CN112005140B - 部分旋光件,以及使用该部分旋光件的部分旋光膜、中间膜层叠体、功能性玻璃及平视显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明的部分旋光件(7)具备至少一层的液晶层,该液晶层包含:显现旋光性的第一区域(8)、及对于法线方向不显现旋光性的第二区域(9);第一区域(8)及第二区域(9)存在于相同的液晶层内。
Description
技术领域
本发明关于例如适合利用于平视显示器(Head-Up Display(HUD))的部分旋光件、以及使用该部分旋光件的部分旋光膜、中间膜层叠体、功能性玻璃及平视显示器。
背景技术
对汽车、航空器等的驾驶人员显示信息的方法为使用导航系统、平视显示器(以下也称为“HUD”)等。HUD为将从液晶显示体(以下称为“LCD”)等图像显示装置所投射的图像投影至例如汽车的前玻璃等的系统。
从图像显示装置射出的显示光被反射镜反射,并再被前玻璃反射之后抵达观察人员。观察人员虽看到投影于前玻璃的显示图像,但显示图像形成为虚像而看起来位于较前玻璃更远处的位置。该方法在驾驶人员注视前玻璃的前方的状态下可以几乎不移动视线而取得各种信息,故相比于不得不移动视线的熟知导航器更为安全。
前玻璃通常形成为层合玻璃。映现于前玻璃的投影图像分别被车内的观察人员侧的玻璃及车外侧的玻璃反射而显示,故会产生2个被反射的投影图像所重叠的双重影像。如此的现象被称为鬼影现象,使观察人员的图像视认性明显降低。对于该问题,至今为止已检讨了各种对策。
于专利文献1揭示一种技术,该技术为通过使用楔形中间膜,使观察人员侧的玻璃的反射像及车外侧的玻璃的反射像一致,而抑制双重影像产生的技术。另外,于专利文献2及专利文献3揭示一种技术,该技术为在层合玻璃内配置包含1/2波长膜或扭转向列型液晶的旋光件,通过使投影图像成为S偏光而以布鲁斯特角(Brewster's angle)入射,使在车外侧的玻璃的反射消失,仅观察人员侧的玻璃投影图像而抑制双重影像发生的技术。另外,专利文献4揭示一种在层合玻璃内配置光控制膜,该光控制膜组合有1/4波长板及包含胆固醇液晶的光反射层,于该光控制膜使成为P偏光的投影图像以布鲁斯特角(Brewster'sangle)入射,而抑制双重影像产生的技术。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利第2815693号公报
[专利文献2]日本特开平2-141720号公报
[专利文献3]日本专利第2958418号公报
[专利文献4]日本专利第5973109号公报。
发明内容
[发明欲解决的课题]
为了降低来自路面等的反射光所造成的眩目,有时会使用太阳眼镜。一般而言,在路面的反射光有成为偏光的性质,因此对于这些反射光,使用偏光太阳眼镜为有效。另一方面,例如就专利文献2、3所揭示的技术而言,虽抑制双重影像的产生,但成为S偏光的来自路面的反射光从前玻璃进入车内时被转换成P偏光。偏光太阳眼镜以吸收经路面反射的S偏光的方式配置偏光件,故于白天驾驶时即便使用偏光太阳眼镜,也无法获得遮光效果。因此,当使用专利文献2、3所揭示的技术时,包含1/2波长板或扭转向列型液晶的旋光件必须不是配置在在前玻璃全面,而是仅配置在图像投影区域。然而,在实际的前玻璃中,若仅在图像投影区域配置这些旋光件,则可以肉眼轻易地视认配置旋光件的区域的边界线,因此会有外观上较为逊色的问题。
本发明的目的在于提供一种部分旋光件、及使用该部分旋光件的部分旋光膜、中间膜层叠体、功能性玻璃及平视显示器,该部分旋光件抑制图像显示区域的双重影像的产生,且可实现难以分辨图像显示区域与其它区域的边界线的美观度良好的前玻璃。
[用以解决课题的手段]
本发明人为了解决上述课题而致力研究的结果,新发现通过使显现旋光性的区域与对于法线方向不显现旋光性的区域构成为无接缝一体化的相同层,则可抑制图像显示区域的双重影像的产生,同时减轻图像显示区域与不显示图像区域的边界线的视认性,而大幅地改善前玻璃的美观度,遂完成本发明。
也就是说,本发明为关于[1]至[9]。
[1]一种部分旋光件,具备至少一层的液晶层,该液晶层包含:显现旋光性的第一区域、及对于法线方向不显现旋光性的第二区域;
前述第一区域及前述第二区域存在于相同的前述液晶层内。
[2]如[1]项所述的部分旋光件,其中,前述液晶层为由含有聚合性液晶单体或液晶聚合物的液晶层形成用组合物所形成的液晶定向层。
[3]如[1]或[2]项所述的部分旋光件,其中,前述第一区域为1/2波长板或扭转向列型液晶层。
[4]如[1]至[3]项中任一项所述的部分旋光件,其中,前述第一区域对入射光的偏光面赋予0.8π以上1.2π以下的相位差。
[5]一种部分旋光膜,该旋光膜具备:
塑胶膜;及
形成于前述塑胶膜上的[1]至[4]项中任一项所述的部分旋光件。
[6]一种中间膜层叠体,该中间膜层叠体具备:
[1]至[4]项中任一项所述的部分旋光件或[5]项所述的部分旋光膜;及
配置于前述部分旋光件或前述部分旋光膜的单面或两面的中间膜。
[7]一种功能性玻璃,该功能性玻璃具备:
[1]至[4]项中任一项所述的部分旋光件、[5]项所述的部分旋光膜、或[6]项所述的中间膜层叠体;及
设于前述部分旋光件、前述部分旋光膜或前述中间膜层叠体的两面的2片玻璃板。
[8]一种平视显示器,具备:[1]至[4]项中任一项所述的部分旋光件、[5]项所述的部分旋光膜、[6]项所述的中间膜层叠体或[7]项所述的功能性玻璃。
[9]一种[1]至[4]项中任一项所述的部分旋光件的制造方法,该制造方法为将显现旋光性的液晶层的部分区域改变成于法线方向不显现旋光性的程度的定向状态或等向性状态,据此将显现旋光性的第一区域及在法线方向不显现旋光性的第二区域形成于相同的液晶层内。
[发明的效果]
本发明提供一种部分旋光件、以及使用该部分旋光件的部分旋光膜、中间膜层叠体、功能性玻璃及平视显示器,该部分旋光件可防止图像显示区域的双重影像的产生,且可实现难以分辨图像显示区域与其它区域的边界线的美观度良好的前玻璃。另外,由于本发明的部分旋光件在显现旋光性的区域(图像显示区域)以外为不显现旋光性,故可维持通过偏光太阳眼镜而将从外部入射至部分旋光件的光的眩目予以减轻的效果。
附图说明
图1表示本发明的一实施方式的部分旋光件的示意图。
图2表示本发明的一实施方式的部分旋光膜的示意图。
图3表示本发明的一实施方式的中间膜层叠体的示意图。
图4表示本发明的一实施方式的功能性玻璃的示意图。
图5表示本发明的一实施方式的HUD的示意图。
具体实施方式
