TW202114859A - 光學膜、光學積層體、機能性玻璃及抬頭顯示器 - Google Patents

光學膜、光學積層體、機能性玻璃及抬頭顯示器 Download PDF

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平良義彦
高橋知宏
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Abstract

本發明之光學膜(10)係具備(A)光學機能層(101)與(B)阻隔層(102)，(B)阻隔層(102)係具有：含有(B-1)熱塑性樹脂與(B-2)紫外線硬化性樹脂之樹脂組成物的硬化物。

Description

光學膜、光學積層體、機能性玻璃及抬頭顯示器
本發明係關於適合於利用在例如抬頭顯示器之光學膜，以及使用此光學膜之光學積層體及機能性玻璃，此外，係關於使用此等之抬頭顯示器。
將資訊顯示至汽車、飛機等的駕駛者之方法，係採用導航系統、抬頭顯示器(以下亦稱為「HUD」)等。HUD為將從液晶顯示體(以下亦稱為「LCD」)等圖像投影手段所投射之圖像，投影至例如汽車的擋風玻璃等之系統。
從圖像顯示手段所射出之射出光係藉由反射鏡產生反射，並在擋風玻璃上被反射後到達觀察者。觀察者係觀看被投影於擋風玻璃之圖像，惟圖像是以位於較擋風玻璃更遠的圖像位置上被觀看到。於此方法中，駕駛者在注視擋風玻璃的前方之狀態下，可在幾乎不須移動視線下取得各種資訊，所以與必需移動視線之先前的導航系統相比較為安全。
於HUD系統中，顯示資訊實際上係與從擋風玻璃所觀看到之景色重疊而投影，惟顯示光在擋風玻璃之室內側與室外側的2個表面產生反射，所以反射圖像成為雙重圖像，而有難以觀看到顯示資訊之問題。
對於此問題，為人所知者係有藉由在汽車用擋風玻璃中使用可將偏光方向改變90°之相位差元件，可改善反射圖像成為雙重圖像的問題之內容。例如於專利文獻1中，係揭示有在以布魯司特角(Brewster Angle)使形成為S偏光之顯示光入射於在內部具有膜狀的旋光片之汽車用擋風玻璃之情形下，於車內側之擋風玻璃的表面使S偏光的一部分反射，並藉由旋光片將穿透該表面之S偏光轉換為P偏光，然後在車外側之擋風玻璃的表面將全部的P偏光往車外射出，以防止雙重圖像之內容。
另一方面，於此汽車用擋風玻璃等中，為了使相位差元件以期望的波長進行適當的偏光轉換，重要的是相位差元件的相位差值。然而，此相位差值乃存在有在各種環境條件下，例如高溫環境下、高溫高濕環境下等產生變化之問題。
為了消除此問題，於專利文獻2中揭示一種採用了抑制惡化因素到達光反射層之阻隔層之技術。然而，關於對該阻隔層所要求之耐久性(主要是耐熱性)、形成為層合玻璃時之外觀及密著性，並未詳細地揭示。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平6-40271號公報
[專利文獻2]日本特開2017-198981號公報
本發明之目的在於提供一種耐久性優異，於高溫環境下相位差元件之相位差值的變化少，並且可維持穩定的光學性能之光學膜，以及使用此光學膜之光學積層體、機能性玻璃及抬頭顯示器系統。
本發明者們為了解決上述課題而進行精心探討，結果發現到藉由在光學膜上設置含有熱塑性樹脂之阻隔層，即使於高溫環境下亦可維持穩定的光學性能，並且光學膜的耐久性變得優異，因而完成本發明。
亦即，本發明係關於下列1)至14)。
1)
一種光學膜，其係具備(A)光學機能層與(B)阻隔層之光學膜，
前述(B)阻隔層係具有：含有(B-1)熱塑性樹脂與(B-2)紫外線硬化性樹脂之樹脂組成物的硬化物。
2)
如上述1)所述之光學膜，其中前述(B-1)熱塑性樹脂為聚乙烯縮醛樹脂。
3)
如上述1)或2)所述之光學膜，其中前述(B-1)熱塑性樹脂為分子量10,000以上60,000以下之熱塑性樹脂。
4)
如上述1)至3)中任一項所述之光學膜，其中前述(B-1)熱塑性樹脂為聚乙烯乙醯縮醛樹脂。
5)
如上述1)至4)中任一項所述之光學膜，其中前述(B-1)熱塑性樹脂於阻隔層中的含量為1質量%以上80質量%以下。
6)
如上述1)至5)中任一項所述之光學膜，其中前述(B-2)紫外線硬化性樹脂為具有(甲基)丙烯醯基之樹脂。
7)
如上述6)所述之光學膜，其中前述具有(甲基)丙烯醯基之樹脂為(甲基)丙烯酸環氧酯樹脂。
8)
如上述1)至7)中任一項所述之光學膜，其中前述(B)阻隔層的玻璃轉移溫度為80℃以上300℃以下。
9)
如上述1)至8)中任一項所述之光學膜，其中前述(A)光學機能層為下列(A-1)至(A-4)中之任一種，
(A-1)1/2波長板、
(A-2)1/4波長板、
(A-3)1/2波長板與圓偏光反射層之積層體、以及
(A-4)1/4波長板與圓偏光反射層之積層體。
10)
如上述9)所述之光學膜，其中前述1/2波長板或1/4波長板係含有聚合性液晶層作為具有轉換偏光軸之作用的層。
11)
如上述1)至10)中任一項所述之光學膜，其係更具有(C)支撐基板。
12)
一種光學積層體，其係於如上述1)至11)中任一項所述之光學膜積層有中間膜。
13)
一種機能性玻璃，其係具備如上述12)所述之光學積層體與玻璃板。
14)
一種抬頭顯示器系統，其係具備：如上述1)至11)中任一項所述之光學膜、如上述12)所述之光學積層體、或是如上述13)所述之機能性玻璃，與射出呈示圖像顯示之顯示光之圖像顯示手段。
根據本發明，可提供一種耐久性優異，於高溫環境下相位差元件之相位差值的變化少，並且可維持穩定的光學性能之光學膜，以及使用此光學膜之光學積層體、機能性玻璃及抬頭顯示器系統。
1:觀察者
2:顯示器
2A:光源
2B:偏光板
3:反射鏡
4:機能性玻璃
5:光路徑
6:顯示圖像
10:光學膜
20:光學積層體
30:機能性玻璃
101:光學機能層
102:阻隔層
201:中間膜
301:玻璃板
圖1為呈示依循本發明之抬頭顯示器系統的一實施型態之示意圖。
圖2為呈示依循本發明之抬頭顯示器系統的其他實施型態之示意圖。
圖3為呈示依循本發明之光學膜的一實施型態之側視剖面圖。
圖4為呈示依循本發明之光學積層體的一實施型態之側視剖面圖。
圖5為呈示依循本發明之機能性玻璃的一實施型態之側視剖面圖。
以下係參考圖式來說明依循本發明之實施型態。下述實施型態僅例示本發明之數個代表性實施型態，於本發明的範圍內可加入各種變更。此外，於下列內容中，「(甲基)丙烯醯基」等用語意指「丙烯醯基」或「甲基丙烯醯基」，例如，「(甲基)丙烯酸酯」意指「丙烯酸酯」或「甲基丙烯酸酯」。此外，上標的「RTM」意指註冊商標。
本發明之光學膜係具備(A)光學機能層及(B)阻隔層。圖3顯示本發明之光學膜的一實施型態，光學膜10係形成為積層有光學機能層101與阻隔層102之構成。於圖3中，係於光學機能層101的一面積層有阻隔層102，惟亦可於光學機能層101的兩面積層有阻隔層102。此外，於光學機能層101的一面積層有阻隔層102之情形下，較佳係於光學機能層101的另一面設置有後述(C)支撐基板。
[(A)光學機能層]
本發明所使用之光學機能層只要是具有轉換入射光的偏光軸之機能即可，並無特別限定，可用來得到期望的偏向光而適當地設計。例如可列舉出：1/2波長板或1/4波長板般之相位差元件、該相位差元件的複數層積層體、或是相位差元件與圓偏光反射層之積層體。具體可例示出：(A-1)1/2波長板、(A-2)1/4波長板、(A-3)1/2波長板與圓偏光反射層之積層體、或(A- 4)1/4波長板與圓偏光反射層之積層體，惟例如在將光學膜使用在上述HUD系統之情形下，較佳係使用1/2波長板。
於使用1/2波長板作為光學機能層之情形下，1/2波長板係具有將P偏光轉換為S偏光或將S偏光轉換為P偏光，亦即轉換偏光軸之機能之相位差元件，例如可藉由以使相位差成為波長的1/2之方式對由聚碳酸酯或環烯烴聚合物所構成之膜進行單軸拉伸，或是以使相位差成為波長的1/2之方式使水平配向的聚合性液晶在厚度上進行配向而得到。一般而言，使用水平配向的聚合性液晶之1/2波長板是由：作為具有轉換偏光軸之作用之層的聚合性液晶層，以及塗佈有形成該聚合性液晶層之塗佈液之支撐基板所構成。從液晶的配向性之觀點來看，如此1/2波長板之厚度的上限值較佳為10μm以下，尤佳為5μm以下。另一方面，從液晶的聚合性之觀點來看，此1/2波長板之厚度的下限值較佳為0.3μm以上，尤佳為0.5μm以上。在光從相對於1/2波長板的主表面為斜向之位置入射之情形下，相位差有時因光之入射角的不同而產生變化。在此情形下，為了更嚴格地適配相位差，例如可藉由使用相位差元件的折射率經調整後之相位差元件，來抑制伴隨著入射角之相位差的變化。例如在將相位差元件於面內之慢軸方向上的折射率設為nx，將相位差元件於面內與nx正交之方向上的折射率設為ny，將相位差元件於厚度方向上的折射率設為nz時，以下述式(1)所表示之係數Nz較佳為0.3以上1.0以下，尤佳為0.5以上0.8以下。
Nz=(nx-nz)/(nx-ny) (1)
於使用了此1/2波長板之光學膜被設置在後述本發明之機能性玻璃，且將該機能性玻璃應用在HUD系統之情形下，為了於該HUD系統中有效地將P偏光轉換為S偏光或將S偏光轉換為P偏光，較佳係將從垂直於機能性玻璃的表面之軸傾斜45°以上65°以下之位置所入射之S偏光的偏光軸或P偏光的偏光軸，與1/2波長板的慢軸所形成之角度θ，控制在35°以上47°以下。藉由使入射於1/2波長板之S偏光或P偏光的入射角成為45°以上65°以下的範圍，在P偏光入射於機能性玻璃之情形下，理論上可將機能性玻璃之表面的反射率抑制在2%以下。穿透後的P偏光藉由1/2波長板轉換為S偏光，轉換後的S偏光係在入射側與反射側的機能性玻璃之與空氣的界面產生反射。反射後的S偏光藉由1/2波長板再次被轉換為P偏光，此P偏光到達觀察者。此外，在S偏光入射於機能性玻璃之情形下，S偏光於機能性玻璃的表面產生反射，此S偏光到達觀察者。穿透後的一部分S偏光藉由1/2波長板轉換為P偏光，轉換後的P偏光並未在入射側與反射側的機能性玻璃或是機能性玻璃與空氣的界面上產生反射而通過。如此，藉由控制入射於機能性玻璃之S偏光或P偏光的入射角，可抑制雙重圖像的產生。此外，在角度θ未達35°或大於47°之情形下，將入射於機能性玻璃之P偏光轉換為S偏光或將S偏光轉換為P偏光之偏光軸轉換性能低，其結果導致顯示器上的顯示圖像亦變暗之疑慮。藉由適當地控制此角度θ，1/2波長板顯示良好的偏光軸轉換性能，其結果可更鮮明地觀看顯示圖像。
