WO2021256554A1 - ヘッドアップディスプレイ用光学積層体、機能性ガラス、及びヘッドアップディスプレイシステム - Google Patents

ヘッドアップディスプレイ用光学積層体、機能性ガラス、及びヘッドアップディスプレイシステム Download PDF

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WO2021256554A1
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wave plate
optical laminate
glass
layer
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知宏 高橋
悠衣 横山
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日本化薬株式会社
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    • B60K35/28—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor characterised by the type of the output information, e.g. video entertainment or vehicle dynamics information; characterised by the purpose of the output information, e.g. for attracting the attention of the driver
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0118—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility
    • G02B2027/012—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility comprising devices for attenuating parasitic image effects
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
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    • G02B5/3016—Polarising elements involving passive liquid crystal elements
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
    • G—PHYSICS
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    • G06F2200/00—Indexing scheme relating to G06F1/04 - G06F1/32
    • G06F2200/16—Indexing scheme relating to G06F1/16 - G06F1/18
    • G06F2200/163—Indexing scheme relating to constructional details of the computer
    • G06F2200/1634—Integrated protective display lid, e.g. for touch-sensitive display in handheld computer

Definitions

  • the present invention relates to, for example, an optical laminate suitable for use in a head-up display, functional glass, and a head-up display using the same.
  • a navigation system As a method of displaying information to drivers of automobiles, aircraft, etc., a navigation system, a head-up display (hereinafter, also referred to as "HUD”), etc. are used.
  • the HUD is a system that projects an image projected from an image display means such as a liquid crystal display (hereinafter, also referred to as "LCD”) onto, for example, the windshield of an automobile.
  • LCD liquid crystal display
  • the emitted light emitted from the image display means is reflected by the reflector, further reflected by the windshield, and then reaches the observer.
  • the observer is looking at the image projected onto the windshield, but the image appears to be in an image position farther than the windshield.
  • the display information is projected superimposed on the scenery actually seen from the windshield, but the display light is reflected on the two surfaces of the indoor side and the outdoor side of the windshield, so that the reflected image is a double image. Therefore, there was a problem that the displayed information was difficult to see.
  • Patent Document 1 when an S-polarized indicator light is incident on an automobile front glass having a film-shaped optical rotation inside at a Brewster angle, S is formed on the surface of the front glass inside the vehicle. Part of the polarized light is reflected, the S-polarized light transmitted through the surface is converted to P-polarized light by an optical rotation, and all of the P-polarized light is emitted to the outside of the vehicle on the surface of the front glass on the outside of the vehicle to prevent double images. Is disclosed.
  • a technique of incidenting P-polarized light by using an optical control film in which a circularly polarized light reflecting film produced by using a cholesteric liquid crystal layer is sandwiched between two 1/4 wave plates Is known (Patent Document 2).
  • Patent Document 2 the incident linearly polarized light is converted into circularly polarized light by a 1/4 wave plate, and the circularly polarized light is reflected by a light-reflecting film produced by using a cholesteric liquid crystal layer, which enables the observer to visually recognize the polarized light. do.
  • the optical laminate used for the head-up display is generally manufactured by laminating a plurality of films having various functions, but the performance is uneven in the plane of the laminate. It is easy and it is difficult to achieve uniform performance in the plane.
  • An object of the present invention is to provide an optical laminate for a head-up display, functional glass, and a head-up display system using them, which are excellent in in-plane performance uniformity.
  • the optical laminate for a head-up display has (A) at least one polyvinyl acetal resin layer having a photoelastic coefficient (PeA) in the range of the following formula (1), and (B) at least one. It has an optical functional layer.
  • PeA photoelastic coefficient
  • the optical laminate for a head-up display further includes (C) at least one polyvinyl acetal resin layer having a photoelastic coefficient (PeC) in the range of the following formula (2).
  • the optical laminate for a head-up display has two polyvinyl acetal resin layers having different photoelastic coefficients (Pe), and the polyvinyl acetal resin layer has the photoelastic coefficient.
  • the ratio (PeR) of the photoelastic coefficient (Pe2) of the other polyvinyl acetal resin layer to (Pe1) satisfies the following formula (3), and Pe1 ⁇ Pe2.
  • the thickness of the polyvinyl acetal resin layer is 10 ⁇ m or more and 800 ⁇ m or less.
  • the polyvinyl acetal resin layer is a polyvinyl butyral resin layer.
  • the optical functional layer is a (B-1) 1/2 wave plate or a film having a (B-5) P polarization reflection function.
  • the optical functional layer comprises (B-1) 1/2 wave plate, (B-2) 1/4 wave plate, (B-3) 1/2 wave plate and circularly polarized light reflection. It is a laminate with a layer, or a laminate with a (B-4) 1/4 wave plate and a circularly polarized light reflecting layer.
  • the 1/2 wave plate or 1/4 wave plate includes a polymerizable liquid crystal layer as a layer having an action of converting a polarizing axis.
  • the functional glass for a head-up display according to the embodiment of the present invention includes the optical laminate and (D) a glass plate.
  • the head-up display system according to the embodiment of the present invention includes the optical laminate or the functional glass.
  • the head-up display system includes the functional glass, and the incident angle at which the light emitted from the display image projection means is incident on the functional glass is set to the Brewster angle ⁇ . On the other hand, it is in the range of ⁇ -10 ° to ⁇ + 10 °.
  • an optical laminate, functional glass, and a head-up display system using them, which are excellent in in-plane performance uniformity and suitable for application to a head-up display.
  • FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of an optical laminate according to the present invention.
  • FIG. 2 is a side sectional view showing another embodiment of the optical laminate according to the present invention.
  • FIG. 3 is a side sectional view showing an embodiment of the functional glass according to the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an embodiment of the head-up display system according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view showing an outline in which the light emitted from the display image projection means is incident on the functional glass according to the present invention in the vicinity of the incoming Brewster angle.
  • FIG. 6 is a schematic view showing another embodiment of the head-up display system according to the present invention.
  • the expression “for head-up display” may be omitted and simply referred to as an optical laminate or functional glass.
  • terms such as "(meth) acryloyl” and “(meth) acrylate” mean “acryloyl” or “methacryloyl”, “acrylate” or “methacrylate”, respectively.
  • the "head-up display” may be expressed as HUD.
  • FIG. 1 shows an embodiment of an optical laminate according to the present invention.
  • the optical laminate 10 includes a polyvinyl acetal resin layer 101 having a photoelastic coefficient in a predetermined range, and an optical functional layer 102. Since such an optical laminate 10 has a small variation in polarization transmittance in the plane of the optical laminate 10, for example, when the optical laminate 10 is applied to the windshield of a head-up display system, it depends on the projection position. It is possible to suppress uneven generation of heavy images. That is, since the optical laminate 10 according to the present embodiment has little dependence on the projection position, it is excellent in performance uniformity in the plane of the optical laminate 10. Therefore, when the optical laminate 10 according to the present embodiment is applied to the head-up display system, it is possible to suppress the generation of double images in a wide range regardless of the projection position, and the viewer can head-up display without stress. You can use the system.
  • the optical laminate according to the present invention includes at least one polyvinyl acetal resin layer having an optical elastic modulus (PeA) in the range of the following formula (1) as the configuration (A).
  • PeA optical elastic modulus
  • the polyvinyl acetal resin layer functions as an interlayer film for laminated glass.
  • the optical laminate contains a plurality of polyvinyl acetal resin layers having different optical elastic moduli (PeA)
  • the materials of the respective polyvinyl acetal resin layers may be the same or different, but they are the same. Is preferable.
  • the polyvinyl acetal resin layer contains at least one polyvinyl acetal resin.
  • the polyvinyl acetal resin is a resin obtained by reacting polyvinyl alcohol with an aldehyde, and is, for example, a compound represented by the following formula (I).
  • R represents a linear, branched or cyclic alkyl group of C1 to C10, preferably a linear alkyl group of C1 to C6, and more preferably a linear alkyl group of C1 to C4. It is particularly preferably C1, that is, a methyl group (polyvinyl acetal acetal resin), or C4, that is, an n-butyl group (polyvinyl butyl resin), and most preferably an n-butyl group. When R is an n-butyl group, there is little change in hue especially before and after the durability test, and it is highly practical.
  • n represents the number of repeating units, preferably 50 or more and 1500 or less.
  • the preferred upper limit of n is 1000, more preferably 800, particularly preferably 600, and most preferably 200.
  • the lower limit is preferably 70, more preferably 100, particularly preferably 120, and most preferably 150. That is, the most preferable n is 150 or more and 200 or less.
  • the preferable weight average molecular weight of the polyvinyl acetal resin is 6,000 or more and 1,000,000 or less.
  • the preferred upper limit is 120,000, more preferably 96,000, particularly preferably 60,000, and most preferably 20,000.
  • the lower limit is preferably 8,500, more preferably 10,000, particularly preferably 12,000, and most preferably 16,000. That is, the most preferable weight average molecular weight is 16,000 or more and 20,000 or less.
  • the weight average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • the polyvinyl acetal resin layer is made from a resin composition containing a polyvinyl acetal resin having a vinyl acetate component (residual acetyl group) of 14 mol% or less and a plasticizer, which is obtained by acetalizing polyvinyl alcohol with an aldehyde having 3 to 4 carbon atoms. It is preferably a transparent polyvinyl acetal resin layer to be formed.
  • the resin composition for forming the polyvinyl acetal resin layer may further contain inorganic fine particles, heat ray-shielding fine particles, a light-shielding agent, various dyes, and / or pigments, if necessary.
  • the plasticizer is not particularly limited, but a known plasticizer generally used as a plasticizer for this kind of interlayer film can be used.
  • a known plasticizer generally used as a plasticizer for this kind of interlayer film can be used.
  • Triethylene Glycol-Di-2-Ethyl Butyrate (3GH), Triethylene Glycol-Di-2-Ethyl Hexanoate (3GO), Triethylene Glycol-Di-n-Heptanoate (3G7), Tetraethylene Glycol- Di-2-ethylhexanoate (4GO), tetraethylene glycol-di-n-heptanoate (4G7), oligoethylene glycol-di-2-ethylhexanoate (NGO) and the like are preferably used.
  • These plasticizers are generally used in a range of 25 parts by mass or more and 70 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl acetal resin.
  • the inorganic fine particles include calcium carbonate, alumina, kaolin clay, calcium silicate, magnesium oxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, magnesium carbonate, talc, talc powder, mica, barite, barium carbonate, titanium oxide, silica, and glass bee. And so on. These may be used alone or in combination.
  • the average particle size of the inorganic fine particles is preferably 1 nm or more and 150 nm or less, more preferably 5 nm or more and 120 nm or less, and particularly preferably 10 nm or more and 100 nm or less.
  • the average particle size can be measured by a dynamic light scattering method using an Ar laser as a light source using a light scattering measuring device (for example, "DLS-6000AL” manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
  • the inorganic fine particles are generally in the range of 1 part by mass or more and 200 parts by mass or less, preferably 5 parts by mass or more and 150 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or more and 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyvinyl acetal resin. It is used in the range of less than a part.
  • heat ray-shielding fine particles examples include tin-doped indium oxide (ITO), antimonated tin oxide (ATO), aluminum-doped zinc oxide (AZO), indium-doped zinc oxide (IZO), tin-doped zinc oxide, silicon-doped zinc oxide, and antimonic acid.
  • ITO tin-doped indium oxide
  • ATO antimonated tin oxide
  • AZO aluminum-doped zinc oxide
  • IZO indium-doped zinc oxide
  • tin-doped zinc oxide silicon-doped zinc oxide
  • antimonic acid examples include zinc, lanthanum 6-boro, cerium 6-boro, gold fine powder, silver fine powder, platinum fine powder, and aluminum fine powder.
  • Examples of the light-shielding agent include carbon black and red iron oxide.
  • black pigment carbon black, red pigment (CI Pigment red), blue pigment (CI Pigment blue), yellow pigment (CI Pigment yellow), and four kinds of these are mixed. Examples include dark reddish brown mixed pigments.
  • the amount of the heat ray-shielding fine particles, the light-shielding agent, and the content added is appropriately adjusted to the extent that the transparency of the polyvinyl acetal resin layer is not impaired.
  • the polyvinyl acetal resin layer used in the present invention may optionally further contain various additives such as an ultraviolet absorber, an antioxidant, and an adhesive strength adjusting agent used in this type of interlayer film.
  • Examples of the ultraviolet absorber include 2- (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3', 5'-di-t-methylphenyl) benzotriazole, 2 -(2'-Hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3', 5'-di-amylphenyl) benzotriazole, etc. preferable. Further, a hindered amine-based light stabilizer is also preferable.
  • antioxidant t-butylhydroxytoluene, tetrakis- [methylene-3- (3', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate] methane and the like are preferable.
  • adhesive strength adjusting agent an alkali metal salt of an organic acid or an inorganic acid or an alkaline earth metal salt is preferable.
  • the photoelastic coefficient is a proportional coefficient of birefringence or phase difference that occurs in proportion to stress, and has a constant value for each composition of the polyvinyl acetal resin layer.
  • the unit of the photoelastic coefficient is Pa -1 .
  • at least one polyvinyl acetal resin layer has a photoelastic coefficient (PeA) in the range of the above formula (1).
  • the polarization transmittance is preferably uniform in the plane, but more preferably it has a low polarization transmittance and is uniform in the plane.
  • the absolute value of the photoelastic coefficient (PEA) is 4.0 ⁇ 10 -11 (Pa -1) or less, i.e., the photoelastic coefficient (PEA) is -4.0 ⁇ 10 -11 (Pa -1 ) It means that it is 4.0 ⁇ 10-11 (Pa -1) or less.
  • the lower limit of the photoelastic coefficient (PeA) is -4.0 ⁇ 10 -11 (Pa -1 ), but the more preferable values are -3.0 ⁇ 10 -11 (Pa -1 ) and -2 in order.
  • the upper limit of the photoelastic coefficient (PEA) is a 4.0 ⁇ 10 -11 (Pa -1) , and more preferred values are in turn, 3.0 ⁇ 10 -11 (Pa -1 ), 2. 0 ⁇ 10-11 (Pa -1 ), 1.0 ⁇ 10-11 (Pa -1 ), 9.0 ⁇ 10-12 , 6.0 ⁇ 10-12 (Pa -1 ), 5.0 ⁇ 10 -12 (Pa -1 ), 2.0 ⁇ 10 -12 (Pa -1 ), and particularly preferably 1.0 ⁇ 10 -12 (Pa -1 ). Therefore, the most preferable range of the photoelastic coefficient (PeA) is 5.0 ⁇ 10 -13 (Pa -1 ) or more and 1.0 ⁇ 10 -12 (Pa -1 ) or less.
  • the polyvinyl acetal resin layer further includes at least one polyvinyl acetal resin layer having a photoelastic coefficient (PeC) in the range of the following formula (2) as the configuration (C). ..
  • the polyvinyl acetal resin layer in the configuration (C) may be the same material as the polyvinyl acetal resin layer in the configuration (A) or may be different, but the same material is preferable.
  • the material of each polyvinyl acetal resin layer may be the same or different.
