JP2023164856A - Partial optical rotator and partial optical rotation film using the same, intermediate film laminate, functional glass, and head-up display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばヘッドアップディスプレイに利用するのに好適な部分旋光子、ならびにこれを用いた部分旋光フィルム、中間膜積層体、機能性ガラスおよびヘッドアップディスプレイに関する。 The present invention relates to a partial optical rotator suitable for use in, for example, a head-up display, as well as a partial optical rotator film, an interlayer film laminate, a functional glass, and a head-up display using the same.
自動車、航空機等の運転者に情報を表示する方法として、ナビゲーションシステム、ヘッドアップディスプレイ(以下、「HUD」ともいう)等が用いられている。HUDは液晶表示体(以下、「LCD」という)等の画像表示手段から投射された画像を、例えば自動車のフロントガラス等に投影するシステムである。 2. Description of the Related Art Navigation systems, head-up displays (hereinafter also referred to as "HUD"), and the like are used as methods for displaying information to drivers of automobiles, airplanes, and the like. A HUD is a system that projects an image projected from an image display means such as a liquid crystal display (hereinafter referred to as "LCD") onto, for example, a windshield of an automobile.
画像表示手段から出射した表示光は、反射鏡にて反射され、さらにフロントガラスで反射された後、観察者に到達する。観察者はフロントガラスに投影された表示画像を見ているが、表示画像は虚像としてフロントガラスよりも遠方の位置にあるように見える。この方法では、運転者はフロントガラスの前方を注視した状態でほとんど視線を動かすことなく、様々な情報を入手することができるため、視線を移さなければならなかった従来のカーナビゲーションに比べ安全である。 Display light emitted from the image display means is reflected by a reflecting mirror, further reflected by a windshield, and then reaches the viewer. The viewer sees the displayed image projected onto the windshield, but the displayed image appears to be a virtual image located further away than the windshield. With this method, the driver can obtain a variety of information without having to move his/her line of sight while keeping his/her gaze fixed on the front of the windshield, making it safer than traditional car navigation systems that require the driver to move his or her line of sight. be.
フロントガラスは、通常、合わせガラスとして形成されている。フロントガラスに映る投影画像は、車内の観察者側のガラスと車外側のガラスとのそれぞれで反射されて表示されるため、2つの反射された投影画像が重なった二重写りが発生する。このような現象はゴースト現象と呼ばれており、観察者の画像視認性を著しく低下させてしまう。この問題に対して、これまで種々の対策が検討されてきた。 Windshields are usually constructed as laminated glass. The projected image reflected on the windshield is reflected and displayed on each of the glass on the viewer's side inside the vehicle and the glass on the outside of the vehicle, resulting in a double image in which the two reflected projected images overlap. Such a phenomenon is called a ghost phenomenon, and significantly reduces image visibility for an observer. Various countermeasures have been considered for this problem.
特許文献1には、楔形中間膜を用いることにより、観察者側のガラスの反射像と車外側のガラスの反射像を一致させ、二重写りの発生を抑制する技術が開示されている。また、特許文献2および特許文献3には、合わせガラス内に1/2波長フィルムまたはねじれネマチック液晶からなる旋光子を配置し、投影画像をS偏光にしてブリュースター角で入射させることにより、車外側のガラスでの反射を無くし、観察者側のガラスのみで画像を投影して二重写りの発生を抑制する技術が開示されている。さらに、特許文献4には、合わせガラス内に1/4波長板とコレステリック液晶からなる光反射層とを組み合わせた光制御フィルムを配置し、この光制御フィルムにP偏光にした投影画像をブリュースター角で入射させることにより、二重写りの発生を抑制する技術が開示されている。
Patent Document 1 discloses a technique that uses a wedge-shaped interlayer film to make the reflected image of the glass on the viewer's side match the reflected image of the glass on the outside of the vehicle, thereby suppressing the occurrence of double images. Furthermore, in
路面等からの反射光による眩しさの低減のために、サングラスを用いる場合がある。一般に、路面での反射光は偏光になる性質があるため、これらの反射光に対しては偏光サングラスの使用が有効である。一方、例えば、特許文献2、3に開示されている技術では、二重写りの発生は抑制されるものの、S偏光となった路面からの反射光がフロントガラスから車内に入る際にP偏光に変換されてしまう。偏光サングラスは、路面で反射したS偏光を吸収するように偏光子が配置されているため、日中の運転時に偏光サングラスを使用しても遮光効果が得られなくなってしまう。このため、特許文献2、3に開示されている技術を用いる場合は、フロントガラス全面ではなく、画像投影領域にのみ、1/2波長板またはねじれネマチック液晶からなる旋光子を配置する必要があった。しかしながら、実際のフロントガラスにおいては、画像投影領域にのみこれらの旋光子を配置すると、旋光子が配置される領域の境界線が肉眼で容易に視認できるため、外観的に見劣りしてしまうという問題があった。
Sunglasses are sometimes used to reduce glare caused by light reflected from road surfaces and the like. Generally, light reflected from a road surface has the property of becoming polarized light, so it is effective to use polarized sunglasses to protect against this reflected light. On the other hand, for example, with the technologies disclosed in
本発明は、画像表示領域の二重写りの発生を抑制し、かつ、画像表示領域と他の領域との境界線が分かりにくい見栄えが良好なフロントガラスの実現を可能とする部分旋光子、ならびにこれを用いた部分旋光フィルム、中間膜積層体、機能性ガラスおよびヘッドアップディスプレイを提供することを目的とする。 The present invention provides a partial optical rotator that suppresses the occurrence of double reflection in an image display area and makes it possible to realize a windshield with a good appearance in which the border line between the image display area and other areas is difficult to see; The object of the present invention is to provide a partial optical rotation film, an interlayer film laminate, a functional glass, and a head-up display using the same.
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、旋光性を発現する領域と、法線方向に対して旋光性を発現しない領域とを切れ目のない一体的な同一層として構成するようにすることにより、画像表示領域の二重写りの発生を抑制しつつ、画像表示領域と画像非表示領域との境界線の視認性を軽減し、フロントガラスの見栄えを大きく改善できることを新規に見出し、本発明の完成に至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention have devised a structure in which a region that exhibits optical rotation and a region that does not exhibit optical rotation in the normal direction are formed as one seamless layer. A new discovery has been made that by reducing the visibility of the boundary line between the image display area and the image non-display area, it is possible to significantly improve the appearance of the windshield while suppressing the occurrence of double images in the image display area. This led to the completion of the present invention.
すなわち、本発明は[1]~[9]に関する。
[1] 旋光性を発現する第1の領域と、法線方向に対して旋光性を発現しない第2の領域とを含む液晶層を少なくとも1層備え、
前記第1の領域と前記第2の領域とが同一の前記液晶層内に存在することを特徴とする部分旋光子。
[2] 前記液晶層が、重合性液晶モノマーまたは液晶ポリマーを含有する液晶層形成用組成物から形成される液晶配向層である[1]に記載の部分旋光子。
[3] 前記第1の領域が、1/2波長板またはねじれネマチック液晶層である[1]または[2]に記載の部分旋光子。
[4] 前記第1の領域が、入射光の偏光面に0.8π以上1.2π以下の位相差を与える[1]~[3]のいずれかに記載の部分旋光子。
[5] プラスチックフィルムと、
前記プラスチックフィルム上に形成された[1]~[4]のいずれかに記載の部分旋光子と、を備える部分旋光フィルム。
[6] [1]~[4]のいずれかに記載の部分旋光子または[5]に記載の部分旋光フィルムと、
前記部分旋光子または部分旋光フィルムの片面または両面に配置された中間膜と、を備える中間膜積層体。
[7] [1]~[4]のいずれかに記載の部分旋光子、[5]に記載の部分旋光フィルムまたは[6]に記載の中間膜積層体と、
前記部分旋光子、前記部分旋光フィルムまたは前記中間膜積層体の両面に設けられた2枚のガラス板と、を備える機能性ガラス。
[8] [1]~[4]のいずれかに記載の部分旋光子、[5]に記載の部分旋光フィルム、[6]に記載の中間膜積層体または[7]に記載の機能性ガラスを備えるヘッドアップディスプレイ。
[9] 旋光性を発現する液晶層の一部の領域を法線方向に旋光性が発現しない程度の配向状態または等方性状態に変えることにより、旋光性を発現する第1の領域と法線方向に旋光性を発現しない第2の領域とを同一の液晶層内に形成する[1]~[4]のいずれかに記載の部分旋光子の製造方法。
That is, the present invention relates to [1] to [9].
[1] At least one liquid crystal layer including a first region that exhibits optical rotation and a second region that does not exhibit optical rotation in the normal direction,
A partial optical rotator, wherein the first region and the second region are present in the same liquid crystal layer.
[2] The partial optical rotator according to [1], wherein the liquid crystal layer is a liquid crystal alignment layer formed from a composition for forming a liquid crystal layer containing a polymerizable liquid crystal monomer or a liquid crystal polymer.
[3] The partial optical rotator according to [1] or [2], wherein the first region is a half-wave plate or a twisted nematic liquid crystal layer.
[4] The partial optical rotator according to any one of [1] to [3], wherein the first region provides a phase difference of 0.8π or more and 1.2π or less to the polarization plane of the incident light.
[5] Plastic film and
A partial optical rotation film comprising: the partial optical rotator according to any one of [1] to [4] formed on the plastic film.
[6] The partial optical rotator according to any one of [1] to [4] or the partial optical rotation film according to [5],
an interlayer film disposed on one or both sides of the partial optical rotator or the partial optical rotation film.
[7] The partial optical rotator according to any one of [1] to [4], the partial optical rotation film according to [5], or the interlayer film laminate according to [6],
A functional glass comprising two glass plates provided on both sides of the partial optical rotator, the partial optical rotator, or the intermediate film laminate.
[8] The partial optical rotator according to any one of [1] to [4], the partial optical rotation film according to [5], the interlayer film laminate according to [6], or the functional glass according to [7] Head-up display with.
[9] By changing a part of the liquid crystal layer that exhibits optical rotation into an oriented state or an isotropic state that does not exhibit optical rotation in the normal direction, the first region that exhibits optical rotation and the method The method for producing a partial optical rotator according to any one of [1] to [4], wherein the second region that does not exhibit optical rotation in the linear direction is formed in the same liquid crystal layer.
本発明は、画像表示領域の二重写りの発生を防止し、かつ、画像表示領域と他の領域との境界線が分かりにくい見栄えが良好なフロントガラスの実現を可能とする部分旋光子、ならびにこれを用いた部分旋光フィルム、中間膜積層体、機能性ガラスおよびヘッドアップディスプレイを提供することができる。さらに、本発明に係る部分旋光子は、旋光性を発現する領域(画像表示領域)以外は旋光性を発現しないため、外部から部分旋光子に入射してくる光の眩しさを偏光サングラスにより軽減する効果を維持することができる。 The present invention provides a partial optical rotator that prevents the occurrence of double reflection in an image display area, and that makes it possible to realize a windshield with good appearance in which the border line between the image display area and other areas is difficult to see; A partially optically rotating film, an interlayer laminate, a functional glass, and a head-up display using this can be provided. Furthermore, since the partial optical rotator according to the present invention does not exhibit optical rotation except in the area where optical rotation is expressed (image display area), the glare of light incident on the partial optical rotator from the outside can be reduced by using polarized sunglasses. The effect can be maintained.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、下記の実施形態は、本発明のいくつかの代表的な実施形態を例示したにすぎず、本発明の範囲において、種々の変更を加えることができる。また、後述する(メタ)アクリロイル基は、アクリロイル基またはメタクリロイル基を表わし、分子中互いに独立して存在することを意味し、(メタ)アクリレートは、アクリレートまたはメタクリレートを意味する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the embodiments described below merely illustrate some typical embodiments of the present invention, and various changes can be made within the scope of the present invention. Furthermore, the (meth)acryloyl group described below represents an acryloyl group or a methacryloyl group, and means that they exist independently of each other in the molecule, and (meth)acrylate means acrylate or methacrylate.
