及2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦及双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦等氧化膦类等。
光聚合引发剂的具体例可举出汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)公司制的Irgacure 184(1-羟基环己基苯基酮)及Irgacure 907(2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-吗啉丙烷-1-酮)、BASF公司制的LUCIRINTPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦)等市售品。所述市售品可单独使用，或者也可混合2种以上而使用。
光聚合引发剂，优选在阻挡层形成用树脂组合物的固体成分中含有0.01重量％以上且10重量％以下，较优选含有1重量％以上且7重量％以下。
阻挡层形成用树脂组合物进一步含有溶剂。此种溶剂，只要能够将所使用的树脂及光聚合活性剂等溶解，就没有特别限定，例如可举出甲基乙基酮、甲基异丁基酮、异丙醇、环戊酮等、较优选甲基乙基酮。另外，所述溶剂能够以任意比例添加，可仅添加1种类，也可并用多种溶剂。所述溶剂能够通过干燥步骤而被干燥除去。
阻挡层形成用树脂组合物，也能够进一步含有硬化促进剂。硬化促进剂例如可举出三乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、苯甲酸2-甲氨基乙酯、二甲氨基苯乙酮、对二甲氨基苯甲酸异氨酯及EPA等胺类；以及2-巯基苯并噻唑等氢供给体。在阻挡层形成用树脂组合物的固体成分中，所述硬化促进剂含量优选0重量％以上且5重量％以下。
进一步地，阻挡层形成用树脂组合物也能够按照必要而含有1种以上的流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂、光稳定化剂、抗氧化剂、聚合抑制剂及交联剂等添加剂，来赋予各目标功能。流平剂例如可举出氟系化合物、硅酮系化合物及丙烯酸系化合物等。紫外线吸收剂例如可举出苯并三唑系化合物、二苯基酮系化合物及三嗪系化合物等。光稳定化剂例如可举出受阻胺系化合物及苯甲酸酯系化合物等。抗氧化剂例如可举出酚系化合物等。聚合抑制剂例如可举出对甲氧基苯酚(methoquinone)、甲基氢醌及氢醌等。交联剂例如可举出脂环式聚异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、苯二甲基二异氰酸酯及4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯等聚异氰酸酯类以及三聚氰胺化合物等。所述各添加剂的添加量，能够按照既定赋予的功能而适当地设计。
阻挡层的厚度没有特别限定，从硬化收缩的观点而言，由紫外线硬化型树脂所构成的阻挡层的厚度的上限值优选50μm，较优选20μm。另一方面，从硬化性的观点而言，由紫外线硬化型树脂所构成的阻挡层的厚度的下限值优选0.1μm，较优选1μm。通过阻挡层厚度为0.1μm以上且50μm以下的范围，能够更有效地防止1/2波长板的相位差值低落。阻挡层能够通过将阻挡层形成用树脂组合物以干燥后的膜厚成为0.1μm以上且50μm以下的范围涂布，其次将涂膜干燥后，通过紫外线照射或加热使其硬化而形成硬化膜来得到。
阻挡层形成用树脂组合物的涂布方法没有特别限定，例如可举出棒涂布器涂布、绕线棒涂布、气刀涂布、凹版涂布、逆辊凹版涂布、微凹版涂布、微逆辊凹版涂布机涂布、模涂布机(die coater)涂布、浸渍涂布、旋转涂布及喷雾涂布等。
在阻挡层形成用树脂组合物所含有的树脂为紫外线硬化型树脂时，为了树脂的硬化而照射紫外线，但是也能够使用电子射线等。通过紫外线使树脂硬化时，作为光源，可使用具有氙灯、高压水银灯、卤化金属灯或LED等紫外线照射装置且能够按照必要而调整光量、光源的配置等。使用高压水银灯时，优选使用具有80至120W/cm2的能量的高压水银灯，以搬运速度5至60m/分钟使树脂硬化。另一方面，通过电子射线使树脂硬化时，优选使用具有100至500eV的能量的电子射线加速装置，此时，也可不使用光聚合引发剂。
