TW201841008A - 抬頭顯示器系統 - Google Patents
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Abstract
本發明的抬頭顯示器系統，係具備：至少具有一個基材及1/2波長板之光學積層體(4)；及使呈現顯示影像之顯示光成為S偏光或P偏光而射出之顯示器(2)；其中，從與垂直於前述光學積層體(4)之表面的軸呈45°以上且65°以下傾斜的位置入射之前述S偏光或前述P偏光的偏光軸、與前述1/2波長板的遲相軸所構成之角度為35°以上且44°以下。
Description
本發明，係有關於使從顯示器投射的顯示影像成為虛像而映射在玻璃等的顯示器之抬頭顯示器系統。
作為對汽車、飛機等的駕駛者顯示資訊之方法，係使用導航系統和抬頭顯示器(以下亦稱為HUD)等。HUD系統係將從液晶顯示器(以下稱為LCD)等的影像投影手段所投射的顯示影像投影在例如汽車的前面玻璃等之系統。
影像顯示手段射出之顯示光線，係在反射鏡反射，進而在前面玻璃(front glass)反射之後，到達觀察者。觀察者係觀看到被投影在前面玻璃後的顯示影像，但是該顯示影像係作為虛像且能夠以位於比前面玻璃更遠方的影像位置之方式觀看到。該方法時，因為駕駛者係在注視前面玻璃的前方之狀態下，幾乎不必移動視線而能夠得到各式各樣的資訊，所以相較於必須移動視線之先前的汽車導航器，該方法為較安全。
在HUD系統，顯示資訊係實際與從前面玻 璃所觀看到的景色重疊而投影。因為顯示光線係在前面玻璃的室內側及室外側的2個表面被反射，所以有反射像成為雙影像(double image)且成為不容易觀看顯示資訊之問題。
針對該問題，已知藉將能夠將偏光方向90°之旋光子(azimuth rotator)使用在汽車用前面玻璃，能夠改善反射像成為雙影像之問題。例如專利文獻1，係揭示將S偏光的顯示光線以布魯斯特角(Brewster Angle)入射至內部具備薄膜狀旋光子之汽車用前面玻璃時，藉由旋光子使S偏光的一部分在車內側的前面玻璃表面反射且將透射該表面後的S偏光變換為P偏光，進而在車外側的前面玻璃表面將P偏光的全部射出至車外而能夠防止雙影像。又，專利文獻1係揭示將P偏光的顯示光線以布魯斯特角入射至汽車用前面玻璃時，在車內側的前面玻璃表面不使P偏光反射而將透射該表面後的P偏光藉由旋光子而變換成為S偏光，而且在車外側的前面玻璃表面使S偏光的大致全部反射且再次藉由旋光子而將S偏光變換成為P偏光而能夠防止雙影像。
然而，HUD係被期望具有能夠將入射前面玻璃之P偏光或S偏光，更有效率地各自變換成為S偏光或P偏光之優異的偏光軸變換性能。針對旋光子偏光軸變換性能，專利文獻1係未提及。
[專利文獻1]日本特開平6-40271號公報
本發明之目的，係提供一種在抑制產生雙影像之同時，顯示優異的偏光軸變換性能之抬頭顯示器系統。
為了解決上述課題，本發明者等專心研討之結果，新發現在具有基材及1/2波長板之光學積層體，藉由使從顯示器射出的S偏光或P偏光以45°以上且65°以下的入射角入射至光學積層體，而且控制1/2波長板的遲相軸、與入射之S偏光或P偏光的偏光軸所構成之角度，能夠提供一種在抑制產生雙影像之同時，顯示優異的偏光軸變換性能之抬頭顯示器系統。
亦即，本發明的要點之構成係如以下。
[1]一種抬頭顯示器系統，係具備：至少具有一個基材及1/2波長板之光學積層體；及使呈現顯示影像之顯示光成為S偏光或P偏光而射出之顯示器；其中，從與垂直於前述光學積層體(4)之表面的軸呈45°以上且65°以下傾斜的位置入射之前述S偏光或前述P偏光的偏光軸、與前述1/2波長板的遲相軸所構成之角度為35°以上且44°以下。
[2]如上述[1]所述之抬頭顯示器系統，其中前述1/2波長板 的遲相軸與以任意入射角入射至前述光學積層體之S偏光或P偏光的偏光軸所構成之角度θ滿足下述式(2)及(3)。
tan θ=cos β (2)
θ：1/2波長板的遲相軸與對光學積層體以任意的入射角α入射的S偏光或P偏光的偏光軸所構成之角度
α：S偏光或P偏光對光學積層體之入射角
n α ：空氣的折射率
n β ：1/2波長板的折射率
[3]如上述[1]或[2]所述之抬頭顯示器系統，其中前述1/2波長板係具有將3/4波長板及1/4波長板以各自的遲相軸為交叉的方式層積而成之相位差層。
[4]如上述[1]至[3]項中任一項所述之抬頭顯示器系統，其中前述1/2波長板係在具有使偏光軸變換的作用之相位差層所存在之側具有阻擋層。
[5]如上述[4]所述之抬頭顯示器系統，其中前述阻擋層係將紫外線硬化樹脂組成物、熱硬化樹脂組成物或該等混合物硬化而成之硬化膜。
[6]如上述[5]所述之抬頭顯示器系統，其中前述紫外線硬化樹脂組成物係含有一種以上選自由多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能胺甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、多官能環氧(甲基)丙烯酸酯、多官能聚酯(甲基)丙烯酸酯及多官能參(丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯所組成之群組之紫外線硬化樹脂。
[7]如上述[1]至[6]項中任一項所述之抬頭顯示器系統，其 中從前述顯示器射出的顯示光線為P偏光，將前述P偏光對前述光學積層體之布魯斯特角設為α時，入射至前述光學積層體之前述P偏光的入射角在α-10°以上且α+10°以下的範圍。
[8]如上述[1]至[7]項中任一項所述之抬頭顯示器系統，其中前述光學積層體係具有前述1/2波長板被2片中間膜夾持而成之中間積層體，且前述中間積層體係被2片前述基材夾持著。
[9]如上述[8]所述之抬頭顯示器系統，其中前述2片中間膜之中，至少一方之中間膜係直接被層積在預先前述基材之膜。
[10]如上述[1]至[9]項中任一項所述之抬頭顯示器系統，其中前述基材為玻璃。
[11]如上述[1]至[10]項中任一項所述之抬頭顯示器系統，其中前述1/2波長板含有聚合性液晶層。
[12]如上述[11]所述之抬頭顯示器系統，其中前述聚合性液晶層係設置在經配向處理的支撐基板上。
本發明係能夠提供一種在抑制產生雙影像之同時，顯示優異的偏光軸變換性能之抬頭顯示器系統。
1‧‧‧觀察者
2‧‧‧顯示器
3‧‧‧反射鏡
4‧‧‧光學積層體
5‧‧‧光路
6‧‧‧虛像
7‧‧‧基材
8‧‧‧1/2波長板
9‧‧‧中間膜
10、10’‧‧‧中間積層體
11‧‧‧1/2波長板
12‧‧‧相位差層
13‧‧‧支撐基板
14‧‧‧阻擋層
15‧‧‧P偏光的偏光軸
16‧‧‧S偏光的偏光軸
17‧‧‧1/2波長板的遲相軸
18‧‧‧與光學積層體表面垂直的軸
19‧‧‧布魯斯特角附近的入射角
20‧‧‧光源
30‧‧‧偏光板
40‧‧‧測定試樣
50‧‧‧吸收S偏光之偏光板
60‧‧‧入射角
第1圖係顯示依照本發明之抬頭顯示器系統的一實施形態之示意圖。
第2圖係顯示依照本發明之抬頭顯示器系統的其它實施形態之示意圖。
第3圖係顯示在本發明的使用的光學積層體的一實施形態之側面剖面圖。
第4圖係顯示在本發明所使用的中間積層體的一實施形態之側面剖面圖。
第5圖係顯示具備在第4圖所顯示的中間積層體之光學積層體的一實施形態之側面剖面圖。
第6圖係顯示1/2波長板的遲相軸與在任意入射角入射至光學積層體之S偏光或P偏光的偏光軸所構成之角度θ之簡略圖。
第7圖係顯示具有阻擋層之1/2波長板的一實施形態之側面剖面圖。
第8圖係顯示具備具有阻擋層之1/2波長板之中間積層體的一實施形態之側面剖面圖。
第9圖係顯示顯備第8圖顯示的中間積層體之光學積層體的一實施形態之側面剖面圖。
第10圖係顯示P偏光在布魯斯特角附近入射至光學積層體之概要之概略圖。
第11圖係顯示1/2波長板的偏光軸變換性能的測定方法之概略圖。
以下，邊參照圖式邊說明依照本發明之實施形態。又，下述的實施形態係只不過是例示本發明的若干代表性實施形態，在本發明的範圍能夠施加各種變更。又，後述(甲基)丙烯醯基係表示丙烯醯基或甲基丙烯醯基且意味著在分子中互相獨立而存在，(甲基)丙烯酸酯係意味著丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
第1圖係採用示意圖而顯示本發明的HUD系統。第1圖顯示之HUD系統，係具備使呈現顯示影像之顯示光線成為P偏光而射出之顯示器2；將從顯示器2所射出的顯示光線反射之反射鏡3；及供從顯示器2被射出的S偏光或P偏光入射之光學積層體4。藉由使從顯示器2被射出的S偏光或P偏光在反射鏡3反射且將該反射後的顯示光線照射於光學積層體4，S偏光或P偏光透過光路5而到達觀察者1且能夠辨視顯示影像的虛像6。又，在第1圖顯示之HUD系統，從顯示器2被射出的顯示光線，係透過反射鏡3而入射至光學積層體4，但是亦可從顯示器2直接入射至光學積層體4。
在本發明的HUD系統所使用的顯示器2，只要能夠將所需要的S偏光或P偏光射出且最後到達光學積層體4為止時，就沒有特別限定，例如可舉出如液晶投影器的液晶顯示裝置(LCD)、有機EL顯示器(OELD)等。顯示器2為液晶顯示裝置時，因為射出光係通常為直線偏光，所以能 夠直接使用。另一方面，顯示器2為有機EL顯示器時，例如第2圖顯示，顯示器2亦可由光源20及能夠射出S偏光或P偏光之偏光板30所構成。又，將HUD系統使用在汽車時，例如能夠將偏光板、1/2波長板等的光學構件配置在儀表板的光射出口，而且液晶顯示裝置、有機EL顯示器亦能夠以S偏光或P偏光能夠從顯示器2射出的方式調整。又，使用在顯示器2之光源係沒有特別限定，能夠使用雷射光源、LED光源等。又，藉由將後述1/2波長板之中心反射波長，以對應上述光源的發光光譜之方式設定，能夠更有效且鮮明地映射顯示影像。
使用在本發明之光學積層體，係具有至少一個基材及1/2波長板。此種光學積層體，係在1/2波長板的一面或兩面具有基材即可。第3圖係顯示在本發明所使用的光學積層體的一實施形態。第3圖顯示之光學積層體4係具備1/2波長板8及2片基材7，且具有1/2波長板8被2片基材7夾持之構成。又，如第4、5圖顯示，光學積層體4係具有1/2波長板8被2片中間膜9夾持之中間積層體10，且該中間積層體10亦可為被2片基材7夾持之構成。藉由將基材7貼合在1/2波長板8的一面或兩面、或在1/2波長板8的一面或兩面層積有中間膜9之中間積層體10的一面或兩面，能夠得到在本發明所使用的光學積層體4。光學積層體，係例如能夠藉由將基材在高溫．高壓下壓著在1/2波長 板的一面或兩面來得到。如第5圖，光學積層體4係具有中間積層體10時，中間膜9亦具有作為保持基材7與1/2波長板8的密著性之黏著劑或接著劑的功能。
在本發明所使用的基材，為了保持顯示影像的辨視性，在可見光區域係以透明為佳，具體而言，係波長380至780nm的可見光線透射率為50%以上即可，70%以上時為佳，以85%以上為較佳。又，基材可被著色，亦可不被著色，以著色較少為佳。而且，基材的折射率係以1.2至2.0為佳，以1.4至1.8為較佳。基材厚度係只要是不對顯示光線的反射造成影響之範圍，就沒有特別限定，能夠按照用途而適當地設計。