為了適當地控制1/2波長板所顯示之偏光軸的轉換性能，角度θ較佳是由下述式(2)及(3)所算出之值。在此說明下述式(2)及(3)的技術 性意義。入射於機能性玻璃之S偏光或P偏光在通過具有與空氣不同之介質的1/2波長板時，入射於1/2波長板之入射角產生變化。在此將相對於機能性玻璃之S偏光或P偏光的入射角設為α，將實際入射於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，依循史奈爾定律(Snell's Law)，sinα/sinβ=nβ/nα成立，將此式簡化為求取β之方程式時，係導出式(3)。另一方面，在將入射於機能性玻璃之S偏光的偏光軸設為x軸，P偏光的偏光軸設為y軸，將y軸與1/2波長板的慢軸所形成之角度設為θ時之相位差值為Re之情形下，藉由向量性解析，y軸係以Re‧cosθ，x軸係以Re‧sinθ來表示。在此，為人所知者是1/2波長板的偏光軸轉換性能係在相對於1/2波長板的慢軸以45°使光入射時成為最大，所以理論上相對於1/2波長板的慢軸之入射角較佳為45°。然而如上述般，即使將入射於機能性玻璃之S偏光或P偏光的入射角設為θ，實際上入射於1/2波長板之角度為β。因此，對於Re‧cosθ的y軸(理論上的y軸)，以x軸為中心來求取傾斜了角度β後之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軸是以Re‧cosθcosβ來表示。為了使入射於機能性玻璃之S偏光或P偏光的偏光軸與1/2波長板的慢軸所形成之角度成為較佳的入射角之45°，必須使x軸(Re‧sinθ)與事實上的y軸(Re‧cosθcosβ)相等。因此，係求取Re‧sinθ=Re‧cosθcosβ，並藉由簡化此式而導出式(2)。如此，根據由下述式(2)及(3)所算出之值，並以與實際上入射於1/2波長板之角度β之關係來嚴格地控制角度θ，可最大限度地活用1/2波長板所顯示之偏光軸轉換性能。
tanθ=cosβ (2)
Figure 109127550-A0202-12-0010-1
θ：1/2波長板的慢軸與相對於機能性玻璃以任意的入射角α所入射之S偏光或P偏光的偏光軸所形成之角度
α：相對於機能性玻璃之S偏光或P偏光的入射角
nα：空氣的折射率
nβ：1/2波長板的折射率
角度θ的範圍較佳係控制在該角度θ之值的±5°的範圍，尤佳控制在±3°的範圍。於角度θ位於滿足由式(2)及(3)所算出之值之角度的±5°的範圍外時，1/2波長板所顯示之偏光軸從P偏光往S偏光之轉換效率降低。根據由式(2)及(3)所算出之值來控制角度θ的範圍，藉此可抑制由1/2波長板所進行之偏光軸從P偏光往S偏光之轉換效率的降低。
代入於式(3)之1/2波長板的折射率，係將1/2波長板於慢軸方向上的折射率設為nx，將1/2波長板於面內與nx正交之方向上的折射率設為ny，將1/2波長板於厚度方向上的折射率設為nz，並採用平均化此等之和後之值來作為平均折射率。此外，在採用市售的1/2波長板之情形下，平均折射率亦可使用型錄等所記載之值。此外，在使用後述聚合性液晶作為1/2波長板的材料之情形下，於使用液晶原本的平常光折射率no與異常光折射率ne時，平均折射率係以(nx+ny+nz)/3=(no+ne)/2來表示。顯示出由式(2)及(3)所算出之θ的具體例時，例如在將空氣的折射率設為1.0， 使用折射率1.55的1/2波長板並且S偏光或P偏光的入射角為45°之情形下，根據式(2)及(3)，θ之值為42°，所以θ的範圍較佳為37°以上47°以下，尤佳為39°以上45°以下。於S偏光或P偏光的入射角為50°之情形下，根據式(2)及(3)，θ之值為41°，所以θ的範圍較佳為36°以上46°以下，尤佳為38°以上44°以下。此外，於S偏光或P偏光的入射角為56°之情形下，根據式(2)及(3)，θ之值為40°，所以θ的範圍較佳為35°以上45°以下，尤佳為37°以上43°以下。再者，於S偏光或P偏光的入射角為65°之情形下，根據式(2)及(3)，θ之值為39°，所以θ的範圍較佳為34°以上44°以下，尤佳為36°以上42°以下。藉由使從垂直於機能性玻璃的表面之軸傾斜45°以上65°以下之位置所入射之S偏光的偏光軸或P偏光的偏光軸，與1/2波長板的慢軸所形成之角度θ，被控制在35°以上47°以下，1/2波長板顯示良好的偏光軸轉換性能，其結果可提供一種能夠更鮮明地觀看顯示圖像之HUD系統。
如上述般，於本發明中，藉由控制入射於機能性玻璃之P偏光或S偏光的偏光軸與1/2波長板的慢軸所形成之角度θ，可進一步提高1/2波長板所顯示之偏光軸轉換性能。在此情形下，從1/2波長板的慢軸之控制性及生產成本之觀點來看，較佳係使用：包含有作為具有轉換偏光軸之作用之層的聚合性液晶層之1/2波長板。
所謂聚合性液晶，意指於分子內具有聚合性基，且在某溫度範圍或濃度範圍內顯示液晶性之向列型液晶單體。聚合性基例如可列舉出：(甲基)丙烯醯基、乙烯基、查耳酮基(Chalconyl)、桂皮醯基(Cinnamoyl)及環氧基等。此外，為了使聚合性液晶顯示液晶性，於分子內較佳具有液晶 原(Mesogen)基。所謂液晶原基，意指例如聯苯基、聯三苯基、(聚)苯甲酸苯酯基、(聚)醚基、苯亞甲基苯胺基或苊并喹喔啉(Acenaphtho Quinoxaline)等之桿狀、板狀的取代基，或是聯伸三苯基、酞菁基或氮雜冠(Azacrown)基等之圓盤狀的取代基，亦即具有誘發液晶相動作之能力之基。具有桿狀或板狀的取代基之液晶化合物於該技術領域中被稱為棒狀液晶。具有如此聚合性基之向列型液晶單體例如可列舉出：於日本特開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)等之聚合性液晶。此等具有聚合性基之向列型液晶單體可單獨使用或混合複數種而使用。
再者，亦可添加可與具有聚合性基之向列型液晶單體反應之不具液晶性之聚合性化合物。該化合物例如可列舉出紫外線硬化型樹脂等。紫外線硬化型樹脂例如可列舉出：六(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯與1,6-六亞甲二異氰酸酯之反應生成物、具有異三聚氰酸環之三異氰酸酯與三(甲基)丙烯酸新戊四醇酯之反應生成物、三(甲基)丙烯酸新戊四醇酯與異佛爾酮二異氰酸酯之反應生成物、五(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸新戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸新戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、四(甲基)丙烯酸二(三羥甲基丙烷)酯、異三聚氰酸三(丙烯醯氧基乙基)酯、異三聚氰酸三(甲基丙烯醯氧基乙基)酯、甘油三縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、經己內酯改質異三聚氰酸三(丙烯醯氧基乙基)酯、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、二(甲基)丙烯酸三甘油酯、丙二醇二 縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、二(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸四乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊四醇酯、1,6-己二醇二縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、二(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸甘油酯、乙二醇二縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、二乙二醇二縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、異三聚氰酸雙(丙烯醯氧基乙基)羥基乙酯、異三聚氰酸雙(甲基丙烯醯氧基乙基)羥基乙酯、雙酚A二縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、經己內酯改質(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、(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基羥基丙酯、丙烯醯基嗎啉、(甲基)丙烯酸甲氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基四乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、(甲基)丙烯酸乙基卡必醇酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氰基乙酯、丁基縮水甘油醚與(甲基)丙烯酸之反應生成物、(甲基)丙烯酸丁氧基三乙二醇酯及單(甲基)丙烯酸丁二醇酯等，此等可單獨使用或混合複數種而使用。此等不具液晶性之紫外線硬化型樹脂必須在不會使含有向列型液晶單體之組成物失去液晶性之程度來添加，相對於具有聚合性基之向列型液晶單體100質量份，較佳為0.1至20質量份，尤佳為1.0至10質量份。