其次，说明使用所述的具有聚合性基团的向列液晶单体而制造在本发明中使用的1/2波长板的方法。此种方法，例如使具有聚合性基团的向列液晶单体溶解在溶剂，其次，将光聚合引发剂添加在溶液中。此种溶剂只要能够将所使用的液晶单体溶解，就没有特别限定，例如可举出环戊酮、甲苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等，优选环戊酮及甲苯等。随后，将该溶液以厚度尽可能均匀的方式涂布在用作支撑基板的PET膜或TAC膜等塑料膜上，边通过加热而将溶剂除去边在成为液晶而配向的温度条件下使其放置在涂布膜上一定时间。此时，通过将支撑基板表面在成为涂布前所需要的配向方向进行摩擦处理、或是将通过偏光照射而发挥光配向性的配向材料成膜在支撑基板表面且进行偏光照射等配向处理，能够使液晶配向更均匀。由此，能够将1/2波长板的慢轴控制成为所需要的角度且减低1/2波长板的雾度(haze)值。其次，通过在保持该配向状态下使用高压水银灯等对向列液晶单体照射紫外线来使液晶配向固定化，能够得到具有需要的慢轴的1/2波长板。
当聚合性液晶单体直接涂布在经如所述的配向处理的支撑基板上时，即1/2波长板具有设置在经配向处理的支撑基板上的聚合性液晶层的情况，因为1/2波长板具有涂布膜，所以容易操作。另外，此种构成相比于将聚合性液晶层使用接合剂、粘合剂等而贴合在另外的基板的构成，因为制造步骤较少，所以能够更廉价地制造在本发明中使用的光学层合体。另外，对支撑基板进行所述配向处理且使聚合性液晶单体直接涂布在经配向处理的撑基板上时，为了不使1/2波长板的偏光轴产生变化，能够使用双折射性调整为较小的三乙酸纤维素(TAC)、聚烯烃(COP)、丙烯酸树脂、耐纶、聚酯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯醇系树脂(PVA)、聚乙烯基丁缩醛系树脂(PVB)、聚氨酯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚系树脂(EVA)等作为支撑基板。另外，即便支撑基板因延伸等而成为双折射性较高的塑胶膜，也能够通过使慢轴对P偏光的偏光轴成为平行或正交的方式配置而能够使用双折射性较高的塑胶膜。
另外，对于具有阻挡层的1/2波长板，聚合性液晶单体直接涂布在经如所述的配向处理的支撑基板上时，即1/2波长板具有设置在经配向处理的支撑基板上的聚合性液晶层的情况，支撑基板与阻挡层同样地具有防止1/2波长板的相位差值低落的功能。1/2波长板具有此种构成，可成为车载用中间膜等的相位差值的变化原因的层，不会从支撑基板侧与1/2波长板的聚合性液晶层直接接触，其结果，能够抑制1/2波长板的相位差值低落。另外，相比于将阻挡层设置在1/2波长板的两面的构成，因为此种构成能够减少阻挡层1层程度的制造步骤，所以能够更廉价地制造在本发明中使用的光学层合体。
在本发明中使用的光学层合体，也可具备在具有阻挡层的1/2波长板上形成有中间膜的中间层合体。图8表示此种中间层合体的一实施方式。图8所示的中间层合体10’具备在一面具有阻挡层的1/2波长板11及2片中间膜9，而且具有1/2波长板11被2片中间膜9夹持的构成。另外，图9表示具备此种中间层合体的光学层合体的一实施方式，图9所示的光学层合体4，具备阻挡层的中间层合体10’具有被2片基材7夹持的构成。中间层合体10’在阻挡层14侧形成有中间膜9即可，也可形成在1/2波长板11的支撑基板13侧。另外，光学层合体4具有中间层合体10’时，与图5所示的光学层合体4同样，中间膜9也具有作为用以保持基材7与1/2波长板11的密合性的粘合剂或接合剂的功能。
(中间膜)
将中间膜进一步层合在光学层合体时，能够使用热塑性树脂作为中间膜，优选使用通常被使用的车载用中间膜。此种车载用中间膜是例如聚乙烯基丁缩醛系树脂(PVB)、聚乙烯醇系树脂(PVA)或乙烯-乙酸乙烯酯共聚系树脂(EVA)。因为所述树脂被广泛地使用作为夹层玻璃用中间膜，故为优选。另外，中间膜的厚度，只要不对显示光线的反射造成影响，就没有特别限定，能够按照用途而适当地设计。
从加工性的观点而言可，中间膜优选添加有增塑剂。此种增塑剂例如可举出一元有机酸酯、多元有机酸酯等有机酸酯增塑剂、以及有机磷酸增塑剂、有机亚磷酸增塑剂等磷酸增塑剂等。一元有机酸酯是例如能够通过三乙二醇、四乙二醇或三丙二醇等二醇与丁酸、异丁酸、己酸、2-乙基丁酸、庚酸、正辛酸、2-乙基己酸、壬酸(pelargonic acid)(正壬酸)或癸酸等一元有机酸反应而得到的二醇酯等。
