JP7454649B2 - 反射フィルム、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 - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイシステムのコンバイナとして使用できる反射フィルム、ならびに、この反射フィルムを有する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に関する。

現在、車両等のウインドシールドガラスに画像を投映し、運転者等に、地図、走行速度、および、車両の状態等の様々な情報を提供する、ヘッドアップディスプレイまたはヘッドアップディスプレイシステムと呼ばれるものが知られている。
ヘッドアップディスプレイシステムでは、ウインドシールドガラスに投映された、上述の様々な情報を含む画像の虚像が、運転者等に観察される。虚像の結像位置は、ウインドシールドガラスより車外前方側に位置する。虚像の結像位置は、通常、ウインドシールドガラスより１０００ｍｍ以上、前方側であり、ウインドシールドガラスよりも外界側に位置する。これにより、運転者は、前方の外界を見ながら、視線を大きく動かすことなく、上述の様々な情報を得ることができる。そのため、ヘッドアップディスプレイシステムを用いた場合、様々な情報を得ながら、より安全に運転を行うことが期待されている。
ヘッドアップディスプレイシステムは、ウインドシールドガラスに、ハーフミラーフィルム（反射フィルム）を形成することにより構成できる。ヘッドアップディスプレイシステムに利用可能なハーフミラーフィルムが、種々、提案されている。

特許文献１には、投映像表示用ハーフミラーであって、波長選択的に光を反射する選択反射層を含み、ハーフミラーにおいて可視光波長域の最も短い波長に選択反射の中心波長を有する選択反射層の選択反射の中心波長が６５０～７８０ｎｍである投映像表示用ハーフミラーが記載されている。

上述の特許文献１に記載される投映像表示用ハーフミラーは、例えば、ウインドシールドガラスに組み込まれて、ヘッドアップディスプレイシステムを構成する。ヘッドアップディスプレイシステムを構成するウインドシールドガラス（コンバイナ）には、可視光透過率が高いことに加え、運転者が偏光サングラスをかけた場合にも、画像を視認できることが要求されている。

運転で支障となる、ボンネットおよび路面の水たまり等による反射光は、主にｓ偏光である。これに対応して、偏光サングラスはｓ偏光をカットする機能を持つ。そのため、偏光サングラスをかけることにより、運転で支障となる、対向車のボンネットや水たまりによる反射光のギラツキが見えなくなる。

ここで、特許文献１に記載される投映像表示用ハーフミラーは、ｐ偏光で投映像を表示するために、ｐ偏光を反射するものである。そのため、ｓ偏光をカットする偏光サングラスをかけた場合でも、ヘッドアップディスプレイシステムの画像を視認することができる。

特開２０１９－０１２２１１号公報

ここで、特許文献１に記載される投映像表示用ハーフミラーは、選択反射波長の光を反射する選択反射層として、屈折率異方性の異なる薄膜を積層した直線偏光反射層を有することが記載されている。

Ｐ偏光を反射するヘッドアップディスプレイにおいて、直線偏光反射層を有する反射フィルムをウインドシールドに組み込んだ場合には、斜め方向から見た際に２重像が発生するという問題があった。特に、視野角の広いヘッドアップディスプレイで２重像の問題が大きくなる。

本発明の課題は、表示画像の二重像を抑制できる反射フィルム、この反射フィルムを用いる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を提供することにある。

［１］ 光学異方性層と等方性層とを積層した直線偏光反射層と、偏光変換層とを有し、
偏光変換層が、以下のいずれかを満たす反射フィルム。
（Ａ）偏光変換層が位相差層であって、波長５５０ｎｍにおける正面リタデーションが３０ｎｍ～２００ｎｍであり、かつ、遅相軸の方向と、直線偏光反射層の透過軸の方向とのなす角度が３５°以内である
（Ｂ）偏光変換層が液晶化合物の螺旋配向構造を固定化した層であって、螺旋配向構造のピッチ数ｘおよび偏光変換層の膜厚ｙ（単位μｍ）が下記関係式の全てを満足する
（ｉ）０．１≦ｘ≦１．０
（ii）０．５≦ｙ≦３．０
（iii）３０００≦（１５６０×ｙ）／ｘ≦５００００
［２］ 偏光変換層は、位相差層であって、波長５５０ｎｍにおける正面リタデーションが、５０ｎｍ～１２０ｎｍであり、かつ、遅相軸の方向と、直線偏光反射層の透過軸の方向とのなす角度が２０°以内である［１］に記載の反射フィルム。
［３］ 直線偏光反射層の光学異方性層と等方性層との積層数が１０層から６０層である［１］または［２］に記載の反射フィルム。
［４］ ［１］～［３］のいずれかに記載の反射フィルムと、
反射フィルムを挟持する第１の曲面ガラスおよび第２の曲面ガラスを有し、
第２の曲面ガラスの凸面側から直線偏光反射層、偏光変換層、第１の曲面ガラスの順に積層したウインドシールドガラス。
［５］ ［４］に記載のウインドシールドガラスと、
ウインドシールドガラスの第２の曲面ガラス側からｐ偏光の投映画像光を照射するプロジェクターと、を有するヘッドアップディスプレイシステム。

本発明によれば、表示画像の二重像を抑制できる反射フィルム、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を提供することができる。

本発明の反射フィルムの一例を示す模式図である。 直線偏光反射層の透過軸の方向と位相差層の遅相軸の方向とがなす角度を説明する図である。 位相差層の遅相軸の角度と、位相差層の正面Ｒｅと、二重像の評価との関係を表すグラフである。 本発明の反射フィルムを有するヘッドアップディスプレイの一例を示す模式図である。 本発明の反射フィルムを有するウインドシールドガラスの一例を示す模式図である。

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の反射フィルム、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を詳細に説明する。
なお、以下に説明する図は、本発明を説明するための例示的なものであり、以下に示す図に本発明が限定されるものではない。
なお、以下において数値範囲を示す「～」とは両側に記載された数値を含む。例えば、ε₁が数値α₁～数値β₁とは、ε₁の範囲は数値α₁と数値β₁を含む範囲であり、数学記号で示せばα₁≦ε₁≦β₁である。
「具体的な数値で表された角度」、「平行」、「垂直」および「直交」等の角度は、特に記載がなければ、該当する技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含む。
また、「同一」とは該当する技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含み、「全面」等も該当する技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含む。

「光」という場合、特に断らない限り、可視光かつ自然光（非偏光）の光を意味する。可視光は電磁波のうち、ヒトの目で見える波長の光であり、通常、３８０～７８０ｎｍの波長域の光を示す。非可視光は、３８０ｎｍ未満の波長領域または７８０ｎｍを超える波長領域の光である。
また、これに制限されるものではないが、可視光のうち、４２０～４９０ｎｍの波長領域の光は青色（Ｂ）光であり、４９５～５７０ｎｍの波長領域の光は緑色（Ｇ）光であり、６２０～７５０ｎｍの波長領域の光は赤色（Ｒ）光である。

「可視光線透過率」はＪＩＳ（日本工業規格） Ｒ ３２１２：２０１５（自動車用安全ガラス試験方法）において定められたＡ光源可視光線透過率とする。すなわち、Ａ光源を用い分光光度計にて、波長３８０～７８０ｎｍの範囲の各波長の透過率を測定し、ＣＩＥ（国際照明委員会）の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各波長での透過率に乗じて加重平均することによって求められる透過率である。
単に「反射光」または「透過光」というときは、散乱光および回折光を含む意味で用いられる。

ｐ偏光は光の入射面に平行な方向に振動する偏光を意味する。入射面は反射面（ウインドシールドガラス表面等）に垂直で入射光線と反射光線とを含む面を意味する。ｐ偏光は電場ベクトルの振動面が入射面に平行である。

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、波長５５０ｎｍとする。正面位相差はＫＯＢＲＡ ２１ＡＤＨまたはＷＲ（王子計測機器社製）において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。

「投映像（projection image）」は、前方等の周囲の風景ではない、使用するプロジェクターからの光の投射に基づく映像を意味する。投映像は、観察者から見てウインドシールドガラスの反射フィルムの先に浮かび上がって見える虚像として観測される。
「画像（screen image）」はプロジェクターの描画デバイスに表示される像または、描画デバイスにより中間像スクリーン等に描画される像を意味する。虚像に対して、画像は実像である。
画像および投映像は、いずれも単色の像であっても、２色以上の多色の像であっても、フルカラーの像であってもよい。

［反射フィルム］
本発明の反射フィルムは、
光学異方性層と等方性層とを積層した直線偏光反射層と、偏光変換層とを有し、
偏光変換層が、以下のいずれかを満たす反射フィルムである。
（Ａ）偏光変換層が位相差層であって、正面リタデーションが３０ｎｍ～２００ｎｍであり、かつ、遅相軸の方向と、直線偏光反射層の透過軸の方向とのなす角度が３５°以内である
（Ｂ）偏光変換層が液晶化合物の螺旋配向構造を固定化した層であって、螺旋配向構造のピッチ数ｘおよび偏光変換層の膜厚ｙ（単位μｍ）が下記関係式の全てを満足する
（ｉ）０．１≦ｘ≦１．０
（ii）０．５≦ｙ≦３．０
（iii）３０００≦（１５６０×ｙ）／ｘ≦５００００

図１に、本発明の反射フィルムの一例を示す模式図である。図１に示すように、反射フィルム１０は、光学異方性層１２ａと等方性層１２ｂとを交互に積層した直線偏光反射層１２と、偏光変換層１１とを有する。

＜直線偏光反射層＞
直線偏光反射層１２は、光学異方性層１２ａの遅相軸方向の屈折率ｎ_e1が、等方性層１２ｂの屈折率ｎ_o2よりも大きく、光学異方性層１２ａの遅相軸と直交する方向の屈折率ｎ_o1は、等方性層１２ｂの屈折率ｎ_o2と略同じである。複数の光学異方性層１２ａの各遅相軸は平行になるように積層される。したがって、ある一方向においては、屈折率（ｎ_e1）が高い層と屈折率（ｎ_o2）が低い層とが積層された状態となる。一方、この一方向と直交する方向においては、屈折率が同じ層が積層された状態となる。