於上述具有聚合性基之向列型液晶單體以及不具液晶性之聚合性化合物為紫外線硬化型之情形下，為了使含有此等之組成物藉由紫外線來硬化，係添加光聚合起始劑。光聚合起始劑例如可列舉出：2-甲基-1-[4-(甲基硫基)苯基]-2-N-嗎啉基丙烷-1-酮(BASF公司製IrgacureRTM 907)、1-羥基環己基苯基酮(BASF公司製IrgacureRTM 184)、4-(2-羥基乙氧基)-苯基(2-羥基-2-丙基)酮(BASF公司製IrgacureRTM 2959)、1-(4-十二基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮(Merck公司製DarocurRTM 953)、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮(Merck公司製DarocurRTM 1116)、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(BASF公司製IrgacureRTM 1173)及二乙氧基苯乙酮等之苯乙酮(Acetophenone)系化合物；安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚及2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(BASF公司製IrgacureRTM 651)等安息香化合物；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’-甲基二苯基硫化物、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯基酮(日本化藥公司製KayacureRTM MBP)等二苯基酮(Benzophenone)化合物；以及噻噸酮、2-氯噻噸酮(日本化藥公司製KayacureRTM CTX)、2-甲基噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮(KayacureRTM RTX)、異丙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮(日本化藥公司製KayacureRTM CTX)、2,4-二乙基噻噸酮(日本化藥公司製KayacureRTM DETX)及2,4-二異丙基噻噸酮(日本化藥公司製KayacureRTM DITX)等噻噸酮(Thioxanthone)系化合物等。光聚合起始劑較佳例如可列舉出：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(皆為BASF公司製)，特佳可列舉出：Irgacure TPO、Irgacure TPO-L、Irgacure OXE01、Irgacure OXE02、Irgacure 1300及Irgacure 907。此等光聚合起始劑可使用1或以任意比率混合複數種而使用。
在使用二苯基酮系化合物或噻噸酮系化合物作為光聚合起始劑之情形下，為了促進光聚合反應，亦可併用輔助劑。該輔助劑例如可列舉出：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、甲基丙烯酸二乙基胺基乙酯、米歇勒酮(Michler's Ketone)、4,4’-二乙基胺基苯酮、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸(正丁氧基)乙酯及4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯等胺系化合物。
上述光聚合起始劑及輔助劑的含量較佳係在不對上述組成物的液晶性造成影響之範圍內使用，該量相對於該組成物中藉由紫外線所硬化之化合物100質量份，較佳為0.5質量份以上10質量份以下，尤佳為2質量份以上8質量份以下。此外，輔助劑相對於光聚合起始劑較佳為0.5倍量以上2倍量以下。
選自由以下述式(4)所表示之化合物、以下述式(5)所表示之化合物及以下述式(6)所表示之化合物所組成之群組中之至少1種化合物(以下亦僅稱為「添加化合物」)，藉由連同液晶性化合物來添加，可進一步提升1/2波長板的耐熱性，即使於高溫環境下亦可進一步減少1/2波長板之相位差值的變化。
Figure 109127550-A0202-12-0016-2
Figure 109127550-A0202-12-0016-3
Figure 109127550-A0202-12-0016-4
式(4)至式(6)中，R1-1、R1-2及R1-3各自獨立地表示具有碳數5以上的分枝結構之烷基。R1-1、R1-2及R1-3各自獨立地為具有分枝結構之烷基時，高溫環境下之1/2波長板之相位差值的變化特別地小。碳數較佳為6以上18以下。R1-1、R1-2及R1-3尤佳係各自獨立地為CH3-(CH2)m-CHRX-基。在此，RX表示碳數1至5的烷基，R1-1、R1-2及R1-3更佳係各自獨立地為CH3-(CH2)m-CH(C2H5)-基，特佳為2-乙基己基或2-乙基丁基。在此，m表示1至6之範圍內的整數。式(5)中，R3表示-(CH2)p-基或伸苯基，p表示4至8的整數。在R3為伸苯基之情形下，伸苯基可於鄰位、間位、對位中任一位具有取代基，惟較佳係於鄰位具有取代基。式(6)中，R4表示取代伸苯基，取代伸苯基可於鄰位、間位、對位中任一位具有取代基，惟較佳係於鄰位及對位具有取代基。式(4)中，R2表示-CH2-CH2-基、-CH2-CH(CH3)-基或-CH2-CH2-CH2-基，較佳為-CH2-CH2-基。
以式(4)所表示之化合物例如可列舉出：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-乙基丁酸酯、五乙二醇-二-乙基己酸酯、八乙二醇-二-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。
以式(5)所表示之化合物例如可列舉出：己二酸雙(2-乙基己基)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。
以式(6)所表示之化合物例如可列舉出：偏苯三酸-三-2-乙基己酯及偏苯三酸-三-2-乙基丁酯等。
以式(4)所表示之化合物、以式(5)所表示之化合物、以式(6)所表示之化合物可各自單獨使用或是併用2種以上。此等當中，以式(4)所表示之化合物與上述液晶性化合物之相溶性優異，可得到穩定的相位差元件，故較佳。於以式(4)所表示之化合物當中，從與上述液晶性化合物之相溶性優異，且高溫環境下之1/2波長板之相位差值的變化抑制效果特別優異者來看，尤佳為三乙二醇二-2-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)，更佳為三乙二醇二-2-乙基己酸酯(3GO)。
選自由以式(4)所表示之化合物、以式(5)所表示之化合物及以式(6)所表示之化合物所組成之群組中之至少1種添加化合物的含量並無特別限定，相對於上述液晶性化合物100質量份，較佳為0.1質量份以上 300質量份以下，尤佳為0.5質量份以上50質量份以下，更佳為0.8質量份以上30質量份以下，特佳為1質量份以上15質量份以下。上述添加化合物的含量未達0.1質量份時，有時無法得到高溫環境下之1/2波長板之相位差值的變化抑制效果。另一方面，即使上述添加化合物的含量超過300質量份，高溫環境下之1/2波長板之相位差值的變化抑制效果亦不變，所以從材料成本之觀點來看，上述添加化合物之含量的上限值較佳為300質量份以下。
因應HUD系統的設計，亦可使用1/4波長板作為光學機能層。1/4波長板為具有將圓偏光轉換為直線偏光之機能之相位差元件，例如可藉由以使相位差成為波長的1/4之方式對由聚碳酸酯或環烯烴聚合物所構成之膜進行單軸拉伸，或是以使相位差成為波長的1/4之方式使水平配向的聚合性液晶在厚度上進行配向而得到。此外，1/4波長板較佳係含有上述聚合性液晶層。在此情形下，1/4波長板是由：作為具有轉換偏光軸之作用之層的上述聚合性液晶層，以及塗佈有形成該聚合性液晶層之塗佈液之支撐基板所構成。
在由波長分散所造成之相位差的偏離較大之情形下，1/4波長板可使用被稱為寬頻1/4波長板之相位差元件。所謂寬頻1/4波長板，為相位差的波長相依性經降低後之相位差元件，例如可列舉出：以各慢軸所形成的角度成為60°之方式積層具有相同的波長分散之1/2波長板與1/4波長板之相位差元件，以及相位差的波長相依性經降低後之聚碳酸酯系相位差元件(帝人公司製：Pure Ace WR-S)等。再者，如HUD般在光的入射角相對於1/4波長板斜向地入射之情形下，因相位差元件的不同，相位差 有時因光之入射角的不同而產生變化。在此情形下，更嚴格地配合相位差之方法例如可藉由使用相位差元件的折射率經調整後之相位差元件，來抑制伴隨著入射角之相位差的變化。該例子係有在將相位差元件於面內之慢軸方向上的折射率設為nx，將相位差元件於面內與nx正交之方向上的折射率設為ny，將相位差元件於厚度方向上的折射率設為nz時，係以使以上述式(1)所表示之係數Nz較佳成為0.3至1.0，尤佳成為0.5至0.8之方式來控制。
於使用了如此1/4波長板之光學膜被設置在後述本發明之機能性玻璃，且將該機能性玻璃應用在HUD系統之情形下，光學機能層較佳為1/4波長板與圓偏光反射層之積層體。具體而言，較佳是由：圓偏光反射層、積層於圓偏光反射層的一面之第一1/4波長板、以及積層於圓偏光反射層的另一面之第二1/4波長板所構成。圓偏光反射層可較佳地使用採用了膽固醇液晶之光反射層。在如此構成之情形下，於HUD系統中，在2片1/4波長板中，於S偏光或P偏光所入射之一側設置第一1/4波長板，於穿透圓偏光反射層後之圓偏光所入射之一側設置第二1/4波長板。例如於圓偏光反射層具有右圓偏光反射機能之情形下，P偏光入射於第一1/4波長板時，於第一1/4波長板的界面上，P偏光幾乎不反射而穿透第一1/4波長板。穿透的P偏光藉由第一1/4波長板轉換為右圓偏光，此右圓偏光藉由圓偏光反射層的右圓偏光轉換性能，使右圓偏光的一部分於圓偏光反射層被反射。反射後的右圓偏光藉由第一1/4波長板再次被轉換為原先的P偏光，此P偏光到達觀察者。此外，在圓偏光反射層未被反射而穿透圓偏光反射層之右圓偏光係藉由第二1/4波長板而返回原先的P偏光，此P偏 光在第二1/4波長板之外側的界面上幾乎未被反射而穿透。另一方面，即使在S偏光入射於第一1/4波長板之情形下，S偏光亦於第一1/4波長板的表面產生反射，此S偏光到達觀察者。於第一1/4波長板未被反射而穿透第一1/4波長板之S偏光，係藉由第一1/4波長板轉換為左圓偏光。此左圓偏光在具有右圓偏光反射機能之圓偏光反射層上未被反射而穿透圓偏光反射層，並藉由第二1/4波長板而返回原先的S偏光，此S偏光亦在第二1/4波長板之外側的界面上幾乎未被反射而穿透。即使在圓偏光反射層具有左圓偏光反射機能之情形下，亦藉由同樣的原理使P偏光或S偏光到達觀察者。