  • the lower limit of the photoelastic coefficient (PEC) is a 5.0 ⁇ 10 -11 (Pa -1) , and more preferred values are in turn, 6.0 ⁇ 10 -11 (Pa -1 ), 7.0 ⁇ It is 10-11 (Pa -1 ), 8.0 ⁇ 10 -11 (Pa -1 ), 9.0 ⁇ 10 -11 , 1.0 ⁇ 10 -10 (Pa -1 ), and is particularly preferably 1. .5 ⁇ 10-10 (Pa -1 ).
  • the upper limit of the photoelastic coefficient (PeC) is 5.0 ⁇ 10 -9 (Pa -1 ), but more preferable values are 4.0 ⁇ 10 -9 (Pa -1 ), 3.
  • the most preferable range of the photoelastic coefficient (PeC) is 1.5 ⁇ 10 -10 (Pa -1 ) or more and 5.0 ⁇ 10 -10 (Pa -1 ) or less.
  • FIG. 2 shows another embodiment of the optical laminate of the present invention, in which the optical functional layer 102 is sandwiched between two polyvinyl acetal resin layers 101.
  • the optical laminate 10 is a polyvinyl acetal resin layer having one polyvinyl acetal resin layer as a configuration (A) and a polyvinyl acetal resin layer having the other polyvinyl acetal resin layer as a configuration (C). May be.
  • the optical laminate 10 has two polyvinyl acetal resin layers having different photoelasticity coefficients (Pe), the other polyvinyl acetal resin layer with respect to the photoelasticity coefficient (Pe1) of one polyvinyl acetal resin layer.
  • the ratio (PeR) of the photoelastic coefficient (Pe2) possessed by the above satisfies the following formula (3).
  • one of the two polyvinyl acetal resin layers is the polyvinyl acetal resin layer as the configuration (A), and the other is the polyvinyl as the configuration (C) so that each photoelastic coefficient satisfies the formula (3). It may be an acetal resin layer.
  • the lower limit of the ratio of photoelastic coefficients (PeR) is 10, but more preferably 20, 30, 50, 70, 80, 100, 200, 250, and particularly preferably 280. Is.
  • the upper limit of the ratio of photoelastic coefficients (PeR) is 1000, more preferably 900, 800, 700, 600, 500, 450, 400, and particularly preferably 350. Therefore, the most preferable range of the ratio of photoelastic coefficients (PeR) is 280 or more and 350 or less.
  • the thickness of the polyvinyl acetal resin layer is preferably 10 ⁇ m or more and 1200 ⁇ m or less, and more preferably 10 ⁇ m or more and 800 ⁇ m or less.
  • the thickness of the polyvinyl acetal resin is within this range, when the optical laminate according to the present embodiment is used for the functional glass, it is possible to impart good impact resistance and anti-penetration property to the functional glass. can.
  • the thickness of each polyvinyl acetal resin layer may be the same or different.
  • the polyvinyl acetal resin used in the present invention can be produced by a known method. For example, a predetermined polyvinyl alcohol is dissolved in warm water, the obtained aqueous solution is maintained at a predetermined temperature, for example, 0 to 95 ° C., and a required acid catalyst and a predetermined aldehyde are added. Then, the acetalization reaction is allowed to proceed with stirring, and the reaction temperature is further raised to complete the reaction. Then, it is neutralized, washed with water and dried to produce a powder of polyvinyl acetal resin.
  • a predetermined polyvinyl alcohol is dissolved in warm water, the obtained aqueous solution is maintained at a predetermined temperature, for example, 0 to 95 ° C., and a required acid catalyst and a predetermined aldehyde are added. Then, the acetalization reaction is allowed to proceed with stirring, and the reaction temperature is further raised to complete the reaction. Then, it is neutralized, washed with water and
  • the polyvinyl acetal resin layer is preferably arranged on the outermost layer of the optical laminate according to the present embodiment.
  • the outermost layer means a layer in contact with the glass plate when the optical laminate according to the present embodiment is arranged on the functional glass having the glass plate (D) described later.
  • the polyvinyl acetal resin layer is made by kneading a resin composition containing a polyvinyl acetal resin, a plasticizer, and various additives to be added as needed, using an extruder, a plastograph, a kneader, a Banbury mixer, a calendar roll, or the like.
  • the kneaded product can be produced by a normal film-forming method such as an extrusion method, a calendar method, a pressing method, or a sheet-shaped film-forming method.
  • the polyvinyl acetal resin layer is formed by applying and drying a polyvinyl acetal resin, a plasticizer, and various additives to be added as needed on a desired substrate in a state of being dissolved in a solvent such as methyl ethyl ketone, and forming a film.
  • a film may be formed directly on one side or both sides of the (B) optical functional layer described later.
  • the optical laminate according to the present embodiment includes at least one optical functional layer as the configuration (B).
  • the optical functional layer used in the present invention is not particularly limited as long as it has a function of converting the polarization axis of incident light, and can be appropriately designed to obtain desired polarized light.
  • a 1/2 wave plate, a retardation film such as a 1/4 wave plate, a laminate of a plurality of retardation films, or a laminate of them and a circularly polarized light reflecting layer can be mentioned.
  • a laminated body of a 1/4 wave plate and a circularly polarized light reflecting layer can be exemplified.
  • the circularly polarized light reflecting layer for example, a cholesteric liquid crystal layer using a cholesteric liquid crystal is preferable.
  • a (B-1) 1/2 wave plate is used as the optical functional layer, or (B-5) has a P polarization reflection function. It is particularly preferable to use a film, that is, a film that selectively reflects P-polarized light.
  • the light reflecting layer that reflects P-polarized light has, for example, a double refraction interference type decoder made of a polymer multilayer film made of two or more types of polymers having different refractive indices, and a fine uneven structure called a wire grid type.
  • Examples thereof include a laminate of a polarizing element, a 1/4 wave plate and a circularly polarized light reflecting layer, for example, an optical laminated film in which a circularly polarized light reflecting film composed of a cholesteric liquid crystal layer is sandwiched between two 1/4 wave plates.
  • an optical laminated film in which a circularly polarized light reflecting film composed of a cholesteric liquid crystal layer is sandwiched between two 1/4 wave plates.
  • the incident P-polarized light is converted into circularly polarized light by the 1/4 wave plate, then the circularly polarized light is reflected by the cholesteric liquid crystal layer, and then converted into P-polarized light again by the 1/4 wave plate. .. That is, as the optical functional layer, (B-1) one or two or more 1/2 wave plates, or (B-4) one or two or more circularly polarized light reflecting layers are 1/4 of two.
  • a laminate sandwiched between wave plates is preferable.
  • the 1/2 wave plate has a phase difference having a function of converting P-polarized light into S-polarized light or S-polarized light into P-polarized light, that is, converting a deflection axis. It is an element.
  • a 1/2 wave plate for example, a film made of polycarbonate or a cycloolefin polymer is uniaxially stretched so that the phase difference is 1/2 of the wavelength, or a horizontally oriented polymerizable liquid crystal is formed with a phase difference of wavelength. It can be obtained by orienting the film to a thickness of 1/2.
  • a 1/2 wave plate using a horizontally oriented polymerizable liquid crystal is supported by applying a polymerizable liquid crystal layer as a layer having an action of converting a polarizing axis and a coating liquid forming the polymerizable liquid crystal layer. It is composed of a substrate.
  • the support substrate is not an essential component of the optical functional layer, and the polymerizable liquid crystal layer can be used by transferring it to another substrate (for example, a polyvinyl acetal resin layer or a glass plate).
  • the upper limit of the thickness of such a 1/2 wave plate is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less, from the viewpoint of the orientation of the liquid crystal display.
  • the lower limit of the thickness of the 1/2 wave plate is preferably 0.3 ⁇ m or more, and more preferably 0.5 ⁇ m or more from the viewpoint of the polymerizable property of the liquid crystal display.
  • the refractive index in the slow axis direction in the plane of the retardation element is nx
  • the refractive index in the plane orthogonal to nx is ny
  • the refractive index in the thickness direction of the retardation element is nz.
  • the coefficient Nz represented by the following formula (4) is controlled to be preferably 0.3 or more and 1.0 or less, and more preferably 0.5 or more and 0.8 or less.
  • the P-polarized light is S-polarized in the HUD system.
  • the incident angle of S-polarized light or P-polarized light incident on the 1/2 wave plate By setting the incident angle of S-polarized light or P-polarized light incident on the 1/2 wave plate to the range of 45 ° or more and 65 ° or less, when P-polarized light is incident on the functional glass, it is on the surface of the functional glass.
  • the reflectance can be theoretically suppressed to 2% or less.
  • the transmitted P-polarized light is converted into S-polarized light by the 1/2 wave plate, and the converted S-polarized light is reflected at the interface between the incident side and the opposite side of the functional glass with air.
  • the reflected S-polarized light is converted into P-polarized light again by the 1/2 wave plate, and this P-polarized light reaches the observer.
  • the S-polarized light is incident on the functional glass, the S-polarized light is reflected on the surface of the functional glass, and the S-polarized light reaches the observer.
  • the transmitted S-polarized light is converted into P-polarized light by the 1/2 wave plate, and the converted P-polarized light is not reflected at the functional glass on the opposite side to the incident side or at the interface between the functional glass and air, and passes through. In this way, by controlling the incident angle of the S-polarized light or the P-polarized light incident on the functional glass, the generation of the double image can be suppressed.
  • the angle ⁇ is less than 35 ° or larger than 47 °, the polarization axis conversion performance for converting P-polarized light incident on the functional glass to S-polarized light or S-polarized light to P-polarized light is deteriorated, and as a result, the display is displayed.
  • the upper display image may also be dark.
  • the 1/2 wave plate exhibits good polarization axis conversion performance, and as a result, the displayed image can be visually recognized more clearly.
  • the angle ⁇ is preferably a value calculated from the following equations (5) and (6).
  • the technical significance of the following equations (5) and (6) will be described.
  • the refractive index of the 1/2 wave plate is n ⁇
  • the phase difference when the polarization axis of S-polarized light incident on the functional glass is x-axis
  • the polarization axis of P-polarized light is y-axis
  • the angle between the y-axis and the slow axis of the 1/2 wave plate is ⁇ .
  • the y-axis is represented by Re ⁇ cos ⁇
  • the x-axis is represented by Re ⁇ sin ⁇ by vector analysis.
  • the incident angle of the 1/2 wave plate with respect to the slow axis is 45 °.
  • the incident angle of S-polarized light or P-polarized light incident on the functional glass is ⁇
  • the angle of incident on the 1/2 polarizing plate is actually ⁇ . Therefore, regarding the y-axis of Re ⁇ cos ⁇ (theoretical y-axis), the y-axis (de facto y-axis) when the angle ⁇ is tilted about the x-axis is obtained.
  • the incident angle of the 1/2 wave plate with respect to the slow axis is preferably 45 °.
  • the range of the angle ⁇ is preferably controlled within the range of ⁇ 5 ° of the value of the angle ⁇ , and more preferably controlled within the range of ⁇ 3 °.
  • the conversion efficiency of the polarization axis from P-polarized light to S-polarized light indicated by the 1/2 wave plate. May decrease.
  • the refractive index of the 1/2 wavelength plate substituted in the equation (6) is the refractive index of the 1/2 wavelength plate in the slow axis direction is nx, and the refractive index in the plane of the 1/2 wavelength plate is orthogonal to nx.
  • the rate is ny
  • the refractive index in the thickness direction of the 1/2 wavelength plate is nz
  • the value obtained by averaging the sum of these is used as the average refractive index.
  • the average refractive index may be a value listed in a catalog or the like.
  • the refractive index of air is 1.00, and a 1/2 wave plate having a refractive index of 1.55 is used, and S-polarized light or P is used.
  • the incident angle of polarized light is 45 °
  • the value of ⁇ is 42 ° based on equations (5) and (6), so the range of ⁇ is preferably 37 ° or more and 47 ° or less, preferably 39 °. It is more preferably 45 ° or more.
  • the incident angle of S-polarized light or P-polarized light is 50 °
  • the value of ⁇ is 41 ° based on equations (5) and (6), so the range of ⁇ is preferably 36 ° or more and 46 ° or less. , 38 ° or more and 44 ° or less is more preferable.
  • the incident angle of S-polarized light or P-polarized light is 56 °
  • the value of ⁇ is 40 ° based on the equations (5) and (6), so that the range of ⁇ is 35 ° or more and 45 ° or less. It is preferably 37 ° or more and 43 ° or less.
  • the incident angle of S-polarized light or P-polarized light is 65 °
  • the value of ⁇ is 39 ° based on the equations (5) and (6), so that the range of ⁇ is 34 ° or more and 44 ° or less. It is preferable, and it is more preferable that it is 36 ° or more and 42 ° or less.
  • the angle between the S-polarized light or P-polarized light polarization axis incident from a position inclined from an axis perpendicular to the surface of the functional glass to 45 ° or more and 65 ° or less and the slow axis of the 1/2 wave plate is 35 °.
  • the 1/2 wave plate By controlling the temperature to 47 ° or less, the 1/2 wave plate exhibits good polarization axis conversion performance, and as a result, it is possible to provide a HUD system in which the displayed image can be clearly seen.
  • the 1/2 wave plate is used. It is possible to further improve the polarization axis conversion performance shown by.
  • a 1/2 wave plate including a polymerizable liquid crystal layer is used as a layer having an action of converting the polarizing axis. Is particularly preferable.
  • the polymerizable liquid crystal is a nematic liquid crystal monomer having a polymerizable group in the molecule and exhibiting liquid crystallinity in a predetermined temperature range or concentration range.
  • the polymerizable group include (meth) acryloyl group, vinyl group, carconyl group, cinnamoyl group and epoxy group.
  • the mesogen group is present in the molecule, and the mesogen group is, for example, a biphenyl group, a terphenyl group, a (poly) benzoic acid phenyl ester group, or (poly).
  • Rod-like or plate-like substituents such as ether group, benzylideneaniline group, or acenaftinoxalin group, or disc-shaped substituents such as triphenylene group, phthalocyanine group, or azacrown group, that is, liquid crystal phase behavior. Means a group that has the ability to induce.
  • Liquid crystal compounds having rod-shaped or plate-shaped substituents are known in the art as calamic liquid crystals.
  • the nematic liquid crystal monomer having such a polymerizable group include the polymerizable liquid crystal, PALIOCOLOR series (manufactured by BASF) and RMM series described in JP-A-2003-315556 and JP-A-2004-29824. (Merck) and the like are polymerizable liquid crystals. These nematic liquid crystal monomers having a polymerizable group may be used alone or in combination of two or more.
  • a polymerizable compound having no liquid crystal property that can react with the nematic liquid crystal monomer having a polymerizable group.
  • a compound having such a compound include an ultraviolet curable resin and the like.
  • the ultraviolet curable resin include dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, a reaction product of dipentaerythritol penta (meth) acrylate and 1,6-hexamethylene-di-isocyanate, and triisocyanate having an isocyanul ring.
  • Reaction product with pentaerythritol tri (meth) acrylate reaction product with pentaerythritol tri (meth) acrylate and isophorone-di-isocyanate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, Pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, trimethylolpropanetri (meth) acrylate, ditrimethylolpropanetetra (meth) acrylate, tris (acryloxyethyl) isocyanurate, tris (methacryloxyethyl) Isocyanurate, reaction product of glycerol triglycidyl ether with (meth) acrylic acid, caprolactone-modified tris (acryloxyethyl) isocyanurate, reaction product
  • non-liquid crystal ultraviolet curable resins must be added to such an extent that the liquid crystal composition containing the nematic liquid crystal monomer does not lose the liquid crystal property, and is preferably added to 100 parts by mass of the nematic liquid crystal monomer having a polymerizable group. On the other hand, it is 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 1.0 to 10 parts by mass.