屈折率が低い層（低屈折率層）と屈折率が高い層（高屈折率層）とを交互に積層したフィルムは、多数の低屈折率層と高屈折率層との間の構造的な干渉によって、特定の波長の光を反射することが知られている。従って、直線偏光反射層は、光学異方性層１２ａの遅相軸方向（屈折率が高い方向）の直線偏光を反射し、遅相軸と直交する方向の直線偏光を透過するものとなる。

すなわち、直線偏光反射層１２は、特定の波長域の直線偏光を選択的に反射する層である。直線偏光反射層１２は、可視光波長域の一部において選択反射を示すことが好ましい。直線偏光反射層１２は、例えば、投映像を表示するための光を反射すればよい。なお、反射フィルム１０は、各波長域に応じた複数の直線偏光反射層１２を有する構成でもよい。

直線偏光反射層１２は反射しない直線偏光を透過させることができる。従って、反射フィルム１０は、直線偏光反射層１２を有することで、直線偏光反射層１２が反射を示す波長域においても、一部の光を透過させることができる。そのため、反射フィルム１０を透過した光の色味を悪化させにくく、可視光線透過率も低下させにくくなるため、好ましい。

低屈折率層と高屈折率層とを積層した直線偏光反射層において、反射する波長、および、反射率は、低屈折率層と高屈折率層との屈折率差、厚み、積層数等によって調整することができる。具体的には、低屈折率層および高屈折率層の厚さｄを、反射する光の波長λと屈折率ｎから、ｄ＝λ／（４×ｎ）に設定することで、反射する光の波長λを調整することができる。また、反射率は、低屈折率層および高屈折率層の積層数が多いほど高くなるため、積層数を調整することで反射率を調整することができる。また、反射帯域の幅は、低屈折率層と高屈折率層との屈折率差によって調整することができる。

直線偏光反射層の作製材料および作製方法は、例えば、特表平９－５０６８３７号公報等に記載されたものを用いることができる。具体的には、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、直線偏光反射層を形成できる。一般に、第一の材料が、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、また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。

直線偏光反射層としては、市販品を用いることができる。市販品としては、反射型偏光板と仮支持体との積層体となっているものを用いてもよい。市販品としては、例えば、ＤＢＥＦ（登録商標）（３Ｍ社製）、および、ＡＰＦ（高度偏光フィルム（Advanced Polarizing Film（３Ｍ社製）））として販売されている市販の光学フィルム等が挙げられる。
直線偏光反射層の厚さは好ましくは２．０μｍ～５０μｍの範囲、より好ましくは８．０μｍ～３０μｍの範囲であればよい。

また、直線偏光反射層の光学異方性層と等方性層との積層数は、求められる反射率等に応じて適宜設定すればよいが、１０層から６０層であることが好ましい。

＜偏光変換層＞
偏光変換層１１は、（Ａ）位相差層であって、正面リタデーションが３０ｎｍ～２００ｎｍであり、かつ、遅相軸の方向と、直線偏光反射層の透過軸の方向とのなす角度が３５°以内である、または、（Ｂ）液晶化合物の螺旋配向構造を固定化した層であって、螺旋配向構造のピッチ数ｘおよび偏光変換層の膜厚ｙ（単位μｍ）が下記関係式の全てを満足するものである。
（ｉ）０．１≦ｘ≦１．０
（ii）０．５≦ｙ≦３．０
（iii）３０００≦（１５６０×ｙ）／ｘ≦５００００

前述のとおり、ｐ偏光を反射するヘッドアップディスプレイにおいて、直線偏光反射層を有する反射フィルムをウインドシールドガラスに組み込んだ場合には、斜め方向から見た際に二重像が発生するという問題があった。特に、視野角の広いヘッドアップディスプレイで二重像の問題が大きくなる。

ｐ偏光をウインドシールドガラスに入射すると、ガラスによる反射は非常に少なくなる。そのため、ウインドシールドガラスの表面で反射する光に起因する二重像を解消できる。

しかしながら、直線偏光反射層に対して、斜めに直線偏光が入射すると、透過光が楕円偏光などに偏光状態が変化する。楕円偏光化した光のｓ偏光成分は、裏面側（プロジェクターからの投映像が入射する面とは反対側の面）のガラスの界面で反射されて映像として視認される。そのため、直線偏光反射層によって反射された映像と、裏面側のガラスの界面で反射された映像とが二重像として視認される。

これに対して、本発明は、反射フィルム１０が、所定の構成を有する偏光変換層１１を有しており、ウインドシールドガラスの表面側（プロジェクターからの投映像が入射する面）が直線偏光反射層１２、裏面側が偏光変換層１１となるように配置する。このような構成において、直線偏光反射層１２に対して、斜めに直線偏光（ｐ偏光）が入射すると、直線偏光反射層１２によって、透過光（ｓ偏光）が楕円偏光などに変化して偏光変換層１１に入射する。偏光変換層１１は、上記の構成を満たすことで、入射した楕円偏光などをｐ偏光に変換する。これにより、裏面側のガラスにはｐ偏光が入射するため、ガラスによる反射を抑制でき、二重像の発生を抑制できる。

また、偏光変換層１１は、上記の構成を満たすことで、入射角０度で反射フィルム１０に入射した光は、ｐ偏光を保持するため、広範囲にわたり二重像が良好になる。

また、ウインドシールドガラスの外側から入射したｓ偏光は、直線偏光反射層１２によって、偏光状態が変化する。これに対して、反射フィルム１０が偏光変換層１１を有することで、反射フィルム１０を透過したｓ偏光がｓ偏光を維持できるため、偏光サングラス適性が改善できる。

以下、偏光変換層１１が、上述の位相差層である場合を偏光変換層Ａとして説明し、螺旋配向構造を固定化した層である場合を偏光変換層Ｂとして説明する。

（偏光変換層Ａ）
偏光変換層Ａは、位相差層であって、正面リタデーションが３０ｎｍ～２００ｎｍであり、かつ、遅相軸の方向と、直線偏光反射層の透過軸の方向とのなす角度が３５°以内である。

位相差層は、正面リタデーションが３０ｎｍ～２００ｎｍであれば、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。位相差層としては、例えば、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有する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、重合性液晶化合物を一軸配向させて配向固定したフィルム、および、液晶化合物を一軸配向させて配向固定したフィルム等が挙げられる。

中でも、重合性液晶化合物を一軸配向させて配向固定したフィルムは、位相差層として、好適に例示される。
このような位相差層は、一例として、仮支持体、または配向層表面に、重合性液晶化合物を含む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、硬化によって固定化して、形成することができる。

位相差層は、高分子液晶化合物を含む組成物を、仮支持体、または配向層等の表面に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当該配向を固定化して得られる層であってもよい。

位相差層の厚さには、制限はないが、０．２μｍ～３００μｍが好ましく、０．５μｍ～１５０μｍがより好ましく、１．０μｍ～８０μｍがさらに好ましい。液晶組成物から形成される位相差層の厚さは、特に限定はされないが、０．２μｍ～１０μｍが好ましく、０．５μｍ～５．０μｍがより好ましく、０．７μｍ～２．０μｍがさらに好ましい。

位相差層は、波長５５０ｎｍにおける正面リタデーションが、５０ｎｍ～１２０ｎｍであるのが好ましく、７０ｎｍ～１２０ｎｍがより好ましい。位相差層の正面リタデーションをこの範囲とすることで、二重像をより好適に抑制できる。

図２に示すように、位相差層は、その遅相軸方向と、直線偏光反射層の透過軸方向とのなす角度βが３５°以内となるように配置される。角度βは、２０°以内が好ましく、１５°以内がより好ましい。角度βをこの範囲とすることで、二重像をより好適に抑制できる。なお、以下の説明において、反射フィルム１０を正面側から見て、直線偏光反射層の透過軸方向を０°として、直線偏光反射層の透過軸方向に対する、位相差層の遅相軸方向の角度を、時計回りを＋、反時計回りを－として角度を表す。

このような、位相差層の正面リタデーションおよび角度βと、二重像との関係についてシミュレーションを用いて検討した結果を図３に示す。図３において、横軸は、直線偏光反射層の透過軸方向に対する位相差層の遅相軸方向の角度βであり、縦軸は、位相差層の正面リタデーションであり、値は、反射光中におけるガラス裏面での反射光の比率である。この値は、後述する実施例の二重像の評価で評価する値に相当する。

シミュレーションにおいて、直線偏光反射層は、遅相軸方向の屈折率が１．８６のＰＥＮからなる光学異方性層と、屈折率１．６４のｃｏＰＥＮからなる等方性層とを交互に積層した積層体とし、可視光反射率が２０％となるように膜厚を適宜設定してモデル化した。二重像の評価は水平方向で極角２０°の方向から観察したときの評価である。

図３から、正面リタデーションが３０ｎｍ～２００ｎｍであり、かつ、遅相軸の方向と、直線偏光反射層の透過軸の方向とのなす角度が３５°以内であると、二重像が低減することがわかる。

（偏光変換層Ｂ）
偏光変換層Ｂは、液晶化合物の螺旋配向構造（螺旋構造）を固定化した層であって、螺旋配向構造のピッチ数ｘおよび偏光変換層の膜厚ｙ（単位μｍ）が下記関係式の全てを満足するものである。
（ｉ）０．１≦ｘ≦１．０
（ii）０．５≦ｙ≦３．０
（iii）３０００≦（１５６０×ｙ）／ｘ≦５００００
なお、液晶化合物の螺旋構造の１ピッチは、液晶化合物の螺旋の巻き数１回分である。すなわち、螺旋配向される液晶化合物のダイレクター（棒状液晶であれば長軸方向）が、３６０°回転した状態をピッチ数１とする。

偏光変換層Ｂが液晶化合物の螺旋構造を有していると、赤外域の反射ピーク波長よりも短波長である可視光に対して旋光性と複屈折性を示す。そのため、可視域の偏光を制御できる。偏光変換層Ｂの螺旋配向構造のピッチ数ｘおよび偏光変換層の膜厚ｙを上記の範囲とすることで、偏光変換層Ｂで光学補償できる。そのため、前述のとおり、直線偏光反射層１２によって、楕円偏光などに変化した透過光をｐ偏光に変換する。これにより、裏面側のガラスにはｐ偏光が入射するため、ガラスによる反射を抑制でき、二重像の発生を抑制できる。