基材可為單層亦可為2層以上的積層體。作為基材的材料之例子，例如可舉出玻璃、三乙酸纖維素(TAC)、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚烯烴、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等。該等基材的材料之中，為了不使入射光的偏光軸產生變化，以雙折射性較少的玻璃、三乙酸纖維素(TAC)、聚烯烴、丙烯酸樹脂等為佳、玻璃為較佳。又，該等基材的反射面亦可設置有由多層膜所構成之增反射膜、亦兼作遮熱功能之金屬薄膜層。該等膜係能夠使入射的偏光之反射率提升，將光學積層體使用作為汽車用前面玻璃時，光學積層體係以可見光線透射率成為70%以上的方式調整反射率為佳。又，基材的形狀亦沒有 特別限定，能夠按照用途而適當地設計成為薄片狀、薄膜狀、板狀、曲面形狀等。例如與汽車用前面玻璃同樣地使用玻璃板作為基材時，作為將1/2波長板或中間積層體貼合在玻璃板之方法，能夠藉由將黏著劑或接著劑塗佈在1/2波長板或中間積層體的一面或兩面，接著，貼合玻璃板而得到。黏著劑及接著劑係沒有特別限制，在以後將玻璃板剝下之情況，係以再加工性優異之具有黏著性的材料為佳，例如以矽酮黏著劑或丙烯酸系黏著劑等為佳。
1/2波長板，係具備具有將P偏光變換成為S偏光，或是將S偏光變換成為P偏光的功能，亦即具有將偏光軸變換的功能之相位差層之相位差元件。顯示相位程度之相位差值係依照波長而不同，例如1/2波長板對波長為550nm的偏光之相位差值為275nm。在本發明所使用的相位差元件，因為偏光係從傾斜方向入射，所以亦必須考慮伴隨著入射角度之相位差值的變化。變化程度係依照所使用的相位差元件而不同，作為本發明所使用的相位差元件之相位差值，在相位差元件的法線方向之理論上的相位差值(以下稱為「理論值」)係以±30nm的範圍內為佳，以理論值±25nm的範圍內為較佳，以理論值±20nm的範圍內為更佳。例如在本發明所使用的相位差元件(1/2波長板)時，相位差元件對波長為550nm的偏光之相位差值，係以245至305nm的範圍為佳，以250至300nm的範圍為較佳，以255至295nm 的範圍為更佳。此種相位差元件，係例如能夠藉由將由聚碳酸酯或環烯烴聚合物所構成之薄膜以相位差成為波長的1/2之方式進行單軸延伸、或採用相位差成為波長的1/2之厚度使水平配向之聚合性液晶配向而得到。又，含有水平配向的聚合性液晶層之1/2波長板，係通常具有：聚合性液晶層，其具有作為使偏光軸變換的作用之相位差層；及支撐基板，其被塗佈形成該聚合性液晶層之塗佈液且支撐相位差層。此種1/2波長板的相位差層的厚度之上限值，從液晶的配向性之的觀點而言，係以10μm以下為佳，以5μm以下為較佳。另一方面，1/2波長板的相位差層的厚度之下限值，從液晶的聚合性的觀點而言，係以0.3μm以上為佳，以0.5μm以上為較佳。又，如上述光係對1/2波長板的主表面從傾斜位置入射時，在相位差係按照光的入射角而產生變化之情況，為了嚴謹地使相位差適宜，例如能夠藉由使用經調整相位差元件的折射率之相位差元件，來抑制伴隨著入射角而產生的相位差變化。例如，將在相位差元件的面內之遲相軸方向的折射率設為nx，將在相位差元件的面內之與nx正交之方向的折射率設為ny，將相位差元件的厚度方向之折射率設為nz時，下述式(1)表示之係數Nz係以控制為0.3至1.0為佳，又以控制為0.5至0.8為更佳。
Nz=(nx-nz)/(nx-ny) (1)
在本發明的HUD系統，為了有效率地將P 偏光變換成為S偏光、或將S偏光變換成為P偏光，如第6圖顯示，係將從與垂直於光學積層體表面的軸呈45°以上且65°以下、較佳為50°以上且60°以下傾斜的位置入射之P偏光的偏光軸15或S偏光的偏光軸16、與1/2波長板的遲相軸17所構成之角度θ控制成為35°以上且44°以下。藉由使入射1/2波長板之S偏光或P偏光的入射角成為45°以上且65°以下的範圍，P偏光入射至光學積層體後的情況，係能夠將在光學積層體表面的反射率抑制成為理論上2%以下。透射後的P偏光係藉由1/2波長板而變換成為S偏光，變換後的S偏光，係在與入射側相反側的光學積層體之與空氣的界面進行反射。反射後的S偏光係藉由1/2波長板而再次變換成為P偏光，該P偏光為到達觀察者。又，S偏光入射至光學積層體後的情況，S偏光亦是在光學積層體的表面進行反射，該S偏光為到達觀察者。透射後的S偏光係藉由1/2波長板而變換成為P偏光，變換後的S偏光係在與入射側相反側的光學積層體之與空氣的界面不進行反射而通過。如此，藉由將入射至光學積層體之S偏光或P偏光的入射角控制成為45°以上且65°以下，來防止到達觀察者之S偏光或P偏光產生重疊，其結果，能夠抑制產生雙影像。又，角度θ小於35°或大於44°時，將入射至光學積層體後的P偏光變換成為S偏光、或S偏光變換成為P偏光之偏光軸變換性能較低，其結果，顯示器上的顯示影像劑變暗。因此，藉由適當地控制該角度θ，1/2波長板係顯示優異的偏光軸變換性能，其結果，能夠 非常鮮明地辨視顯示影像。
為了進一步提高1/2波長板所顯示之偏光軸的變換性能，角度θ係以從下述式(2)及(3)算出之值為佳。在此，說明下述式(2)及(3)之技術上的意義。入射至光學積層體之S偏光或P偏光，係通過具有與空氣不同的折射率之介質亦即1/2波長板時，入射至1/2波長板之入射角產生變化。在此，將S偏光或P偏光對光學積層體之入射角設為α，將實際上入射至1/2波長板之入射角、亦即1/2波長板的折射角設為β，將空氣的折射率設為nα，將1/2波長板的折射率設為nβ時，依照司乃耳定律(Snell's law)，sinα/sinβ=nβ/nα成立，而且將該式簡略化成為求取β之方程式時能夠導出式(3)。另一方面，將入射至光學積層體之S偏光的偏光軸設為x軸，將P偏光的偏光軸設為y軸，將y軸與1/2波長板的遲相軸所構成之角度設為θ時之相位差值為Re時，藉由向量性解析，y軸能夠以Re．cosθ表示，x軸能夠以Re．sinθ表示。在此，因為已知1/2波長板的偏光軸變換性能，係對1/2波長板的遲相軸於45°入射光線時成為最大，所以理論上對1/2波長板的遲相軸之入射角係以45°為佳。但是如上述，即便將入射至光學積層體之S偏光或P偏光的入射角設為θ，實際上入射至1/2偏光板之角度為β。因此，針對Re．cosθ的y軸(理論上的y軸)，求取將x軸作為中心於角度β傾斜時的y軸(事實上的y軸)時，Re．cosθ/事實上的y軸=sin(90°-β)成立，事實上的y軸能夠以Re．cosθcosβ表示。如上述，對1/2波長 板的遲相軸之入射角係以45°為佳。為了使入射至光學積層體之S偏光或P偏光的偏光軸、與1/2波長板的遲相軸所構成之角度成為45°，必須使x軸(Re．sinθ)與事實上的y軸(Re．cosθcosβ)相等。因此，藉由求取Re．sinθ=Re．cosθcosβ且將該式簡略化，能夠導出式(2)。如此，基於從下述式(2)及(3)所算出之值，藉由嚴密地控制角度θ與實際上入射至1/2偏光板之角度β的關係，能夠最大限度地活用1/2波長板所顯示之偏光軸變換性能。
tan θ=cos β (2)
θ：1/2波長板的遲相軸與對光學積體以任意的入射角α入射的S偏光或P偏光的偏光軸所構成之角度
α：S偏光或P偏光對光學積層體之入射角
n α ：空氣的折射率
n β ：1/2波長板的折射率
角度θ的範圍係以控制在該角度θ之值±7°的範圍為佳，以控制在±5°的範圍為較佳，以控制在±2°的範圍為更佳，以控制在±1°的範圍為特佳。角度θ係滿足從下述式(2)及(3)所算出的值之角度±5°的範圍外時，從1/2波長板顯示之P偏光變換成為S偏光之偏光軸的變換效率容易變低。藉由基於從式(2)及(3)所算出的值而嚴密地控制角度θ的範圍，來抑制從1/2波長板顯示之P偏光變換成為S偏光之偏光軸的變換效率低落，能夠進一步提高1/2波長板所顯示之偏光軸變換性能。
代入至式(3)之1/2波長板的折射率，係將 1/2波長板的遲相軸方向之折射率設為nx，將在1/2波長板的面內與nx正交之方向的折射率設為ny，將1/2波長板的厚度方向之折射率設為nz，將該等的和進行平均化所得到之值使用作為平均折射率。又，使用市售品的1/2波長板時，平均折射率亦能夠使用記載在型錄等之值。又，使用後述聚合性液晶作為1/2波長板的材料之情況，係使用液晶原本的常光折射率no及異常光折射率ne時，平均折射率係以(nx+ny+nz)/3=(no+ne)/2表示。
揭示從式(2)及(3)所算出的θ之具體例時，例如將空氣的折射率設為1.00，使用折射率1.55的1/2波長板且S偏光或P偏光的入射角為45°時，因為基於式(2)及(3)，θ之值為42°，所以θ的範圍係以35°以上且44°以下為佳，較佳為37°以上且44°以下，更佳為40°以上且44°以下，特佳為41°以上且43°以下。
S偏光或P偏光的入射角為50°時，因為基於式(2)及(3)，θ之值為41°，所以θ的範圍係以35°以上且44°以下為佳，較佳為38°以上且44°以下，更佳為39°以上且43°以下，特佳為40°以上且42°以下。
S偏光或P偏光的入射角為56°或60°時，因為基於式(2)及(3)，θ之值為40°，所以θ的範圍係以35°以上且44°以下為佳，較佳為37°以上且43°以下，更佳為38°以上且42°以下，特佳為39°以上且41°以下。
S偏光或P偏光的入射角為65°時，因為基於式(2)及(3)，θ之值為39°，所以θ的範圍係以35°以上且 44°以下為佳，較佳為36°以上且42°以下，更佳為37°以上且41°以下，特佳為38°以上且40°以下。
使用折射率1.48的玻璃作為基材，將P偏光以布魯斯特角(約56°)入射至基材時，基於式(2)及(3)，θ之值為40°且θ的範圍係以35°以上且44°以下為佳，較佳為37°以上且43°以下，更佳為38°以上且42°以下，特佳為39°以上且41°以下。
如上述，在本發明，藉由將入射至光學積層體之S偏光或P偏光的偏光軸、與1/2波長板的遲相軸所構成之角度θ嚴密地控制，能夠進一步提高1/2波長板顯示之偏光軸變換性能。此時，從1/2波長板的遲相軸之控制性及生產成本的觀點而言，以使用含有聚合性液晶層作為具有使偏光軸變換的作用之相位差層之1/2波長板為特佳。因為相位差層係具有使P偏光變換成為S偏光、或使S偏光變換成為P偏光之作用，所以係意味著對透射光賦予1/2波長程度的相位差之1/2波長相位差層。
