JP2017227879A - ハーフミラーおよび画像表示機能付きミラー - Google Patents
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Abstract
【課題】加熱および加圧を含む加工を経て得られた樹脂層上に偏光反射板を有する構成のハーフミラーとして、ムラのないミラー反射像を与えるハーフミラー、およびムラのないミラー反射像とともに、明るくムラのない画像を与える画像表示機能付きミラーを提供する。
【解決手段】観察面、成形樹脂層、および偏光反射板をこの順で含み、1つ以上高Re位相差膜を含み、高Re位相差膜の正面位相差の合計は3000nm以上であり、観察面と成形樹脂層との間に少なくとも第1の高Re位相差膜を含むハーフミラー、ならびに、上記ハーフミラーおよび直線偏光を出射して画像を形成する画像表示装置を含み、第1の高Re位相差膜の遅相軸が上記直線偏光の偏光方向と30°〜60°の角度をなしている画像表示機能付きミラー。
【選択図】なし
【解決手段】観察面、成形樹脂層、および偏光反射板をこの順で含み、1つ以上高Re位相差膜を含み、高Re位相差膜の正面位相差の合計は3000nm以上であり、観察面と成形樹脂層との間に少なくとも第1の高Re位相差膜を含むハーフミラー、ならびに、上記ハーフミラーおよび直線偏光を出射して画像を形成する画像表示装置を含み、第1の高Re位相差膜の遅相軸が上記直線偏光の偏光方向と30°〜60°の角度をなしている画像表示機能付きミラー。
【選択図】なし
Description
本発明は、ハーフミラー、およびハーフミラーを含む画像表示機能付きミラーに関する。
車両用のミラーに車載カメラで撮像された画像などの画像の表示も可能とした車両用画像表示機能付きミラーについては、例えば、特許文献1に記載がある。特許文献1で開示される車両用画像表示機能付きミラーでは、車両用ミラーのハウジングの内部に液晶表示装置を設け、車両用ミラーの前面に設けられたハーフミラーを介して画像を表示することにより、ミラーでの画像表示を実現している。
表示機能付きミラーとしては、特許文献2においては、インテリア、化粧用、防犯用、安全用の鏡に適用される情報表示機能付鏡に関する開示があり、ハーフミラーとして偏光反射板を利用することが記載されている。
ミラーの製造方法としては、特許文献3に記載のように、射出成形で得られる樹脂層に反射フィルムを熱圧着する方法が知られている。
ミラーの製造方法としては、特許文献3に記載のように、射出成形で得られる樹脂層に反射フィルムを熱圧着する方法が知られている。
特許文献1に記載の車両用画像表示機能付きミラーにおけるハーフミラーとして、金属蒸着ミラー等を用いると、可視光の透過率が通常30%〜70%程度となり、画像がハーフミラーを有していないものよりも暗くなってしまうという問題が潜在的にある。
一方、特許文献2に記載のような偏光反射板を利用すると光のロスをなくすことができる。そこで、本発明者らは、特許文献3に記載のような射出成形により得られた樹脂層の表面に偏光反射板を設けたハーフミラーを作製した。しかし、得られたハーフミラーのミラー反射像を偏光サングラスを解して観察したところ、明暗ムラが確認された。また、このハーフミラーを用いて作製した画像表示機能付きミラーの画像についても、偏光サングラスを解して観察したところ、明暗ムラまたは色ムラ(虹色など)が確認された。
一方、特許文献2に記載のような偏光反射板を利用すると光のロスをなくすことができる。そこで、本発明者らは、特許文献3に記載のような射出成形により得られた樹脂層の表面に偏光反射板を設けたハーフミラーを作製した。しかし、得られたハーフミラーのミラー反射像を偏光サングラスを解して観察したところ、明暗ムラが確認された。また、このハーフミラーを用いて作製した画像表示機能付きミラーの画像についても、偏光サングラスを解して観察したところ、明暗ムラまたは色ムラ(虹色など)が確認された。
本発明は、加熱および加圧を含む加工を経て得られた樹脂層上に偏光反射板を有する構成のハーフミラーとして、ムラのないミラー反射像を与えるハーフミラーを提供することを課題とする。本発明はさらに、加熱および加圧を含む加工を経て得られた樹脂層上に偏光反射板を有する構成のハーフミラーを含む画像表示機能付きミラーとして、ムラのないミラー反射像とともに、明るく、ムラのない画像を与える画像表示機能付きミラーを提供することを課題とする。
本発明者らは、上記課題の解決のため鋭意検討し、本発明を完成させた。
本発明は以下の[1]〜[19]を提供するものである。
[1]観察面、成形樹脂層、および偏光反射板をこの順で含み、
上記観察面と上記偏光反射板との間に少なくとも1つの高Re位相差膜を含み、上記1つ以上の高Re位相差膜の正面位相差の合計は3000nm以上であり、
上記高Re位相差膜として少なくとも第1の高Re位相差膜を含み、
第1の高Re位相差膜は上記観察面と上記成形樹脂層との間に配置されているハーフミラー。
[2]上記成形樹脂層の正面位相差分布が100nm以上である[1]に記載のハーフミラー。
[3]上記正面位相差の合計が5000nm以上である[1]または[2]に記載のハーフミラー。
本発明は以下の[1]〜[19]を提供するものである。
[1]観察面、成形樹脂層、および偏光反射板をこの順で含み、
上記観察面と上記偏光反射板との間に少なくとも1つの高Re位相差膜を含み、上記1つ以上の高Re位相差膜の正面位相差の合計は3000nm以上であり、
上記高Re位相差膜として少なくとも第1の高Re位相差膜を含み、
第1の高Re位相差膜は上記観察面と上記成形樹脂層との間に配置されているハーフミラー。
[2]上記成形樹脂層の正面位相差分布が100nm以上である[1]に記載のハーフミラー。
[3]上記正面位相差の合計が5000nm以上である[1]または[2]に記載のハーフミラー。
[4]第1の高Re位相差膜が3000nm以上の正面位相差を有する[1]〜[3]のいずれかに記載のハーフミラー。
[5]上記高Re位相差膜として第1の高Re位相差膜のみを含む[4]に記載のハーフミラー。
[6]上記高Re位相差膜として第2の高Re位相差膜を含み、第2の高Re位相差膜は上記成形樹脂層と上記偏光反射板との間に配置されている[1]〜[4]のいずれかに記載のハーフミラー。
[7]第1の高Re位相差膜の遅相軸と第2の高Re位相差膜の遅相軸の方向が同じである[6]に記載のハーフミラー。
[8]第2の高Re位相差膜と上記成形樹脂層との間に接着層または熱可塑性溶着層を含む[6]または[7]に記載のハーフミラー。
[5]上記高Re位相差膜として第1の高Re位相差膜のみを含む[4]に記載のハーフミラー。
[6]上記高Re位相差膜として第2の高Re位相差膜を含み、第2の高Re位相差膜は上記成形樹脂層と上記偏光反射板との間に配置されている[1]〜[4]のいずれかに記載のハーフミラー。
[7]第1の高Re位相差膜の遅相軸と第2の高Re位相差膜の遅相軸の方向が同じである[6]に記載のハーフミラー。
[8]第2の高Re位相差膜と上記成形樹脂層との間に接着層または熱可塑性溶着層を含む[6]または[7]に記載のハーフミラー。
[9]上記成形樹脂層が、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレート、ポリエステル、およびシクロオレフィンポリマーからなる群より選択されるいずれか1つ以上のポリマーを含む[1]〜[8]のいずれかに記載のハーフミラー。
[10]上記偏光反射板が円偏光反射層である[1]〜[9]のいずれかに記載のハーフミラー。
[11]上記円偏光反射層がコレステリック液晶層を含む[10]に記載のハーフミラー。
[12]上記円偏光反射層が3層以上のコレステリック液晶層を含む[11]に記載のハーフミラー。
[13]1/4波長板を含み、
上記ハーフミラーが、上記成形樹脂層、上記円偏光反射層、上記1/4波長板をこの順に含む[10]〜[12]のいずれかに記載のハーフミラー。
[14]上記円偏光反射層と上記1/4波長板とが互いに直接接している[13]に記載のハーフミラー。
[10]上記偏光反射板が円偏光反射層である[1]〜[9]のいずれかに記載のハーフミラー。
[11]上記円偏光反射層がコレステリック液晶層を含む[10]に記載のハーフミラー。
[12]上記円偏光反射層が3層以上のコレステリック液晶層を含む[11]に記載のハーフミラー。
[13]1/4波長板を含み、
上記ハーフミラーが、上記成形樹脂層、上記円偏光反射層、上記1/4波長板をこの順に含む[10]〜[12]のいずれかに記載のハーフミラー。
[14]上記円偏光反射層と上記1/4波長板とが互いに直接接している[13]に記載のハーフミラー。
[15]上記成形樹脂層と上記偏光反射板との間に熱可塑性溶着層または接着層を含む[1]〜[14]のいずれかに記載のハーフミラー。
[16]第1の高Re位相差膜と上記成形樹脂層との間に接着層または熱可塑性溶着層を含む[1]〜[15]のいずれかに記載のハーフミラー。
[17][1]〜[16]のいずれかに記載のハーフミラーおよび画像表示装置を含み、上記観察面、上記成形樹脂層、上記偏光反射板、および上記画像表示装置がこの順で配置されている画像表示機能付きミラー。
[18]上記画像表示装置は直線偏光を出射して画像を形成し、
上記画像表示装置のバックライトは連続的な発光スペクトルを与え、
第1の高Re位相差膜の遅相軸が上記直線偏光の偏光方向と30°〜60°の角度をなしている[17]に記載の画像表示機能付きミラー。
[19]上記画像表示装置が液晶表示装置であり、上記バックライトが白色LEDである[18]に記載の画像表示機能付きミラー。
[16]第1の高Re位相差膜と上記成形樹脂層との間に接着層または熱可塑性溶着層を含む[1]〜[15]のいずれかに記載のハーフミラー。
[17][1]〜[16]のいずれかに記載のハーフミラーおよび画像表示装置を含み、上記観察面、上記成形樹脂層、上記偏光反射板、および上記画像表示装置がこの順で配置されている画像表示機能付きミラー。
[18]上記画像表示装置は直線偏光を出射して画像を形成し、
上記画像表示装置のバックライトは連続的な発光スペクトルを与え、
第1の高Re位相差膜の遅相軸が上記直線偏光の偏光方向と30°〜60°の角度をなしている[17]に記載の画像表示機能付きミラー。
[19]上記画像表示装置が液晶表示装置であり、上記バックライトが白色LEDである[18]に記載の画像表示機能付きミラー。
本発明により、加熱および加圧を含む加工を経て得られた樹脂層上に偏光反射板を有する構成のハーフミラーとして、ムラのないミラー反射像を与えるハーフミラーを提供することができる。また、加熱および加圧を含む加工を経て得られた樹脂層上に偏光反射板を有する構成のハーフミラーを含む画像表示機能付きミラーとして、ムラのないミラー反射像とともに、明るく、ムラのない画像を与える画像表示機能付きミラーを提供することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、例えば、「45°」、「平行」、「垂直」あるいは「直交」等の角度は、特に記載がなければ、厳密な角度との差異が5°未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との差異は、4°未満であることが好ましく、3°未満であることがより好ましい。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」との記載は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味を表す。「(ポリ(メタ)アクリレート」等も同様である。
本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書において、例えば、「45°」、「平行」、「垂直」あるいは「直交」等の角度は、特に記載がなければ、厳密な角度との差異が5°未満の範囲内であることを意味する。厳密な角度との差異は、4°未満であることが好ましく、3°未満であることがより好ましい。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」との記載は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味を表す。「(ポリ(メタ)アクリレート」等も同様である。
本明細書において、円偏光につき「選択的」というときは、右円偏光成分または左円偏光成分のいずれかの光量が、他方の円偏光成分よりも多いことを意味する。具体的には「選択的」というとき、光の円偏光度は、0.3以上であることが好ましく、0.6以上がより好ましく、0.8以上がさらに好ましい。実質的に1.0であることがさらに好ましい。ここで、円偏光度とは、光の右円偏光成分の強度をIR、左円偏光成分の強度をILとしたとき、|IR−IL|/(IR+IL)で表される値である。
本明細書において、円偏光につき「センス」というときは、右円偏光であるか、または左円偏光であるかを意味する。円偏光のセンスは、光が手前に向かって進んでくるように眺めた場合に電場ベクトルの先端が時間の増加に従って時計回りに回る場合が右円偏光であり、反時計回りに回る場合が左円偏光であるとして定義される。
本明細書においては、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向について「センス」との用語を用いることもある。コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向(センス)が右の場合は右円偏光を反射し、左円偏光を透過し、センスが左の場合は左円偏光を反射し、右円偏光を透過する。
本明細書において、正面位相差は、Axometrics社製のAxoScanを用いて測定した値である。測定波長は特に言及のないときは550nmとする。正面位相差はKOBRA 21ADHまたはWR(王子計測機器株式会社製)においてコレステリック液晶層の選択反射の中心波長などの可視光波長域内の波長の光をフィルム法線方向に入射させて測定した値を用いることもできる。測定波長の選択にあたっては、波長選択フィルターをマニュアルで交換するか、または測定値をプログラム等で変換して測定することができる。本明細書において、正面位相差を「Re」ということもある。
本明細書において、「ミラー反射像」というときは、ハーフミラーからの反射に基づいて観測される像を意味する。ミラー反射像は観察面で観測されるものであればよい。本明細書において、「画像」というときは、画像表示装置の画像、または画像表示機能付きミラーにおいて画像表示装置の画像表示部で画像が表示されているときに画像表示機能付きミラーで観察される画像表示装置の画像由来の像を意味する。
<<ハーフミラー>>
本明細書において、ハーフミラーは、鏡として、光を反射する機能を有するとともに、所望の波長の光の少なくとも一部を透過する機能を有するものを意味する。
本発明のハーフミラーは、観察面、成形樹脂層、および偏光反射板をこの順で含み、さらに高Re位相差膜を含む。ハーフミラーは光学機能層、接着層、熱可塑性溶着層などの他の層を含んでいてもよい。
本明細書において、ハーフミラーは、鏡として、光を反射する機能を有するとともに、所望の波長の光の少なくとも一部を透過する機能を有するものを意味する。
本発明のハーフミラーは、観察面、成形樹脂層、および偏光反射板をこの順で含み、さらに高Re位相差膜を含む。ハーフミラーは光学機能層、接着層、熱可塑性溶着層などの他の層を含んでいてもよい。
本発明のハーフミラーは、偏光反射板から見て成形樹脂層側である最外面を観察面としていればよい。なお、本明細書において、観察面は、ミラー反射像を観察する側の面であって、ハーフミラーの反射面を意味する。
ハーフミラーの形状は用途に応じたものであればよく、特に限定されないが、板状またはフィルム状であることが好ましい。ハーフミラーは曲面を有していてもよい。すなわち、ハーフミラーは平坦であってもよく、湾曲していてもよい。特に湾曲した形状は、球面以外に必要な光学性能に応じて多項式非球面やゼルニケ多項式面等の自由曲面で設計することができる。車両用ミラー用途などにおいては、観察面が凸曲面である形状が好ましい。
ハーフミラーの形状は用途に応じたものであればよく、特に限定されないが、板状またはフィルム状であることが好ましい。ハーフミラーは曲面を有していてもよい。すなわち、ハーフミラーは平坦であってもよく、湾曲していてもよい。特に湾曲した形状は、球面以外に必要な光学性能に応じて多項式非球面やゼルニケ多項式面等の自由曲面で設計することができる。車両用ミラー用途などにおいては、観察面が凸曲面である形状が好ましい。
<成形樹脂層(溶融樹脂)>
本明細書において、成形樹脂層は加熱および加圧を含む加工で成形された樹脂層を意味する。成形樹脂層は射出成形で得られたものであることが好ましい。成形樹脂層の製法については後述する。
成形樹脂層の形状は特に限定されないが、板状またはフィルム状であることが好ましい。成形樹脂層は曲面を有していてもよい。すなわち、成形樹脂層は平坦であってもよく、湾曲していてもよい。
本明細書において、成形樹脂層は加熱および加圧を含む加工で成形された樹脂層を意味する。成形樹脂層は射出成形で得られたものであることが好ましい。成形樹脂層の製法については後述する。
成形樹脂層の形状は特に限定されないが、板状またはフィルム状であることが好ましい。成形樹脂層は曲面を有していてもよい。すなわち、成形樹脂層は平坦であってもよく、湾曲していてもよい。
本発明のハーフミラーにおいて、成形樹脂層としては可視光領域で透明であるものが用いられる。ここで、可視光領域で透明とは、可視光領域における光線透過率が、80%以上、好ましくは85%以上であることをいう。透明の尺度として用いられる光線透過率は、JIS A5759に記載された方法で求めた光線透過率とする。すなわち分光光度計にて、波長380nm〜780nmの透過率を測定し、CIE(国際照明委員会)昼光D65の分光分布、CIE 明順応標準比視感度の波長分布および波長間隔から得られる重価係数を乗じて加重平均することによって光線透過率を求める。
成形樹脂層は加熱および加圧を含む加工によって、複屈折性が不均一となりやすい。例えば、成形樹脂層の正面位相差の分布は50nm以上、特に100nm以上となりうる。また、成形樹脂層の正面位相差の分布は最大500nm程度となりうる。ここで、正面位相差の分布は、実施例に示すように、9等分した測定対象の正面位相差を測定し、最大値と最小値との差を算出することにより求める。
成形樹脂層の厚みは、100μm〜10mm程度であればよく、好ましくは200μm〜5.0mmであり、より好ましくは500μm〜4.0mmであり、さらに好ましくは1.0mm〜3.0mmである。
成形樹脂層の形成のための材料としては、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂である場合、成形樹脂層の形成のための材料は、重合性基を有するモノマーを含んでいてもよい。成形樹脂層の形成のための材料としては、熱可塑性樹脂が好ましい。成形樹脂層の形成のための材料は、すなわち、成形樹脂層の製造において、例えば金型に射出される樹脂であることから、一般的に射出成形に使用される樹脂であることが好ましい。成形樹脂層の形成のための材料は成形樹脂層の形成の際、融点以上に加熱された溶融樹脂として用いられる。
熱可塑性樹脂の例としては、ポリカーボネート(PC)、ポリ(メタ)アクリレート、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル、シクロオレフィンポリマー(COP)を挙げることができる。熱硬化性樹脂の例としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂を挙げることができる。
成形樹脂層の形成のための材料としては、これらのうち、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレート、ポリエステル、シクロオレフィンポリマーが好ましく、ポリ(メタ)アクリレートまたはポリカーボネートがより好ましく、ポリカーボネートがさらに好ましい。
市販品の熱可塑性樹脂の例としては、ユーピロンS3000 l(ポリカーボネート、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製)、ノバレックス7022−l(ポリカーボネート、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製)、スミペックス MG5(ポリ(メタ)アクリレート、住友化学株式会社製)、PETG K2012(ポリエチレンテレフタレート、イーストマンケミカル社製)、ゼオネックス E48R(シクロオレフィンポリマー、日本ゼオン株式会社製)、パンライト L−1250Z100(ポリカーボネート、帝人株式会社)、DURBIO T744OIR(ポリカーボネート、三菱化学株式会社製)等を用いることができる。
市販品の熱可塑性樹脂の例としては、ユーピロンS3000 l(ポリカーボネート、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製)、ノバレックス7022−l(ポリカーボネート、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製)、スミペックス MG5(ポリ(メタ)アクリレート、住友化学株式会社製)、PETG K2012(ポリエチレンテレフタレート、イーストマンケミカル社製)、ゼオネックス E48R(シクロオレフィンポリマー、日本ゼオン株式会社製)、パンライト L−1250Z100(ポリカーボネート、帝人株式会社)、DURBIO T744OIR(ポリカーボネート、三菱化学株式会社製)等を用いることができる。
<偏光反射板:直線偏光反射層>
偏光反射板としては、直線偏光反射層および円偏光反射層が挙げられる。
直線偏光反射層としては、例えば(i)多層構造の直線偏光反射板、(ii)複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子、(iii)ワイヤーグリッド偏光子、(iv)偏光プリズム、(v)散乱異方性型偏光板などが挙げられる。
偏光反射板としては、直線偏光反射層および円偏光反射層が挙げられる。
直線偏光反射層としては、例えば(i)多層構造の直線偏光反射板、(ii)複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子、(iii)ワイヤーグリッド偏光子、(iv)偏光プリズム、(v)散乱異方性型偏光板などが挙げられる。