多元有机酸酯，例如可举出己二酸、癸二酸、壬二酸等多元有机酸、与碳数4至8的具有直链或支链结构的醇的酯化合物。此种有机酯增塑剂，例如可举出三乙二醇-二-2-乙基丁酸酯、三乙二醇-二-2-乙基己酸酯、三乙二醇二癸酸酯、三乙二醇-二-正辛酸酯、三乙二醇-二-正庚酸酯、四乙二醇-二-2-乙基己酸酯、四乙二醇-二-正庚酸酯、癸二酸二丁酯、壬二酸二辛酯、二丁基卡必醇己二酸酯、乙二醇-二-2-乙基丁酸酯、1,3-丙二醇-二-2-乙基丁酸酯、1,2-丁二醇-二-2-乙基丁酸酯、二乙二醇-二-2-乙基丁酸酯、二乙二醇-二-2-乙基己酸酯、二丙二醇-二-2-乙基丁酸酯、三乙二醇-二-2-乙基戊酸酯、四乙二醇-二-2-乙基丁酸酯、二乙二醇二辛酸酯、三乙二醇-二-正庚酸酯、四乙二醇-二-正庚酸酯、三乙二醇二庚酸酯、四乙二醇二庚酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己基环己酯、己二酸庚酯与己二酸壬酯的混合物、己二酸二异壬酯、己二酸庚基壬酯、癸二酸二丁酯、油改性癸二酸醇酸树脂、以及磷酸酯与己二酸酯的混合物等。
有机磷酸增塑剂，例如可举出磷酸三丁氧基乙酯、磷酸异癸基苯酯、以及磷酸三异丙酯等。
中间膜也可进一步适当地添加调配有紫外线吸收剂、抗氧化剂、抗静电剂、热稳定剂、着色剂、接合调整剂等，尤其是就制造高性能的遮热夹层玻璃而言，分散有吸收红外线的微粒子的中间膜是重要的。吸收红外线的微粒子，能够使用含有选自由Sn、Ti、Zn、Fe、Al、Co、Ce、Cs、In、Ni、Ag、Cu、Pt、Mn、Ta、W、V及Mo所组成的组的金属、金属氧化物、金属氮化物、掺杂有Sb或F的所述金属、金属氧化物或金属氮化物、或含有该等中至少2种以上的复合物等具有导电性的材料的超微粒子。特别是将遮热夹层玻璃用作被要求透明性的建筑用和汽车用窗时，特别优选在可见光线区域为透明的锡掺杂氧化铟(ITO)、锑掺杂氧化锡(ATO)、氟掺杂氧化锡。使其分散在中间膜的吸收红外线的微粒子的粒径，优选0.2μm以下。微粒子的粒径为0.2μm以下时，可在抑制可见光区域的光散射的同时，微粒子能够吸收红外线且不会产生混浊，而且在确保电波透射性及透明性的同时，能够将接合性、透明性、耐久性等特性维持在与未添加的中间膜同等，进而能够在通常的夹层玻璃制造生产线的作业进行夹层玻璃化处理。另外，将PVB使用在中间膜时，为了最适当地保持中间膜的含水率，在恒温恒湿的室内进行合并化处理。另外，中间膜也可将其一部分着色，也可夹层有具有遮音功能的层，或者为了减轻HUD系统产生双影像，也可使用在中间膜的厚度具有倾斜的物(楔形)等。
特别是中间膜为PVB树脂制时，聚合性液晶层作为相位差层的1/2波长板，由于中间膜与聚合性液晶层接触而有在高温条件下劣化且相位差值低落的可能性。认为这是因为邻接1/2波长板的PVB树脂本身的侵蚀、以及在PVB树脂中所含的所述增塑剂等的影响。在本发明中使用的光学层合体，通过具备具有阻挡层的1/2波长板，此种PVB树脂制的中间膜、或含有增塑剂的PVB树脂制的中间膜，即便与1/2波长板的相位差层直接层合，也能够抑制1/2波长板劣化，而且能够抑制相位差值产生变化。
光学层合体具有1/2波长板被2片中间膜夹持的中间层合体时，2片中间膜优选通过层合(laminate)而形成的膜。层合中间膜的方法没有特别限制，例如可举出使用夹辊而将中间膜、1/2波长板、中间膜同时进行压接而层合的方法。在层合时，夹辊为能够加热的情况，也能够边加热边进行压接。另外，中间膜与1/2波长板的密合性较差时，也能够预先对中间膜进行通过电晕处理、等离子体处理等表面处理后，进行层合。
中间膜也能以溶解在溶剂的状态下直接层合在1/2波长板的一面或两面。使用聚乙烯基丁缩醛系树脂(PVB)作为中间膜时，丁缩醛化度的下限值优选40摩尔％，较优选55摩尔％、特别优选60摩尔％。另一方面，丁缩醛化度的上限值优选85摩尔％，较优选80摩尔％，特别优选75摩尔％。另外，丁缩醛化度能够使用红外吸收光谱(IR)法测定，例如能够使用FT-IR而测定。
聚乙烯基丁缩醛系树脂的羟基量的下限值优选15摩尔％，上限值优选35摩尔％。羟基量小于15摩尔％时，使用玻璃作为基材时，有夹层玻璃用中间膜与玻璃的接合性低落、或夹层玻璃的耐贯穿性低落的情形。另一方面，羟基量大于35摩尔％时，中间膜有变硬的情形。
聚乙烯基丁缩醛系树脂，能够通过使用醛将聚乙烯醇缩醛化而制备。聚乙烯醇通常能够通过将聚乙酸乙烯酯皂化而得到，通常使用皂化度80至99.8摩尔％的聚乙烯醇。另外，聚乙烯醇的聚合度的上限值优选4000，较优选3000，特别优选2500。聚合度大于4000时，有中间膜的成形变为困难的情形。
<反射镜>
本发明的HUD系统也可具备反射镜。反射镜只要能够将来自显示器的显示光线朝向光学层合体而反射，就没有特别限定，例如能够由平面镜、凹面镜等所构成。使用凹面镜作为反射镜时，凹面镜也能够以既定放大率将来自显示器的显示光线放大。