以下,参照图面说明有关本发明的实施方式。另外,下述的实施方式只是例示本发明的数个代表性实施方式,在本发明的范围中可加入各种变更。而且,后述的(甲基)丙烯酰基表示丙烯酰基或甲基丙烯酰基,意指于分子中互相独立存在,(甲基)丙烯酸酯意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
[部分旋光件]
如图1所示,本发明的一实施方式的部分旋光件7具备至少一层的液晶层,该液晶层包含:显现旋光性的第一区域8、及对于法线方向不显现旋光性的第二区域9。部分旋光件7可为包含显现旋光性的第一区域8及不显现旋光性的第二区域9的液晶层本身。在此,所谓“部分旋光件”意指具有部分地显示旋光性的区域的旋光件。而且,所谓“法线方向”意指相对于部分旋光件的表面为垂直方向。
显现旋光性的第一区域8及对于法线方向为不显现旋光性的第二区域9,存在于相同的液晶层内。因此,第一区域8及第二区域9构成无接缝的1个元件。因而,难以用肉眼的一般观察而判别第一区域8与第二区域9的边界线10,外观特性会提高。
液晶层较优选为由含有聚合性液晶单体或液晶聚合物的液晶层形成用组合物所形成的液晶定向层。液晶层形成用组合物含有聚合性液晶单体或液晶聚合物,也可更含有任意的光聚合引发剂及助剂等。而且,液晶层形成用组合物可更含有对液晶分子赋予扭转的手性剂。另一方面,就液晶层的材料而言,由于即便使用一般使用于1/2波长板的材料的聚碳酸酯、及使用于单轴延伸膜的材料的环烯烃聚合物的高分子膜,依然无法在相同的液晶层内制作出显现旋光性的区域及不显现旋光性的区域,故这些材料无法采用作为构成部分旋光件7的材料。
通过部分旋光件7具备液晶层,相当于图像显示区域的第一区域8以作为1/2波长板发挥作用的方式,使存在于第一区域8的液晶分子定向,另一方面,使存在于相当于图像显示区域以外的区域的第二区域9的液晶分子成为实质上不显现旋光性程度的定向状态或等向性状态,使各区域的液晶分子可通过聚合等而硬化/固定化。另外,可使聚合性液晶单体分子内具有手性、或于液晶层形成用组合物中添加有手性剂时,可获得含有扭转向列型液晶的区域。因此,通过使存在第一区域的液晶分子呈扭转定向,并使存在第二区域的液晶分子成为不显现旋光性的程度的定向状态或等向性状态而使其固定化,可以将显现旋光性的第一区域8及不显现旋光性的第二区域9予以区分。
当在显现旋光性的第一区域8为液晶分子进行定向时,第一区域8较优选为1/2波长板或扭转向列型液晶层。此时,显现旋光性的第一区域8在入射光的偏光面具有能够赋予较优选为0.8π以上1.2π以下、更优选为π(=λ/2)的相位差的性质,且具有将S偏光转换成P偏光,或将P偏光转换成S偏光的功能。第一区域8作为1/2波长板而发挥功能时,相位差较优选为0.8/2以上1.2/2以下,更优选为0.9/2以上1.1/2以下。第一区域8为扭转向列型液晶层时,旋光角较优选为160°以上200°以下,更优选为170°以上190°以下,再更优选为175°以上185°以下。
对于法线方向不显现旋光性的第二区域9,为液晶分子对于法线方向不显现旋光性的程度的定向状态或等向性状态,且为透明。在此,所谓“显现旋光性”意指相位差值至少相对于作为对象的光的波长为超过50nm,所谓“不显现旋光性”意指相位差值为0nm以上50nm以下,较优选为0nm以上30nm以下,更优选为0nm以上20nm以下,再更优选为光学上为等向性(也就是说,相位差值为0nm)。第二区域9较优选为不限于法线方向无旋光性,而是在全部方向无旋光性。
显现旋光性的第一区域8与对于法线方向不显现旋光性的第二区域9的边界线10难以用通过肉眼的一般观察来进行判别,其结果为不损及作为前玻璃的美观度。如此的边界线10的视认性的减轻,与以往技术的仅于图像显示区域另行配置旋光件的情形不同,是通过第一区域8与第二区域9在相同的液晶层内,而且仅以液晶分子的定向相异来形成各区域而达成。
部分旋光件7可为2层以上的液晶层的层叠体。例如,部分旋光件7为2层的液晶层的层叠体时,2个液晶层之中的一个液晶层具有“对入射光的偏光面赋予3π/2(=3λ/4)的相位差的区域(也就是作为3/4波长板发挥功能的区域)”,来作为显现旋光性的区域的液晶层(以下,也称为“第一液晶层”),另一个液晶层则以具有“对入射光的偏光面赋予π/2(=λ/4)的相位差的区域、作为1/4波长板发挥功能的区域”来作为显现旋光性的区域的液晶层(以下,也称为“第二液晶层”)为较优选。或者,可为以对于入射光的偏光轴赋予π的相位差的第一液晶层的迟相轴成为22.5°的方式配置,另一液晶层以对于入射光的偏光面赋予π的相位差的第二液晶层的迟相轴成为67.5°的方式所层叠的构成。第一液晶层中的显现旋光性的区域、及第二液晶层中的显现旋光性的区域,以具有同样的波长依赖性为较优选。在此,“同样的波长依赖性”意指波长400nm的相位差值相对于波长550nm的相位差值的比近乎为1,相位差值的比为以0.9以上1.1以下为较优选,以0.95以上1.05以下为更优选,以0.97以上1.03以下为再更优选。第一液晶层中的作为3/4波长板发挥功能的区域及第二液晶层中的作为1/4波长板发挥功能的区域的各别迟相轴所成的角度,以相对于光的入射角方向成为正交的方式配置第一液晶层及第二液晶层为较优选。该角度如后述,可依照光的入射角而调整。通过使用如此的第一液晶层及第二液晶层的层叠体作为部分旋光件7,可改善投影图像的质量,并进一步抑制双重影像的产生。
部分旋光件可通过将显现旋光性的液晶层的一部分的区域,改变成对于法线方向不显现旋光性的程度的定向状态或等向性状态,使显现旋光性的第一区域及在法线方向不显现旋光性的第二区域形成于相同的液晶层内而制造。
制造部分旋光件的方法的具体的顺序例如进行下述步骤:(1)在支撑基板上以具有所希望的旋光性的方式获得液晶分子经定向的液晶层的步骤;(2)将在(1)所得的支撑基板上的液晶层的一部分的区域进行加热,形成相当于不显现旋光性的第二区域的被加热区域的步骤;及(3)在被加热区域经加热的状态下,使存在于液晶层的液晶分子的定向固定化的步骤。
(1)就在支撑基板上以具有所希望的旋光性的方式获得液晶分子定向的液晶层的步骤而言,是在支撑基板上以厚度尽可能地成为均匀的方式涂布液晶层形成用组合物,再进行加热而除去液晶层形成用组合物中的溶剂,据此使形成于支撑基板上的涂膜中所含的液晶分子定向。加热的温度及时间可依照液晶的种类而适当调整。液晶层形成用组合物对支撑基板上的涂布量可以在涂膜硬化后部分旋光件的第一区域具有所希望的旋光性的方式适当调整。
(2)在将在(1)所得的支撑基板上的液晶层的一部分的区域进行加热,而形成相当于不显现旋光性的第二区域的被加热区域的步骤中,是将欲形成不显现旋光性的第二区域的区域以加热板等进行加热。加热较优选为进行至液晶相转移成等向性的温度为止,但由于相转移的温度会因液晶的种类而相异,故为依照液晶的种类而调整加热温度。加热的时间可依照液晶的流动性而适当调整。此时,为了防止作为旋光件而发挥功能的第一区域的液晶定向改变,被加热区域以外的区域较优选为保持为温度不上升。