(i)多層構造の直線偏光反射板としては、互いに屈折率の異なる誘電体薄膜を複数層積層してなるものが挙げられる。波長選択反射膜とするためには、高屈折率の誘電体薄膜と低屈折率の誘電体薄膜とを交互に複数層積層することが好ましいが、2種以上に限定されず、それ以上の種類であってもよい。積層数は、2層〜20層が好ましく、2層〜12層がより好ましく、4層〜10層が更に好ましく、6層〜8層が特に好ましい。積層数を20層以下とすることで、多層蒸着を原因とする生産効率性の低下を防止することができる。
誘電体薄膜の積層順については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、隣接する膜の屈折率が高い場合にはそれより低い屈折率の膜を最初に積層する。その逆に、隣接する層の屈折率が低い場合にはそれより高い屈折率の膜を最初に積層する。屈折率の高低の境目の目安は1.8である。なお、屈折率の高低は絶対的なものではなく、高屈折率の材料の中でも、相対的に屈折率の高いものと低いものとが存在してもよく、これらを交互に使用してもよい。
高屈折率の誘電体薄膜の材料としては、例えば、Sb2O3、Sb2S3、Bi2O3、CeO2、CeF3、HfO2、La2O3、Nd2O3、Pr6O11、Sc2O3、SiO、Ta2O5、TiO2、TlCl、Y2O3、ZnSe、ZnS、ZrO2、などが挙げられる。これらの中でも、Bi2O3、CeO2、CeF3、HfO2、SiO、Ta2O5、TiO2、Y2O3、ZnSe、ZnS、ZrO2が好ましく、これらの中でも、SiO、Ta2O5、TiO2、Y2O3、ZnSe、ZnS、ZrO2が特に好ましい。
低屈折率の誘電体薄膜の材料としては、例えば、Al2O3、BiF3、CaF2、LaF3、PbCl2、PbF2、LiF、MgF2、MgO、NdF3、SiO2、Si2O3、NaF、ThO2、ThF4、などが挙げられる。これらの中でも、Al2O3、BiF3、CaF2、MgF2、MgO、SiO2、Si2O3が好ましく、Al2O3、CaF2、MgF2、MgO、SiO2、Si2O3が特に好ましい。
なお、誘電体薄膜の材料においては、原子比についても特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、成膜時に雰囲気ガス濃度を変えることにより、原子比を調整することができる。
なお、誘電体薄膜の材料においては、原子比についても特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、成膜時に雰囲気ガス濃度を変えることにより、原子比を調整することができる。
誘電体薄膜の成膜方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオンプレーティング、イオンビーム等の真空蒸着法、スパッタリング等の物理的気相成長法(PVD法)、化学的気相成長法(CVD法)、などが挙げられる。これらの中でも、真空蒸着法、スパッタリング法が好ましく、スパッタリング法が特に好ましい。
スパッタリング法としては、成膜速度の高いDCスパッタリング法が好ましい。なお、DCスパッタリング法においては、導電性が高い材料を用いることが好ましい。
また、スパッタリング法により多層成膜する方法としては、例えば、(1)1つのチャンバで複数のターゲットから交互又は順番に成膜する1チャンバ法、(2)複数のチャンバで連続的に成膜するマルチチャンバ法とがある。これらの中でも、生産性及び材料コンタミネーションを防ぐ観点から、マルチチャンバ法が特に好ましい。
誘電体薄膜の厚みとしては、光学波長オーダーで、λ/16〜λの厚みが好ましく、λ/8〜3λ/4がより好ましく、λ/6〜3λ/8がより好ましい。
スパッタリング法としては、成膜速度の高いDCスパッタリング法が好ましい。なお、DCスパッタリング法においては、導電性が高い材料を用いることが好ましい。
また、スパッタリング法により多層成膜する方法としては、例えば、(1)1つのチャンバで複数のターゲットから交互又は順番に成膜する1チャンバ法、(2)複数のチャンバで連続的に成膜するマルチチャンバ法とがある。これらの中でも、生産性及び材料コンタミネーションを防ぐ観点から、マルチチャンバ法が特に好ましい。
誘電体薄膜の厚みとしては、光学波長オーダーで、λ/16〜λの厚みが好ましく、λ/8〜3λ/4がより好ましく、λ/6〜3λ/8がより好ましい。
誘電体蒸着層中を伝播する光は、誘電体薄膜毎に光の一部が多重反射し、それらの反射光が干渉して誘電体薄膜の厚みと光に対する膜の屈折率との積で決まる波長の光のみが選択的に透過される。また、誘電体蒸着層の中心透過波長は入射光に対して角度依存性を有しており、入射光を変化させると透過波長を変えることができる。
(ii)複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子としては、例えば特表平9−506837号公報などに記載されたものを用いることができる。具体的には、特定の屈折率関係を得るために選ばれた条件下で加工すると、広く様々な材料を用いて、偏光子を形成できる。一般に、第一の材料の一つが、選ばれた方向において、第二の材料とは異なる屈折率を有することが必要である。この屈折率の違いは、フィルムの形成中、又はフィルムの形成後の延伸、押出成形、或いはコーティングを含む様々な方法で達成できる。更に、2つの材料が同時押出することができるように、類似のレオロジー特性(例えば、溶融粘度)を有することが好ましい。
複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子としては、市販品を用いることができ、市販品としては、例えば、DBEF(登録商標)(3M社製)などが挙げられる。
複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子としては、市販品を用いることができ、市販品としては、例えば、DBEF(登録商標)(3M社製)などが挙げられる。
(iii)ワイヤーグリッド偏光子は、金属細線の複屈折によって、偏光の一方を透過し、他方を反射させる偏光子である。
ワイヤーグリッド偏光子は、金属ワイヤーを周期的に配列したもので、テラヘルツ波帯域で主に偏光子として用いられる。ワイヤーグリッドが偏光子として機能するためには,ワイヤー間隔が入射電磁波の波長よりも十分小さいことが必要となる。
ワイヤーグリッド偏光子では、金属ワイヤーが等間隔に配列されている。金属ワイヤーの長手方向と平行な偏光方向の偏光成分はワイヤーグリッド偏光子において反射され、垂直な偏光方向の偏光成分はワイヤーグリッド偏光子を透過する。
ワイヤーグリッド偏光子は、金属ワイヤーを周期的に配列したもので、テラヘルツ波帯域で主に偏光子として用いられる。ワイヤーグリッドが偏光子として機能するためには,ワイヤー間隔が入射電磁波の波長よりも十分小さいことが必要となる。
ワイヤーグリッド偏光子では、金属ワイヤーが等間隔に配列されている。金属ワイヤーの長手方向と平行な偏光方向の偏光成分はワイヤーグリッド偏光子において反射され、垂直な偏光方向の偏光成分はワイヤーグリッド偏光子を透過する。
ワイヤーグリッド偏光子としては、市販品を用いることができ、市販品としては、例えば、エドモンドオプティクス社製のワイヤーグリッド偏光フィルタ50×50、NT46−636などが挙げられる。
<偏光反射板:円偏光反射層>
円偏光反射層を用いることにより、成形樹脂層側からの入射光を円偏光として反射させることができる。また、ハーフミラーを画像表示機能付きミラーに用いる場合、画像表示装置からの入射光を円偏光として透過させることができる。そのため、円偏光反射層を用いたハーフミラーおよびこのハーフミラーを用いた画像表示機能付きミラーでは、偏光サングラスを介しても、方向に依存せずに、画像およびミラー反射像の観察を行うことができる。
円偏光反射層を用いることにより、成形樹脂層側からの入射光を円偏光として反射させることができる。また、ハーフミラーを画像表示機能付きミラーに用いる場合、画像表示装置からの入射光を円偏光として透過させることができる。そのため、円偏光反射層を用いたハーフミラーおよびこのハーフミラーを用いた画像表示機能付きミラーでは、偏光サングラスを介しても、方向に依存せずに、画像およびミラー反射像の観察を行うことができる。
円偏光反射層の例としては、直線偏光反射板と1/4波長板とを含む積層型円偏光反射層およびコレステリック液晶層を含むコレステリック円偏光反射層が挙げられる。
[直線偏光反射板と1/4波長板とを含む積層型円偏光反射層]
積層型円偏光反射層において、直線偏光反射板と1/4波長板とは直線偏光反射板の偏光反射軸に対し1/4波長板の遅相軸が45°となるように配置されていればよい。また、1/4波長板と直線偏光反射板とは、例えば、接着層により接着されていればよい。
ハーフミラーを画像表示機能付きミラーに用いる場合、積層型円偏光反射層において直線偏光反射板が画像表示装置に近い面となるように配置して使用することで、画像表示装置からの画像表示のための光を効率よく円偏光に変換して、画像表示機能付きミラーの観察面から出射させることができる。画像表示装置からの画像表示のための光が直線偏光であるとき、この直線偏光を透過するように直線偏光反射板の偏光反射軸を調整すればよい。
直線偏光反射板と1/4波長板とを含む円偏光反射層の厚みは好ましくは2.0μm〜300μmの範囲、より好ましくは8.0μm〜200μmの範囲であればよい。
直線偏光反射板としては、上記で直線偏光反射層として説明したものを用いることができる。
1/4波長板としては、後述する1/4波長板を用いることができる。
積層型円偏光反射層において、直線偏光反射板と1/4波長板とは直線偏光反射板の偏光反射軸に対し1/4波長板の遅相軸が45°となるように配置されていればよい。また、1/4波長板と直線偏光反射板とは、例えば、接着層により接着されていればよい。
ハーフミラーを画像表示機能付きミラーに用いる場合、積層型円偏光反射層において直線偏光反射板が画像表示装置に近い面となるように配置して使用することで、画像表示装置からの画像表示のための光を効率よく円偏光に変換して、画像表示機能付きミラーの観察面から出射させることができる。画像表示装置からの画像表示のための光が直線偏光であるとき、この直線偏光を透過するように直線偏光反射板の偏光反射軸を調整すればよい。
直線偏光反射板と1/4波長板とを含む円偏光反射層の厚みは好ましくは2.0μm〜300μmの範囲、より好ましくは8.0μm〜200μmの範囲であればよい。
直線偏光反射板としては、上記で直線偏光反射層として説明したものを用いることができる。
1/4波長板としては、後述する1/4波長板を用いることができる。
[コレステリック円偏光反射層]
コレステリック円偏光反射層はコレステリック液晶層を少なくとも1層含む。コレステリック円偏光反射層に含まれるコレステリック液晶層は可視光領域で選択反射を示すものであればよい。
円偏光反射層は2層以上のコレステリック液晶層を含んでいてもよく、配向層などの他の層を含んでいてもよい。円偏光反射層はコレステリック液晶層のみからなることが好ましい。また、円偏光反射層が複数のコレステリック液晶層を含むときは、それらは隣接するコレステリック液晶層と直接接していることが好ましい。円偏光反射層は、3層、4層など、3層以上のコレステリック液晶層を含んでいることが好ましい。
コレステリック円偏光反射層の厚みは、好ましくは1.0μm〜300μmの範囲、より好ましくは1.5μm〜100μmの範囲、さらに好ましくは2.0μm〜20μmの範囲であればよい。
コレステリック円偏光反射層はコレステリック液晶層を少なくとも1層含む。コレステリック円偏光反射層に含まれるコレステリック液晶層は可視光領域で選択反射を示すものであればよい。
円偏光反射層は2層以上のコレステリック液晶層を含んでいてもよく、配向層などの他の層を含んでいてもよい。円偏光反射層はコレステリック液晶層のみからなることが好ましい。また、円偏光反射層が複数のコレステリック液晶層を含むときは、それらは隣接するコレステリック液晶層と直接接していることが好ましい。円偏光反射層は、3層、4層など、3層以上のコレステリック液晶層を含んでいることが好ましい。
コレステリック円偏光反射層の厚みは、好ましくは1.0μm〜300μmの範囲、より好ましくは1.5μm〜100μmの範囲、さらに好ましくは2.0μm〜20μmの範囲であればよい。
本明細書において、コレステリック液晶層は、コレステリック液晶相を固定した層を意味する。コレステリック液晶層を単に液晶層ということもある。
コレステリック液晶相は、特定の波長域において右円偏光または左円偏光のいずれか一方のセンスの円偏光を選択的に反射させるとともに他方のセンスの円偏光を選択的に透過する円偏光選択反射を示すことが知られている。本明細書において、円偏光選択反射を単に選択反射ということもある。
コレステリック液晶相は、特定の波長域において右円偏光または左円偏光のいずれか一方のセンスの円偏光を選択的に反射させるとともに他方のセンスの円偏光を選択的に透過する円偏光選択反射を示すことが知られている。本明細書において、円偏光選択反射を単に選択反射ということもある。
円偏光選択反射性を示すコレステリック液晶相を固定した層を含むフィルムとして、重合性液晶化合物を含む組成物から形成されたフィルムは従来から数多く知られており、コレステリック液晶層については、それらの従来技術を参照することができる。
コレステリック液晶層は、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向が保持されている層であればよく、典型的には、重合性液晶化合物をコレステリック液晶相の配向状態としたうえで、紫外線照射、加熱等によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して、同時に、また外場や外力によって配向形態に変化を生じさせることない状態に変化した層であればよい。なお、コレステリック液晶層においては、コレステリック液晶相の光学的性質が層中において保持されていれば十分であり、層中の液晶化合物はもはや液晶性を示していなくてもよい。例えば、重合性液晶化合物は、硬化反応により高分子量化して、もはや液晶性を失っていてもよい。
コレステリック液晶層の選択反射の中心波長λは、コレステリック相における螺旋構造のピッチP(=螺旋の周期)に依存し、コレステリック液晶層の平均屈折率nとλ=n×Pの関係に従う。なお、コレステリック液晶層の選択反射中心波長と半値幅は下記のように求めることができる。
分光光度計UV3150(島津製作所)を用いて光反射層の透過スペクトル(コレステリック液晶層の法線方向から測定したもの)を測定すると、選択反射領域に透過率の低下ピークがみられる。この最も大きいピーク高さの1/2の高さの透過率となる2つの波長のうち、短波長側の波長の値をλl(nm)、長波長側の波長の値をλh(nm)とすると、選択反射の中心波長と半値幅は下記式で表すことができる。
選択反射中心波長=(λl+λh)/2
半値幅=(λh−λl)
上記のように求められる、コレステリック液晶層が有する選択反射の中心波長λは、コレステリック液晶層の法線方向から測定した円偏光反射スペクトルの反射ピークの重心位置にある波長と通常一致する。なお、本明細書において、選択反射の中心波長はコレステリック液晶層の法線方向から測定した時の中心波長を意味する。
上記式から分かるように、螺旋構造のピッチを調節することによって、選択反射の中心波長を調整できる。n値とP値を調節して、所望の波長の光に対して右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させるために、中心波長λを調節することができる。
分光光度計UV3150(島津製作所)を用いて光反射層の透過スペクトル(コレステリック液晶層の法線方向から測定したもの)を測定すると、選択反射領域に透過率の低下ピークがみられる。この最も大きいピーク高さの1/2の高さの透過率となる2つの波長のうち、短波長側の波長の値をλl(nm)、長波長側の波長の値をλh(nm)とすると、選択反射の中心波長と半値幅は下記式で表すことができる。
選択反射中心波長=(λl+λh)/2
半値幅=(λh−λl)
上記のように求められる、コレステリック液晶層が有する選択反射の中心波長λは、コレステリック液晶層の法線方向から測定した円偏光反射スペクトルの反射ピークの重心位置にある波長と通常一致する。なお、本明細書において、選択反射の中心波長はコレステリック液晶層の法線方向から測定した時の中心波長を意味する。
上記式から分かるように、螺旋構造のピッチを調節することによって、選択反射の中心波長を調整できる。n値とP値を調節して、所望の波長の光に対して右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させるために、中心波長λを調節することができる。
コレステリック液晶層に対して斜めに光が入射する場合は、選択反射の中心波長は短波長側にシフトする。そのため、画像表示のために必要とされる選択反射の波長に対して、上記のλ=n×Pの式に従って計算されるλが長波長となるようにn×Pを調整することが好ましい。屈折率n2のコレステリック液晶層中でコレステリック液晶層の法線方向(コレステリック液晶層の螺旋軸方向)に対して光線がθ2の角度で通過するときの選択反射の中心波長をλdとするとき、λdは以下の式で表される。
λd=n2×P×cosθ2
λd=n2×P×cosθ2
本発明のハーフミラーを画像表示機能付きミラーに用いる場合、上記を考慮して、円偏光反射層に含まれるコレステリック液晶層の選択反射の中心波長を設計することにより、画像の斜めからの視認性の低下を防止することができる。また、画像の斜めからの視認性を意図的に低下させることもできる。また、上記の選択反射の性質により、本発明のハーフミラーまたは本発明のハーフミラーを含む画像表示機能付きミラーにおいて、斜め方向から見た画像またはミラー反射像に、色味が出てしまうことがある。円偏光反射層に赤外光領域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層を含ませることによって、このような色味を防止することも可能である。この場合の赤外光領域の選択反射の中心波長は具体的には、780〜900nm、好ましくは780〜850nmにあればよい。
赤外光領域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層を設ける場合は、可視光領域に選択反射の中心波長をそれぞれ有するコレステリック液晶層すべてに対し最も外側にあることが好ましく、観察面から最も遠い層にあることがより好ましい。
赤外光領域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層を設ける場合は、可視光領域に選択反射の中心波長をそれぞれ有するコレステリック液晶層すべてに対し最も外側にあることが好ましく、観察面から最も遠い層にあることがより好ましい。
コレステリック液晶相のピッチは重合性液晶化合物とともに用いるキラル剤の種類、またはその添加濃度に依存するため、これらを調整することによって所望のピッチを得ることができる。なお、螺旋のセンスやピッチの測定法については「液晶化学実験入門」日本液晶学会編 シグマ出版2007年出版、46頁、および「液晶便覧」液晶便覧編集委員会 丸善 196頁に記載の方法を用いることができる。
ハーフミラーにおいて、円偏光反射層は、赤色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層と、緑色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層と、青色光の波長域に選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層とを含むことが好ましい。反射層は、例えば、400nm〜500nmに選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層、500nm〜580nmに選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層、および580nm〜700nmに選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層を含むことが好ましい。
また、円偏光反射層が複数のコレステリック液晶層を含むときは、より画像表示装置に近いコレステリック液晶層がより長い選択反射の中心波長を有していることが好ましい。このような構成により、画像における斜め色味を抑えることができる。
特に、1/4波長板を含まないコレステリック円偏光反射層を利用した画像表示機能付きミラーにおいて、各コレステリック液晶層が有する選択反射の中心波長は、画像表示装置の発光のピークの波長と5nm以上異なるようにすることが好ましい。この差異は、10nm以上とすることもより好ましい。選択反射の中心波長と画像表示装置の画像表示のための発光ピークの波長をずらすことにより、画像表示のための光がコレステリック液晶層で反射されず、表示画像を明るくすることができる。画像表示装置の発光のピークの波長は画像表示装置の白表示時の発光スペクトルで確認できる。ピーク波長は上記発光スペクトルの可視光領域におけるピーク波長であればよく、例えば、画像表示装置の上述の赤色光の発光ピーク波長λR、緑色光の発光ピーク波長λG、および青色光の発光ピーク波長λBからなる群から選択されるいずれか1つ以上であればよい。コレステリック液晶層が有する選択反射の中心波長は、画像表示装置の上述の赤色光の発光ピーク波長λR、緑色光の発光ピーク波長λG、および青色光の発光ピーク波長λBのいずれとも5nm以上、好ましくは10nm以上異なっていることが好ましい。円偏光反射層が複数のコレステリック液晶層を含む場合は、すべてのコレステリック液晶層の選択反射の中心波長を、画像表示装置の発光する光のピークの波長と5nm以上、好ましくは10nm以上異なるようにすればよい。例えば、画像表示装置が白表示時の発光スペクトルにおいて赤色光の発光ピーク波長λRと、緑色光の発光ピーク波長λGと、青色光の発光ピーク波長λBとを示すフルカラー表示の表示装置である場合、コレステリック液晶層が有する選択反射の中心波長がいずれも、λR、λG、およびλBのいずれとも5nm以上、好ましくは10nm以上異なるようにすればよい。さらに、円偏光反射層がλ1、λ2、λ3で表される互いに異なる選択反射の中心波長を有する3つのコレステリック液晶層を含む場合は、λB<λ1<λG<λ2<λR<λ3の関係が満たされていることが好ましい。