相位差層具有波長依存性時，係藉由按照所使用的光源之波長而調整相位差值，而能夠精確度更良好地變換偏光軸。例如光源的波長為550nm時，相位差層的相位差值係以275nm為佳，光源的波長為450nm時，相位差層的相位差值係以225nm為佳，光源的波長為650nm時，相位差層的相位差值係以325nm為佳。又，例如為了 因應全彩顯示而使用含有複數種波長之白色光源等時，作為對全部波長賦予大略均勻的相位差之方法方法，例如較佳是使用在日本特許第3325560號公報、日本特許第4186981號公報、日本特許第5375644號公報所記載之形成有具有所謂逆波長分散性的相位差層之1/2波長板之方法；使用將具有同樣的波長依存性之3/4波長板及1/4波長板以各自的遲相軸交叉之方式層積而成的相位差層之方法。在後者之方法，係以使用從來自光源的光線入射角度來觀看具有相同波長分散性之3/4波長板及1/4波長板時，各自的遲相軸係以正交的方式交叉且層積而成之相位差層為特佳。因為藉由使用此種相位差層，例如即便為了全彩顯示等而使用白色光源之情況，亦能夠精確度良好地進變換偏光軸而將白色光源所含有的各波長之S偏光變換成為P偏光、或將各波長的P偏光變換成為S偏光，所以能夠進一步抑制產生雙影像。又，3/4波長板係意味著具備對透射光賦予3/4波長程度的相位差之3/4波長相位差層之相位差元件，1/4波長板係意味著具備對透射光賦1/4波長程度的相位差之1/4波長相位差層之相位差元件。
使3/4波長板與1/4波長板交叉時，來自光源的S偏光或P偏光的入射角與正面呈垂直、亦即入射角為0°時，係以使各自的遲相軸正交為佳。另一方面，例如將空氣的折射率設為1.00，以折射率成為1.55的方式使用1/4波長板及3/4波長板，S偏光或P偏光的入射角為45°時，因為基於式(2)及(3)，θ之值為42°，所以θ的範圍係 以3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為35°以上且44°以下且另一方之1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-44°以上且-35°以下之方式使其交叉為佳；較佳是3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為37°以上且44°以下且另一方之1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-44°以上且-37°以下之方式使其交叉；更佳是3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為40°以上且44°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-44°以上且-40°以下之方式使交叉；特佳是3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為41°以上且43°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-42°以上且-40°以下之方式使交叉。
S偏光或P偏光的入射角為50°時，因為基於式(2)及(3)，θ之值為41°，所以θ的範圍係以3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為35°以上且44°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-44°以上且-35°以下之方式使其交叉為佳；較佳是3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為38°以上且44°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-44°以上且-38°以下之方式使其交叉；更佳是3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為39°以上且43°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-43°以上且-39°以下之方式使其交叉；特佳是3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為40°以上且42°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-42°以上且-40°以下之方式使其交叉。
S偏光或P偏光的入射角為56°或60°時，因為基於式(2)及(3)，θ之值為40°，所以θ的範圍係以3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為35°以上且44°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-44°以上且-35°以下之方式使其交叉為佳；較佳是3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為37°以上且43°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-43°以上且-37°以下之方式使其交叉；更佳是3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為38°以上且42°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-42°以上且-38°以下之方式使其交叉；特佳是3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為39°以上且41°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-41°以上且-39°以下之方式使其交叉。
S偏光或P偏光的入射角為65°時，因為基於式(2)及(3)，θ之值為39°，所以θ的範圍係以3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為35°以上且44°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-44°以上且-35°以下之方式使其交叉為佳；較佳是3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為36°以上且42°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-42°以上且-36°以下之方式使其交叉；更佳是3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為37°以上且41°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-41°以上且-37°以下之方式使其交叉；特佳是3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為38°以上且40°以下且另一方的1/4 波長板或3/4波長板的遲相軸成為-40°以上且-38°以下之方式使其交叉。
使用折射率1.48的玻璃作為基材，將P偏光以布魯斯特角(約56°)入射至基材時，因為基於式(2)及(3)，θ之值為40°，所以θ的範圍係以3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為35°以上且44°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-44°以上且-35°以下之方式使其交叉為佳；較佳是3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為37°以上且43°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-43°以上且-37°以下之方式使其交叉；更佳是3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為38°以上且42°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-42°以上且-38°以下之方式使其交叉；特佳是3/4波長板或1/4波長板的遲相軸為39°以上且41°以下且另一方的1/4波長板或3/4波長板的遲相軸成為-41°以上且-39°以下之方式使其交叉。
如此，從來自光源之光線入射之角度觀看3/4波長板及1/4波長板時，3/4波長板及1/4波長板的各自遲相軸係成為大致正交之狀態。亦即，將3/4波長板及1/4波長板以各自遲相軸交叉之方式層積而成之相位差層，係實質上成為1/2波長板。又，將3/4波長板及1/4波長板層積而成之相位差層，亦可具有支撐該相位差層之支撐基板。作為該支撐基板，能夠使用在1/2波長板所使用的後述支撐基板。而且，所層積的相位差層之遲相軸方向，係能夠視為3/4波長板的遲相軸方向。
所謂聚合性液晶，係指在分子內具有聚合性基且在某溫度範圍或濃度範圍顯示液晶性之向列液晶單體。聚合性基例如可舉出(甲基)丙烯醯基、乙烯基、查耳酮基(chalconyl group)、桂皮醯基(cinnamoyl)及環氧基等。又，聚合性液晶係為了顯示液晶性，以在分子內具有液晶原基為佳，所謂液晶原基，係意味著例如聯苯基、聯三苯基、(聚)苯甲酸苯酯基、(聚)醚基、亞苄基苯胺基、或苊并喹啉基(Acenaphthoquinoxaline)等的桿狀、板狀取代基、或三鄰亞苯基、酞花青基、或氮雜冠基等的圓盤狀取代基、亦即具有誘導液晶相舉動能力之基。在該技術領域已知具有桿狀或板狀取代基之液晶化合物作為棒狀液晶(calamitic liquid crystal)。此種具有聚合性基之向列液晶單體，例如可舉出在日本特開2003-315556號公報及日本特開2004-29824號公報等所記載之聚合性液晶、PALIOCOLOR系列(BASF公司製)及RMM系列(Merck公司製)等的聚合性液晶。具有該等聚合性基之向列液晶單體可單獨使用、或混合複數種而使用。