(3)在被加热区域经加热的状态下,使存在于液晶层的液晶分子的定向固定化的步骤,是保持在仅加热相当于第二区域的被加热区域的状态下,对支撑基板上的液晶层整体以高压水银灯等照射紫外线,使液晶层内所含的液晶分子的定向固定化。据此,可获得形成有部分地具有旋光性的区域的液晶层。通过从如此方式所得的液晶层剥离使用作为支撑基板的透明塑胶膜,可获得聚合性液晶的硬化膜的部分旋光件。
部分旋光件为具备2层以上的液晶层的层叠体时,可预先决定将各液晶层叠合的位置,并依照上述的(1)至(3)的顺序制作各液晶层后,通过叠合各液晶层而制造部分旋光件。各液晶层的叠合较优选为以使各液晶层的显现旋光性的区域的位置重叠的方式进行,以使显现旋光性的区域的位置一致。
[部分旋光膜]
部分旋光膜具备作为支撑基板的塑胶膜、及形成于塑胶膜上的部分旋光件,可不从如上述所制作的液晶层剥离支撑基板,而维持原本状态来制作。在图2表示本发明的一实施方式的部分旋光膜17。部分旋光件7设于塑胶膜16上。作为支撑基板的塑胶膜16例如:三乙酰基纤维素(TAC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜等塑胶膜,较优选为经预先施予摩擦(rubbing)或延伸等定向处理的塑胶膜。部分旋光膜17较优选为具备塑胶膜,该塑胶膜为支撑基板的塑胶膜16的相位差值为尽可能地小,且在与显现旋光性的第一区域的定向方向为相同的方向经单轴延伸的塑胶膜。另外,将部分旋光膜17使用于HUD时,为了维持显示图像的视认性,支撑基板的塑胶膜16较优选为在可见光区域为透明,具体而言,较优选为波长380以上780nm以下的可见光穿透率为50%以上,更优选为以70%以上,再更优选为85%以上。
(液晶层形成用组合物)
液晶层形成用组合物为含有聚合性液晶单体或液晶聚合物、光聚合引发剂、溶剂及任意的各种助剂。如此的液晶层形成用组合物可通过将聚合性液晶单体或液晶聚合物等液晶成分溶解于溶剂中,并于所得的溶液中添加光聚合引发剂及任意的助剂而制作。液晶层形成用组合物可更含有手性剂。另外,通过使聚合性液晶单体分子内具有手性或是添加手性剂,可将涂膜中所含的液晶转换成扭转向列型液晶。于液晶层形成用组合物中,也可进一步添加能够与聚合性向列型液晶单体反应的不具有液晶性的聚合性化合物。液晶层形成用组合物所含的溶剂若是可将使用的液晶单体、手性剂等溶解即无特别限定,但以环戊酮为较优选。
聚合性液晶单体于分子内具有聚合性基,并在既定的温度范围或浓度范围显示液晶性的化合物。聚合性基可举出例如:(甲基)丙烯酰基、乙烯基、查耳酮(chalcone)基、桂皮酰基及环氧基等。另外,为了显示液晶性,较优选为于分子内具有液晶原(mesogen)基,液晶原基例如为:联苯基、联三苯基、(聚)苯甲酸苯酯基、(聚)醚基、苯亚甲基苯胺基或苊并喹噁啉基等的杆状、板状、或三伸苯基、酞菁基或氮冠基等的圆盘状的取代基,也就是说,意指具有感应液晶相行为的能力的基。具有杆状或板状基的液晶化合物在该技术领域中已知作为棒状液晶(calamitic liquid crystal)。如此的聚合性液晶单体,具体而言可举出:日本特开2003-315556号公报、日本特开2004-29824号公报及日本专利第5463666号公报记载的聚合性液晶、Paliocolor系列(BASF公司制)、RMM系列(Merck公司制)等聚合性向列型液晶单体。另外,液晶聚合物较优选为聚酯系及聚醚系的液晶聚合物。聚合性液晶单体及液晶聚合物可为1种单独,或混合多种而使用。
手性剂是可使上述聚合性液晶单体朝右旋或左旋扭而转定向,较优选为与聚合性液晶单体同样地具有聚合性基的化合物。如此的手性剂可举出例如:Paliocolor LC756(BASF公司制)、日本特开2002-179668号公报记载的化合物等。的例如相对于聚合性液晶单体及液晶聚合物100质量份,手性剂对液晶层形成用组合物的添加量较优选为0.1质量份以上15质量份以下,依照手性剂的HTP值,可以获得所希望的节距的方式进行适当调整。
另外,也可添加能够与聚合性液晶单体及液晶聚合物反应,且不具有液晶性的聚合性化合物。如此的化合物可举出例如紫外线硬化型树脂等。紫外线硬化型树脂可举出例如: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、二(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、参(丙烯酰氧基乙基)三聚异氰酸酯、参(甲基丙烯酰氧基乙基)三聚异氰酸酯、甘油三缩水甘油基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、己内酯改质参(丙烯酰氧基乙基)三聚异氰酸酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚与(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-缩水甘油基醚与(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-缩水甘油基醚与(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-缩水甘油基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、二乙二醇-二-缩水甘油基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、双(丙烯酰氧基乙基)羟基乙基三聚异氰酸酯、双(甲基丙烯酰氧基乙基)羟基乙基三聚异氰酸酯、双酚A-二-缩水甘油基醚与(甲基)丙烯酸的反应生成物、(甲基)丙烯酸四氢呋喃甲酯、己内酯改质(甲基)丙烯酸四氢呋喃甲酯、(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、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、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-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氰基乙酯、丁基缩水甘油基醚与(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,这些可单独或混合多种而使用。这些不具有液晶性的紫外线硬化型树脂必须以液晶层形成用组合物不会丧失液晶性的程度添加,相对于聚合性液晶单体100质量份,较优选为0.1质量份以上20质量份以下,更优选为1.0质量份以上10质量份以下的添加量。