<光学层合体的制造方法>
其次，具体地说明使用玻璃作为基材而制造光学层合体的方法的一个例子。首先，准备2片玻璃板。将玻璃板使用作为汽车的前面玻璃用夹层玻璃时，优选使用通过漂浮法所制成的碱石灰玻璃。玻璃可为透明、经着色成为绿色的物的任一种而没有特别限制。所述玻璃板的厚度通常为约2mmt，但是也能够按照近年来玻璃的轻量化要求而使用厚度比其更薄的玻璃板。将玻璃板切取成为既定形状，而且在玻璃边缘施行倒角且洗净。黑色的框状和网点状印刷为必要时，将其印刷在玻璃板上。如前面玻璃必须制成曲面形状时，将玻璃板加热至650℃以上，随后，通过模具的压力和自重引起的弯曲等以2片成为相同的面形状的方式进行整形且将玻璃冷却。此时，因为将冷却速度过度加快时，在玻璃板产生应力分布且成为强化玻璃，所以进行缓慢冷却。将如此制造的玻璃板中的1片水平地放置，将1/2波长板重叠在其上且放置另一玻璃板。或者也可为在玻璃板上将中间膜、1/2波长板、以及中间膜依照顺序重叠、或将中间膜、以及1/2波长板依照顺序重叠、或将1/2波长板、以及中间膜依照顺序，最后放置另一玻璃板的方式。其次，从玻璃边缘超出的1/2波长板及中间膜，使用切刀进行切断、除去。随后，边将在层合成为夹层结构状的玻璃、中间膜、1/2波长板之间所存在的空气脱气边加热至温度80℃至100℃来进行预接合。将空气脱气的方法，有将玻璃/(中间膜)/1/2波长板/(中间膜)/玻璃的预层合体使用耐热橡胶等所制成的橡胶袋包住而进行的袋法；以及只有将预层合体的玻璃端部使用橡胶圈环覆盖而密封的圈环法的两种；可使用任一种方法。预接合结束后，将从橡胶袋取出后的玻璃/(中间膜)/1/2波长板/(中间膜)/玻璃的预层合体、或将卸下橡胶圈环后的预层合体放入高压釜，而且在10至15kg/cm2的高压下加热至120℃至150℃且在该条件下加热、加压处理20分钟至40分钟。加热、加压处理后，将预层合体冷却至50℃以下，进而除压且将由玻璃/(中间膜)/1/2波长板/(中间膜)/玻璃所构成的光学层合体从高压釜取出。
如此进行而得到的光学层合体，能够用作普通汽车、小型汽车、轻型汽车等、以及大型特殊汽车、小型特殊汽车的前面玻璃、侧面玻璃、后面玻璃、车顶玻璃。而且，也能够作为铁路车辆、船舶、飞机的窗户、以及建材用及产业用窗材。另外，光学层合体具有UV截止功能或调光功能的构件时，也能够层合或贴合而使用。
本发明的HUD系统，如图10所示，从显示器2所射出的显示光线为P偏光，而且，将P偏光对光学层合体4的布鲁斯特角设为α时，入射至光学层合体4的P偏光的入射角优选α-10°以上且α+10°以下的范围。即，通过将来自显示器2的P偏光，对与光学层合体表面垂直的轴18以布鲁斯特角附近的入射角19入射至光学层合体4，能够大幅度地减低P偏光在光学层合体表面的反射。透射光学层合体后的P偏光，在构成光学层合体的1/2波长板被变换成为S偏光，变换后的S偏光在光学层合体4另一界面反射。反射后的S偏光通过1/2波长板而再次被变换成为P偏光，该P偏光到达观察者。由此，观察者能够以虚像的方式辨视显示影像。另一方面，P偏光的入射角小于α-10°、或大于α+10°时，因为P偏光的入射角从布鲁斯特角附近偏离，所以P偏光的反射率增加且有产生双影像的情形。如此，通过将P偏光的入射角调整成为布鲁斯特角附近，能够大幅度地减轻双影像的产生。另外，因为通常来自路面的反射光为S偏光，所以偏光太阳眼镜以能够吸收S偏光的方式设计。因此，在利用S偏光的先前的HUD系统，通过偏光太阳眼镜的HUD的显示影像的辨视性为极端地低落。另一方面，P偏光到达观察者的利用P偏光的HUD系统时，在能够抑制双影像的产生的同时，即便配戴偏光太阳眼镜时也能够提高显示影像的辨视性。
另外，在所述实施方式，中间膜作为1片独立的膜且被重叠而配置在基材与1/2波长板之间，但是中间膜也可以预先直接层合在基材的状态配置来代替所述的情况。具体而言，2片中间膜中，至少一片中间膜可为预先直接层合在基材的膜。通过使用此种中间膜，能够将中间膜配置在1/2波长板与基材之间的步骤省略，其结果，能够削减制造成本。
实施例
以下，通过实施例而详细地例示本发明。在实施例的“份”意味着重量份。
[实施例1]
<涂布液(液晶组合物)的制备>
制备具有表1显示的组成的涂布液A。
表1涂布液A的组成表
| 材料(种类) | 材料名(厂商) | 配方量(份) |
| 聚合性液晶 | LC242(BASF公司) | 25 |
| 光聚合引发剂 | Irgacure 907(BASF公司) | 1 |