而且，亦能夠添加不具有能夠與具有聚合性基之向列液晶單體反應的液晶性之聚合性化合物。此種化合物例如可舉出紫外線硬化型樹脂等。紫外線硬化型樹脂例如可舉出二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與1,6-六亞甲基-二-異氰酸酯的反應生成物、具有異三聚氰酸環之三異氰酸酯與季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯之反應生成物、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與異 佛爾酮-二-異氰酸酯之反應生成物、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、雙三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、參(丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯、參(甲基丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯、甘油三環氧丙基醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、己內酯改質參(丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯、三羥甲基丙烷三環氧丙基醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、三甘油-二-(甲基)丙烯酸酯、丙二醇-二-環氧丙基醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、聚丙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇-二-(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇-二-環氧丙基醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、1,6-己二醇-二-(甲基)丙烯酸酯、甘油-二-(甲基)丙烯酸酯、乙二醇-二-環氧丙基醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、二乙二醇-二-環氧丙基醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、雙(丙烯醯氧基乙基)羥乙基異三聚氰酸酯、雙(甲基丙烯醯氧基乙基)羥乙基異三聚氰酸酯、雙酚A-二-環氧丙基醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、己內酯改質(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基羥基丙酯、丙烯醯基嗎啉、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基四乙二醇(甲基) 丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、環氧丙基(甲基)丙烯酸酯、甘油(甲基)丙烯酸酯、乙基卡必醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氰基乙酯、丁基環氧丙基醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、丁氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯及丁二醇一(甲基)丙烯酸酯等，該等紫外線硬化型樹脂可單獨使用或者亦可複數混合而使用。該等不具有液晶性之紫外線硬化型樹脂，係在不使含有向列液晶單體之組成物喪失液晶性的程度添加即可，較佳是相對於具有聚合性基之向列(nematic)液晶單體100重量份為0.1至20重量份，較佳為1.0至10重量份。
上述具有聚合性基之向列液晶單體、聚合性化合物為紫外線硬化型時，為了藉由紫外線使含有該等之組成物硬化而添加聚合起始劑。光聚合起始劑例如可舉出2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉丙烷-1(BASF公司製IRGACURE-907)、1-羥基環己基苯基酮(BASF公司製IRGACURE-184)、4-(2-羥基乙氧基)-苯基(2-羥基-2-丙基(酮(BASF公司製IRGACURE-2959)、1-(4-十二基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮(Merck公司製DAROCUR-953)、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮(Merck公司製DAROCUR-1116)、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(BASF公司製IRGACURE-1173)及二乙氧基苯乙酮等的苯乙酮系化合物；安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異 丙醚、安息香異丁醚、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(BASF公司製IRGACURE-651)等的安息香系化合物；苯甲醯基苯甲酸、苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯基酮、羥基二苯基酮、4-苯甲醯基-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯基酮(日本化藥公司製KAYACURE-MBP)等的二苯基酮系化合物；以及、9-噻噸酮(9-thioxathone)、2-氯9-噻噸酮(日本化藥公司製KAYACURE-CTX)、2-甲基9-噻噸酮、2,4-二甲基9-噻噸酮(日本化藥公司製KAYACURE-RTX)、異丙基9-噻噸酮、2,4-二氯9-噻噸酮(日本化藥公司製KAYACURE-CTX)、2,4-二乙基9-噻噸酮(日本化藥公司製KAYACURE-DETX)及2,4-異丙基9-噻噸酮(日本化藥公司製KAYACURE-DITX)等的9-噻噸酮(thioxanthone)系化合物等。較佳光聚合起始劑例如可舉出Irgacure TPO、Irgacure TPO-L、Irgacure OXE01、Irgacure OXE02、Irgacure 1300、Irgacure 184、Irgacure 369、Irgacure 379、Irgacure 819、Irgacure 127、Irgacure 907及Irgacure 1173(任一者均為BASF公司製)，特佳為Irgacure TPO、Irgacure TPO-L、Irgacure OXE01、Irgacure OXE02、Irgacure 1300及Irgacure 907。該等光聚合起始劑能夠1種類或以任意比例混合複數種類而使用。
光聚合起始劑係使用二苯基酮系化合物或9-噻噸酮系化合物時，為了促進光聚合反應，亦能夠併用助劑。此種助劑例如可舉出三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、正丁胺、N-甲基二乙醇胺、二乙基胺乙基甲基 丙烯酸酯、米其勒酮、4,4’-二乙胺基苯酚、4-二甲胺基苯甲酸乙酯、4-二甲胺基苯甲酸(正丁氧基)乙酯及4-二甲胺基苯甲酸異戊酯等的胺系化合物。
上述光聚合起始劑及助劑的添加量，係在不對含有向列液晶單體之組成物的液晶性造成影響的範圍使用，相對於該組成物中藉由紫外線硬化之化合物100重量份，係以0.5重量份以上且10重量份以下為佳，較佳為2重量份以上且8重量份以下。又，相對於光聚合起始劑，助劑係以0.5倍至2倍量為佳。
又，藉由將選自由下述式(4)表示之化合物、下述式(5)表示之化合物及下述式(6)表示之化合物所組成之群組之至少1種化合物(以下亦簡稱為「添加化合物」)與液晶性化合物同時添加，能夠提升1/2波長板的耐熱性且即便在高溫環境下亦能夠減少1/2波長板的相位差值產生變化。
式(4)至式(6)中，R1-1、R1-2及R1-3係表示各自獨立且具有碳數5以上的分枝結構之烷基。R1-1、R1-2及R1-3係各自獨立且具有分枝結構之烷基時，在高溫環境下之1/2波長板的相位差值變化特別地變小。碳數係以6以上且18以下為佳。R1-1、R1-2及R1-3係各自獨立且以CH3-(CH2)m-CH(RX)-基為較佳。在此，RX係表示碳數1至5的烷基，R1-1、R1-2及R1-3係各自獨立且以CH3-(CH2)m-CH(C2H5)-基為更佳，以2-乙基己基或2-乙基丁基為特佳。在此，m係表示1至6的範圍內之整數。式(5)中，R3係表示-(CH2)p-基或伸苯基，p係表示4至8的整數。R3為伸苯基時，伸苯基亦可在鄰位、間位、對位的任一位置具有取代基，以在鄰位具有取代基為佳。式(6)中，R4係表示取代伸苯基，取代伸苯基可在鄰位、間位、對位的任一位置具有取代基，但是以在鄰位及對位具有取代基為佳。式(4)中，R2係表示-CH2-CH2-基、-CH2-CH(CH3)-基或-CH2-CH2-CH2-基，以-CH2-CH2-基為佳。
式(4)表示之化合物，係例如可舉出三乙二醇-二-2-乙基己酸酯(3GO)、四乙二醇-二-2-乙基己酸酯(4GO)、三乙二醇-二-2-乙基丁酸酯(3GH)、四乙二醇-二-2- 乙基丁酸酯、五乙二醇-二-2-乙基己酸酯、八乙二醇-二-2-乙基己酸酯、九乙二醇-二-2-乙基己酸酯及十乙二醇-二-2-乙基己酸酯等。
式(5)表示之化合物，係例如可舉出己二酸雙(2-乙基己基)酯、己二酸雙(2-乙基丁基)酯、壬二酸雙(2-乙基己基)酯、壬二酸雙(2-乙基丁基)酯、癸二酸-二-2-乙基己酯、癸二酸-二-2-乙基丁酯、鄰苯二甲酸二-2-乙基己酯及鄰苯二甲酸二-2-乙基丁酯等。
式(6)表示之化合物，係例如可舉出偏苯三甲酸-三-2-乙基己酯及偏苯三甲酸-三-2-乙基丁酯等。
式(4)表示之化合物、式(5)表示之化合物、式(6)表示之化合物，可各自單獨使用亦可併用2種以上。該等化合物之中，式(4)表示之化合物，因為與上述液晶性化合物具有優異的相溶性且能夠得到穩定的相位差元件，乃是較佳。式(4)表示之化合物之中，因為與液晶性化合物具有優異的相溶性且在高溫環境下之1/2波長板的相位差值變化的抑制效果特別優異，以三乙二醇-二-2-乙基己酸酯(3GO)、四乙二醇-二-2-乙基己酸酯(4GO)及三乙二醇-二-2-乙基丁酸酯(3GH)為較佳，以三乙二醇-二-2-乙基己酸酯(3GO)為更佳。
選自由式(4)表示之化合物，式(5)表示之化合物及式(6)表示之化合物所組成之群組之至少1種添加化合物的含量係沒有特別限定，相對於上述液晶性化合物100重量份，以0.1重量份以上且300重量份以下為佳， 以0.5重量份以上且50重量份以下為較佳，以0.8重量份以上且30重量份以下為更佳，以1重量份以上且15重量份以下為特佳。上述添加化合物的含量小於0.1重量份時，有無法得到在高溫環境下之1/2波長板的相位差值變化的抑制效果之情形。另一方面，上述添加化合物的含量即便大於300重量份，因為在高溫環境下之1/2波長板的相位差值變化的抑制效果沒有變化，所以從材料成本的觀點而言，上述添加化合物的含量之上限值係以300重量份以下為佳。