偏光変換層Ｂは、液晶化合物が、関係式（ｉ）～（iii）を満たす螺旋構造を有することにより、可視光に対して旋光性および複屈折性を示す。特に、偏光変換層Ｂの螺旋構造のピッチＰを、選択反射中心波長が長波長の赤外域であるコレステリック液晶層のピッチＰに対応する長さとすることにより、短波長である可視光に対して、高い旋光性と複屈折性を示す。

関係式（ｉ）は、『０．１≦ｘ≦１．０』である。
螺旋構造のピッチ数ｘが０．１未満では、十分な旋光性および複屈折性が得られない等の不都合を生じる。
また、螺旋構造のピッチ数ｘが１．０を超えると、旋光性および複屈折性が過剰で、所望の楕円偏光が得られない等の不都合を生じる。

関係式（ii）は、『０．５≦ｙ≦３．０』である。
偏光変換層Ｂの厚さｙが０．５μｍ未満では、膜厚が薄すぎて、十分な旋光性および複屈折性が得られない等の不都合を生じる。
偏光変換層Ｂの厚さｙが３．０μｍを超えると、旋光性および複屈折性が過剰で、所望の楕円偏光が得られない、配向不良が起こりやすく製造にとって好ましくない等の不都合を生じる。

関係式（iii）は、『３０００≦（１５６０×ｙ）／ｘ≦５００００』である。
「（１５６０×ｙ）／ｘ」が３０００未満では、旋光性が過剰で所望の偏光が得られない等の不都合が生じる。
「（１５６０×ｙ）／ｘ」が５００００を超えると、旋光性が不足し、所望の偏光が得られない等の不都合を生じる。

本発明において、偏光変換層Ｂの螺旋構造のピッチ数ｘは、０．１～０．５が好ましく、膜厚ｙは、１．０μｍ～３．０μｍが好ましい。

すなわち、偏光変換層Ｂは、螺旋構造のピッチＰが長く、かつ、ピッチ数ｘが少ないのが好ましい。
具体的には、偏光変換層Ｂは、螺旋のピッチＰが、選択反射中心波長が長波長の赤外域であるコレステリック液晶層のピッチＰと同等で、かつ、ピッチ数ｘが少ないのが好ましい。より具体的には、偏光変換層Ｂは、螺旋のピッチＰが、選択反射中心波長が３０００～１００００ｎｍであるコレステリック液晶層のピッチＰと同等で、かつ、ピッチ数ｘが少ないのが好ましい。
このような偏光変換層Ｂは、ピッチＰが対応する選択反射中心波長が、可視光よりも遥かに長波長であるため、上述した可視光に対する旋光性と複屈折性を、より好適に発現する。従って、二重像の抑制効果を、より向上できる。

このような偏光変換層Ｂは、基本的に、公知のコレステリック液晶層と同様に形成できる。ただし、偏光変換層Ｂを形成する際には、偏光変換層Ｂにおける螺旋構造のピッチ数ｘおよび膜厚ｙ［μｍ］が、関係式（i）～（iii）を全て満たすように、使用する液晶化合物、使用するキラル剤、キラル剤の添加量、および、膜厚等を調節する必要がある。

＜液晶化合物の螺旋配向構造（螺旋構造）を固定化した層＞
液晶化合物の螺旋配向構造（螺旋構造）を固定化した層は、いわゆるコレステリック液晶層であり、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い。コレステリック液晶層は、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、紫外線照射および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、また外場または外力によって配向形態に変化を生じさせることが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による選択反射の中心波長（選択反射中心波長）λは、コレステリック液晶相における螺旋構造（螺旋配向構造）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。この式からわかるように、ｎ値および／またはＰ値を調整することにより、選択反射中心波長を調整することができる。
螺旋構造のピッチＰ（螺旋１ピッチ）とは、言い換えれば、螺旋の巻き数１回分の螺旋軸方向の長さであり、すなわち、コレステリック液晶相を構成する液晶化合物のダイレクター（棒状液晶であれば長軸方向）が３６０°回転する螺旋軸方向の長さである。通常のコレステリック液晶層の螺旋軸方向は、コレステリック液晶層の厚さ方向と一致する。

コレステリック液晶層の選択反射中心波長および半値幅は、一例として、下記のように求めることができる。
分光光度計（日本分光社製、Ｖ－６７０）を用いて、法線方向からコレステリック液晶層の反射スペクトルを測定すると、選択反射帯域に透過率の低下ピークがみられる。このピークの極小透過率と低下前の透過率との中間（平均）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λ_l（ｎｍ）、長波長側の波長の値をλ_h（ｎｍ）とすると、選択反射中心波長λと半値幅Δλは下記式で表すことができる。
λ＝（λ_l＋λ_h）／２Δλ＝（λ_h－λ_l）
上述のように求められる選択反射中心波長は、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略一致する。

コレステリック液晶相の螺旋ピッチは、重合性液晶化合物とともに用いるキラル剤の種類、および、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、螺旋のセンスおよび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。

前述のとおり、偏光変換層Ｂとして用いるコレステリック液晶層は、選択反射中心波長が長波長の赤外域となるように、螺旋ピッチが調整される。

（コレステリック液晶層の作製方法）
以下、コレステリック液晶層の作製材料および作製方法について説明する。
上述のコレステリック液晶層の形成に用いる材料としては、重合性液晶化合物とキラル剤（光学活性化合物）とを含む液晶組成物等が挙げられる。必要に応じて、さらに、界面活性剤および重合開始剤等と混合して溶剤等に溶解した上述の液晶組成物を、支持体、配向層、下層となるコレステリック液晶層等に塗布し、コレステリック配向熟成後、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）
重合性液晶化合物は、棒状液晶化合物であっても、円盤状液晶化合物であってもよいが、棒状液晶化合物であることが好ましい。
コレステリック液晶層を形成する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、好ましくは一分子中に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、米国特許第５６２２６４８号明細書、米国特許第５７７０１０７号明細書、ＷＯ９５／２２５８６、ＷＯ９５／２４４５５、ＷＯ９７／００６００、ＷＯ９８／２３５８０、ＷＯ９８／５２９０５、特開平１－２７２５５１号公報、特開平６－１６６１６号公報、特開平７－１１０４６９号公報、特開平１１－８００８１号公報、および、特開２００１－３２８９７３号公報等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、８０～９９．９質量％が好ましく、８５～９９．５質量％がより好ましく、９０～９９質量％が特に好ましい。

（キラル剤：光学活性化合物）
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）、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、および、特開２０１４－０３４５８１号等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。

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、および、ビナフチル誘導体等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ＬＣ７５６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、重合性液晶化合物量の０．０１～２００モル％が好ましく、１～３０モル％がより好ましい。なお、液晶組成物中におけるキラル剤の含有量は、組成物中の全固形分に対するキラル剤の濃度（質量％）を意図する。

（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い。
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、米国特許第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、米国特許第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、特開２００１－２３３８４２号公報、特開２０００－８００６８号公報、特開２００６－３４２１６６号公報、特開２０１３－１１４２４９号公報、特開２０１４－１３７４６６号公報、特許４２２３０７１号公報、特開２０１０－２６２０２８号公報、特表２０１４－５００８５２号公報記載）、オキシム化合物（特開２０００－６６３８５号公報、特許第４４５４０６７号公報記載）、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ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１０（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。
液晶組成物中の光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％が好ましく、０．５～５質量％がより好ましい。

（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る。架橋剤としては、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等が挙げられる。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。
架橋剤の含有量は、３～２０質量％が好ましく、５～１５質量％がより好ましい。架橋剤の含有量を３質量％以上とすることにより、架橋密度向上の効果を得ることができ、架橋剤の含有量を２０質量％以下とすることにより、コレステリック液晶層の安定性の低下を防止できる。
なお、「（メタ）アクリレート」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」の意味で使用される。

（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のコレステリック液晶層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、および、特開２０１３－１１３９１３号公報に記載の化合物等が挙げられる。
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０．０１～１０質量％が好ましく、０．０１～５質量％がより好ましく、０．０２～１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さ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、および、金属酸化物微粒子等を、光学性能を低下させない範囲で添加することができる。

コレステリック液晶層は、重合性液晶化合物および重合開始剤、更に必要に応じて添加されるキラル剤、界面活性剤等を溶媒に溶解させた液晶組成物を、支持体、または、配向層等の上に塗布し、乾燥させて塗膜を得、この塗膜に活性光線を照射してコレステリック液晶性組成物を重合し、コレステリック規則性が固定化されたコレステリック液晶層を形成することができる。

（溶媒）
液晶組成物の調製に使用する溶媒には、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。
有機溶媒には、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、および、エーテル類等が挙げられる。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）
支持体、および、配向層等への液晶組成物の塗布方法には、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。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、および、スライドコーティング法等が挙げられる。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。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。

配向させた液晶化合物をさらに重合させることにより、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、１００～１，５００ｍＪ／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３５０～４３０ｎｍが好ましい。重合反応率は安定性の観点から、高いほうが好ましく７０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましい。重合反応率は、重合性の官能基の消費割合を赤外線吸収スペクトルの測定により、決定することができる。

＜他の層＞
本発明の反射フィルム１０は、上述した直線偏光反射層１２、および、偏光変換層１１に加え、必要に応じて、他の層を含んでいてもよい。
他の層は、いずれも可視光領域で透明であることが好ましい。
また、他の層はいずれも低複屈折性であることが好ましい。低複屈折性とは、本発明のウインドシールドガラスの反射フィルム１０が反射を示す波長域において、正面位相差が１０ｎｍ以下であることを意味する。この正面位相差は５ｎｍ以下であることが好ましい。
他の層としては支持体、配向層、および、接着層等が挙げられる。