  • nematic liquid crystal monomer having a polymerizable group and the polymerizable compound having no liquid crystal property are ultraviolet curable types
  • a photopolymerization initiator is added to cure the liquid crystal composition containing them by ultraviolet rays. ..
  • the photopolymerization initiator include 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1 (Irgacure 907 manufactured by BASF) and 1-hydroxycyclohexylphenylketone (Irga manufactured by BASF).
  • Cure 184 4- (2-Hydroxyethoxy) -phenyl (2-hydroxy-2-propyl) ketone (Irgacure 2959 manufactured by BASF), 1- (4-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropane -1-one (Merck DaroCure 953), 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropane-1-one (Merck DaroCure 1116), 2-hydroxy-2-methyl-1 -Phenylpropane-1-one (Irgacure 1173 manufactured by BASF) and acetophenone compounds such as diethoxyacetophenone; benzoin, benzoinmethyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether and 2,2-dimethoxy-2.
  • -Benzophenone compounds such as phenylacetophenone (Irgacure 651 manufactured by BASF); benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenylsulfide, 3,3'- Benzophenone compounds such as dimethyl-4-methoxybenzophenone (Kayacure MBP manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.); and thioxanthone, 2-chlorothioxanthone (Kayacure CTX manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), 2-methylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone.
  • phenylacetophenone Irgacure 651 manufactured by BASF
  • benzoylbenzoic acid methyl benzoylbenzoate
  • 4-phenylbenzophenone hydroxybenzophenone
  • Preferred photopolymerization initiators include, for example, Irgacure TPO, Irgacure TPO-L, Irgacure OXE01, Irgacure OXE02, Irgacure 1300, Irgacure 184, Irgacure 369, Irgacure 369, Irgacure37 BASF), and particularly preferred are Irgacure TPO, Irgacure TPO-L, Irgacure OXE01, Irgacure OXE02, Irgacure 1300 and Irgacure 907. These photopolymerization initiators may be used alone or in admixture in any proportion.
  • auxiliaries include, for example, triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, n-butylamine, N-methyldiethanolamine, diethylaminoethyl methacrylate, Michler ketone, 4,4'-diethylaminophenone, 4-dimethylaminobenzoic acid.
  • auxiliaries include, for example, triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, n-butylamine, N-methyldiethanolamine, diethylaminoethyl methacrylate, Michler ketone, 4,4'-diethylaminophenone, 4-dimethylaminobenzoic acid.
  • examples thereof include amine compounds such as ethyl acid, 4-dimethylaminobenzoic acid (n-butoxy) ethyl, and 4-dimethylaminobenzoate isoamyl.
  • the amount of the photopolymerization initiator and the auxiliary agent added is preferably used within a range that does not affect the liquid crystal property of the liquid crystal composition for preparing the optical functional layer, and the amount thereof is the ultraviolet rays in the liquid crystal composition. It is preferably 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, and more preferably 2 parts by mass or more and 8 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the compound cured by. Further, the amount of the auxiliary agent is preferably 0.5 times or more and 2 times or less the amount of the photopolymerization initiator.
  • At least one compound selected from the group consisting of a compound represented by the following formula (II), a compound represented by the following formula (III) and a compound represented by the following formula (IV) (hereinafter, simply referred to as “simply”).
  • added compound is preferably added together with the above-mentioned liquid crystal compound.
  • R 1-1 , R 1-2 and R 1-3 each independently represent an alkyl group having a branched structure having 5 or more carbon atoms.
  • R 1-1 , R 1-2 and R 1-3 are alkyl groups having independent branched structures, the change in the phase difference value of the 1/2 wave plate under a high temperature atmosphere is particularly small.
  • the number of carbon atoms is preferably 6 or more and 18 or less. It is more preferable that R 1-1 , R 1-2 and R 1-3 are independently CH 3- (CH 2 ) m-CHRX-groups.
  • RX represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • R 1-1 , R 1-2 and R 1-3 are independently CH 3- (CH 2 ) m-CH (C 2).
  • H 5 ) -A group is more preferable, and a 2-ethylhexyl group or a 2-ethylbutyl group is particularly preferable.
  • m represents an integer in the range of 1 to 6.
  • R 3 represents a-(CH 2 ) p- group or a phenylene group
  • p represents an integer of 4 to 8.
  • R 3 is a phenylene group
  • the phenylene group may have a substituent at any of the o-position, the m-position and the p-position, but it is preferable to have a substituent at the o-position.
  • R 4 represents a substituted phenylene group, substituted phenylene group o-position, m-position, or it may have any substituent of p-position, having a substituent at the o-position and p-position Is preferable.
  • R 2 represents -CH 2- CH 2 -group, -CH 2- CH (CH 3 ) -group or -CH 2- CH 2- CH 2 -group, and -CH 2- CH 2 -Groups are preferred.
  • the compound represented by the formula (II) is, for example, triethylene glycol-di-2-ethylhexanoate (3GO), tetraethylene glycol-di-2-ethylhexanoate (4GO), triethylene glycol-di. -2-Ethylene Butyrate (3GH), Tetraethylene Glycol-Di-2-Ethyl Butyrate, Pentaethylene Glycol-Di-2-Ethyl Hexanoate, Octaethylene Glycol-Di-2-Ethyl Hexanoate, Nonaethylene Examples thereof include glycol-di-2-ethylhexanoate and decaethylene glycol-di-2-ethylhexanoate.
  • the compound represented by the formula (III) is, for example, bis adipate (2-ethylhexyl), bis adipate (2-ethylbutyl), bis azelaate (2-ethylhexyl), bis azelaate (2-ethylbutyl), sebacic acid.
  • examples thereof include acid-di-2-ethylhexyl, sebacic acid-di-2-ethylbutyl, phthalic acid-di-2-ethylhexyl and phthalate-di-2-ethylbutyl.
  • Examples of the compound represented by the formula (IV) include trimellitic acid-tri-2-ethylhexyl and trimellitic acid-tri-2-ethylbutyl.
  • the compound represented by the formula (II), the compound represented by the formula (III), and the compound represented by the formula (IV) may be used alone or in combination of two or more. ..
  • the compound represented by the formula (II) is preferable because it has excellent compatibility with the above-mentioned liquid crystal compound and a stable phase difference element can be obtained.
  • triethylene glycol- has excellent compatibility with liquid crystal compounds and is particularly excellent in suppressing changes in the phase difference value of the 1/2 wave plate in a high temperature atmosphere.
  • Di-2-ethylhexanoate (3GO), tetraethylene glycol-di-2-ethylhexanoate (4GO) and triethylene glycol-di-2-ethylbutyrate (3GH) are more preferred, and triethylene glycol-.
  • Di-2-ethylhexanoate (3GO) is even more preferred.
  • the content of at least one additive compound selected from the group consisting of the compound represented by the formula (II), the compound represented by the formula (III) and the compound represented by the formula (IV) is particularly limited. However, it is preferably 0.1 part by mass or more and 300 parts by mass or less, more preferably 0.5 part by mass or more and 50 parts by mass or less, and 0.8 by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal compound. It is more preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less, and particularly preferably 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less. If the content of the added compound is less than 0.1 part by mass, the effect of suppressing the change in the phase difference value of the 1/2 wave plate in a high temperature atmosphere may not be obtained.
  • the content of the added compound exceeds 300 parts by mass, the effect of suppressing the change in the phase difference value of the 1/2 wave plate in a high temperature atmosphere does not change, so that the upper limit of the content of the added compound does not change.
  • a (B-2) 1/4 wave plate can also be used as the optical functional layer.
  • the 1/4 wave plate is a retardation element having a function of converting circularly polarized light into linearly polarized light.
  • a film made of polycarbonate or a cycloolefin polymer is uniaxially stretched so that the retardation is 1/4 of the wavelength.
  • it can be obtained by orienting the horizontally oriented polymerizable liquid crystal with a thickness such that the phase difference is 1/4 of the wavelength.
  • the 1/4 wave plate also contains the above-mentioned polymerizable liquid crystal layer.
  • the 1/4 wave plate is composed of the above-mentioned polymerizable liquid crystal layer as a layer having an action of converting the polarization axis and a support substrate to which the coating liquid forming the polymerizable liquid crystal layer is applied.
  • the support substrate is not an essential component of the optical functional layer, and the polymerizable liquid crystal layer can be used by transferring it to another substrate (for example, a polyvinyl acetal resin layer or a glass plate).
  • a phase difference element called a wideband 1/4 wave plate may be used when the phase difference shift due to wavelength dispersion is large.
  • the wideband 1/4 wave plate is a phase difference element in which the wavelength dependence of the phase difference is reduced.
  • a 1/2 wave plate and a 1/4 wave plate having the same wavelength dispersion are used as slow axes. Examples thereof include a phase difference element laminated so that the forming angle is 60 °, a polycarbonate-based phase difference element having reduced wavelength dependence of the phase difference (manufactured by Teijin Co., Ltd .: Pure Ace WR-S), and the like.
  • the phase difference may change depending on the incident angle of the light depending on the phase difference element.
  • a method of matching the phase difference more strictly, for example, by using a phase difference element in which the refractive index of the phase difference element is adjusted, it is possible to suppress a change in the phase difference with an incident angle.
  • the refractive index in the slow axis direction in the plane of the retardation element is nx
  • the refractive index in the direction orthogonal to nx in the plane of the retardation element is ny
  • the thickness direction of the retardation element is controlled to be preferably 0.3 to 1.0, more preferably 0.5 to 0.8.
  • the optical functional layer has a (B-4) 1/4 wavelength. It is preferably a laminate of a plate and a circularly polarized light reflecting layer. Specifically, the circularly polarized light reflecting layer, the first 1/4 wave plate laminated on one surface of the circularly polarized light reflecting layer, and the second 1/2 laminated on the other surface of the circularly polarized light reflecting layer. It is preferably composed of a four-wave plate. As the circularly polarized light reflecting layer, a light reflecting layer using a cholesteric liquid crystal display is preferably used.
  • the first 1/4 wave plate is provided on the side where S-polarized light or P-polarized light is incident, and the light is transmitted through the circularly polarized light reflecting layer.
  • a second 1/4 wave plate is provided on the side where the circularly polarized light is incident.
  • the transmitted P-polarized light is converted into right-handed circularly polarized light by the first 1/4 wave plate, and this right-handed circularly polarized light is partially polarized by the circularly polarized light-reflecting layer due to the right-handed circularly polarized light conversion performance of the circularly polarized light-reflecting layer. Is reflected by.
  • the reflected right-handed circularly polarized light is converted into the original P-polarized light again by the first 1/4 wave plate, and this P-polarized light reaches the observer.
  • the right circularly polarized light that is not reflected by the circularly polarized light reflecting layer and is transmitted through the circularly polarized light reflecting layer returns to the original P-polarized light by the second 1/4 wave plate, but this P-polarized light is the second 1 /. 4 It is transmitted with almost no reflection at the outer interface of the wave plate.
  • the S-polarized light is incident on the first 1/4 wave plate, the S-polarized light is reflected on the surface of the first 1/4 wave plate, and the S-polarized light reaches the observer.
  • the S-polarized light that is not reflected by the first 1/4 wave plate and passes through the first 1/4 wave plate is converted into left circularly polarized light by the first 1/4 wave plate.
  • This left-handed circularly polarized light is not reflected by the circularly polarized light-reflecting layer having a right-handed circularly polarized light-reflecting function, passes through the circularly-polarized light-reflecting layer, and returns to the original S-polarized light by the second 1/4 wave plate. Also, it is transmitted with almost no reflection at the outer interface of the second 1/4 wave plate. Even when the circularly polarized light reflecting layer has the left circularly polarized light reflection function, P-polarized light or S-polarized light reaches the observer by the same principle.
  • the upper limit of the thickness of the 1/4 wave plate is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less, from the viewpoint of the orientation of the liquid crystal display.
  • the lower limit of the thickness of the 1/4 wave plate is preferably 0.3 ⁇ m or more, more preferably 0.5 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the thickness of the circularly polarized light reflecting layer is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less, from the viewpoint of the orientation of the liquid crystal display.
  • the lower limit of the thickness of the circularly polarized light reflecting layer is preferably 0.3 ⁇ m or more, and more preferably 0.5 ⁇ m or more from the viewpoint of the polymerizable property of the liquid crystal display.
  • the liquid crystal composition constituting the polymerizable liquid crystal layer may be applied on the support substrate.
  • a support substrate is preferably transparent in the visible light region in order to maintain the visibility of the displayed image, and specifically, the visible light transmittance of a wavelength of 380 nm or more and 780 nm or less may be 50% or more. , 70% or more is preferable, and 85% or more is more preferable.
  • the support substrate may be colored, but it is preferable that the support substrate is not colored or is less colored.
  • the refractive index of the support substrate is preferably 1.2 or more and 2.0 or less, and more preferably 1.4 or more and 1.8 or less.
  • the thickness of the support substrate may be appropriately selected depending on the intended use, and is preferably 5 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less, more preferably 10 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less, and particularly preferably 15 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less.
  • the support substrate may be a single layer or a laminated body having two or more layers.
  • Examples of the material of the support substrate include triacetyl cellulose (TAC), acrylic, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyolefin, polyethylene terephthalate (PET) and the like.
  • TAC triacetyl cellulose
  • PET polyethylene terephthalate
  • TAC triacetyl cellulose
  • polyolefin acrylic and the like having less birefringence are preferable.
  • the optical laminate according to the present embodiment contains two or more (B) optical functional layers.
  • the optical functional layers may be directly laminated, but an adhesive layer or an adhesive layer may be used between the optical functional layers.
  • the pressure-sensitive adhesive include acrylic-based and rubber-based pressure-sensitive adhesives, but acrylic-based pressure-sensitive adhesives whose adhesiveness, holding power, and the like can be easily adjusted are preferable.
  • the adhesive include an ultraviolet curable resin composition and a mixture thereof.
  • an ultraviolet curable resin a composition in which a plurality of monomers having an acryloyl group or an epoxy group are mixed can be cured and adhered by irradiating with ultraviolet rays in the presence of a photopolymerization initiator. Further, a composition containing a plurality of monomers or polymers having an amino group, a carboxyl group and a hydroxyl group can be cured and bonded by heating in the presence of a compound having an isocyanate group and a melamine.
  • a method for producing an optical functional layer using the above-mentioned nematic liquid crystal monomer having a polymerizable group will be described.
  • a nematic liquid crystal monomer having a polymerizable group is dissolved in a solvent, and then a photopolymerization initiator is added.
  • a solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the liquid crystal monomer to be used, and examples thereof include cyclopentanone, toluene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like, and cyclopentanone and toluene are preferable.
  • this solution is applied onto a plastic substrate such as a PET film or TAC film used as a support substrate so that the thickness is as uniform as possible, and the solvent is removed by heating to form a liquid crystal display on the support substrate.
  • a plastic substrate such as a PET film or TAC film used as a support substrate
  • the solvent is removed by heating to form a liquid crystal display on the support substrate.
  • the surface of the plastic substrate is subjected to a rubbing treatment in a desired orientation direction before coating, or a photo-alignment material exhibiting photo-alignment by polarized light irradiation is formed on the surface of the plastic substrate and subjected to polarization treatment.