1/2波長板亦可具有用以支撐相位差層之支撐基板。此種支撐基板，為了保持顯示影像的辨視性，較佳是在可見光區域為透明，具體而言係波長380至780nm的非偏光透射率為50%以上即可，以70%以上為佳，以85%以上為較佳。在此，所謂非偏光透射率，係意味著在光的振動無規則性的光線之透射率、亦即自然光的透射率。又，支撐基板可被著色亦可不被著色，以著色較少為佳。而且，支撐基板的折射率係以1.2至2.0為佳，以1.4至1.8為較佳。支撐基板的厚度係按照用途而適當地選擇即可，以5μm至1000μm為佳，較佳為10μm至250μm，特佳為15μm至150μm。
支撐基板可為單層，亦可為2層以上的積層體。作為支撐基板的例子，例如可舉出三乙酸纖維素 (TAC)、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚烯烴及聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等。該等支撐基板之中，為了不使入射的P偏光或S偏光的偏光軸產生變化，以雙折射性較少的三乙酸纖維素(TAC)、聚烯烴及丙烯酸樹脂等為佳。又，該等支撐基板亦能夠使用作為後述之阻擋層。
在本發明所使用之1/2波長板，係以在具有使偏光軸變換的作用之相位差層存在之側具有阻擋層為佳。第7圖係顯示具有阻擋層之1/2波長板的一實施形態。在第7圖所顯示之1/2波長板11，係具有支撐基板13、形成在支撐基板13上之相位差層12、及形成在相位差層12上之阻擋層14。在第7圖，係在1/2波長板11的一面形成有阻擋層14，但是亦可將1/2波長板11的兩面、亦即將支撐基板13視為阻擋層，亦可在支撐基板13的外側進一步形成阻擋層14。
設置在1/2波長板的一面或兩面之阻擋層，係由藉由使從高分子膜、或樹脂組成物所形成的塗膜乾燥或硬化而得到的硬化膜所構成。阻擋層為高分子膜時，阻擋層能夠使用作為上述支撐基板，例如可舉出三乙酸纖維素膜(TAC)、環烯烴聚合物膜(COP)、聚對苯二甲酸乙二酯膜(PET)、丙烯酸系膜等。又，此種支撐基板係能夠抑制相位差值低落之物，能夠以損害本發明的偏光軸變換性能不大的方式使用時亦可被延伸。另一方面，阻擋層為 硬化膜時，具體而言，係能夠藉由將阻擋層形成用樹脂組成物之塗佈液塗佈在1/2波長板的表面，且使所得到的塗膜乾燥或硬化而使阻擋層層積在1/2波長板上。
1/2波長板，係由於被放置在與車載用中間膜接觸的狀態且在高溫環境下、例如汽車的前面玻璃之使用環境下等，相位差值有低落之情形。認為這是由於車載用中間膜的材料本身引起的侵蝕、在中間膜所含有的塑化劑等的影響而造成。如此，藉由1/2波長板在相位差層側具有阻擋層，能夠防止車載用中間膜等可能夠成為相位差值變化原因之層、與具有使1/2波長板的偏光軸變換的作用之相位差層直接接觸。藉此，能夠抑制1/2波長板的相位差值低落，其結果，能夠提供一種具有優異的耐熱性，而且在高溫環境下之1/2波長板的相位差值的變化較少且能夠維持穩定的光學性能之抬頭顯示器系統。
阻擋層形成用樹脂組成物係例如含有選自由聚乙烯醇樹脂、聚酯樹脂、聚胺酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂及丙烯酸樹脂所組成之群組之單獨1種或2種以上的樹脂，藉由將該樹脂組成物進行塗佈及乾燥而能夠形成阻擋層。或者阻擋層形成用樹脂組成物係紫外線硬化型樹脂組成物、熱硬化型樹脂組成物及該等組成物的混合物，例如能夠藉由將該硬化型樹脂組成物進行塗佈及乾燥，其次使其硬化而得到阻擋層。從透明性、塗佈性及生產成本等的觀點而言，此種硬化型樹脂組成物係以紫外線硬化型樹脂組成物為佳。
紫外線硬化型樹脂組成物係至少含有紫外線硬化型樹脂及光聚合起始劑，且任意地含有進一步的成分。紫外線硬化型樹脂係以在分子中具有至少2個以上的(甲基)丙烯醯基之多官能(甲基)丙烯酸酯為佳，例如可舉出二(甲基)丙烯酸酯、多官能聚酯丙烯酸酯類、多官能胺甲酸酯(甲基)丙烯酸酯類及多官能環氧(甲基)丙烯酸酯類等。該等酯類可單獨或混合2種以上而使用。藉由使用該等紫外線硬化型樹脂，能夠更有效地防止1/2波長板的相位差值低落。
二(甲基)丙烯酸酯例如可舉出1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羥基三甲基乙酸新戊二醇的ε-己內酯加成物之二(甲基)丙烯酸酯(例如、日本化藥公司製、KAYARADHX-220、HX-620等)及雙酚A的EO加成物之二(甲基)丙烯酸酯等。
多官能聚酯(甲基)丙烯酸酯類例如可舉出三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、雙三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、雙三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯及三季戊四醇八 (甲基)丙烯酸酯等。
多官能胺甲酸酯(甲基)丙烯酸酯類例如可舉出乙二醇、1,4-丁二醇、聚四亞甲二醇、新戊二醇、聚己內酯多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇或聚四亞甲二醇等的多元醇類，與六亞甲基二異氰酸酯、脂環式聚異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯或4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯等的有機聚異氰酸酯類，與(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、1,4-丁二醇一(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯的ε-己內酯加成物或季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等含羥基的乙烯性不飽和化合物類之反應物亦即胺甲酸酯(甲基)丙烯酸酯類等。
多官能環氧(甲基)丙烯酸酯類例如可舉出雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、參苯酚甲烷型環氧樹脂、聚乙二醇二環氧丙基醚、甘油聚環氧丙基醚或三羥甲基丙烷聚環氧丙基醚等聚環氧丙基化合物與(甲基)丙烯酸之反應物亦即環氧(甲基)丙烯酸酯類等。
具有3個以上的(甲基)丙烯醯基之多官能(甲基)丙烯酸酯例如可舉出季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯及二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等的季戊四醇類；三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、雙三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯及雙三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等的羥甲基類； 以及參丙烯醯氧基乙基異三聚氰酸酯及參烯丙基異三聚氰酸酯等的異三聚氰酸酯類。
由含有5重量%以上且60重量%以下、較佳是20重量%以上且50重量%以下之在分子中具有2個丙烯醯基之環氧丙烯酸酯類或具有3個以上丙烯醯基之胺甲酸酯丙烯酸酯類之樹脂組成物作為上述紫外線硬化型樹脂所形成之阻擋層，因為其與1/2波長板之密著性而且使其紫外線硬化時的硬化收縮較少，從加工性的觀點而言較佳。而且，由此種樹脂組成物所形成之阻擋層，因為在將本發明之光學積層體進行切斷加工時不容易產生切屑，乃是較佳。又，由含有5重量%以上且80重量%以下、較佳是15重量%以上且70重量%以下之在分子中具有至少3個以上的(甲基)丙烯醯基之化合物之樹脂組成物作為紫外線硬化型樹所形成之阻擋層，因為防止塑化劑等的侵蝕引起1/2波長板的相位差值低落之效果進一步變高，乃是較佳。在分子中具有至少3個以上的(甲基)丙烯醯基之化合物的含有率之上限值大於80重量%時，因為硬化收縮較大，加工性、與1/2波長板之密著性有低落之傾向，而且在將光學積層體進行切斷加工時容易產生切屑。另一方面，上述化合物的含有率之下限值小於5重量%時，阻擋層的上述性能有低落之傾向。
又，阻擋層形成用材料係以使用玻璃轉移溫度(Tg)較高的樹脂、水溶性樹脂、在分子中具有3個以上的丙烯醯基之丙烯酸酯類為佳。藉此，能夠提高使阻擋 層的耐久性提升之效果。玻璃轉移溫度(Tg)係以80℃以上且300℃以下為佳，以150℃以上且250℃以下為較佳。特別是具有水溶性樹脂、玻璃轉移溫度為150℃以上的樹脂、在分子中具有3個以上的丙烯醯基之丙烯酸酯類，防止1/2波長板的相位差值低落之效果為更顯著。
光聚合起始劑例如可舉出安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香丙基醚及安息香異丁醚等的安息香類；苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1,1-二氯苯乙酮、2-羥基-2-甲基-苯基丙烷-1-酮、二乙氧基苯乙酮、1-羥基環己基苯基酮及2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉丙烷-1-酮等的苯乙酮類；2-乙基蒽醌、2-第三丁基蒽醌、2-氯蒽醌及2-戊基蒽醌等的蒽醌類；2,4-二乙基9-噻噸酮、2-異丙基9-噻噸酮及2-氯9-噻噸酮等的9-噻噸酮類；苯乙酮二甲縮酮及苄基二甲縮酮等的縮酮類；二苯基酮、4-苯甲醯基-4’-甲基二苯基硫醚及4,4’-雙甲胺基二苯基酮等的二苯基酮類；以及2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦及雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦等的氧化膦類等。
光聚合起始劑的具體例例如可舉出Ciba Specialty Chemicals公司製的Irgacure 184(1-羥基環己基苯基酮)及Irgacure 907(2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-嗎啉丙烷-1-酮)、BASF公司製LUCIRINTPO(2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦)等的市售品。該等市售品可單獨使用，或者亦可混合2種以上而使用。
光聚合起始劑，係以在阻擋層形成用樹脂 組成物的固體成分中含有0.01重量%以上且10重量%以下為佳，以含有1重量%以上且7重量%以下為較佳。
阻擋層形成用樹脂組成物係進一步含有溶劑。此種溶劑，係只要能夠將所使用的樹脂及光聚合活性劑等溶解，就沒有特別限定，例如可舉出甲基乙基酮、甲基異丁基酮、異丙醇、環戊酮等、較佳是甲基乙基酮。又，該等溶劑係能夠以任意比例添加，可只有添加1種類，亦可併用複數種溶劑。該等溶劑係能夠藉由乾燥步驟而被乾燥除去。