（支持体）
支持体は、直線偏光反射層および／または偏光変換層を形成する際の基板として使用することもできる。直線偏光反射層および／または偏光変換層の形成のために用いられる支持体は、直線偏光反射層および／または偏光変換層の形成後に剥離される、仮支持体であってもよい。従って、完成した反射フィルムおよびウインドシールドガラスには、支持体は含まれていなくてもよい。なお、仮支持体として剥離するのではなく、完成した反射フィルムまたはウインドシールドガラスが支持体を含む場合には、支持体は、可視光領域で透明であることが好ましい。

支持体の材料には制限はない。支持体としてはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル、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、および、シリコーン等のプラスチックフィルムが挙げられる。仮支持体としては、上述のプラスチックフィルムのほか、ガラスを用いてもよい。

支持体の厚さとしては、５．０～１０００μｍ程度であればよく、１０～２５０μｍが好ましく、１５～９０μｍがより好ましい。

（配向層）
反射フィルム１０は、偏光変換層１１の形成の際に、液晶組成物が塗布される下層として、液晶化合物を配向するための配向層を含んでいてもよい。

配向層は、ポリマー等の有機化合物（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、ポリアミドおよび変性ポリアミド等の樹脂）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、ならびに、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およびステアリル酸メチル等）の累積等の手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与、および、光照射等により、配向機能が生じる層を、配向層として用いてもよい。

例えば、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、擦ることにより実施することができる。

配向層を設けずに支持体表面、または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。仮支持体を用いて液晶層を形成する場合は、配向層は仮支持体とともに剥離されて反射部材を構成する層とはならなくてもよい。

配向層の厚さは、０．０１～５．０μｍであることが好ましく、０．０５～２．０μｍであることがさらに好ましい。

（接着層）
反射フィルム１０は、必要に応じて、層同士の密着力を向上するために、接着層を有してもよい。
図示例の反射フィルム１０において、接着層を設ける場合には、直線偏光反射層１２と偏光変換層１１との間に接着層を設ければよい。

接着層は、接着剤を用いて形成すればよい。
接着剤としては硬化方式の観点からホットメルトタイプ、熱硬化タイプ、光硬化タイプ、反応硬化タイプ、および、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、および、ポリビニルブチラール系等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、および、エポキシアクリレート系等を使用することが好ましい。

接着層は、高透明性接着剤転写テープ（ＯＣＡテープ）等の粘着剤を用いて形成されたものであってもよい。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、パナック社製の粘着シート（ＰＤ－Ｓ１等）、日栄化工社製のＭＨＭシリーズの粘着シート等が挙げられる。
接着層の厚さには制限はない。接着剤を用いて形成された接着層の厚さは、０．５～１０μｍが好ましく、１．０～５．０μｍがより好ましい。また、高透明性接着剤転写テープ（粘着剤）を用いて形成された接着層の厚さは、１０～５０μｍが好ましく、１５～３０μｍがより好ましい。反射フィルムの色ムラ等を軽減するため均一な厚さで設けられることが好ましい。

以下、本発明の反射フィルムを有する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（ＨＵＤ）について説明する。

［ウインドシールドガラス］
本発明の反射フィルムを用いて、投映像表示機能を有するウインドシールドガラスを提供することができる。
ウインドシールドガラスは、車および電車等の車両、飛行機、船舶、二輪車、ならびに、遊具等の乗り物一般の窓ガラスおよび風防ガラスを意味する。ウインドシールドガラスは、乗り物の進行方向の前方にあるフロントガラスおよび風防ガラス等として利用することが好ましい。

ウインドシールドガラスの可視光線透過率には制限はないが、高い方が好ましい。ウインドシールドガラスの可視光線透過率は、７０％以上が好ましく、７０％超がより好ましく、７５％以上がさらに好ましく、８０％以上が特に好ましい。
上述の可視光線透過率は、ウインドシールドガラスのいずれの位置においても満たされていることが好ましく、特に反射フィルムが存在する位置において、上述の可視光線透過率を満たされていることが好ましい。本発明の反射フィルムは、上述のように、可視光線透過率が高いため、ウインドシールドガラスに一般的に用いられるガラスのいずれを用いた場合においても、上述の可視光線透過率を満たす構成とすることができる。

ウインドシールドガラスの形状には制限はなく、ウインドシールドガラスが配置される対象に応じて適宜決定されるものである。ウインドシールドガラスは、例えば、平面状でもよく、凹面または凸面等の曲面を有する３次元形状でもよい。適用される乗り物用に成形されたウインドシールドガラスでは、通常使用時に上となる方向、観察者側、運転者側、および車内側等の視認側となる面が特定できる。

ウインドシールドガラスは、反射フィルムにおいて、厚さが均一であってもよく、厚さが不均一であってもよい。例えば、特表２０１１－５０５３３０号公報に記載の車両用ガラスのように楔形の断面形状を有し、反射フィルムの厚さが不均一であってもよいが、反射フィルムにおいて、厚さが均一であることが好ましい。

本発明の反射フィルムをウインドシールドガラスのガラス板の外面に設ける場合、直線偏光反射フィルムは、車両等の内部（投映像の入射側）に設けられても、外部に設けられてもよいが、内部に設けられていることが好ましい。
なお、本発明の反射フィルムは、耐擦傷性がガラス板に比較して低い。そのため、ウインドシールドガラスが、合わせガラス構造である場合には、反射フィルムを保護するために、反射フィルムは、合わせガラスを構成する２枚のガラスの間に設けることがより好ましい。

上述のように、反射フィルムは、投映像を反射することで投映像を表示するための部材である。従って、反射フィルムは、プロジェクター等から投映された投映像を視認可能に表示することができる位置に設ければよい。
すなわち、本発明の反射フィルムはＨＵＤのコンバイナとして機能する。ＨＵＤにおいて、コンバイナは、プロジェクターから投映された画像を視認可能に表示することができるとともに、投映像の入射面側からコンバイナを観察したときに、風景などの投映光の入射面とは逆の面側にある情報を同時に観察することができる光学部材を意味する。すなわち、コンバイナは、外界光と投映像の光とを重ねあわせて表示する、光路コンバイナとしての機能を有する。

反射フィルムはウインドシールドガラスの全面に設けてもよく、または、ウインドシールドガラスの面方向の一部に設けてもよいが、一部であることが好ましい。
反射フィルムをウインドシールドガラスの一部に設ける場合、反射フィルムはウインドシールドガラスのいずれの位置に設けてもよいが、ＨＵＤとしての使用時に、運転者等の観察者から視認しやすい位置に虚像が示されるように設けられるのが好ましい。例えば、ＨＵＤが搭載される乗り物における運転席の位置と、プロジェクターを設置する位置との関係から、ウインドシールドガラスにおいて反射フィルムを設ける位置を決定すればよい。
反射フィルムは、曲面を有していない平面状であってもよいが、曲面を有していてもよい。また、反射フィルムは、全体として凹型または凸型の形状を有し、投映像を拡大または縮小して表示するようになっていてもよい。

＜合わせガラス＞
ウインドシールドガラスは、合わせガラスの構成を有していてもよい。本発明のウインドシールドガラスは、合わせガラスであり、第１のガラス板と第２のガラス板との間に、上述した本発明の反射フィルムを有する。
ウインドシールドガラスは、第１のガラス板と第２のガラス板との間に反射フィルムが配置される構成でもよい。しかしながら、ウインドシールドガラスは、第１のガラス板と反射フィルムとの間、および、反射フィルムと第２のガラス板との間の、少なくとも一方に中間膜（中間膜シート）が設けられる構成であるのが好ましい。
ウインドシールドガラスにおいて、一例として、第１のガラス板は、ＨＵＤにおける映像の視認側とは逆側（車外側）に配置され、第２のガラス板は視認側（車内側）に配置される。なお、本発明のウインドシールドガラスにおいて、第１のガラス板および第２のガラス板における第１および第２には、技術的な意味は無く、２枚のガラス板を区別するために便宜的に設けたものである。従って、第１のガラス板が車内側で、第２のガラス板が車外側であってもよい。
第１のガラス板および第２のガラス板の等のガラス板には、ウインドシールドガラスに一般的に用いられるガラス板を使用することができる。例えば、遮熱性の高いグリーンガラス等の、可視光線透過率が７３％および７６％等の８０％以下となるガラス板を使用してもよい。このように可視光線透過率が低いガラス板を使用したときであっても、本発明の反射フィルムを使用することにより、反射フィルムの位置においても７０％以上の可視光線透過率を有するウインドシールドガラスを作製することができる。

また、第１のガラス板および第２のガラス板が曲面ガラスの場合には、車内側である第２の曲面ガラスの凸面に、直線偏光反射層、偏光変換層、および、第１の曲面ガラスの順に積層されるのが好ましい。

ガラス板の厚さは、特に制限はないが、０．５～５．０ｍｍ程度であればよく、１．０～３．０ｍｍが好ましく、２．０～２．３ｍｍがより好ましい。第１のガラス板および第２のガラス板の材料または厚さは、同一であっても異なっていてもよい。

合わせガラスの構成を有するウインドシールドガラスは、公知の合わせガラス作製方法を用いて製造することができる。
一般的には、合わせガラス用の中間膜を２枚のガラス板に挟んだ後、加熱処理と加圧処理（ゴムローラーを用いた処理等）とを数回繰り返し、最後にオートクレーブ等を利用して加圧条件下での加熱処理を行う方法により製造することができる。

反射フィルムと中間膜とを有する合わせガラスの構成を有するウインドシールドガラスは、一例として、反射フィルムをガラス板表面に形成した後、上述した合わせガラスの作製方法で作製してもよく、あるいは、上述の反射フィルムを含む合わせガラス用の中間膜を用いて、上述した合わせガラスの作製方法で作製してもよい。
反射フィルムをガラス板表面に形成する場合、反射フィルムを設けるガラス板は、第１のガラス板でも第２のガラス板でもよい。この際において、反射フィルムは、例えば、ガラス板に接着剤で貼合される。