ハーフミラーを画像表示機能付きミラーに用いる場合、使用するコレステリック液晶層の選択反射の中心波長を、画像表示装置の発光波長域、および円偏光反射層の使用態様に応じて調整することにより光利用効率良く明るい画像を表示することができる。円偏光反射層の使用態様としては、特に円偏光反射層への光の入射角、画像観察方向などが挙げられる。
各コレステリック液晶層としては、螺旋のセンスが右または左のいずれかであるコレステリック液晶層が用いられる。コレステリック液晶層の反射円偏光のセンスは螺旋のセンスに一致する。複数のコレステリック液晶層の螺旋のセンスは全て同じであっても、異なるものが含まれていてもよい。すなわち、右または左のいずれか一方のセンスのコレステリック液晶層を含んでいてもよく、右および左の双方のセンスのコレステリック液晶層を含んでいてもよい。ただし、1/4波長板を含む画像表示機能付きミラーにおいては、複数のコレステリック液晶層の螺旋のセンスは全て同じであることが好ましい。そのときの螺旋のセンスは、各コレステリック液晶層として、画像表示装置から出射して1/4波長板を透過して得られているセンスの円偏光のセンスに応じて決定すればよい。具体的には、画像表示装置から出射して1/4波長板を透過して得られているセンスの円偏光を透過する螺旋のセンスを有するコレステリック液晶層を用いればよい。
選択反射を示す選択反射帯の半値幅Δλ(nm)は、Δλが液晶化合物の複屈折Δnと上記ピッチPに依存し、Δλ=Δn×Pの関係に従う。そのため、選択反射帯の幅の制御は、Δnを調整して行うことができる。Δnの調整は重合性液晶化合物の種類やその混合比率を調整したり、配向固定時の温度を制御したりすることで行うことができる。
選択反射の中心波長が同一の1種のコレステリック液晶層の形成のために、ピッチPが同じで、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層を複数積層してもよい。ピッチPが同じで、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層を積層することによっては、特定の波長で円偏光選択性を高くすることができる。
選択反射の中心波長が同一の1種のコレステリック液晶層の形成のために、ピッチPが同じで、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層を複数積層してもよい。ピッチPが同じで、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層を積層することによっては、特定の波長で円偏光選択性を高くすることができる。
<1/4波長板>
ハーフミラーを画像表示機能付きミラーに用いる場合、コレステリック円偏光反射層を含むハーフミラーは、さらに1/4波長板を含んでいることが好ましい。1/4波長板は画像表示装置とコレステリック円偏光反射層との間となるように配置される。画像表示装置とコレステリック円偏光反射層との間に1/4波長板を含むことによっては、特に、直線偏光により画像表示している画像表示装置からの光を円偏光に変換してコレステリック円偏光反射層に入射させることが可能となる。そのため、円偏光反射層において反射されて画像表示装置側に戻る光を大幅に減らすことができ、明るい画像の表示が可能となる。また、1/4波長板の利用によりコレステリック円偏光反射層において画像表示装置側に反射するセンスの円偏光を生じさせない構成が可能であるため、画像表示装置およびハーフミラーの間の多重反射に基づく画像表示品質の低下が生じにくい。
すなわち、例えば、コレステリック円偏光反射層に含まれるコレステリック液晶層の選択反射の中心波長が、画像表示装置の白表示時の発光スペクトルにおける青色光の発光ピーク波長と略同一(例えば差異が5nm未満)であったとしても、円偏光反射層において画像表示側に反射するセンスの円偏光を生じさせることなく、画像表示装置の出射光を観察面側に透過させることができる。
ハーフミラーを画像表示機能付きミラーに用いる場合、コレステリック円偏光反射層を含むハーフミラーは、さらに1/4波長板を含んでいることが好ましい。1/4波長板は画像表示装置とコレステリック円偏光反射層との間となるように配置される。画像表示装置とコレステリック円偏光反射層との間に1/4波長板を含むことによっては、特に、直線偏光により画像表示している画像表示装置からの光を円偏光に変換してコレステリック円偏光反射層に入射させることが可能となる。そのため、円偏光反射層において反射されて画像表示装置側に戻る光を大幅に減らすことができ、明るい画像の表示が可能となる。また、1/4波長板の利用によりコレステリック円偏光反射層において画像表示装置側に反射するセンスの円偏光を生じさせない構成が可能であるため、画像表示装置およびハーフミラーの間の多重反射に基づく画像表示品質の低下が生じにくい。
すなわち、例えば、コレステリック円偏光反射層に含まれるコレステリック液晶層の選択反射の中心波長が、画像表示装置の白表示時の発光スペクトルにおける青色光の発光ピーク波長と略同一(例えば差異が5nm未満)であったとしても、円偏光反射層において画像表示側に反射するセンスの円偏光を生じさせることなく、画像表示装置の出射光を観察面側に透過させることができる。
コレステリック円偏光反射層と組み合わせて用いられる1/4波長板は画像表示装置に接着した際に、画像が最も明るくなるように、角度調整されていることが好ましい。すなわち、特に直線偏光により画像表示している画像表示装置に対し、上記直線偏光を最もよく透過させるように上記直線偏光の偏光方向(透過軸)と1/4波長板の遅相軸との関係が調整されていることが好ましい。例えば、一層型の1/4波長板の場合、上記透過軸と遅相軸とは45°の角度をなしていることが好ましい。直線偏光により画像表示している画像表示装置から出射した光は1/4波長板を透過後、右または左のいずれかのセンスの円偏光となっている。円偏光反射層は、上記のセンスの円偏光を透過する捩れ方向を有するコレステリック液晶層で構成されていればよい。
1/4波長板は可視光領域において1/4波長板として機能する位相差層であればよい。1/4波長板の例としては、一層型の1/4波長板、1/4波長板と1/2波長板とを積層した広帯域1/4波長板などが挙げられる。
前者の1/4波長板の正面位相差は 画像表示装置の発光波長の1/4の長さであればよい。それゆえに例えば画像表示装置の発光波長が450nm、530nm、640nmの場合は、450nmの波長で112.5nm±10nm、好ましくは、112.5nm±5nm、より好ましくは112.5nm、530nmの波長で132.5nm±10nm、好ましくは、132.5nm±5nm、より好ましくは132.5nm、640nmの波長で160nm±10nm、好ましくは、160nm±5nm、より好ましくは160nmの位相差であるような逆分散性の位相差層が1/4波長板として最も好ましいが、位相差の波長分散性の小さい位相差板や順分散性の位相差板も用いることができる。なお、逆分散性とは長波長になるほど位相差の絶対値が大きくなる性質を意味し、順分散性とは短波長になるほど位相差の絶対値が大きくなる性質を意味する。
前者の1/4波長板の正面位相差は 画像表示装置の発光波長の1/4の長さであればよい。それゆえに例えば画像表示装置の発光波長が450nm、530nm、640nmの場合は、450nmの波長で112.5nm±10nm、好ましくは、112.5nm±5nm、より好ましくは112.5nm、530nmの波長で132.5nm±10nm、好ましくは、132.5nm±5nm、より好ましくは132.5nm、640nmの波長で160nm±10nm、好ましくは、160nm±5nm、より好ましくは160nmの位相差であるような逆分散性の位相差層が1/4波長板として最も好ましいが、位相差の波長分散性の小さい位相差板や順分散性の位相差板も用いることができる。なお、逆分散性とは長波長になるほど位相差の絶対値が大きくなる性質を意味し、順分散性とは短波長になるほど位相差の絶対値が大きくなる性質を意味する。
積層型の1/4波長板は、1/4波長板と1/2波長板とをその遅相軸を60°の角度で貼り合わせ、1/2波長板側を直線偏光の入射側に配置して、且つ1/2波長板の遅相軸を入射直線偏光の偏光面に対して15°、または75°に交差して使用するもので、位相差の逆分散性が良好なため好適に用いることができる。
1/4波長板としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、石英板、延伸されたポリカーボネートフィルム、延伸されたノルボルネン系ポリマーフィルム、炭酸ストロンチウムのような複屈折を示す無機粒子を含有して配向させた透明フィルム、支持体上に無機誘電体を斜め蒸着した薄膜などが挙げられる。
1/4波長板としては、例えば、(1)特開平5−27118号公報、及び特開平5−27119号公報に記載された、レターデーションが大きい複屈折性フィルムと、レターデーションが小さい複屈折性フィルムとを、それらの光軸が直交するように積層させた位相差板、(2)特開平10−68816号公報に記載された、特定波長において1/4波長となっているポリマーフィルムと、それと同一材料からなり同じ波長においてλ/2波長となっているポリマーフィルムとを積層させて、広い波長域で1/4波長が得られる位相差板、(3)特開平10−90521号公報に記載された、二枚のポリマーフィルムを積層することにより広い波長域で1/4波長を達成できる位相差板、(4)国際公開第00/26705号パンフレットに記載された変性ポリカーボネートフィルムを用いた広い波長域で1/4波長を達成できる位相差板、(5)国際公開第00/65384号パンフレットに記載されたセルロースアセテートフィルムを用いた広い波長域で1/4波長を達成できる位相差板、などが挙げられる。
1/4波長板としては、市販品を用いることもでき、市販品としては、例えば、ピュアエース(登録商標)WR(帝人株式会社製ポリカーボネートフィルム)などが挙げられる。
1/4波長板としては、市販品を用いることもでき、市販品としては、例えば、ピュアエース(登録商標)WR(帝人株式会社製ポリカーボネートフィルム)などが挙げられる。
1/4波長板は、重合性液晶化合物、高分子液晶化合物を配列させて固定して形成してもよい。例えば、1/4波長板は、仮支持体、または配向膜表面に液晶組成物を塗布し、そこで液晶組成物中の重合性液晶化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、光架橋や熱架橋によって固定化して、形成することができる。液晶組成物または製法について、詳細は後述する。1/4波長板は、高分子液晶化合物を含む組成物を、仮支持体、支持体、または配向膜表面に液晶組成物を塗布して液晶状態においてネマチック配向に形成後、冷却することによって配向を固定化して得られる層であってもよい。
1/4波長板はコレステリック円偏光反射層と、接着層により接着されていてもよく、直接接していてもよいが、後者が好ましい。
1/4波長板はコレステリック円偏光反射層と、接着層により接着されていてもよく、直接接していてもよいが、後者が好ましい。
<コレステリック液晶層および液晶組成物から形成される1/4波長板の作製方法>
以下、コレステリック液晶層および液晶組成物から形成される1/4波長板の作製材料および作製方法について説明する。
上記1/4波長板の形成に用いる材料としては、重合性液晶化合物を含む液晶組成物などが挙げられる。上記コレステリック液晶層の形成に用いる材料としては、さらにキラル剤(光学活性化合物)とを含む液晶組成物などが挙げられる。必要に応じてさらに界面活性剤や重合開始剤などと混合して溶剤などに溶解した上記液晶組成物を、仮支持体、支持体、配向膜、下層となるコレステリック液晶層、1/4波長板などに塗布し、配向熟成後、液晶組成物の硬化により固定化してコレステリック液晶層または1/4波長板を形成することができる。
以下、コレステリック液晶層および液晶組成物から形成される1/4波長板の作製材料および作製方法について説明する。
上記1/4波長板の形成に用いる材料としては、重合性液晶化合物を含む液晶組成物などが挙げられる。上記コレステリック液晶層の形成に用いる材料としては、さらにキラル剤(光学活性化合物)とを含む液晶組成物などが挙げられる。必要に応じてさらに界面活性剤や重合開始剤などと混合して溶剤などに溶解した上記液晶組成物を、仮支持体、支持体、配向膜、下層となるコレステリック液晶層、1/4波長板などに塗布し、配向熟成後、液晶組成物の硬化により固定化してコレステリック液晶層または1/4波長板を形成することができる。
[重合性液晶化合物]
重合性液晶化合物としては、棒状液晶化合物を用いればよい。
棒状の重合性液晶化合物の例としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。
重合性液晶化合物としては、棒状液晶化合物を用いればよい。
棒状の重合性液晶化合物の例としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。
重合性液晶化合物は、重合性基を液晶化合物に導入することで得られる。重合性基の例には、不飽和重合性基、エポキシ基、およびアジリジニル基が含まれ、不飽和重合性基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基が特に好ましい。重合性基は種々の方法で、液晶化合物の分子中に導入できる。重合性液晶化合物が有する重合性基の個数は、好ましくは1〜6個、より好ましくは1〜3個である。重合性液晶化合物の例は、Makromol.Chem.,190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5巻、107頁(1993年)、米国特許第4683327号明細書、同5622648号明細書、同5770107号明細書、国際公開WO95/22586、WO95/24455、WO97/00600号公報、WO98/23580、WO98/52905、特開平1−272551号公報、同6−16616号公報、同7−110469号公報、同11−80081号公報、および特開2001−328973号公報などに記載の化合物が含まれる。2種類以上の重合性液晶化合物を併用してもよい。2種類以上の重合性液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。
また、液晶組成物中の重合性液晶化合物の添加量は、液晶組成物の固形分質量(溶媒を除いた質量)に対して、80質量%〜99.9質量%であることが好ましく、85質量%〜99.5質量%であることがより好ましく、90質量%〜99質量%であることが特に好ましい。
[キラル剤:光学活性化合物]
コレステリック液晶層の形成に用いる液晶組成物はキラル剤を含んでいることが好ましい。キラル剤はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル化合物は、化合物によって誘起する螺旋のセンスまたは螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物を用いることができる。キラル剤の例としては、液晶デバイスハンドブック(第3章4−3項、TN、STN用カイラル剤、199頁、日本学術振興会第142委員会編、1989に記載)、特開2003−287623号、特開2002−302487号、特開2002−80478号、特開2002−80851号、特開2010−181852号または特開2014−034581号の各公報に記載の化合物が挙げられる。
コレステリック液晶層の形成に用いる液晶組成物はキラル剤を含んでいることが好ましい。キラル剤はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル化合物は、化合物によって誘起する螺旋のセンスまたは螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物を用いることができる。キラル剤の例としては、液晶デバイスハンドブック(第3章4−3項、TN、STN用カイラル剤、199頁、日本学術振興会第142委員会編、1989に記載)、特開2003−287623号、特開2002−302487号、特開2002−80478号、特開2002−80851号、特開2010−181852号または特開2014−034581号の各公報に記載の化合物が挙げられる。
キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物あるいは面性不斉化合物もキラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が含まれる。キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤と液晶化合物とがいずれも重合性基を有する場合は、重合性キラル剤と重合性液晶化合物との重合反応により、重合性液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、キラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性キラル剤が有する重合性基は、重合性液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であることが好ましい。従って、キラル剤の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが特に好ましい。
また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
キラル剤としては、イソソルビド誘導体、イソマンニド誘導体、またはビナフチル誘導体を好ましく用いることができる。イソソルビド誘導体としては、BASF社製のLC−756等の市販品を用いてもよい。
液晶組成物における、キラル剤の含有量は、重合性液晶化合物の総モル量に対し0.01モル%〜200モル%が好ましく、1.0モル%〜30モル%がより好ましい。
液晶組成物における、キラル剤の含有量は、重合性液晶化合物の総モル量に対し0.01モル%〜200モル%が好ましく、1.0モル%〜30モル%がより好ましい。
[重合開始剤]
液晶組成物は、重合開始剤を含有していることが好ましい。紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましく、特にラジカル光重合開始剤が好ましい。ラジカル光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)、アシルフォスフィンオキシド化合物(特公昭63−40799号公報、特公平5−29234号公報、特開平10−95788号公報、特開平10−29997号公報記載)、オキシム化合物(特公昭63−40799号、特公平5−29234号、特開平10−95788号、特開平10−29997号、特開2001−233842号、特開2000−80068号、特開2006−342166号、特開2013−114249号、特開2014−137466号、特許4223071号、特開2010−262028号、特表2014−500852号各公報記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)等が挙げられる。例えば、特開2012−208494号公報の段落0500〜0547の記載も参酌できる。
液晶組成物は、重合開始剤を含有していることが好ましい。紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましく、特にラジカル光重合開始剤が好ましい。ラジカル光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)、アシルフォスフィンオキシド化合物(特公昭63−40799号公報、特公平5−29234号公報、特開平10−95788号公報、特開平10−29997号公報記載)、オキシム化合物(特公昭63−40799号、特公平5−29234号、特開平10−95788号、特開平10−29997号、特開2001−233842号、特開2000−80068号、特開2006−342166号、特開2013−114249号、特開2014−137466号、特許4223071号、特開2010−262028号、特表2014−500852号各公報記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)等が挙げられる。例えば、特開2012−208494号公報の段落0500〜0547の記載も参酌できる。
重合開始剤としては、アシルフォスフィンオキシド化合物またはオキシム化合物を用いることも好ましい。
アシルフォスフィンオキシド化合物としては、例えば、市販品のBASFジャパン(株)製のIRGACURE819(化合物名:ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド)を用いることができる。オキシム化合物としては、IRGACURE OXE01(BASF社製)、IRGACURE OXE02(BASF社製)、TR−PBG−304(常州強力電子新材料有限公司製)、アデカアークルズNCI−831、アデカアークルズNCI−930(ADEKA社製)、アデカアークルズNCI−831(ADEKA社製)等の市販品を用いることができる。
アシルフォスフィンオキシド化合物としては、例えば、市販品のBASFジャパン(株)製のIRGACURE819(化合物名:ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド)を用いることができる。オキシム化合物としては、IRGACURE OXE01(BASF社製)、IRGACURE OXE02(BASF社製)、TR−PBG−304(常州強力電子新材料有限公司製)、アデカアークルズNCI−831、アデカアークルズNCI−930(ADEKA社製)、アデカアークルズNCI−831(ADEKA社製)等の市販品を用いることができる。