[部分旋光子]
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る部分旋光子7は、旋光性を発現する第1の領域8と、法線方向に対して旋光性を発現しない第2の領域9とを含む液晶層を少なくとも1層備える。部分旋光子7は、旋光性を発現する第1の領域8と、旋光性を発現しない第2の領域9とを含む液晶層それ自体であってもよい。ここで、「部分旋光子」とは、部分的に旋光性を示す領域を有する旋光子を意味する。また、「法線方向」とは、部分旋光子の表面に対して垂直方向を意味する。
[Partial optical rotator]
As shown in FIG. 1, a partial
旋光性を発現する第1の領域8と、法線方向に対して旋光性を発現しない第2の領域9とは、同一の液晶層内に存在する。そのため、第1の領域8および第2の領域9は、切れ目のない1つの素子を構成する。よって、第1の領域8と第2の領域9との境界線10は、肉眼による通常の観察で判別することが困難となり、外観特性が向上する。
The first region 8 that exhibits optical rotation and the
液晶層は、重合性液晶モノマーまたは液晶ポリマーを含有する液晶層形成用組成物から形成される液晶配向層であることが好ましい。液晶層形成用組成物は、重合性液晶モノマーまたは液晶ポリマーを含有し、任意に光重合開始剤および助剤等をさらに含有することができる。また、液晶層形成用組成物は、液晶分子にねじれを付与するカイラル剤をさらに含有してもよい。一方、液晶層の材料として、1/2波長板の材料に一般的に用いられているポリカーボネート、および一軸延伸フィルムの材料に用いられるシクロオレフィンポリマーといった高分子フィルムを使用しても、同一の液晶層内に旋光性を発現する領域と旋光性を発現しない領域を作製することができないため、これらの材料は、部分旋光子7を構成する材料として採用することはできない。
The liquid crystal layer is preferably a liquid crystal alignment layer formed from a composition for forming a liquid crystal layer containing a polymerizable liquid crystal monomer or a liquid crystal polymer. The composition for forming a liquid crystal layer contains a polymerizable liquid crystal monomer or a liquid crystal polymer, and may optionally further contain a photopolymerization initiator, an auxiliary agent, and the like. Moreover, the composition for forming a liquid crystal layer may further contain a chiral agent that imparts twist to liquid crystal molecules. On the other hand, even if polymer films such as polycarbonate, which is commonly used for half-wave plates, and cycloolefin polymer, which is used for uniaxially stretched films, are used as materials for the liquid crystal layer, the same liquid crystal These materials cannot be used as materials constituting the partial
部分旋光子7が液晶層を備えることにより、画像表示領域に相当する第1の領域8が1/2波長板として作用するように第1の領域8に存在する液晶分子を配向させ、一方で、画像表示領域以外の領域に相当する第2の領域9に存在する液晶分子を実質的に旋光性が発現しない程度の配向状態または等方性状態にし、各領域の液晶分子を重合等により硬化・固定化させることができる。また、重合性液晶モノマー分子内にキラリティーを持たせるか、液晶層形成用組成物にカイラル剤を添加した場合、ねじれネマチック液晶を含む領域を得ることができる。このため、第1の領域に存在する液晶分子をねじれ配向させておき、第2の領域に存在する液晶分子は旋光性が発現しない程度の配向状態または等方性状態にして固定化させることにより、旋光性を発現する第1の領域8と、旋光性を発現しない第2の領域9とを区分けすることができる。
Since the partial
旋光性を発現する第1の領域8に液晶分子が配向している場合、第1の領域8は、1/2波長板またはねじれネマチック液晶層であることが好ましい。この場合、旋光性を発現する第1の領域8は、入射光の偏光面に好ましくは0.8π以上1.2π以下、より好ましくはπ(=λ/2)の位相差を与える性質を有し、S偏光をP偏光へ、またはP偏光をS偏光へ変換する機能を有する。第1の領域8が1/2波長板として機能する場合は、位相差は、好ましくは0.8/2以上1.2/2以下、より好ましくは0.9/2以上1.1/2以下である。第1の領域8がねじれネマチック液晶層である場合、旋光角は、好ましくは160°以上200°以下、より好ましくは170°以上190°以下、さらに好ましくは175°以上185°以下である。 When liquid crystal molecules are oriented in the first region 8 that exhibits optical rotation, the first region 8 is preferably a half-wave plate or a twisted nematic liquid crystal layer. In this case, the first region 8 that exhibits optical rotation has the property of giving a phase difference of preferably 0.8π to 1.2π, more preferably π (=λ/2) to the polarization plane of the incident light. It has the function of converting S-polarized light to P-polarized light or converting P-polarized light to S-polarized light. When the first region 8 functions as a half-wave plate, the phase difference is preferably 0.8/2 or more and 1.2/2 or less, more preferably 0.9/2 or more and 1.1/2 or less. It is as follows. When the first region 8 is a twisted nematic liquid crystal layer, the optical rotation angle is preferably 160° or more and 200° or less, more preferably 170° or more and 190° or less, and even more preferably 175° or more and 185° or less.
法線方向に対して旋光性を発現しない第2の領域9は、液晶分子が法線方向に対して旋光性が発現しない程度の配向状態または等方性状態であり、透明である。ここで、「旋光性を発現する」とは、位相差値が少なくとも対象とする光の波長に対して、50nm超であることを意味し、「旋光性を発現しない」とは、位相差値が0nm以上50nm以下、好ましくは0nm以上30nm以下、より好ましくは0nm以上20nm以下であり、さらに好ましくは光学的に等方性、すなわち、位相差値が0nmであることを意味する。第2の領域9は、法線方向に限らず、全方向に旋光性が無いことが好ましい。
The
旋光性を発現する第1の領域8と、法線方向に対して旋光性を発現しない第2の領域9との境界線10は、肉眼による通常の観察で判別することが難しく、その結果、フロントガラスとしての見栄えを損なうことがない。このような境界線10の視認性の軽減は、従来の技術のように画像表示領域だけに旋光子を別途配置する場合と異なり、第1の領域8と第2の領域9とが同一の液晶層内にありながら、各領域が液晶分子の配向の違いのみで形成されることにより達成される。
The
部分旋光子7は、2層以上の液晶層の積層体であってもよい。例えば、部分旋光子7が2層の液晶層の積層体である場合、2つの液晶層のうち一方は、旋光性を発現する領域として入射光の偏光面に3π/2(=3λ/4)の位相差を与える領域、すなわち3/4波長板として機能する領域を有する液晶層(以下、「第1の液晶層」とも称する)であり、他方は、旋光性を発現する領域として入射光の偏光面にπ/2(=λ/4)の位相差を与える領域、1/4波長板として機能する領域を有する液晶層(以下、「第2の液晶層」とも称する)であることが好ましい。あるいは、入射光の偏光軸に対しπの位相差を与える第1の液晶層の遅相軸が22.5°となるように配置し、他方は入射光の偏光面に対しπの位相差を与える第2の液晶層の遅相軸が67.5°となるように積層した構成であってもよい。第1の液晶層における旋光性を発現する領域と、第2の液晶層における旋光性を発現する領域とは、同様の波長依存性を有することが好ましい。ここで、「同様の波長依存性」とは、波長550nmにおける位相差値に対する波長400nmにおける位相差値の比がほぼ1であることを意味し、位相差値の比は、0.9以上1.1以下であることが好ましく、0.95以上1.05以下であることがより好ましく、0.97以上1.03以下であることがさらに好ましい。第1の液晶層における3/4波長板として機能する領域と第2の液晶層における1/4波長板として機能する領域のそれぞれの遅相軸がなす角度は、光の入射角方向に対して直交となるように第1の液晶層と第2の液晶層とが配置されることが好ましい。該角度は後述するように光の入射角に応じて調整することができる。このような第1の液晶層および第2の液晶層の積層体を部分旋光子7として用いることにより、投影画像の品位を改善し、二重写りの発生をより抑制することができる。
The partial
部分旋光子は、旋光性を発現する液晶層の一部の領域を、法線方向に対して旋光性が発現しない程度の配向状態または等方性状態に変えることにより、旋光性を発現する第1の領域と法線方向に旋光性を発現しない第2の領域とを同一の液晶層内に形成することにより製造できる。 A partial optical rotator is a liquid crystal layer that exhibits optical rotation by changing a part of the liquid crystal layer that exhibits optical rotation into an oriented state or an isotropic state that does not exhibit optical rotation with respect to the normal direction. It can be manufactured by forming the first region and the second region, which does not exhibit optical rotation in the normal direction, in the same liquid crystal layer.
部分旋光子を製造する方法の具体的な手順としては、例えば、(1)支持基板上に所望の旋光性を有するように液晶分子が配向した液晶層を得る工程、(2)(1)で得られた支持基板上の液晶層の一部の領域を加熱して、旋光性を発現しない第2の領域に相当する被加熱領域を形成する工程、および(3)被加熱領域が加熱された状態で、液晶層に存在する液晶分子の配向を固定化する工程を行う。 The specific steps of the method for producing a partial optical rotator include, for example, (1) obtaining a liquid crystal layer on a supporting substrate in which liquid crystal molecules are oriented so as to have a desired optical rotation; (2) step (1). heating a partial region of the liquid crystal layer on the obtained support substrate to form a heated region corresponding to a second region that does not exhibit optical rotation; and (3) heating the heated region. In this state, a step of fixing the orientation of liquid crystal molecules present in the liquid crystal layer is performed.
(1)支持基板上に所望の旋光性を有するように液晶分子が配向した液晶層を得る工程では、液晶層形成用組成物を支持基板上に厚みができるだけ均一になるように塗布し、さらに加熱して液晶層形成用組成物中の溶剤を除去することにより、支持基板上に形成された塗膜中に含まれる液晶分子を配向させる。加熱の温度および時間は、液晶の種類に応じて適宜調整することができる。液晶層形成用組成物の支持基板上への塗布量は、塗膜の硬化後に部分旋光子の第1の領域が所望の旋光性を有するように適宜調整することができる。 (1) In the step of obtaining a liquid crystal layer in which liquid crystal molecules are oriented to have a desired optical rotation on a support substrate, a composition for forming a liquid crystal layer is coated on the support substrate so that the thickness is as uniform as possible, and By heating to remove the solvent in the composition for forming a liquid crystal layer, liquid crystal molecules contained in the coating film formed on the support substrate are aligned. The heating temperature and time can be adjusted as appropriate depending on the type of liquid crystal. The amount of the composition for forming a liquid crystal layer applied onto the support substrate can be adjusted as appropriate so that the first region of the partial optical rotator has a desired optical rotation after the coating film is cured.
(2)(1)で得られた支持基板上の液晶層の一部の領域を加熱して、旋光性を発現しない第2の領域に相当する被加熱領域を形成する工程では、旋光性を発現しない第2の領域を形成したい領域をホットプレート等で加熱する。加熱は液晶が等方性に相転移する温度まで行うことが好ましいが、液晶の種類により相転移の温度は異なるため、液晶の種類に応じて加熱温度を調整する。加熱する時間は、液晶の流動性に応じて適宜調整できる。このとき、旋光子として機能させる第1の領域の液晶配向が変化することを防ぐため、被加熱領域以外の領域は、温度が上昇しないように保持することが好ましい。 (2) In the step of heating a part of the liquid crystal layer on the support substrate obtained in (1) to form a heated region corresponding to a second region that does not exhibit optical rotation, the optical rotation is A region where the second region that does not develop is desired to be formed is heated with a hot plate or the like. Heating is preferably carried out to a temperature at which the liquid crystal undergoes an isotropic phase transition, but since the phase transition temperature varies depending on the type of liquid crystal, the heating temperature is adjusted depending on the type of liquid crystal. The heating time can be adjusted as appropriate depending on the fluidity of the liquid crystal. At this time, in order to prevent the liquid crystal orientation of the first region functioning as an optical rotator from changing, it is preferable to maintain the temperature of regions other than the heated region so as not to rise.
(3)被加熱領域が加熱された状態で、液晶層に存在する液晶分子の配向を固定化する工程では、第2の領域に相当する被加熱領域のみを加熱した状態を保持したまま、支持基板上の液晶層の全体に高圧水銀灯等で紫外線を照射し、液晶層内に含まれる液晶分子の配向を固定化させる。これにより、部分的に旋光性を有する領域が形成された液晶層を得ることができる。こうして得られた液晶層から支持基板として用いた透明なプラスチックフィルムを剥離することにより重合性液晶の硬化膜である部分旋光子が得られる。 (3) In the step of fixing the orientation of liquid crystal molecules present in the liquid crystal layer while the region to be heated is heated, the support is The entire liquid crystal layer on the substrate is irradiated with ultraviolet light using a high-pressure mercury lamp or the like to fix the orientation of the liquid crystal molecules contained within the liquid crystal layer. This makes it possible to obtain a liquid crystal layer in which a region having optical rotation is partially formed. By peeling off the transparent plastic film used as a supporting substrate from the liquid crystal layer thus obtained, a partial optical rotator, which is a cured film of polymerizable liquid crystal, is obtained.