| 溶剂 | 甲苯 | 74 |
<1/2波长板的制造>
使用所制备的涂布液A且依照下述的程序各自制造1/2波长板。支撑基板使用经采用在日本特开2002-90743号公报的实施例1所记载的方法摩擦(rubbing)处理而成的TAC膜(厚度80μm)。
(1)使用绕线棒将涂布液A，以干燥后各自所得到的1/2波长板的厚度成为2μm的方式于室温涂布在TAC膜的摩擦处理面上。
(2)将所得到的涂布膜，于50℃加热2分钟而除去溶剂的同时，作为液晶相。其次，使用高压水银灯(哈利盛东芝照明公司(HARISON TOSHIBA LIGHTING Corporation)制)以120W的输出功率对液晶相照射UV照射5至10秒钟来将液晶相固定，而制造聚合性液晶层层合在TAC膜上而成的1/2波长板。
<中间层合体的制造>
将使用2片厚度为0.38mm且含有三乙二醇-二-2-乙基己酸酯作为增塑剂的透明的聚乙烯基丁缩醛中间膜，将所制成的1/2波长板配置在2片聚乙烯基丁缩醛膜之间，其次，通过使用贴合机进行压合制造中间层合体。
<光学层合体的制造>
将所制造的中间层合体配置在1片厚度为2mm的2片透明的玻璃板之间，其次，通过使用下述方法进行加压、加热来制造光学层合体。
首先，在一边的玻璃板上，将所制成的中间层合体、以及另一玻璃板依照顺序重叠。其次，将从重叠后的玻璃板的边缘部超出后的中间层合体的多余的部分切断、除去。使用橡胶袋将其包住且在已加热至90℃的高压釜中脱气10分钟来进行预接合。将预接合后的中间层合体冷却至室温为止，其次，将其从橡胶袋取出，再次在高压釜中于135℃、12kg/cm2的高压条件下加热、加压30分钟。如此进行而制造外观良好的使用在本发明的光学层合体。使用自动双折射计(王子计量公司制“KOBRA-21ADH”)测定所得到的光学层合体的相位差值的结果，在546nm的相位差值为252nm。
<1/2波长板的偏光轴变换性能的测定>
使用岛津制作所公司制的分光光度计MPC-3100且使用图11所示的测定方法，进行测定1/2波长板的偏光轴变换性能。在图11中，将来自光源的P偏光以入射角60°射出至测定试样40，而且将吸收S偏光的偏光板50设置在受光器侧与测定试样40之间。另外，因为该测定方法为将P偏光设为光源且将吸收S偏光的偏光板设置在受光器侧，所以偏光轴变换性能越高的测定试样，受光器所检测到的光线(平均透射率)越低。使用该测定方法，而且将以由1/2波长板的慢轴与入射至光学层合体的P偏光的偏光轴所构成的角度θ成为50°、45°、40°、35°、30°的方式在实施例1所制成的光学层合体，设置作为测定试样40，且在P偏光的入射角为0°、30°、50°、56°、65°的条件下，测定在各入射角的光学层合体的平均透射率。将结果示于表2。
<偏光轴变换性能的评价>
表2所示的平均透射率为在400nm至700nm的可见光区域的平均透射率，如所述平均透射率越低，能够判断偏光轴变换性能越优异。另外，入射至光学层合体的P偏光的入射角为45°以上且65°以下的范围时，能够将在光学层合体表面的反射率抑制成为理论上2％以下。因此，得知由1/2波长板的慢轴、与以50°、56°及65°的入射角入射至光学层合体后的P偏光的偏光轴所构成的角度θ为35°及40°、即35°以上且44°以下的范围时，1/2波长板显示优异的偏光轴变换性能的同时，也能够抑制在光学层合体表面的P偏光较高的反射。
表2 1/2波长板的偏向轴变换性能的评价结果
<较高的偏光轴变换性能的计算>
从下述式(2)及(3)，求取P偏光光学层合体的入射角为0°、30°、50°、56°、65°时的1/2波长板的慢轴与以所述角度入射的P偏光的偏光轴所构成的角度θ。其结果，对P偏光的入射角为0°、30°、50°、56°、65°，θ的值各自为45°、43°、41°、40°、39°。另外，空气的折射率设为1.00，1/2波长板的折射率设为1.55。从表2，P偏光的入射角为0°、30°时，平均透射率为最高的θ的值为45°，P偏光的入射角为50°、56°及65°时，θ的值在40°的平均透射率为最高。即，在从下述式(2)及(3)所算出的θ的值附近，1/2波长板的偏光轴变换性能为最高。因此通过以满足下述式(2)及(3)的方式严密地控制角度θ，能够进一步提高1/2波长板的偏光轴变换性能。
tanθ＝cosβ (2)
θ：1/2波长板的慢轴与以任意的入射角α入射至光学层合体的S偏光或P偏光的偏光轴所构成的角度；
α：S偏光或P偏光入射至光学层合体的入射角；
nα：空气的折射率；
nβ：1/2波长板的折射率。