聚合性液晶单体、其它聚合性化合物为紫外线硬化型时,为了通过紫外线使包含这些的组合物硬化而添加光聚合引发剂。光聚合引发剂可举出例如:2-甲基-1-[4-(甲基硫)苯基]-2-吗啉基丙烷-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)、二乙氧基乙酰苯、2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(BASF公司制Irgacure-651)等乙酰苯系化合物;苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚等苯偶姻系化合物;苯甲酰基苯甲酸、苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮(日本化药公司制Kayacure-MBP)等二苯甲酮系化合物;以及硫杂蒽酮、2-氯硫杂蒽酮(日本化药公司制Kayacure-CTX)、2-甲基硫杂蒽酮、2,4-二甲基硫杂蒽酮(Kayacure-RTX)、异丙基硫杂蒽酮、2,4-二氯硫杂蒽酮(日本化药公司制Kayacure-CTX)、2,4-二乙基硫杂蒽酮(日本化药公司制Kayacure-DETX)、2,4-二异丙基硫杂蒽酮(日本化药公司制Kayacure-DITX)等硫杂蒽酮系化合物等。较优选可举出例如:Irgacure TPO、IrgacureTPO-L、Irgacure OXE01、Irgacure OXE02、Irgacure 1300、Irgacure 184、Irgacure 369、Irgacure 379、Irgacure 819、Irgacure 127、Irgacure 907及Irgacure 1173(任一例皆为BASF公司制);特优选为Irgacure TPO、Irgacure TPO-L、Irgacure OXE01、IrgacureOXE02、Irgacure 1300、Irgacure 369及Irgacure 907。这些光聚合引发剂可1种单独、或以任意的比例混合多种而使用。
使用二苯甲酮系化合物或硫杂蒽酮系化合物作为光聚合引发剂时,为了促进光聚合反应,也可并用助剂。如此的助剂可举出例如:三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺、正丁基胺、N-甲基二乙醇胺、甲基丙烯酸二乙基胺基乙酯、米其勒酮(Michler's ketone)、4,4’-二乙基胺基丙酰苯、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸(正丁氧基)乙酯及4-二甲基胺基苯甲酸异戊酯等胺系化合物。
光聚合引发剂及助剂的添加量较优选为在不对液晶层形成用组合物的液晶性造成影响的范围使用,相对于该组合物中的以紫外线进行硬化的化合物100质量份,较优选为0.5质量份以上10质量份以下,更优选为2质量份以上8质量份以下。另外,相对于光聚合引发剂,助剂的添加量较优选为以质量基准计为0.5倍以上、2倍以下。
(阻断层)
部分旋光件7也可依需要而设置阻断层。阻断层为设于部分旋光件7的单面或两面的层,是通过使由树脂组合物所形成的涂膜干燥或硬化所得的硬化膜。在具备塑胶膜的部分旋光膜设有阻断层时,较优选为在于具有塑胶膜的部分旋光膜的面为相反侧的面设有阻断层。部分旋光件7是在与车载用中间膜相接的状态下且设置在高温环境下(例如汽车的前玻璃的使用环境下等)时,会因此有显现旋光性的第一区域8的相位差值降低的情形。认为这是因为车载用中间膜所含的塑化剂等的影响所造成。阻断层以设置于部分旋光件7与车载用中间膜之间为宜。通过使用阻断层,可防止车载用中间膜等会成为劣化原因的层与部分旋光件7直接接触,其结果是可抑制部分旋光件7的相位差值的降低。
阻断层形成用的树脂组合物含有例如:选自由聚乙烯醇树脂、聚酯树脂、聚胺甲酸乙酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂及丙烯酸树脂所组成群组中的1种或2种以上的树脂,可通过涂布/干燥该树脂组合物而形成阻断层。另外,阻断层形成用的树脂组合物为例如紫外线硬化型树脂组合物、热硬化型树脂组合物或这些的混合物时,可涂布该树脂组合物并使其硬化而获得阻断层。从透明性、涂布性及生产成本等的观点来看,阻断层形成用的树脂组合物较优选为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,并含有任意的其它成分。紫外线硬化型树脂较优选为于分子中至少具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的树脂,可举出例如:多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯、多官能(甲基)丙烯酸环氧酯、多官能聚酯丙烯酸酯等。这些可单独使用或混合2种以上而使用。通过使用这些紫外线硬化型树脂,可防止因塑化剂的入侵所造成的部分旋光件7的相位差值的降低。
紫外线硬化型树脂之中,较优选为在树脂组合物中含有分子中具有至少3个以上的(甲基)丙烯酰基的树脂10质量%以上90%质量以下,更优选为含有30质量%以上70%质量以下。通过使用如此的树脂,可更为提高防止因塑化剂的入侵所造成的部分旋光件7的相位差值的降低的效果。
具有3个以上的(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯可举出例如: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、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、二(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)三(甲基)丙烯酸酯等羟甲基类;参丙烯酰氧基乙基三聚异氰酸酯、参烯丙基三聚异氰酸酯等三聚异氰酸酯类。
具有2个的(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯可举出例如:二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(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)、双酚A的EO加成物的二(甲基)丙烯酸酯等。