部分旋光子が2層以上の液晶層の積層体を備える場合は、各液晶層を重ねあわせる位置を予め決定し、各液晶層を上述の(1)~(3)の手順に従って作製した後、各液晶層を重ね合せることにより部分旋光子を製造することができる。各液晶層の重ね合せは、各液晶層の旋光性を発現する領域の位置が重なるように行い、旋光性を発現する領域の位置が一致するように行うことが好ましい。 When the partial optical rotator comprises a stack of two or more liquid crystal layers, the position at which each liquid crystal layer is superimposed is determined in advance, and each liquid crystal layer is manufactured according to the steps (1) to (3) above, and then A partial optical rotator can be manufactured by overlapping each liquid crystal layer. It is preferable that the liquid crystal layers are superimposed so that the positions of the regions exhibiting optical rotation of each liquid crystal layer overlap, and the positions of the regions exhibiting optical rotation are coincident.
[部分旋光フィルム]
部分旋光フィルムは、支持基板としてのプラスチックフィルムと、プラスチックフィルム上に形成された部分旋光子とを備え、上記のように作製した液晶層から支持基板を剥離せず、そのままの状態を維持することで作製できる。図2には、本発明の一実施形態に係る部分旋光フィルム17が示されている。部分旋光子7は、プラスチックフィルム16上に設けられている。支持基板としてのプラスチックフィルム16は、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等のプラスチックフィルムであり、好ましくは、予めラビングあるいは延伸等の配向処理を施したプラスチックフィルムである。部分旋光フィルム17は、支持基板であるプラスチックフィルム16の位相差値ができるだけ小さく、かつ旋光性を発現する第1の領域の配向方向と同じ方向に一軸延伸されたプラスチックフィルムを備えていることが好ましい。また、部分旋光フィルム17をHUDに用いる場合、表示画像の視認性を保つため、支持基板であるプラスチックフィルム16は、可視光領域において透明であることが好ましく、具体的には、波長380以上780nm以下の可視光透過率が50%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、85%以上であることがさらに好ましい。
[Partial optical rotation film]
The partial optical rotation film includes a plastic film as a supporting substrate and a partial optical polarizer formed on the plastic film, and the supporting substrate is not peeled off from the liquid crystal layer prepared as described above, and the state is maintained as it is. It can be made with FIG. 2 shows a partial
(液晶層形成用組成物)
液晶層形成用組成物は、重合性液晶モノマーまたは液晶ポリマーと、光重合開始剤と、溶剤と、任意に各種助剤を含有する。このような液晶層形成用組成物は、重合性液晶モノマーまたは液晶ポリマー等の液晶成分を溶剤に溶解し、得られた溶液に、光重合開始剤、および任意に助剤を添加することにより作製することができる。液晶層形成用組成物は、さらにカイラル剤を含有していてもよい。また、重合性液晶モノマー分子内にキラリティーを持たせるか、カイラル剤を添加することによって、塗膜中に含まれる液晶をねじれネマチック液晶に変換することができる。液晶層形成用組成物には、重合性ネマチック液晶モノマーと反応可能な液晶性を有しない重合性化合物をさらに添加してもよい。液晶層形成用組成物に含まれる溶剤は、使用する液晶モノマー、カイラル剤等を溶解できれば、特に限定されるものではないが、シクロペンタノンが好ましい。
(Composition for forming liquid crystal layer)
The composition for forming a liquid crystal layer contains a polymerizable liquid crystal monomer or a liquid crystal polymer, a photopolymerization initiator, a solvent, and optionally various auxiliary agents. Such a composition for forming a liquid crystal layer is prepared by dissolving a liquid crystal component such as a polymerizable liquid crystal monomer or a liquid crystal polymer in a solvent, and adding a photopolymerization initiator and optionally an auxiliary agent to the resulting solution. can do. The composition for forming a liquid crystal layer may further contain a chiral agent. Further, by imparting chirality to the polymerizable liquid crystal monomer molecules or adding a chiral agent, the liquid crystal contained in the coating film can be converted to twisted nematic liquid crystal. The composition for forming a liquid crystal layer may further include a polymerizable compound having no liquid crystallinity that can react with the polymerizable nematic liquid crystal monomer. The solvent contained in the composition for forming a liquid crystal layer is not particularly limited as long as it can dissolve the liquid crystal monomer, chiral agent, etc. used, but cyclopentanone is preferable.
重合性液晶モノマーは、分子内に重合性基を有し、所定の温度範囲または濃度範囲で液晶性を示す化合物である。重合性基としては、例えば(メタ)アクリロイル基、ビニル基、カルコン基、シンナモイル基およびエポキシ基などが挙げられる。また、液晶性を示すためには分子内にメソゲン基があることが好ましく、メソゲン基は、例えばビフェニル基、ターフェニル基、(ポリ)安息香酸フェニルエステル基、(ポリ)エーテル基、ベンジリデンアニリン基、またはアセナフトキノキサリン基等のロッド状、板状、あるいはトリフェニレン基、フタロシアニン基、またはアザクラウン基等の円盤状の置換基、即ち液晶相挙動を誘導する能力を有する基を意味する。ロッド状または板状基を有する液晶化合物はカラミティック液晶として当技術分野で既知である。このような重合性液晶モノマーとしては、具体的には特開2003-315556号公報、特開2004-29824号公報および特許第5463666号公報に記載の重合性液晶、Paliocolorシリーズ(BASF社製)、RMMシリーズ(Merck社製)等の重合性ネマチック液晶モノマーが挙げられる。また、液晶ポリマーは、ポリエステル系およびポリエーテル系の液晶ポリマーであることが好ましい。重合性液晶モノマーおよび液晶ポリマーは1種単独で、または複数混合して用いることができる。 A polymerizable liquid crystal monomer is a compound that has a polymerizable group in its molecule and exhibits liquid crystallinity within a predetermined temperature range or concentration range. Examples of the polymerizable group include (meth)acryloyl group, vinyl group, chalcone group, cinnamoyl group, and epoxy group. In addition, in order to exhibit liquid crystallinity, it is preferable that there is a mesogenic group in the molecule, and the mesogenic group is, for example, a biphenyl group, a terphenyl group, a (poly)benzoic acid phenyl ester group, a (poly)ether group, or a benzylideneaniline group. , or a rod-like or plate-like substituent such as an acenaphthoquinoxaline group, or a disc-like substituent such as a triphenylene group, a phthalocyanine group, or an azacrown group, that is, a group having the ability to induce liquid crystal phase behavior. Liquid crystal compounds with rod-like or plate-like groups are known in the art as calamitic liquid crystals. Examples of such polymerizable liquid crystal monomers include, specifically, the polymerizable liquid crystals described in JP-A No. 2003-315556, JP-A No. 2004-29824, and Patent No. 5463666, Paliocolor series (manufactured by BASF), Examples include polymerizable nematic liquid crystal monomers such as RMM series (manufactured by Merck). Further, the liquid crystal polymer is preferably a polyester-based or polyether-based liquid crystal polymer. The polymerizable liquid crystal monomer and the liquid crystal polymer can be used alone or in combination.
カイラル剤としては、上記重合性液晶モノマーを右巻きあるいは左巻きにねじれ配向させることができ、重合性液晶モノマーと同様に重合性基を有する化合物が好ましい。そのようなカイラル剤としては、例えば、Paliocolor LC756(BASF社製)、特開2002-179668号公報に記載されている化合物などが挙げられる。カイラル剤の液晶層形成用組成物への添加量は、例えば、重合性液晶モノマーおよび液晶ポリマー100質量部に対して0.1~質量部以上15質量部以下であることが好ましく、カイラル剤のHTP値に応じて、所望のピッチが得られるように適宜調整できる。 The chiral agent is preferably a compound that can twist orient the polymerizable liquid crystal monomer in a right-handed or left-handed manner and has a polymerizable group like the polymerizable liquid crystal monomer. Examples of such chiral agents include Paliocolor LC756 (manufactured by BASF) and the compound described in JP-A No. 2002-179668. The amount of the chiral agent added to the composition for forming a liquid crystal layer is, for example, preferably from 0.1 to 15 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal monomer and the liquid crystal polymer. Depending on the HTP value, it can be adjusted as appropriate to obtain a desired pitch.
さらに、重合性液晶モノマーおよび液晶ポリマーと反応可能であって、液晶性を有しない重合性化合物を添加することも可能である。そのような化合物としては、例えば、紫外線硬化型樹脂等が挙げられる。紫外線硬化型樹脂としては、例えばジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートと1,6-ヘキサメチレン-ジ-イソシアネートとの反応生成物、イソシアヌル環を有するトリイソシアネートとペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートとの反応生成物、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートとイソホロン-ジ-イソシアネートとの反応生成物、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(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、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリス(メタアクリロキシエチル)イソシアヌレート、グリセロールトリグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸との反応生成物、カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸との反応生成物、トリグリセロール-ジ-(メタ)アクリレート、プロピレングリコール-ジ-グリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸との反応生成物、ポリプロピレングリコール-ジ-(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコール-ジ-(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール-ジ-(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコール-ジ-(メタ)アクリレート、トリエチレングリコール-ジ-(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトール-ジ-(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオール-ジ-グリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸との反応生成物、1,6-ヘキサンジオール-ジ-(メタ)アクリレート、グリセロール-ジ-(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と(メタ)アクリル酸との反応生成物、ジエチレングリコール-ジ-グリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸との反応生成物、ビス(アクリロキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート、ビス(メタアクリロキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート、ビスフェノールA-ジ-グリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸との反応生成物、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリン、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、2-エトキシエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2-シアノエチル(メタ)アクリレート、ブチルグリシジルエーテルと(メタ)アクリル酸との反応生成物、ブトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、およびブタンジオールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられ、これらは単独または複数混合して用いることができる。これらの液晶性を持たない紫外線硬化型樹脂は、液晶層形成用組成物が液晶性を失わない程度に添加しなければならず、重合性液晶モノマー100質量部に対して好ましくは0.1質量部以上20質量部以下、より好ましくは1.0質量部以上10質量部以下の添加量である。 Furthermore, it is also possible to add a polymerizable compound that is capable of reacting with the polymerizable liquid crystal monomer and the liquid crystal polymer and does not have liquid crystallinity. Examples of such compounds include ultraviolet curable resins and the like. Examples of UV-curable resins include dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, reaction products of dipentaerythritol penta(meth)acrylate and 1,6-hexamethylene di-isocyanate, and triisocyanate having an isocyanuric ring and pentaerythritol. Reaction product of erythritol tri(meth)acrylate, reaction product of pentaerythritol tri(meth)acrylate and isophorone-di-isocyanate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate Erythritol tetra(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, tris(acryloxyethyl)isocyanurate, tris(methacryloxyethyl)isocyanurate Nurate, reaction product of glycerol triglycidyl ether and (meth)acrylic acid, caprolactone-modified tris(acryloxyethyl)isocyanurate, reaction product of trimethylolpropane triglycidyl ether and (meth)acrylic acid, triglycerol- Di-(meth)acrylate, reaction product of propylene glycol-di-glycidyl ether and (meth)acrylic acid, polypropylene glycol-di-(meth)acrylate, tripropylene glycol-di-(meth)acrylate, polyethylene glycol- Di-(meth)acrylate, tetraethylene glycol-di-(meth)acrylate, triethylene glycol-di-(meth)acrylate, pentaerythritol-di-(meth)acrylate, 1,6-hexanediol-di-glycidyl ether and (meth)acrylic acid, 1,6-hexanediol-di-(meth)acrylate, glycerol-di-(meth)acrylate, ethylene glycol-di-glycidyl ether and (meth)acrylic acid Reaction product, reaction product of diethylene glycol di-glycidyl ether and (meth)acrylic acid, bis(acryloxyethyl)hydroxyethyl isocyanurate, bis(methacryloxyethyl)hydroxyethyl isocyanurate, bisphenol A-di- Reaction product of glycidyl ether and (meth)acrylic acid, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, caprolactone-modified tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, Polypropylene glycol (meth)acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate, phenoxyhydroxypropyl (meth)acrylate, acryloylmorpholine, methoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, methoxytetraethylene glycol (meth)acrylate, methoxytriethylene glycol (meth)acrylate , methoxyethylene glycol (meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, glycerol (meth)acrylate, ethyl carbitol (meth)acrylate, 2-ethoxyethyl (meth)acrylate, N,N-dimethyl Examples include aminoethyl (meth)acrylate, 2-cyanoethyl (meth)acrylate, reaction product of butyl glycidyl ether and (meth)acrylic acid, butoxytriethylene glycol (meth)acrylate, and butanediol mono(meth)acrylate. These can be used alone or in combination. These ultraviolet curable resins without liquid crystallinity must be added to the extent that the liquid crystal layer forming composition does not lose its liquid crystallinity, and is preferably added in an amount of 0.1 parts by mass per 100 parts by mass of polymerizable liquid crystal monomer. The amount added is 1.0 parts or more and 10 parts by mass or less, more preferably 1.0 parts or more and 10 parts by mass or less.