重合開始剤は、1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
液晶組成物中の重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物の含有量に対して0.1〜20質量%であることが好ましく、0.5質量%〜5.0質量%であることがさらに好ましい。
液晶組成物中の重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物の含有量に対して0.1〜20質量%であることが好ましく、0.5質量%〜5.0質量%であることがさらに好ましい。
[架橋剤]
液晶組成物は、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、紫外線、熱、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等の多官能アクリレート化合物;グリシジル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物;2,2−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス[3−(1−アジリジニル)プロピオネート]、4,4−ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン等のアジリジン化合物;ヘキサメチレンジイソシアネート、ビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物;オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物;ビニルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
液晶組成物の架橋剤の含有量は、3.0質量%〜20質量%が好ましく、5.0質量%〜15質量%がより好ましい。架橋剤の含有量が3.0質量%以上であることにより、架橋密度向上の効果を得ることができる。また、20質量%以下とすることにより、形成される層の安定性を維持することができる。
液晶組成物は、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、紫外線、熱、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等の多官能アクリレート化合物;グリシジル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物;2,2−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス[3−(1−アジリジニル)プロピオネート]、4,4−ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン等のアジリジン化合物;ヘキサメチレンジイソシアネート、ビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物;オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物;ビニルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
液晶組成物の架橋剤の含有量は、3.0質量%〜20質量%が好ましく、5.0質量%〜15質量%がより好ましい。架橋剤の含有量が3.0質量%以上であることにより、架橋密度向上の効果を得ることができる。また、20質量%以下とすることにより、形成される層の安定性を維持することができる。
[配向制御剤]
液晶組成物中には、安定的にまたは迅速にプレーナー配向とするために寄与する配向制御剤を添加してもよい。配向制御剤の例としては特開2007−272185号公報の段落0018〜0043等に記載のフッ素(メタ)アクリレート系ポリマー、特開2012−203237号公報の段落0031〜0034等に記載の式(I)〜(IV)で表される化合物などが挙げられる。
なお、配向制御剤としては1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
液晶組成物中には、安定的にまたは迅速にプレーナー配向とするために寄与する配向制御剤を添加してもよい。配向制御剤の例としては特開2007−272185号公報の段落0018〜0043等に記載のフッ素(メタ)アクリレート系ポリマー、特開2012−203237号公報の段落0031〜0034等に記載の式(I)〜(IV)で表される化合物などが挙げられる。
なお、配向制御剤としては1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
液晶組成物中における、配向制御剤の添加量は、重合性液晶化合物の全質量に対して0.01質量%〜10質量%が好ましく、0.01質量%〜5.0質量%がより好ましく、0.02質量%〜1.0質量%が特に好ましい。
[その他の添加剤]
その他、液晶組成物は、塗膜の表面張力を調整し厚みを均一にするための界面活性剤、および重合性モノマー等の種々の添加剤から選ばれる少なくとも1種を含有していてもよい。また、液晶組成物中には、必要に応じて、さらに重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、色材、金属酸化物微粒子等を、光学的性能を低下させない範囲で添加することができる。
その他、液晶組成物は、塗膜の表面張力を調整し厚みを均一にするための界面活性剤、および重合性モノマー等の種々の添加剤から選ばれる少なくとも1種を含有していてもよい。また、液晶組成物中には、必要に応じて、さらに重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、色材、金属酸化物微粒子等を、光学的性能を低下させない範囲で添加することができる。
[溶媒]
液晶組成物の調製に使用する溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましく用いられる。
有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、エーテル類、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が特に好ましい。
液晶組成物の調製に使用する溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましく用いられる。
有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、エーテル類、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が特に好ましい。
[塗布、配向、重合]
仮支持体、配向膜、1/4波長板、下層となるコレステリック液晶層などへの液晶組成物の塗布方法は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。液晶組成物の塗布のほか、本明細書中で塗布というときの塗布方法としては、例えば、ワイヤーバーコーティング法、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法などが挙げられる。また、別途支持体上に塗設した液晶組成物を転写することによっても実施できる。塗布した液晶組成物を加熱することにより、液晶分子を配向させる。コレステリック液晶層形成の際はコレステリック配向させればよく、1/4波長板形成の際は、ネマチック配向させることが好ましい。コレステリック配向の際、加熱温度は200℃以下が好ましく、130℃以下がより好ましい。この配向処理により、重合性液晶化合物がフィルム面に対して実質的に垂直な方向に螺旋軸を有するようにねじれ配向している光学薄膜が得られる。ネマチック配向の際、加熱温度は50℃〜120℃が好ましく、60℃〜100℃がより好ましい。
仮支持体、配向膜、1/4波長板、下層となるコレステリック液晶層などへの液晶組成物の塗布方法は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。液晶組成物の塗布のほか、本明細書中で塗布というときの塗布方法としては、例えば、ワイヤーバーコーティング法、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法などが挙げられる。また、別途支持体上に塗設した液晶組成物を転写することによっても実施できる。塗布した液晶組成物を加熱することにより、液晶分子を配向させる。コレステリック液晶層形成の際はコレステリック配向させればよく、1/4波長板形成の際は、ネマチック配向させることが好ましい。コレステリック配向の際、加熱温度は200℃以下が好ましく、130℃以下がより好ましい。この配向処理により、重合性液晶化合物がフィルム面に対して実質的に垂直な方向に螺旋軸を有するようにねじれ配向している光学薄膜が得られる。ネマチック配向の際、加熱温度は50℃〜120℃が好ましく、60℃〜100℃がより好ましい。
配向させた液晶化合物は、更に重合させ、液晶組成物を硬化することができる。重合は、熱重合、光照射を利用する光重合のいずれでもよいが、光重合が好ましい。光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2〜50J/cm2が好ましく、100mJ/cm2〜1,500mJ/cm2がより好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下または窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射紫外線波長は350nm〜430nmが好ましい。重合反応率は安定性の観点から高いことが好ましく、70%以上が好ましく、80%以上がより好ましい。重合反応率は、重合性基の消費割合をIR吸収スペクトルを用いて測定することにより決定することができる。
個々のコレステリック液晶層の厚みは、上記特性を示す範囲であれば、特に限定されないが、好ましくは0.5μm以上100μm以下の範囲、より好ましくは1.0μm以上40μm以下の範囲であればよい。また、液晶組成物から形成される1/4波長板の厚みは、特に限定されないが、好ましくは0.2μm〜10μm、より好ましくは0.5μm〜2.0μmであればよい。
[重合性液晶化合物から形成される層の積層膜]
複数のコレステリック液晶層からなる積層膜、および1/4波長板と複数のコレステリック液晶層とからなる積層膜の形成の際は、それぞれ、1/4波長板または先のコレステリック液晶層の表面に直接、重合性液晶化合物等を含む液晶組成物を塗布し、配向および固定の工程を繰り返してもよく、別に用意した1/4波長板、コレステリック液晶層、またはそれらの積層体を接着剤等を用いて積層してもよいが、前者が好ましい。接着層の厚みムラに由来する干渉ムラが観測されにくくなるからである。また、コレステリック液晶層の積層膜においては、先に形成されたコレステリック液晶層の表面に直接接するように次のコレステリック液晶層を形成することにより、先に形成したコレステリック液晶層の空気界面側の液晶分子の配向方位と、その上に形成するコレステリック液晶層の下側の液晶分子の配向方位が一致し、コレステリック液晶層の積層体の偏光特性が良好となるからである。
複数のコレステリック液晶層からなる積層膜、および1/4波長板と複数のコレステリック液晶層とからなる積層膜の形成の際は、それぞれ、1/4波長板または先のコレステリック液晶層の表面に直接、重合性液晶化合物等を含む液晶組成物を塗布し、配向および固定の工程を繰り返してもよく、別に用意した1/4波長板、コレステリック液晶層、またはそれらの積層体を接着剤等を用いて積層してもよいが、前者が好ましい。接着層の厚みムラに由来する干渉ムラが観測されにくくなるからである。また、コレステリック液晶層の積層膜においては、先に形成されたコレステリック液晶層の表面に直接接するように次のコレステリック液晶層を形成することにより、先に形成したコレステリック液晶層の空気界面側の液晶分子の配向方位と、その上に形成するコレステリック液晶層の下側の液晶分子の配向方位が一致し、コレステリック液晶層の積層体の偏光特性が良好となるからである。
[仮支持体、支持体、配向層]
液晶組成物は、支持体、仮支持体または支持体もしくは仮支持体表面に形成された配向層の表面に塗布され層形成されていることが好ましい。支持体は層形成後に剥離しなくてよく、仮支持体または仮支持体および配向層は、層形成後に剥離されてもよい。
仮支持体および支持体の例としては、プラスチックフィルムまたはガラス板が挙げられる。プラスチックフィルムの材料の例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、シリコーンなどが挙げられる。プラスチックフィルムである仮支持体は、後述の転写シートの基材フィルムとして機能することも好ましい。仮支持体は、ハーフミラーが使用されるまで、例えば画像表示装置に接着されるまで、保護フィルムとして機能していてもよい。
液晶組成物は、支持体、仮支持体または支持体もしくは仮支持体表面に形成された配向層の表面に塗布され層形成されていることが好ましい。支持体は層形成後に剥離しなくてよく、仮支持体または仮支持体および配向層は、層形成後に剥離されてもよい。
仮支持体および支持体の例としては、プラスチックフィルムまたはガラス板が挙げられる。プラスチックフィルムの材料の例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、シリコーンなどが挙げられる。プラスチックフィルムである仮支持体は、後述の転写シートの基材フィルムとして機能することも好ましい。仮支持体は、ハーフミラーが使用されるまで、例えば画像表示装置に接着されるまで、保護フィルムとして機能していてもよい。
配向層は、ポリマーなどの有機化合物(ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、変性ポリアミドなどの樹脂)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、またはラングミュア・ブロジェット法(LB膜)を用いた有機化合物(例えば、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で、設けることができる。更に、電場の付与、磁場の付与または光照射により、配向機能が生じる配向層を用いてもよい。
特にポリマーからなる配向層はラビング処理を行ったうえで、ラビング処理面に液晶組成物を塗布することが好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙、布で一定方向に、数回擦ることにより実施することができる。
配向層を設けずに仮支持体表面に、または仮支持体をラビング処理した表面に、液晶組成物を塗布してもよい。
配向層の厚さは0.01μm〜5.0μmであることが好ましく、0.05μm〜2.0μmであることがさらに好ましい。
特にポリマーからなる配向層はラビング処理を行ったうえで、ラビング処理面に液晶組成物を塗布することが好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙、布で一定方向に、数回擦ることにより実施することができる。
配向層を設けずに仮支持体表面に、または仮支持体をラビング処理した表面に、液晶組成物を塗布してもよい。
配向層の厚さは0.01μm〜5.0μmであることが好ましく、0.05μm〜2.0μmであることがさらに好ましい。
<高Re位相差膜>
本発明のハーフミラーは高Re位相差膜を含む。本明細書において、「高Re位相差膜」というとき、1/4波長板(位相差板)とは区別される、高い正面位相差を有する位相差膜を意味する。高Re位相差膜は、観察面と偏光反射板との間に少なくとも1つ含まれる。本発明のハーフミラーに、高Re位相差膜は1つまたは2つ含まれていることが好ましい。
本発明のハーフミラーは高Re位相差膜を含む。本明細書において、「高Re位相差膜」というとき、1/4波長板(位相差板)とは区別される、高い正面位相差を有する位相差膜を意味する。高Re位相差膜は、観察面と偏光反射板との間に少なくとも1つ含まれる。本発明のハーフミラーに、高Re位相差膜は1つまたは2つ含まれていることが好ましい。
本発明のハーフミラーにおいて、高Re位相差膜は観察面と成形樹脂層との間には少なくとも1つ含まれる。すなわち、本発明のハーフミラーは成形樹脂層から見て観察面側(偏光反射板と反対側)に配置される高Re位相差膜を含む。本明細書において、観察面と成形樹脂層との間に配置されている高Re位相差膜を第1の高Re位相差膜という。また、本発明のハーフミラーが2つ以上の高Re位相差膜を含むとき、さらに成形樹脂層と偏光反射板との間にもう一つの高Re位相差膜を含んでいればよい。すなわち、成形樹脂層の両面に高Re位相差膜が配置されていればよい。本明細書において、成形樹脂層と偏光反射板との間に配置されている高Re位相差膜を第2の高Re位相差膜という。
本明細書において単に「高Re位相差膜」として説明するときは、「第1の高Re位相差膜」および「第2の高Re位相差膜」のいずれにも該当するものとする。
本明細書において単に「高Re位相差膜」として説明するときは、「第1の高Re位相差膜」および「第2の高Re位相差膜」のいずれにも該当するものとする。
本発明のハーフミラーが2つ以上の高Re位相差膜を含むとき、2つ以上の高Re位相差膜の遅相軸は同じであることが好ましい。具体的には、本発明のハーフミラーが第1の高Re位相差膜および第2の高Re位相差膜を含むとき、第1の高Re位相差膜の遅相軸の方向および第2の高Re位相差膜の遅相軸の方向は同じであることが好ましい。この遅相軸の方向が同じである本発明のハーフミラーを用いて、画像のムラがより効率的に低減した画像表示装置を提供することができるからである。
上記の1つ以上の高Re位相差膜の正面位相差の合計は、3000nm以上であることが好ましく、5000nm以上であることがより好ましい。上記の高Re位相差膜の正面位相差の合計は、大きいほど好ましいが、製造効率や薄膜化を考慮して、100000nm以下、50000nm以下、40000nm以下、または30000nm以下であればよい。
また、本発明のハーフミラーが2つ以上の高Re位相差膜を含むとき、それぞれの高Re位相差膜の正面位相差は1500nm以上であることが好ましく、2000nm以上であることがより好ましく、3000nm以上であることがさらに好ましい。また、2つ以上の高Re位相差膜の正面位相差は等しいことが好ましい。製造が容易になるためである。特に、本発明のハーフミラーが第1の高Re位相差膜および第2の高Re位相差膜を含むとき、第1の高Re位相差膜および第2の高Re位相差膜の正面位相差は等しいことが好ましい。
上述のように、成形樹脂層は、複屈折性が不均一となりやすい。ハーフミラーを画像表示機能付きミラーに使用する場合、画像を形成するための光は成形樹脂層を透過するため、上記の不均一な複屈折性の影響を受け、偏光サングラスを介して画像を観測すると明暗ムラや色ムラが生じる。同様にミラー反射像も成形樹脂層を2回透過した光により観測されるため、上記の不均一な複屈折性の影響を受け、偏光サングラスを介して画像を観測すると明暗ムラまたは色ムラが生じやすい。
また、車両の窓ガラス、特にリアガラスに用いられる強化ガラス(例えば、合わせガラスの構成ではない強化ガラス)は複屈折分布を有することが知られている。そのため、車両のリアガラスなどを通過して画像表示機能付きミラー前面に入射する光に基づくミラー反射像には明暗ムラまたは色ムラが生じると考えられる。すなわち、複屈折分布により画像表示機能付きミラー前面に入射する光に分布を伴った偏光成分が生じると、画像表示機能付きミラー前面(最表面)での反射光と円偏光反射層での選択反射光との干渉によって反射光の強度の差が生じ、上述の明暗ムラまたは色ムラが生じうると考えられる。
高Re位相差膜は、偏光を疑似的に無偏光とすることができるため、明暗ムラや色ムラを解消することができる。
偏光を疑似的に無偏光とすることができる正面位相差については、特開2005−321544号公報の段落0022〜0033に記載がある。具体的な正面位相差の数値は、成形樹脂層に応じて、また、後述の車両用画像表示機能付きミラーとして用いる場合については、成形樹脂層および車両に応じて決定することができる。
偏光を疑似的に無偏光とすることができる正面位相差については、特開2005−321544号公報の段落0022〜0033に記載がある。具体的な正面位相差の数値は、成形樹脂層に応じて、また、後述の車両用画像表示機能付きミラーとして用いる場合については、成形樹脂層および車両に応じて決定することができる。
高Re位相差膜としては、プラスチックフィルムや、水晶板などの複屈折性材料を挙げることができる。プラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリアセタールフィルム、ポリアリレートフィルムなどが挙げられる。PETを含む高い位相差を有する位相差膜については、特開2013−257579号公報、特開2015−102636号公報などを参照することができる。光学コスモシャイン(登録商標)超複屈折タイプ(東洋紡)などの市販品を用いてもよい。
高い位相差を有するプラスチックフィルムは一般的には、樹脂を溶融押出ししてドラム上などにキャストしてフィルム状に成形し、これを加熱しながら、一軸、または二軸に2〜5倍の延伸倍率で延伸することによって形成できる。また結晶化を促進しフィルムの強度を上げる目的で、延伸した後に延伸温度を超える温度で「熱固定」とよばれる熱処理を行ってもよい。
位相差を有する膜を複数積層することにより、高Re位相差膜を作製してもよい。複数の位相差を有する膜の間には、接着層などの他の層が含まれていてもよい。
高Re位相差膜の厚みは1.0μm〜10000μmが好ましく、10μm〜1000μmがより好ましく、20μm〜200μmがさらに好ましい。
高Re位相差膜の厚みは1.0μm〜10000μmが好ましく、10μm〜1000μmがより好ましく、20μm〜200μmがさらに好ましい。
<光学機能層>
本発明のハーフミラーは、光学機能層を含んでいてもよい。光学機能層は本発明のハーフミラーにおいて、光学機能層、第1の高Re位相差膜、成形樹脂層、および反射偏光板がこの順となるように設けられていることが好ましい。