多官能聚酯丙烯酸酯可举出例如:1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、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、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)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、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯等。
多官能胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯可举出例如:与乙二醇、1,4-丁二醇、聚四亚甲基二醇、新戊二醇、聚己内酯多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇等多元醇类;六亚甲基二异氰酸酯、脂环式聚异氰酸酯、甲伸苯基二异氰酸酯、伸苯二甲基二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯等有机聚异氰酸酯类;及(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-羟基乙基酯的ε-己内酯加成物、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等含有羟基的乙烯性不饱和化合物类的反应物等。
多官能(甲基)丙烯酸环氧酯可举出例如聚缩水甘油基化合物(双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚酚醛清漆型环氧树脂、参酚甲烷型环氧树脂、聚乙二醇二缩水甘油基醚、甘油聚缩水甘油基醚、三羟甲基丙烷聚缩水甘油基醚等)与(甲基)丙烯酸的反应物的(甲基)丙烯酸环氧酯类。
光聚合引发剂可举出例如:苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻丙基醚、苯偶姻异丁基醚等苯偶姻类;乙酰苯、2,2-二乙氧基-2-苯基乙酰苯、1,1-二氯乙酰苯、2-羟基-2-甲基-苯基丙烷-1-酮、二乙氧基乙酰苯、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-〔4-(甲基硫)苯基〕-2-吗啉基丙烷-1-酮等乙酰苯类;2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氯蒽醌、2-戊基蒽醌等蒽醌类;2,4-二乙基硫杂蒽酮、2-异丙基硫杂蒽酮、2-氯硫杂蒽酮等硫杂蒽酮类;乙酰苯二甲基缩酮、苯甲基二甲基缩酮等缩酮类;二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基硫醚、4,4’-双甲基胺基二苯甲酮等二苯甲酮类;2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦等氧化膦类等。这些可单独或混合2种以上而使用。
光聚合引发剂较优选为于阻断层形成用树脂组合物的固体成分中含有0.01质量%以上10质量%以下,更优选为含有1质量%以上7质量%以下。
于阻断层形成用的树脂组合物中可更含有溶剂。如此的溶剂只要可将使用的树脂及光聚合活性剂等溶解,即无特别限定,可举出例如:甲乙酮、甲基异丁酮、异丙醇、环戊酮、水等,较优选为甲乙酮、环戊酮、水。另外,这些溶剂可以任意的比例添加,也可仅加入1种类,也可以并用多种溶剂。这些溶剂在干燥步骤被干燥除去。
阻断层形成用树脂组合物也可更含有硬化促进剂。硬化促进剂可举出例如:三乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、2-甲基胺基乙基苯甲酸酯、二甲基胺基乙酰苯、对-二甲基胺基苯甲酸异胺酯、EPA等胺类;2-巯基苯并噻唑等氢予体。这些硬化促进剂的使用量较优选为在阻断层形成用树脂组合物的固体成分中为0质量%以上5质量%以下。
另外,于阻断层形成用树脂组合物中也可依需要而添加流平剂、消泡剂、紫外线吸收剂、光稳定化剂、抗氧化剂、聚合抑制剂、交联剂等,以赋予各目的的功能性。流平剂可举出:氟系化合物、聚硅氧系化合物及丙烯酸系化合物等。紫外线吸收剂可举出:苯并三唑系化合物、二苯甲酮系化合物及三嗪系化合物等。光稳定化剂可举出:受阻胺系化合物及苯甲酸酯系化合物等。抗氧化剂可举出酚系化合物等。聚合抑制剂可举出:对甲氧基苯酚(methoquinone)、甲基氢醌及氢醌等。交联剂可举出前述聚异氰酸酯类及三聚氰胺化合物等。这些各成分的添加量可依照应赋予的功能而适当决定。
阻断层的厚度较优选为0.1μm以上50μm以下,更优选为1μm以上20μm以下。阻断层可通过下述方式获得:以干燥后的膜厚成为上述的较优选范围的方式将阻断层形成用树脂组合物涂布于部分旋光件的面上,并于干燥后,通过紫外线照射或加热以使其硬化而形成硬化膜。阻断层形成用树脂组合物的涂布方法例如可使用杆涂布器涂布等公知的方法。
阻断层形成用树脂组合物为紫外线硬化型时,是为了硬化而照射紫外线,但也可使用电子射线等。通过紫外线而使其硬化时,光源可使用具有氙灯、高压水银灯、金属卤素灯、LED等的紫外线照射装置,并依需要而调整光量、光源的配置等。使用高压水银灯时,相对于具有80至120W/cm2的能量的灯1盏,较优选为以输送速度5至60m/分钟使其硬化。另一方面,通过电子射线使其硬化时,较优选为使用具有100至500eV的能量的电子射线加速装置,在该情况下也可不使用光聚合引发剂。
[中间膜层叠体]
中间膜层叠体具备部分旋光件或部分旋光膜及中间膜,该中间膜配置于部分旋光件或部分旋光膜的单面或两面。中间膜层叠体是将部分旋光件或部分旋光膜以1片的中间膜于单侧层迭(laminate)、或通过2片的中间膜而于两侧层迭而得。图3表示本发明的一实施方式的中间膜层叠体12。中间膜层叠体12是将部分旋光件7以2片的中间膜11层迭。中间膜11可使用一般所使用的车载用中间膜。中间膜11例如:聚乙烯基丁醛系树脂(PVB)、聚乙烯醇树脂(PVA)或乙烯-乙酸乙烯酯共聚合系树脂(EVA)。如此的中间膜广泛地使用作为层合玻璃用中间膜。