（中間膜）
中間膜（中間膜シート）としては、合わせガラスにおいて中間膜（中間層）として用いられる、公知のいずれの中間膜も利用可能である。例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン－酢酸ビニル共重合体および塩素含有樹脂の群から選ばれる樹脂を含む樹脂膜を用いることができる。上述の樹脂は、中間膜の主成分であることが好ましい。なお、主成分であるとは、中間膜の５０質量％以上を占める成分のことをいう。

上述の樹脂のうち、ポリビニルブチラールおよびエチレン－酢酸ビニル共重合体が好ましく、ポリビニルブチラールがより好ましい。樹脂は、合成樹脂であることが好ましい。
ポリビニルブチラールは、ポリビニルアルコールをブチルアルデヒドによりアセタール化して得ることができる。上述のポリビニルブチラールのアセタール化度の好ましい下限は４０％、好ましい上限は８５％であり、より好ましい下限は６０％、より好ましい上限は７５％である。

ポリビニルアルコールは、通常、ポリ酢酸ビニルを鹸化することにより得られ、鹸化度８０～９９．８モル％のポリビニルアルコールが一般的に用いられる。
また、上述のポリビニルアルコールの重合度の好ましい下限は２００、好ましい上限は３０００である。ポリビニルアルコールの重合度が２００以上であると、得られる合わせガラスの耐貫通性が低下しにくく、３０００以下であると、樹脂膜の成形性がよく、しかも樹脂膜の剛性が大きくなり過ぎず、加工性が良好である。より好ましい下限は５００、より好ましい上限は２０００である。

（反射フィルムを含む中間膜）
反射フィルムを含む合わせガラス用の中間膜は、反射フィルムを上述の中間膜の表面に貼合して形成することができる。または、反射フィルムを２枚の上述の中間膜に挟んで形成することもできる。２枚の中間膜は同一であってもよく異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
反射フィルムと中間膜との貼合には、公知の貼合方法を用いることができるが、ラミネート処理を用いることが好ましい。ラミネート処理は、積層体と中間膜とが加工後に剥離してしまわないように、ある程度の加熱および加圧条件下にて実施することが好ましい。
ラミネートを安定的に行なうために、中間膜の接着する側の膜面温度は、５０～１３０℃が好ましく、７０～１００℃がより好ましい。
ラミネート時には加圧することが好ましい。加圧条件には制限はないが、２．０ｋｇ／ｃｍ²未満（１９６ｋＰａ未満）が好ましく、０．５～１．８ｋｇ／ｃｍ²（４９～１７６ｋＰａ）がより好ましく、０．５～１．５ｋｇ／ｃｍ²（４９～１４７ｋＰａ）がさらに好ましい。

また、反射フィルムが支持体を有する場合には、ラミネートと同時に、または、ラミネートの直後、または、ラミネートの直前に、支持体を剥離してもよい。すなわち、ラミネート後に得られる中間膜に貼着された反射フィルムは、支持体がなくてもよい。
反射フィルムを含む中間膜の製造方法の一例は、
（１）第１の中間膜の表面に反射フィルムを貼合して第１の積層体を得る第１の工程、および、
（２）第１の積層体中の反射フィルムの第１の中間膜が貼合されている面とは反対の面に、第２の中間膜を貼合する第２の工程、を含む。
例えば、第１の工程において、支持体と第１の中間膜とを対面しないで、反射フィルムと第１の中間膜とを貼合する。次いで、反射フィルムから支持体を剥離する。さらに、第２の工程において、第２の中間膜を、支持体を剥離した面に貼合する。これにより、支持体を有さない反射フィルムを含む中間膜を製造することができる。また、この反射フィルムを含む中間膜を用いることで、反射フィルムが支持体を有さない合わせガラスを容易に作製することができる。
破損等なく、安定的に支持体を剥離するためには、反射フィルムから支持体を剥離する際の支持体の温度は、４０℃以上が好ましく、４０～６０℃がより好ましい。

［ＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイシステム）］
ウインドシールドガラスはＨＵＤの構成部材として用いることができる。ＨＵＤはプロジェクターを含むことが好ましい。

＜プロジェクター＞
「プロジェクター」は「光または画像を投映する装置」であり、「描画した画像を投射する装置」を含み、表示する画像を担持する投映光を出射するものである。本発明のＨＵＤにおいて、プロジェクターは、ｐ偏光の投映光を出射する。
ＨＵＤにおいて、プロジェクターは、ウインドシールドガラス中の反射フィルムに対して、表示する画像を担持するｐ偏光の投映光を斜めの入射角度で入射できるように配置されていればよい。

ＨＵＤにおいて、プロジェクターは、描画デバイスを含み、小型の中間像スクリーンに描画された画像（実像）をコンバイナにより虚像として反射表示するものが好ましい。
プロジェクターは、ｐ偏光の投映光を出射できれば、ＨＵＤに用いられる公知のプロジェクターを利用できる。また、プロジェクターは、虚像の結像距離、すなわち、虚像の結像位置が可変であるものであるのが好ましい。

プロジェクターにおける虚像の結像距離の変更方法としては、例えば、画像の生成面（スクリーン）を移動する方法（特開２０１７－２１３０２号公報参照）、光路長の異なる複数の光路を切り換えて使用する方法（ＷＯ２０１５／１９０１５７号参照）、ミラーの挿入および／または移動によって光路長を変更する方法、結像レンズとして組レンズを用いて焦点距離を変更する方法、プロジェクター２２の移動による方法、虚像の結像距離が異なる複数台のプロジェクターを切り換えて使用する方法、および可変焦点レンズを用いる方法（ＷＯ２０１０／１１６９１２号参照）等が挙げられる。

なお、プロジェクターは、連続的に虚像の結像距離が変更可能なものでも、２点あるいは３点以上の複数点で、虚像の結像距離を切り換え可能なものでもよい。
ここで、プロジェクターによる投映光の虚像のうち、少なくとも２つの虚像は、結像距離が、１ｍ以上、異なるのが好ましい。従って、プロジェクターが、連続的に虚像の結像距離が変更可能なものである場合には、虚像の結像距離を１ｍ以上、変更可能であるのが好ましい。このようなプロジェクターを用いることにより、一般道における通常速度での走行と、高速道路での高速走行とのように運転者の視線の距離が大きく異なる場合にも好適に対応できる等の点で好ましい。

（描画デバイス）
描画デバイスは、それ自体が画像を表示するデバイスであってもよく、画像を描画できる光を発するデバイスであってもよい。
描画デバイスでは、光源からの光が、光変調器、レーザー輝度変調手段、または描画のための光偏向手段等の描画方式で調整されていればよい。描画デバイスは、光源を含み、さらに、描画方式に応じて光変調器、レーザー輝度変調手段、または描画のための光偏向手段等を含むデバイスを意味する。

（光源）
光源には制限はなく、ＬＥＤ（発光ダイオード）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、放電管、および、レーザー光源等、プロジェクター、描画デバイスおよびディスプレイ等で用いられる公知の光源が利用可能である。
これらのうち、ＬＥＤおよび放電管は、直線偏光を出射する描画デバイスの光源に適していることから好ましく、特にＬＥＤが好ましい。ＬＥＤは発光波長が可視光領域において連続的でないため、特定波長域で選択反射性を示す直線偏光反射層が用いられているコンバイナとの組み合わせに適しているためである。

（描画方式）
描画方式は、使用する光源等に応じて選択することができ、特に限定されない。
描画方式の例としては、蛍光表示管、液晶を利用するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）方式およびＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）方式、ＤＬＰ（登録商標）（Digital Light Processing）方式、ならびに、レーザーを利用する走査方式等が挙げられる。描画方式は、光源と一体となった蛍光表示管を用いた方式であってもよい。描画方式としてはＬＣＤ方式が好ましい。

ＬＣＤ方式およびＬＣＯＳ方式では、各色の光が光変調器で変調、合波され、投射レンズから光が出射する。
ＤＬＰ方式は、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いた表示システムであり、画素数分のマイクロミラーを配置して描画され投射レンズから光が出射する。

走査方式は光線をスクリーン上で走査させ、目の残像を利用して造影する方式であり、例えば、特開平７－２７０７１１号公報、および、特開２０１３－２２８６７４号公報の記載が参照できる。レーザーを利用する走査方式では、輝度変調された、例えば、赤色光、緑色光、青色光の各色のレーザー光が合波光学系または集光レンズ等で１本の光線に束ねられ、光線が光偏向手段により走査されて後述する中間像スクリーンに描画されていればよい。
走査方式において、例えば、赤色光、緑色光、青色光の各色のレーザー光の輝度変調は光源の強度変化として直接行ってもよく、外部変調器により行ってもよい。光偏向手段としては、ガルバノミラー、ガルバノミラーとポリゴンミラーの組み合わせ、および、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等が挙げられ、このうちＭＥＭＳが好ましい。走査方法としては、ランダムスキャン方式、および、ラスタースキャン方式等が挙げられるが、ラスタースキャン方式を用いることが好ましい。ラスタースキャン方式において、レーザー光を、例えば、水平方向は共振周波数で、垂直方向はのこぎり波で駆動することができる。走査方式は投射レンズが不要であるため、装置の小型化が容易である。

描画デバイスからの出射光は、直線偏光であっても自然光（非偏光）であってもよい。
描画方式がＬＣＤ方式またはＬＣＯＳ方式である描画デバイスおよびレーザー光源を用いた描画デバイスは、本質的には出射光が直線偏光となる。出射光が直線偏光である描画デバイスであって出射光が複数の波長（色）の光を含むものである場合は、複数の波長の光の偏光方向（透過軸方向）は同一であることが好ましい。市販の描画デバイスは、出射光の赤、緑、青の光の波長域での偏光方向が均一ではないものがあることが知られている（特開２０００－２２１４４９号公報参照）。具体的には、緑色光の偏光方向が赤色光の偏光方向および青色光の偏光方向と直交している例が知られている。
なお、本発明のＨＵＤにおいては、プロジェクターが出射する投影光は、ｐ偏光であるのは、上述したとおりである。

（中間像スクリーン）
上述のように、描画デバイスは中間像スクリーンを使用するものであってもよい。「中間像スクリーン」は、画像が描画されるスクリーンである。すなわち、描画デバイスを出射した光がまだ画像として視認できるものではない場合等において、この光によって描画デバイスは中間像スクリーンに視認可能な画像を形成する。中間像スクリーンにおいて描画された画像は中間像スクリーンを透過する光によりコンバイナに投映されていてもよく、中間像スクリーンを反射してコンバイナに投映されていてもよい。