從液晶的配向性之觀點來看，1/4波長板之厚度的上限值較佳為10μm以下，尤佳為5μm以下。另一方面，1/4波長板之厚度的下限值較佳為0.3μm以上，尤佳為0.5μm以上。此外，從液晶的配向性之觀點來看，圓偏光反射層之厚度的上限值較佳為10μm以下，尤佳為5μm以下。另一方面，從液晶的聚合性之觀點來看，圓偏光反射層之厚度的下限值較佳為0.3μm以上，尤佳為0.5μm以上。
於本發明之光學膜中，(A)光學機能層可設置2層以上。在此情形下，亦可於光學機能層之間不採用其他層，亦即直接積層各光學機能層，惟較佳是在光學機能層之間設置使用有黏著劑之接著層。黏著劑可列舉出丙烯酸系或橡膠系的黏著劑，較佳為容易調整接著性、保持力等之丙烯酸系黏著劑。接著劑可列舉出紫外線硬化型樹脂組成物、熱硬化型樹脂組成物及此等之混合物。於紫外線硬化型樹脂組成物之情形下，係在光聚合起始劑的存在下，對混合複數種具有丙烯醯基或環氧基之單體之該組 成物照射紫外線使其硬化，藉此可接著光學機能層間。於熱硬化型樹脂組成物之情形下，係在酸觸媒的存在下，對混合複數種具有環氧基之單體之該組成物進行加熱使其硬化，藉此可接著光學機能層間。或是在具有異氰酸基或三聚氰胺之化合物的存在下，對由具有胺基、羧基、羥基之複數種單體或聚合物所構成之組成物進行加熱使其硬化，藉此可接著光學機能層間。
[(B)阻隔層]
於本發明之光學膜中，(B)阻隔層係具有：含有(B-1)熱塑性樹脂與(B-2)紫外線硬化性樹脂之樹脂組成物(以下亦稱為「阻隔層形成用樹脂組成物」)的硬化物(硬化膜)。藉由在光學膜上設置含有熱塑性樹脂之阻隔層，可保護作為(A)光學機能層所設置之相位差元件免受劣化因子影響。此外，具有如此阻隔層之光學膜的耐久性，主要是耐熱性試驗後的色相變化(△E)優異，使用該光學膜來構成層合玻璃時之外觀及密著性亦優異。因此，於高溫環境下耐久性高，尤其是耐熱性高，可提供一種能夠長期間抑制相位差元件之相位差值的變化之光學膜。而且，阻隔層可為單層或積層2層以上。
[(B-1)熱塑性樹脂]
(B-1)熱塑性樹脂並無特別限定，只要是得到可藉由加熱而成形之程度的熱塑性之樹脂即可。如此熱塑性樹脂例如可例示出：聚乙烯縮醛樹脂、高密度聚乙烯樹脂、低密度聚乙烯樹脂、直鏈狀低密度聚乙烯樹脂、超低密度聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚丁二烯樹脂、環狀烯烴樹脂、聚甲基戊烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、離子聚合物樹脂、乙烯 -乙烯醇共聚樹脂、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、丙烯腈-苯乙烯樹脂、丙烯腈-氯化聚苯乙烯-苯乙烯共聚樹脂、丙烯腈-丙烯酸橡膠-苯乙烯共聚樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚樹脂、丙烯腈-EPDM-苯乙烯共聚樹脂、聚矽氧橡膠-丙烯腈-苯乙烯共聚樹脂、纖維素-乙酸酯-丁酸酯樹脂、乙酸纖維素樹脂、甲基丙烯酸樹脂、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物樹脂、乙烯-丙烯酸乙酯樹脂、氯乙烯樹脂、氯化聚乙烯樹脂、聚四氟乙烯樹脂、四氟乙烯-六氟丙烯共聚樹脂、四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚樹脂、四氟乙烯-乙烯共聚樹脂、聚三氟氯乙烯樹脂、聚二氟亞乙烯樹脂、尼龍4,6、尼龍6、尼龍6,6、尼龍6,10、尼龍6,12、尼龍12、尼龍6T、尼龍9T、芳香族尼龍樹脂、聚縮醛樹脂、超高分子量聚乙烯樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚萘二甲酸乙二酯樹脂、非晶質共聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、改質聚苯醚樹脂、熱塑性聚胺甲酸乙酯彈性體、聚苯硫醚樹脂、聚醚醚酮樹脂、液晶聚合物、聚四氟乙烯樹脂、聚氟烷氧基樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚碸樹脂、聚酮樹脂、熱塑性聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚芳酯樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、生物分解樹脂、生質樹脂等。熱塑性樹脂可單獨使用或併用2種以上。
熱塑性樹脂的市售品例如可列舉出：(S-LECRTM BL-1、BL-1H、BL-2、BL-2H、BL-5、BL-10、BL-S、BL-L、BM-1、BM-2、BM-5、BM-S、BH-3、BH-6、BH-S、BX-1、BX-1、BX-5、KS-10、KS-1、KS-3、KS-5(皆為積水化學工業公司製)；非晶質聚酯樹脂及結晶性聚酯樹脂的VylonRTM系列、水分散性聚酯樹脂的VylonalRTM系列、聚酯胺甲酸乙酯樹脂的VylonRTM UR系列、非晶質聚乳酸樹脂的VyloecolRTM系列(皆為東洋 紡織公司製)；苯乙烯系彈性體的SeptonRTM系列、HybrarRTM系列、丙烯酸系嵌段共聚物的KurarityRTM系列、熱塑性彈性體化合物的EarnestonRTM系列、異戊二烯系的KurapreneRTM系列(皆為Kuraray公司製)；聚乙烯醇的Denka PovalRTM系列(Denka公司製)；萜樹脂的YS ResinRTM PX系列、YS ResinRTM PXN系列、經芳香族改質萜樹脂的YS ResinRTM TO系列(皆為Yasuhara Chemical公司製)；以及萜酚樹脂的YS PolysterRTM U、YS PolysterRTM T、YS PolysterRTM S、YS PolysterRTM G、YS PolysterRTM N、YS PolysterRTM K、YS PolysterRTM TH(皆為Yasuhara Chemical公司製)等。
此等當中，從使用光學膜來構成層合玻璃時之外觀及密著性、耐熱性試驗前後的色相變化(△E)、耐熱性試驗前後的光學特性等觀點來看，較佳為聚乙烯縮醛樹脂。所謂聚乙烯縮醛樹脂，意指使醛反應於聚乙烯醇所得到之樹脂，為以下述式(7)所表示之化合物。
Figure 109127550-A0202-12-0023-5
式(7)中，R表示C1至C10之直鏈、分枝或環狀的烷基，較佳為C1至C6的直鏈烷基，更佳為C1至C4的直鏈烷基，特佳為C1，亦即甲基(聚乙烯乙醯縮醛樹脂)，或是C4，亦即正丁基(聚乙烯縮丁醛樹脂)，最 佳為甲基。在R為甲基之情形下，亦即熱塑性樹脂為聚乙烯乙醯縮醛樹脂之情形下，尤其是耐熱性試驗前後的色相變化少，實用性高。
上述式(7)中，n表示重複單元數，較佳為50以上1500以下。n的上限尤佳為1000，更佳為800，特佳為600，最佳為200。此外，n的下限尤佳為70，更佳為100，特佳為120，最佳為150。
此外，熱塑性樹脂的較佳分子量(重量平均分子量：Mw)為6,000以上1,000,000以下。分子量的上限尤佳為120,000，更佳為96,000，特佳為60,000，最佳為20,000。此外，分子量的下限尤佳為8,500，更佳為10,000，特佳為12,000，最佳為16,000。亦即，熱塑性樹脂的分子量最佳為10,000以上60,000以下。上述重量平均分子量係藉由凝膠滲透層析法(GPC：Gel Permeation Chromatography)來測定。
熱塑性樹脂於阻隔層中的含量為1質量%以上80質量%以下者，為較佳樣態之一。熱塑性樹脂於阻隔層中的含量之上限尤佳為50質量%，更佳為40質量%，特佳為30質量%。此外，熱塑性樹脂於阻隔層中的含量之尤佳的下限為2質量%，更佳為5質量%，特佳為10質量%。亦即，熱塑性樹脂於阻隔層中的含量最佳為10質量%以上30質量%以下。
[(B-2)紫外線硬化性樹脂]
(B)阻隔層係具有(B-2)紫外線硬化性樹脂。所謂紫外線硬化性樹脂，例如可列舉出具有乙烯基、乙烯醚基、烯丙基、順丁烯二醯亞胺基、(甲基)丙烯醯基等之樹脂。當中從反應性及泛用性之觀點來看，紫外線硬化性樹脂較佳為具有(甲基)丙烯醯基之樹脂，例如為(甲基)丙烯酸酯化合物。紫外線硬化性樹脂可單獨使用或併用2種以上。
具有(甲基)丙烯醯基之樹脂例如可列舉出：(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、單(甲基)丙烯酸1,4-丁二醇酯、(甲基)丙烯酸卡必醇酯、丙烯醯基嗎啉、含羥基之(甲基)丙烯酸酯與多羧酸化合物的酸酐之反應物的半酯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三丙二醇酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷聚乙氧酯、三(甲基)丙烯酸甘油聚丙氧酯、羥基三甲基乙酸新戊二醇之ε-己內酯加成物的二(甲基)丙烯酸酯(例如日本化藥公司製、KAYARADRTM HX-220、HX-620等)、四(甲基)丙烯酸新戊四醇酯、二新戊四醇與ε-己內酯的反應物之聚(甲基)丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸二新戊四醇酯(例如日本化藥公司製、KAYARADRTM DPHA等)、單或聚縮水甘油化合物與(甲基)丙烯酸的反應物之(甲基)丙烯酸環氧酯等(甲基)丙烯酸酯。此等當中，以(甲基)丙烯酸環氧酯最適用。