中间膜可适当地添加调配紫外线吸收剂、抗氧化剂、抗静电剂、热稳定剂、着色剂、接着调整剂等,尤其,分散有吸收红外线的微粒子的中间膜就制作高性能的隔热层合玻璃而言是重要的。吸收红外线的微粒子是使用Sn、Ti、Zn、Fe、Al、Co、Ce、Cs、In、Ni、Ag、Cu、Pt、Mn、Ta、W、V、Mo的金属、氧化物、氮化物或掺杂有Sb或F的各单一物、或是含有这些之中的至少2种以上的复合物等具有导电性的材料的超微粒子。将隔热层合玻璃使用作为要求透明性的建筑用窗、前玻璃等汽车用窗时,特优选为使用在可见光线区域为透明的掺杂锡的氧化铟(ITO)、掺杂锑的氧化锡(ATO)、掺杂氟的氧化锡。分散于中间膜的吸收红外线的微粒子的粒径以0.2μm以下为较优选。若微粒子的粒径为0.2μm以下,则可抑制在可见光线区域的光的散射并吸收红外线,而可不产生雾度,确保电波穿透性及透明性,并将接着性、透明性、耐久性等物性维持为与未添加的中间膜同等,而且可以通常的层合玻璃制造生产线的作业来进行层合玻璃化处理。另外,中间膜可为其一部分经着色的结构,或者,也可为以2片的中间膜夹持着具有隔音功能的层的结构。
将中间膜、及部分旋光件或部分旋光膜层迭的方法并无特别限制,但可举出例如:使用捏合辊,通过将中间膜、部分旋光件或部分旋光膜同时压接而进行层迭的方法。于层迭的际可加热捏合辊的情形下,也可一边加热一边进行压接。加热温度及压接的压力可设为通常的范围。另外,中间膜与部分旋光件或部分旋光膜的密合性为差时,也可预先对中间膜以电晕处理、等离子体处理等进行表面处理后再进行层迭。
[功能性玻璃]
功能性玻璃具备:部分旋光件或部分旋光膜或中间膜层叠体、及2片玻璃板,该2片玻璃板设于部分旋光件或部分旋光膜或中间膜层叠体的两面。如图4所示,有关本发明的一实施方式的功能性玻璃14是以2片的玻璃板13夹持中间膜层叠体12。功能性玻璃14可通过对中间膜层叠体12的两面以高温/高压压接2片玻璃板而获得。玻璃板若具有即使将功能性玻璃利用作为建筑用窗、汽车用的层合玻璃时也通过玻璃而充分视认景色的透明性,即无特别限定。另外,若为对于显示光的反射不造成影响的范围,则玻璃板的厚度、形状等也无特别限定,可依照用途而适当设计。在使用功能性玻璃作为汽车用前玻璃时,较优选为以功能性玻璃的可见光穿透率成为70%以上的方式来调整反射率。也可使用透明且无光学异向性的塑胶板取代玻璃板。
就制作功能性玻璃的具体的方法的例而言,首先,准备2片玻璃板。使用作为汽车的前玻璃用的层合玻璃时,以使用采浮式法(float method)制作的钠钙玻璃(soda-limeglass)为较优选。玻璃可为透明或经着色为绿色的玻璃的的任一者,并无特别限制。这些玻璃板的厚度通常使用约为2mmt的玻璃板,但依照近年的玻璃轻量化的要求,也可使用较这些玻璃板略薄的厚度的玻璃板。将玻璃板切出既定的形状,并对玻璃端缘施予倒角并洗涤。当黑色的框状、点状的印刷为必须时,将该黑色的框状、点状印刷于玻璃板。在如前玻璃般必须作为曲面形状时,将玻璃板加热至650℃以上,之后,以模具进行压挤、以本身重量造成弯曲等而整形成2片成为相同的面形状,并冷却玻璃。此时,若冷却速度太快,则在玻璃板产生应力分布而成为强化玻璃,故进行徐缓冷却。将如此所制作的玻璃板中的1片水平放置,并于其上重叠中间膜层叠体,再放置另一玻璃板。或者,也可为于玻璃板之上依次重叠中间膜、部分旋光件或部分旋光膜、中间膜,最后放置另一玻璃板的方法。然后,以切刀切断或除去从玻璃的端缘露出的部分旋光件或部分旋光膜、中间膜。之后,将存在于层叠为三明治状的玻璃板、中间膜、部分旋光件或部分旋光膜之间的空气脱气,同时加热至温度80℃至100℃,进行预备接着。将空气进行脱气的方法有两种:将玻璃板/中间膜/部分旋光件或部分旋光膜/中间膜/玻璃板的层叠物以耐热橡胶等形成的橡胶袋体包起而进行的袋体法;及仅将玻璃的端部以橡胶圈环覆起并进行密封的圈环法,而可使用任一种方法。预备接着结束后,将从橡胶袋体取出的玻璃板/中间膜/部分旋光件或部分旋光膜/中间膜/玻璃板的层叠物、或已卸下橡胶圈环的层叠物置入高压釜,在10至15kg/cm2的高压下加热至120℃至150℃,以此条件加热/加压处理20分钟至40分钟。处理后,冷却至50℃以下之后除压,将具有玻璃板/中间膜/部分旋光件或部分旋光膜/中间膜/玻璃板的构成的功能性玻璃从高压釜取出。
功能性玻璃可使用作为普通汽车、小型汽车、轻型汽车、大型特殊汽车及小型特殊汽车的前玻璃、侧玻璃、后玻璃以及车顶玻璃。另外,功能性玻璃也可使用作为铁道车辆、船舶、飞机的窗户、以及建筑用及产业用的窗材。功能性玻璃也可以在表面经层叠或贴合具有UV屏蔽功能、调光功能的构件的形态使用。
[平视显示器]
平视显示器具备部分旋光件、部分旋光膜、中间膜层叠体、或功能性玻璃。平视显示器较优选为更具备作为光源的射出呈示显示图像的显示光的图像显示装置。平视显示器较优选为来自图像显示装置的显示光以S偏光的偏光状态且以适当的角度入射于功能性玻璃的方式构成。
图5表示有关本发明的一实施方式的平视显示器20的示意图。平视显示器20具备:图像显示装置2,射出呈示显示图像的显示光;反射镜3,将从图像显示装置2射出的显示光进行反射;偏光板15,将从图像显示装置射出的显示光转换成S偏光;及功能性玻璃4,入射从图像显示装置2所射出的显示光。将从图像显示装置2射出的显示光以反射镜3反射,使该经反射的显示光穿透偏光板15而作为S偏光,入射于功能性玻璃4。据此,S偏光经由光路径5抵达观察人员1,而可视认显示图像的虚像6。另外,就表示于图5的平视显示器20而言,从图像显示装置2射出的显示光是经由反射镜3而入射于功能性玻璃4,但也可不经由反射镜3而从图像显示装置2入射于功能性玻璃4,另外,从图像显示装置2射出的显示光若为S偏光,则也可不经由偏光板15而将来自图像显示装置2的显示光直接入射于功能性玻璃4。
(功能性玻璃)
功能性玻璃4可使用上述的功能性玻璃。在功能性玻璃4中的部分旋光件的第一区域作为1/2波长板而发挥功能时,功能性玻璃4较优选为依照入射的S偏光的入射角,而以与部分旋光件7的显现旋光性的第一区域的迟相轴所构成的角θ成为以下的范围的方式来配置。
S偏光对功能性玻璃4的入射角为45°时,部分旋光件的第一区域的迟相轴与入射的S偏光的偏光轴所构成的角θ的范围较优选为35°以上44°以下,更优选为37°以上44°以下,再更优选为40°以上44°以下,特优选为41°以上43°以下。S偏光的入射角为50°时,θ的范围较优选为35°以上44°以下,更优选为38°以上44°以下,再更优选为39°以上43°以下,特优选为40°以上42°以下。另外,S偏光的入射角为56°或60°时,θ的范围较优选为35°以上44°以下,更优选为37°以上43°以下,再更优选为38°以上42°以下,特优选为39°以上41°以下。另外,S偏光的入射角为65°时,θ的范围较优选为35°以上44°以下,更优选为36°以上42°以下,再更优选为37°以上41°以下,特优选为38°以上40°以下。当使用折射率1.48的玻璃作为功能性玻璃4的玻璃板,并于玻璃板以布鲁斯特角(约56°)入射S偏光时,θ的范围较优选为35°以上44°以下,更优选为37°以上43°以下,再更优选为38°以上42°以下,特优选为39°以上41°以下。