  • a photo-alignment material exhibiting photo-alignment by polarized light irradiation is formed on the surface of the plastic substrate and subjected to polarization treatment.
  • the nematic liquid crystal monomer is irradiated with ultraviolet rays with a high-pressure mercury lamp or the like to fix the orientation of the liquid crystal, whereby an optical functional layer having a desired slow-phase axis can be obtained.
  • the functional glass according to the present invention includes the above-mentioned optical laminate and (D) a glass plate.
  • the number of glass plates may be one or a plurality, but functional glass having a structure in which the optical laminate is sandwiched between two glass plates is preferable.
  • Such functional glass is suitably used as a display medium in a HUD system.
  • an adhesive or an adhesive may be applied to one side or both sides of the optical laminate, and then the glass plates may be bonded to the glass plate.
  • the pressure-sensitive adhesive and the adhesive are not particularly limited, but when they may be peeled off later, they have good adhesiveness with excellent reworkability, and for example, silicone pressure-sensitive adhesives and acrylic pressure-sensitive adhesives are preferable. Since the functional glass according to the present invention has a polyvinyl acetal resin layer, it has excellent impact resistance.
  • the glass plate is not particularly limited as long as the front view is sufficiently visible and transparent even if the functional glass according to the present invention is used as the windshield.
  • the refractive index of the glass plate is preferably 1.2 or more and 2.0 or less, and more preferably 1.4 or more and 1.8 or less.
  • the thickness, shape, etc. of the glass plate are not particularly limited as long as they do not affect the reflection of the display light when the functional glass is applied to the HUD system, and can be appropriately designed. ..
  • these glass plates may be provided with an antireflection film made of a multilayer film and a metal thin film layer having a heat shielding function on the reflective surface. These films can improve the reflectance of incident polarized light, but when the functional glass according to the present invention is used as the front glass for an automobile, the visible light transmittance of the functional glass is 70% or more. It is preferable to adjust the reflectance as described above.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the functional glass according to the present invention.
  • the optical laminate 10 is sandwiched between two glass plates 201, and the optical laminate 10 corresponds to, for example, the optical laminate shown in FIG. 1 or FIG.
  • the polyvinyl acetal resin layer 101 of the optical laminate 10 maintains the adhesion between the glass plate 201 and the optical laminate 10. It also has a function as an adhesive or an adhesive for the purpose.
  • the functional glass is used as a laminated glass for an automobile windshield, it is preferable to use soda lime glass made by the float method.
  • the glass may be transparent or colored green, and is not particularly limited.
  • the thickness of these glass plates is usually about 2 mmt, but in recent years, there is a demand for weight reduction of glass, and a glass plate having a thickness slightly thinner than this can also be used.
  • the glass plate is cut into a predetermined shape, and the glass edge is chamfered and washed. When black frame-shaped or dot-shaped printing is required, print it on a glass plate.
  • the air existing between the sandwich-shaped laminated glass and the optical laminated body is degassed and heated to a temperature of 80 ° C. to 100 ° C. to perform pre-bonding.
  • the method of degassing the air is a bag method in which a glass plate / optical laminate / glass plate laminate is wrapped in a rubber bag made of heat-resistant rubber or the like, and only the end of the glass plate is covered with a rubber ring.
  • the glass is cooled to 50 ° C. or lower and then depressurized, and the functional glass according to the present embodiment, which is a glass plate / optical laminate / glass plate laminate, is taken out from the autoclave.
  • the functional glass thus produced can be used as windshield, side glass, rear glass, roof glass of ordinary automobiles, small automobiles, light automobiles, large special automobiles, small special automobiles, etc. Furthermore, it can be used as a window for railroad vehicles, ships, and aircraft, and as a window material for building materials and industrial use. Although it is a form of use, it can be used by laminating or laminating with a member having a UV cut and dimming function.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an embodiment of the HUD system according to the present invention.
  • the HUD system shown in FIG. 4 reflects the display image projection means (display) 2 that emits the display light indicating the display image as S-polarized light or P-polarized light, and the display light emitted from the display image projection means 2. It includes a reflecting mirror 3 and a functional glass (functional glass) 4 for a head-up display according to the present invention, to which S-polarized light or P-polarized light emitted from the display image projection means 2 is incident.
  • the S-polarized light or P-polarized light emitted from the display image projection means 2 is reflected by the reflecting mirror 3, and the reflected display light is applied to the functional glass 4 functioning as the windshield, whereby the observer 1 is exposed to the optical path 5 S-polarized light or P-polarized light arrives through the image, and the imaginary image 6 of the displayed image can be visually recognized.
  • the display light emitted from the display image projection means 2 is incident on the functional glass 4 via the reflector 3, but the windshield is directly from the display image projection means 2. It may be incident on.
  • the display image projection means 2 emits display light indicating the display image as random light, reflects it by the reflector 3, and passes the reflected light through a polarizing plate before reaching the functional glass 4, thereby displaying the light.
  • the functional glass 4 may be irradiated with the desired polarized light by adjusting the polarized light emitted from the image projection means 2.
  • the incident angle 8 incident on the functional glass 4 is preferably in the range of ⁇ -10 ° to ⁇ + 10 °, and more preferably in the range of ⁇ -5 ° to ⁇ + 5 °.
  • the incident angle 8 means an angle formed by an axis perpendicular to the surface of the display medium (functional glass 4) and light incident on the surface of the display medium.
  • a 1/2 wave plate is used as an optical functional layer
  • the display medium is functional glass 4
  • the display light emitted from the display image projection means 2 is S-polarized light.
  • the S-polarized light emitted from the display image projection means 2 is in the range of ⁇ -10 ° to ⁇ + 10 °, that is, near the Brewster angle with respect to the axis perpendicular to the surface of the functional glass 4, preferably the Brewster angle ⁇ .
  • the incident angle 8 of S-polarized light when the incident angle 8 of S-polarized light is less than ⁇ -10 ° or larger than ⁇ + 10 °, the incident angle 8 of S-polarized light deviates from the vicinity of Brewster's angle, so P converted by the 1/2 wave plate.
  • the reflectance of polarized light increases, and a double image may occur.
  • an optical functional layer a laminated body in which one or more circularly polarized light reflecting layers (cholesteric liquid crystal layers) are sandwiched between two 1/4 wave plates.
  • the display medium is the functional glass 4 and the display light emitted from the display image projection means 2 is P-polarized light. Since the reflected light from the road surface is generally S-polarized light, polarized sunglasses are designed to absorb S-polarized light. Therefore, in the conventional HUD system using S-polarized light, the visibility of the display image of the HUD through the polarized sunglasses is extremely lowered.
  • the HUD system using P-polarized light reaches the observer, it is possible to suppress the generation of double images and improve the visibility of the displayed image even when wearing polarized sunglasses.
  • the circularly polarized light reflecting layer is a cholesteric liquid crystal layer
  • the slow-phase axis of the circularly polarized light transmitted through the circularly polarized light-reflecting layer is installed in a positional relationship orthogonal to the slow-phase axis of the first 1/4 wave plate. It is converted to the original P-polarized light by the second 1/4 wave plate.
  • the converted P-polarized light is also incident on the glass surface on the outside of the vehicle outside the second quarter wave plate in the vicinity of the Brewster's angle. Therefore, the reflectance of P-polarized light on the glass surface outside the vehicle outside the second quarter wave plate can also be significantly reduced, and as a result, the generation of double images is greatly improved.
  • the polarization axis of S-polarized light or P-polarized light incident on the optical laminate and the slow axis of the 1/2 wave plate or 1/4 wave plate provided in the optical laminate are formed.
  • the angle ⁇ By controlling the angle ⁇ , the polarization axis conversion performance exhibited by the 1/2 wave plate or the 1/4 wave plate can be further enhanced.
  • the details of each ⁇ are as described above using the equations (5) and (6).
  • 1/2 including a polymerizable liquid crystal layer as a layer having an action of converting the polarizing axis. It is particularly preferable to use a wave plate or a 1/4 wave plate.
  • the wavelength dispersibility of the 1/2 wave plate or 1/4 wave plate as described above is not particularly limited as long as it is suitable for head-up display applications, but it is accurately polarized in a wide wavelength range in the visible light region. It is desirable to have reverse wavelength dispersibility in order to convert.
  • a polymer has a normal dispersion in which the absolute value of double refraction increases on the short wavelength side, but the double refraction increases on the long wavelength side by controlling the value of the double refraction ⁇ n of each wavelength of visible light.
  • a liquid crystal compound By using a liquid crystal compound, reverse wavelength dispersibility can be obtained.
  • reverse wavelength dispersibility can also be obtained by combining and laminating the slow axes of a plurality of retardation plates having appropriate retardation values according to the wavelength dispersion characteristics of the liquid crystal compound in an appropriate positional relationship. Even in the case of a 1/2 wave plate or a 1/4 wave plate in which such a plurality of phase difference plates are combined and laminated in an appropriate positional relationship, the slow axis angle of each phase difference plate is described above.
  • the 1/2 wavelength The plate or 1/4 wave plate exhibits good polarization axis conversion performance, and as a result, the displayed image becomes more clearly visible.
  • the display image projection means 2 used in the HUD system of the present invention is not particularly limited as long as it can emit desired P-polarized light or S-polarized light by the time it finally reaches the functional glass 4.
  • a liquid crystal display (LCD), an organic EL display (OELD), and the like can be mentioned.
  • the display image projection means 2 is a liquid crystal display device, the emitted light is usually linearly polarized light, so that the liquid crystal display device can be used as it is as the display image projection means 2.
  • the display image projection means 2 is an organic EL display, for example, as shown in FIG.
  • the display image projection means 2 is composed of a light source 2A and a polarizing plate 2B capable of emitting P-polarized light or S-polarized light. May be.
  • the liquid crystal display device and the organic EL display are projected by arranging an optical member such as a polarizing plate and a 1/2 wave plate in a light emitting port such as a dashboard. It is also possible to adjust so that P-polarized light or S-polarized light can be emitted from the means 2.
  • the light source used for the display image projection means 2 is not particularly limited, and a laser light source, an LED light source, or the like can be used. Further, by setting the central reflection wavelength of the retardation element constituting the optical functional layer so as to correspond to the emission spectrum of the above-mentioned light source, the displayed image can be projected more effectively and clearly.
  • the HUD system of the present invention may include a reflector 3 if necessary.
  • the reflecting mirror 3 is not particularly limited as long as it can reflect the display light from the display image projection means 2 toward the functional glass 4, and is composed of, for example, a plane mirror, a concave mirror, and the like.
  • the concave mirror can also magnify the display light from the display at a predetermined magnification.
  • part means parts by mass.
  • the present invention is not limited to the following examples as long as the gist is not exceeded.
  • room temperature is within the range of 20 ° C ⁇ 5 ° C.
  • Example 1 ⁇ Adjustment of coating liquid (liquid crystal composition)> The coating liquid A having the composition shown in Table 1 was prepared.
  • ⁇ Manufacturing of optical functional layer> Using the prepared coating liquid A, two 1/2 wave plates were prepared by the following procedure.
  • a TAC film P960 manufactured by TacBright: thickness 60 ⁇ m
  • the rubbing angle is such that the angle formed by the longitudinal direction of the film and the slow phase axis of the 1/2 wave plate (hereinafter, also referred to as “slow phase axis angle”) is 71.5 ° and 26.5 °, respectively. I set it.
  • the coating liquid A was applied to the rubbing surface of the TAC film at room temperature using a wire bar so that the thickness of the 1/2 wave plate obtained after drying was about 2 ⁇ m.
  • the obtained coating film was heated at 50 ° C. for 2 minutes to remove the solvent and used as a liquid crystal phase.
  • a high-pressure mercury lamp manufactured by Harison Toshiba Lighting Co., Ltd.
  • a / 2 wave plate was produced.
  • the phase difference value at 546 nm is 290 nm (slow phase axis angle 71.5 °), 250 nm ( Two types of 1/2 wave plates with a delayed axis angle of 26.5 °) were obtained.
  • the lengths of the respective films were placed on the side of the polymerizable liquid crystal layer using an acrylic pressure-sensitive adhesive (SK Dyne 906, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.).
  • the optical functional layer was prepared by laminating in the same direction.
  • the average transmittance in the visible light wavelength region in the front direction (incident angle 56 °) of each of the obtained 1/2 wave plates was about 79%, and the polarization transmittance was about 10%.
  • a "ultraviolet / visible / near-infrared spectrophotometer UV-3600" manufactured by Shimadzu Corporation was used, and the optical laminate was set at an incident angle of 56 ° while the polarizing plates were arranged in parallel. was measured.
  • Triethylene glycol-di-2-ethylhexanoate (3GO) as a plasticizer is blended with 100 parts by mass of polyvinyl butyral resin at the ratio shown in Table 2 (0 to 35 parts by mass), and further an antioxidant.
  • a solution in which 0.2 parts by mass of 2,6-di-tert-butyl-p-cresol was dissolved in methyl ethyl ketone was added, and the mixture was uniformly melt-kneaded with a mixing roll. Then, using a press molding machine, the obtained kneaded product was press-molded at 150 ° C.
  • the PVB film A is placed on the TAC on the 1/2 wavelength plate side having a retardation value of 290 nm in the produced optical functional layer cut into a size of 10 cm in length and 10 cm in width, and the 1/2 wavelength has a retardation value of 250 nm.
  • the PVB film B is placed on the TAC on the plate side, and then pressure-bonded with a laminator to provide an optical laminate in which a 1/2 wavelength plate is provided between the two PVB film A and PVB film B. The body was made.
  • a functional glass is produced by arranging the produced optical laminate between two glass plates having a size of 10 cm in length ⁇ 10 cm in width and a thickness of 2 mm, which is the same as the optical laminate, and then pressurizing and heating. did.
  • the polarization transmittance of the obtained functional glass was measured in the wavelength range of 400 nm or more and 750 nm or less.
  • the polarization transmittance using the "ultraviolet / visible / near-infrared spectrophotometer UV-3600" manufactured by Shimadzu Corporation, the functional glass was set so that the incident angle was 56 ° while the polarizing plates were arranged in parallel. was measured.
  • the central portion X of the glass and the point Y 2.5 cm away from the central portion X were set as measurement points, and the polarization transmittance at each measurement point was measured. The results are shown in Table 3.
  • the transmittance was 6% or less in the wavelength range of 450 nm or more and 700 nm or less, and there was no significant difference in the transmittance waveforms. Therefore, it was determined that there is no unevenness in the polarization transmittance (hereinafter, also referred to as “in-plane unevenness”) in the plane of the optical laminate.
  • the criteria for determining the polarization transmittance unevenness is that if the transmittances of the measurement points X and Y are both 6% or less in the wavelength range of 450 nm or more and 700 nm or less, it is evaluated that there is no in-plane unevenness, and the measurement point X is evaluated.
  • the transmittance was 6% or less and the transmittance at the measurement point Y was larger than 6%, it was evaluated as having in-plane unevenness.
  • a head-up display was manufactured with the arrangement shown in FIG.
  • the display image projection means 2 a liquid crystal display panel capable of emitting S-polarized light was installed on the functional glass 4, and the functional glass produced above was used as the functional glass 4.
  • the position of the optical laminate contained in the functional glass 4 was adjusted from the display image projection means 2 so that the incident angle of the S-polarized light was the Brewster's angle (about 56 °) of the glass.