單或聚縮水甘油化合物與(甲基)丙烯酸的反應物之(甲基)丙烯酸環氧酯所使用之縮水甘油化合物並無特別限制，例如可列舉出：雙酚A、雙酚F、雙酚S、4,4’-聯苯酚、四甲基雙酚A、二甲基雙酚A、四甲基雙酚F、二甲基雙酚F、四甲基雙酚S、二甲基雙酚S、四甲基-4,4’-雙酚、二甲基-4,4’-聯苯酚、1-(4-羥基苯基)-2-[4-(1,1-雙-(4-羥基苯基)乙基)苯基]丙烷、2,2’-亞甲基-雙(4-甲基-6-三級丁基酚)、4,4’-亞丁基-雙(3-甲基-6-三級丁基酚)、三羥基苯基甲烷、間苯二酚、氫醌(亦稱：對苯二酚)、五倍子酚(Pyrogallol)、具有二異亞丙基骨架之酚類、1,1-二-4-羥基苯基茀等具有茀骨架之酚類、酚化聚丁二烯、溴化雙酚A、溴化雙酚F、溴化雙酚S、溴 化酚酚醛清漆、溴化甲酚酚醛清漆、氯化雙酚S、氯化雙酚A等多酚類的縮水甘油醚化物。
此等單或聚縮水甘油化合物與(甲基)丙烯酸的反應物之(甲基)丙烯酸環氧酯，可藉由在該環氧基上使當量的(甲基)丙烯酸進行酯化反應而得到。此合成反應可藉由一般所知的方法來進行。例如於間苯二酚二縮水甘油醚中，連同觸媒(例如苯甲基二甲胺、三乙胺、氯化苯甲基三甲基銨、三苯基膦、三苯基二苯乙烯等)及聚合抑制劑(甲醌(Methoquinone)、氫醌、甲基氫醌、吩噻嗪(Phenothiazine)、二丁基羥基甲苯等)來添加該當量的(甲基)丙烯酸，且例如在80至110℃進行酯化反應。如此得到之(甲基)丙烯酸化間苯二酚二縮水甘油醚，為具有自由基聚合性的(甲基)丙烯醯基之樹脂。此外，特佳為於分子內兼具極性官能基與2個以上的(甲基)丙烯醯基之黏合劑樹脂之情形。
此外，具有(甲基)丙烯醯基之樹脂特佳為於分子內兼具極性官能基與2個以上的(甲基)丙烯醯基之黏合劑樹脂。所謂極性官能基，例如可列舉出：羥基、羧基、磷基、胺基、亞胺基、胺甲醯基、氰基、異氰酸基、硝基、亞硝基、肼基(Hydrazino)、脲基(Ureido)、胍基(Guanidino)、氫硫基(Sulfanyl)、亞磺酸基(Sulfino)、磺酸基、呋喃基(Furyl)、噻吩基(Thienyl)、吡咯基(Pyrrolyl)、吡咯啶基(Pyrrolidinyl)、吡啶基(Pyridyl)、吡咯烷基(Pyrrolidino)、哌啶基(Piperidinyl)、N-嗎啉基(Morpholino)、喹啉基(Quinolyl)等。此外，極性官能基可經烷基、烷氧基所取代。此外，與胺甲酸乙酯鍵、醚鍵、酯鍵(排除(甲基)丙烯醯基中的酯鍵)等之取代基不同的極性鍵結部位，亦可包含作為極性官能基。
具有2個以上極性官能基之兼具(甲基)丙烯醯基與極性官能基之黏合劑樹脂例如可列舉出：三丙烯酸新戊四醇酯(KAYARADRTM PET-30、日本化藥公司製)、五丙烯酸二新戊四醇酯與六丙烯酸二新戊四醇酯之混合物(KAYARADRTM DPHA、日本化藥公司製)、2-羥基-3-丙烯醯氧基丙基甲基丙烯酸酯(701A、新中村化學公司製)、乙氧化異三聚氰酸三丙烯酸酯(A-9300、新中村化學公司製)、經ε-己內酯改質三-(2-丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯(A-9300-1CL、新中村化學公司製)等(甲基)丙烯酸酯單體化合物；雙酚A型丙烯酸環氧酯(R-115F、R-130、R-381等、日本化藥公司製)、雙酚F型丙烯酸環氧酯(ZFA-266H、日本化藥公司製)、經酸改質丙烯酸環氧酯(ZAR系列、ZFR系列、ZCR系列、日本化藥公司製)等丙烯酸環氧酯；以及聚酯系胺甲酸乙酯丙烯酸酯(UX3204、UX-4101、UXT-6100、日本化藥公司製)、混合系胺甲酸乙酯丙烯酸酯(UX-6101、UX-8101、日本化藥公司製)、聚醚系胺甲酸乙酯丙烯酸酯(UX-937、UXF-4001-M35、日本化藥公司製)、酯系胺甲酸乙酯丙烯酸酯(DPHA-40H、UX-5000、UX-5102D-M20、UX-5103D、UX-5005、日本化藥公司製)等胺甲酸乙酯丙烯酸酯等。
紫外線硬化性樹脂尤佳為兼具2個以上9個以下的(甲基)丙烯醯基與極性官能基之黏合劑樹脂，更佳為兼具3個以上6個以下的(甲基)丙烯醯基與極性官能基之黏合劑樹脂。於反應性基的(甲基)丙烯醯基為10個以上之情形下，所得到之硬化物過於僵硬，可能導致接著強度的降低。
阻隔層中，紫外線硬化性樹脂的含量較佳為10質量%以上99質量%以下。紫外線硬化性樹脂的含量之上限尤佳為95質量%，更佳為 90質量%，特佳為85質量%。此外，紫外線硬化性樹脂的下限尤佳為20質量%，更佳為50質量%，特佳為75質量%。亦即，紫外線硬化性樹脂的含量最佳為75質量%以上85質量%以下。
阻隔層可更含有使紫外線硬化性樹脂硬化之自由基聚合起始劑。自由基聚合起始劑意指光自由基聚合起始劑及/或熱自由基聚合起始劑。
光自由基聚合起始劑只要是藉由紫外線的照射而產生自由基或酸，並引發鏈聚合反應之化合物即可，並無特別限定，例如可列舉出：苯甲基二甲基縮酮、1-羥基環己基苯基酮、二乙基噻噸酮、二苯基酮、2-乙基蒽醌、2-羥基-2-甲基乙基苯基酮、2-甲基-[4-(甲基硫基)苯基]-2-N-嗎啉基-1-丙烷、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物、樟腦醌、9-茀酮、二苯基雙硫等。具體可列舉出：IRGACURERTM 651、184、2959、127、907、369、379EG、819、784、754、500、OXE01、OXE02、DAROCURERTM 1173、LUCIRINRTM TPO(皆為BASF公司製)、SEIKUOLRTM Z、BZ、BEE、BIP、BBI(皆為精工化學公司製)等。
在使用光自由基聚合起始劑之情形下，該含量相對於紫外線硬化性樹脂的總量100質量份較佳為0.01質量份以上10質量份以下。光自由基聚合起始劑的含量之上限尤佳為7質量份，更佳為5質量份，特佳為4質量份，最佳為3質量份。此外，光自由基聚合起始劑的下限尤佳為0.01質量份，更佳為0.1質量份，特佳為1質量份，最佳為1.5質量份。
熱自由基聚合起始劑只要是藉由加熱而產生自由基，並引發鏈聚合反應之化合物即可，並無特別限定，例如可列舉出：有機過氧化物、 偶氮化合物、安息香化合物、安息香醚化合物、苯乙酮(Acetophenone)化合物、苯并頻那醇(Benzopinacol)等，以苯并頻那醇為適用。例如，有機過氧化物可從KayamekRTM A、M、R、L、LH、SP-30C、Perkadox CH-50L、BC-FF、Cadox B-40ES、Perkadox 14、TrigonoxRTM 22-70E、23-C70、121、121-50E、121-LS50E、21-LS50E、42、42LS、KayaesterRTM P-70、TMPO-70、CND-C70、OO-50E、AN、KayabutylRTM B、Perkadox 16、KayacarbonRTM BIC-75、AIC-75(Kayaku Akzo公司製)、PermekRTM N、H、S、F、D、G、PerhexaRTM H、HC、TMH、C、V、22、MC、PercureRTM AH、AL、HB、PerbutylRTM H、C、ND、L、PercumylRTM H、D、PeroylRTM IB、IPP、PeroctaRTM ND(日油公司製)等市售品來取得。此外，偶氮化合物例如可從VA-044、V-070、VPE-0201、VSP-1001(和光純藥工業公司製)等市售品來取得。
在使用熱自由基聚合起始劑之情形下，該含量相對於紫外線硬化性樹脂的總量100質量份較佳為0.01質量份以上10質量份以下。熱自由基聚合起始劑的含量之上限尤佳為7質量份，更佳為5質量份，特佳為4質量份，最佳為3質量份。此外，熱自由基聚合起始劑的下限尤佳為0.01質量份，更佳為0.1質量份，特佳為1質量份，最佳為1.5質量份。
除了上述成分之外，阻隔層可視需要添加例如整平劑、消泡劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、抗氧化劑、聚合抑制劑、交聯劑、塑化劑、無機微粒、填充材等，而賦予各目的之機能。整平劑可列舉出氟系化合物、聚矽氧系化合物及丙烯酸系化合物等。紫外線吸收劑可列舉出苯并三唑(Benzotriazole)系化合物、二苯基酮系化合物及三嗪(Triazine)系化合物 等。光穩定劑可列舉出受阻胺系化合物及苯甲酸酯系化合物等。抗氧化劑可列舉出酚系化合物等。聚合抑制劑可列舉出甲醌、甲基氫醌及氫醌等。交聯劑可列舉出前述多異氰酸酯類及三聚氰胺化合物等。此等各成分的添加量可因應其目的來適當地決定。
阻隔層的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為80℃以上300℃以下，尤佳為90℃以上200℃以下，更佳為150℃以上250℃以下。玻璃轉移溫度例如可藉由DMA法並在下列測定條件下測定。使用動態黏彈性測定裝置(DMS-6100：SII Nanotechnology公司製)，以拉伸模式在頻率10Hz、升溫溫度2℃/分鐘的條件下進行測定。從損耗模數與儲存模數之比(JIS：K 7244-1：1998)來得到損耗因數Tanδ。將所得到之損耗因數Tanδ成為最大值之溫度設為玻璃轉移溫度。