<抬头显示器的制造及显示影像的评价>
采用如图2所示的配置而制造抬头显示器。另外，显示器2各自设置有液晶投影器作为光源20、以及能够射出P偏光的偏光板作为偏光板30。光学层合体4使用实施例1所制造的光学层合体，而以由1/2波长板的慢轴与入射至光学层合体4的P偏光的偏光轴所构成的角度θ成为40°的方式设置光学层合体4。而且，以P偏光对光学层合体4的入射角成为布鲁斯特角(约56°)的方式设置光学层合体4。其次，在暗室内将显示影像从液晶投影器投影至光学层合体4时在显示影像无法观察到双影像。另外，即便配载市售的偏光太阳眼镜(吸收S偏光)而观察显示影像，也能够辨视显示影像的辨视性较高且非常鲜明的显示影像。
[实施例2]
除了设置能够射出S偏光的偏光板作为偏光板30且由1/2波长板的慢轴与入射至光学层合体4的S偏光的偏光轴所构成的角度θ为40°，而且以S偏光对光学层合体4的入射角成为布鲁斯特角(约56°)的方式设置光学层合体4以外，与实施例1同样地制造抬头显示器。在暗室内将显示影像从液晶投影器投影至光学层合体4时在显示影像无法观察到双影像。
[实施例3]
除了以由1/2波长板的慢轴与入射至光学层合体的P偏光的偏光轴所构成的角度θ成为35°的方式设置光学层合体以外，与实施例2同样地制造抬头显示器。在暗室内将显示影像从液晶投影器投影至光学层合体时在显示影像无法观察到双影像。
[比较例1]
除了以由1/2波长板的慢轴与入射至光学层合体4的P偏光的偏光轴所构成的角度θ成为50°的方式设置光学层合体以外，与实施例1同样地进行评价。其结果，将显示影像从液晶投影器投影至光学层合体时，相比于在实施例1能够观察到显示影像，显示影像为较暗且综合辨视性较低。
[实施例4]
<阻挡层形成用紫外线硬化树脂涂布液的制备>
制备具有表3所示的组成的紫外线硬化树脂组合物的涂布液B。
表3涂布液B的组成表
| 材料(种类) | 材料名(厂商) | 配方量(份) |
| 环氧丙烯酸酯 | R115(日本化药公司) | 30 |
| 丙烯酸酯 | PET30(日本化药公司) | 10 |
| 氨基甲酸酯丙烯酸酯 | PET30 I(日本化药公司) | 30 |
| 光聚合引发剂 | Irgacure 907(BASF公司) | 4 |
| 光聚合引发剂 | Irgacure 184(BASF公司) | 1 |
| 溶剂 | 甲基乙基酮 | 25 |
<光学层合体的制造>
除了对依照实施例1所记载的步骤(1)及(2)所制造的1/2波长板，进一步追加以下的步骤(3)及(4)以外，与实施例1同样地制造光学层合体。如此进行而制造具有在相位差层存在的侧形成有阻挡层的1/2波长板的光学层合体。
<1/2波长板的制造>
(3)在实施例1所记载的步骤(1)及(2)后，以干燥后所得到的阻挡层厚度为1.5μm的方式，将阻挡层形成用紫外线硬化树脂组合物的涂布液B，使用绕线棒且在室温涂布在1/2波长板的聚合性液晶层侧。
(4)将所得到的涂膜，在40℃加热1分钟而除去溶剂。其次，使用高压水银灯(HARISON TOSHIBA LIGHTING Corporation制)以120W的输出功率UV照射涂膜5至10秒钟，来制造在相位差层侧具有阻挡层的1/2波长板。
[实施例5]
将聚乙烯基丁缩醛树脂(可乐丽(KURARAY)公司制的Mowital B20H)，以固体成分成为30重量％的方式溶解在甲基乙基酮中，将所得到的溶液，以干燥后的厚度成为100μm的方式使用刮刀式涂布器(comma coater)涂布在实施例2所制造的1/2波长板的阻挡层。其次，使所得到的涂膜在80℃干燥3分钟而将涂布性聚乙烯基丁缩醛树脂的中间膜层合在阻挡层上。在1/2波长板的支撑基板侧的面，配置1片实施例1、2所使用的聚乙烯基丁缩醛树脂制的中间膜，其次，通过使用层合机进行压合得到中间层合体。使用所得到的中间层合体且使用与实施例1同样的方法制造光学层合体。所得到的光学层合体的相位差值在546nm为252nm。
[实施例6]
<将3/4波长板及1/4波长板层合而成的1/2波长板的制造>
(1)将实施例1所使用的涂布液A，使用绕线棒于室温以干燥后成为3/4波长板及1/4波长板的方式各自调整厚度且涂布在PET膜的摩擦处理面上。
(2)将所得到的各自涂布膜，在50℃加热2分钟而除去溶剂，其次使用高压水银灯(HARISON TOSHIBA LIGHTING Corporation制)以120W的输出功率照射UV5至10秒钟，而各自制造在PET膜上具有由聚合性液晶层所构成的相位差层的薄膜。