  • the displayed image was projected brightly and clearly.
  • the reflected brightness (non-main image) of the line image at the air interface of the glass plate B located on the opposite side of the glass plate A is sufficiently low with respect to the image), and the image projected on the functional glass 4 is two. It was heavy and difficult to see. Therefore, it was determined that the visibility of the image was good in a wide range and there was no in-plane unevenness of the double image.
  • the brightness of the non-main image with respect to the main image at the position of the measurement point Y is higher than that of the position of the central portion X and the image projected on the functional glass 4 is double and easily visible, the double. It was determined that the image had in-plane unevenness.
  • Example 2 In the production of the optical laminate, functional glass and a head-up display were produced in the same manner as in Example 1 except that the PVB film C was used instead of the PVB film B, and the polarization transmittance and the in-plane unevenness of the double image were produced. Was evaluated respectively. The results are shown in Table 3.
  • Example 3 In the production of the optical laminate, functional glass and a head-up display were produced in the same manner as in Example 1 except that the PVB film D was used instead of the PVB film B, and the polarization transmittance and the in-plane unevenness of the double image were produced. Was evaluated respectively. The results are shown in Table 3.
  • Example 4 In the production of the optical laminate, functional glass and a head-up display were produced in the same manner as in Example 1 except that the PVB film E was used instead of the PVB film B, and the polarization transmittance and the in-plane unevenness of the double image were produced. Was evaluated respectively. The results are shown in Table 3.
  • Example 5 In the production of the optical laminate, functional glass and a head-up display were produced in the same manner as in Example 1 except that the PVB film F was used instead of the PVB film B, and the polarization transmittance and the in-plane unevenness of the double image were produced. Was evaluated respectively. The results are shown in Table 3.
  • At least one of the two PVB films (polyvinyl acetal resin layer) contained in the optical laminate has a photoelastic coefficient within a predetermined range specified in the present invention.
  • (PeA) there was no in-plane unevenness in both the polarization transmittance and the double image, and the in-plane performance uniformity was excellent.
  • the photoelastic coefficient of the two PVB films contained in the optical laminate is outside the range of the photoelastic coefficient (PeA) specified in the present invention, the in-plane center of the functional glass (glass center).
  • the optical laminate according to the present invention to the functional glass for a head-up display, the S-polarized light or P-polarized light incident on the projection of the head-up display can be efficiently P in a wider range without unevenness. It can be seen that an optical laminate that can be converted into polarized light or S-polarized light and exhibits excellent polarization conversion performance in a wide range is obtained. Further, by applying the optical laminate according to the present invention to the HUD system, it is possible to visually recognize an extremely clear display image in a wide range.
  • the optical laminate according to the present invention can eliminate unevenness in the generation of double images depending on the projection position, that is, can suppress double images regardless of the projection position, and can be visually recognized.
  • a person can use the head-up display system in a wide range without stress.

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Abstract

本発明は、（Ａ）下記式（１）の範囲の光弾性係数（ＰｅＡ）を有する少なくとも１つのポリビニルアセタール樹脂層（１０１）と、（Ｂ）少なくとも１つの光学機能層（１０２）とを備えるヘッドアップディスプレイ用光学積層体（１０）に関する。また、本発明は、光学積層体（１０）を備えるヘッドアップディスプレイ用機能性ガラス（２０）、並びに光学積層体（１０）又は機能性ガラス（２０）を備えるヘッドアップディスプレイに関する。|ＰｅＡ| ≦４．０×１０-１１ Ｐａ-１・・・（１）

Description

ヘッドアップディスプレイ用光学積層体、機能性ガラス、及びヘッドアップディスプレイシステム
　本発明は、例えばヘッドアップディスプレイに利用するのに好適な光学積層体、機能性ガラス、さらにはそれを用いたヘッドアップディスプレイに関する。
　自動車、航空機等の運転者に情報を表示する方法として、ナビゲーションシステム、ヘッドアップディスプレイ（以下、「ＨＵＤ」ともいう）等が用いられている。ＨＵＤは液晶表示体（以下、「ＬＣＤ」ともいう）等の画像表示手段から投射された画像を、例えば自動車のフロントガラス等に投影するシステムである。
　画像表示手段から出射した出射光は、反射鏡にて反射し、さらにフロントガラスで反射した後、観察者へ到達する。観察者はフロントガラスに投影された画像を見ているが、画像はフロントガラスよりも遠方の画像位置にあるように見える。この方法では、運転者はフロントガラスの前方を注視した状態でほとんど視線を動かすことなく、様々な情報を入手することができるため、視線を移さなければならなかった従来のカーナビゲーションに比べ安全である。
　ＨＵＤシステムにおいて、表示情報は実際にフロントガラスから見える景色に重ねて投影されるが、表示光は、フロントガラスの室内側と室外側の２つの表面で反射されるため、反射像が二重像となり、表示情報が見づらいという問題があった。
　この問題に対して、偏光方向を９０°変えることができる位相差素子を自動車用フロントガラスに用いることにより、反射像が二重像になるという問題を改善できることが知られている。例えば、特許文献１には、フィルム状の旋光子を内部に具備する自動車用フロントガラスに、Ｓ偏光とした表示光をブリュースター角で入射した場合には、車内側のフロントガラスの表面でＳ偏光の一部を反射させ、当該表面を透過したＳ偏光を旋光子によりＰ偏光に変換し、さらに車外側のフロントガラスの表面でＰ偏光の全てを車外に出射して二重像を防ぐことが開示されている。
　また、二重像を抑制する別の手段として、コレステリック液晶層を用いて作製した円偏光反射フィルムを、２枚の１／４波長板で挟持した光制御フィルムを用い、Ｐ偏光を入射する技術が知られている（特許文献２）。この技術では、入射した直線偏光は１／４波長板によって円偏光に変換され、当該円偏光がコレステリック液晶層を用いて作製された光反射フィルムで反射されることで観察者による視認を可能にする。
　このように、ヘッドアップディスプレイに使用される光学積層体では、様々な機能を有する複数のフィルムを積層して製造されるのが一般的であるが、積層体の面内において性能にムラが生じやすく、面内での均一な性能を実現することは困難である。
特開平６－４０２７１号公報 特許第５９７３１０９号公報
　本発明は、面内の性能均一性に優れるヘッドアップディスプレイ用光学積層体、機能性ガラス及びそれらを用いたヘッドアップディスプレイシステムを提供することを目的とする。
　本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ用光学積層体は、（Ａ）下記式（１）の範囲の光弾性係数（ＰｅＡ）を有する少なくとも１つのポリビニルアセタール樹脂層と、（Ｂ）少なくとも１つの光学機能層とを備える。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　本発明の一実施態様において、前記ヘッドアップディスプレイ用光学積層体は、さらに（Ｃ）下記式（２）の範囲の光弾性係数（ＰｅＣ）を有する少なくとも１つのポリビニルアセタール樹脂層を備える。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　本発明の一実施態様において、前記ヘッドアップディスプレイ用光学積層体は、光弾性係数（Ｐｅ）の異なる２枚の前記ポリビニルアセタール樹脂層を有し、一方の前記ポリビニルアセタール樹脂層が有する光弾性係数（Ｐｅ１）に対する他方の前記ポリビニルアセタール樹脂層が有する光弾性係数（Ｐｅ２）のの比（ＰｅＲ）が、下記式（３）を満たし、Ｐｅ１＜Ｐｅ２である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　本発明の一実施態様において、前記ポリビニルアセタール樹脂層の厚さが１０μｍ以上８００μｍ以下である。
　本発明の一実施態様において、前記ポリビニルアセタール樹脂層が、ポリビニルブチラール樹脂層である。
　本発明の一実施態様において、前記光学機能層が、（Ｂ－１）１／２波長板又は（Ｂ－５）Ｐ偏光反射機能を有するフィルムである。
　本発明の一実施態様において、前記光学機能層が、（Ｂ－１）１／２波長板、（Ｂ－２）１／４波長板、（Ｂ－３）１／２波長板と円偏光反射層との積層体、又は（Ｂ－４）１／４波長板と円偏光反射層との積層体である。
　本発明の一実施態様において、前記１／２波長板又は１／４波長板が、偏光軸を変換させる作用を有する層として重合性液晶層を含む。
　本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ用機能性ガラスは、前記光学積層体と、（Ｄ）ガラス板とを備える。
　本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイシステムは、前記光学積層体又は前記機能性ガラスを備える。
　本発明の一実施態様において、前記ヘッドアップディスプレイシステムは、前記機能性ガラスを備え、かつ、表示画像投影手段から出射された光が前記機能性ガラスに入射する入射角が、ブリュースター角αに対してα－１０°～α＋１０°の範囲である。
　本発明によれば、面内の性能均一性に優れ、ヘッドアップディスプレイに適用するのに好適な光学積層体、機能性ガラス及びそれらを用いたヘッドアップディスプレイシステムを実現することができる。
図１は、本発明に係る光学積層体の一実施形態を示す側面断面図である。 図２は、本発明に係る光学積層体の他の実施形態を示す側面断面図である。 図３は、本発明に係る機能性ガラスの一実施形態を示す側面断面図である。 図４は、本発明に係るヘッドアップディスプレイシステムの一実施形態を示す模式図である。 図５は、本発明に係る機能性ガラスに表示画像投影手段から出射された光が入ブリュースター角近傍で入射される概要を示した概略図である。 図６は、本発明に係るヘッドアップディスプレイシステムの他の実施形態を示す模式図である。
　以下、本発明に従う実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、下記の実施形態は、本発明のいくつかの代表的な実施形態を例示したにすぎず、本発明の範囲において、種々の変更を加えることができる。また、以下において、「ヘッドアップディスプレイ用」との表現を省略し、単に光学積層体、機能性ガラスと記載する場合がある。また、「（メタ）アクリロイル」、「（メタ）アクリレート」等の用語は、「アクリロイル」又は「メタクリロイル」、「アクリレート」又は「メタクリレート」をそれぞれ意味する。さらに、「ヘッドアップディスプレイ」をＨＵＤと表現する場合もある。
＜光学積層体＞
　図１は、本発明に係る光学積層体の一実施形態を示す。図１に示されるように、光学積層体１０は、所定の範囲の光弾性係数を有するポリビニルアセタール樹脂層１０１と、光学機能層１０２とを備える。このような光学積層体１０は、光学積層体１０の面内における偏光透過率のムラが小さいため、例えば、光学積層体１０をヘッドアップディスプレイシステムのフロントガラスに適用した場合に、投影位置による二重像の発生ムラを抑制できる。すなわち、本実施形態に係る光学積層体１０は、投影位置の依存性が小さいため、光学積層体１０の面内における性能均一性に優れている。そのため、本実施形態に係る光学積層体１０をヘッドアップディスプレイシステムに適用した場合、投影位置に依存せずに広範囲で二重像の発生を抑制することができ、視認者がストレスなくヘッドアップディスプレイシステムを利用することができる。
［ポリビニルアセタール樹脂層］
　本発明に係る光学積層体は、構成（Ａ）として下記式（１）の範囲の光学弾性係数（ＰｅＡ）を有する少なくとも１つのポリビニルアセタール樹脂層を備える。本実施形態に係る光学積層体を後述する機能性ガラスに用いる場合、ポリビニルアセタール樹脂層は、合わせガラス用中間膜として機能する。また、光学積層体が、互いに異なる光学弾性係数（ＰｅＡ）を有する複数のポリビニルアセタール樹脂層を含む場合、各ポリビニルアセタール樹脂層の材料は同じであっても異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