本発明のハーフミラーにおいて、光学機能層としては可視光領域で透明であるものが用いられる。
光学機能層としては、ハードコート層、防眩層、反射防止層、または帯電防止層などが挙げられる。
光学機能層は第1の高Re位相差膜上に設けられた重合性組成物の硬化層であることが好ましい。光学機能層は第1の高Re位相差膜上に設けられたあと、第1の高Re位相差膜と一体となって、成形樹脂層上に設けられることが好ましい。
本発明のハーフミラーは、光学機能層を含んでいてもよい。光学機能層は本発明のハーフミラーにおいて、光学機能層、第1の高Re位相差膜、成形樹脂層、および反射偏光板がこの順となるように設けられていることが好ましい。
本発明のハーフミラーにおいて、光学機能層としては可視光領域で透明であるものが用いられる。
光学機能層としては、ハードコート層、防眩層、反射防止層、または帯電防止層などが挙げられる。
光学機能層は第1の高Re位相差膜上に設けられた重合性組成物の硬化層であることが好ましい。光学機能層は第1の高Re位相差膜上に設けられたあと、第1の高Re位相差膜と一体となって、成形樹脂層上に設けられることが好ましい。
[ハードコート層]
ハードコート層はハーフミラーの最外層として含まれていてもよく、ハードコート層の外側にさらに他の層が設けられていてもよい。
本明細書において、ハードコート層とは、形成されることでハーフミラー表面の鉛筆硬度が上昇する層をいう。具体的には、ハードコート層積層後の鉛筆硬度(JIS K5400)がH以上となる層である。ハードコート層積層後の鉛筆硬度は好ましくは2H以上であり、さらに好ましくは3H以上となっていればよい。ハードコート層の厚みは、0.1μm〜100μmが好ましく、1.0μm〜70μmがより好ましく、2.0μm〜50μmがさらに好ましい。
ハードコート層は反射防止層または帯電防止層などを兼ねるものであってもよい。
ハードコート層はハーフミラーの最外層として含まれていてもよく、ハードコート層の外側にさらに他の層が設けられていてもよい。
本明細書において、ハードコート層とは、形成されることでハーフミラー表面の鉛筆硬度が上昇する層をいう。具体的には、ハードコート層積層後の鉛筆硬度(JIS K5400)がH以上となる層である。ハードコート層積層後の鉛筆硬度は好ましくは2H以上であり、さらに好ましくは3H以上となっていればよい。ハードコート層の厚みは、0.1μm〜100μmが好ましく、1.0μm〜70μmがより好ましく、2.0μm〜50μmがさらに好ましい。
ハードコート層は反射防止層または帯電防止層などを兼ねるものであってもよい。
ハードコート層の具体例としては、紫外線硬化性重合性化合物を含む組成物から形成された層が挙げられる。この組成物は粒子など他の成分を含んでいてもよい。紫外線硬化性重合性化合物としては(メタ)アクリレートが好ましい。ハードコート層の材料および作製方法については、特開2016−071085号公報、特開2012−168295号公報、特開2011−225846号公報等を参照することができる。
[防眩層]
防眩層は、表面散乱に基づく防眩性を付与するための層である。防眩層は、ハーフミラーの最外層として含まれていてもよく、防眩層の外側にさらに他の層が設けられていてもよい。
防眩層は、防眩層用バインダー樹脂形成化合物と防眩層用粒子を含む組成物から形成することができる。
防眩層の材料および作製方法については、特開2013−178584号公報の0101〜0109の記載、特開2016−053601号公報等を参照することができる。
防眩層は、表面散乱に基づく防眩性を付与するための層である。防眩層は、ハーフミラーの最外層として含まれていてもよく、防眩層の外側にさらに他の層が設けられていてもよい。
防眩層は、防眩層用バインダー樹脂形成化合物と防眩層用粒子を含む組成物から形成することができる。
防眩層の材料および作製方法については、特開2013−178584号公報の0101〜0109の記載、特開2016−053601号公報等を参照することができる。
[反射防止層]
反射防止層は、ハーフミラーの最表面に含まれていることが好ましい。反射防止層を設けることによって、最表面の反射光が抑制され、偏光反射板からの光に由来する像に基づくミラー反射像を鮮明に観測することができる。反射防止層の材料および作製方法については、WO2015/050202の0049〜0053の記載を参照できる。
反射防止層は、ハーフミラーの最表面に含まれていることが好ましい。反射防止層を設けることによって、最表面の反射光が抑制され、偏光反射板からの光に由来する像に基づくミラー反射像を鮮明に観測することができる。反射防止層の材料および作製方法については、WO2015/050202の0049〜0053の記載を参照できる。
[帯電防止層]
帯電防止層は、ハーフミラーの最表面に含まれていることが好ましい。帯電防止層の材料および作製方法については、特開2012−027191号公報の0020〜0028の記載を参照できる。
帯電防止層は、ハーフミラーの最表面に含まれていることが好ましい。帯電防止層の材料および作製方法については、特開2012−027191号公報の0020〜0028の記載を参照できる。
<接着層>
ハーフミラーは、各層の接着のための接着層を含んでいてもよい。接着層は接着剤から形成されるものであればよい。
接着剤としては硬化方式の観点から、熱硬化タイプ、光硬化タイプ、反応硬化タイプ、硬化の不要な感圧接着タイプがあり、それぞれ素材としてアクリレート系、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、エポキシ系、エポキシアクリレート系、ポリオレフィン系、変性オレフィン系、ポリプロピレン系、エチレンビニルアルコール系、塩化ビニル系、クロロプレンゴム系、シアノアクリレート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリスチレン系、ポリビニルブチラール系などの化合物を使用することができる。作業性、生産性の観点から、硬化方式として光硬化タイプが好ましく、光学的な透明性、耐熱性の観点から、素材はアクリレート系、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系などを使用することが好ましい。
ハーフミラーは、各層の接着のための接着層を含んでいてもよい。接着層は接着剤から形成されるものであればよい。
接着剤としては硬化方式の観点から、熱硬化タイプ、光硬化タイプ、反応硬化タイプ、硬化の不要な感圧接着タイプがあり、それぞれ素材としてアクリレート系、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、エポキシ系、エポキシアクリレート系、ポリオレフィン系、変性オレフィン系、ポリプロピレン系、エチレンビニルアルコール系、塩化ビニル系、クロロプレンゴム系、シアノアクリレート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリスチレン系、ポリビニルブチラール系などの化合物を使用することができる。作業性、生産性の観点から、硬化方式として光硬化タイプが好ましく、光学的な透明性、耐熱性の観点から、素材はアクリレート系、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系などを使用することが好ましい。
硬化の不要な感圧接着タイプの接着層はシート状の市販の接着層を用いて形成することができる。いわゆる、高透明性接着剤転写テープ(OCAテープ)を用いて形成してもよい。高透明性接着剤転写テープとしては、画像表示装置用の市販品、特に画像表示装置の画像表示部表面用の市販品を用いればよい。市販品の例としては、パナック株式会社製の粘着シート(PD−S1など)、日栄化工株式会社のMHMシリーズの粘着シートなどが挙げられる。
例えば、成形樹脂層と高Re位相差膜との接着は、硬化の不要な感圧接着タイプの接着層で行うことができる。
例えば、成形樹脂層と高Re位相差膜との接着は、硬化の不要な感圧接着タイプの接着層で行うことができる。
<熱可塑性溶着層>
ハーフミラーは、熱可塑性溶着層を含んでいてもよい。熱可塑性溶着層は層間の接着のために用いられる。熱可塑性溶着層は、加熱により溶解し、その後冷却することで層を接着させる。熱可塑性溶着層は成形樹脂層と他の層との接着に用いられることが好ましく、熱可塑性溶着層と成形樹脂層とは直接接していることが好ましい。熱可塑性溶着層は、特に、後述のように、成形樹脂層の射出成形等による製造と同時に、高Re位相差膜または偏光反射板等を成形樹脂層のいずれか一方の表面に設けるときに用いられることが好ましい。成形樹脂層と熱可塑性溶着層とは両者の成分が混合した混合層を形成していてもよい。成形樹脂層と熱可塑性溶着層との間に混合層が形成されていてもよい。
ハーフミラーは、熱可塑性溶着層を含んでいてもよい。熱可塑性溶着層は層間の接着のために用いられる。熱可塑性溶着層は、加熱により溶解し、その後冷却することで層を接着させる。熱可塑性溶着層は成形樹脂層と他の層との接着に用いられることが好ましく、熱可塑性溶着層と成形樹脂層とは直接接していることが好ましい。熱可塑性溶着層は、特に、後述のように、成形樹脂層の射出成形等による製造と同時に、高Re位相差膜または偏光反射板等を成形樹脂層のいずれか一方の表面に設けるときに用いられることが好ましい。成形樹脂層と熱可塑性溶着層とは両者の成分が混合した混合層を形成していてもよい。成形樹脂層と熱可塑性溶着層との間に混合層が形成されていてもよい。
熱可塑性溶着層は熱可塑性樹脂を含む。熱可塑性樹脂の例としては、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニルと酢酸ビニルとの共重合樹脂、エチレンと酢酸ビニルとの共重合樹脂、イソブテンと無水マレイン酸との共重合樹脂、(メタ)アクリル樹脂、(メタ)アクリル共重合樹脂、スチレンとブタジエンとの共重合樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、ロジン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ニトリル樹脂などが挙げられる。
熱可塑性溶着層の厚みは0.1μm〜100μmであればよく、0.5μm〜30μmであることが好ましく、1.0μm〜8.0μmであることがより好ましい。熱可塑性溶着層の厚みを1.0μm以上とすることにより、基材との十分な密着性が確実となる。また、熱可塑性溶着層の厚みを8.0μm以下とすることにより、表面粗さを抑えやすく、鏡面状が得られやすい。
熱可塑性溶着層は、熱可塑性樹脂を含む塗布液を偏光反射層または離型シート等の表面等に塗布して形成することができる。塗布液の溶媒としては、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン、シクロヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)、アルキルアルコール(例、メタノール、エタノール、プロパノール)が挙げられる。また、二種類以上の溶媒を混合して使用してもよい。上記の中で、アルキルハライド、エステル、ケトンおよびそれらの混合溶媒が好ましい。
熱可塑性溶着層の形成のための塗布液としては、ヒートシール剤として市販の組成物をそのまま用いるか、または溶媒に溶解したもの、もしくは溶媒で希釈したものを用いることができる。
熱可塑性溶着層の形成のための塗布液としては、ヒートシール剤として市販の組成物をそのまま用いるか、または溶媒に溶解したもの、もしくは溶媒で希釈したものを用いることができる。
<<ハーフミラーの製造方法>>
本発明のハーフミラーは、各層を接着層を用いて接着させることにより製造してもよく、成形樹脂層の射出成形等による製造と同時に、高Re位相差膜または偏光反射板等を成形樹脂層のいずれか一方の表面に設け、これにさらに他の層を接着層を用いて接着させることにより製造してもよい。
本発明のハーフミラーは、各層を接着層を用いて接着させることにより製造してもよく、成形樹脂層の射出成形等による製造と同時に、高Re位相差膜または偏光反射板等を成形樹脂層のいずれか一方の表面に設け、これにさらに他の層を接着層を用いて接着させることにより製造してもよい。
高Re位相差膜として第1の高Re位相差膜のみを含むハーフミラーは、例えば、以下のいずれかの手順で得ることができる。
成形樹脂層の一方の主表面側に偏光反射板、他方の主表面側に第1の高Re位相差膜を、接着層を用いて接着させる;
成形樹脂層の作製と同時に成形樹脂層の一方の主表面側に偏光反射板を設け、他方の主表面側に接着層を用いて第1の高Re位相差膜を接着させる;
成形樹脂層の作製と同時に成形樹脂層の一方の主表面側に第1の高Re位相差膜を設け、他方の主表面側に接着層を用いて偏光反射板を接着させる;
成形樹脂層の作製と同時に成形樹脂層の一方の主表面側に偏光反射板、他方の主表面側に第1の高Re位相差膜を設ける。
成形樹脂層の一方の主表面側に偏光反射板、他方の主表面側に第1の高Re位相差膜を、接着層を用いて接着させる;
成形樹脂層の作製と同時に成形樹脂層の一方の主表面側に偏光反射板を設け、他方の主表面側に接着層を用いて第1の高Re位相差膜を接着させる;
成形樹脂層の作製と同時に成形樹脂層の一方の主表面側に第1の高Re位相差膜を設け、他方の主表面側に接着層を用いて偏光反射板を接着させる;
成形樹脂層の作製と同時に成形樹脂層の一方の主表面側に偏光反射板、他方の主表面側に第1の高Re位相差膜を設ける。
また、高Re位相差膜として第1の高Re位相差膜および第2の高Re位相差膜を含むハーフミラーは、例えば、以下のいずれかの手順で得ることができる。
成形樹脂層の一方の主表面側に第1の高Re位相差膜、他方の主表面側に第2の高Re位相差膜を、接着層を用いて接着させ、さらに第2の高Re位相差膜の成形樹脂層が接着していない表面側に偏光反射板を接着層を用いて接着させる;
成形樹脂層の作製と同時に成形樹脂層の一方の主表面側に第2の高Re位相差膜を設け、得られた成形体の第2の高Re位相差膜側に接着層を用いて接着させる。その後、成形樹脂層の他方の主表面側に第1の高Re位相差膜を接着層を用いて接着させる;
成形樹脂層の作製と同時に成形樹脂層の一方の主表面側に第1の高Re位相差膜を設け、他方の主表面側に偏光反射板、第2の高Re位相差膜をこの順でそれぞれ接着層を用いて接着させる;
成形樹脂層の作製と同時に成形樹脂層の一方の主表面側に第1の高Re位相差膜、他方の主表面側に第2の高Re位相差膜を設け、その後、得られた成形体の第2の高Re位相差膜側に接着層を用いて接着させる。
成形樹脂層の一方の主表面側に第1の高Re位相差膜、他方の主表面側に第2の高Re位相差膜を、接着層を用いて接着させ、さらに第2の高Re位相差膜の成形樹脂層が接着していない表面側に偏光反射板を接着層を用いて接着させる;
成形樹脂層の作製と同時に成形樹脂層の一方の主表面側に第2の高Re位相差膜を設け、得られた成形体の第2の高Re位相差膜側に接着層を用いて接着させる。その後、成形樹脂層の他方の主表面側に第1の高Re位相差膜を接着層を用いて接着させる;
成形樹脂層の作製と同時に成形樹脂層の一方の主表面側に第1の高Re位相差膜を設け、他方の主表面側に偏光反射板、第2の高Re位相差膜をこの順でそれぞれ接着層を用いて接着させる;
成形樹脂層の作製と同時に成形樹脂層の一方の主表面側に第1の高Re位相差膜、他方の主表面側に第2の高Re位相差膜を設け、その後、得られた成形体の第2の高Re位相差膜側に接着層を用いて接着させる。
<射出成形>
成形樹脂層は射出成形で製造することが好ましい。射出成形は樹脂を加熱溶融させたのち、溶融樹脂を金型内に加圧注入充填し、固化あるいは硬化して成形品を得る方法である。金型内とは金型により形成されている空間の中を意味する。通常は雄型と雌型の2枚の型により空間が形成されていればよい。
成形樹脂層は射出成形で製造することが好ましい。射出成形は樹脂を加熱溶融させたのち、溶融樹脂を金型内に加圧注入充填し、固化あるいは硬化して成形品を得る方法である。金型内とは金型により形成されている空間の中を意味する。通常は雄型と雌型の2枚の型により空間が形成されていればよい。
溶融樹脂を金型内に加圧注入充填する際の射出速度は1mm/秒〜50mm/秒であることが好ましく、5mm/秒〜30mm/秒であることがより好ましい。
射出成形は、金型内で溶融樹脂が加熱および加圧された後、冷却されることにより行われる。
加熱温度(金型温度:金型内面の表面温度)は50℃〜150℃であればよく、80℃〜130℃が好ましい。50℃〜150℃の温度範囲にすることで、溶融樹脂を金型内に加圧注入充填する際のヒケ、バリ、またはフローマークなどの発生を抑えることができ、寸法の安定した成形樹脂層を得ることができる。加圧は、0.01MPa〜1.0MPaであればよく、0.05MPa〜0.5MPaが好ましく、0.1MPa〜0.3MPaがより好ましい。加熱および加圧の時間は1秒から300秒が好ましく、10秒から120秒がより好ましい。
射出成形は、金型内で溶融樹脂が加熱および加圧された後、冷却されることにより行われる。
加熱温度(金型温度:金型内面の表面温度)は50℃〜150℃であればよく、80℃〜130℃が好ましい。50℃〜150℃の温度範囲にすることで、溶融樹脂を金型内に加圧注入充填する際のヒケ、バリ、またはフローマークなどの発生を抑えることができ、寸法の安定した成形樹脂層を得ることができる。加圧は、0.01MPa〜1.0MPaであればよく、0.05MPa〜0.5MPaが好ましく、0.1MPa〜0.3MPaがより好ましい。加熱および加圧の時間は1秒から300秒が好ましく、10秒から120秒がより好ましい。
冷却は室温以下にすることが好ましく、具体的には10℃〜30℃にすればよい。冷却の前には加圧を行うことが好ましい。さらに冷却時は加圧状態が維持されていることが好ましい。一般に、金型温度を高くすると冷却までの時間が長くなるため、成形サイクルが長くなってしまう問題がある。そこで、金型内面を短時間で冷却することが好ましい。金型内面は、成形樹脂層の耐擦過傷性の点から、1℃〜100℃/秒で冷却されることが好ましい。この金型内面の冷却速度は、30℃〜90℃/秒がより好ましく、40℃〜80℃/秒が更に好ましい。
射出成形は、射出成形機により行うことができる。射出成形機は金型または金型を設置する部位のほか、射出機構、温度制御機構、型締機構などを有していればよい。
射出成形は、射出成形機により行うことができる。射出成形機は金型または金型を設置する部位のほか、射出機構、温度制御機構、型締機構などを有していればよい。
[金型]
金型は通常、二枚組となっており、二枚を型締めすることにより上記空間が形成される。二枚のいずれかが固定盤であり、他方が可動盤であればよい。またいずれかが雌型であり、他方が雄型であればよい。雌型が固定盤であっても雄型が固定盤であってもよいが、雌型が固定盤であることが好ましい。
金型は通常、二枚組となっており、二枚を型締めすることにより上記空間が形成される。二枚のいずれかが固定盤であり、他方が可動盤であればよい。またいずれかが雌型であり、他方が雄型であればよい。雌型が固定盤であっても雄型が固定盤であってもよいが、雌型が固定盤であることが好ましい。
<インモールド成形またはインサート成形>
成形樹脂層の作製と同時に偏光反射板、第1の高Re位相差膜、または第2の高Re位相差膜のいずれか1つ以上(以下「偏光反射板または高Re位相差膜等」ということがある)を設ける方法としては、一般的にインモールド成形またはインサート成形として知られる方法を用いることができる。いずれを用いるかは特に限定されないが、偏光反射板はインモールド成形、高Re位相差膜はインサート成形で設けられることが好ましい。
成形樹脂層の作製と同時に偏光反射板、第1の高Re位相差膜、または第2の高Re位相差膜のいずれか1つ以上(以下「偏光反射板または高Re位相差膜等」ということがある)を設ける方法としては、一般的にインモールド成形またはインサート成形として知られる方法を用いることができる。いずれを用いるかは特に限定されないが、偏光反射板はインモールド成形、高Re位相差膜はインサート成形で設けられることが好ましい。
インモールド成形では、射出成形を行う際に、偏光反射板または高Re位相差膜等および基材フィルムを含む成形用シートが金型に挟み込まれた状態、例えば、成形用シートが二枚の金型に挟み込まれた状態とし、射出成形と同時に金型内で偏光反射板または高Re位相差膜等を射出成形品表面に接着させる。射出成形の際に溶融樹脂が金型内に注入されて、基材フィルム、偏光反射板または高Re位相差膜等、および溶融樹脂がこの順となるように配置すればよい。なお、熱可塑性溶着層を有する成形用シートを用いる場合は、基材フィルム、偏光反射板または高Re位相差膜等、熱可塑性溶着層および溶融樹脂がこの順となるように配置する。その後、得られた成形樹脂層、偏光反射板または高Re位相差膜等、および基材フィルムを含む成形体から基材フィルムを剥離する。インモールド成形では、金型内にロール状の成形用シートを送り込み、順次成形用シートの必要部位を挟み込んでハーフミラーを製造することができる。
インサート成形は、射出成形を行う際に偏光反射板または高Re位相差膜等を含む成形用シートが金型に挟み込まれた状態、例えば、成形用シートが二枚の金型に挟み込まれた状態とし、射出成形と同時に金型内で、偏光反射板または高Re位相差膜等を射出成形品表面に接着させる。成形用シートが熱可塑性溶着層を有する場合は、偏光反射板または高Re位相差膜等、熱可塑性溶着層および溶融樹脂がこの順となるように配置する。インサート成形では実質的に成形用シート全体が完成品の一部となる。
成形用シートが金型に挟み込まれた状態とする際には、成形用シートを金型の内面に接触させておくことが好ましい。成形用シートの金型の内面への接触は、成形用シートの少なくとも一部で達成されていればよいが、金型の対応する面積の実質的に全面で達成されていることが好ましい。すなわち、成形用シートの対応する面積は全面で密着していることが好ましい。接触は、単に転写シートを金型上に配置することにより達成されていてもよく、または、接触を達成する手段が講じられていてもよい。接触を達成する手段としては、真空吸引などが挙げられる。真空吸引については、例えば特開平10−264201号公報を参照することができる。