阻擋層形成用樹脂組成物，亦能夠進一步含有硬化促進劑。硬化促進劑例如可舉出三乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、苯甲酸2-甲基胺乙酯、二甲胺基苯乙酮、對二甲胺基苯甲酸異胺酯及EPA等的胺類；以及2-氫硫基苯并噻唑等的氫供給體。在阻擋層形成用樹脂組成物的固體成分中，該等硬化促進劑含量係以0重量%以上且5重量%以下為佳。
進一步地，阻擋層形成用樹脂組成物亦能夠按照必要而含有1種以上的整平劑、消泡劑、紫外線吸收劑、光安定化劑、抗氧化劑、聚合抑制劑及交聯劑等的添加劑，來賦予各自標功能。整平劑例如可舉出氟系化合物、矽酮系化合物及丙烯酸系化合物等。紫外線吸收劑例如可舉出苯并三唑系化合物、二苯基酮系化合物及三嗪系化合物等。光安定化劑例如可舉出受阻胺系化合物及苯甲酸酯系化合物等。抗氧化劑例如可舉出酚系化合物等。聚 合抑制劑例如可舉出對甲氧基苯酚(methoquinone)對甲氧基苯酚、甲基氫醌及氫醌等。交聯劑例如可舉出脂環式聚異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯及4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯等聚異氰酸酯類以及三聚氰胺化合物等。該等各添加劑的添加量，係能夠按照預定賦予的功能而適當地設計。
阻擋層的厚度沒有特別限定，從硬化收縮的觀點而言，由紫外線硬化型樹脂所構成之阻擋層的厚度之上限值係以50μm為佳，以20μm為較佳。另一方面，從硬化性的觀點而言，由紫外線硬化型樹脂所構成之阻擋層的厚度之下限值係以0.1μm為佳，以1μm為較佳。藉由阻擋層厚度為0.1μm以上且50μm以下的範圍，能夠更有效地防止1/2波長板的相位差值低落。阻擋層係能夠藉由將阻擋層形成用樹脂組成物以乾燥後的膜厚成為0.1μm以上且50μm以下的範圍塗佈，其次將塗膜乾燥後，藉由紫外線照射或加熱使其硬化而形成硬化膜來得到。
阻擋層形成用樹脂組成物之塗佈方法係沒有特別限定，例如可舉出棒塗佈器塗佈、繞線棒塗佈、氣動刮刀塗佈、凹版塗佈、逆輥凹版塗佈、微凹版塗佈、微逆輥凹版塗佈機塗佈、模塗佈機(die coater)塗佈、浸漬塗佈、旋轉塗佈及噴霧塗佈等。
在阻擋層形成用樹脂組成物所含有的樹脂為紫外線硬化型樹脂時，係為了樹脂的硬化而照射紫外線，但是亦能夠使用電子射線等。藉由紫外線使樹脂硬化 時，係為光源，係能夠使用具有氙燈、高壓水銀燈、鹵化金屬燈或LED等之紫外線照射裝置且能夠按照必要而調整光量、光源的配置等。使用高壓水銀燈時，係以對一盞具有80至120W/cm2的能量之高壓水銀燈，以搬運速度5至60m/分鐘使樹脂硬化為佳。另一方面，藉由電子射線使樹脂硬化時，係以使用具有100至500eV的能量之電子射線加速裝置為佳，此時，亦可不使用光聚合起始劑。
其次，說明使用上述之具有聚合性基的向列液晶單體而製造在本發明所使用的1/2波長板之方法。此種方法，係例如使具有聚合性基的向列液晶單體溶解在溶劑，其次，將光聚合起始劑添加在溶液中。此種溶劑係只要能夠將所使用的液晶單體溶解，就沒有特別限定，例如可舉出環戊酮、甲苯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等，以環戊酮及甲苯等為佳。隨後，將該溶液以厚度盡可能均勻之方式塗佈在使用作為支撐基板之PET膜或TAC膜等的塑膠膜上，邊藉由加熱而將溶劑除去邊在成為液晶而配向的溫度條件下使其放置在塗佈膜上一定時間。此時，藉由將支撐基板表面在成為塗佈前所需要的配向方向進行摩擦處理、或是將藉由偏光照射而發揮光配向性之配向材料成膜在支撐基板表面且進行偏光照射等的配向處理，能夠使液晶配向更均勻。藉此，能夠將1/2波長板的遲相軸控制成為所需要的角度且減低1/2波長板的霧度(haze)值。其次，藉由在保持該配向狀態下使用高壓水銀燈等對向列液晶單體照射紫外線來使液晶配向固定化，能夠得到具有需 要的遲相軸之1/2波長板。
當聚合性液晶單體係直接塗佈在經如上述的配向處理之支撐基板上時，亦即1/2波長板係具有設置在經配向處理的支撐基板上之聚合性液晶層之情況，因為1/2波長板具有塗佈膜，所以容易操作。又，此種構成係相較於將聚合性液晶層使用接著劑、黏著劑等而貼合在另外的基板之構成，因為製造步驟較少，所以能夠更廉價地製造在本發明所使用的光學積層體。又，對支撐基板進行上述的配向處理且使聚合性液晶單體直接塗佈在經配向處理的撐基板上時，為了不使1/2波長板的偏光軸產生變化，能夠使用經調整雙折射性為較小的三乙酸纖維素(TAC)、聚烯烴(COP)、丙烯酸樹脂、耐綸、聚酯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯醇系樹脂(PVA)、聚乙烯基丁縮醛系樹脂(PVB)、聚胺甲酸酯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚合系樹脂(EVA)等作為支撐基板。又，即便支撐基板係因延伸等而成為雙折射性較高塑膠膜，亦能夠藉由使遲相軸對P偏光的偏光軸成為平行或正交之方式配置而能夠使用雙折射性較高塑膠膜。
又，對於具有阻擋層之1/2波長板，聚合性液晶單體係直接塗佈在經如上述的配向處理之支撐基板上時，亦即，亦即1/2波長板係具有設置在經配向處理的支撐基板上之聚合性液晶層之情況，支撐基板係與阻擋層同樣地具有防止1/2波長板的相位差值低落之功能。1/2波長板具有此種構成，可成為車載用中間膜等的相位差值的變 化原因之層，不會從支撐基板側與1/2波長板的聚合性液晶層直接接觸，其結果，能夠抑制1/2波長板的相位差值低落。又，相較於將阻擋層設置在1/2波長板的兩面之構成，因為此種構成能夠減少阻擋層1層程度之製造步驟，所以能夠更廉價地製造在本發明所使用的光學積層體。
在本發明所使用的光學積層體，亦可具備在具有阻擋層之1/2波長板上形成有中間膜之中間積層體。第8圖係顯示此種中間積層體的一實施形態。第8圖顯示之中間積層體10’係具備在一面具有阻擋層之1/2波長板11及2片中間膜9，而且具有1/2波長板11被2片中間膜9夾持之構成。又，第9圖係顯示具備此種中間積層體之光學積層體的一實施形態，第9圖顯示之光學積層體4，具備阻擋層之中間積層體10’係具有被2片基材7夾持之構成。中間積層體10’係在阻擋層14側形成有中間膜9即可，亦可形成在1/2波長板11的支撐基板13側。又，光學積層體4係具有中間積層體10’時，係與在第5圖顯示之光學積層體4同樣，中間膜9亦具有作為用以保持基材7與1/2波長板11的密著性之黏著劑或接著劑的功能。
將中間膜進一步層積在光學積層體時，係能夠使用熱塑性樹脂作為中間膜，以使用通常被使用之車載用中間膜為佳。此種車載用中間膜係例如聚乙烯基丁縮醛系樹脂(PVB)、聚乙烯醇系樹脂(PVA)或乙烯-乙酸乙烯酯共聚合系 樹脂(EVA)。因為該等樹脂係被廣泛地使用作為夾層玻璃用中間膜，故較佳。又，中間膜的厚度，係只要不對顯示光線的反射造成影響，就沒有特別限定，能夠按照用途而適當地設計。
從加工性的觀點而言可，中間膜係以添加有塑化劑為佳。此種塑化劑例如可舉出一元有機酸酯、多元有機酸酯等的有機酸酯塑化劑、及有機磷酸塑化劑、有機亞磷酸塑化劑等的磷酸塑化劑等。一元有機酸酯係例如能夠藉由三乙二醇、四乙二醇或三丙二醇等的二醇、與丁酸、異丁酸、己酸、2-乙基丁酸、庚酸、正辛酸、2-乙基己酸、壬酸(pelargonic acid)(正壬酸)或癸酸等的一元有機酸反應而得到之二醇酯等。
多元有機酸酯，係例如可舉出己二酸、癸二酸、壬二酸等的多元有機酸、與碳數4至8之具有直鏈或分枝結構之醇的酯化合物。此種有機酯塑化劑，係例如可舉出三乙二醇-二-2-乙基丁酸酯、三乙二醇-二-2-乙基己酸酯、三乙二醇二癸酸酯、三乙二醇-二-正辛酸酯、三乙二醇-二-正庚酸酯、四乙二醇-二-2-乙基己酸酯、四乙二醇-二-正庚酸酯、癸二酸二丁酯、壬二酸二辛酯、二丁基卡必醇己二酸酯、乙二醇-二-2-乙基丁酸酯、1,3-丙二醇-二-2-乙基丁酸酯、1,2-丁二醇-二-2-乙基丁酸酯、二乙二醇-二-2-乙基丁酸酯、二乙二醇-二-2-乙基己酸酯、二丙二醇-二-2-乙基丁酸酯、三乙二醇-二-2-乙基戊酸酯、四乙二醇-二-2-乙基丁酸酯、二乙二醇二辛酸酯、三乙二醇-二-正庚 酸酯、四乙二醇-二-正庚酸酯、三乙二醇二庚酸酯、四乙二醇二庚酸酯、己二酸二己酯、己二酸二辛酯、己二酸己基環己酯、己二酸庚酯與己二酸壬酯的混合物、己二酸二異壬酯、己二酸庚基壬酯、癸二酸二丁酯、油改質癸二酸醇酸樹脂、以及磷酸酯與己二酸酯的混合物等。
有機磷酸塑化劑，係例如可舉出磷酸三丁氧基乙酯、磷酸異癸基苯酯、及磷酸三異丙酯等。
中間膜亦可進一步適當地添加調配適當地添加而調配有紫外線吸收劑、抗氧化劑、抗靜電劑、熱安定劑、著色劑、接著調整劑等，尤其是就製造高性能的遮熱夾層玻璃而言，分散有吸收紅外線的微粒子之中間膜為重要的。吸收紅外線之微粒子，係能夠使用含有選自由Sn、Ti、Zn、Fe、Al、Co、Ce、Cs、In、Ni、Ag、Cu、Pt、Mn、Ta、W、V及Mo所組成之群組之金屬、金屬氧化物、金屬氮化物、摻雜有Sb或F之上述金屬、金屬氧化物或金屬氮化物、或含有該等之中至少2種以上之複合物等具有導電性的材料之超微粒子。特別是將遮熱夾層玻璃使用作為被要求透明性之建築用和汽車用窗時，係以在可見光線區域為透明之錫摻雜氧化銦(ITO)、銻摻雜氧化錫(ATO)、氟摻雜氧化錫為特佳。使其分散在中間膜之吸收紅外線的微粒子之粒徑，係以0.2μm以下為佳。微粒子的粒徑為0.2μm以下時，係可抑制在可見光區域之光的散射之同時，微粒子能夠吸收紅外線且不會產生混濁，而且在確保電波透射性及透明性之同時，能夠將接著性、透明性、 耐久性等的特性維持在與未添加之中間膜同等，進而能夠在通常的夾層玻璃製造生產線之作業進行夾層玻璃化處理。又，將PVB使用在中間膜時，為了最適當地保持中間膜的含水率，係在恆溫恆濕的室內進行合併化處理。又，中間膜亦可將其一部分著色，亦可夾層有具有遮音功能之層，或者為了減輕HUD系統產生雙影像，亦可使用在中間膜的厚度具有傾斜之物(楔形)等。
特別是中間膜為PVB樹脂製時，聚合性液晶層作為相位差層之1/2波長板，係由於中間膜與聚合性液晶層接觸而有在高溫條件下劣化且相位差值低落的可能性。認為這是因為鄰接1/2波長板之PVB樹脂本身的侵蝕、及在PVB樹脂中所含的上述塑化劑等之影響。在本發明所使用的光學積層體，係藉由具備具有阻擋層之1/2波長板，此種PVB樹脂製之中間膜、或含有塑化劑之PVB樹脂製的中間膜，係即便與1/2波長板的相位差層直接層積，亦能夠抑制1/2波長板劣化，而且能夠抑制相位差值產生變化。
光學積層體係具有1/2波長板被2片中間膜夾持之中間積層體時，2片中間膜係以藉由貼合(laminate)而形成之膜為佳。貼合中間膜之方法係沒有特別限制，例如可舉出使用夾輥而將中間膜、1/2波長板、中間膜同時進行壓著而貼合之方法。在貼合時，夾輥係能夠加熱之情況，亦能夠邊加熱邊進行壓著。又，中間膜與1/2波長板的密著性較差時，亦能夠預先對中間膜進行藉由電暈處 理、電漿處理等的表面處理之後，進行貼合。