＜ポリビニルアセタール樹脂層の組成について＞
　ポリビニルアセタール樹脂層は、少なくとも１つのポリビニルアセタール樹脂を含んでいる。ポリビニルアセタール樹脂は、ポリビニルアルコールにアルデヒドを反応させて得られる樹脂であり、例えば、下記式（Ｉ）で表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　式（Ｉ）中、ＲはＣ１～Ｃ１０の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基を表し、好ましくはＣ１～Ｃ６の直鎖アルキル基であり、更に好ましくはＣ１～Ｃ４の直鎖アルキル基であり、特に好ましくはＣ１、すなわちメチル基（ポリビニルアセトアセタール樹脂）、又はＣ４、すなわちｎ－ブチル基（ポリビニルブチラール樹脂）であり、最も好ましくはｎ－ブチル基である。Ｒがｎ－ブチル基の場合、特に耐久性試験前後における色相の変化が少なく、実用性が高い。
　上記式（Ｉ）中、ｎは繰り返し単位数を表し、好ましくは５０以上１５００以下である。ｎの好ましい上限としては、１０００であり、更に好ましくは８００であり、特に好ましくは６００であり、最も好ましくは２００である。また、好ましい下限としては、７０であり、更に好ましくは１００であり、特に好ましくは１２０であり、最も好ましくは１５０である。すなわち、最も好ましいｎは１５０以上２００以下である。
　また、ポリビニルアセタール樹脂の好ましい重量平均分子量は、６，０００以上１，０００，０００以下である。好ましい上限としては、１２０，０００であり、更に好ましくは９６，０００であり、特に好ましくは６０，０００であり、最も好ましくは２０，０００である。また、好ましい下限としては、８，５００であり、更に好ましくは１０，０００であり、特に好ましくは１２，０００であり、最も好ましくは１６，０００である。すなわち、最も好ましい重量平均分子量は、１６，０００以上２０，０００以下である。なお、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）により測定される値である。
　ポリビニルアセタール樹脂層は、ポリビニルアルコールを炭素数３～４のアルデヒドでアセタール化して得られる、ビニルアセテート成分（残存アセチル基）が１４モル％以下のポリビニルアセタール樹脂及び可塑剤を含有する樹脂組成物から形成される透明なポリビニルアセタール樹脂層であることが好ましい。ポリビニルアセタール樹脂層を形成するための樹脂組成物は、必要に応じて無機微粒子、熱線遮蔽微粒子、遮光剤、各種染料、及び／又は顔料等をさらに含有してもよい。
　可塑剤としては、特に限定されないが、この種の中間膜用の可塑剤として一般的に用いられている公知の可塑剤を用いることができる。例えば、トリエチレングリコール－ジ－２－エチルブチレート（３ＧＨ）、トリエチレングリコール－ジ－２－エチルヘキサノエート（３ＧＯ）、トリエチレングリコール－ジ－ｎ－ヘプタノエート（３Ｇ７）、テトラエチレングリコール－ジ－２－エチルヘキサノエート（４ＧＯ）、テトラエチレングリコール－ジ－ｎ－ヘプタノエート（４Ｇ７）、オリゴエチレングリコール－ジ－２－エチルヘキサノエート（ＮＧＯ）などが好適に用いられる。これらの可塑剤は、一般に、ポリビニルアセタール樹脂１００質量部に対して２５質量部以上７０質量部以下の範囲で用いられる。
　上記無機微粒子としては、炭酸カルシウム、アルミナ、カオリンクレー、珪酸カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、タルク、長石粉、マイカ、バライト、炭酸バリウム、酸化チタン、シリカ、ガラスビ－ズ等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、混合して用いられてもよい。無機微粒子の平均粒径は１ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であることがさらに好ましく、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが特に好ましい。なお、平均粒子径は、光散乱測定装置（例えば、大塚電子社製「ＤＬＳ－６０００ＡＬ」）を使用して、Ａｒレーザーを光源として動的光散乱法により測定することができる。また、無機微粒子は、一般に、ポリビニルアセタール樹脂１００質量部に対して１質量部以上２００質量部以下の範囲、好ましくは５質量部以上１５０質量部以下の範囲、さらに好ましくは１０質量部以上１００質量部以下の範囲で用いられる。
　熱線遮蔽微粒子としては、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、アンチモンドープ酸化錫（ＡＴＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、インジウムドープ酸化亜鉛（ＩＺＯ）、錫ドープ酸化亜鉛、珪素ドープ酸化亜鉛、アンチモン酸亜鉛、６ホウ化ランタン、６ホウ化セリウム、金微粉、銀微粉、白金微粉、及びアルミニウム微粉等が挙げられる。
　遮光剤としては、カーボンブラック、赤色酸化鉄等が挙げられる。顔料としては、黒色顔料カーボンブラック、赤色顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　ｒｅｄ）、青色顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　ｂｌｕｅ）、黄色顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ　ｙｅｌｌｏｗ）、及びこれらの４種を混合してなる暗赤褐色の混合顔料等が挙げられる。熱線遮蔽微粒子、遮光剤及び含量の添加量は、ポリビニルアセタール樹脂層の透明性を損なわない程度に適宜調整される。
　本発明に用いられるポリビニルアセタール樹脂層は、この種の中間膜に用いられている紫外線吸収剤、酸化防止剤、接着力調整剤等の各種添加剤を任意にさらに含有していてもよい。
　紫外線吸収剤としては、例えば、２－（２’－ヒドロキシ－５’－メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２－（２’－ヒドロキシ－３’，５’－ジ－ｔ－メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２－（２’－ヒドロキシ－３’－ｔ－ブチル－５’－メチルフェニル）－５－クロロベンゾトリアゾール、２－（２’－ヒドロキシ－３’，５’－ジ－アミルフェニル）ベンゾトリアゾールなどが好ましい。また、ヒンダードアミン系光安定剤も好ましい。
　酸化防止剤としては、ｔ－ブチルヒドロキシトルエン、テトラキス－〔メチレン－３－（３’，５’－ジ－ｔ－ブチル－４’－ヒドロキシフェニル）プロピオネート〕メタン等が好ましい。接着力調整剤としては、有機酸又は無機酸のアルカリ金属塩あるいはアルカリ土類金属塩が好ましい。
＜光弾性係数（Ｐｅ）について＞
　光弾性係数とは、応力に比例して生じる複屈折又は位相差の比例係数であり、ポリビニルアセタール樹脂層の組成毎に一定の値を有する。なお、光弾性係数の単位はＰａ－１である。本実施形態に係る光学積層体において、少なくとも１つのポリビニルアセタール樹脂層は、上記式（１）の範囲の光弾性係数（ＰｅＡ）を有する。構成（Ａ）としてのポリビニルアセタール樹脂層の光弾性係数（ＰｅＡ）がこの条件を満たすことにより、光学積層体の面内における偏光透過率のムラが小さくなり、効果的に二重像を防止することができる。なお、偏光透過率は面内において均一であることが好ましいが、更には、低い偏光透過率を有しかつ面内で均一である場合が特に好ましい。
　上記式（１）は、光弾性係数（ＰｅＡ）の絶対値が４．０×１０－１１（Ｐａ－１）以下、すなわち、光弾性係数（ＰｅＡ）が－４．０×１０－１１（Ｐａ－１）以上４．０×１０－１１（Ｐａ－１）以下であることを意味する。光弾性係数（ＰｅＡ）の下限は、－４．０×１０－１１（Ｐａ－１）であるが、より好ましい値は、順に、－３．０×１０－１１（Ｐａ－１）、－２．０×１０－１１（Ｐａ－１）、－１．０×１０－１１（Ｐａ－１）、－９．０×１０－１２、－６．０×１０－１２（Ｐａ－１）、－５．０×１０－１２（Ｐａ－１）、－２．０×１０－１２（Ｐａ－１）、－１．０×１０－１２（Ｐａ－１）、０、１．０×１０－１４（Ｐａ－１）、５．０×１０－１４（Ｐａ－１）、１．０×１０－１３であり、特に好ましくは、５．０×１０－１３（Ｐａ－１）である。また、光弾性係数（ＰｅＡ）の上限は、４．０×１０－１１（Ｐａ－１）であるが、より好ましい値は、順に、３．０×１０－１１（Ｐａ－１）、２．０×１０－１１（Ｐａ－１）、１．０×１０－１１（Ｐａ－１）、９．０×１０－１２、６．０×１０－１２（Ｐａ－１）、５．０×１０－１２（Ｐａ－１）、２．０×１０－１２（Ｐａ－１）であり、特に好ましくは、１．０×１０－１２（Ｐａ－１）である。従って、光弾性係数（ＰｅＡ）の最も好ましい範囲は５．０×１０－１３（Ｐａ－１）以上１．０×１０－１２（Ｐａ－１）以下である。
　本実施形態に係る光学積層体において、ポリビニルアセタール樹脂層は、構成（Ｃ）として下記式（２）の範囲の光弾性係数（ＰｅＣ）を有する少なくとも１つのポリビニルアセタール樹脂層をさらに備えることが好ましい。なお、構成（Ｃ）におけるポリビニルアセタール樹脂層は構成（Ａ）におけるポリビニルアセタール樹脂層と同じ材料であっても、異なっていてもよいが、同じ材料であることが好ましい。また、光学積層体が、互いに異なる光学弾性係数（ＰｅＣ）を有する複数のポリビニルアセタール樹脂層を含む場合、各ポリビニルアセタール樹脂層の材料は同じであっても異なっていてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　光弾性係数（ＰｅＣ）の下限は、５．０×１０－１１（Ｐａ－１）であるが、より好ましい値は、順に、６．０×１０－１１（Ｐａ－１）、７．０×１０－１１（Ｐａ－１）、８．０×１０－１１（Ｐａ－１）、９．０×１０－１１、１．０×１０－１０（Ｐａ－１）であり、特に好ましくは、１．５×１０－１０（Ｐａ－１）である。また、光弾性係数（ＰｅＣ）の上限は、５．０×１０－９（Ｐａ－１）であるが、より好ましい値は、順に、４．０×１０－９（Ｐａ－１）、３．０×１０－９（Ｐａ－１）、２．０×１０－９（Ｐａ－１）、１．０×１０－９、８．０×１０－１０（Ｐａ－１）であり、特に好ましくは、５．０×１０－１０（Ｐａ－１）である。従って、光弾性係数（ＰｅＣ）の最も好ましい範囲は１．５×１０－１０（Ｐａ－１）以上５．０×１０－１０（Ｐａ－１）以下である。
　図２は、本発明の光学積層体の他の実施形態を示し、光学機能層１０２が２枚のポリビニルアセタール樹脂層１０１により挟持されている。このような実施態様において、光学積層体１０は、一方のポリビニルアセタール樹脂層が構成（Ａ）としてのポリビニルアセタール樹脂層であり、他方のポリビニルアセタール樹脂層が構成（Ｃ）としてのポリビニルアセタール樹脂層であってもよい。また、光学積層体１０が光弾性係数（Ｐｅ）の異なる２枚のポリビニルアセタール樹脂層を有している場合、一方のポリビニルアセタール樹脂層が有する光弾性係数（Ｐｅ１）に対する他方のポリビニルアセタール樹脂層が有する光弾性係数（Ｐｅ２）の比（ＰｅＲ）が、下記式（３）を満たすことが好ましい。但し、式（３）において）Ｐｅ１＜Ｐｅ２である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　このように、２枚のポリビニルアセタール樹脂層が有する各光弾性係数が式（３）を満たす範囲で互いに異なることにより、光学積層体の面内における偏光透過率のムラが小さくなり、効果的に二重像を防止することができる。例えば、各光弾性係数が式（３）を満たすように、２枚のポリビニルアセタール樹脂層のうちの一方が構成（Ａ）としてのポリビニルアセタール樹脂層であり、他方が構成（Ｃ）としてのポリビニルアセタール樹脂層であってもよい。式（３）において、光弾性係数の比（ＰｅＲ）の下限は１０であるが、より好ましくは、順に、２０、３０、５０、７０、８０、１００、２００、２５０であり、特に好ましくは２８０である。また、光弾性係数の比（ＰｅＲ）の上限は、１０００であるが、より好ましくは、順に、９００、８００、７００、６００、５００、４５０、４００であり、特に好ましくは３５０である。従って、光弾性係数の比（ＰｅＲ）の最も好ましい範囲は２８０以上３５０以下である。
＜ポリビニルアセタール樹脂層の厚さについて＞
　ポリビニルアセタール樹脂層の厚さは１０μｍ以上１２００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上８００μｍ以下であることがより好ましい。ポリビニルアセタール樹脂の厚さがこの範囲であることにより、本実施形態に係る光学積層体を機能性ガラスに用いた場合に、機能性ガラスに良好な耐衝撃性及び対貫通性を付与することができる。また、光学積層体が２以上のポリビニルアセタール樹脂層を有する場合には、各ポリビニルアセタール樹脂層の厚さは同じであっても異なっていてもよい。
＜製造方法＞
　本発明に用いられるポリビニルアセタール樹脂は、公知の方法を用いて製造することができる。例えば、所定のポリビニルアルコールを、温水に溶解し、得られた水溶液を所定の温度、例えば０～９５℃に保持して所要の酸触媒及び所定のアルデヒドを加える。次いで、攪拌しながらアセタール化反応を進行させ、さらに反応温度を上げて反応を完結させる。その後、中和、水洗及び乾燥を行い、ポリビニルアセタール樹脂の粉末を製造することができる。
（配置）
　ポリビニルアセタール樹脂層は、本実施形態に係る光学積層体の最外層に配置されることが好ましい。最外層とは、後述する（Ｄ）ガラス板を有する機能性ガラスに本実施形態に係る光学積層体を配置する場合に、当該ガラス板と接する層を意味する。ポリビニルアセタール樹脂層を光学積層体の最外層に配置することにより、機能性ガラスとの耐衝撃性及び対貫通性が向上し、さらにはガラスの飛散を防止することができる。
（ポリビニルアセタール樹脂層の形成方法）
　ポリビニルアセタール樹脂層は、ポリビニルアセタール樹脂、可塑剤及び必要に応じて添加する各種の添加剤を含む樹脂組成物を、押出機、プラストグラフ、ニーダー、バンバリーミキサー、カレンダーロール等を用いて混練し、次いで、混練物を押出し法、カレンダー法、プレス法等の通常の製膜法、シート状に製膜する方法により作製することができる。ポリビニルアセタール樹脂層は、ポリビニルアセタール樹脂、可塑剤及び必要に応じて添加する各種の添加剤を、メチルエチルケトン等の溶剤に溶解させた状態で、所望の基材上に塗布乾燥し、製膜してもよく、或いは後述する（Ｂ）光学機能層の片面又は両面に直接、製膜してもよい。
［光学機能層］
　本実施形態に係る光学積層体は、構成（Ｂ）として少なくとも１つの光学機能層を備える。本発明に使用される光学機能層は、入射光の偏光軸を変換する機能を有する層であれば特に限定されるものではなく、所望の偏光を得るために適宜設計できる。例えば、１／２波長板、１／４波長板のような位相差フィルム、複数の位相差フィルムの積層体、又はそれらと円偏光反射層との積層体を挙げることができる。具体的には、（Ｂ－１）１／２波長板、（Ｂ－２）１／４波長板、（Ｂ－３）１／２波長板と円偏光反射層の積層体、又は（Ｂ－４）１／４波長板と円偏光反射層の積層体を例示することができる。円偏光反射層としては、例えば、コレステリック液晶を用いたコレステリック液晶層が好ましい。
　本実施形態に係る光学積層体をＨＵＤ用途に適用する場合には、光学機能層として、（Ｂ－１）１／２波長板を使用するか、又は（Ｂ－５）Ｐ偏光反射機能を有するフィルム、すなわちＰ偏光を選択的に反射するフィルムを用いることが特に好ましい。Ｐ偏光を反射する光反射層としては、例えば、屈折率の異なる２種類以上の高分子からなる高分子多層膜からなる複屈折干渉型の偏光子、ワイヤーグリッド型と呼ばれる微細な凹凸構造を有する偏光子、１／４波長板と円偏光反射層との積層体、例えば、コレステリック液晶層からなる円偏光反射フィルムを２枚の１／４波長板で挟持した光学積層フィルムが挙げられる。このような光学積層フィルムでは、入射したＰ偏光は１／４波長板によって円偏光に変換された後、コレステリック液晶層で円偏光が反射され、再び１／４波長板によってＰ偏光に変換される。すなわち、光学機能層としては、（Ｂ－１）１枚又は２枚以上の１／２波長板、或いは（Ｂ－４）１枚又は２枚以上の円偏光反射層が２枚の１／４波長板で挟持された積層体が好ましい。
＜１／２波長版＞
　光学機能層として、１／２波長板を使用する場合、１／２波長板は、Ｐ偏光をＳ偏光に、又はＳ偏光をＰ偏光に変換する、すなわち偏向軸を変換する機能を持つ位相差素子である。このような1／２波長板は、例えば、ポリカーボネート又はシクロオレフィンポリマーからなるフィルムを位相差が波長の１／２となるように一軸延伸したり、水平配向する重合性液晶を位相差が波長の１／２となるような厚さで配向させたりすることによって得ることができる。一般に、水平配向する重合性液晶を使用した１／２波長板は、偏光軸を変換させる作用を有する層としての重合性液晶層と、当該重合性液晶層を形成する塗布液が塗布される支持基板とから構成されている。ただし、支持基板は光学機能層において必須の構成部材ではなく、重合性液晶層を他の基材（例えば、ポリビニルアセタール樹脂層、ガラス板）へ転写して使用することもできる。