成形樹脂層を成形後、他の部材を接着させる場合は、上記射出成形で得られる成形体を金型から取り外したあと、接着させればよい。インモールド成形で得られた成形体から基材フィルムを剥離する場合、基材フィルムの剥離は光学機能層の接着の前であっても後であってもよい。
[成形用シート]
成形用シートは、偏光反射板、第1の高Re位相差膜、または第2の高Re位相差膜のいずれか1つ以上を含む。成形用シートは、熱可塑性溶着層を含んでいてもよい。また、成形用シートは、基材フィルムを含んでいてもよい。
成形用シートは、偏光反射板、第1の高Re位相差膜、または第2の高Re位相差膜のいずれか1つ以上を含む。成形用シートは、熱可塑性溶着層を含んでいてもよい。また、成形用シートは、基材フィルムを含んでいてもよい。
成形用シートが熱可塑性溶着層を含む場合、成形用シートの熱可塑性溶着層の成形樹脂層(溶融樹脂)への接着により、偏光反射板または高Re位相差膜等が成形樹脂層と一体になった樹脂ミラーを得ることができる。熱可塑性溶着層は成形用シートの最外層にあることが好ましい。
成形用シートの最外層の表面、例えば熱可塑性溶着層の表面には、運搬等の際の保護のために保護層などが設けられていてもよく、成形用シートとしての使用時に保護層を剥離して用いてもよい。
(転写シート)
特に、偏光反射板を設けるための成形用シートとしては、転写シートを用いることができる。
成形樹脂層の射出成形において偏光反射板を成形樹脂層上に設けるために転写シートを用いることができる。転写シートは板状またはフィルム状であればよい。転写シートはロール状になっていてもよい。
転写シートの厚みは1.0μm〜300μmであればよく、5.0μm〜200μmであることが好ましい。転写シートの厚みを1.0μm〜300μmとすることにより、シワを発生させることなく成形することができる。
転写シートは、常温下での伸長伸びが5%〜300%であることが好ましく、10%〜250%であることがより好ましく、20%〜200%であることがさらに好ましい。引張伸びは、薄いプラスチックシートの引張試験(ASTMD882)に準じて測定することができる。
特に、偏光反射板を設けるための成形用シートとしては、転写シートを用いることができる。
成形樹脂層の射出成形において偏光反射板を成形樹脂層上に設けるために転写シートを用いることができる。転写シートは板状またはフィルム状であればよい。転写シートはロール状になっていてもよい。
転写シートの厚みは1.0μm〜300μmであればよく、5.0μm〜200μmであることが好ましい。転写シートの厚みを1.0μm〜300μmとすることにより、シワを発生させることなく成形することができる。
転写シートは、常温下での伸長伸びが5%〜300%であることが好ましく、10%〜250%であることがより好ましく、20%〜200%であることがさらに好ましい。引張伸びは、薄いプラスチックシートの引張試験(ASTMD882)に準じて測定することができる。
転写シートは偏光反射板を含む。転写シートは熱可塑性溶着層を含むことが好ましい。転写シートは、基材フィルム、離型層、配向層、保護層、接着層などの他の層を含んでいてもよい。偏光反射板および熱可塑性溶着層は、直接接していても、両者間に他の層があってもよい。
転写シートとしては、上述のように作製された偏光反射板をそのまま用いることができる。作製の際に仮支持体を有するものは、仮支持体を基材フィルムとして、そのまま用いることができる。熱可塑性溶着層を含む転写シートは、偏光反射板上に、通常は偏光反射板の表面に、熱可塑性溶着層を形成することにより製造することができる。熱可塑性溶着層は、熱可塑性樹脂を含む塗布液を偏光反射板上に塗布して乾燥させること、または熱可塑性溶着層が形成された離型シートから熱可塑性溶着層を偏光反射板上に転写することにより作製することができる。
転写シートとしては、上述のように作製された偏光反射板をそのまま用いることができる。作製の際に仮支持体を有するものは、仮支持体を基材フィルムとして、そのまま用いることができる。熱可塑性溶着層を含む転写シートは、偏光反射板上に、通常は偏光反射板の表面に、熱可塑性溶着層を形成することにより製造することができる。熱可塑性溶着層は、熱可塑性樹脂を含む塗布液を偏光反射板上に塗布して乾燥させること、または熱可塑性溶着層が形成された離型シートから熱可塑性溶着層を偏光反射板上に転写することにより作製することができる。
(基材フィルム)
成形用シートは基材フィルムを含んでいてもよい。特に転写シートは基材フィルムを含むことが好ましい。
基材フィルムとしては、液晶組成物を塗布して層形成するための仮支持体と同様の材料を用いることができる。好ましい例としては、ポリエチレンテレフタレートフィルムを挙げることができる。液晶組成物を塗布して層形成するための仮支持体がそのまま転写シートの基材フィルムとなっていることが好ましい。転写シートは偏光反射板形成時に用いられた配向層を含んでいてもよく、ハーフミラーの製造方法において、基材フィルムが剥離される場合、配向層も同時に剥離されてもよく、されなくてもよい。
基材フィルムの厚みは、通常、5.0〜200μm程度であり、好ましくは、20〜100μm程度であればよい。
成形用シートは基材フィルムを含んでいてもよい。特に転写シートは基材フィルムを含むことが好ましい。
基材フィルムとしては、液晶組成物を塗布して層形成するための仮支持体と同様の材料を用いることができる。好ましい例としては、ポリエチレンテレフタレートフィルムを挙げることができる。液晶組成物を塗布して層形成するための仮支持体がそのまま転写シートの基材フィルムとなっていることが好ましい。転写シートは偏光反射板形成時に用いられた配向層を含んでいてもよく、ハーフミラーの製造方法において、基材フィルムが剥離される場合、配向層も同時に剥離されてもよく、されなくてもよい。
基材フィルムの厚みは、通常、5.0〜200μm程度であり、好ましくは、20〜100μm程度であればよい。
(離型層)
成形用シート、特に転写シートは離型層を含んでいてもよい。離型層は基材フィルムの表面に設けられ、基材フィルムと偏光反射板または高Re位相差膜等との間に配置されて、基材フィルムと偏光反射板または高Re位相差膜等との分離を容易にするための層であり、基材フィルムが剥離されるときは、基材フィルムとともに剥離される。
離型層は、基材フィルムの全面を被覆していてもよいし、基材フィルムの一部に設けられるものであってもよい。通常は、剥離性を考慮して、基材フィルムの全面を被覆していることが好ましい。
成形用シート、特に転写シートは離型層を含んでいてもよい。離型層は基材フィルムの表面に設けられ、基材フィルムと偏光反射板または高Re位相差膜等との間に配置されて、基材フィルムと偏光反射板または高Re位相差膜等との分離を容易にするための層であり、基材フィルムが剥離されるときは、基材フィルムとともに剥離される。
離型層は、基材フィルムの全面を被覆していてもよいし、基材フィルムの一部に設けられるものであってもよい。通常は、剥離性を考慮して、基材フィルムの全面を被覆していることが好ましい。
離型層は、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂(例えば、アクリル−メラミン系樹脂が含まれる。)、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、セルロース系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル系共重合体樹脂、硝化綿などの熱可塑性樹脂、この熱可塑性樹脂を形成するモノマーの共重合体、あるいはこれらの樹脂を(メタ)アクリル酸やウレタンで変性したものを、単独でまたは複数を混合した樹脂組成物を用いて形成することができる。なかでも、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、これらの樹脂を形成するモノマーの共重合体、及びこれらをウレタン変性したものが好ましい。より具体的には、アクリル−メラミン系樹脂単独、アクリル−メラミン系樹脂含有組成物、ポリエステル系樹脂とエチレン及びアクリル酸の共重合体をウレタン変性したものとを混合した樹脂組成物、アクリル系樹脂とスチレン及びアクリルとの共重合体のエマルションとを混合した樹脂組成物などが挙げられる。これらのうち、アクリル−メラミン系樹脂単独又はアクリル−メラミン系樹脂を50質量%以上含有する組成物で離型層を構成することが特に好ましい。離型層の厚みは、通常、0.01〜5.0μm程度であればよく、好ましくは、0.05〜3.0μm程度であればよい。
<<ハーフミラーの用途>>
ハーフミラーは、偏光反射板の光学特性に応じて、様々な用途に用いることができる。用途の例としては、車両用(車載用)ミラー、光学レンズ、アイウェア用光学部材などが挙げられる。これらのうち、車両用ミラーが好ましい。
ハーフミラーは、偏光反射板の光学特性に応じて、様々な用途に用いることができる。用途の例としては、車両用(車載用)ミラー、光学レンズ、アイウェア用光学部材などが挙げられる。これらのうち、車両用ミラーが好ましい。
<<画像表示機能付きミラー>>
本発明のハーフミラーを用いて、画像表示機能付きミラーを作製することができる。画像表示機能付きミラーはハーフミラーおよび画像表示装置を含む。画像表示機能付きミラーにおいて、画像表示装置、偏光反射板、および成形樹脂層はこの順で配置される。画像表示機能付きミラーにおいて、画像表示装置およびハーフミラーは、互いに直接接していてもよく、その間に空気層が存在してもよく、または接着層を介して直接接着されていてもよい。
本発明のハーフミラーを用いて、画像表示機能付きミラーを作製することができる。画像表示機能付きミラーはハーフミラーおよび画像表示装置を含む。画像表示機能付きミラーにおいて、画像表示装置、偏光反射板、および成形樹脂層はこの順で配置される。画像表示機能付きミラーにおいて、画像表示装置およびハーフミラーは、互いに直接接していてもよく、その間に空気層が存在してもよく、または接着層を介して直接接着されていてもよい。
画像表示機能付きミラーにおいては、画像表示装置の画像表示部の面積と同じ表面積を有するハーフミラーを用いてもよく、画像表示装置の画像表示部の面積よりも大きいか、または小さい表面積を有するハーフミラーを用いてもよい。これらの関係を選択することにより、ミラーの全面に対する画像表示部表面の割合や位置を調整することができる。なお、本明細書において、「表面積」とは、板状またはフィルム状の部材のおもて面または裏面いずれか一方の面積をいう。
1/4波長板を含むハーフミラーを用いる場合、画像表示機能付きミラーにおいて、1/4波長板の遅相軸は、画像が最も明るくなるように調整されていることが好ましい。すなわち、特に直線偏光により画像表示している画像表示装置に対し、上記直線偏光を最もよく透過させるように上記直線偏光の偏光方向(透過軸)と1/4波長板の遅相軸との関係が調整されていることが好ましい。例えば、1/4波長板の場合、上記透過軸と遅相軸とは45°の角度をなしていることが好ましい。直線偏光により画像表示している画像表示装置から出射した光は1/4波長板を透過後、右または左のいずれかのセンスの円偏光となっている。後述の円偏光反射層は、上記のセンスの円偏光を透過する捩れ方向を有するコレステリック液晶層で構成されていればよい。
画像表示装置と円偏光反射層との間に1/4波長板を含むことによって、画像表示装置からの光を円偏光に変換して円偏光反射層に入射させることが可能となる。そのため、円偏光反射層において反射されて画像表示装置側に戻る光を大幅に減らすことができ、明るい画像の表示が可能となる。
<画像表示装置>
画像表示装置は直線偏光を出射して(発光して)画像を形成する画像表示装置であることが好ましい。高Re位相差膜の遅相軸が画像表示装置が出射する直線偏光の偏光方向と30°〜60°の角度をなすように本発明のハーフミラーを配置して画像表示機能付きミラーを作製することにより、偏光サングラスを介して観察しても明暗ムラまたは色ムラのない画像を観測することができる。
画像表示装置は直線偏光を出射して(発光して)画像を形成する画像表示装置であることが好ましい。高Re位相差膜の遅相軸が画像表示装置が出射する直線偏光の偏光方向と30°〜60°の角度をなすように本発明のハーフミラーを配置して画像表示機能付きミラーを作製することにより、偏光サングラスを介して観察しても明暗ムラまたは色ムラのない画像を観測することができる。
画像表示装置は、液晶表示装置であればよい。また、本発明のハーフミラーは、バックライトとして連続的な発光スペクトルを与えるバックライトを有する画像表示装置と組み合わせて用いることにより、偏光サングラスを介して観察した画像における明暗ムラまたは色ムラを解消することができる。バックライトとしては白色LED(白色発光ダイオード)が好ましい。ここで、連続的な発光スペクトルとは、例えば、発光を実質的に示さない波長域がない可視光領域の発光スペクトル(例えば太陽光の可視光領域のスペクトル)を意味する。連続的な発光スペクトルを与えるバックライトの例には、白色LEDが含まれ、蛍光灯などのように可視光波長領域において特定波長にピークを有する不連続な発光スペクトルを示すものは含まれない。
液晶表示装置は透過型であっても反射型であってもよく、特に、透過型であることが好ましい。液晶表示装置は、IPS(In Plane Switching)モード、FFS(Fringe Field Switching) モード、VA(Vertical Alignment)モード、ECB(Electrically Controlled Birefringence)モード、STN(Super Twisted Nematic)モード、TN(Twisted Nematic)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モードなどのいずれの液晶表示装置であってもよい。
画像表示装置の画像表示部に示される画像は、静止画であっても動画であっても、単なる文字情報であってもよい。また白黒などのモノカラー表示であってもよく、マルチカラー表示であってもよく、フルカラー表示であってもよい。画像表示装置の画像表示部に示される画像の好ましい例としては、車載用のカメラで撮影された像が挙げられる。この像は動画であることが好ましい。
画像表示装置は、例えば、白表示時の発光スペクトルにおいて赤色光の発光ピーク波長λRと、緑色光の発光ピーク波長λGと、青色光の発光ピーク波長λBとを示していればよい。このような発光ピーク波長を有することによりフルカラーの画像表示が可能である。λRは580nm〜700nmの範囲、好ましくは610nm〜680nmの範囲のいずれかの波長であればよい。λGは500nm〜580nmの範囲、好ましくは510nm〜550nmの範囲のいずれかの波長であればよい。λBは400nm〜500nmの範囲、好ましくは440nm〜480nmの範囲のいずれかの波長であればよい。
<<画像表示機能付きミラーの製法>>
画像表示機能付きミラーは、画像表示装置の画像表示側に、上記ハーフミラーを配置して、画像表示装置とハーフミラーとを一体化することにより作製することができる。ハーフミラーは、画像表示装置、偏光反射板、および成形樹脂層がこの順となるように配置する。また、上述のように、ハーフミラーの第1の高Re位相差膜の遅相軸が画像表示装置が出射する直線偏光の偏光方向と30°〜60°の角度をなすように配置することが好ましく、40°〜50°の角度をなすように配置することがより好ましい。この場合、第1の高Re位相差膜および第2の高Re位相差膜を含むハーフミラーを用いるとき、第1の高Re位相差膜の遅相軸の方向および第2の高Re位相差膜の遅相軸の方向が同じであるハーフミラーを用いることが好ましい。第1の高Re位相差膜の遅相軸の方向および第2の高Re位相差膜の遅相軸の方向が同じであることにより、画像ムラを効率的に低減することができるからである。例えば、第1の高Re位相差膜の正面位相差と第2の高Re位相差膜の正面位相差との差異が3000nm以上ある場合は、両者の遅相軸の方向が異なっていても画像ムラを低減することができる。しかし、第1の高Re位相差膜の正面位相差と第2の高Re位相差膜の正面位相差との差異が同じであるものを用いる場合、両者の遅相軸の方向が異なっていると、画像ムラを低減できない。両者の遅相軸の方向が同じものを用いることにより、それぞれの正面位相差が1500nm以上3000nm未満程度である場合であっても、画像ムラを低減することができる。
画像表示機能付きミラーは、画像表示装置の画像表示側に、上記ハーフミラーを配置して、画像表示装置とハーフミラーとを一体化することにより作製することができる。ハーフミラーは、画像表示装置、偏光反射板、および成形樹脂層がこの順となるように配置する。また、上述のように、ハーフミラーの第1の高Re位相差膜の遅相軸が画像表示装置が出射する直線偏光の偏光方向と30°〜60°の角度をなすように配置することが好ましく、40°〜50°の角度をなすように配置することがより好ましい。この場合、第1の高Re位相差膜および第2の高Re位相差膜を含むハーフミラーを用いるとき、第1の高Re位相差膜の遅相軸の方向および第2の高Re位相差膜の遅相軸の方向が同じであるハーフミラーを用いることが好ましい。第1の高Re位相差膜の遅相軸の方向および第2の高Re位相差膜の遅相軸の方向が同じであることにより、画像ムラを効率的に低減することができるからである。例えば、第1の高Re位相差膜の正面位相差と第2の高Re位相差膜の正面位相差との差異が3000nm以上ある場合は、両者の遅相軸の方向が異なっていても画像ムラを低減することができる。しかし、第1の高Re位相差膜の正面位相差と第2の高Re位相差膜の正面位相差との差異が同じであるものを用いる場合、両者の遅相軸の方向が異なっていると、画像ムラを低減できない。両者の遅相軸の方向が同じものを用いることにより、それぞれの正面位相差が1500nm以上3000nm未満程度である場合であっても、画像ムラを低減することができる。
画像表示装置とハーフミラーとの一体化は、フレームまたは蝶番での連結や、接着により行えばよい。例えば、画像表示機能付きミラーは、画像表示装置の画像表示面にハーフミラーを接着して作製することができる。接着は、成形樹脂層、偏光反射板、および画像表示装置がこの順になるように行う。画像表示装置とハーフミラーとの接着は上述の接着層を用いて行うことができ、高透明性接着剤転写テープを用いることが好ましい。
<<画像表示機能付きミラーの用途>>
画像表示機能付きミラーの用途としては特に限定されない。例えば、防犯用ミラー、美容室または理容室のミラー等として用い、文字情報、静止画、動画などの画像を表示することができる。また、画像表示機能付きミラーは、車両用ルームミラーであってもよく、テレビ、パーソナルコンピューター、スマートフォン、携帯電話として用いられていてもよい。
画像表示機能付きミラーの用途としては特に限定されない。例えば、防犯用ミラー、美容室または理容室のミラー等として用い、文字情報、静止画、動画などの画像を表示することができる。また、画像表示機能付きミラーは、車両用ルームミラーであってもよく、テレビ、パーソナルコンピューター、スマートフォン、携帯電話として用いられていてもよい。
画像表示機能付きミラーは車両用ルームミラーとして用いられることが特に好ましい。画像表示機能付きミラーは、ルームミラーとしての使用のため、フレーム、ハウジング、車両本体に取り付けるための支持アーム等を有していてもよい。あるいは、車両用画像表示機能付きミラーはルームミラーへの組み込み用に成形されたものであってもよい。上記の形状の車両用画像表示機能付きミラーにおいては、通常使用時に上下左右となる方向が特定できる。
画像表示機能付きミラーを湾曲させて、観察面を凸曲面とすることにより、広角的に後方視野等を視認できるワイドミラーとすることも可能である。このような湾曲した観察面は湾曲したハーフミラーを用いて作製することができる。
湾曲は、上下方向、左右方向、または上下方向と左右方向との両方にあればよい。また、湾曲は、曲率半径が500mm〜3000mmであればよい。1000mm〜2500mmであることがより好ましい。曲率半径は、断面で湾曲部分の外接円を仮定した場合の、この外接円の半径である。
湾曲は、上下方向、左右方向、または上下方向と左右方向との両方にあればよい。また、湾曲は、曲率半径が500mm〜3000mmであればよい。1000mm〜2500mmであることがより好ましい。曲率半径は、断面で湾曲部分の外接円を仮定した場合の、この外接円の半径である。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の実施例に限定されるものではない。
<ハーフミラーの作製>
以下の材料および手順を表3に示すように用いて実施例1〜18、比較例1〜4,参考例1〜3のハーフミラーを作製した。
以下の材料および手順を表3に示すように用いて実施例1〜18、比較例1〜4,参考例1〜3のハーフミラーを作製した。
[偏光反射板の作製]
(塗布液の調製)
コレステリック液晶層形成用の、塗布液1、塗布液2、塗布液3および、1/4波長板用として塗布液4を下記表1に示す組成で調製した。
(塗布液の調製)
コレステリック液晶層形成用の、塗布液1、塗布液2、塗布液3および、1/4波長板用として塗布液4を下記表1に示す組成で調製した。
(円偏光反射板Aの作製)
仮支持体(100mm×150mm)は東洋紡(株)製PETフィルム(コスモシャインA4100、厚み:100μm)を使用し、ラビング処理(レーヨン布、圧力:0.1kgf(0.98N)、回転数:1000rpm、搬送速度:10m/min、回数:1往復)を施した。塗布液1を、ワイヤーバーを用いてPETフィルムのラビングした表面に塗布後、乾燥させて30℃のホットプレート上に置き、フュージョンUVシステムズ株式会社製無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm2)にて6秒間UV照射し、コレステリック液晶相を固定して、厚み3.5μmのコレステリック液晶層を得た。得られた層の表面にさらに塗布液2および塗布液3を用いて同様の工程を繰り返し、3層のコレステリック液晶層の円偏光反射板A(塗布液2の層:3.0μm、塗布液3の層:2.7μm)を得た。円偏光反射板Aの透過スペクトルを分光光度計(日本分光株式会社製、V−670)で測定したところ、630nm、540nm、450nmに反射ピークを有する透過スペクトルが得られた。