中間膜亦能以溶解在溶劑的狀態下而直接層積在1/2波長板的一面或兩面。使用聚乙烯基丁縮醛系樹脂(PVB)作為中間膜時，丁縮醛化度的下限值係以40莫耳%為佳，以55莫耳%為較佳、60莫耳%為特佳。另一方面，丁縮醛化度的上限值係以85莫耳%為佳，以80莫耳%為較佳，以75莫耳%為特佳。又，丁縮醛化度係能夠使用紅外吸收光譜(IR)法而測定，例如能夠使用FT-IR而測定。
聚乙烯基丁縮醛系樹脂的羥基量之下限值係以15莫耳%為佳，上限值係以35莫耳%為佳。羥基量小於15莫耳%時，使用玻璃作為基材時，有夾層玻璃用中間膜與玻璃的接著性低落、或夾層玻璃的耐貫穿性低落之情形。另一方面，羥基量大於35莫耳%時，中間膜有變硬之情形。
聚乙烯基丁縮醛系樹脂，係能夠藉由使用醛將聚乙烯醇縮醛化調製。聚乙烯醇係通常能夠藉由將聚乙酸乙烯酯皂化而得到，通常係使用皂化度80至99.8莫耳%的聚乙烯醇。又，聚乙烯醇的聚合度之上限值係以4000為佳，以3000為較佳，以2500為特佳。聚合度大於4000時，有中間膜的成形變為困難之情形。
本發明的HUD系統亦可具備反射鏡。反射鏡係只要 能夠將來自顯示器的顯示光線朝向光學積層體而反射，就沒有特別限定，例如能夠由平面鏡、凹面鏡等所構成。使用凹面鏡作為反射鏡時，凹面鏡亦能夠以預定放大率將來自顯示器的顯示光線放大。
其次，具體地說明使用玻璃作為基材而製造光學積層體之方法的一個例子。首先，準備2片玻璃板。將玻璃板使用作為汽車的前面玻璃用夾層玻璃時，係以使用藉由漂浮法所製成的鹼石灰玻璃為佳。玻璃可為透明、經著色成為綠色之物的任一種而沒有特別限制。該等玻璃板的厚度係通常使用約2mmt之物，但是亦能夠按照近年來玻璃的輕量化要求而使用厚度比其更薄的玻璃板。將玻璃板切取成為預定形狀，而且在玻璃邊緣施行倒角且洗淨。黑色的框狀和網點狀印刷為必要時，係將其印刷在玻璃板上。如前面玻璃必須製成曲面形狀時，係將玻璃板加熱至650℃以上，隨後，藉由模具之壓力和自重引起的彎曲等以2片成為相同的面形狀之方式進行整形且將玻璃冷卻。此時，因為將冷卻速度過度加快時，在玻璃板產生應力分布且成為強化玻璃，所以進行緩慢冷卻。將如此製造的玻璃板之中的1片水平地放置，將1/2波長板重疊在其上且放置另一玻璃板。或者亦可為在玻璃板上將中間膜、1/2波長板、及中間膜依照順序重疊、或將中間膜、及1/2波長板依照順序重疊、或將1/2波長板、及中間膜依照順序，最後放 置另一玻璃板之方式。其次，從玻璃邊緣超出的1/2波長板及中間膜，係使用切刀進行切斷．除去。隨後，邊將在層積成為夾層結構狀之玻璃、中間膜、1/2波長板之間所存在的空氣脫氣邊加熱至溫度80℃至100℃來進行預接著。將空氣脫氣之方法，係有將玻璃/(中間膜)/1/2波長板/(中間膜)/玻璃之預積層體使用耐熱橡膠等所製成的橡膠袋包住而進行之袋法；及只有將預積層體的玻璃端部使用橡膠圈環覆蓋而密封之圈環法之二種；可使用任一種方法。預接著結束後，將從橡膠袋取出後的玻璃/(中間膜)/1/2波長板/(中間膜)/玻璃之預積層體、或將卸下橡膠圈環後的預積層體放入高壓釜，而且在10至15kg/cm2的高壓下加熱至120℃至150℃且在該條件下加熱．加壓處理20分鐘至40分鐘。加熱．加壓處理後，將預積層體冷卻至50℃以下，進而除壓且將由玻璃/(中間膜)/1/2波長板/(中間膜)/玻璃所構成之光學積層體從高壓釜取出。
如此進行而得到的光學積層體，係能夠使用作為普通汽車、小型汽車、輕型汽車等、以及大型特殊汽車、小型特殊汽車的前面玻璃、側面玻璃、後面玻璃、車頂玻璃。而且，亦能夠作為鐵路車輛、船舶、飛機的窗戶、以及建材用及產業用窗材。又，光學積層體係具有UV截止功能或調光功能之構件時，亦能夠積層或貼合而使用。
本發明的HUD系統，係如第10圖顯示，從顯示器2所射出的顯示光線為P偏光，而且，將P偏光對光學積層體4之布魯斯特角設為α時，入射至光學積層 體4之P偏光的入射角係以α-10°以上且α+10°以下的範圍為佳。亦即，藉由將來自顯示器2的P偏光，對與光學積層體表面垂直的軸18以布魯斯特角附近的入射角19入射至光學積層體4，能夠大幅度地減低P偏光在光學積層體表面的反射。透射光學積層體後的P偏光，係在構成光學積層體之1/2波長板被變換成為S偏光，變換後的S偏光係在光學積層體4另一界面反射。反射後的S偏光係藉由1/2波長板而再次被變換成為P偏光，該P偏光到達觀察者。藉此，觀察者係能夠以虛像的方式辨視顯示影像。另一方面，P偏光的入射角小於α-10°、或大於α+10°時，因為P偏光的入射角係從布魯斯特角附近偏離掉，所以P偏光的反射率增加且有產生雙影像之情形。如此，藉由將P偏光的入射角調整成為布魯斯特角附近，能夠大幅度地減輕雙影像的產生。又，因為通常來自路面的反射光為S偏光，所以偏光太陽眼鏡係以能夠吸收S偏光的方式設計。因此，在利用S偏光之先前的HUD系統，透過偏光太陽眼鏡之HUD的顯示影像之辨視性為極端地低落。另一方面，P偏光到達觀察者之利用P偏光之HUD系統時，在能夠抑制雙影像的產生之同時，即便配戴偏光太陽眼鏡時亦能夠提高顯示影像的辨視性。
又，在上述實施形態，中間膜係作為1片獨立的膜且被重疊而配置在基材與1/2波長板之間，但是中間膜亦可以預先直接層積在基材的狀態配置來代替上述的情況。具體而言，2片中間膜之中，至少一者的中間膜 可為預先直接層積在基材之膜。藉由使用此種中間膜，能夠將中間膜配置在1/2波長板與基材之間之步驟省略，其結果，能夠削減製造成本。
以下，藉由實施例而詳細地例示本發明。在實施例之「份」，係意味著重量份。
調製具有表1顯示的組成之塗佈液A。
使用所調製的塗佈液A且依照下述的程序各自製造1/2波長板。支撐基板係使用經採用在日本特開2002-90743號公報的實施例1所記載的方法摩擦(rubbing)處理而成之TAC膜(厚度80μm)。
(1)使用繞線棒將塗佈液A，以乾燥後各自所得到的1/2波長板的厚度成為2μm之方式於室溫塗佈在 TAC膜的摩擦處理面上。
(2)將所得到的塗佈膜，於50℃加熱2分鐘而除去溶劑之同時，作為液晶相。其次，使用高壓水銀燈(HARISON TOSHIBA LIGHTING Corporation製)以120W的輸出功率對液晶相照射UV照射5至10秒鐘來將液晶相固定，而製造聚合性液晶層層積在TAC膜上而成之1/2波長板。
將使用2片厚度為0.38mm且含有三乙二醇-二-2-乙基己酸酯作為塑化劑之透明的聚乙烯基丁縮醛中間膜，將所製成的1/2波長板配置在2片聚乙烯基丁縮醛膜之間，其次，藉由使用貼合機進行加壓壓著來製造中間積層體。
將所製造的中間積層體配置配置在1片厚度為2mm之2片透明的玻璃板之間，其次，藉由使用下述方法進行加壓．加熱來製造光學積層體。
首先，在一邊的玻璃板上，將所製成的中間積層體、及另一玻璃板依照順序重疊。其次，將從重疊後的玻璃板之邊緣部超出後的中間積層體之多餘的部分切斷/除去。使用橡膠袋將其包住且在已加熱至90℃之高壓釜中脫氣10分鐘來進行預接著。將預接著後的中間積層體冷卻至室溫為止，其次，將其從橡膠袋取出，再次在高壓釜中於135℃、12kg/cm2的高壓下加熱．加壓30分鐘。如 此進行而製造外觀良好之使用在本發明的光學積層體。使用自動雙折射計(王子計量公司製「KOBRA-21ADH」)測定所得到的光學積層體的相位差值之結果，在546nm之相位差值為252nm。
使用島津製作所公司製的分光光度計MPC-3100且使用在第11圖顯示之測定方法，進行測定1/2波長板的偏光軸變換性能。在第11圖，係將來自光源的P偏光以入射角60°射出至測定試樣40，而且將吸收S偏光之偏光板50設置在受光器側與測定試樣40之間。又，因為在該測定方法，係將P偏光設為光源且將吸收S偏光之偏光板設置在受光器側，所以偏光軸變換性能越高的測定試樣，受光器所偵測到的光線(平均透射率)越低。使用該測定方法，而且將以由1/2波長板的遲相軸與入射至光學積層體之P偏光的偏光軸所構成之角度θ成為50°、45°、40°、35°、30°之方式在實施例1所製成的光學積層體，設置作為測定試樣40，且在P偏光的入射角為0°、30°、50°、56°、65°的條件，測定在各入射角之光學積層體的平均透射率。將結果顯示在表2。
表2顯示之平均透射率係在400nm至700nm的可見光區域之平均透射率，如上述平均透射率越低，能夠判斷偏 光軸變換性能越優異。又，入射至光學積層體之P偏光的入射角為45°以上且65°以下的範圍時，能夠將在光學積層體表面的反射率抑制成為理論上2%以下。因此，得知由1/2波長板的遲相軸、與以50°、56°及65°的入射角入射至光學積層體後的P偏光的偏光軸所構成之角度θ為35°及40°、亦即35°以上且44°以下的範圍時，1/2波長板係顯示優異的偏光軸變換性能之同時，亦能夠抑制在光學積層體表面之P偏光較高的反射。
從下述式(2)及(3)，求取P偏光光學積層體的入射角為0°、30°、50°、56°、65°時之1/2波長板的遲相軸、與以該等角度入射之P偏光的偏光軸所構成之角度θ。其結果，對P偏光的入射角為0°、30°、50°、56°、65°，θ之值各自為45°、43°、41°、40°、39°。又，空氣的折射率係設為1.00，1/2波長板的折射率係設為1.55。從表2，P偏光的入射角為0°、30°時，平均透射率為最高的θ之值為45°，P偏光的入射角為50°、56°及65°時，θ之值在40°之平均透射率 為最高。亦即，在從下述式(2)及(3)所算出的θ之值附近，1/2波長板的偏光軸變換性能為最高。因此藉由以滿足下述式(2)及(3)之方式嚴密地控制角度θ，能夠進一步提高1/2波長板的偏光軸變換性能。
tan θ=cos β (2)
θ：1/2波長板的遲相軸與對光學積層體以任意的入射角α入射的S偏光或P偏光的偏光軸所構成之角度
α：S偏光或P偏光對光學積層體之入射角
n α ：空氣的折射率
n β ：1/2波長板的折射率
採用如第2圖所示的配置而製造抬頭顯示器。又，顯示器2係各自設置有液晶投影器作為光源20、及能夠射出P偏光的偏光板作為偏光板30°光學積層體4係使用實施例1所製造的光學積層體，而以由1/2波長板的遲相軸與入射至光學積層體4之P偏光的偏光軸所構成之角度θ成為40°之方式設置光學積層體4。而且，以P偏光對光學積層體4的入射角成為布魯斯特角(約56°)之方式設置光學積層體4。其次，在暗室內將顯示影像從液晶投影器投影至光學積層體4時在顯示影像無法觀察到雙影像。又，即便配載市售的偏光太陽眼鏡(吸收S偏光)而觀察顯示影像，亦能夠辨視顯示影像的辨視性較高且非常鮮明的顯示影像。
除了設置能夠射出S偏光的偏光板作為偏光板30且由1/2波長板的遲相軸與入射至光學積層體4之S偏光的偏光軸所構成之角度θ為40°，而且以S偏光對光學積層體4之入射角成為布魯斯特角(約56°)的方式設置光學積層體4以外，係與實施例1同樣地製造抬頭顯示器。在暗室內將顯示影像從液晶投影器投影至光學積層體4時在顯示影像無法觀察到雙影像。