(3)其次，将所述薄膜形成在PET膜上的相位差层之间，使用丙烯酸系粘合剂以3/4波长板的慢轴与1/4波长板的慢轴在80°交叉的方式层合，而制造具有3/4波长板与1/4波长板各自的慢轴在80°交叉的方式层合而成的相位差层的1/2波长板。
<光学层合体的制造>
(4)将所述步骤(3)所制造的1/2波长板，只有将一边的PET膜剥离且通过与实施例4同样的操作而将阻挡层形成在相位差层的一面。
(5)进一步，将另一面的PET膜剥离且使用与实施例2同样的操作，也将阻挡层形成在相位差层的另一面，而在将3/4波长板及1/4波长板层合而成的相位差层的两面形成阻挡层。
(6)使用在所述步骤(5)所得到的相位差层的两面形成有阻挡层的1/2波长板，通过与实施例1同样的操作来制造中间膜层合体，进而制造光学层合体。
将依照所述步骤(2)所制造的3/4波长板及1/4波长板的PET膜各自剥离，使用实施例1所使用的自动双折射计而测定各相位差层的相位差值。其结果，在3/4波长板所具有的相位差层在546nm的相位差值为410nm，另外，在1/4波长板所具有的相位差层在546nm的相位差值为137nm。
<抬头显示器的制造及显示影像的评价>
通过与实施例1同样的操作而制造图2所示的抬头显示器。另外，显示器2各自设置有液晶投影器作为光源20、以及能够射出S偏光的偏光板作为偏光板30。光学层合体4为使用所述步骤(6)所制造的光学层合体，而且以构作成所层合的相位差层的3/4波长板的慢轴、与入射至光学层合体4的S偏光的偏光轴所构成的角度θ成为40°的方式设置光学层合体4。另外，以S偏光光学层合体4的入射角成为布鲁斯特角(约56°)的方式设置光学层合体4。其次，在暗室内，将显示影像从液晶投影器往光学层合体4投影时，显示影像显示任何颜色也无法观察到双影像且能够辨视非常鲜明的显示影像。
[实施例7]
除了将3/4波长板及1/4波长板以各自的慢轴在70°交叉的方式层合以外，进行与实施例6同样的操作，依次制造具有将3/4波长板与1/4波长板以各自的慢轴在70°交叉的方式层合而成的相位差层的1/2波长板、中间膜层合体、以及光学层合体。
除了以与S偏光的偏光轴所构成的角度θ成为35°、S偏光的入射角成为布鲁斯特角(约56°)的方式且由光学层合体3/4波长板的慢轴、入射至光学层合体的S偏光的偏光轴所构成的角度θ成为35°的方式设置光学层合体以外，与实施例6同样地制造抬头显示器。将所得到的抬头显示器与实施例6同样地将显示影像投影时，显示影像无论显示任何颜色均无法观察到双影像且能够辨视鲜明的显示影像。
[实施例8]
<具备将3/4波长板及1/4波长板层合而成的支撑基板的1/2波长板的制造>
(1)使用经单轴延伸的PET膜作为支撑基板兼阻挡层，采用与实施例6同样的操作，各自制造对PET膜的慢轴方向配向在40°倾斜的方向而成的3/4波长板、以及对PET膜的慢轴方向配向在40°倾斜的方向而成的1/4波长板。
(2)其次，将所述PET膜以各自PET膜的慢轴方向成为平行的方式且形成在各PET膜上的3/4波长板的相位差层与1/4波长板的相位差层互相相向的方式，使用丙烯酸系粘合剂层合，来制造具有3/4波长板与1/4波长板以各自PET膜的慢轴成为平行的方式层合而成的相位差层的1/2波长板。
<光学层合体的制造>
(3)不将依照所述步骤(2)所制造的1/2波长板的PET膜剥离，而依照与实施例6同样的操作制造中间膜层合体、以及光学层合体。
<抬头显示器的制造及显示影像的评价>
依照与实施例1同样的操作，制造图2所示的抬头显示器。另外，显示器2各自设置以液晶投影器作为光源20、以及能够将S偏光射出的偏光板作为偏光板30。光学层合体4为使用所述步骤(3)所制造的光学层合体，且以由构成所层合的相位差层的3/4波长板的慢轴、与入射至光学层合体4的S偏光的偏光轴所构成的角度θ成为40°的方式设置光学层合体4。同时，单轴延伸PET膜的慢轴对入射的S偏光成为90°。另外，以S偏光对光学层合体4的入射角成为布鲁斯特角(约56°)的方式设置光学层合体4。其次，在暗室内将显示影像从液晶投影器往光学层合体4投影时，显示影像显示无论任何颜色均无法观察到双影像且能够辨视非常鲜明的显示影像。
[比较例2]
除了不在1/2波长板上形成阻挡层以外，使用与实施例4同样的方法制造光学层合体。所得到的光学层合体的相位差值在546nm为252nm。
<1/2波长板的耐热性评价>
使用自动双折射计(王子计量公司制“KOBRA-21ADH”)测定实施例4、5及比较例2所得到的光学层合体在546nm的初期相位差值。另外，将所述光学层合体在100℃的高温环境下放置500小时且测定放置前后的相位差值的变化率。结果如表4显示。另外，相位差值的变化率依照以下所求取的值。