重合性液晶モノマー、他の重合性化合物が紫外線硬化型である場合、これらを含んだ組成物を紫外線により硬化させるために、光重合開始剤が添加される。光重合開始剤としては例えば、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1(BASF社製イルガキュアー907)、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製イルガキュアー184)、4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン(BASF社製イルガキュアー2959)、1-(4-ドデシルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン(Merck社製ダロキュアー953)、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン(Merck社製ダロキュアー1116)、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン(BASF社製イルガキュアー1173)、ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン(BASF社製イルガキュアー651)等のアセトフェノン系化合物;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン系化合物;ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、3,3’-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン(日本化薬社製カヤキュアーMBP)等のベンゾフェノン系化合物;ならびに、チオキサントン、2-クロロチオキサントン(日本化薬社製カヤキュアーCTX)、2-メチルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン(カヤキュアーRTX)、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン(日本化薬社製カヤキュアーCTX)、2,4-ジエチルチオキサントン(日本化薬社製カヤキュアーDETX)、2,4-ジイソプロピルチオキサントン(日本化薬社製カヤキュアーDITX)等のチオ
キサントン系化合物等が挙げられる。好ましくは、例えば、Irgacure TPO、Irgacure TPO-L、Irgacure OXE01、Irgacure OXE02、Irgacure 1300、Irgacure 184、Irgacure 369、Irgacure 379、Irgacure 819、Irgacure 127、Irgacure 907およびIrgacure 1173(いずれもBASF社製)、特に好ましくはIrgacure TPO、Irgacure TPO-L、Irgacure OXE01、Irgacure OXE02、Irgacure 1300、Irgacure 369およびIrgacure 907が挙げられる。これらの光重合開始剤は1種単独で、または複数種を任意の割合で混合して使用することができる。
When the polymerizable liquid crystal monomer and other polymerizable compounds are ultraviolet curable, a photopolymerization initiator is added in order to cure the composition containing them with ultraviolet rays. Examples of photopolymerization initiators include 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropane-1 (Irgacure 907, manufactured by BASF), 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Irgacure, manufactured by BASF) 184), 4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl(2-hydroxy-2-propyl)ketone (Irgacure 2959 manufactured by BASF), 1-(4-dodecylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropane- 1-one (Merck Darocur 953), 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropan-1-one (Merck Darocur 1116), 2-hydroxy-2-methyl-1- Acetophenone compounds such as phenylpropan-1-one (Irgacure 1173 manufactured by BASF), diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (Irgacure 651 manufactured by BASF); benzoin, benzoin methyl ether, benzoin Benzoin compounds such as ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether; benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, 3,3'-dimethyl Benzophenone compounds such as -4-methoxybenzophenone (Kayacure MBP manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.); as well as thioxanthone, 2-chlorothioxanthone (Kayacure CTX manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), 2-methylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone ( Kayacure RTX), isopropylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone (Nippon Kayaku Co., Ltd. Kayacure CTX), 2,4-diethylthioxanthone (Nippon Kayaku Co., Ltd. Kayacure DETX), 2,4-diisopropylthioxanthone (Nippon Kayaku Co., Ltd.) Examples include thioxanthone compounds such as Kayacure DITX). Preferably, for example, Irgacure TPO, Irgacure TPO-L, Irgacure OXE01, Irgacure OXE02, Irgacure 1300, Irgacure 184, Irgacure 369, Irgacure 379, Irgacure ure 819, Irgacure 127, Irgacure 907 and Irgacure 1173 (all manufactured by BASF), Particularly preferred are Irgacure TPO, Irgacure TPO-L, Irgacure OXE01, Irgacure OXE02, Irgacure 1300, Irgacure 369 and Irgacure 907. These photopolymerization initiators can be used alone or in a mixture of two or more in any ratio.
光重合開始剤としてベンゾフェノン系化合物またはチオキサントン系化合物を用いる場合には、光重合反応を促進させるために、助剤を併用することも可能である。そのような助剤としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、n-ブチルアミン、N-メチルジエタノールアミン、ジエチルアミノエチルメタアクリレート、ミヒラーケトン、4,4’-ジエチルアミノプロピオフェノン、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸(n-ブトキシ)エチル、および4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル等のアミン系化合物が挙げられる。 When using a benzophenone compound or a thioxanthone compound as a photopolymerization initiator, it is also possible to use an auxiliary agent in order to accelerate the photopolymerization reaction. Such auxiliaries include, for example, triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, n-butylamine, N-methyldiethanolamine, diethylaminoethyl methacrylate, Michler's ketone, 4,4'-diethylaminopropiophenone, 4-dimethyl Examples include amine compounds such as ethyl aminobenzoate, (n-butoxy)ethyl 4-dimethylaminobenzoate, and isoamyl 4-dimethylaminobenzoate.
光重合開始剤および助剤の添加量は、液晶層形成用組成物の液晶性に影響を与えない範囲で使用することが好ましく、当該組成物中の紫外線で硬化する化合物100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上10質量部以下、より好ましくは2質量部以上8質量部以下である。また、助剤の添加量は光重合開始剤に対して、質量基準で0.5倍以上2倍以下であることが好ましい。 The amount of the photopolymerization initiator and auxiliary agent added is preferably within a range that does not affect the liquid crystallinity of the composition for forming a liquid crystal layer, and is preferably used in an amount that does not affect the liquid crystallinity of the composition for forming a liquid crystal layer. , preferably 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or more and 8 parts by mass or less. Further, the amount of the auxiliary agent added is preferably 0.5 times or more and 2 times or less based on the mass of the photopolymerization initiator.
(ブロック層)
部分旋光子7には必要に応じてブロック層を設けることも可能である。ブロック層は、部分旋光子7の片面または両面に設けられる層であり、樹脂組成物から形成される塗膜を乾燥または硬化させることにより得られる硬化膜である。プラスチックフィルムを備える部分旋光フィルムにブロック層を設ける場合は、プラスチックフィルムを有する部分旋光フィルムの面とは反対側の面にブロック層を設けることが好ましい。部分旋光子7は、車載用中間膜と接した状態で、高温環境下、例えば自動車のフロントガラスの使用環境下等に置かれることにより、旋光性を発現する第1の領域8の位相差値が低下することがある。これは、車載用中間膜に含まれる可塑剤等の影響によるものと考えられる。ブロック層は、部分旋光子7と車載用中間膜との間に配置されることが好適である。ブロック層を用いることにより、車載用中間膜等の劣化原因となり得る層と部分旋光子7とが直接接触することが防止され、その結果、部分旋光子7の位相差値の低下を抑制することができる。
(block layer)
It is also possible to provide a blocking layer on the partial
ブロック層形成用の樹脂組成物は、例えば、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、およびアクリル樹脂からなる群より選択される1種または2種以上の樹脂を含み、当該樹脂組成物を塗布・乾燥することによりブロック層を形成することができる。また、ブロック層形成用の樹脂組成物が、例えば、紫外線硬化型樹脂組成物、熱硬化型樹脂組成物またはこれらの混合物である場合、当該樹脂組成物を塗布し、硬化させることによりブロック層を得ることができる。透明性、塗布性および生産コストなどの観点から、ブロック層形成用の樹脂組成物は紫外線硬化型樹脂組成物であることが好ましい。 The resin composition for forming the block layer contains, for example, one or more resins selected from the group consisting of polyvinyl alcohol resin, polyester resin, polyurethane resin, polyamide resin, polyimide resin, and acrylic resin, and A block layer can be formed by applying and drying a resin composition. Further, when the resin composition for forming the block layer is, for example, an ultraviolet curable resin composition, a thermosetting resin composition, or a mixture thereof, the block layer can be formed by applying and curing the resin composition. Obtainable. From the viewpoints of transparency, applicability, production cost, etc., the resin composition for forming the block layer is preferably an ultraviolet curable resin composition.
紫外線硬化型樹脂組成物は、紫外線硬化型樹脂と光重合開始剤とを少なくとも含有し、任意にさらなる成分を含有する。紫外線硬化型樹脂としては、分子中に少なくとも2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する樹脂が好ましく、例えば、多官能(メタ)アクリレート、多官能ウレタン(メタ)アクリレート、多官能エポキシ(メタ)アクリレート、多官能ポリエステルアクリレートなどが挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を混合して使用してもよい。これらの紫外線硬化型樹脂を用いることにより、可塑剤の侵入による部分旋光子7の位相差値の低下を防ぐことができる。
The ultraviolet curable resin composition contains at least an ultraviolet curable resin and a photopolymerization initiator, and optionally contains further components. As the ultraviolet curable resin, resins having at least two (meth)acryloyl groups in the molecule are preferable, such as polyfunctional (meth)acrylates, polyfunctional urethane (meth)acrylates, and polyfunctional epoxy (meth)acrylates. , polyfunctional polyester acrylate, etc. These may be used alone or in combination of two or more. By using these ultraviolet curable resins, it is possible to prevent the phase difference value of the partial
紫外線硬化型樹脂のうち、分子中に少なくとも3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する樹脂を樹脂組成物中に10質量%以上90%質量以下含有していることが好ましく、30質量%以上70%質量以下含有していることがより好ましい。このような樹脂を用いることにより、可塑剤の侵入による部分旋光子7の位相差値の低下を防ぐ効果をより高めることができる。
Among ultraviolet curable resins, it is preferable that the resin composition contains a resin having at least three (meth)acryloyl groups in the molecule in a proportion of 10% by mass or more and 90% by mass or less, and 30% by mass or more and 70% by mass or less. % mass or less is more preferable. By using such a resin, it is possible to further enhance the effect of preventing a decrease in the retardation value of the partial
3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートとしては、例え 3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、ペンタエリスリトールテトラ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等のペンタエリスリトール類;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等のメチロール類;トリスアクリロキシエチルイソシアヌレート、トリスアリルイソシアヌレート等のイソシアヌレート類が挙げられる。 Examples of polyfunctional (meth)acrylates having three or more (meth)acryloyl groups include: Examples of polyfunctional (meth)acrylates having three or more (meth)acryloyl groups include pentaerythritol tetra(meth)acrylate. , pentaerythritols such as pentaerythritol tri(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol tri(meth)acrylate; Examples include methylols such as trimethylolpropane tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, and ditrimethylolpropane tri(meth)acrylate; Isocyanurates such as trisacryloxyethyl isocyanurate and trisallyl isocyanurate. .
2個の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、ジペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールのε-カプロラクトン付加物のジ(メタ)アクリレート(例えば、日本化薬社製、KAYARADHX-220、HX-620など)、ビスフェノールAのEO付加物のジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 Examples of polyfunctional (meth)acrylates having two (meth)acryloyl groups include dipentaerythritol di(meth)acrylate, trimethylolpropane di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, and tripropylene glycol. Di(meth)acrylate, di(meth)acrylate of ε-caprolactone adduct of neopentyl glycol hydroxypivalate (for example, KAYARADHX-220, HX-620, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), EO adduct of bisphenol A Examples include di(meth)acrylate.
多官能ポリエステルアクリレートとしては、例えば、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ(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、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 Examples of the polyfunctional polyester acrylate include 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, and trimethylolpropane polyethoxy. Tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, tripentaerythritol octa(meth)acrylate, etc. can be mentioned.
多官能ウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチレングリコール、1,4-ブタンジオール、ポリテトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートジオール、ポリテトラメチレングリコール等のポリオール類と、ヘキサメチレンジイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート等の有機ポリイソシアネート類と、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのε-カプロラクトン付加物、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等の水酸基含有エチレン性不飽和化合物類との反応物などを挙げることができる。 Examples of polyfunctional urethane (meth)acrylates include polyols such as ethylene glycol, 1,4-butanediol, polytetramethylene glycol, neopentyl glycol, polycaprolactone polyol, polyester polyol, polycarbonate diol, and polytetramethylene glycol. , hexamethylene diisocyanate, alicyclic polyisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and other organic polyisocyanates; 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate; Reactants of acrylate, 1,4-butanediol mono(meth)acrylate, ε-caprolactone adduct of 2-hydroxyethyl(meth)acrylate, and ethylenically unsaturated compounds containing hydroxyl groups such as pentaerythritol tri(meth)acrylate. etc. can be mentioned.
多官能エポキシ(メタ)アクリレートとしては、例えば、ポリグリシジル化合物(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテルなど)と、(メタ)アクリル酸との反応物であるエポキシ(メタ)アクリレート類を挙げることができる。 Examples of polyfunctional epoxy (meth)acrylates include polyglycidyl compounds (bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, phenol novolac epoxy resin, trisphenolmethane epoxy resin, polyethylene glycol diglycidyl ether, glycerin polyglycidyl Examples include epoxy (meth)acrylates which are reaction products of (meth)acrylic acid and (meth)acrylic acid.