除了以由1/2波長板的遲相軸與入射至光學積層體之P偏光的偏光軸所構成之角度θ成為35°之方式設置光學積層體以外，係與實施例2同樣地製造抬頭顯示器。在暗室內將顯示影像從液晶投影器投影至光學積層體時在顯示影像無法觀察到雙影像。
除了以由1/2波長板的遲相軸與入射至光學積層體4之P偏光的偏光軸所構成之角度θ成為50°之方式設置光學積層體以外，係與實施例1同樣地進行評價。其結果，將顯示影像從液晶投影器投影至光學積層體時，相較於在實施例1能夠觀察到顯示影像，顯示影像為較暗且綜合性地辨視性為較低。
調製具有表3顯示的組成之紫外線硬化樹脂組成物的塗佈液B。
除了對依照實施例1所記載的步驟(1)及(2)所製造的1/2波長板，進一步追加以下的步驟(3)及(4)以外，係與實施例1同樣地製造光學積層體。如此進行而製造具有在相位差層存在之側形成有阻擋層之1/2波長板之光學積層體。
(3)在實施例1所記載的步驟(1)及(2)之後，以乾燥後所得到的阻擋層厚度為1.5μm之方式，將阻擋層形成用紫外線硬化樹脂組成物之塗佈液B，使用繞線棒且在室溫塗 佈在1/2波長板的聚合性液晶層側。
(4)將所得到的塗膜，在40℃加熱1分鐘而除去溶劑。其次，使用高壓水銀燈(HARISON TOSHIBA LIGHTING Corporation製)以120W的輸出功率UV照射塗膜5至10秒鐘，來製造在相位差層側具有阻擋層之1/2波長板。
將聚乙烯基丁縮醛樹脂(KURARAY公司製的Mowital B20H)，以固體成分成為30重量%之方式溶解在甲基乙基酮中，將所得到的溶液，以乾燥後的厚度成為100μm之方式使用刮刀式塗佈器(comma coater)塗佈在實施例2所製造之1/2波長板的阻擋層。其次，使所得到的塗膜在80℃乾燥3分鐘而將塗佈性聚乙烯基丁縮醛樹脂之中間膜層積在阻擋層上。在1/2波長板的支撐基板側之面，係配置1片實施例1、2所使用的聚乙烯基丁縮醛樹脂製之中間膜，其次，藉由使用貼合機進進行加壓壓著來得到中間積層體。使用所得到的中間積層體且使用與實施例1同樣的方法製造光學積層體。所得到的光學積層體之相位差值係在546nm為252nm。
(1)將實施例1所使用的塗佈液A，使用繞線棒於室溫 以乾燥後成為3/4波長板及1/4波長板之方式各自調整厚度且塗佈在PET膜的摩擦處理面上。
(2)將所得到的各自塗佈膜，在50℃加熱2分鐘而除去溶劑，其次使用高壓水銀燈(HARISON TOSHIBA LIGHTING Corporation製)以120W的輸出功率照射UV5至10秒鐘，而各自製造在PET膜上具有由聚合性液晶層所構成的相位差層之薄膜。
(3)其次，將該等形成在PET膜上之相位差層之間，使用丙烯酸系黏著劑以3/4波長板的遲相軸與1/4波長板的遲相軸在80°交叉之方式層積，而製造具有3/4波長板與1/4波長板係各自的遲相軸在80°交叉之方式層積而成的相位差層之1/2波長板。
(4)將上述步驟(3)所製造的1/2波長板，只有將一邊的PET膜剝離且藉由與實施例4同樣的操作而將阻擋層形成在相位差層的一面。
(5)進一步，將另一面的PET膜剝離且使用與實施例2同樣的操作，亦將阻擋層形成在相位差層的另一面，而在將3/4波長板及1/4波長板層積而成之相位差層的兩面形成阻擋層。
(6)使用在上述步驟(5)所得到的相位差層之兩面形成有阻擋層之1/2波長板，藉由與實施例1同樣的操作來製造中間膜積層體，進而製造光學積層體。
將依照上述步驟(2)所製造的3/4波長板及1/4波長板的PET膜各自剝離，使用實施例1所使用的自動雙折射計而測定各相位差層的相位差值。其結果，在3/4波長板所具有之相位差層係在546nm之相位差值為410nm，又，在1/4波長板所具有之`相位差層係在546nm之相位差值為137nm。
藉由與實施例1同樣的操作而製造第2圖顯示之抬頭顯示器。又，顯示器2係各自設置有液晶投影器作為光源20、及能夠射出S偏光的偏光板作為偏光板30。光學積層體4係使用上述步驟(6)所製造的光學積層體，而且以構作成所層積的相位差層之3/4波長板的遲相軸、與入射至光學積層體4之S偏光的偏光軸所構成的角度θ成為40°之方式設置光學積層體4。又，以S偏光光學積層體4的入射角成為布魯斯特角(約56°)之方式設置光學積層體4。其次，在暗室內，將顯示影像從液晶投影器往光學積層體4投影時，顯示影像顯示任何顏色亦無法觀察到雙影像且能夠辨視非常鮮明的顯示影像。
除了將3/4波長板及1/4波長板以各自的遲相軸在70°交叉的方式層積以外，係進行與實施例6同樣的操作，依次製造具有將3/4波長板與1/4波長板以各自的遲相軸在 70°交叉的方式層積而成的相位差層之1/2波長板、中間膜積層體、及光學積層體。
除了以與S偏光的偏光軸所構成之角度θ成為35°、S偏光的入射角成為布魯斯特角(約56°)之方式且由光學積層體3/4波長板的遲相軸、入射至光學積層體之S偏光的偏光軸所構成之角度θ成為35°之方式設置光學積層體以外，係與實施例6同樣地製造抬頭顯示器。將所得到的抬頭顯示器與實施例6同樣地將顯示影像投影時，顯示影像係無論顯示任何顏色均無法觀察到雙影像且能夠辨視鮮明的顯示影像。
(1)使用經單軸延伸的PET膜作為支撐基板兼阻擋層，採用與實施例6同樣的操作，各自製造對PET膜的遲相軸方向配向在40°傾斜的方向而成之3/4波長板、及對PET膜的遲相軸方向配向在40°傾斜的方向而成之1/4波長板。
(2)其次，將該等PET膜以各自PET膜的遲相軸方向成為平行之方式且形成在各PET膜上之3/4波長板的相位差層與1/4波長板的相位差層互相相向之方式，使用丙烯酸系黏著劑而層積，來製造具有3/4波長板與1/4波長板以各自PET膜的遲相軸成為平行的方式層積而成之相位差 層之1/2波長板。
(3)不將依照上述步驟(2)所製造的1/2波長板的PET膜剝離，而依照與實施例6同樣的操作製造中間膜積層體、以及光學積層體。
依照與實施例1同樣的操作，製造第2圖顯示之抬頭顯示器。又，顯示器2係各自設置以液晶投影器作為光源20、及能夠將S偏光射出的偏光板作為偏光板30。光學積層體4係使用上述步驟(3)所製造的光學積層體，且以由構成所層積的相位差層之3/4波長板的遲相軸、與入射至光學積層體4之S偏光的偏光軸所構成之角度θ成為40°之方式設置光學積層體4。同時，單軸延伸PET膜的遲相軸係對入射之S偏光成為90°。又，以S偏光對光學積層體4之入射角成為布魯斯特角(約56°)之方式設置光學積層體4。其次，在暗室內將顯示影像從液晶投影器往光學積層體4投影時，顯示影像係顯示無論任何顏色均無法觀察到雙影像且能夠辨視非常鮮明的顯示影像。
除了不在1/2波長板上形成阻擋層以外，係使用與實施例4同樣的方法製造光學積層體。所得到的光學積層體 之相位差值係在546nm為252nm。
使用自動雙折射計(王子計量公司製「KOBRA-21ADH」)測定實施例4、5及比較例2所得到的光學積層體在546nm之初期相位差值。又，將該等光學積層體在100℃的高溫環境下放置500小時且測定放置前後的相位差值之變化率。結果係如表4顯示。又，相位差值的變化率係依照以下所求取的值。
從表4得知，相較於比較例1所製造之不具有阻擋層的學積層體，實施例4至5所製造之具有阻擋層的光學積層體，係在高溫環境下亦能夠大幅度地抑制相位差值產生變化。
依照本發明，能夠提供一種能夠鮮明地辨視顯示影像且顯示優異的偏光軸變換性能之抬頭顯示器系 統。特別是入射P偏光時，即便觀察者配戴著偏光太陽眼鏡之情況，亦能夠鮮明地辨視顯示影像。本發明的抬頭顯示器系統，係能夠適合使用於各種汽車的前面玻璃、側面玻璃、後面玻璃、車頂玻璃以外，亦能夠期待適合使用於及鐵道車輛、船舶、飛機的窗戶、進而在建材用及產業用窗材等所有領域之應用。
又，藉由1/2波長版係具有阻擋層而能夠提供一種具有優異的耐熱性且在高溫環境下之1/2波長板的相位差值的變化較少，而且穩定地維持光學性能之抬頭顯示器系統。
Claims (12)
- 一種抬頭顯示器系統，係具備：至少具有一個基材及1/2波長板之光學積層體；及使呈現顯示影像之顯示光成為S偏光或P偏光而射出之顯示器；其中，從與垂直於前述光學積層體之表面的軸呈45°以上且65°以下傾斜的位置入射之前述S偏光或前述P偏光的偏光軸、與前述1/2波長板的遲相軸所構成之角度為35°以上且44°以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之抬頭顯示器系統，其中前述1/2波長板的遲相軸與以任意入射角入射至前述光學積層體之S偏光或P偏光的偏光軸所構成之角度θ滿足下述式(2)及(3)，tan θ=cos β (2)
- 如申請專利範圍第1或2項所述之抬頭顯示器系統，其中前述1/2波長板係具有將3/4波長板及1/4波長板以各自的遲相軸為交叉的方式層積而成之相位差層。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之抬頭顯示器系統，其中前述1/2波長板係在具有使偏光軸變換的作用之相位差層所存在之側具有阻擋層。
- 如申請專利範圍第4項所述之抬頭顯示器系統，其中前述阻擋層係將紫外線硬化樹脂組成物、熱硬化樹脂組成物或該等混合物硬化而成之硬化膜。
- 如申請專利範圍第5項所述之抬頭顯示器系統，其中前述紫外線硬化樹脂組成物係含有一種以上選自由多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能胺甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、多官能環氧(甲基)丙烯酸酯、多官能聚酯(甲基)丙烯酸酯及多官能參(丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯所組成之群組之紫外線硬化樹脂。
- 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之抬頭顯示器系統，其中從前述顯示器射出的顯示光線為P偏光，將前述P偏光對前述光學積層體之布魯斯特角設為α時，入射至前述光學積層體之前述P偏光的入射角在α-10°以上且α+10°以下的範圍。
- 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之抬頭顯示器系統，其中前述光學積層體係具有前述1/2波長板被2片中間膜夾持而成之中間積層體，且前述中間積層體係被2片前述基材夾持著。
- 如申請專利範圍第8項所述之抬頭顯示器系統，其中前述2片中間膜之中，至少一方之中間膜係預先直接被層積在前述基材之膜。
- 如申請專利範圍第1至9項中任一項所述之抬頭顯示器系統，其中前述基材為玻璃。
- 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之抬頭顯示 器系統，其中前述1/2波長板含有聚合性液晶層。
- 如申請專利範圍第11項所述之抬頭顯示器系統，其中前述聚合性液晶層係設置在經配向處理的支撐基板上。
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