　このような１／２波長板の厚みの上限値は、液晶の配向性の観点から１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下がより好ましい。一方、１／２波長板の厚みの下限値は、液晶の重合性の観点から０．３μｍ以上が好ましく、０．５μｍ以上がより好ましい。光が１／２波長板の主表面に対して斜めの位置から入射する場合、光の入射角によって位相差が変化する場合がある。このような場合、より厳密に位相差を適合させるため、例えば、位相差素子の屈折率を調整した位相差素子を用いることにより、入射角に伴う位相差の変化を抑制することができる。例えば、位相差素子の面内での遅相軸方向の屈折率をｎｘ、位相差素子の面内でｎｘと直交する方向の屈折率をｎｙ、位相差素子厚さ方向の屈折率をｎｚとするとき、下記式（４）で示される係数Ｎｚが、好ましくは０．３以上１．０以下、より好ましくは０．５以上０．８以下となるように制御する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　光学機能層として１／２波長板を有する光学積層体が、後述する本発明の機能性ガラスに設けられ、当該機能性ガラスをＨＵＤシステムに適用する場合、当該ＨＵＤシステムにおいて、Ｐ偏光をＳ偏光に、又はＳ偏光をＰ偏光に効率的に変換するために、機能性ガラスの表面に垂直な軸から４５°以上６５°以下に傾斜した位置から入射するＳ偏光の偏光軸又はＰ偏光の偏光軸と、１／２波長板の遅相軸とのなす角度θを、３５°以上４７°以下に制御することが好ましい。１／２波長板に入射するＳ偏光又はＰ偏光の入射角を４５°以上６５°以下の範囲にすることにより、Ｐ偏光が機能性ガラスに入射した場合には、機能性ガラスの表面での反射率を理論的に２％以下に抑制することができる。透過したＰ偏光は１／２波長板によりＳ偏光に変換し、変換されたＳ偏光は入射側と反対側の機能性ガラスの空気との界面で反射する。反射したＳ偏光が１／２波長板により再びＰ偏光に変換され、このＰ偏光が観察者に到達する。また、Ｓ偏光が機能性ガラスに入射した場合にも、Ｓ偏光は機能性ガラスの表面で反射し、このＳ偏光が観察者に到達する。透過したＳ偏光は１／２波長板によりＰ偏光に変換し、変換されたＰ偏光は入射側と反対側の機能性ガラスもしくは機能性ガラスと空気との界面で反射されず、通過する。このように、機能性ガラスに入射するＳ偏光又はＰ偏光の入射角を制御することにより、二重像の発生を抑制することができる。また、角度θが３５°未満又は４７°よりも大きい場合、機能性ガラスに入射したＰ偏光をＳ偏光に、又はＳ偏光をＰ偏光に変換する偏光軸変換性能が低下し、その結果、ディスプレイ上表示画像も暗くなってしまうおそれがある。この角度θを適切に制御することにより、１／２波長板は良好な偏光軸変換性能を示し、その結果、表示画像はより鮮明に視認できるようになる。
　１／２波長板が示す偏光軸の変換性能を適切に制御するため、角度θは、下記式（５）及び（６）から算出される値であることが好ましい。ここで、下記式（５）及び（６）の技術的意義を説明する。機能性ガラスに入射するＳ偏光又はＰ偏光が、空気とは異なる屈折率を有する媒質である１／２波長板を通過する際、１／２波長板に入射する入射角が変化する。ここで、機能性ガラスに対するＳ偏光又はＰ偏光の入射角をα、１／２波長板に実際に入射する入射角、すなわち１／２波長板の屈折角をβ、空気の屈折率をｎα、１／２波長板の屈折率をｎβとすると、スネルの法則にしたがい、sinα／sinβ＝ｎβ／ｎαが成立し、この式をβが求まる方程式に簡略化すると、式（６）が導かれる。一方、機能性ガラスに入射するＳ偏光の偏光軸をｘ軸、Ｐ偏光の偏光軸をｙ軸、ｙ軸と１／２波長板の遅相軸とのなす角をθとしたときの位相差値がＲｅである場合、ベクトル的解析により、ｙ軸はＲｅ・ｃｏｓθ、ｘ軸はＲｅ・sinθで表される。ここで、１／２波長板の偏光軸変換性能は、１／２波長板の遅相軸に対して４５°で光が入射されるときに最大となることが知られているため、理論上、１／２波長板の遅相軸に対する入射角は、４５°であることが望ましい。しかしながら、上述のように、機能性ガラスに入射するＳ偏光又はＰ偏光の入射角をθとしても、実際には、１／２偏光板に入射する角度はβである。そこで、Ｒｅ・ｃｏｓθのｙ軸（理論上のｙ軸）について、ｘ軸を中心に角度β傾斜した際のｙ軸（事実上のｙ軸）を求めると、Ｒｅ・ｃｏｓθ／事実上のｙ軸＝sin（９０°－β）が成立し、事実上のｙ軸は、Ｒｅ・ｃｏｓθｃｏｓβで表される。上述したように、１／２波長板の遅相軸に対する入射角は、４５°であることが望ましい。機能性ガラスに入射するＳ偏光又はＰ偏光の偏光軸と、１／２波長板の遅相軸とのなす角度を４５°にするためには、ｘ軸（Ｒｅ・sinθ）と、事実上のｙ軸（Ｒｅ・ｃｏｓθｃｏｓβ）を等しくする必要がある。そのため、Ｒｅ・sinθ＝Ｒｅ・ｃｏｓθｃｏｓβが求まり、この式を簡略化することにより、式（５）が導かれる。このように、下記式（５）及び（６）から算出された値に基づき、角度θを実際に１／２偏光板に入射する角度βとの関係で厳密に制御することにより、１／２波長板が示す偏光軸変換性能を最大限に活かすことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000012
　角度θの範囲は、当該角度θの値の±５°の範囲に制御されていることが好ましく、±３°の範囲に制御されていることがより好ましい。角度θが下記式（５）及び（６）から算出される値を満たす角度の±５°の範囲外であると、１／２波長板が示すＰ偏光からＳ偏光への偏光軸の変換効率が低下してしまうおそれがある。角度θの範囲を、下記式（５）及び（６）から算出された値に基づき制御することにより、１／２波長板によるＰ偏光からＳ偏光への偏光軸の変換効率の低下を抑制することができる。
　式（６）に代入される１／２波長板の屈折率は、１／２波長板の遅相軸方向の屈折率をｎｘ、１／２波長板の面内でｎｘと直交する方向の屈折率をｎｙ、１／２波長板の厚さ方向の屈折率をｎｚとし、これらの和を平均化した値を平均屈折率として用いる。また、市販品の１／２波長板を使用する場合、平均屈折率はカタログ等に載せられた値を使用することもできる。また、１／２波長板の材料として後述する重合性液晶を用いた場合、液晶本来の常光屈折率ｎｏと異常光屈折率ｎｅを用いると、平均屈折率は（ｎｘ＋ｎｙ＋ｎｚ）／３＝（ｎｏ＋ｎｅ）／２で表される。式（５）及び（６）から算出されるθの具体例を示すと、例えば、空気の屈折率を１．００とし、屈折率１．５５の１／２波長板を用い、Ｓ偏光又はＰ偏光の入射角が４５°である場合、式（５）及び（６）に基づき、θの値は４２°であるため、θの範囲は３７°以上４７°以下であることが好ましく、３９°以上４５°以下であることがより好ましい。Ｓ偏光又はＰ偏光の入射角が５０°の場合、式（５）及び（６）に基づき、θの値は４１°であるため、θの範囲は３６°以上４６°以下であることが好ましく、３８°以上４４°以下であることがより好ましい。また、Ｓ偏光又はＰ偏光の入射角が５６°である場合、式（５）及び（６）に基づき、θの値は４０°であるため、θの範囲は３５°以上４５°以下であることが好ましく、３７°以上４３°以下であることが好ましい。さらに、Ｓ偏光又はＰ偏光の入射角が６５°である場合、式（５）及び（６）に基づき、θの値は３９°であるため、θの範囲は３４°以上４４°以下であることが好ましく、３６°以上４２°以下であることがより好ましい。機能性ガラスの表面に垂直な軸から４５°以上６５°以下に傾斜した位置から入射するＳ偏光又はＰ偏光の偏光軸と、１／２波長板の遅相軸とのなす角度が、３５°以上４７°以下に制御することにより、１／２波長板は良好な偏光軸変換性能を示し、その結果、表示画像がより鮮明に視認可能なＨＵＤシステムを提供することができる。
　上述のように、本発明では、機能性ガラスに入射するＰ偏光又はＳ偏光の偏光軸と、１／２波長板の遅相軸とのなす角θを制御することで、１／２波長板が示す偏光軸変換性能をより高めることができる。そのような場合、１／２波長板の遅相軸の制御性及び生産コスト的な観点から、偏光軸を変換させる作用を有する層として重合性液晶層を含む１／２波長板を使用することが特に好ましい。
　重合性液晶とは、分子内に重合性基を有し、所定の温度範囲又は濃度範囲で液晶性を示すネマチック液晶モノマーである。重合性基としては、例えば、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、カルコニル基、シンナモイル基及びエポキシ基などが挙げられる。また、重合性液晶が液晶性を示すためには、分子内にメソゲン基があることが好ましく、メソゲン基とは、例えば、ビフェニル基、ターフェニル基、（ポリ）安息香酸フェニルエステル基、（ポリ）エーテル基、ベンジリデンアニリン基、又はアセナフトキノキサリン基等のロッド状、板状の置換基、或いは、トリフェニレン基、フタロシアニン基、又はアザクラウン基等の円盤状の置換基、すなわち、液晶相挙動を誘導する能力を有する基を意味する。ロッド状又は板状の置換基を有する液晶化合物は、カラミティック液晶として当該技術分野で既知である。このような重合性基を有するネマチック液晶モノマーは、例えば、特開２００３－３１５５５６号公報及び特開２００４－２９８２４号公報等に記載されている重合性液晶、ＰＡＬＩＯＣＯＬＯＲシリーズ（ＢＡＳＦ社製）及びＲＭＭシリーズ（Ｍｅｒｃｋ社製）等の重合性液晶が挙げられる。これら重合性基を有するネマチック液晶モノマーは、単独で使用してもよく、又は複数を混合して使用してもよい。
　さらに、重合性基を有するネマチック液晶モノマーと反応可能な液晶性を有しない重合性化合物を添加することも可能である。そのような化合物としては、例えば、紫外線硬化型樹脂等が挙げられる。紫外線硬化型樹脂としては、例えば、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートと１，６－ヘキサメチレン－ジ－イソシアネートとの反応生成物、イソシアヌル環を有するトリイソシアネートとペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートとの反応生成物、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートとイソホロン－ジ－イソシアネートとの反応生成物、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、トリス（メタアクリロキシエチル）イソシアヌレート、グリセロールトリグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸との反応生成物、カプロラクトン変性トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸との反応生成物、トリグリセロール－ジ－（メタ）アクリレート、プロピレングリコール－ジ－グリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸との反応生成物、ポリプロピレングリコール－ジ－（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコール－ジ－（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール－ジ－（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコール－ジ－（メタ）アクリレート、トリエチレングリコール－ジ－（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトール－ジ－（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオール－ジ－グリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸との反応生成物、１，６－ヘキサンジオール－ジ－（メタ）アクリレート、グリセロール－ジ－（メタ）アクリレート、エチレングリコール－ジ－グリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸との反応生成物、ジエチレングリコール－ジ－グリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸との反応生成物、ビス（アクリロキシエチル）ヒドロキシエチルイソシアヌレート、ビス（メタアクリロキシエチル）ヒドロキシエチルイソシアヌレート、ビスフェノールＡ－ジ－グリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸との反応生成物、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルホリン、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシテトラエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、２－エトキシエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、２－シアノエチル（メタ）アクリレート、ブチルグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸との反応生成物、ブトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート及びブタンジオールモノ（メタ）アクリレート等が挙げられ、これらは単独で使用してもよく、又は複数を混合して使用してもよい。これら液晶性を持たない紫外線硬化型樹脂は、ネマチック液晶モノマーを含む液晶組成物が液晶性を失わない程度に添加しなければならず、好ましくは、重合性基を有するネマチック液晶モノマー１００質量部に対して０．１～２０質量部、より好ましくは１．０～１０質量部である。
　上述した重合性基を有するネマチック液晶モノマー及び液晶性を有しない重合性化合物が紫外線硬化型である場合、これらを含んだ液晶組成物を紫外線により硬化させるために、光重合開始剤が添加される。光重合開始剤としては、例えば、２－メチル－１－［４－（メチルチオ）フェニル］－２－モルホリノプロパン－１（ＢＡＳＦ社製イルガキュアー９０７）、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（ＢＡＳＦ社製イルガキュアー１８４）、４－（２－ヒドロキシエトキシ）－フェニル（２－ヒドロキシ－２－プロピル）ケトン（ＢＡＳＦ社製イルガキュアー２９５９）、１－（４－ドデシルフェニル）－２－ヒドロキシ－２－メチルプロパン－１－オン（Ｍｅｒｃｋ社製ダロキュアー９５３）、１－（４－イソプロピルフェニル）－２－ヒドロキシ－２－メチルプロパン－１－オン（Ｍｅｒｃｋ社製ダロキュアー１１１６）、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン（ＢＡＳＦ社製イルガキュアー１１７３）及びジエトキシアセトフェノン等のアセトフェノン系化合物；ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル及び２，２－ジメトキシ－２－フェニルアセトフェノン（ＢＡＳＦ社製イルガキュアー６５１）等のベンゾイン系化合物；ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４－フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、４－ベンゾイル－４’－メチルジフェニルサルファイド、３，３’－ジメチル－４－メトキシベンゾフェノン（日本化薬社製カヤキュアーＭＢＰ）等のベンゾフェノン系化合物；並びに、チオキサントン、２－クロロチオキサントン（日本化薬社製カヤキュアーＣＴＸ）、２－メチルチオキサントン、２，４－ジメチルチオキサントン（日本化薬社製カヤキュアーＲＴＸ）、イソプロピルチオキサントン、２，４－ジクロロチオキサントン（日本化薬社製カヤキュアーＣＴＸ）、２，４－ジエチルチオキサントン（日本化薬社製カヤキュアーＤＥＴＸ）及び２，４－ジイソプロピルチオキサントン（日本化薬社製カヤキュアーＤＩＴＸ）等のチオキサントン系化合物等が挙げられる。好ましい光重合開始剤としては、例えば、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　ＴＰＯ、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　ＴＰＯ－Ｌ、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　ＯＸＥ０１、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　ＯＸＥ０２、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　１３００、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　１８４、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　３６９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　３７９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　８１９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　１２７、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　９０７およびＩｒｇａｃｕｒｅ　１１７３（いずれもＢＡＳＦ社製）が挙げられ、特に好ましくは、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　ＴＰＯ、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　ＴＰＯ－Ｌ、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　ＯＸＥ０１、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　ＯＸＥ０２、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　１３００及びＩｒｇａｃｕｒｅ　９０７が挙げられる。これらの光重合開始剤は、１種類を単独で又は複数を任意の割合で混合して使用することができる。