中間像スクリーンの例としては、散乱膜、マイクロレンズアレイ、および、リアプロジェクション用のスクリーン等が挙げられる。中間像スクリーンとしてプラスチック材料を用いる場合等において、中間像スクリーンが複屈折性を有すると、中間像スクリーンに入射した偏光の偏光面および光強度が乱され、コンバイナ（反射フィルム）において、色ムラ等が生じやすくなるが、所定の位相差を有する位相差膜を用いることにより、この色ムラの問題を低減できる。
中間像スクリーンとしては、入射光線を広げて透過させる機能を有するものが好ましい。投映像拡大表示が可能となるからである。このような中間像スクリーンとしては、例えば、マイクロレンズアレイで構成されるスクリーンが挙げられる。ＨＵＤで用いられるマイクロアレイレンズについては、例えば、特開２０１２－２２６３０３号公報、特開２０１０－１４５７４５号公報、および、特表２００７－５２３３６９号公報に記載がある。
プロジェクターは描画デバイスで形成された投映光の光路を調整する反射鏡等を含んでいてもよい。

ウインドシールドガラスを反射フィルムとして用いたＨＵＤについては、特開平２－１４１７２０号公報、特開平１０－９６８７４号公報、特開２００３－９８４７０号公報、米国特許第５０１３１３４号明細書、および、特表２００６－５１２６２２号公報等を参照することができる。

ウインドシールドガラスは、特に、発光波長が可視光領域において連続的でないレーザー、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）等を光源に用いたプロジェクターと組み合わせて用いるＨＵＤに有用である。各発光波長に合わせて、コレステリック液晶層の選択反射の中心波長を調整できるからである。また、ＬＣＤ（液晶表示装置）等の表示光が偏光しているディスプレイの投映に用いることもできる。

＜投映光（入射光）＞
入射光は、反射フィルムの法線に対し４５°～７０°の斜め入射角度で入射させることが好ましい。屈折率１．５１程度のガラスと屈折率１の空気との界面のブリュースター角は約５６°であり、上述の角度の範囲でｐ偏光を入射させることにより、投映像表示のための入射光の選択反射層に対して視認側のウインドシールドガラスの表面からの反射光が少なく、二重像の影響が小さい画像表示が可能である。
上述の角度は５０°～６５°であることも好ましい。このとき、投映像の観察を投映光の入射側において、選択反射層の法線に対し、入射光とは反対側で４５°～７０°、好ましくは５０°～６５°の角度で行うことができる構成であればよい。

入射光は、ウインドシールドガラスの上下左右等、いずれの方向から入射してもよく、視認方向と対応させて、決定すればよい。例えば、使用時の下方向から上述のような斜め入射角度で入射する構成が好ましい。
また、ウインドシールドガラスの反射フィルムは、入射するｐ偏光を反射するように配置されていればよい。

上述のように、本発明のＨＵＤにおける投映像表示の際の投映光は、入射面に平行な方向に振動するｐ偏光である。
プロジェクターの出射光が直線偏光ではない場合は、直線偏光フィルム（偏光子）をプロジェクターの出射光側に設けることによりｐ偏光としていてもよく、プロジェクターからウインドシールドガラスまでの光路中において、直線偏光フィルム等を用いる公知の方法でｐ偏光としてもよい。この際には、直線偏光ではない投映光をｐ偏光にする部材も、本発明のＨＵＤにおけるプロジェクターを構成するものと見なす。
上述のように、出射光の赤、緑、青の光の波長域での偏光方向が均一ではないプロジェクターについては、波長選択的に偏光方向を調整し、全ての色の波長域でｐ偏光として入射させることが好ましい。

上述したように、ＨＵＤ（プロジェクター）は、虚像結像位置を可変とする投映システムであってもよい。虚像結像位置を可変とすることにより、運転者はより快適に利便性高く虚像を視認することができる。
虚像結像位置は、車両の運転者から虚像を視認できる位置であり、例えば、通常運転者から見てウインドシールドガラスの先、１０００ｍｍ以上離れた位置である。
ここで、上述の特表２０１１－５０５３３０号公報に記載のようにガラスが反射フィルムにおいて不均一（楔形）であると、虚像結像位置を変化させたときに、その楔形の角度も変更する必要が生じる。そのため、例えば、特開２０１７－１５９０２号公報に記載のように、部分的に楔形の角度を変えて投映位置を変えることによって擬似的に虚像結像位置変化に対応する等の必要が生じる。
しかしながら、本発明のウインドシールドガラスを用い、かつ上述のようにｐ偏光を利用する本発明のＨＵＤでは、楔形のガラスの利用は不要であり、反射フィルムにおいてガラスの厚さを均一とすることができるため、上述の虚像結像位置を可変とする投映システムを好適に採用することができる。

次に、ＨＵＤについて、図４および図５を参照してより具体的に説明する。
図４は、本発明の実施形態の反射フィルムを有するヘッドアップディスプレイの一例を示す模式図であり、図５は本発明の実施形態の反射フィルムを有するウインドシールドガラスの一例を示す模式図である。
ＨＵＤ２０は、プロジェクター２２と、ウインドシールドガラス２４とを有し、例えば、乗用車等の車両に用いられる。なお、ＨＵＤ２０の各構成要素については、既に説明した通りである。

ＨＵＤ２０において、ウインドシールドガラス２４は、図５に概念的に示すように、第１のガラス板である第１ガラス板２８と、第２のガラス板である第２ガラス板３０と、反射フィルム１０と、中間膜３６と、接着剤層３８とを有する。
反射フィルム１０は、図１に示す反射フィルム１０であり、光学異方性層と等方性層とを交互に積層した選択反射層を有する。ＨＵＤ２０では、ウインドシールドガラス２４の左右方向と、図２に示す反射フィルム１０の透過軸とを一致させて配置されている。なお、本発明のウインドシールドガラス（ＨＵＤ）においては、反射フィルムが支持体を有してもよい。
ウインドシールドガラス２４の上下方向Ｙは、ウインドシールドガラス２４が配置された車両等の天地方向に対応する方向であり、地面側を下側とし、反対側を上側として規定される方向である。なお、ウインドシールドガラス２４は、車両等に配置された場合、構造、またはデザインの都合、傾斜して配置されることがあるが、この場合、上下方向Ｙは、ウインドシールドガラス２４の表面２５に沿った方向になる。表面２５とは、車両の外面側である。

プロジェクター２２は上述の通りである。プロジェクター２２は、表示する画像が担持された、ｐ偏光の投映光を出射できるものであれば、ＨＵＤに用いられる公知のプロジェクターが利用可能である。また、プロジェクター２２は、好ましくは、虚像の結像距離、すなわち、虚像の結像位置が可変なものである。

ＨＵＤ２０において、プロジェクター２２は、ｐ偏光の投映光をウインドシールドガラス２４（第２ガラス板３０）に照射する。プロジェクター２２がウインドシールドガラス２４に照射する投映光をｐ偏光とすることにより、ウインドシールドガラス２４の第２ガラス板３０および第１ガラス板２８による投映光の反射を大幅に低減して、二重像が観察される等の不都合を抑制できる。
好ましくは、プロジェクター２２は、ｐ偏光の投映光をブリュースター角でウインドシールドに照射する。これにより、第２ガラス板３０および第１ガラス板２８での投映光の反射をなくして、より鮮明な画像の表示が可能になる。

ウインドシールドガラス２４は、いわゆる合わせガラスであって、第１ガラス板２８と第２ガラス板３０との間に、中間膜３６と、反射フィルム１０と、接着剤層３８とを有する。
第２ガラス板３０の表面３０ａから、プロジェクター２２が出射した投映光が入射される。反射フィルム１０は、ｐ偏光を反射するものであり、上述したように、ｐ偏光を反射するように、反射フィルムが反射する直線偏光の方向が設定される。

反射フィルム１０は、中間膜３６によって第１ガラス板２８に貼着され、接着剤層３８によって第２ガラス板３０に貼着されて、第１ガラス板２８と第２ガラス板３０との間に挟持される。
本発明において、ウインドシールドガラス２４の第１ガラス板２８と第２ガラス板３０とは、基本的に平行に設けられるのが好ましい。

第１ガラス板２８および第２ガラス板３０は、いずれも車両等のウインドシールドに利用される公知のガラス（ガラス板）である。従って、形成材料、厚さ、および形状等は、公知のウインドシールドに用いられるガラスと同様でよい。図５に示す第１ガラス板２８および第２ガラス板３０は、いずれも平板状であるが、これに限定されるものではなく、一部が曲面でもよいし、全面が曲面でもよい。

中間膜３６は、事故が起きた際にガラスが車内に突き抜け、かつ、飛散することを防止するものであり、さらに反射フィルム１０と第１ガラス板２８とを接着するものである。中間膜３６には、合わせガラスのウインドシールドに用いられる公知の中間膜（中間層）を用いることができる。中間膜３６の形成材料としては、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン－酢酸ビニル共重合体、塩素含有樹脂、およびポリウレタン等が例示される。

また、中間膜３６の厚さにも、制限はなく、形成材料等に応じた厚さを、公知のウインドシールドガラスの中間膜と同様に設定すればよい。

接着剤層３８は、例えば塗布型の接着剤からなる層である。反射フィルム１０は、接着剤層３８により第２ガラス板３０に貼着される。なお、本発明のウインドシールドガラスにおいては、接着剤層３８に変えて、中間膜によって、反射フィルム１０を第２ガラス板３０に貼着してもよい。また、第１ガラス板２８と反射フィルム１０とを貼着する中間膜３６に対して、反射フィルム１０が小さい場合には、中間膜３６によって、反射フィルム１０を第２ガラス板３０に貼着してもよい。