表4
表4：耐热性评价结果
从表4得知，相比于比较例2所制造的不具有阻挡层的光学层合体，实施例4至5所制造的具有阻挡层的光学层合体，在高温环境下也能够大幅度地抑制相位差值产生变化。
依照本发明，能够提供一种能够鲜明地辨视显示影像且显示优异的偏光轴变换性能的抬头显示器系统。特别是入射P偏光时，即便观察者配戴着偏光太阳眼镜的情况，也能够鲜明地辨视显示影像。本发明的抬头显示器系统，能够适合使用于各种汽车的前面玻璃、侧面玻璃、后面玻璃、车顶玻璃，此外，也能够期待适合使用于铁道车辆、船舶、飞机的窗户、进而在建材用及产业用窗材等所有领域的应用。
另外，通过1/2波长板具有阻挡层而能够提供一种具有优异的耐热性且在高温环境下的1/2波长板的相位差值的变化较少，而且稳定地维持光学性能的抬头显示器系统。
附图标记说明
1 观察者；
2 显示器；
3 反射镜；
4 光学层合体；
5 光路；
6 虚像；
7 基材；
8 1/2波长板；
9 中间膜；
10、10’ 中间层合体；
11 1/2波长板；
12 相位差层；
13 支撑基板；
14 阻挡层；
15 P偏光的偏光轴；
16 S偏光的偏光轴；
17 1/2波长板的慢轴；
18 与光学层合体表面垂直的轴；
19 布鲁斯特角附近的入射角；
20 光源；
30 偏光板；
40 测定试样；
50 吸收S偏光的偏光板；
60 入射角。
Claims (11)
1.一种抬头显示器系统，具备：
至少具有一个基材及1/2波长板的光学层合体；以及
使呈现显示影像的显示光成为S偏光或P偏光而射出的显示器；
其中，从与垂直于所述光学层合体的表面的轴呈45°以上且65°以下倾斜的位置入射的所述S偏光或所述P偏光的偏光轴，与所述1/2波长板的慢轴所构成的角度为35°以上且44°以下，
所述1/2波长板的慢轴与以任意入射角入射至所述光学层合体的S偏光或P偏光的偏光轴所构成的角度θ的范围在下述式(2)及(3)所算出的值的角度±7°的范围，
tanθ＝cosβ (2)
θ：1/2波长板的慢轴与以任意的入射角α入射至光学层合体的S偏光或P偏光的偏光轴所构成的角度；
α：S偏光或P偏光入射至光学层合体的入射角；
nα：空气的折射率；
nβ：1/2波长板的折射率；
所述1/2波长板在具有使偏光轴变换的作用的相位差层所存在的侧具有阻挡层。
2.根据权利要求1所述的抬头显示器系统，其中，所述1/2波长板的慢轴与以任意入射角入射至所述光学层合体的S偏光或P偏光的偏光轴所构成的角度θ满足下述式(2)及(3)，
tanθ＝cosβ (2)
θ：1/2波长板的慢轴与以任意的入射角α入射至光学层合体的S偏光或P偏光的偏光轴所构成的角度；
α：S偏光或P偏光入射至光学层合体的入射角；
nα：空气的折射率；
nβ：1/2波长板的折射率。
3.根据权利要求1或2所述的抬头显示器系统，其中，所述1/2波长板具有将3/4波长板及1/4波长板以各自的慢轴为交叉的方式层合而成的相位差层。
4.根据权利要求1所述的抬头显示器系统，其中，所述阻挡层为将紫外线硬化树脂组合物、热硬化树脂组合物或将所述组合物的混合物硬化而成的硬化膜。
5.根据权利要求4所述的抬头显示器系统，其中，所述紫外线硬化树脂组合物含有一种以上的选自由多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、多官能环氧(甲基)丙烯酸酯、多官能聚酯(甲基)丙烯酸酯及多官能三(丙烯酰氧基乙基)异三聚氰酸酯所组成的组中的紫外线硬化树脂。
6.根据权利要求1或2所述的抬头显示器系统，其中，
从所述显示器射出的显示光线为P偏光，
将所述P偏光对所述光学层合体的布鲁斯特角设为α时，入射至所述光学层合体的所述P偏光的入射角在α-10°以上且α+10°以下的范围。
7.根据权利要求1或2所述的抬头显示器系统，其中，所述光学层合体具有所述1/2波长板被2片中间膜夹持而成的中间层合体，且所述中间层合体被2片所述基材夹持。
8.根据权利要求7所述的抬头显示器系统，其中，所述2片中间膜中，至少一个中间膜为预先被直接层合在所述基材的膜。
9.根据权利要求1或2所述的抬头显示器系统，其中，所述基材为玻璃。
10.根据权利要求1或2所述的抬头显示器系统，其中，所述1/2波长板含有聚合性液晶层。
11.根据权利要求10所述的抬头显示器系统，其中，所述聚合性液晶层设置在经配向处理的支撑基板上。
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