光重合開始剤としては、例えばベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどのベンゾイン類;アセトフェノン、2,2-ジエトキシ-2-フェニルアセトフェノン、1,1-ジクロロアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-フェニルプロパン-1-オン、ジエトキシアセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-メチル-1-〔4-(メチルチオ)フェニル〕-2-モルホリノプロパン-1-オンなどのアセトフェノン類;2-エチルアントラキノン、2-t-ブチルアントラキノン、2-クロロアントラキノン、2-アミルアントラキノンなどのアントラキノン類;2,4-ジエチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、2-クロロチオキサントンなどのチオキサントン類;アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなどのケタール類;ベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、4,4’-ビスメチルアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類;2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイドなどのホスフィンオキサイド類等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を混合して使用してもよい。 Examples of photopolymerization initiators include benzoins such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, and benzoin isobutyl ether; acetophenone, 2,2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone; 2-hydroxy-2-methyl-phenylpropan-1-one, diethoxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, etc. acetophenones; anthraquinones such as 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 2-chloroanthraquinone, and 2-amylanthraquinone; thioxanthones such as 2,4-diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, and 2-chlorothioxanthone; Ketals such as acetophenone dimethyl ketal and benzyl dimethyl ketal; Benzophenones such as benzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, and 4,4'-bismethylaminobenzophenone; 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, phosphine oxides such as bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
光重合開始剤は、ブロック層形成用樹脂組成物の固形分中に0.01質量%以上10質量%以下含有されることが好ましく、より好ましくは1質量%以上7質量%以下含有される。 The photopolymerization initiator is preferably contained in the solid content of the block layer forming resin composition from 0.01% by mass to 10% by mass, more preferably from 1% by mass to 7% by mass.
ブロック層形成用の樹脂組成物には、さらに溶剤が含まれる。このような溶剤は、使用する樹脂および光重合活性剤等を溶解できれば、特に限定されるものではなく、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソプロパノール、シクロペンタノン、水等が挙げられ、好ましくはメチルエチルケトン、シクロペンタノン、水である。また、これらの溶剤は任意の割合で加えることができ、1種類のみを加えてもよいし、複数の溶剤を併用してもよい。これら溶剤は、乾燥工程にて乾燥除去される。 The resin composition for forming the block layer further contains a solvent. Such a solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the resin and photopolymerization activator used, and examples thereof include methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, isopropanol, cyclopentanone, water, etc., and preferably methyl ethyl ketone. , cyclopentanone, and water. Further, these solvents can be added in any proportion, and only one type of solvent may be added, or a plurality of solvents may be used in combination. These solvents are removed by drying in the drying process.
ブロック層形成用樹脂組成物は、硬化促進剤をさらに含有することもできる。硬化促進剤としては、例えばトリエタノールアミン、ジエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、2-メチルアミノエチルベンゾエート、ジメチルアミノアセトフェノン、p-ジメチルアミノ安息香酸イソアミノエステル、EPAなどのアミン類、2-メルカプトベンゾチアゾールなどの水素供与体が挙げられる。これらの硬化促進剤の使用量は、ブロック層形成用樹脂組成物の固形分中に0質量%以上5質量%以下であることが好ましい。 The block layer forming resin composition may further contain a curing accelerator. Examples of the curing accelerator include triethanolamine, diethanolamine, N-methyldiethanolamine, 2-methylaminoethylbenzoate, dimethylaminoacetophenone, p-dimethylaminobenzoic acid isoamino ester, amines such as EPA, and 2-mercaptobenzothiazole. Hydrogen donors such as The amount of these curing accelerators used is preferably 0% by mass or more and 5% by mass or less in the solid content of the resin composition for forming a block layer.
さらに、ブロック層形成用樹脂組成物には必要に応じてレベリング剤、消泡剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、酸化防止剤、重合禁止剤、架橋剤などを添加し、それぞれ目的とする機能性を付与することも可能である。レベリング剤としては、フッ素系化合物、シリコーン系化合物、およびアクリル系化合物等が挙げられる。紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、およびトリアジン系化合物等が挙げられる。光安定化剤としてはヒンダードアミン系化合物およびベンゾエート系化合物等が挙げられる。酸化防止剤としては、フェノール系化合物等が挙げられる。重合禁止剤としては、メトキノン、メチルハイドロキノン、およびハイドロキノン等が挙げられる。架橋剤としては、前記ポリイソシアネート類およびメラミン化合物等が挙げられる。これらの各成分の添加量は、付与すべき機能に応じて適宜決定することができる。 Furthermore, leveling agents, antifoaming agents, ultraviolet absorbers, light stabilizers, antioxidants, polymerization inhibitors, crosslinking agents, etc. are added to the block layer forming resin composition as necessary to achieve the desired purpose. It is also possible to add functionality. Examples of the leveling agent include fluorine compounds, silicone compounds, and acrylic compounds. Examples of the ultraviolet absorber include benzotriazole compounds, benzophenone compounds, and triazine compounds. Examples of the light stabilizer include hindered amine compounds and benzoate compounds. Examples of antioxidants include phenolic compounds. Examples of the polymerization inhibitor include methoquinone, methylhydroquinone, and hydroquinone. Examples of the crosslinking agent include the aforementioned polyisocyanates and melamine compounds. The amount of each of these components added can be determined as appropriate depending on the function to be provided.
ブロック層の厚みは、好ましくは0.1μm以上50μm以下であり、より好ましくは1μm以上20μm以下である。ブロック層は、ブロック層形成用樹脂組成物を、乾燥後の膜厚が上記の好ましい範囲になるように部分旋光子の面上に塗布し、乾燥後、紫外線照射または加熱により硬化させて硬化膜を形成させることにより得ることができる。ブロック層形成用樹脂組成物の塗布方法としては、例えば、バーコーター塗工等の公知の方法を用いることができる。 The thickness of the block layer is preferably 0.1 μm or more and 50 μm or less, more preferably 1 μm or more and 20 μm or less. The block layer is formed by applying a resin composition for forming a block layer onto the surface of the partial optical rotator so that the film thickness after drying is in the above-mentioned preferred range, and after drying, curing by ultraviolet irradiation or heating to form a cured film. It can be obtained by forming. As a method for applying the resin composition for forming a block layer, for example, a known method such as bar coater coating can be used.
ブロック層形成用樹脂組成物が紫外線硬化型である場合、硬化のために紫外線を照射するが、電子線などを使用することもできる。紫外線により硬化させる場合、光源としては、キセノンランプ、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、LEDなどを有する紫外線照射装置が使用され得、必要に応じて光量、光源の配置などが調整される。高圧水銀灯を使用する場合、80~120W/cm2のエネルギーを有するランプ1灯に対して搬送速度5~60m/分で硬化させるのが好ましい。一方、電子線により硬化させる場合は、100~500eVのエネルギーを有する電子線加速装置を使用するのが好ましく、その際光重合開始剤は使用しなくてもよい。 When the block layer forming resin composition is an ultraviolet curable type, ultraviolet rays are irradiated for curing, but electron beams or the like may also be used. When curing with ultraviolet rays, an ultraviolet irradiation device having a xenon lamp, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, an LED, etc. can be used as a light source, and the amount of light, arrangement of the light source, etc. are adjusted as necessary. When using a high-pressure mercury lamp, it is preferable to cure at a transport speed of 5 to 60 m/min for one lamp having an energy of 80 to 120 W/cm 2 . On the other hand, when curing with an electron beam, it is preferable to use an electron beam accelerator having an energy of 100 to 500 eV, and in this case, it is not necessary to use a photopolymerization initiator.
[中間膜積層体]
中間膜積層体は、部分旋光子または部分旋光フィルムと、部分旋光子または部分旋光フィルムの片面または両面に配置された中間膜とを備える。中間膜積層体は、部分旋光子または部分旋光フィルムを、1枚の中間膜で片側、または2枚の中間膜によって両側をラミネートすることで得ることができる。図3には、本発明の一実施形態に係る中間膜積層体12が示されている。中間膜積層体12は、部分旋光子7が2枚の中間膜11でラミネートされている。中間膜11としては、一般的に用いられている車載用中間膜を用いることができる。中間膜11は、例えば、ポリビニルブチラール系樹脂(PVB)、ポリビニルアルコール樹脂(PVA)またはエチレン-酢酸ビニル共重合系樹脂(EVA)である。このような中間膜は、合わせガラス用中間膜として汎用的に使用される。
[Intermediate film laminate]
The interlayer film laminate includes a partial optical rotation element or a partial optical rotation film, and an intermediate film disposed on one or both sides of the partial optical rotation element or partial optical rotation film. The interlayer film laminate can be obtained by laminating a partial optical rotator or a partial optical rotation film on one side with one interlayer film or on both sides with two interlayer films. FIG. 3 shows an
中間膜には、紫外線吸収剤、抗酸化剤、帯電防止剤、熱安定剤、着色剤、接着調整剤等が適宜添加配合されていてもよく、とりわけ、赤外線を吸収する微粒子が分散された中間膜は、高性能な遮熱合わせガラスを作製する上で重要である。赤外線を吸収する微粒子には、Sn、Ti、Zn、Fe、Al、Co、Ce、Cs、In、Ni、Ag、Cu、Pt、Mn、Ta、W、V、Moの金属、酸化物、窒化物あるいはSbやFをドープした各単独物、もしくはこれらの中から少なくとも2種以上を含む複合物などの導電性を有する材料の超微粒子を用いる。遮熱合わせガラスを透明性が求められる建築用窓、フロントガラス等の自動車用窓として用いる場合、可視光線の領域では透明である錫ドープ酸化インジウム(ITO)、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、フッ素ドープ酸化錫の使用が特に好ましい。中間膜に分散させる赤外線を吸収する微粒子の粒径は、0.2μm以下であることが好ましい。微粒子の粒径が0.2μm以下であれば、可視光線の領域での光の散乱を抑制しつつ赤外線を吸収でき、ヘーズを発生させず、電波透過性と透明性を確保しつつ、接着性、透明性、耐久性等の物性を未添加の中間膜と同等に維持し、さらには通常の合わせガラス製造ラインでの作業で合わせガラス化処理を行うことができる。また、中間膜は、その一部が着色されたものであってもよく、または、遮音機能を有する層を2枚の中間膜でサンドイッチした構造であってもよい。 The interlayer film may contain UV absorbers, antioxidants, antistatic agents, heat stabilizers, colorants, adhesion regulators, etc., as appropriate. The membrane is important in making high-performance thermally insulating laminated glass. Fine particles that absorb infrared rays include metals, oxides, and nitrides of Sn, Ti, Zn, Fe, Al, Co, Ce, Cs, In, Ni, Ag, Cu, Pt, Mn, Ta, W, V, and Mo. Ultrafine particles of conductive material such as Sb or F doped alone, or a composite containing at least two of these are used. When using heat-insulating laminated glass for architectural windows that require transparency and automobile windows such as windshields, tin-doped indium oxide (ITO), antimony-doped tin oxide (ATO), and fluorine are used, which are transparent in the visible light range. Particular preference is given to using doped tin oxide. The particle size of the fine particles that absorb infrared rays and are dispersed in the interlayer film is preferably 0.2 μm or less. If the particle size of the fine particles is 0.2 μm or less, it can absorb infrared rays while suppressing light scattering in the visible light range, does not generate haze, maintains radio wave transmittance and transparency, and has adhesive properties. It maintains physical properties such as transparency and durability equivalent to those of an unadded interlayer film, and furthermore, it can be laminated and vitrified using a normal laminated glass production line. Further, the intermediate film may be partially colored, or may have a structure in which a layer having a sound insulation function is sandwiched between two intermediate films.
中間膜と、部分旋光子または部分旋光フィルムとをラミネートする方法は特に制限はないが、例えば、ニップロールを用いて、中間膜、部分旋光子または部分旋光フィルムを同時に圧着によりラミネートする方法が挙げられる。ラミネートする際にニップロールが加熱できる場合は、加熱しながら圧着することも可能である。加熱温度および圧着の圧力は、通常の範囲とすることができる。また、中間膜と部分旋光子または部分旋光フィルムとの密着性が劣る場合は、中間膜にコロナ処理、プラズマ処理などによる表面処理を予め行ってからラミネートしてもよい。 There is no particular restriction on the method of laminating the interlayer film and the partial optical rotation element or the partial optical rotation film, but examples include a method of simultaneously laminating the intermediate film, the partial optical rotation element, or the partial optical rotation film by pressure bonding using nip rolls. . If the nip rolls can be heated during lamination, it is also possible to press while heating. The heating temperature and compression pressure can be within normal ranges. Furthermore, if the adhesion between the interlayer film and the partial optical rotator or the partial optical rotation film is poor, the interlayer film may be surface-treated by corona treatment, plasma treatment, etc. before lamination.