为了进一步改善投影图像的质量、双重影像的产生,较优选为使用部分旋光件,该部分旋光件层叠有具有作为3/4波长板发挥功能的区域的第一液晶层、及具有作为1/4波长板发挥功能的区域的第二液晶层,其中,使用作用第一液晶层的作为3/4波长板发挥功能的区域、与第二液晶层的作为1/4波长板发挥功能的区域具有同样的波长依赖性。在该情况下,特优选为使用部分方位旋转子,该部分方位旋转子为当从光源的入射角方向观看具有同样的波长分散性的作为3/4波长板发挥功能的区域、及作为1/4波长板发挥功能的区域时,以各别的迟相轴成为正交的方式使第一液晶层及第二液晶层交叉而层叠。通过使用如此的部分旋光件,以白色光源进行全色彩显示时,可以良好精度进行偏光轴变换,而使各波长的S偏光变换成P偏光,或使各波长的P偏光变换成S偏光,故可提高投影图像的质量,更为抑制双重影像的产生。
较优选为依照来自光源对玻璃板的入射角度,将作为3/4波长板发挥功能的区域的迟相轴及作为1/4波长板发挥功能的区域的迟相轴、与入射的S偏光的光轴所构成的角θ以如下方式调整。
S偏光的入射角为90°(来自正面的入射)时,以使3/4波长板的区域与1/4波长板的区域的各别迟相轴正交为较优选。另一方面,例如当S偏光的入射角为45°的情形下,3/4波长板的区域或1/4波长板的区域中的一区域的迟相轴与进行入射的S偏光的偏光轴所构成的角θ的范围较优选为35°以上44°以下,更优选为37°以上44°以下,再更优选为40°以上44°以下,特优选为41°以上43°以下。此时,3/4波长板的区域或1/4波长板的区域中的另一区域的迟相轴,相对于经调整θ的范围的3/4波长板的区域或1/4波长板的区域的迟相轴,较优选为以成为-44°以上-35°以下的方式交叉(以下,也称为“交叉角的范围”),更优选为-44°以上-37°以下,再更优选为-44°以上-40°以下,特优选为-43°以上-41°以下。也就是说,例如当3/4波长板的区域的迟相轴与S偏光的光轴所构成的角θ的范围为40°以上44°以下时,意指1/4波长板的区域的迟相轴与3/4波长板的区域的迟相轴以成为-44°以上-40°以下的方式交叉。S偏光的入射角为50°时,有关3/4波长板的区域的迟相轴与1/4波长板的区域的迟相轴的关系,较优选为θ的范围为35°以上44°以下,交叉角的范围为-44°以上-35°以下,更优选为θ的范围为38°以上44°以下,交叉角的范围为-44°以上-38°以下,再更优选为θ的范围为39°以上43°以下,交叉角的范围为-43°以上-39°以下,特优选为θ的范围为40°以上42°以下,交叉角的范围为-42°以上-40°以下。另外,S偏光的入射角为56°或60°时,就3/4波长板的区域的迟相轴与1/4波长板的区域的迟相轴的关系而言,较优选为θ的范围为35°以上44°以下,交叉角的范围为-44°以上-35°以下,更优选为θ的范围为37°以上43°以下,交叉角的范围为-43°以上-37°以下,再更优选为θ的范围为38°以上42°以下,交叉角的范围为-42°以上-38°以下,特优选为θ的范围为39°以上41°以下,交叉角的范围为-41°以上-39°以下。另外,S偏光的入射角为65°时,就3/4波长板的区域的迟相轴与1/4波长板的区域的迟相轴的关系而言,较优选为θ的范围为35°以上44°以下,交叉角的范围为-44°以上-35°以下,更优选为θ的范围为36°以上42°以下,交叉角的范围为-42°以上-36°以下,再更优选为θ的范围为37°以上41°以下,交叉角的范围为-41°以上-37°以下,特优选为θ的范围为38°以上40°以下,交叉角的范围为-40°以上-38°以下。
以布鲁斯特角(约56°)使S偏光入射于功能性玻璃时,较优选为θ的范围为35°以上44°以下,交叉角的范围为-44°以上-35°以下;更优选为θ的范围为37°以上43°以下,交叉角的范围为-43°以上-37°以下;再更优选为θ的范围为38°以上42°以下,交叉角的范围为-42°以上-38°以下;特优选为θ的范围为39°以上41°以下,交叉角的范围为-41°以上-39°以下。
以成为如以上的角度的方式而层叠有第一液晶层与第二液晶层的部分旋光件,从光的入射角观看呈3/4波长板的区域的迟相轴与1/4波长板的区域的迟相轴成为大致正交的状态,第一区域实质上成为1/2波长板。于此,“大致正交的状态”较优选为从正交(90°)至±5°的范围。另外,部分旋光件的第1的区域的迟相轴可视为3/4波长板的区域的迟相轴方向。
(图像显示装置)
图像显示装置2最终抵达功能性玻璃4为止,只要可射出所其望的S偏光即无特别限定,但可举出例如:如液晶投影机的液晶显示装置(LCD)、有机EL显示器(OLED)等。图像显示装置2为液晶显示装置时,射出光通常成为直线偏光,故可直接使用。另一方面,图像显示装置2为有机EL显示器时,可通过在射出口的附近配置偏光板而使射出光成为直线偏光。另外,将平视显示器使用于汽车时,液晶显示装置、有机EL显示器也可例如在如仪表板的光射出口处配置偏光板、1/2波长板等光学构件,而以能够从图像显示装置2射出S偏光的方式进行调整。另外,使用于图像显示装置2的光源也无特别限定,可使用激光光源、LED光源等。
(偏光板)
偏光板15若是具有将从图像显示装置2射出的显示光转换成S偏光的功能,即无特别限定。另外,偏光板15若为从图像显示装置2射出的显示光至功能性玻璃4为止的路径,即可配置于任意的位置,也可配置于图像显示装置2与反射镜3之间。从图像显示装置2射出的显示光为S偏光时,也可不使用偏光板15。
在平视显示器20中,投影光仅投影于作用旋光件发挥功能的第一区域8,而于第一区域8显示无双重影像的图像。另外,对于法线方向为不显现旋光性的第二区域9则不投影图像,而且,第二区域9不具有旋光性,故可维持偏光太阳眼镜所致的对于来自路面的反射光的遮光效果。
[实施例]
以下,通过实施例而详细例示本发明。在实施例中,份意指质量份。
[实施例1]
<部分旋光件的制作>
调制具有表1所示的组成的液晶组合物的涂布液(A)。
【表1】
表1:涂布液(A)的组成表
材料(种类) | 材料名(厂商) | 配方量(份) |
聚合性液晶单体 | LC242(BASF公司) | 24.69 |
光聚合引发剂 | Irgacure TPO(BASF公司) | 1.23 |
溶剂 | 环戊酮 | 74.07 |
使用所调制的涂布液(A),依以下的顺序制作部分旋光膜。支撑基板是以日本特开2002-90743号公报的实施例1记载的方法将经摩擦处理的TAC膜(厚度80μm)以摩擦角度相对于边成为40度的方式切出成10cm见方。