接着剤層３８には、制限はなく、ウインドシールドガラス２４として必要な透明性を確保でき、かつ、必要な貼着力で反射フィルム１０とガラスとを貼着可能なものであれば、公知の各種の塗布型の接着剤からなるものが利用可能である。接着剤層３８は、ＰＶＢなどの中間膜３６と同じものを用いてもよい。これ以外に、接着剤層３８には、アクリレート系接着剤等を用いることもできる。また、接着剤層３８には、以下に示すように、上述の接着層と同じものを用いてもよい。

接着剤層３８は、上述の接着層と同様に接着剤から形成されるものであってもよい。
接着剤としては硬化方式の観点からホットメルトタイプ、熱硬化タイプ、光硬化タイプ、反応硬化タイプ、および、硬化の不要な感圧接着タイプがある。また、接着剤は、いずれのタイプでも、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、および、ポリビニルブチラール系等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、および、エポキシアクリレート系等を使用することが好ましい。

接着剤層３８は、高透明性接着剤転写テープ（ＯＣＡテープ）を用いて形成されたものであってもよい。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等）、日栄化工株式会社のＭＨＭシリーズの粘着シート等が挙げられる。

接着剤層３８の厚さにも、制限はない。従って、接着剤層３８の形成材料に応じて、十分な貼着力が得られる厚さを、適宜、設定すればよい。
ここで、接着剤層３８が厚すぎると、平面性を十分に保って、反射フィルム１０を第１ガラス板２８または第２ガラス板３０に貼着できない場合がある。この点を考慮すると、接着剤層３８の厚さは、０．１～８００μｍが好ましく、０．５～４００μｍがより好ましい。

なお、ウインドシールドガラス２４は、反射フィルム１０と第２ガラス板３０との間に接着剤層３８を設け、反射フィルム１０と第１ガラス板２８とを中間膜３６で貼着しているが、これに制限はされない。すなわち、反射フィルム１０と第１ガラス板２８との間に接着剤層を設け、反射フィルム１０と第２ガラス板３０とを中間膜を設ける構成でもよい。
また、ウインドシールドガラス２４が中間膜３６を有さない構成であり、反射フィルム１０と第１ガラス板２８との貼着、および反射フィルム１０と第２ガラス板３０との貼着に、接着剤層３８を用いた構成でもよい。

ＨＵＤ２０では、ウインドシールドガラス２４は、第１ガラス板２８と第２ガラス板３０との間に反射フィルム１０を有し、接着剤層３８によって反射フィルム１０を第２ガラス板３０に貼着し、中間膜３６によって反射フィルム１０を第１ガラス板２８に貼着する構成を有する。

図４に示すように、ＨＵＤ２０では、画像の観察者すなわち運転者Ｄは、プロジェクター２２が投映して、ウインドシールドガラス２４が反射した、プロジェクター２２による投映像の虚像を観察している。
一般的なＨＵＤでは、プロジェクターの投映像は、ウインドシールドガラスによって反射され、その反射光を観察する。ここで、一般的なウインドシールドガラスは、合わせガラスであり、内面側と外面側との２枚のガラスを有する。そのため、ＨＵＤでは、２枚のガラスの反射光によって、運転者に二重像が観察されるという問題がある。
これに対応するために、通常のＨＵＤでは、内面側ガラスの反射と外面側ガラスの反射とが重なるように、ウインドシールドガラス（中間膜）の断面形状をクサビ型にして、二重像が見えないようにしている。
ところが、前述のように、クサビ型のウインドシールドガラスでは、例えば、視線が近い通常走行と視線が遠くなる高速走行とにおける運転者の視線の違いに対応するために、虚像の結像距離を変更すると、ウインドシールドガラスのクサビの角度が合わなくなり、運転者が観察する画像が二重像になってしまう。

これに対し、本発明のＨＵＤ２０は、プロジェクター２２がｐ偏光を投映して、ウインドシールドガラス２４が、第１ガラス板２８と第２ガラス板３０との間に、ｐ偏光を反射する反射フィルム１０を有し、運転者Ｄが、反射フィルム１０による反射光を観察する。このような構成では、プロジェクター２２の投映光の反射は、基本的に、反射フィルム１０での反射が支配的になるため、基本的に、二重像が生じにくい。
そのため、ウインドシールドガラス２４に本発明の反射フィルム１０を用いるＨＵＤ２０では、ウインドシールドガラス２４（中間膜３６）の断面形状をクサビ型にする必要がなく、従って、虚像の結像距離を変更しても、二重像が生じることがない。

本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の反射フィルム、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（ＨＵＤ）について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。

以下に実施例を挙げて本発明の特徴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、および、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。

＜直線偏光反射層の作製＞
特表平９－５０６８３７号公報に記載された方法に基づき、以下のようにして、直線偏光反射層を作製した。

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）とを、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およびｃｏＰＥＮの単層フィルムを押出成型した後、約１５０℃で、延伸比５：１で延伸し、約２３０℃で３０秒間、熱処理した。遅相軸（配向軸）に関するＰＥＮの屈折率は約１．８６、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、標準押出ダイを装着した２５スロット供給ブロックを用いて、ＰＥＮおよびｃｏＰＥＮを同時押出することにより、下記表１の（１）に示す膜厚のＰＥＮとｃｏＰＥＮとを交互に４層有する層を形成した。さらに、同様の操作を繰返すことにより、表１の（２）～（３）に示す厚さのＰＥＮとｃｏＰＥＮとを、交互に４層、８層とを、順に形成することにより、計１６層を積層してなる積層体を作製した。さらに膜厚１０μｍのｃｏＰＥＮを押し出し形成し、これらの積層体を約１５０℃で、延伸比５：１で延伸した。

次に、延伸した積層体を、エアーオーブン内において、約２３０℃で３０秒間、熱処理して、直線偏光反射層を作製した。作製した直線偏光反射層の厚さは約１２μｍであった。この直線偏光反射層の反射スペクトルを、分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ－６７０）で測定したところ、反射帯域が４５０ｎｍ～７００ｎｍにおいて反射率２０％近傍のブロードな反射スペクトルが得られた。

＜塗布液の調製＞
（偏光変換層Ａ形成用塗布液）
下記の成分を混合し、下記組成の偏光変換層Ａ形成用塗布液を調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・混合物１ １００質量部
・フッ素系水平配向剤１（配向制御剤１） ０．０５質量部
・フッ素系水平配向剤２（配向制御剤２） ０．０１質量部
・重合開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＯＸＥ０１（ＢＡＳＦ社製）
１．０質量部
・溶媒（メチルエチルケトン） 溶質濃度が２０質量％となる量
――――――――――――――――――――――――――――――――――

（偏光変換層Ｂ形成用塗布液）
下記の成分を混合し、下記組成の偏光変換層Ｂ形成用塗布液を調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・混合物１ １００質量部
・フッ素系水平配向剤１（配向制御剤１） ０．０５質量部
・フッ素系水平配向剤２（配向制御剤２） ０．０２質量部
・右旋回性キラル剤ＬＣ７５６（ＢＡＳＦ社製）
目標のピッチ数と膜厚に合う反射波長に合わせて調整
・重合開始剤ＩＲＧＡＣＵＲＥ ＯＸＥ０１（ＢＡＳＦ社製）
１．０質量部
・溶媒（メチルエチルケトン） 溶質濃度が２０質量％となる量
――――――――――――――――――――――――――――――――――

上述の偏光変換層Ｂ形成用塗布液の右旋回性キラル剤ＬＣ７５６の処方量を調整して、コレステリック液晶層とした場合に、所望の選択反射中心波長λとなるように、偏光変換層形成用塗布液を調製した。選択反射中心波長λは、仮支持体上に、膜厚３μｍの単一層のコレステリック液晶層を作製してＦＴＩＲ（パーキンエルマー社製、Spectrum Two）の測定により決定した。

螺旋構造の膜厚ｄは『螺旋構造のピッチＰ×ピッチ数』で表せる。上述のように、螺旋構造のピッチＰとは、螺旋構造における１ピッチの長さであり、螺旋配向された液晶化合物が３６０°回転するのが１ピッチである。また、コレステリック液晶層では、選択反射中心波長λは『１ピッチの長さＰ×面内の平均屈折率ｎ』と一致する（λ＝Ｐ×ｎ）。従って、ピッチＰは『選択反射中心波長λ／面内の平均屈折率ｎ』となる（Ｐ＝λ／ｎ）。
このことから、コレステリック液晶層とした場合に、選択反射中心波長λが所望の波長となるように、偏光変換層Ｂ形成用塗布液を調製した。後述する偏光変換層Ｂの形成では、この偏光変換層Ｂ形成用塗布液を、所望の膜厚となるよう塗工し、偏光変換層Ｂを形成してピッチ数を決定した。

実施例９では、偏光変換層Ｂの螺旋構造のピッチ数は０．２５、膜厚は１．１μｍ、選択反射中心波長λは６８６４ｎｍとなるように調整した。

［実施例１］
直線偏光反射層を支持体として、支持体上に下記配向膜を形成した後に、偏光変換層Ａを形成した。

＜配向膜の形成＞
直線偏光反射層の上に、下記に示す組成の配向膜形成用塗布液を、ワイヤーバーコーターで２４ｍＬ／ｍ²塗布し、１００℃の温風で１２０秒乾燥した。

――――――――――――――――――――――――――――――――――
配向膜形成用塗布液の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記に示す変性ポリビニルアルコール ２８質量部
・クエン酸エステル（ＡＳ３、三共化学社製） １．２質量部
・光開始剤（イルガキュア２９５９、ＢＡＳＦ社製） ０．８４質量部
・グルタルアルデヒド ２．８質量部
・水 ６９９質量部
・メタノール ２２６質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――

（変性ポリビニルアルコール）

形成した塗膜に、支持体の長辺方向を基準に時計回りに－３０°回転させた方向（図２参照）にラビング処理（レーヨン布、圧力：０．１ｋｇｆ（０．９８Ｎ）、回転数：１０００ｒｐｍ（revolutions per minute）、搬送速度：１０ｍ／ｍｉｎ、回数：１往復）を施し、配向膜を形成した。