[機能性ガラス]
機能性ガラスは、部分旋光子または部分旋光フィルムまたは中間膜積層体と、部分旋光子または部分旋光フィルムまたは中間膜積層体の両面に設けられた2枚のガラス板とを備える。図4に示されるように、本発明の一実施形態に係る機能性ガラス14は、中間膜積層体12が2枚のガラス板13で挟持されている。機能性ガラス14は、中間膜積層体12の両面に2枚のガラス板を高温・高圧にて圧着することにより得ることができる。ガラス板は、機能性ガラスを建築用窓、自動車用の合わせガラスとして利用してもガラス越しの景色が十分に視認可能な透明性を有していれば特に限定されない。また、ガラス板の厚み、形状等も、表示光の反射に影響を与えない範囲であれば、特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜設計することができる。自動車用フロントガラスとして機能性ガラスを使用する場合は、機能性ガラスの可視光透過率が70%以上となるように反射率を調整することが好ましい。ガラス板に代えて、透明で光学異方性の無いプラスチック板を用いることもできる。
[Functional glass]
The functional glass includes a partial optical rotator, a partial optical rotation film, or an interlayer laminate, and two glass plates provided on both sides of the partial optical rotator, partial optical rotation film, or interlayer laminate. As shown in FIG. 4, in the functional glass 14 according to one embodiment of the present invention, an
機能性ガラスを作製する具体的な方法の例としては、まず、2枚のガラス板を準備する。自動車のフロントガラス用の合わせガラスとして用いる場合は、フロート法で作られたソーダライムガラスを使用することが好ましい。ガラスは透明または緑色に着色されたもののいずれでもよく、特に制限はない。これらのガラス板の厚さは、通常、約2mmtのものを使用するが、近年のガラスの軽量化の要求に応じて、これよりも若干薄い厚さのガラス板も使用できる。ガラス板を所定の形状に切り出し、ガラスエッジに面取りを施し洗浄する。黒色の枠状、ドット状のプリントが必要な際には、ガラス板にこれを印刷する。フロントガラスのように曲面形状が必要とされる場合には、ガラス板を650℃以上に加熱し、その後、モールドによるプレス、自重による曲げなどで2枚が同じ面形状となるように整形し、ガラスを冷却する。このとき、冷却速度を早くしすぎると、ガラス板に応力分布が生じて強化ガラスとなるために、徐冷する。このように作製したガラス板のうちの1枚を水平に置き、その上に中間膜積層体を重ね、さらにもう一方のガラス板を置く。あるいは、ガラス板の上に中間膜、部分旋光子または部分旋光フィルム、中間膜を順に重ね、最後にもう一方のガラス板を置くといった方法でもよい。次いで、ガラスのエッジからはみ出した部分旋光子または部分旋光フィルム、中間膜をカッターで切断・除去する。その後、サンドイッチ状に積層したガラス板、中間膜、部分旋光子または部分旋光フィルムとの間に存在する空気を脱気しながら温度80℃~100℃に加熱し、予備接着を行う。空気を脱気する方法にはガラス板/中間膜/部分旋光子または部分旋光フィルム/中間膜/ガラス板の積層物を耐熱ゴムなどでできたゴムバッグで包んで行うバッグ法と、ガラスの端部のみをゴムリングで覆ってシールするリング法の2種があり、どちらの方法を用いてもよい。予備接着が終了後、ゴムバッグから取り出したガラス板/中間膜/部分旋光子または部分旋光フィルム/中間膜/ガラス板の積層物、もしくはゴムリングを取り外した積層物をオートクレーブに入れ、10~15kg/cm2の高圧下で、120℃~150℃に加熱し、この条件で20分~40分間、加熱・加圧処理する。処理後、50℃以下に冷却したのちに除圧し、ガラス板/中間膜/部分旋光子または部分旋光フィルム/中間膜/ガラス板の構成を有する機能性ガラスをオートクレーブから取り出す。 As a specific example of a method for producing functional glass, first, two glass plates are prepared. When used as laminated glass for automobile windshields, it is preferable to use soda lime glass made by the float method. The glass may be transparent or colored green, and is not particularly limited. The thickness of these glass plates is usually about 2 mm, but in response to recent demands for lighter glass, glass plates with a slightly thinner thickness can also be used. Cut the glass plate into a predetermined shape, chamfer the glass edges, and clean. When a black frame-like or dot-like print is required, it is printed on a glass plate. When a curved surface shape is required, such as a windshield, the glass plates are heated to 650°C or higher, and then shaped by pressing with a mold or bending by their own weight so that the two sheets have the same surface shape. Cool the glass. At this time, if the cooling rate is made too fast, stress distribution will occur in the glass plate, resulting in a strengthened glass, so slow cooling is performed. One of the glass plates thus produced is placed horizontally, the interlayer film laminate is placed on top of it, and the other glass plate is placed on top of it. Alternatively, a method may be used in which an interlayer film, a partial optical rotator or a partial optical rotation film, and an interlayer film are stacked in order on a glass plate, and finally the other glass plate is placed. Next, the partial optical rotator, partial optical rotation film, or interlayer film protruding from the edge of the glass is cut and removed using a cutter. Thereafter, preliminary adhesion is performed by heating to a temperature of 80° C. to 100° C. while degassing the air present between the glass plates, interlayer film, partial optical rotator, or partial optical rotatory film laminated in a sandwich-like manner. There are two ways to degas the air: the bag method, in which a laminate of glass plate/interlayer film/partial optical rotator or partial optical rotator film/interlayer film/glass plate is wrapped in a rubber bag made of heat-resistant rubber, and There are two types of ring methods in which only the portion is covered with a rubber ring for sealing, and either method may be used. After the preliminary adhesion is completed, place the laminate of glass plate/interlayer film/partial optical rotator or partial optical rotation film/interlayer film/glass plate taken out from the rubber bag, or the laminate with the rubber ring removed, into an autoclave, and place the laminate in an autoclave to weigh 10 to 15 kg. The sample is heated to 120° C. to 150° C. under a high pressure of /cm 2 , and heated and pressurized under these conditions for 20 minutes to 40 minutes. After the treatment, the pressure is removed after cooling to 50° C. or lower, and the functional glass having the configuration of glass plate/interlayer film/partial optical rotator or partial optical rotation film/interlayer film/glass plate is taken out from the autoclave.
機能性ガラスは、普通自動車、小型自動車、軽自動車、大型特殊自動車、および小型特殊自動車のフロントガラス、サイドガラス、リアガラス、およびルーフガラスとして使用できる。さらに、機能性ガラスは、鉄道車両、船舶、航空機の窓、ならびに建築用および産業用の窓材としても使用できる。機能性ガラスは、UVカット機能、調光機能を有する部材を表面に積層または貼合した形態で用いることもできる。 Functional glass can be used as windshields, side glasses, rear glasses, and roof glasses of regular cars, small cars, light cars, large special cars, and small special cars. Additionally, functional glass can be used as windows for railroad vehicles, ships, and aircraft, as well as architectural and industrial window materials. Functional glass can also be used in a form in which a member having a UV cut function and a light control function is laminated or bonded on the surface.
[ヘッドアップディスプレイ]
ヘッドアップディスプレイは、部分旋光子、部分旋光フィルム、中間膜積層体、または機能性ガラスを備える。ヘッドアップディスプレイは、表示画像を示す表示光を出射する画像表示手段を光源としてさらに備えることが好ましい。ヘッドアップディスプレイは、画像表示手段からの表示光が、S偏光の偏光状態で、機能性ガラスに適切な角度で入射するように構成されていることが好ましい。
[Heads up display]
The head-up display includes a partial optical rotator, a partial optical rotation film, an interlayer film laminate, or a functional glass. Preferably, the head-up display further includes, as a light source, an image display means that emits display light indicating a display image. It is preferable that the head-up display is configured such that the display light from the image display means is incident on the functional glass at an appropriate angle in an S-polarized state.
図5には、本発明の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ20の模式図が示されている。ヘッドアップディスプレイ20は、表示画像を示す表示光を出射する画像表示手段2と、画像表示手段2から出射された表示光を反射する反射鏡3と、画像表示手段から出射された表示光をS偏光に変換する偏光板15と、画像表示手段2から出射された表示光が入射する機能性ガラス4とを備える。画像表示手段2から出射される表示光を反射鏡3で反射させ、この反射された表示光を、偏光板15を通してS偏光とし、機能性ガラス4に入射させる。これにより、観察者1に光路5を介してS偏光が到達し、表示画像の虚像6が視認できる。なお、図5に示されるヘッドアップディスプレイ20では、画像表示手段2から出射された表示光が反射鏡3を介して機能性ガラス4に入射しているが、反射鏡3を介さずに画像表示手段2から機能性ガラス4に入射してもよく、また、画像表示手段2から出射された表示光がS偏光であれば、偏光板15を介さずに画像表示手段2からの表示光を機能性ガラス4に直接入射してもよい。
FIG. 5 shows a schematic diagram of a head-up
(機能性ガラス)
機能性ガラス4としては、上述した機能性ガラスを用いることができる。機能性ガラス4における部分旋光子の第1の領域が1/2波長板として機能する場合は、機能性ガラス4は、入射するS偏光の入射角に応じて、部分旋光子7の旋光性を発現する第1の領域の遅相軸とのなす角θが以下の範囲になるように配置されることが好ましい。
(functional glass)
As the functional glass 4, the above-mentioned functional glass can be used. When the first region of the partial optical rotator in the functional glass 4 functions as a half-wave plate, the functional glass 4 changes the optical rotation of the partial
機能性ガラス4に対するS偏光の入射角が45°である場合、部分旋光子の第1の領域の遅相軸と、入射するS偏光の偏光軸とのなす角θの範囲は、好ましくは35°以上44°以下であり、より好ましくは37°以上44°以下であり、さらに好ましくは40°以上44°以下であり、特に好ましくは41°以上43°以下である。S偏光の入射角が50°である場合、θの範囲は、好ましくは35°以上44°以下であり、より好ましくは38°以上44°以下であり、さらに好ましくは39°以上43°以下であり、特に好ましくは40°以上42°以下である。また、S偏光の入射角が56°または60°である場合、θの範囲は、好ましくは35°以上44°以下であり、より好ましくは37°以上43°以下であり、さらに好ましくは38°以上42°以下であり、特に好ましくは39°以上41°以下である。さらに、S偏光の入射角が65°である場合、θの範囲は、好ましくは35°以上44°以下であり、より好ましくは36°以上42°以下であり、さらに好ましくは37°以上41°以下であり、特に好ましくは38°以上40°以下である。機能性ガラス4のガラス板として屈折率1.48のガラスを用い、ガラス板にブリュースター角(約56°)でS偏光を入射させる場合、θの範囲は、好ましくは35°以上44°以下であり、より好ましくは37°以上43°以下であり、さらに好ましくは38°以上42°以下であり、特に好ましくは39°以上41°以下である。 When the angle of incidence of the S-polarized light on the functional glass 4 is 45°, the range of the angle θ between the slow axis of the first region of the partial optical rotator and the polarization axis of the incident S-polarized light is preferably 35°. It is at least 44 degrees, more preferably at least 37 degrees, at most 44 degrees, even more preferably at least 40 degrees and at most 44 degrees, particularly preferably at least 41 degrees and at most 43 degrees. When the incident angle of S-polarized light is 50°, the range of θ is preferably 35° or more and 44° or less, more preferably 38° or more and 44° or less, and even more preferably 39° or more and 43° or less. The angle is particularly preferably 40° or more and 42° or less. Further, when the incident angle of S-polarized light is 56° or 60°, the range of θ is preferably 35° or more and 44° or less, more preferably 37° or more and 43° or less, and even more preferably 38°. The angle is not less than 42°, and particularly preferably not less than 39° and not more than 41°. Further, when the incident angle of S-polarized light is 65°, the range of θ is preferably 35° or more and 44° or less, more preferably 36° or more and 42° or less, and even more preferably 37° or more and 41°. The angle is preferably at least 38° and at most 40°. When using glass with a refractive index of 1.48 as the glass plate of the functional glass 4 and making S-polarized light incident on the glass plate at the Brewster angle (approximately 56°), the range of θ is preferably 35° or more and 44° or less. The angle is more preferably 37° or more and 43° or less, further preferably 38° or more and 42° or less, particularly preferably 39° or more and 41° or less.