阻隔層的厚度較佳為0.1μm以上50μm以下，尤佳為0.5μm以上20μm以下，更佳為1μm以上10μm以下。藉由使阻隔層的厚度成為0.1μm以上，在將光學膜應用在後述光學積層體之情形下，係具有可防止因使用作為中間膜之塑化劑的侵入而對光學機能層所具有之相位差值帶來變化之效果。此外，藉由使阻隔層的厚度成為50μm以下，使光學膜在製作時的外觀以及具備光學膜之機能性玻璃在製作時的外觀變得優異。阻隔層可藉由以使乾燥後的膜厚成為上述較佳範圍之方式塗佈阻隔層形成用樹脂組成物，於乾燥後藉由紫外線照射使其硬化並形成硬化膜而得到。
阻隔層形成用樹脂組成物的塗佈方法例如可列舉出：棒塗佈機塗佈、繞線棒塗佈、空氣刀塗佈、凹版塗佈、逆向凹版塗佈、微凹版塗 佈、微逆向凹版塗佈機塗佈、壓鑄模塗佈機塗佈、浸泡塗佈、旋轉塗佈及噴霧塗佈等。
具有含有(B-1)熱塑性樹脂與(B-2)紫外線硬化性樹脂之樹脂組成物的硬化物之阻隔層，其與後述光學積層體所具備之中間膜的密著性以及耐久性優異。尤其於阻隔層的形成時不易產生皺摺，就耐久性而言，於耐熱試驗前後之偏光轉換穿透率、色相、密著性的變化少。
阻隔層形成用樹脂組成物係為了硬化而照射紫外線，惟亦可使用電子束等。在藉由紫外線進行硬化之情形下，光源可使用具有氙燈、高壓汞燈、金屬鹵化物燈、LED等紫外線照射裝置，且可視需要來調整光量、光源的配置等。在使用高壓汞燈之情形下，相對於具有80至120W/cm2的能量之1盞燈，較佳是以運輸速度5至60m/分鐘來進行硬化。另一方面，在藉由電子束使阻隔層形成用樹脂組成物硬化之情形下，較佳係使用具有100至500eV的能量之電子束加速裝置，在此情形下，亦可不使用光聚合起始劑。
[(C)支撐基板]
於本發明之光學膜中，在僅於(A)光學機能層的一面設置有(B)阻隔層之情形下，光學機能層的另一面較佳係膜狀的(C)支撐基板。如此支撐基板係為了保持顯示圖像的觀看性，較佳係於可見光區域中呈透明者，具體而言，波長380至780nm的非偏光穿透率為50%以上即可，較佳為70%以上，尤佳為85%以上。在此所謂非偏光穿透率，意指光的振動不具規則性之光的穿透率，亦即自然光的穿透率。此外，支撐基板可經著色，惟較佳是不著色或著色少者。再者，支撐基板的折射率較佳為1.2至2.0，尤佳為 1.4至1.8。支撐基板的厚度可因應用途來適當地選擇，較佳為5μm至1000μm，尤佳為10μm至250μm，特佳為15μm至150μm。
(C)支撐基板可為單層或2層以上的積層體。支撐基板之例可列舉例如：三乙酸纖維素(TAC：Triacetyl Cellulose)、丙烯酸、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚烯烴及聚對苯二甲酸乙二酯(PET：Polyethylene Terephthalate)等。此等當中，為了不使所入射之P偏光或S偏光的偏光軸改變，較佳為雙折射性少之三乙酸纖維素(TAC)、聚烯烴及丙烯酸等。
[光學膜的製造方法]
接著說明製作本發明之光學膜之方法的一例。如此方法係例如將作為用以製作構成光學機能層之相位差元件的材料之具有聚合性基之向列型液晶單體溶解於溶劑，接著添加光聚合起始劑。此溶劑只要是可溶解所使用之液晶單體者即可，並無特別限定，例如可列舉出環戊酮、甲苯，丁酮、甲基異丁酮等，較佳為環戊酮及甲苯等。然後以使厚度盡可能成為均一之方式，將此溶液塗佈於用作為支撐基板之TAC膜等塑膠基板上，藉由加熱一面去除溶劑，並在塑膠基板上以成為液晶而配向之溫度條件下放置一定時間。此時係藉由預先在塗佈前對塑膠基板表面施以成為期望的配向方向之磨擦處理，或是藉由偏光照射將發揮光配向性之光配向材料成膜於塑膠基板表面而進行偏光照射等之配向處理，可使液晶的配向達到更均一。藉此可將1/2波長板、1/4波長板、圓偏光反射層等之相位差元件的慢軸控制為期望的角度，並且降低相位差元件的霧度值。接著在保持該配向狀態下，藉由高壓汞燈等將紫外線照射在向列型液晶單體以使液晶的配向固定化，藉此可得到具有期望的慢軸之相位差元件。
於聚合性液晶單體直接塗佈在上述經配向處理後之支撐基板的構成之情形下，亦即構成光學機能層之相位差元件具有設置在經配向處理後之支撐基板上之聚合性液晶層之情形下，支撐基板係與阻隔層相同，具有防止相位差元件之相位差值的降低之機能。藉由使相位差元件具有此構成，例如後述中間膜等之可能成為相位差值的變化原因之物質不會與相位差元件的聚合性液晶層直接接觸，其結果可抑制相位差元件之相位差值的降低。此外，此構成與在光學機能層的雙面設置阻隔層之構成相比，可減少塗佈1層阻隔層之製造步驟，所以可更便宜地製作本發明所使用之光學積層體。
〈光學積層體〉
本發明之光學積層體係於上述光學膜積層有中間膜。中間膜較佳為熱塑性樹脂的樹脂膜，特佳為聚乙烯縮丁醛的膜。中間膜可為1片或複數片，較佳為具有藉由2片中間膜夾持有光學膜之構造之光學積層體。
圖4顯示本發明之光學積層體的一實施型態，光學積層體20係形成為藉由2片中間膜201夾持有光學膜10之構成，光學膜10例如相當於圖3的光學膜。光學膜10可為：於光學機能層101中僅在具有轉換偏光軸之作用之層所存在的一側具有阻隔層之構成。在此情形下，中間膜201只需形成於阻隔層側即可，亦可形成於1/2波長板的支撐基板側。
〈中間膜〉
中間膜可使用熱塑性樹脂，較佳可使用一般所使用之車用中間膜。此車用中間膜例如可列舉出：聚乙烯縮丁醛系樹脂(PVB：Polyvinyl Butyral)、聚乙烯醇樹脂(PVA：Polyvinyl Alcohol)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系樹脂 (EVA：Ethylene Vinyl Acetate)、或是環烯烴聚合物(COP：Cycloolefin Polymer)。以此等樹脂所製作之中間膜由於可泛用作為層合玻璃用中間膜，故較佳。此外，在將光學積層體應用在後述HUD系統時，中間膜的厚度只要是位於不會對顯示光的反射造成影響之範圍即可，並無特別限定，可因應用途來適當地設計。
於層合玻璃用中間膜為PVB樹脂時，與中間膜接觸之由聚合性液晶所構成之1/2波長板、1/4波長板、圓偏光反射層等之相位差元件於高溫條件下劣化，有時會使相位差值降低。此可考量為鄰接於相位差元件之PVB樹脂本身的侵蝕、PVB樹脂中所含有之塑化劑等之影響。於本發明之光學積層體中，即使此PVB樹脂製的中間膜或是含有塑化劑之PVB樹脂製的中間膜直接接觸於光學膜而積層，亦可抑制1/2波長板、1/4波長板、圓偏光反射層等之相位差元件的劣化，此外亦可抑制相位差值的變化。
降低由聚合性液晶所構成之相位差元件的相位差值之塑化劑例如可列舉出：單鹼性有機酸酯、多鹼性有機酸酯等有機酯塑化劑，或是有機磷酸、有機亞磷酸等有機磷酸塑化劑。上述單鹼性有機酸酯例如可列舉出：藉由三乙二醇、四乙二醇、三丙二醇等二醇，與丁酸、異丁酸、己酸、2-乙基丁酸、庚酸、正辛酸、2-乙基己酸、天竺葵酸(正壬酸)、癸酸等單鹼性有機酸之反應所得到之二醇酯等。
上述多鹼性有機酸酯例如可列舉出：己二酸、癸二酸、壬二酸等多鹼性有機酸，與具有碳數4至8的直鏈或分枝結構之醇之酯化合物。
上述有機酯塑化劑例如可列舉出：三乙二醇-二-2-乙基丁酸酯、三乙二醇-二-2-乙基己酸酯、三乙二醇二辛酸酯、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、己二酸二丁基卡必醇酯、乙二醇-二-2-乙基丁酸酯、1,3-丙二醇-二-2-乙基丁酸酯、1,4-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、二辛酸二乙二醇酯、三乙二醇-二-正庚酸酯、四乙二醇-二-正庚酸酯、二庚酸三乙二醇酯、二庚酸四乙二醇酯、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之混合物、己二酸二異壬酯、己二酸庚基壬酯、癸二酸二丁酯、經油改質癸二酸醇酸樹脂、磷酸酯與己二酸酯之混合物等。
上述有機磷酸塑化劑例如可列舉出：磷酸三丁氧基乙酯、磷酸異癸基苯酯及磷酸三異丙酯等。
於層合玻璃用中間膜中可適當地添加調配紫外線吸收劑、抗氧化劑、抗靜電劑、熱穩定劑、著色劑、接著調整劑等，尤其是分散有吸收紅外線之微粒之中間膜，對於製作高性能的隔熱層合玻璃者為重要。吸收紅外線之微粒係使用：Sn、Ti、Zn、Fe、Al、Co、Ce、Cs、In、Ni、Ag、Cu、Pt、Mn、Ta、W、V、Mo的金屬、該金屬的氧化物、該金屬氮化物、或是含有此等中的至少2種以上之複合物等之具有導電性之材料的微粒。此外，於此等材料中亦可摻雜Sn、Sb、F等。尤其是在可見光線的區域中呈透明之錫摻雜氧化銦(ITO：Indium Tin Oxide)、銻摻雜氧化錫(ATO：Antimony Tin Oxide)、氟摻雜氧化錫，於使用層合玻璃作為要求透明性之建築用、汽車用的窗之情形時為佳。分散於中間膜之吸收紅外線之微粒的 粒徑較佳為0.2μm以下。若微粒的粒徑為0.2μm以下，則可抑制可見光線的區域中之光的散射並且吸收紅外線，且在層合玻璃不會起霧而確保電波穿透性及透明性，與未添加的中間膜同等地維持接著性、透明性、耐久性等物性，並且可在通常之層合玻璃製造產線的作業中進行層合玻璃化處理。於中間膜使用PVB樹脂之情形下，為了最適當地保持中間膜的含水率，係於恆溫恆濕的室內進行貼合處理。此外，中間膜可使用該一部分經著色者、夾持具有隔音機能之層而形成三明治構造者、用以減輕HUD中的重影現象(雙影像)而使厚度具有斜率者(楔形)等。
將層合玻璃用中間膜、與具有1/2波長板或1/4波長板等光學機能層之光學膜予以層合之方法並無特別限制，例如可列舉出使用軋輥來同步地壓接中間膜與光學膜而層合之方法。於層合時可加熱軋輥之情形下，亦可一面加熱一面壓接。此外，在中間膜與光學膜之密著性較差之情形下，可預先進行電暈處理、電漿處理等表面處理後再層合。
中間膜亦可在溶解於溶劑之狀態下直接積層於光學膜的單面或雙面。在使用聚乙烯縮丁醛系樹脂(PVB)作為中間膜之情形下，縮丁醛化度較佳為40莫耳%以上85莫耳%以下，縮丁醛化度的下限值尤佳為55莫耳%，特佳為60莫耳%。另一方面，縮丁醛化度的上限值尤佳為80莫耳%，特佳為75莫耳%。縮丁醛化度可藉由紅外線吸收光譜(IR)法來測定，例如可使用FT-IR來測定。