仮支持体(100mm×150mm)は東洋紡(株)製PETフィルム(コスモシャインA4100、厚み:100μm)を使用し、ラビング処理(レーヨン布、圧力:0.1kgf(0.98N)、回転数:1000rpm、搬送速度:10m/min、回数:1往復)を施した。塗布液1を、ワイヤーバーを用いてPETフィルムのラビングした表面に塗布後、乾燥させて30℃のホットプレート上に置き、フュージョンUVシステムズ株式会社製無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm2)にて6秒間UV照射し、コレステリック液晶相を固定して、厚み3.5μmのコレステリック液晶層を得た。得られた層の表面にさらに塗布液2および塗布液3を用いて同様の工程を繰り返し、3層のコレステリック液晶層の円偏光反射板A(塗布液2の層:3.0μm、塗布液3の層:2.7μm)を得た。円偏光反射板Aの透過スペクトルを分光光度計(日本分光株式会社製、V−670)で測定したところ、630nm、540nm、450nmに反射ピークを有する透過スペクトルが得られた。
(円偏光反射板B(1/4波長板を含む)の作製)
塗布液4を、ワイヤーバーを用いてPETフィルムのラビングした表面に塗布後、乾燥させて30℃のホットプレート上に置き、フュージョンUVシステムズ株式会社製無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm2)にて、6秒間UV照射し、液晶相を固定して、厚み0.8μmの1/4波長板を得た。得られた層の表面にさらに塗布液1、塗布液2および塗布液3を用いて同様の工程を繰り返し、1/4波長板上に3層のコレステリック液晶層の円偏光反射フィルムB(塗布液1の層:3.5μm、塗布液2の層:3.0μm、塗布液3の層:2.7μm)を得た。円偏光反射フィルムBの透過スペクトルをV−670にて測定したところ、630nm、540nm、450nmに反射ピークを有する透過スペクトルが得られた。
塗布液4を、ワイヤーバーを用いてPETフィルムのラビングした表面に塗布後、乾燥させて30℃のホットプレート上に置き、フュージョンUVシステムズ株式会社製無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm2)にて、6秒間UV照射し、液晶相を固定して、厚み0.8μmの1/4波長板を得た。得られた層の表面にさらに塗布液1、塗布液2および塗布液3を用いて同様の工程を繰り返し、1/4波長板上に3層のコレステリック液晶層の円偏光反射フィルムB(塗布液1の層:3.5μm、塗布液2の層:3.0μm、塗布液3の層:2.7μm)を得た。円偏光反射フィルムBの透過スペクトルをV−670にて測定したところ、630nm、540nm、450nmに反射ピークを有する透過スペクトルが得られた。
(直線偏光反射板の作製)
特表平9−506837号公報に記載された方法に基づき、直線偏光反射板を作製した。2,6−ポリエチレンナフタレート(PEN)とナフタレート70/テレフタレート30のコポリエステル(coPEN)を、ジオールとしてエチレングリコールを用いて、標準ポリエステル樹脂合成釜において合成した。PENとcoPENの単層フィルムを押出成形した後、約150℃において、延伸比5:1で延伸した。配向軸に関するPENの屈折率は、約1.88、横断軸に関する屈折率は、1.64、coPENフィルムの屈折率は、約1.64となることを確認した。
続いて、標準押出ダイを供給した50スロット供給ブロックを用いて同時押出することにより、PENとcoPENの交互の層の厚さを表2(1)に示す膜厚で形成した。上記を繰返して、表2(2)〜(5)に示す膜厚のPENおよびcoPENの層を順に形成し、さらに(1)〜(5)の層の形成を繰り返して各50層ずつを計250層積層した。その後、延伸したフィルムを、エアーオーブン内において、約230℃で30秒間熱硬化し、直線偏光板を得た。
特表平9−506837号公報に記載された方法に基づき、直線偏光反射板を作製した。2,6−ポリエチレンナフタレート(PEN)とナフタレート70/テレフタレート30のコポリエステル(coPEN)を、ジオールとしてエチレングリコールを用いて、標準ポリエステル樹脂合成釜において合成した。PENとcoPENの単層フィルムを押出成形した後、約150℃において、延伸比5:1で延伸した。配向軸に関するPENの屈折率は、約1.88、横断軸に関する屈折率は、1.64、coPENフィルムの屈折率は、約1.64となることを確認した。
続いて、標準押出ダイを供給した50スロット供給ブロックを用いて同時押出することにより、PENとcoPENの交互の層の厚さを表2(1)に示す膜厚で形成した。上記を繰返して、表2(2)〜(5)に示す膜厚のPENおよびcoPENの層を順に形成し、さらに(1)〜(5)の層の形成を繰り返して各50層ずつを計250層積層した。その後、延伸したフィルムを、エアーオーブン内において、約230℃で30秒間熱硬化し、直線偏光板を得た。
[仮支持体付き1/4波長板の作製]
上記塗布液4を、ワイヤーバーを用いてPETフィルムのラビングした表面に塗布後、乾燥させて30℃のホットプレート上に置き、フュージョンUVシステムズ株式会社製無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm2)にて、6秒間UV照射し、液晶相を固定して、厚み0.8μmの仮支持体付き1/4波長板を得た。
上記塗布液4を、ワイヤーバーを用いてPETフィルムのラビングした表面に塗布後、乾燥させて30℃のホットプレート上に置き、フュージョンUVシステムズ株式会社製無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm2)にて、6秒間UV照射し、液晶相を固定して、厚み0.8μmの仮支持体付き1/4波長板を得た。
[光透過性基材(高Re位相差膜)の作製]
固有粘度0.62dl/gのPET樹脂ペレットを135℃で6時間減圧乾燥(1Torr(133Pa))した後、押出機に供給し、285℃で溶解した。このポリマーを、ステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度10μm粒子95%カット)で濾過し、口金よりシート状にして押し出した後、静電印加キャスト法を用いて表面温度30℃のキャスティングドラムに巻きつけて冷却固化し、未延伸フィルムを作った。
上記未延伸フィルムをテンター延伸機に導き、フィルムの端部をクリップで把持しながら、温度125℃の熱風ゾーンに導き、幅方向に延伸した。次に、幅方向に延伸された幅を保ったまま、温度225℃、30秒間で処理し、さらに幅方向に3%の緩和処理を行い、表3に示す正面位相差を有する一軸配向の光透過性基材を得た。正面位相差はAxometrics社製のAxoScanを用いて測定した。
固有粘度0.62dl/gのPET樹脂ペレットを135℃で6時間減圧乾燥(1Torr(133Pa))した後、押出機に供給し、285℃で溶解した。このポリマーを、ステンレス焼結体の濾材(公称濾過精度10μm粒子95%カット)で濾過し、口金よりシート状にして押し出した後、静電印加キャスト法を用いて表面温度30℃のキャスティングドラムに巻きつけて冷却固化し、未延伸フィルムを作った。
上記未延伸フィルムをテンター延伸機に導き、フィルムの端部をクリップで把持しながら、温度125℃の熱風ゾーンに導き、幅方向に延伸した。次に、幅方向に延伸された幅を保ったまま、温度225℃、30秒間で処理し、さらに幅方向に3%の緩和処理を行い、表3に示す正面位相差を有する一軸配向の光透過性基材を得た。正面位相差はAxometrics社製のAxoScanを用いて測定した。
[光学機能層の作製]
(ハードコート層:HC)
DPHA(日本化薬株式会社製) 50質量部
Irgacure184(BASFジャパン株式会社製) 2.0質量部
メチルエチルケトン 50質量部
上記塗布液を、ワイヤーバーを用いて正面位相差8000nmの光透過性基材上に塗布後、乾燥させて30℃のホットプレート上に置き、フュージョンUVシステムズ株式会社製無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm2)にて6秒間UV照射し、厚み5.0μmのハードコート層を形成した。
(ハードコート層:HC)
DPHA(日本化薬株式会社製) 50質量部
Irgacure184(BASFジャパン株式会社製) 2.0質量部
メチルエチルケトン 50質量部
上記塗布液を、ワイヤーバーを用いて正面位相差8000nmの光透過性基材上に塗布後、乾燥させて30℃のホットプレート上に置き、フュージョンUVシステムズ株式会社製無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm2)にて6秒間UV照射し、厚み5.0μmのハードコート層を形成した。
(防眩層:AG)
DPHA(日本化薬株式会社製) 50質量部
SX−350(平均粒径3.5μm、屈折率1.55、綜研化学株式会社製、30%トルエン分散液、ポリトロン分散機にて10000rpmで20分分散後使用)
10質量部
Irgacure184(BASFジャパン株式会社製) 2.0質量部
トルエン 40質量部
上記塗布液を、ワイヤーバーを用いて正面位相差8000nmの光透過性基材上に塗布後、乾燥させて30℃のホットプレート上に置き、フュージョンUVシステムズ株式会社製無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm2)にて6秒間UV照射し、厚み5μmの防眩層を形成した。
DPHA(日本化薬株式会社製) 50質量部
SX−350(平均粒径3.5μm、屈折率1.55、綜研化学株式会社製、30%トルエン分散液、ポリトロン分散機にて10000rpmで20分分散後使用)
10質量部
Irgacure184(BASFジャパン株式会社製) 2.0質量部
トルエン 40質量部
上記塗布液を、ワイヤーバーを用いて正面位相差8000nmの光透過性基材上に塗布後、乾燥させて30℃のホットプレート上に置き、フュージョンUVシステムズ株式会社製無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm2)にて6秒間UV照射し、厚み5μmの防眩層を形成した。
(反射防止層:AR)
PETA(商品名PET−30):(日本化薬株式会社製) 50質量部
KE−P30(日本触媒株式会社製アモルファスシリカ粒子シーホスター、平均一次粒子径300nm) 10質量部
Irgacure184(BASFジャパン株式会社製) 2.0質量部
酢酸ブチル 50質量部
上記塗布液を、ワイヤーバーを用いて正面位相差8000nmの光透過性基材上に塗布後、乾燥させて30℃のホットプレート上に置き、フュージョンUVシステムズ株式会社製無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm2)にて6秒間UV照射し、厚み5.0μmの反射防止層を形成した。
PETA(商品名PET−30):(日本化薬株式会社製) 50質量部
KE−P30(日本触媒株式会社製アモルファスシリカ粒子シーホスター、平均一次粒子径300nm) 10質量部
Irgacure184(BASFジャパン株式会社製) 2.0質量部
酢酸ブチル 50質量部
上記塗布液を、ワイヤーバーを用いて正面位相差8000nmの光透過性基材上に塗布後、乾燥させて30℃のホットプレート上に置き、フュージョンUVシステムズ株式会社製無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm2)にて6秒間UV照射し、厚み5.0μmの反射防止層を形成した。
(帯電防止層:AS層)
特許第5674729号公報に記載のイオン伝導性化合物(導電性ポリマー)IP−15 5質量部
A−TMMT(新中村化学工業株式会社) 92質量部
1−ブタノール 10質量部
メチルエチルケトン 90質量部
上記塗布液を、ワイヤーバーを用いて光透過性基材上に塗布後、乾燥させて30℃のホットプレート上に置き、フュージョンUVシステムズ株式会社製無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm2)にて6秒間UV照射し、コレステリック液晶相を固定して、厚み5.0μmの帯電防止層を形成した。
特許第5674729号公報に記載のイオン伝導性化合物(導電性ポリマー)IP−15 5質量部
A−TMMT(新中村化学工業株式会社) 92質量部
1−ブタノール 10質量部
メチルエチルケトン 90質量部
上記塗布液を、ワイヤーバーを用いて光透過性基材上に塗布後、乾燥させて30℃のホットプレート上に置き、フュージョンUVシステムズ株式会社製無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm2)にて6秒間UV照射し、コレステリック液晶相を固定して、厚み5.0μmの帯電防止層を形成した。
<実施例1〜6、9、10、および比較例1、2、参考例1〜3のハーフミラーの作製>(シングルインモールド)
上記円偏光反射板Bのコレステリック液晶層の表面にヒートシール剤 A−100(DIC製)をワイヤーバーを用いて塗布後、乾燥させて3.0μmの熱可塑性溶着層を形成して、転写シートを得た。
上記円偏光反射板Bのコレステリック液晶層の表面にヒートシール剤 A−100(DIC製)をワイヤーバーを用いて塗布後、乾燥させて3.0μmの熱可塑性溶着層を形成して、転写シートを得た。
平面板作製用の金型として凹型および凸型の組み合わせからなる金型を用意した。凹型金型上に、転写シートの仮支持体(基材フィルム)が金型の内面に接するような向きで配置し、真空吸引して転写シートを凹部底面に接触させた。この凹型金型に凸型金型を組み合わせて、金型を閉じ、形成された空間にPC(ポリカーボネート、ユーピロンS3000)からなる溶融樹脂を、転写シートの熱可塑性溶着層側の面に接するように、金型内に注入して成形(金型温度90℃、樹脂温度:300℃、圧力100MPa、時間30秒)した。室温に冷却し、金型を開いて得られた成形体を取り出した。仮支持体を剥離して、成形体を得た。得られた成形体において、成形樹脂層は150mm×100mm×3.0mmの平板であった。
このときの成形樹脂層の正面位相差分布は表3に示す値をとるように射出速度、冷却速度を変更して作製した。
なお、表3、および表4に示す実施例、比較例、および参考例において、成形樹脂層の正面位相差分布は、それぞれ同様に作製した成形樹脂層を9等分した各サンプルの正面位相差をAxometrics社製のAxoScanを用いて測定し、最大値と最小値との差を正面位相差分布として算出した。
なお、表3、および表4に示す実施例、比較例、および参考例において、成形樹脂層の正面位相差分布は、それぞれ同様に作製した成形樹脂層を9等分した各サンプルの正面位相差をAxometrics社製のAxoScanを用いて測定し、最大値と最小値との差を正面位相差分布として算出した。
その後、得られた成形体の成形樹脂層の面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)でパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合し、次いで同装置を使用し、光透過性基材(第1の高Re位相差膜:表3に示す正面位相差)を貼合して、または貼合しないで、実施例1〜6、9、10、および比較例1、2、参考例1〜3のハーフミラーを得た。
<実施例12〜15のハーフミラーの作製>
光透過性基材の代わりにそれぞれ、上記ハードコート層、防眩層、反射防止層、および帯電防止層が設けられた光透過性基材(第1の高Re位相差膜:正面位相差8000nm)を用いるほかは、実施例1のハーフミラーの作製と同様に、実施例12〜15のハーフミラーを作製した。なお、粘着フィルムへの貼合は光透過性基材側が粘着フィルムに接触するように行った。
光透過性基材の代わりにそれぞれ、上記ハードコート層、防眩層、反射防止層、および帯電防止層が設けられた光透過性基材(第1の高Re位相差膜:正面位相差8000nm)を用いるほかは、実施例1のハーフミラーの作製と同様に、実施例12〜15のハーフミラーを作製した。なお、粘着フィルムへの貼合は光透過性基材側が粘着フィルムに接触するように行った。
<実施例11のハーフミラーの作製>(片側インモールド/片側インサート成形)
正面位相差8000nmの光透過性基材(第1の高Re位相差膜)の片側にヒートシール剤 A−100(DIC製)をワイヤーバーを用いて塗布後、乾燥させて3.0μmの熱可塑性溶着層を形成し、熱可塑性溶着層付きの光透過性基材(成形用シート)を得た。
平面板作製用の金型として凹型および凸型の組み合わせからなる金型を用意した。凸型金型の内面に光透過性基材が接するように、上記熱可塑性溶着層付きの光透過性基材を配置した。凹型金型上に、実施例1で使用した転写シートと同じ転写シートの仮支持体(基材フィルム)が金型の内面に接するような向きで配置し、真空吸引して転写シートを凹部底面に接触させた。両金型を組み合わせて、閉じ、PC(ポリカーボネート、ユーピロンS3000)からなる溶融樹脂を、金型内の光透過性基材と転写シートとの間に注入して成形(金型温度90℃、樹脂温度:300℃、圧力100MPa、時間30秒)した。室温に冷却し、金型を開いて得られた成形体を取り出した。仮支持体を剥離して、ハーフミラーを得た。成形樹脂層の正面位相差分布は実施例1と同様に表3に示す値をとるように調整した。
正面位相差8000nmの光透過性基材(第1の高Re位相差膜)の片側にヒートシール剤 A−100(DIC製)をワイヤーバーを用いて塗布後、乾燥させて3.0μmの熱可塑性溶着層を形成し、熱可塑性溶着層付きの光透過性基材(成形用シート)を得た。
平面板作製用の金型として凹型および凸型の組み合わせからなる金型を用意した。凸型金型の内面に光透過性基材が接するように、上記熱可塑性溶着層付きの光透過性基材を配置した。凹型金型上に、実施例1で使用した転写シートと同じ転写シートの仮支持体(基材フィルム)が金型の内面に接するような向きで配置し、真空吸引して転写シートを凹部底面に接触させた。両金型を組み合わせて、閉じ、PC(ポリカーボネート、ユーピロンS3000)からなる溶融樹脂を、金型内の光透過性基材と転写シートとの間に注入して成形(金型温度90℃、樹脂温度:300℃、圧力100MPa、時間30秒)した。室温に冷却し、金型を開いて得られた成形体を取り出した。仮支持体を剥離して、ハーフミラーを得た。成形樹脂層の正面位相差分布は実施例1と同様に表3に示す値をとるように調整した。
<実施例7、8、16、17、18のハーフミラーの作製>
[成形樹脂層の作製]
凹型および凸型の組み合わせからなる平面板作製用の金型を閉じ、表3に示す溶融樹脂を注入して成形(金型温度90℃、樹脂温度:300℃、圧力100MPa、時間30秒))した。室温に冷却し金型を開いて得られた成形樹脂層(150mm×100mm×3mmの平板)を取り出した。
表3中、溶融樹脂のPCはユーピロンS3000、アクリルはスミペックス MG5、PETはPETG K2012、COPはゼオネックス E48Rである。成形樹脂層の正面位相差分布は実施例1と同様に表3に示す値をとるように調整した。
[成形樹脂層の作製]
凹型および凸型の組み合わせからなる平面板作製用の金型を閉じ、表3に示す溶融樹脂を注入して成形(金型温度90℃、樹脂温度:300℃、圧力100MPa、時間30秒))した。室温に冷却し金型を開いて得られた成形樹脂層(150mm×100mm×3mmの平板)を取り出した。
表3中、溶融樹脂のPCはユーピロンS3000、アクリルはスミペックス MG5、PETはPETG K2012、COPはゼオネックス E48Rである。成形樹脂層の正面位相差分布は実施例1と同様に表3に示す値をとるように調整した。
得られた成形樹脂層の片側の主表面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)を使用してパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合した。次いで同装置を使用し粘着フィルムの面に円偏光反射板Bまたは直線偏光反射板を貼合した。このとき、円偏光反射板Bの場合には、コレステリック液晶層側(仮支持体側と反対側)が粘着フィルムと接触するように貼合し、仮支持体を剥離した。また直線偏光反射板の場合には、任意の面が粘着フィルムと接触するように貼合し、かつ直線偏光反射フィルムの透過軸と画像表示装置の表示側偏光板の透過軸が一致するように貼合した。
成形樹脂層の円偏光反射板Bあるいは直線偏光反射板と反対側の面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)でパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合し、次いで同装置を使用し、光透過性基材(第1の高Re位相差膜:正面位相差8000nm)を貼合した。
<比較例3のハーフミラーの作製>
実施例7と同様の手順で得た成形樹脂層の片側の主表面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)を使用してパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合した。次いで同装置を使用し、光学粘着フィルムと仮支持体付き1/4波長板とを貼合した。このとき、1/4波長板側(仮支持体側と反対側)が粘着フィルムと接触するように貼合し、その後仮支持体を剥離した。
その後、1/4波長板が設けられた面と反対側の、成形樹脂層の面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)でパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合し、次いで同装置を使用し、光透過性基材(第1の高Re位相差膜:正面位相差8000nm)を貼合した。
光透過性基材の面に、SEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)を使用し、パナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合し、次いで同装置を使用し、この粘着フィルムに円偏光反射板Aを貼合した。このとき、コレステリック液晶層側(仮支持体側と反対側)が粘着フィルムと接触するように貼合し、その後仮支持体を剥離した。