投影画像の品位、二重写りの発生のさらなる改善のため、3/4波長板として機能する領域を有する第1の液晶層と、1/4波長板として機能する領域を有する第2の液晶層とを積層させた部分旋光子であって、第1の液晶層の3/4波長板として機能する領域と、第2の液晶層の1/4波長板として機能する領域が同様な波長依存性を有する部分旋光子を用いることが好ましい。その際、同様な波長分散性を有する3/4波長板として機能する領域と、1/4波長板として機能する領域とを光源の入射角方向から見て、それぞれの遅相軸が直交となるように第1の液晶層と第2の液晶層を交差させて積層した部分旋光子を用いることが特に好ましい。このような部分旋光子を用いることにより、白色光源でフルカラー表示を行った場合、各波長のS偏光をP偏光に、または各波長のP偏光をS偏光に精度よく偏光軸変換を行うことができるため、投影画像の品位を向上し、二重写りの発生をより抑制することができる。 In order to further improve the quality of projected images and the occurrence of double images, a first liquid crystal layer has a region that functions as a 3/4 wavelength plate, and a second liquid crystal layer has a region that functions as a 1/4 wavelength plate. A partial optical rotator in which a region functioning as a 3/4 wavelength plate of the first liquid crystal layer and a region functioning as a 1/4 wavelength plate of the second liquid crystal layer have similar wavelength dependence. It is preferable to use a partial optical rotator having . At that time, when the region functioning as a 3/4 wavelength plate and the region functioning as a 1/4 wavelength plate having similar wavelength dispersion properties are viewed from the direction of the incident angle of the light source, their respective slow axes are orthogonal. It is particularly preferable to use a partial optical rotator in which a first liquid crystal layer and a second liquid crystal layer are laminated in a crossing manner. By using such a partial optical rotator, when full-color display is performed using a white light source, it is possible to accurately convert the polarization axis from S-polarized light of each wavelength to P-polarized light, or from P-polarized light of each wavelength to S-polarized light. Therefore, the quality of the projected image can be improved and the occurrence of double images can be further suppressed.
3/4波長板として機能する領域の遅相軸、および1/4波長板として機能する領域の遅相軸と、入射するS偏光の光軸とのなす角θを、光源からのガラス板への入射角度に応じて以下のように調整することが好ましい。 The angle θ between the slow axis of the region that functions as a 3/4 wavelength plate, the slow axis of the region that functions as a 1/4 wavelength plate, and the optical axis of the incident S-polarized light is determined from the light source to the glass plate. It is preferable to adjust it as follows depending on the incident angle of .
S偏光の入射角が90°(正面からの入射)である場合は、3/4波長板の領域と1/4波長板の領域とのそれぞれの遅相軸を直交させることが好ましい。一方、例えば、S偏光の入射角が45°である場合、3/4波長板の領域もしくは1/4波長板の領域の一方の領域の遅相軸と入射するS偏光の偏光軸とのなす角θの範囲は、好ましくは35°以上44°以下であり、より好ましくは37°以上44°以下であり、さらに好ましくは40°以上44°以下であり、特に好ましくは41°以上43°以下である。この場合、3/4波長板の領域もしくは1/4波長板の領域の他方の領域の遅相軸が、θの範囲を調整した3/4波長板の領域もしくは1/4波長板の領域の遅相軸に対して、好ましくは-44°以上-35°以下となるように交差させ(以下、「交差角の範囲」という)、より好ましくは-44°以上-37°以下であり、さらに好ましくは-44°以上-40°以下であり、特に好ましくは-43°以上-41°以下である。すなわち、例えば、3/4波長板の領域の遅相軸とS偏光の光軸とのなす角θの範囲が40°以上44°以下である場合、1/4波長板の領域の遅相軸は、3/4波長板の領域の遅相軸と-44°以上-40°以下になるように交差することを意味する。S偏光の入射角が50°である場合、3/4波長板の領域の遅相軸と1/4波長板の領域の遅相軸との関係について、好ましくは、θの範囲は35°以上44°以下であり、交差角の範囲は-44°以上-35°以下であり、より好ましくは、θの範囲は38°以上44°以下であり、交差角の範囲は-44°以上-38°以下であり、さらに好ましくは、θの範囲は39°以上43°以下であり、交差角の範囲は-43°以上-39°以下であり、特に好ましくは、θの範囲は40°以上42°以下であり、交差角の範囲は-42°以上-40°以下である。また、S偏光の入射角が56°または60°である場合、3/4波長板の領域の遅相軸と1/4波長板の領域の遅相軸との関係について、好ましくは、θの範囲は35°以上44°以下であり、交差角の範囲は-44°以上-35°以下であり、より好ましくは、θの範囲は37°以上43°以下であり、交差角の範囲は-43°以上-37°以下であり、さらに好ましくは、θの範囲は38°以上42°以下であり、交差角の範囲は-42°以上-38°以下であり、特に好ましくは、θの範囲は39°以上41°以下であり、交差角の範囲は-41°以上-39°以下である。さらに、S偏光の入射角が65°である場合、3/4波長板の領域の遅相軸と1/4波長板の領域の遅相軸との関係について、好ましくは、θの範囲は35°以上44°以下であり、交差角の範囲は-44°以上-35°以下であり、より好ましくは、θの範囲は36°以上42°以下であり、交差角の範囲は-42°以上-36°以下であり、さらに好ましくは、θの範囲は37°以上41°以下であり、交差角の範囲は-41°以上-37°以下であり、特に好ましくは、θの範囲は38°以上40°以下であり、交差角の範囲は-40°以上-38°以下である。 When the incident angle of S-polarized light is 90° (incidence from the front), it is preferable that the slow axes of the 3/4 wavelength plate region and the 1/4 wavelength plate region are perpendicular to each other. On the other hand, for example, when the incident angle of S-polarized light is 45°, the polarization axis of the incident S-polarized light and the slow axis of one of the 3/4 wavelength plate region or the 1/4 wavelength plate region are The range of the angle θ is preferably 35° or more and 44° or less, more preferably 37° or more and 44° or less, even more preferably 40° or more and 44° or less, and particularly preferably 41° or more and 43° or less. It is. In this case, the slow axis of the 3/4 wavelength plate region or the other region of the 1/4 wavelength plate is the same as that of the 3/4 wavelength plate region or the 1/4 wavelength plate region whose θ range has been adjusted. It intersects with the slow axis preferably at -44° or more and -35° or less (hereinafter referred to as "intersection angle range"), more preferably -44° or more and -37° or less, and The angle is preferably -44° or more and -40° or less, particularly preferably -43° or more and -41° or less. That is, for example, if the range of the angle θ between the slow axis of the 3/4 wavelength plate region and the optical axis of S-polarized light is 40° or more and 44° or less, the slow axis of the 1/4 wavelength plate region means intersecting the slow axis of the region of the 3/4 wavelength plate at an angle of -44° or more and -40° or less. When the incident angle of S-polarized light is 50°, the relationship between the slow axis of the 3/4 wavelength plate region and the slow axis of the 1/4 wavelength plate region is preferably such that the range of θ is 35° or more. 44° or less, and the crossing angle range is -44° or more and -35° or less, more preferably, the range of θ is 38° or more and 44° or less, and the crossing angle range is -44° or more and -38°. More preferably, the range of θ is 39° or more and 43° or less, the intersection angle range is -43° or more and -39° or less, and particularly preferably the range of θ is 40° or more and 42° or less. The intersection angle range is -42° or more and -40° or less. Further, when the incident angle of S-polarized light is 56° or 60°, the relationship between the slow axis of the 3/4 wavelength plate region and the slow axis of the 1/4 wavelength plate region is preferably The range is 35° or more and 44° or less, the intersection angle range is -44° or more and -35° or less, and more preferably the θ range is 37° or more and 43° or less, and the intersection angle range is - 43° or more and -37° or less, more preferably the range of θ is 38° or more and 42° or less, and the range of the intersection angle is -42° or more and -38° or less, particularly preferably the range of θ is 39° or more and 41° or less, and the range of the intersection angle is -41° or more and -39° or less. Furthermore, when the incident angle of S-polarized light is 65°, the relationship between the slow axis of the 3/4 wavelength plate region and the slow axis of the 1/4 wavelength plate region is preferably 35°. The range of the crossing angle is -44° to -35°, more preferably the range of θ is 36° to 42°, and the range of the crossing angle is -42° to -42°. -36° or less, more preferably the range of θ is 37° or more and 41° or less, the range of the intersection angle is -41° or more and -37° or less, particularly preferably the range of θ is 38° The range of the intersection angle is -40° or more and -38° or less.
ブリュースター角(約56°)でS偏光を機能性ガラスに入射させる場合、好ましくは、θの範囲は35°以上44°以下であり、交差角の範囲は-44°以上-35°以下であり、より好ましくは、θの範囲は37°以上43°以下であり、交差角の範囲は-43°以上-37°以下であり、さらに好ましくは、θの範囲は38°以上42°以下であり、交差角の範囲は-42°以上-38°以下であり、特に好ましくは、θの範囲は39°以上41°以下であり、交差角の範囲は-41°以上-39°以下である。 When S-polarized light is incident on the functional glass at the Brewster angle (approximately 56°), preferably the range of θ is 35° or more and 44° or less, and the intersection angle range is -44° or more and -35° or less. More preferably, the range of θ is 37° or more and 43° or less, the range of the intersection angle is -43° or more and -37° or less, and even more preferably the range of θ is 38° or more and 42° or less. Yes, the crossing angle range is -42° or more and -38° or less, particularly preferably the θ range is 39° or more and 41° or less, and the crossing angle range is -41° or more and -39° or less. .
以上のような角度になるように第1の液晶層と第2の液晶層とが積層された部分旋光子は、光の入射角から見て、3/4波長板の領域の遅相軸と1/4波長板の領域の遅相軸とが概ね直交した状態となり、第1の領域が実質的に1/2波長板となる。ここで、「概ね直交した状態」は、直交(90°)から±5°までの範囲であることが好ましい。また、部分旋光子の第1の領域の遅相軸は3/4波長板の領域の遅相軸方向とみなすことができる。 A partial optical rotator in which the first liquid crystal layer and the second liquid crystal layer are laminated at the angles described above, when viewed from the incident angle of light, is aligned with the slow axis of the region of the 3/4 wavelength plate. The slow axes of the regions of the quarter-wave plate are approximately perpendicular to each other, and the first region substantially becomes a half-wave plate. Here, the "approximately orthogonal state" preferably ranges from orthogonal (90°) to ±5°. Further, the slow axis of the first region of the partial optical rotator can be regarded as the slow axis direction of the region of the 3/4 wavelength plate.
(画像表示手段)
画像表示手段2は、最終的に機能性ガラス4に到達するまでに、所望とするS偏光を出射することができれば、特に限定されるものではないが、例えば、液晶プロジェクターのような液晶表示装置(LCD)、有機ELディスプレイ(OLED)等が挙げられる。画像表示手段2が液晶表示装置である場合、出射光は通常直線偏光となっているため、そのまま用いることができる。一方、画像表示手段2が有機ELディスプレイである場合、出射口の近くに偏光板を配置することにより出射光を直線偏光とすることができる。また、ヘッドアップディスプレイを自動車に使用する場合、液晶表示装置、有機ELディスプレイは、例えばダッシュボードのような光出射口に偏光板、1/2波長板等の光学部材を配置して、画像表示手段2からS偏光が出射できるように調整することも可能である。また、画像表示手段2に使用される光源も特に限定されるものではなく、レーザー光源、LED光源等を使用することができる。
(Image display means)
The image display means 2 is not particularly limited as long as it can emit the desired S-polarized light before it finally reaches the functional glass 4, but for example, it may be a liquid crystal display device such as a liquid crystal projector. (LCD), organic EL display (OLED), etc. When the image display means 2 is a liquid crystal display device, the emitted light is usually linearly polarized light, so it can be used as is. On the other hand, when the image display means 2 is an organic EL display, the emitted light can be made into linearly polarized light by arranging a polarizing plate near the emitting port. In addition, when using a head-up display in a car, a liquid crystal display device or an organic EL display has an optical member such as a polarizing plate or a 1/2 wavelength plate placed at a light exit such as a dashboard to display images. It is also possible to adjust so that the
(偏光板)
偏光板15は、画像表示手段2から出射された表示光をS偏光に変換する機能を有していれば特に限定されない。また、偏光板15は、画像表示手段2から出射された表示光が機能性ガラス4に至るまでの経路であれば任意の位置に配置されていてもよく、画像表示手段2と反射鏡3の間に配置されていてもよい。画像表示手段2から出射される表示光がS偏光である場合は、偏光板15は使用しなくてもよい。
(Polarizer)
The
ヘッドアップディスプレイ20では、投影光は旋光子として機能する第1の領域8にのみ投影され、第1の領域8に二重写りの無い画像が表示される。また、法線方向に対して旋光性を発現しない第2の領域9には画像が投影されず、その上、第2の領域9は旋光性を有さないため、路面からの反射光に対して偏光サングラスによる遮光効果を維持できる。
In the head-up
以下、実施例により、本発明を詳細に例示する。実施例において、部は質量部を意味する。 Hereinafter, the present invention will be illustrated in detail with reference to Examples. In the examples, parts refer to parts by weight.