聚乙烯縮丁醛系樹脂的羥基量較佳為15莫耳%以上35莫耳%以下。羥基量未達15莫耳%時，有時使層合玻璃用中間膜與玻璃之接 著性降低或是層合玻璃的耐貫通性降低。另一方面，羥基量超過35莫耳%時，中間膜有時會變硬。
聚乙烯縮丁醛系樹脂可藉由醛使聚乙烯醇縮醛化而藉此調製出。聚乙烯醇通常可藉由使聚乙酸乙烯酯皂化而得到，一般係使用皂化度80至99.8莫耳%的聚乙烯醇。此外，聚乙烯醇的聚合度較佳為4000以下，尤佳為3000以下，特佳為2500以下。聚合度超過4000時，中間膜有時難以成形。
〈機能性玻璃〉
本發明之機能性玻璃係具備上述光學積層體與玻璃板。玻璃板可為1片或複數片，較佳為具有藉由2片玻璃板夾持有光學積層體之構造的機能性玻璃。此機能性玻璃係較佳地使用作為HUD系統中的顯示介質。
機能性玻璃例如可藉由將上述光學積層體貼合於玻璃板而製作。將光學積層體貼合於玻璃板之方法的一例係可藉由將黏著劑或接著劑塗佈於光學積層體的單側或雙側，接著貼合玻璃板而得到。黏著劑或接著劑並無特別限制，在後續可能有剝離之情形下，較佳為重工性優異且黏著性佳之材料，例如聚矽氧黏著劑或丙烯酸系黏著劑等。
玻璃板只要是即使例如將本發明之機能性玻璃利用作為擋風玻璃，亦具有可充分地觀看前方的景色之透明性者即可，並無特別限定。此外，玻璃板的折射率較佳為1.2至2.0，尤佳為1.4至1.8。此外，玻璃板的厚度、形狀等，只要是在將機能性玻璃應用在後述HUD系統時不會對顯示光的反射造成影響之範圍即可，並無特別限定，可因應用途來適當地設計。此外，於玻璃板上，亦可於反射面設置由多層膜所構成之增強反射 膜、或亦兼具隔熱機能之金屬薄膜等。此等膜可提升所入射之偏光的反射率，惟例如在使用本發明之機能性玻璃作為汽車用擋風玻璃之情形下，較佳以使機能性玻璃的可見光線穿透率成為70%以上之方式來調整反射率。
在使用本發明之光學積層體之情形下，係將光學積層體配置在2片玻璃板之間並在高溫高壓下進行壓接，藉此可得到於層合玻璃內配置有光學積層體之機能性玻璃。圖5呈示依循本發明之機能性玻璃的一實施型態。圖5所示之機能性玻璃30係形成為藉由2片玻璃板301，夾持有光學積層體20之構成，光學積層體20相當於例如圖4的光學積層體。如圖3所示，構成光學積層體20之光學膜10於光學機能層101的一面具有阻隔層102，另一面可為支撐基板(圖中未顯示)，或者是可於光學機能層101的雙面具有阻隔層102。如圖5所示，在光學積層體20構成機能性玻璃30之情形下，中間膜201亦具有作為用以保持2片玻璃板301與光學積層體20之密著性之黏著劑或接著劑的機能。
接著具體說明使用本發明之光學膜來製作機能性玻璃之方法的一例。首先準備2片玻璃板。在使用作為汽車之擋風玻璃用的層合玻璃之情形下，係使用以浮式法所製作之鈉鈣玻璃。玻璃可為透明或經著色為綠色者之任一種，並無特別限制。此等玻璃板的厚度通常使用約2mmt者，惟近年因應玻璃的輕量化要求亦可使用厚度較此稍薄之玻璃板。將玻璃板裁切為既定形狀，對玻璃邊緣施以截面並洗淨。在要求黑色框狀或點狀時，係將此印刷於玻璃板。在如擋風玻璃般之要求曲面形狀之情形下，將玻璃板加熱至650℃以上，然後藉由依據模製之模壓或依據本身重量之彎曲等，使2片成為相同面形狀之方式進行整形，並冷卻玻璃。此時在冷 卻速度過快時，玻璃板產生應力分布而成為強化玻璃，所以進行緩冷。將如此製作之玻璃板中的1片水平地放置，將本發明之光學膜重疊於其上，然後再放置另一片玻璃板。或者是於玻璃板的上方依序重疊中間膜、光學膜、中間膜，最後再放置另一片玻璃板之方法。此時於光學膜中，作為光學機能層的相位差元件係以成為車外側之方式來配置。接著藉由切割器來切斷並去除從玻璃板的邊緣所突出之光學膜、中間膜。然後一面將存在於積層為三明治狀之玻璃板、中間膜、光學膜之間的空氣脫氣，一面從溫度80℃加熱至100℃以進行預接著。將空氣脫氣之方法係有：藉由以耐熱橡膠等所形成之橡膠袋來包裝玻璃板/中間膜/光學膜/中間膜/玻璃板的積層物之袋式法，以及藉由橡膠環僅被覆玻璃的端部而密封之環式法2種，任一方法皆可使用。結束預接著後，將從橡膠袋所取出之玻璃板/中間膜/光學膜/中間膜/玻璃板的積層物或是移除橡膠環後之積層物放入高壓釜中，於10至15kg/cm2的高壓下加熱至120℃至150℃，並在此條件下進行20分鐘至40分鐘的加熱加壓處理。處理後，在冷卻至50℃以下後進行除壓，並從高壓釜中取出由玻璃/中間膜/光學膜/中間膜/玻璃所構成之本發明之機能性玻璃。
此外，於上述實施型態中，中間膜係作為1層獨立的膜重疊於玻璃板與光學膜之間而配置，惟取而代之的是中間膜亦可在預先直接積層於光學膜之狀態，亦即光學積層體之狀態下配置。具體而言，2片中間膜中之至少一方的中間膜可使用預先直接積層於光學膜之光學積層體。藉由使用此中間膜，可省略將中間膜配置在光學膜與玻璃板之間之步驟，其結果可降低製造成本。
如此得到之機能性玻璃不僅在普通汽車、小型汽車、輕型汽車等，亦可在大型特殊汽車、小型特殊汽車中使用作為擋風玻璃、側擋玻璃、後擋玻璃、車頂玻璃。再者，亦可使用作為鐵道車廂、船舶、飛機的窗戶，以及建材用及產業用的窗材。關於使用型態，亦可與具有UV截止或調光機能之構件積層或貼合而使用。
〈抬頭顯示器系統〉
本發明之光學膜由於使用該光學膜來形成層合玻璃時之密著性及外觀亦優異，所以適合於抬頭顯示器系統的使用。圖1呈示依循本發明之HUD系統的一實施型態。圖1所示之HUD系統係具備：使呈示顯示圖像之顯示光成為P偏光而射出之顯示器2、反射從顯示器2所射出之顯示光之反射鏡3、以及入射有從顯示器2所射出之P偏光或S偏光之本發明之機能性玻璃4。藉由反射鏡3來反射從顯示器2所射出之P偏光或S偏光，並將此反射後的顯示光照射在發揮擋風玻璃的功能之本發明之機能性玻璃4，藉此，P偏光或S偏光經由光程5到達至觀察者1，而能夠觀看作為虛像之顯示圖像6。於圖1所示之HUD系統中，從顯示器2所射出之顯示光係經由反射鏡3入射於機能性玻璃4，惟亦可從顯示器2直接入射於機能性玻璃4。
〈顯示器〉
顯示器2只要是在最終到達機能性玻璃4為止前可射出期望的P偏光或S偏光者即可，並無特別限定，例如可列舉出液晶顯示裝置(LCD：Liquid Crystal Display)、有機EL顯示器(OELD：Organic Electroluminescence Display)等。於顯示器2為液晶顯示裝置之情形下，由於射出光通常成為 直線偏光，所以可直接使用。另一方面，於顯示器2為有機EL顯示器之情形下，如圖2所示，顯示器2例如可由光源2A以及可射出P偏光或S偏光之偏光板2B所構成。此外，在將HUD系統使用在汽車之情形下，液晶顯示裝置、有機EL顯示器亦可在例如儀表板般之光射出口上配置偏光板、1/2波長板等的光學構件，並且以可從顯示器2射出P偏光或S偏光之方式進行調整。此外，使用在顯示器2之光源亦無特別限定，可使用雷射光源或LED光源等。此外，以對應於上述光源的發光光譜之方式來設定構成光學機能層之相位差元件的中心反射波長，藉此可更有效地使顯示圖像清晰。
本發明之HUD系統在從顯示器2所射出之顯示光為P偏光且更將P偏光相對於機能性玻璃之布魯司特角設為α時，入射於機能性玻璃4之P偏光的入射角較佳為α-10°以上α+10°以下的範圍。亦即，以布魯司特角附近的入射角使來自顯示器2的P偏光往機能性玻璃4入射，藉此可大幅地降低機能性玻璃4的玻璃板表面上之P偏光的反射。於構成機能性玻璃4之光學積層體中，於使用具有1/2波長板之光學膜作為光學機能層之情形下，穿透玻璃板後之P偏光係藉由構成光學機能層之1/2波長板而轉換為S偏光，轉換後的S偏光在另一方之玻璃板的界面產生反射。反射後的S偏光藉由1/2波長板再次被轉換為P偏光，此P偏光到達觀察者。藉此，觀察者可觀看顯示圖像作為虛像。另一方面，在P偏光的入射角未達α-10°或大於α+10°之情形下，P偏光的入射角從布魯司特角附近偏離，所以P偏光的反射率增加，有時會產生雙影像。如此，藉由將P偏光的入射角調整於布魯司特角附近，可大幅地降低雙影像的產生。此外，由於一 般來自路面的反射光為S偏光，所以有時候觀察者會使用偏光太陽眼鏡。由於偏光太陽眼鏡被設計為可吸收S偏光，所以在利用S偏光之以往的HUD系統中，經由偏光太陽眼鏡之HUD的顯示圖像的觀看性極度地降低。另一方面，若是使P偏光到達觀察者之利用P偏光的HUD系統，則可抑制雙影像的產生，並且於穿戴偏光太陽眼鏡時，亦可提高顯示圖像的觀看性。
〈反射鏡〉
本發明之HUD系統可視需要具備反射鏡。反射鏡只要是可使來自顯示器的顯示光朝向光學積層體反射者即可，並無特別限定，例如由平面鏡、凹面鏡等所構成。在使用凹面鏡作為反射鏡之情形下，凹面鏡亦可以既定的擴大率來擴大來自顯示器的顯示光。
[實施例]
以下係藉由實施例來詳細說明本發明。本發明在不超越該主旨下，並不限定於下列實施例，於實施例中，「份」意指質量份。
[實施例1]
〈塗佈液(液晶組成物)的調製〉
調製具有表1所示之組成之塗佈液A。
[表1]
Figure 109127550-A0202-12-0043-6
〈阻隔層形成用紫外線硬化樹脂塗佈液的調製〉
調製具有表2所示之組成之紫外線硬化樹脂組成物(阻隔層形成用樹脂組成物)的塗佈液B。
[表2]
Figure 109127550-A0202-12-0043-7
〈光學膜的製作〉
使用調製後的塗佈液A並依照下述程序分別製作光學膜。此外，作為支撐基板的塑膠基板係使用：藉由日本特開2002-90743號公報的實施例1所記載之方法預先進行磨擦處理之TAC膜(厚度80μm)。
(1)使用繞線棒，以使乾燥後所分別得到之作為光學機能層之1/2波長板的厚度成為2μm之方式，於室溫下將塗佈液A塗佈於TAC膜的磨擦處理面上。
(2)於50℃加熱所得到之塗膜2分鐘以去除溶劑並且形成為液晶相。接著使用高壓汞燈(Harrison Toshiba Lighting公司製)以120W的輸出照射5至10秒的UV來固定液晶相，而製作出在TAC膜上積層有聚合性液晶層之1/2波長板。
(3)使用繞線棒，以使乾燥後所分別得到之阻隔層的厚度成為3.0μm之方式，於室溫下將屬於阻隔層形成用樹脂組成物之塗佈液B塗佈於1/2波長板的聚合性液晶層側。