実施例7と同様の手順で得た成形樹脂層の片側の主表面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)を使用してパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合した。次いで同装置を使用し、光学粘着フィルムと仮支持体付き1/4波長板とを貼合した。このとき、1/4波長板側(仮支持体側と反対側)が粘着フィルムと接触するように貼合し、その後仮支持体を剥離した。
その後、1/4波長板が設けられた面と反対側の、成形樹脂層の面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)でパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合し、次いで同装置を使用し、光透過性基材(第1の高Re位相差膜:正面位相差8000nm)を貼合した。
光透過性基材の面に、SEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)を使用し、パナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合し、次いで同装置を使用し、この粘着フィルムに円偏光反射板Aを貼合した。このとき、コレステリック液晶層側(仮支持体側と反対側)が粘着フィルムと接触するように貼合し、その後仮支持体を剥離した。
<比較例4のハーフミラーの作製>
実施例7と同様の手順で得た成形樹脂層の片側の主表面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)を使用してパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合した。次いで同装置を使用し、光学粘着フィルムと光透過性基材(第1の高Re位相差膜:正面位相差8000nm)とを貼合した。この光透過性基材の面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)でパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合し、次いで同装置を使用し、この光学粘着フィルムと仮支持体付き1/4波長板を貼合した。このとき、1/4波長板側(仮支持体側と反対側)が粘着フィルムと接触するように貼合し、その後仮支持体を剥離した。この剥離面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)を使用し、パナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合し、次いで同装置を使用し、円偏光反射板Aを貼合した。このとき、コレステリック液晶層側(仮支持体側と反対側)が粘着フィルムと接触するように貼合し、その後仮支持体を剥離した。
実施例7と同様の手順で得た成形樹脂層の片側の主表面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)を使用してパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合した。次いで同装置を使用し、光学粘着フィルムと光透過性基材(第1の高Re位相差膜:正面位相差8000nm)とを貼合した。この光透過性基材の面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)でパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合し、次いで同装置を使用し、この光学粘着フィルムと仮支持体付き1/4波長板を貼合した。このとき、1/4波長板側(仮支持体側と反対側)が粘着フィルムと接触するように貼合し、その後仮支持体を剥離した。この剥離面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)を使用し、パナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合し、次いで同装置を使用し、円偏光反射板Aを貼合した。このとき、コレステリック液晶層側(仮支持体側と反対側)が粘着フィルムと接触するように貼合し、その後仮支持体を剥離した。
<実施例19、参考例4のハーフミラーの作製>
光透過性基材(第2の高Re位相差膜:正面位相差4000nm)の表面にヒートシール剤 A−100(DIC製)をワイヤーバーを用いて塗布後、乾燥させて3.0μmの熱可塑性溶着層を形成して、成形用シートを得た。
平面板作製用の金型として凹型および凸型の組み合わせからなる金型を用意した。凹型金型上に、上記成形用シートの光透過性基材が金型の内面に接するような向きで配置し、真空吸引して成形用シートを凹部底面に接触させた。この凹型金型に凸型金型を組み合わせて、金型を閉じ、形成された空間にPC(ポリカーボネート、ユーピロンS3000)からなる溶融樹脂を、転写シートの熱可塑性溶着層側の面に接するように、金型内に注入して成形(金型温度90℃、樹脂温度:300℃、圧力100MPa、時間30秒)した。室温に冷却し、金型を開いて得られた成形体を取り出した。得られた成形体中の成形樹脂層は150mm×100mm×3.0mmの平板であった。
このときの成形樹脂層の正面位相差分布は表に示す値をとるように射出速度、冷却速度を調整して作製した。
光透過性基材(第2の高Re位相差膜:正面位相差4000nm)の表面にヒートシール剤 A−100(DIC製)をワイヤーバーを用いて塗布後、乾燥させて3.0μmの熱可塑性溶着層を形成して、成形用シートを得た。
平面板作製用の金型として凹型および凸型の組み合わせからなる金型を用意した。凹型金型上に、上記成形用シートの光透過性基材が金型の内面に接するような向きで配置し、真空吸引して成形用シートを凹部底面に接触させた。この凹型金型に凸型金型を組み合わせて、金型を閉じ、形成された空間にPC(ポリカーボネート、ユーピロンS3000)からなる溶融樹脂を、転写シートの熱可塑性溶着層側の面に接するように、金型内に注入して成形(金型温度90℃、樹脂温度:300℃、圧力100MPa、時間30秒)した。室温に冷却し、金型を開いて得られた成形体を取り出した。得られた成形体中の成形樹脂層は150mm×100mm×3.0mmの平板であった。
このときの成形樹脂層の正面位相差分布は表に示す値をとるように射出速度、冷却速度を調整して作製した。
その後、光透過性基材(第2の高Re位相差膜)の上からSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)でパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合し、次いで同装置を使用し、円偏光反射板Bを貼合した。このとき、円偏光反射板Bの場合には、コレステリック液晶層側(仮支持体側と反対側)が粘着フィルムと接触するように貼合し、仮支持体を剥離した。
その後、成形樹脂層の円偏光反射板Bと反対側の面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)でパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合し、次いで同装置を使用し、光透過性基材(第1の高Re位相差膜、正面位相差4000nm)を、遅相軸の方向が第2の高Re位相差膜の遅相軸の方向と表4に示す角度となるように貼合し、実施例19、参考例4のハーフミラーを得た。
その後、成形樹脂層の円偏光反射板Bと反対側の面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)でパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合し、次いで同装置を使用し、光透過性基材(第1の高Re位相差膜、正面位相差4000nm)を、遅相軸の方向が第2の高Re位相差膜の遅相軸の方向と表4に示す角度となるように貼合し、実施例19、参考例4のハーフミラーを得た。
<実施例20のハーフミラーの作製>
実施例7と同様、凹型および凸型の組み合わせからなる平面板作製用の金型を閉じ、表に示す溶融樹脂を注入して成形(金型温度90℃、樹脂温度:300℃、圧力100MPa、時間30秒))した。室温に冷却し金型を開いて得られた成形樹脂層(150mm×100mm×3mmの平板)を取り出した。
表3中、溶融樹脂のPCはユーピロンS3000、である。成形樹脂層の正面位相差分布は実施例1と同様に表に示す値をとるように調整した。
実施例7と同様、凹型および凸型の組み合わせからなる平面板作製用の金型を閉じ、表に示す溶融樹脂を注入して成形(金型温度90℃、樹脂温度:300℃、圧力100MPa、時間30秒))した。室温に冷却し金型を開いて得られた成形樹脂層(150mm×100mm×3mmの平板)を取り出した。
表3中、溶融樹脂のPCはユーピロンS3000、である。成形樹脂層の正面位相差分布は実施例1と同様に表に示す値をとるように調整した。
得られた成形樹脂層の片側の主表面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)を使用してパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合した。次いで同装置を使用し粘着フィルムの面に光透過性基材(第2の高Re位相差膜、正面位相差4000nm)を貼合し、その上からSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)でパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合し、次いで同装置を使用し、円偏光反射板Bを貼合した。このとき、円偏光反射板Bの場合には、コレステリック液晶層側(仮支持体側と反対側)が粘着フィルムと接触するように貼合し、仮支持体を剥離した。
成形樹脂層の円偏光反射板Bと反対側の面にSEAL方式精密枚葉貼合機SE550aa(クライムプロダクツ社製)でパナック社製光学粘着フィルムPDS1を貼合し、次いで同装置を使用し、光透過性基材(第1の高Re位相差膜、正面位相差4000nm)を、遅相軸の方向が第2の高Re位相差膜の遅相軸の方向と0°の角度をなすように貼合し、実施例20のハーフミラーを得た。
<ハーフミラーの評価>
[画像の色ムラの評価]
以下の画像表示装置の画像表示面に画像表示面と平行になるようにハーフミラーを配置して、白画像を表示させた。
(画像表示装置)
液晶モニター
白色LEDタイプ:(FLATORON E2260V(LG Electronics Japan社製))
蛍光灯タイプ:(FLATORON W2240V(LG Electronics Japan社製))
[画像の色ムラの評価]
以下の画像表示装置の画像表示面に画像表示面と平行になるようにハーフミラーを配置して、白画像を表示させた。
(画像表示装置)
液晶モニター
白色LEDタイプ:(FLATORON E2260V(LG Electronics Japan社製))
蛍光灯タイプ:(FLATORON W2240V(LG Electronics Japan社製))
上記の平行状態を維持したまま光透過性基材の遅相軸と画像表示装置の視認側偏光子の偏光軸とが形成する角を0°〜90°の間で表3、表4に示すように位置を設定した。画像表示装置において白画像表示したときの画像を観察面から偏光サングラスを着けて観察して色ムラ発生の有無及び程度を確認した。下記の基準に従って評価した。結果を表3、表4に示す。
無: 正面から観察したときに、色ムラ発生せず視認性に問題ない。
有り: 正面から観察したときに、色ムラが観察される。
無: 正面から観察したときに、色ムラ発生せず視認性に問題ない。
有り: 正面から観察したときに、色ムラが観察される。
[ミラー反射像のムラの評価]
光透過性基材の遅相軸と画像表示装置の視認側偏光子の偏光軸とが形成する角を、画像の色ムラの評価と同様に、0°〜90°の間で表3に示すように位置を設定した。画像表示装置をオフとした時のミラー反射像を、観察面から偏光サングラスを着けて観察して色ムラ発生の有無及び程度を確認した。下記の基準に従って評価した。結果を表3、表4に示す。
無: 正面から観察したときに、色ムラ発生せず視認性に問題ない。
有り: 正面から観察したときに、色ムラが観察される。
光透過性基材の遅相軸と画像表示装置の視認側偏光子の偏光軸とが形成する角を、画像の色ムラの評価と同様に、0°〜90°の間で表3に示すように位置を設定した。画像表示装置をオフとした時のミラー反射像を、観察面から偏光サングラスを着けて観察して色ムラ発生の有無及び程度を確認した。下記の基準に従って評価した。結果を表3、表4に示す。
無: 正面から観察したときに、色ムラ発生せず視認性に問題ない。
有り: 正面から観察したときに、色ムラが観察される。
[直線偏光透過率]
直線偏光透過率を日本分光社製の紫外可視近赤外分光光度計V−670を用いて測定した。直線偏光に対する透過率の測定は、直線偏光板を分光光度計の光源側において、その偏光透過軸と1/4波長板の遅相軸が45°になるように配置して測定を行った。このようにして得られた自然光透過率の波長400nmから700nmまでの直線偏光に対する平均透過率を算出し、80%以上を良、80%未満を不良とした。結果を表3、表4に示す。
直線偏光透過率を日本分光社製の紫外可視近赤外分光光度計V−670を用いて測定した。直線偏光に対する透過率の測定は、直線偏光板を分光光度計の光源側において、その偏光透過軸と1/4波長板の遅相軸が45°になるように配置して測定を行った。このようにして得られた自然光透過率の波長400nmから700nmまでの直線偏光に対する平均透過率を算出し、80%以上を良、80%未満を不良とした。結果を表3、表4に示す。
Claims (19)
- 観察面、成形樹脂層、および偏光反射板をこの順で含み、
前記観察面と前記偏光反射板との間に少なくとも1つの高Re位相差膜を含み、前記1つ以上の高Re位相差膜の正面位相差の合計は3000nm以上であり、
前記高Re位相差膜として少なくとも第1の高Re位相差膜を含み、
第1の高Re位相差膜は前記観察面と前記成形樹脂層との間に配置されているハーフミラー。 - 前記成形樹脂層の正面位相差分布が100nm以上である請求項1に記載のハーフミラー。
- 前記正面位相差の合計が5000nm以上である請求項1または2に記載のハーフミラー。
- 第1の高Re位相差膜が3000nm以上の正面位相差を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載のハーフミラー。
- 前記高Re位相差膜として第1の高Re位相差膜のみを含む請求項4に記載のハーフミラー。
- 前記高Re位相差膜として第2の高Re位相差膜を含み、第2の高Re位相差膜は前記成形樹脂層と前記偏光反射板との間に配置されている請求項1〜4のいずれか一項に記載のハーフミラー。
- 第1の高Re位相差膜の遅相軸と第2の高Re位相差膜の遅相軸の方向が同じである請求項6に記載のハーフミラー。
- 第2の高Re位相差膜と前記成形樹脂層との間に接着層または熱可塑性溶着層を含む請求項6または7に記載のハーフミラー。
- 前記成形樹脂層が、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレート、ポリエステル、およびシクロオレフィンポリマーからなる群より選択されるいずれか1つ以上のポリマーを含む請求項1〜8のいずれか一項に記載のハーフミラー。
- 前記偏光反射板が円偏光反射層である請求項1〜9のいずれか一項に記載のハーフミラー。
- 前記円偏光反射層がコレステリック液晶層を含む請求項10に記載のハーフミラー。
- 前記円偏光反射層が3層以上のコレステリック液晶層を含む請求項11に記載のハーフミラー。
- 1/4波長板を含み、
前記ハーフミラーが、前記成形樹脂層、前記円偏光反射層、前記1/4波長板をこの順に含む請求項10〜12のいずれか一項に記載のハーフミラー。 - 前記円偏光反射層と前記1/4波長板とが互いに直接接している請求項13に記載のハーフミラー。
- 前記成形樹脂層と前記偏光反射板との間に熱可塑性溶着層または接着層を含む請求項1〜14のいずれか一項に記載のハーフミラー。
- 第1の高Re位相差膜と前記成形樹脂層との間に接着層または熱可塑性溶着層を含む請求項1〜15のいずれか一項に記載のハーフミラー。
- 請求項1〜16のいずれか一項に記載のハーフミラーおよび画像表示装置を含み、前記観察面、前記成形樹脂層、前記偏光反射板、および前記画像表示装置がこの順で配置されている画像表示機能付きミラー。
- 前記画像表示装置は直線偏光を出射して画像を形成し、
前記画像表示装置のバックライトは連続的な発光スペクトルを与え、
第1の高Re位相差膜の遅相軸が前記直線偏光の偏光方向と30°〜60°の角度をなしている請求項17に記載の画像表示機能付きミラー。 - 前記画像表示装置が液晶表示装置であり、前記バックライトが白色LEDである請求項18に記載の画像表示機能付きミラー。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2021060407A1 (ja) * | 2019-09-27 | 2021-04-01 | ||
WO2021085332A1 (ja) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | Agc株式会社 | 光学素子 |
CN114072265A (zh) * | 2019-07-02 | 2022-02-18 | 株式会社Lg化学 | 注射成型产品 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6542089B2 (ja) * | 2015-09-30 | 2019-07-10 | 富士フイルム株式会社 | 車両用ミラー |
CN111344613B (zh) * | 2017-10-09 | 2022-09-27 | 3M创新有限公司 | 光学部件和光学系统 |
US11235706B2 (en) * | 2019-10-30 | 2022-02-01 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Display system |
JP2021162731A (ja) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 表示装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005321544A (ja) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Nikon Corp | 投射型表示装置 |
JP2015072410A (ja) * | 2013-10-04 | 2015-04-16 | 富士フイルム株式会社 | コレステリック液晶層を含む熱圧着貼合用フィルムおよびその応用 |
JP2015141318A (ja) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | 富士フイルム株式会社 | 投映システムおよびプロジェクター |
JP2016071078A (ja) * | 2014-09-29 | 2016-05-09 | 富士フイルム株式会社 | 投映像表示用部材および投映像表示システム |
WO2016088708A1 (ja) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | 富士フイルム株式会社 | 画像表示機能付きミラー |
JP2017007565A (ja) * | 2015-06-24 | 2017-01-12 | 富士フイルム株式会社 | 車両用の画像表示機能付きミラー |
-
2017
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2018
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005321544A (ja) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Nikon Corp | 投射型表示装置 |
JP2015072410A (ja) * | 2013-10-04 | 2015-04-16 | 富士フイルム株式会社 | コレステリック液晶層を含む熱圧着貼合用フィルムおよびその応用 |
JP2015141318A (ja) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | 富士フイルム株式会社 | 投映システムおよびプロジェクター |
JP2016071078A (ja) * | 2014-09-29 | 2016-05-09 | 富士フイルム株式会社 | 投映像表示用部材および投映像表示システム |
WO2016088708A1 (ja) * | 2014-12-01 | 2016-06-09 | 富士フイルム株式会社 | 画像表示機能付きミラー |
JP2017007565A (ja) * | 2015-06-24 | 2017-01-12 | 富士フイルム株式会社 | 車両用の画像表示機能付きミラー |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114072265A (zh) * | 2019-07-02 | 2022-02-18 | 株式会社Lg化学 | 注射成型产品 |
CN114072265B (zh) * | 2019-07-02 | 2024-04-26 | 株式会社Lg化学 | 注射成型产品 |
JPWO2021060407A1 (ja) * | 2019-09-27 | 2021-04-01 | ||
JP7314294B2 (ja) | 2019-09-27 | 2023-07-25 | 富士フイルム株式会社 | 投映像表示用部材、ウインドシールドガラスおよびヘッドアップディスプレイシステム |
WO2021085332A1 (ja) * | 2019-10-31 | 2021-05-06 | Agc株式会社 | 光学素子 |
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