＜偏光変換層Ａの作製＞
支持体上の配向膜の表面に、偏光変換層Ａ形成用塗布液をワイヤーバーを用いて塗布した後、乾燥させた。
次いで、５０℃のホットプレート上に置き、酸素濃度１０００ｐｐｍ以下の環境で、フュージョンＵＶシステムズ社製の無電極ランプ「Ｄバルブ」（６０ｍＷ／ｃｍ²）によって６秒間、紫外線を照射し、液晶相を固定した。これによりして、所望の正面位相差、すなわち、所望の正面リタデーションとなるように厚さを整除した位相差層（偏光変換層Ａ）を形成した。これにより、直線偏光反射層と偏光変換層Ａとを有する反射フィルムを作製した。
作製した位相差層の正面リタデーションをＡｘｏＳｃａｎで測定したところ、１００ｎｍであった（実施例１）。

［比較例１］
偏光変換層Ａを形成しない以外は実施例１と同様にして反射フィルムを作製した。すなわち、直線偏光反射層単体を反射フィルムとした。

［実施例２～８、比較例２、３］
偏光変換層Ａの正面リタデーション、および、遅相軸の方向と直線偏光反射層の透過軸の方向とのなす角度を表２に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして反射フィルムを作製した。なお、正面リタデーションは、偏光変換層の膜厚を実施例１から変更することで調整した。

［実施例９］
配向膜を形成した直線偏光反射層を支持体として用いて偏光変換層Ｂを形成した。

支持体の片面に、支持体の長辺方向にラビング処理（レーヨン布、圧力：０．１ｋｇｆ（０．９８Ｎ）、回転数：１０００ｒｐｍ（revolutions per minute）、搬送速度：１０ｍ／ｍｉｎ、回数：１往復）を施した。

支持体のラビングした表面に、偏光変換層Ｂ形成用塗布液をワイヤーバーを用いて塗布した後、乾燥させた。次いで、５０℃のホットプレート上に置き、酸素濃度１０００ｐｐｍ以下の環境で、フュージョンＵＶシステムズ社製の無電極ランプ「Ｄバルブ」（６０ｍＷ／ｃｍ²）によって６秒間、紫外線を照射し、液晶相を固定した。これによりして、所望の膜厚になるように整除した偏光変換層Ｂを形成した。これにより、直線偏光反射層と偏光変換層Ｂとを有する反射フィルムを作製した。

［比較例４～６］
偏光変換層Ｂ形成用塗布液のキラル剤の量および塗布厚を適宜変更して、表２に示すピッチ数および膜厚になるように調整した以外は、実施例９と同様にして偏光変換層Ｂを形成し、反射フィルムを作製した。

＜合わせガラスの作製＞
上記で作製した各反射フィルムを有する合わせガラスを以下のようにして作製した。

得られた反射フィルムを短辺（縦）２５０ｍｍ×長辺（横）２８０ｍｍのサイズに切断した。

縦３００ｍｍ×横３００ｍｍ、厚さ２ｍｍのガラス板（セントラル硝子社製、ＦＬ２、可視光線透過率９０％）を用意した。
このガラス板の上に、同じサイズにカッティングした積水化学社製の厚さ０．７６ｍｍの中間膜としてＰＶＢフィルムを設置した。中間膜の上に、シート状の直線偏光反射フィルムを、遅相軸方向を縦方向に合わせて設置した。
直線偏光反射フィルムの上に、上記と同様の中間膜およびガラス板を設置した。
この積層体を９０℃、１０ｋＰａ（０．１気圧）下で一時間保持した後に、オートクレーブ（栗原製作所製）にて１１５℃、１．３ＭＰａ（１３気圧）で２０分間加熱して気泡を除去し、合わせガラスを得た。

［二重像の評価］
以下のようにして、黒色ＰＥＴフィルムの有無の条件でＰ偏光反射率を測定し、輝度の差分から二重像を評価した。

（Ｐ偏光反射率の測定）
合わせガラスの直線偏光反射層側からガラスの法線方向に対し６５°の方向からＰ偏光を入射し、その正反射光（入射面内で法線方向に対して入射方向と反対側の、法線方向に対して６５°の方向）を分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ－６７０）で反射率スペクトルを測定した。さらに、Ｐ偏光の振動方向と平行な軸を中心に、ガラスを２０度時計回りに回転させた。
ＪＩＳ Ｒ３１０６に従って、３８０～７８０ｎｍでの１０ｎｍ毎の波長において、反射率に視感度に応じた係数およびＤ６５光源の発光スペクトルをそれぞれ乗じて投映像反射率を計算し、輝度として評価した。

次に、合わせガラスの裏面側に光吸収剤を含む黒色ＰＥＴフィルムを貼付し、上記Ｐ偏光反射率の測定を行った。この測定は、黒色ＰＥＴフィルムを貼付することで、ガラス面で反射する光（投映像）の輝度の影響をなくし、反射フィルムによって反射する光の輝度を測定したものである。

測定結果から、二重像となるガラス面で反射する光（投映像）の輝度の割合を下記式で算出し、下記評価基準で評価した。
二重像＝（（輝度－輝度（黒ＰＥＴ貼付））／輝度）×１００[％]

二重像の評価基準
・ＡＡ ７％以下
・Ａ ７％超１０％以下（二重像が見えにくい）
・Ｂ １０％超（二重像が見える）

［偏光サングラス適性の評価］
合わせガラスの直線偏光反射層とは反対側のガラス面からガラスの法線方向に対し６５°方向からｓ偏光を入射し、合わせガラスの入射面の反対面側から透過光のｐ偏光を分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ－６７０）で透過率スペクトルを測定した。
このとき分光光度計の受光部に直線偏光板を配置して、フロントガラスの垂直方向と分光光度計に入射するｐ偏光を透過するように配置した直線偏光板の透過軸とを平行にした。さらに、この直線偏光板の透過軸（ｐ偏光の振動方向）と平行な軸を中心に、ガラスを２０度反時計回りに回転させた。

ＪＩＳ Ｒ３１０６に従って、３８０～７８０ｎｍでの１０ｎｍ毎の波長において、視感度に応じた係数およびＤ６５光源の発光スペクトルをそれぞれ乗じて可視光線透過率を計算し、偏光サングラス適性として評価した。偏光サングラス適性の評価は、下記評価基準にて評価した。

偏光サングラス適性の評価基準
・ＡＡ ２％未満
・Ａ ２％以上～３％未満
・Ｂ ３％以上～５％未満
・Ｃ ５％以上
結果を表２に示す。なお、表２中、偏光変換層Ｂである液晶化合物の螺旋配向構造を固定化した層をツイスト層と表記する。また、（１５６０×ｙ）／ｘの値を値（iii）と表記する。

表２に示すように、本発明の実施例は、比較例に比して、二重像について良好な結果が得られていることがわかる。また、本発明の実施例は、偏光サングラス適性についても良好な結果が得られていることがわかる。

実施例１～８の対比から、偏光変換層Ａである位相差層の正面リタデーションが、５０ｎｍ～１２０ｎｍであり、かつ、角度βが２０°以内であることが好ましいことがわかる。

実施例９と比較例４～６との対比から、偏光変換層が液晶化合物の螺旋配向構造を固定化した層である場合には、螺旋配向構造のピッチ数ｘおよび偏光変換層の膜厚ｙ（単位μｍ）が上述の関係式（ｉ）～（iii）の全てを満足することで二重像および偏光サングラス適性が良好になることがわかる。
以上の結果から本発明の効果は明らかである。

車載用のヘッドアップディスプレシステム（ＨＵＤ）等に、好適に利用可能である。

１０ 反射フィルム
１１ 偏光変換層
１２ 直線偏光反射層
１２ａ 光学異方性層
１２ｂ 等方性層
２０ ヘッドアップディスプレイシステム（ＨＵＤ）
２２ プロジェクター
２４ ウインドシールドガラス
２５、３０ａ 表面
２８ 第１ガラス板
３０ 第２ガラス板
３６ 中間膜
３８ 接着剤層
Ｄ 運転者
Ｙ 上下方向

Claims (5)

1. 車載用ヘッドアップディスプレイシステムに用いられる反射フィルムであって、
   光学異方性層と等方性層とを積層した直線偏光反射層と、偏光変換層とを有し、
   前記車載用ヘッドアップディスプレイシステムに適用した際の視認側から前記直線偏光反射層、前記偏光変換層の順に配置され、
   前記偏光変換層は、前記直線偏光反射層に対して斜めに入射して直線偏光から楕円偏光に変換された光のｓ偏光成分をｐ偏光に変換するものであり、
   前記偏光変換層が、以下を満たす反射フィルム。
   （Ａ）前記偏光変換層が位相差層であって、波長５５０ｎｍにおける正面リタデーションが３５ｎｍ～１８０ｎｍであり、かつ、前記反射フィルムを前記直線偏光反射層側から見て、前記直線偏光反射層の透過軸の方向を０°として、前記直線偏光反射層の透過軸の方向に対する、遅相軸の方向の鋭角側の角度を、時計回りを＋、反時計回りを－として表して、遅相軸の方向と、前記直線偏光反射層の透過軸の方向とのなす鋭角側の角度の絶対値が３０°以内である
2. 前記偏光変換層は、位相差層であって、波長５５０ｎｍにおける正面リタデーションが、７０ｎｍ～１２０ｎｍであり、かつ、遅相軸の方向と、前記直線偏光反射層の透過軸の方向とのなす鋭角側の角度の絶対値が１５°以内である請求項１に記載の反射フィルム。
3. 前記直線偏光反射層の前記光学異方性層と前記等方性層との積層数が１０層から６０層である請求項１または２に記載の反射フィルム。
4. 請求項１～３のいずれか一項に記載の反射フィルムと、
   前記反射フィルムを挟持する第１の曲面ガラスおよび第２の曲面ガラスを有し、
   前記第２の曲面ガラスの凸面側から直線偏光反射層、偏光変換層、前記第１の曲面ガラスの順に積層したウインドシールドガラス。
5. 請求項４に記載のウインドシールドガラスと、
   前記ウインドシールドガラスの前記第２の曲面ガラス側からｐ偏光の投映画像光を照射するプロジェクターと、を有するヘッドアップディスプレイシステム。