(4)於80℃加熱所得到之塗膜1分鐘以去除溶劑，接著使用高壓汞燈(Harrison Toshiba Lighting公司製)以120W的輸出照射5至10秒的UV，而將阻隔層積層於1/2波長板的聚合性液晶層側。如此係製作出於1/2波長板的一面具有阻隔層，1/2波長板的一面為支撐基板(TAC膜)之光學膜。將所得到之光學膜放置在平行地配置之偏光板之間，並藉由島津製作所製「紫外線可見光近紅外線分光光度儀UV-3600」來測定偏光轉換時之穿透率，然後更測定穿透率成為最小之波長，亦即偏光轉換(性能)成為最大之波長。測定後的結果係光學膜的偏光轉換(性能)成為最大之波長為545nm。
〈光學積層體的製作〉
使用2片之厚度為0.38mm且含有三乙二醇-二-2-乙基己酸酯作為塑化劑之聚乙烯縮丁醛樹脂製的透明中間膜，並將所製作之光學膜配置在聚乙烯縮丁醛膜的中間膜之間。接著藉由層合機將光學膜與2片中間膜加壓壓接，而製作光學積層體。
〈機能性玻璃的製作〉
將所製作之光學積層體配置在每片厚度為2mm之玻璃板的2片之間，並藉由下述方法進行加壓加熱而製作機能性玻璃。
首先於透明玻璃板上依序重疊所製作之光學積層體、透明玻璃板。接著切斷並去除從玻璃板的邊緣所突出之光學積層體的多餘部分。以橡膠袋來包裝此並在加熱至90℃之高壓釜中進行10分鐘的脫氣以進行預接著。將預壓接後的光學積層體冷卻至室溫，接著將此從橡膠袋中取出，然後再次於高壓釜中於135℃、12kg/cm2的高壓下進行30分鐘的加熱加壓處理。如此製作出外觀良好之機能性玻璃。對所製作之機能性玻璃測定總透光率，結果為89.5%，係顯示出優異的穿透率。總透光率係使用東京電色公司製的全自動霧度儀「TC-HIIIDPK」並依據JIS規格品K7105來測定。
[實施例2至8、比較例1至3]
實施例2至8、比較例1至3之光學膜、光學積層體及機能性玻璃係除了將表2中的(B-1)熱塑性樹脂變更為表3所示之熱塑性樹脂之外，其他進行與實施例1之相同操作而製造。比較例1不具有阻隔層，此外，比較例2、3係於阻隔層中不具有熱塑性樹脂之構成。對比較例3的機能性玻璃進行與實施例1之相同操作，測定總透光率，結果為88.5%。
係以下列方式對實施例1至8、比較例1至3之光學膜及機能性玻璃的各特性進行測定及評估。
〈依據高壓釜加工所形成之波長位移量〉
測定從光學膜來製作機能性玻璃時之偏光轉換中的最小波長，並算出該差來作為依據高壓釜加工所形成之波長位移量S1(nm)。結果如表3所 示。依據高壓釜加工所形成之波長位移量S1(nm)為藉由下列式所求取之值。
S1=機能性玻璃的偏光轉換最小波長(nm)-光學膜的偏光轉換最小波長(nm)
〈耐熱性評估〉
將實施例及比較例中所得到之機能性玻璃投入120℃的高溫環境下1200小時，並測定投入前後的波長位移。結果如表3所示。顯示出相位差值的變化程度之依據耐久試驗所形成之波長位移量S2(nm)為藉由下列式所求取之值。
S2=投入後之機能性玻璃的波長(nm)-投入前之機能性玻璃的波長(nm)
〈色相變化(△E)〉
於C區域中以50mm×50mm的尺寸裁切出實施例1至8、比較例1至3之光學膜測定用試驗片，使用分光測色儀Konica Minolta公司製的CM-3600A，以使膜平面的法線與入射光呈一致之方式設置試驗片，在測定徑Φ8mm的目標遮罩條件下，藉由穿透光來測定試驗片上之任意處的色度a*、色度b*、亮度L*。然後以從測定處的中心相隔20mm以上之方式移動試驗片，並重複進行4次相同的測定，從5次的平均值中將C區域的色度a*、色度b*、亮度L*分別設為a*C、b*C、L*C。對E區域亦實施相同的測定，並從5次的平均值中將E區域的色度a*、色度b*、亮度L*分別設為a*E、 b*E、L*E。色相變化△E係使用式(V)至(VIII)，並以C區域及E區域的色度a*、色度b*、亮度L*之組合來算出。所得到之色相變化△E的結果如表3所示。色相變化試驗係使用耐熱促進試驗機，在100℃-dry的條件下進行1200小時。
△L*=L*C-L*E‧‧‧(V)
△a*=a*C-a*E‧‧‧(VI)
△b*=b*C-b*E‧‧‧(VII)
△E*=((△L*)2+(△a*)2+(△b*)2)1/2‧‧‧(VIII)
〈霧度的測定〉
藉由霧度儀來測定機能性玻璃並進行評估。結果如表3所示。
〈密著性〉
密著性係藉由Pummel試驗來評估。具體而言，將機能性玻璃投入溫度為-18℃±0.6℃的冷凍機16小時後，以具有0.45kg的錘頭之鐵鎚來敲打機能性玻璃的中央部(縱150mm×橫150mm的部分)，並粉碎至玻璃的粒徑成為6mm以下。藉由Pummel值來判定玻璃經部分剝離後之阻隔層的暴露度。從所求取之Pummel值中，藉由下述基準來進行評估並將「△」以上設為合格。結果如表3所示。
○：無剝離
△：以鐵鎚敲打後雖無剝離，但以手來剝離時會產生剝離
×：以鐵鎚敲打後產生剝離
〈光畸變〉
以目視方式來評估透過機能性玻璃進行觀察時與使光反射時所看到之光畸變的有無。分別將在圖像中未觀察到畸變者評估為「○」，將在圖像中僅觀察到些許畸變者評估為「△」，將在圖像中觀察到畸變者評估為「×」，並將「△」以上設為合格。結果如表3所示。
[表3]
Figure 109127550-A0202-12-0049-14
‧KS-10：聚乙烯乙醯縮醛樹脂(積水化學工業公司製、製品名稱「S-LEC KS-10」)
‧BL-1：聚乙烯縮丁醛樹脂(積水化學工業公司製、製品名稱「S-LEC BL-1」)
‧BM-S：聚乙烯縮丁醛樹脂(積水化學工業公司製、製品名稱「S-LEC BM-S」)
‧BL-S：聚乙烯縮丁醛樹脂(積水化學工業公司製、製品名稱「S-LEC BL-S」)
‧MD-1480：聚酯樹脂(東洋紡公司製、製品名稱「Vylonal MD-1480」)
‧MD-2000：聚酯樹脂(東洋紡公司製、製品名稱「Vylonal MD-2000」)
‧UR-1700：聚酯胺甲酸乙酯樹脂(東洋紡公司製、製品名稱「Vylon UR1700」)
‧LIR-403：異戊二烯樹脂(Kuraray公司製、製品名稱「Kuraprene LIR-403」)
‧PET30：三丙烯酸新戊四醇酯(日本化藥公司製、製品名稱「KAYARAD PET30」)
‧UX-4101：胺甲酸乙酯樹脂(日本化藥公司製、製品名稱「KAYARAD UX-4101」)
從表3中，可得知具有包含熱塑性樹脂之阻隔層之實施例1至8中所製作之機能性玻璃，與比較例1至3中所製作之機能性玻璃相比，於高壓釜加工時之波長位移量S1、依據耐久試驗所形成之波長位移量S2、色相變化△E中皆顯示出優異特性。因此於實施例1至8中，可提供一種耐久性高，且於高溫環境下可長期抑制相位差元件之相位差值的變化之光學膜。
另一方面，不具有阻隔層之比較例1中所製作之機能性玻璃於高壓釜加工時之波長位移量S1以及依據耐久試驗所形成之波長位移量S2多，耐久性及高溫環境下的光學性能差。此外，於密著性試驗中，亦在阻隔層與PVB層之間觀察到剝離。
於阻隔層中不具有熱塑性樹脂之比較例2、3中所製作之機能性玻璃中，高壓釜加工時之波長位移量S1以及依據耐久試驗所形成之波長位移量S2亦多，耐久性及高溫環境下的光學性能差。此外，於光畸變評估中，亦於圖像中觀察到畸變。
如此，藉由本發明，可提供一種一面維持高的可見光穿透率並有效地提升僅為特定偏光的反射率，並且耐久性高，可長期抑制相位差 值的變化之光學膜、以及使用此光學膜之光學積層體、機能性玻璃及抬頭顯示器系統。此外，本發明之光學膜所使用之阻隔層係容易與上述相位差元件等光學機能層積層，且作業性亦優異，故極具利用性。
1:觀察者
2:顯示器
3:反射鏡
4:機能性玻璃
5:光路徑
6:顯示圖像

Claims (14)

  1. 一種光學膜，其係具備(A)光學機能層與(B)阻隔層之光學膜，
    前述(B)阻隔層係具有：含有(B-1)熱塑性樹脂與(B-2)紫外線硬化性樹脂之樹脂組成物的硬化物。
  2. 如請求項1所述之光學膜，其中前述(B-1)熱塑性樹脂為聚乙烯縮醛樹脂。
  3. 如請求項1或2所述之光學膜，其中前述(B-1)熱塑性樹脂為分子量10,000以上60,000以下之熱塑性樹脂。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之光學膜，其中前述(B-1)熱塑性樹脂為聚乙烯乙醯縮醛樹脂。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之光學膜，其中前述(B-1)熱塑性樹脂於阻隔層中的含量為1質量%以上80質量%以下。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之光學膜，其中前述(B-2)紫外線硬化性樹脂為具有(甲基)丙烯醯基之樹脂。
  7. 如請求項6所述之光學膜，其中前述具有(甲基)丙烯醯基之樹脂為(甲基)丙烯酸環氧酯樹脂。
  8. 如請求項1至7中任一項所述之光學膜，其中前述(B)阻隔層的玻璃轉移溫度為80℃以上300℃以下。
  9. 如請求項1至8中任一項所述之光學膜，其中前述(A)光學機能層為下列(A-1)至(A-4)中之任一種，
    (A-1)1/2波長板、
    (A-2)1/4波長板、
    (A-3)1/2波長板與圓偏光反射層之積層體、以及
    (A-4)1/4波長板與圓偏光反射層之積層體。
  10. 如請求項9所述之光學膜，其中前述1/2波長板或1/4波長板係含有聚合性液晶層作為具有轉換偏光軸之作用的層。
  11. 如請求項1至10中任一項所述之光學膜，其係更具有(C)支撐基板。
  12. 一種光學積層體，其係於如請求項1至11中任一項所述之光學膜積層有中間膜。
  13. 一種機能性玻璃，其係具備如請求項12所述之光學積層體與玻璃板。
  14. 一種抬頭顯示器系統，其係具備：如請求項1至11中任一項所述之光學膜、如請求項12所述之光學積層體、或是如請求項13所述之機能性玻璃，與射出呈示圖像顯示之顯示光之圖像顯示手段。
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