[実施例1]
<部分旋光子の作製>
表1に示す組成を有する液晶組成物である塗布液(A)を調製した。
[Example 1]
<Preparation of partial optical rotator>
A coating liquid (A), which is a liquid crystal composition having the composition shown in Table 1, was prepared.
調製した塗布液(A)を用い、以下の手順にて部分旋光フィルムを作製した。支持基板としては、特開2002-90743号公報の実施例1に記載された方法でラビング処理されたTACフィルム(厚さ80μm)をラビング角度が辺に対して40度となるように、10cm角に切り出したものを使用した。 Using the prepared coating liquid (A), a partially optically rotating film was produced according to the following procedure. As a supporting substrate, a TAC film (thickness: 80 μm) that had been rubbed by the method described in Example 1 of JP-A No. 2002-90743 was prepared in a 10 cm square so that the rubbing angle was 40 degrees with respect to the sides. I used the one cut out.
(1)塗布液(A)を、ワイヤーバーを用いて、乾燥後に得られる塗膜の厚みが2μmになるように、TACフィルムのラビング処理面上に室温にて塗布した。
(2)得られた塗膜を、50℃にて2分間加熱して溶剤を除去するとともに、液晶相とした。
(3)次いで、ホットプレートを用い、フィルムの四辺の端部から約2cmの位置までの外周部を140℃に加熱した。
(4)フィルムの外周部を140℃に加熱したままの状態で上部から高圧水銀灯(ハリソン東芝ライティング社製)を120Wの出力で5~10秒間UV照射し、液晶相を固定して、TACフィルム上に、部分的に1/2波長板として機能する液晶層を備える部分旋光子を形成し、部分旋光フィルムを作製した。
(1) The coating liquid (A) was applied at room temperature onto the rubbed surface of the TAC film using a wire bar so that the thickness of the coating film obtained after drying was 2 μm.
(2) The obtained coating film was heated at 50° C. for 2 minutes to remove the solvent and turn it into a liquid crystal phase.
(3) Next, using a hot plate, the outer peripheral portion of the film was heated to 140° C. up to a position approximately 2 cm from the end of each side of the film.
(4) While the outer periphery of the film is still heated to 140°C, UV irradiation is applied from above using a high-pressure mercury lamp (manufactured by Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd.) at an output of 120 W for 5 to 10 seconds to fix the liquid crystal phase and make the TAC film. A partial optical rotator having a liquid crystal layer partially functioning as a 1/2 wavelength plate was formed thereon to produce a partial optical rotation film.
<ブロック層の形成>
表2に示す組成を有するブロック層形成用組成物である塗布液(B)を調製した。
<Formation of block layer>
A coating liquid (B), which is a composition for forming a block layer, having the composition shown in Table 2 was prepared.
(1)上記で作製した液晶層上に、乾燥後に得られるブロック層の厚みが1.5μmになるように、塗布液(B)を室温にて、ワイヤーバーを用いて塗布した。
(2)得られた塗膜を、40℃にて1分間加熱して溶剤を除去し、次いで、高圧水銀ランプ(ハリソン東芝ライティング社製)を120W出力、5~10秒間UV照射し、樹脂を硬化してブロック層を有する部分旋光子を作製した。
(1) On the liquid crystal layer prepared above, the coating liquid (B) was applied at room temperature using a wire bar so that the thickness of the block layer obtained after drying was 1.5 μm.
(2) The obtained coating film was heated at 40°C for 1 minute to remove the solvent, and then UV irradiated with a high-pressure mercury lamp (manufactured by Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd.) at 120W output for 5 to 10 seconds to remove the resin. A partial optical rotator having a block layer was prepared by curing.
<中間膜積層体の作製>
可塑剤としてトリエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエートを含有した厚さが0.38mmの透明なポリビニルブチラール中間膜を2枚用いた。ブロック層を有する部分旋光子を2枚のポリビニルブチラール中間膜の間に配置し、次いで、ラミネーターにて加圧圧着することにより、中間膜積層体を作製した。
<Preparation of interlayer film laminate>
Two transparent polyvinyl butyral interlayer films each having a thickness of 0.38 mm and containing triethylene glycol di-2-ethylhexanoate as a plasticizer were used. A partial optical rotator having a blocking layer was disposed between two polyvinyl butyral interlayer films, and the interlayer films were then pressure-bonded using a laminator to produce an interlayer film laminate.
<機能性ガラスの作製>
厚さが2mm、10cm角の透明なガラス板上に、上記で作製した中間膜積層体を重ね、さらに同じ透明なガラス板をもう一枚重ねた。次にガラス板のエッジ部からはみ出した中間膜積層体の余分な部分を剃刀により切断・除去した。これをゴムバッグで包み、90℃に加熱したオートクレーブ中で10分間脱気し、予備接着した。これを室温まで冷却後、ゴムバッグから取り出し、再度、オートクレーブ中で135℃、12kg/cm2の高圧下で30分間加熱・加圧し、中間膜積層体を挿入した機能性ガラスを作製した。
<Production of functional glass>
The interlayer film laminate produced above was stacked on a 10 cm square transparent glass plate with a thickness of 2 mm, and then another transparent glass plate of the same size was stacked on top. Next, the excess portion of the interlayer film laminate protruding from the edge of the glass plate was cut and removed using a razor. This was wrapped in a rubber bag, degassed for 10 minutes in an autoclave heated to 90°C, and preliminarily bonded. After cooling this to room temperature, it was taken out from the rubber bag and heated and pressurized again in an autoclave at 135° C. under a high pressure of 12 kg/cm 2 for 30 minutes to produce a functional glass with an interlayer film laminate inserted therein.
得られた機能性ガラスを観察したところ、外観が良好であり、旋光子として機能する中央部と旋光子として機能しない外周部との境界線は目視では確認できなかった。一方、クロスニコルに配置した偏光板の間に機能性ガラスを配置すると、概ね中央部に約6cm角の位相差が発現している領域があることが確認された。次に自動複屈折計(王子計測社製「KOBRA-21ADH」)を用いて、機能性ガラスの中央部と外周部の位相差値を測定したところ、中央部の位相差値は270nmであったのに対し、外周部の位相差値は15nmであった。 When the obtained functional glass was observed, it had a good appearance, and the boundary line between the central portion that functions as an optical rotator and the outer peripheral portion that does not function as an optical rotator could not be visually confirmed. On the other hand, when functional glass was placed between the polarizing plates arranged in crossed Nicols, it was confirmed that there was a region approximately in the center where a phase difference of approximately 6 cm square was expressed. Next, using an automatic birefringence meter (Oji Scientific Instruments "KOBRA-21ADH"), we measured the retardation value between the center and outer circumference of the functional glass, and the retardation value at the center was 270 nm. On the other hand, the phase difference value at the outer periphery was 15 nm.
<ヘッドアップディスプレイの作製および表示画像の評価>
図5に示すような配置でヘッドアップディスプレイを作製した。画像表示手段2としては市販の液晶プロジェクターを使用した。画像表示手段2から出射される表示光が、S偏光として機能性ガラス4に向かって出射されるように偏光板15(SHC-13U、ポラテクノ社製)を設置した。反射鏡3は市販の鏡を用いた。機能性ガラス4を、出射されるS偏光に対して、部分旋光子の遅相軸が40°となるように配置した。次に、画像表示手段2から偏光板15を介して出射されたS偏光の入射角が、ガラスのブリュースター角(約56°)になるように機能性ガラス4の位置を調整した。
<Fabrication of head-up display and evaluation of displayed images>
A head-up display was fabricated with the arrangement shown in FIG. As the image display means 2, a commercially available liquid crystal projector was used. A polarizing plate 15 (SHC-13U, manufactured by Polatechno Co., Ltd.) was installed so that the display light emitted from the image display means 2 was emitted toward the functional glass 4 as S-polarized light. As the reflecting
機能性ガラス4の中央部(液晶が配向している領域内)に画像を投影したところ、表示画像に二重写りは観察されず、また、表示画像は、色の変化もなく極めて明るく鮮明に投影された。さらに、機能性ガラス4越しに入射する外部からの反射光に対し、外周部領域を透過してくる反射光は偏光サングラスの着用によりカットすることができた。 When an image was projected onto the center of the functional glass 4 (within the area where the liquid crystal is oriented), no double reflection was observed in the displayed image, and the displayed image was extremely bright and clear without any color change. Projected. Furthermore, with respect to the reflected light from the outside that enters through the functional glass 4, the reflected light that passes through the outer peripheral region can be blocked by wearing polarized sunglasses.
[比較例1]
上記部分旋光子の作製において、(3)の工程で外周部を加熱しない以外は実施例1と同様の手順で旋光子(1/2波長板)を作製した。得られた旋光子(1/2波長板)を6cm角にカットし、実施例1と同様の操作により2枚の中間膜の間に配置して中間膜積層体を作製し、次いで、得られた中間膜積層体が2枚のガラス板の間の中央部に挿入された合わせガラスを作製した。
[Comparative example 1]
In producing the above partial optical rotator, an optical rotator (1/2 wavelength plate) was produced in the same manner as in Example 1 except that the outer circumferential portion was not heated in step (3). The obtained optical rotator (1/2 wavelength plate) was cut into 6 cm square pieces and placed between two interlayer films in the same manner as in Example 1 to produce an interlayer film laminate. A laminated glass was produced in which the interlayer film laminate was inserted in the center between two glass plates.
得られた合わせガラスを観察すると、6cm角にカットした旋光子(1/2波長板)の外周の境界線を容易に肉眼で確認できるため、旋光子が配置されている場所を特定することができ、実施例1に比べて外観特性に劣っていた。 When observing the obtained laminated glass, the outer boundary line of the optical rotator (1/2 wavelength plate) cut into a 6 cm square can be easily seen with the naked eye, making it possible to identify the location where the optical rotator is placed. The appearance characteristics were inferior to those of Example 1.
以上の結果より、実施例1の機能性ガラスを用いることにより、旋光性を発現する中央部と旋光性を発現しない外周部との境界線での視認性の悪化を軽減し、フロントガラスとしての見栄えを大きく改善できることが分かる。 From the above results, by using the functional glass of Example 1, the deterioration of visibility at the boundary line between the central part that exhibits optical rotation and the outer peripheral part that does not exhibit optical rotation can be reduced, and it can be used as a windshield. It turns out that the appearance can be greatly improved.
1 観察者
2 画像表示手段
3 反射鏡
4 機能性ガラス
5 光路
6 虚像
7 部分旋光子
8 第1の領域
9 第2の領域
10 境界線
11 中間膜
12 中間膜積層体
13 ガラス板
14 機能性ガラス
15 偏光板
20 ヘッドアップディスプレイ
 
 
Claims (9)
前記第1の領域と前記第2の領域とが同一の前記液晶層内に存在することを特徴とする部分旋光子。 At least one liquid crystal layer including a first region that exhibits optical rotation and a second region that does not exhibit optical rotation in the normal direction,
A partial optical rotator, wherein the first region and the second region are present in the same liquid crystal layer.
前記プラスチックフィルム上に形成された請求項1~4のいずれか1項に記載の部分旋光子と、
を備える部分旋光フィルム。 plastic film and
The partial optical rotator according to any one of claims 1 to 4 formed on the plastic film;
A partially optically rotating film comprising:
前記部分旋光子または前記部分旋光フィルムの片面または両面に配置された中間膜と、
を備える中間膜積層体。 The partial optical rotator according to any one of claims 1 to 4 or the partial optical rotation film according to claim 5,
an intermediate film disposed on one or both sides of the partial optical rotator or the partial optical rotation film;
An interlayer film laminate comprising:
前記部分旋光子、前記部分旋光フィルムまたは前記中間膜積層体の両面に設けられた2枚のガラス板と、
を備える機能性ガラス。 The partial optical rotator according to any one of claims 1 to 4, the partial optical rotation film according to claim 5, or the interlayer film laminate according to claim 6,
two glass plates provided on both sides of the partial optical rotator, the partial optical rotation film, or the interlayer film laminate;
Functional glass with
By changing a part of the liquid crystal layer that exhibits optical rotation to an orientation state or an isotropic state that does not exhibit optical rotation in the normal direction, 5. The method for producing a partial optical rotator according to claim 1, wherein the second region that does not exhibit optical rotation is formed in the same liquid crystal layer.
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