(1)使用线棒,以干燥后所得的涂膜的厚度成为2μm的方式,在室温将涂布液(A)涂布于TAC膜的摩擦处理面上。
(2)将所得的涂膜在50℃加热2分钟而除去溶剂,同时成为液晶相。
(3)然后,使用加热板,将膜的外周部加热至140℃,该外周部是从膜的四边的端部算起至约2cm的位置为止处。
(4)将膜的外周部以经加热至140℃的状态从上部使高压水银灯(哈利盛东芝照明(Harison Toshiba Lighting)公司制)以120W的输出进行UV照射5至10秒钟,固定液晶相,而于TAC膜上形成部分作为1/2波长板发挥功能的液晶层的部分旋光件,制作部分旋光膜。
<阻断层的形成>
调制具有表2所示的组成的阻断层形成用组合物的涂布液(B)。
【表2】
表2:涂布液(B)的组成表
材料(种类) | 材料名(厂商) | 配方量(份) |
多官能丙烯酸环氧酯 | KAYARAD R-115F(日本化药公司) | 30.00 |
3官能丙烯酸酯 | KAYARAD PET-30(日本化药公司) | 10.00 |
多官能胺甲酸乙酯丙烯酸酯 | KAYARAD UX-5000(日本化药公司) | 30.00 |
光聚合引发剂1 | Irgacure 907(BASF公司) | 4.00 |
光聚合引发剂2 | Irgacure 184(BASF公司) | 1.00 |
溶剂 | 甲乙酮 | 25.00 |
(1)在上述制作的液晶层上,在室温下将涂布液(B)以干燥后所得的阻断层的厚度成为1.5μm的方式使用线棒进行涂布。
(2)将所得的涂膜在40℃加热1分钟而除去溶剂,然后,使高压水银灯(哈利盛东芝照明(Harison Toshiba Lighting)公司制)以120W的输出照射UV5至10秒钟,使树脂硬化而制作具有阻断层的部分旋光件。
<中间膜层叠体的制作>
使用2片的含有三乙二醇-二-2-乙基己酸酯作为塑化剂的厚度为0.38mm的透明的聚乙烯基丁醛中间膜。将具有阻断层的部分旋光件配置于2片的聚乙烯基丁醛中间膜之间,然后,以层叠机进行加压压接,据此制作中间膜层叠体。
<功能性玻璃的制作>
于厚度为2mm、10cm见方的透明玻璃板上,重叠上述制作的中间膜层叠体,再重叠另一片的相同的透明玻璃板。继而,通过剃刀将从玻璃板的端缘部露出的中间膜层叠体的多余部分予以切断/除去。将此以橡胶袋体包起,并在加热至90℃的高压釜中脱气10分钟,经预备接着。将此冷却至室温后,从橡胶袋体取出,再次在高压釜中于135℃、12kg/cm2的高压下进行加热/加压30分钟,制作插入有中间膜层叠体的功能性玻璃。
观察所得的功能性玻璃,外观为良好,且无法以目视确认作为旋光件发挥功能的中央部及不作为旋光件发挥功能的外周部的边界线。另一方面,若在配置成正交偏光镜(crossed nicols)的偏光板之间配置功能性玻璃,则可确认到在大致中央部具有约6cm见方的显现相位差的区域。继而,使用自动双折射计(王子计测公司制“KOBRA-21ADH”)测定功能性玻璃的中央部及外周部的相位差值,中央部的相位差值为270nm,相对于此,外周部的相位差值为15nm。
<平视显示器的制作及显示图像的评估>
以如图5所示的配置制作平视显示器。图像显示装置2是使用市面贩卖的液晶投影机。以从图像显示装置2射出的显示光是作为S偏光朝向功能性玻璃4射出的方式配置偏光板15(SHC-13U、Polatechno公司制)。反射镜3是使用市面贩卖的镜子。将功能性玻璃4以部分旋光件的迟相轴相对于所射出的S偏光成为40°的方式配置。继而,以从图像显示装置2经由偏光板15射出的S偏光的入射角成为玻璃的布鲁斯特角(约56°)的方式来调整功能性玻璃4的位置。
将图像投影于功能性玻璃4的中央部(液晶进行定向的区域内)时,在显示图像并观察不到双重影像,而且,显示图像也无颜色改变而非常明亮且鲜明地被投影。另外,对于穿过功能性玻璃4而入射的来自外部的反射光,穿透外周部区域而来的反射光可通过配戴偏光太阳眼镜进行阻断。
[比较例1]
在上述部分旋光件的制作中,除了在(3)的步骤不加热外周部以外,其余与实施例1同样的顺序制作旋光件(1/2波长板)。将所得的旋光件(1/2波长板)裁切成6cm见方,并通过与实施例1同样的操作,配置于2片中间膜之间而制作中间膜层叠体,然后,制作出于2片玻璃板之间的中央部插入有所得的中间膜层叠体的层合玻璃。
若观察所得的层合玻璃,可容易地以肉眼确认到裁切成6cm见方的旋光件(1/2波长板)的外周的边界线,故可识别配置有旋光件的处,相比于实施例1为外观特性差。
从以上的结果,可知通过使用实施例1的功能性玻璃,可减轻在显现旋光性的中央部及不显现旋光性的外周部的边界线的视认性惡化,并大幅地改善作为前玻璃的美观度。
附图标记说明
1 观察人员
2 图像显示装置
3 反射镜
4 功能性玻璃
5 光路径
6 虚像
7 部分旋光件
8 第一区域
9 第二区域
10 边界线
11 中间膜
12 中间膜层叠体
13 玻璃板
14 功能性玻璃
15 偏光板
16 塑胶膜
17 部分旋光膜
20 平视显示器。
Claims (6)
1.一种平视显示器,具备:功能性玻璃;
前述功能性玻璃具备:用于平视显示器的部分旋光件、及设于前述部分旋光件的两面的2片玻璃板;
前述部分旋光件具备至少一层的液晶层,该液晶层包含:作为显现旋光性的第一区域的中央部、及作为对于法线方向不显现旋光性的第二区域的外周部;
前述第一区域及前述第二区域存在于相同的前述液晶层内;
前述第一区域为图像显示区域,前述第二区域为图像显示区域以外的区域;
前述第一区域为1/2波长板。
2.根据权利要求1所述的平视显示器,其中,前述液晶层为由含有聚合性液晶单体或液晶聚合物的液晶层形成用组合物所形成的液晶定向层。
3.根据权利要求1或2所述的平视显示器,其中,前述第一区域对入射光的偏光面赋予0.8π以上1.2π以下的相位差。
4.一种平视显示器,具备:用于平视显示器的部分旋光膜;
该部分旋光膜具备:
塑胶膜;及
形成于前述塑胶膜上的权利要求1中所述的用于平视显示器的部分旋光件。
5.一种平视显示器,具备:用于平视显示器的中间膜层叠体;
该中间膜层叠体具备:
权利要求1中所述的用于平视显示器的部分旋光件或权利要求4中所述的用于平视显示器的部分旋光膜;及
配置于前述部分旋光件或前述部分旋光膜的单面或两面的中间膜。
6.一种平视显示器的制造方法,
该平视显示器具备:权利要求1中所述的用于平视显示器的部分旋光件;
该制造方法将显现旋光性的液晶层的部分区域改变成于法线方向不显现旋光性的程度的定向状态或等向性状态,据此将显现旋光性的第一区域及在法线方向不显现旋光性的第二区域形成于相同的液晶层内。
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