　光重合開始剤としてベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物を用いる場合には、光重合反応を促進させるために、助剤を併用することも可能である。そのような助剤としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、ｎ－ブチルアミン、Ｎ－メチルジエタノールアミン、ジエチルアミノエチルメタアクリレート、ミヒラーケトン、４，４’―ジエチルアミノフェノン、４－ジメチルアミノ安息香酸エチル、４－ジメチルアミノ安息香酸（ｎ－ブトキシ）エチル、及び４－ジメチルアミノ安息香酸イソアミル等のアミン系化合物が挙げられる。
　上述した光重合開始剤及び助剤の添加量は、光学機能層を調製する液晶組成物の液晶性に影響を与えない範囲で使用することが好ましく、その量は、当該液晶組成物中の紫外線で硬化する化合物１００質量部に対して、０．５質量部以上１０質量部以下であることが好ましく、２質量部以上８質量部以下であることがより好ましい。また、助剤は光重合開始剤に対して、０．５倍量以上２倍量以下であることが好ましい。
　また、下記式（ＩＩ）で表される化合物、下記式（ＩＩＩ）で表される化合物及び下記式（ＩＶ）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物（以下、単に「添加化合物」ともいう。）が、上述の液晶性化合物と共に添加されることが好ましい。これにより、１／２波長板の耐熱性がさらに向上し、高温雰囲気下においても１／２波長板の位相差値の変化をさらに少なくすることができる。
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　式（ＩＩ）～式（ＩＶ）中、Ｒ１－１、Ｒ１－２及びＲ１－３は、それぞれ独立して炭素数５以上の分岐構造を有するアルキル基を表す。Ｒ１－１、Ｒ１－２及びＲ１－３が、それぞれ独立して分岐構造を有するアルキル基である場合、高温雰囲気下における１／２波長板の位相差値の変化が特に小さくなる。炭素数は６以上１８以下であることが好ましい。Ｒ１－１、Ｒ１－２及びＲ１－３は、それぞれ独立してＣＨ３－（ＣＨ２）ｍ－ＣＨＲＸ－基であることがより好ましい。ここで、ＲＸは、炭素数１～５のアルキル基を表し、Ｒ１－１、Ｒ１－２及びＲ１－３は、それぞれ独立してＣＨ３－（ＣＨ２）ｍ－ＣＨ（Ｃ２Ｈ５）－基であることがさらに好ましく、２－エチルヘキシル基又は２－エチルブチル基であることが特に好ましい。ここで、ｍは１～６の範囲内の整数を表す。式（ＩＩＩ）中、Ｒ３は－（ＣＨ２）ｐ－基又はフェニレン基を表し、ｐは４～８の整数を表す。Ｒ３がフェニレン基である場合、フェニレン基はｏ位、ｍ位、ｐ位のいずれに置換基を有してもよいが、ｏ位に置換基を有することが好ましい。式（ＩＶ）中、Ｒ４は置換フェニレン基を表し、置換フェニレン基はｏ位、ｍ位、ｐ位のいずれに置換基を有してもよいが、ｏ位及びｐ位に置換基を有することが好ましい。式（ＩＩ）中、Ｒ２は－ＣＨ２－ＣＨ２－基、－ＣＨ２－ＣＨ（ＣＨ３）－基又は－ＣＨ２－ＣＨ２－ＣＨ２－基を表し、－ＣＨ２－ＣＨ２－基が好ましい。
　式（ＩＩ）で表される化合物は、例えば、トリエチレングリコール－ジ－２－エチルヘキサノエート（３ＧＯ）、テトラエチレングリコール－ジ－２－エチルヘキサノエート（４ＧＯ）、トリエチレングリコール－ジ－２－エチルブチレート（３ＧＨ）、テトラエチレングリコール－ジ－２－エチルブチレート、ペンタエチレングリコール－ジ－２－エチルヘキサノエート、オクタエチレングリコール－ジ－２－エチルヘキサノエート、ノナエチレングリコール－ジ－２－エチルヘキサノエート及びデカエチレングリコール－ジ－２－エチルヘキサノエート等が挙げられる。
　式（ＩＩＩ）で表される化合物は、例えば、アジピン酸ビス（２－エチルヘキシル）、アジピン酸ビス（２－エチルブチル）、アゼライン酸ビス（２－エチルヘキシル）、アゼライン酸ビス（２－エチルブチル）、セバシン酸－ジ－２－エチルヘキシル、セバシン酸－ジ－２－エチルブチル、フタル酸－ジ－２－エチルヘキシル及びフタル酸－ジ－２－エチルブチル等が挙げられる。
　式（ＩＶ）で表される化合物は、例えば、トリメリット酸－トリ－２－エチルヘキシル及びトリメリット酸－トリ－２－エチルブチル等が挙げられる。
　式（ＩＩ）で表される化合物、式（ＩＩＩ）で表される化合物、及び式（ＩＶ）で表される化合物は、それぞれ単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。これらのうち、式（ＩＩ）で表される化合物は、上述した液晶性化合物との相溶性に優れ、安定した位相差素子を得ることができるため好ましい。式（ＩＩ）で表される化合物のうち、液晶性化合物との相溶性に優れ、高温雰囲気下における１／２波長板の位相差値の変化の抑制効果に特に優れることから、トリエチレングリコール－ジ－２－エチルヘキサノエート（３ＧＯ）、テトラエチレングリコール－ジ－２－エチルヘキサノエート（４ＧＯ）及びトリエチレングリコール－ジ－２－エチルブチレート（３ＧＨ）がより好ましく、トリエチレングリコール－ジ－２－エチルヘキサノエート（３ＧＯ）がさらに好ましい。
　式（ＩＩ）で表される化合物、式（ＩＩＩ）で表される化合物及び式（ＩＶ）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種の添加化合物の含有量は、特に限定されるものではないが、上記液晶性化合物１００質量部に対して、０．１質量部以上３００質量部以下であることが好ましく、０．５質量部以上５０質量部以下がより好ましく、０．８質量部以上３０質量部以下がさらに好ましく、１質量部以上１５質量部以下が特に好ましい。上記添加化合物の含有量が０．１質量部未満であると、高温雰囲気下における１／２波長板の位相差値の変化の抑制効果が得られないことがある。一方、上記添加化合物の含有量が３００質量部を超えても、高温雰囲気下での１／２波長板の位相差値の変化の抑制効果は変わらないため、上記添加化合物の含有量の上限値は、材料コストの観点から３００質量部以下が好ましい。
＜１／４波長版＞
　ＨＵＤシステムの設計に応じて、光学機能層として（Ｂ－２）１／４波長板を使用することもできる。１／４波長板は、円偏光を直線偏光に変換する機能を持つ位相差素子であり、例えば、ポリカーボネート又はシクロオレフィンポリマーからなるフィルムを位相差が波長の１／４となるように一軸延伸したり、或いは、水平配向する重合性液晶を位相差が波長の１／４となるような厚さで配向させたりすることによって得ることができる。また、１／４波長板においても上述した重合性液晶層を含むことが好ましい。このような場合、１／４波長板は、偏光軸を変換させる作用を有する層として上述の重合性液晶層と、当該重合性液晶層を形成する塗布液が塗布される支持基板とから構成されている。ただし、支持基板は光学機能層において必須の構成部材ではなく、重合性液晶層を他の基材（例えば、ポリビニルアセタール樹脂層、ガラス板）へ転写して使用することもできる。
　１／４波長板として、波長分散による位相差のずれが大きい場合には、広帯域１／４波長板と呼ばれる位相差素子を用いてもよい。広帯域１／４波長板とは、位相差の波長依存性が低減した位相差素子であり、例えば、同じ波長分散をもつ１／２波長板と１／４波長板とをそれぞれの遅相軸のなす角度が６０゜となるように積層した位相差素子、位相差の波長依存性を低減したポリカーボネート系位相差素子（帝人社製：ピュアエースＷＲ－Ｓ）等が挙げられる。さらには、ＨＵＤのように、光が１／４波長板に対して斜めから入射する場合、位相差素子によっては、光の入射角度によって位相差が変化する場合がある。このような場合に、より厳密に位相差を合わせる方法として、例えば、位相差素子の屈折率を調整した位相差素子を用いることにより、入射角に伴う位相差の変化を抑制することができる。そのような例としては、位相差素子の面内での遅相軸方向の屈折率をｎｘ、位相差素子の面内でｎｘと直交する方向の屈折率をｎｙ、位相差素子の厚さ方向の屈折率をｎｚとするとき、上記式（４）で示される係数Ｎｚが、好ましくは０．３～１．０、より好ましくは０．５～０．８となるように制御する。
　１／４波長板を含む光学機能層が後述する本発明に係る機能性ガラスに設けられ、当該機能性ガラスをＨＵＤシステムに適用する場合、光学機能層は、（Ｂ－４）１／４波長板と円偏光反射層との積層体であることが好ましい。具体的には、円偏光反射層と、円偏光反射層の一方の面に積層された第１の１／４波長板と、円偏光反射層の他方の面に積層された第２の１／４波長板とで構成されていることが好ましい。円偏光反射層としては、コレステリック液晶を用いた光反射層が好適に用いられる。このような構成の場合、ＨＵＤシステムにおいて、２枚の１／４波長板のうち、Ｓ偏光又はＰ偏光が入射する側に第１の１／４波長板が設けられ、円偏光反射層を透過した円偏光が入射する側に第２の１／４波長板が設けられる。例えば、円偏光反射層が右円偏光反射機能を有している場合、Ｐ偏光が第１の１／４波長板に入射すると、第１の１／４波長板の界面ではほとんどＰ偏光は反射されず、第１の１／４波長板を透過する。透過したＰ偏光は第１の１／４波長板により右円偏光に変換され、この右円偏光は、円偏光反射層の右円偏光変換性能により、右円偏光の一部が円偏光反射層で反射される。反射した右円偏光は、再度第１の１／４波長板により元のＰ偏光に変換され、このＰ偏光が観察者に到達する。また、円偏光反射層で反射されず円偏光反射層を透過する右円偏光は、第２の１／４波長板により、元のＰ偏光に戻るが、このＰ偏光は、第２の１／４波長板の外側の界面でほとんど反射されずに透過する。一方、Ｓ偏光が第１の１／４波長板に入射した場合にも、Ｓ偏光は第１の１／４波長板の表面で反射し、このＳ偏光が観察者に到達する。第１の１／４波長板で反射されず、第１の１／４波長板を透過するＳ偏光は、第１の１／４波長板により左円偏光に変換される。この左円偏光は、右円偏光反射機能を有する円偏光反射層では反射されず円偏光反射層を透過し、第２の１／４波長板により、元のＳ偏光に戻るが、このＳ偏光も、第２の１／４波長板の外側の界面でほとんど反射されずに透過する。円偏光反射層が左円偏光反射機能を有している場合においても、同様の原理でＰ偏光又はＳ偏光が観察者に到達する。
　１／４波長板の厚さの上限値は、液晶の配向性の観点から１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下がより好ましい。一方、１／４波長板の厚さの下限値は、０．３μｍ以上が好ましく、０．５μｍ以上がより好ましい。また、円偏光反射層の厚さの上限値は、液晶の配向性の観点から１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下がより好ましい。一方、円偏光反射層の厚さの下限値は、液晶の重合性の観点から０．３μｍ以上が好ましく、０．５μｍ以上がより好ましい。
　（Ｂ）光学機能層が重合性液晶層を含む場合、重合性液晶層を構成する液晶組成物が支持基板上に塗布されてもよい。このような支持基板は、表示画像の視認性を保つために、可視光領域において透明であることが好ましく、具体的には波長３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の可視光線透過率が５０％以上であればよく、７０％以上であれば好ましく、８５％以上であることがより好ましい。また、支持基板は、着色されていてもよいが、着色されていないか、着色が少ないことが好ましい。さらに、支持基板の屈折率は１．２以上２．０以下であることが好ましく、１．４以上１．８以下であることがより好ましい。支持基板の厚みは、用途に応じて適宜選択すればよく、好ましくは５μｍ以上１０００μｍ以下であり、より好ましくは１０μｍ以上２５０μｍ以下であり、特に好ましくは１５μｍ以上１５０μｍ以下である。
　支持基板は、単層であっても２層以上の積層体であってもよい。支持基板の材料の例としては、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、アクリル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が挙げられる。これらのなかでも、複屈折性の少ないトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリオレフィン及びアクリル等が好ましい。
　本実施形態に係る光学積層体において、（Ｂ）光学機能層は２枚以上含まれていることが特に好ましい。このような場合、光学機能層間には何も用いず、すなわち各光学機能層同士が直接積層されていてもよいが、光学機能層間に接着層又は粘着層が用いられていてもよい。粘着剤としては、アクリル系、ゴム系の粘着剤が挙げられるが、接着性、保持力等を調整しやすいアクリル系粘着剤が好ましい。接着剤としては、紫外線硬化型樹脂組成物及びこれらの混合物が挙げられる。紫外線硬化型樹脂の場合は、アクリロイル基、又はエポキシ基を有するモノマーを複数混合した組成物を光重合開始剤の存在下で、紫外線を照射することにより硬化させて接着させることができる。また、アミノ基、カルボキシル基、水酸基を有する複数のモノマー又はポリマーを含む組成物をイソシアネート基、メラミンを有する化合物の存在下で加熱することにより硬化させて接着することができる。
＜光学機能層の製造方法＞
　次に、上記の重合性基を有するネマチック液晶モノマーを用いて、光学機能層を作製する方法を説明する。このような方法としては、例えば、重合性基を有するネマチック液晶モノマーを溶剤に溶解させ、次いで光重合開始剤を添加する。このような溶剤は、使用する液晶モノマーを溶解できれば、特に限定されるものではないが、例えば、シクロペンタノン、トルエン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられ、シクロペンタノン及びトルエン等が好ましい。その後、この溶液を支持基板として用いられるＰＥＴフィルム又はＴＡＣフィルム等のプラスチック基板上に厚みができるだけ均一になるように塗布し、加熱により溶剤を除去させながら、支持基板上で液晶となって配向するような温度条件で一定時間放置させる。このとき、プラスチック基板表面を塗布前に所望とする配向方向にラビング処理、又は偏光照射により光配向性を発揮する光配向材料をプラスチック基板表面に成膜し偏光照射する等の配向処理をしておくことで、液晶の配向をより均一にすることができる。これにより、光学機能層の遅相軸を所望とする角度に制御し、かつ、光学機能層のヘイズ値を低減することが可能となる。次いで、この配向状態を保持したまま、高圧水銀灯等でネマチック液晶モノマーに紫外線を照射し、液晶の配向を固定化させることにより、所望とする遅相軸を有する光学機能層を得ることができる。
［機能性ガラス］
　本発明に係る機能性ガラスは、上記光学積層体と、（Ｄ）ガラス板とを備える。ガラス板は１枚であっても、複数枚であってもよいが、２枚のガラス板によって上記光学積層体が挟持された構造を有する機能性ガラスが好ましい。このような機能性ガラスはＨＵＤシステムにおける表示媒体として好適に用いられる。
　光学積層体をガラス板に貼り合わせる場合、例えば、粘着剤若しくは接着剤を光学積層体の片側又は両側に塗布し、次いで、ガラス板を貼り合わせることによってガラス板への貼り合わせを行うこともできる。粘着剤、接着剤には特に制限はないが、後に剥がすことがある場合は、リワーク性に優れた粘着性がよく、例えばシリコーン粘着剤、アクリル系粘着剤等が好ましい。本発明に係る機能性ガラスはポリビニルアセタール樹脂層を有するため、耐衝撃性に優れている。
＜（Ｄ）ガラス板＞
　ガラス板は、例えば、本発明に係る機能性ガラスをフロントガラスとして利用しても、前方の景色が十分に視認可能な透明性があれば特に限定されるものではない。また、ガラス板の屈折率は１．２以上２．０以下であることが好ましく、１．４以上１．８以下であることがより好ましい。また、ガラス板の厚み、形状等も、機能性ガラスをＨＵＤシステムに適用した場合に表示光の反射に影響を与えない範囲であれば、特に限定されるものではなく、適宜設計することができる。また、これらガラス板には反射面に多層膜からなる増反射膜、遮熱機能をも兼ねる金属薄膜層が設けられていてもよい。これらの膜は入射する偏光の反射率を向上させることができるが、自動車用フロントガラスとして、本発明に係る機能性ガラスを用いる場合は、機能性ガラスの可視光線透過率が７０％以上となるように反射率を調整することが好ましい。
　本実施形態の光学積層体を用いる場合、２枚のガラス板の間に、光学積層体を配置し、高温・高圧にて圧着することにより２枚のガラス板の間に光学積層体が配置された機能性ガラスを得ることができる。図３は、本発明に係る機能性ガラスの一実施形態を示す。図３に示す機能性ガラス２０は、光学積層体１０が、２枚のガラス板２０１により挟持されており、光学積層体１０は、例えば、図１又は図２に示す光学積層体に相当する。図３に示されるように、光学積層体１０が機能性ガラス２０に含まれる場合、光学積層体１０が有するポリビニルアセタール樹脂層１０１は、ガラス板２０１と光学積層体１０との密着性を保持するための粘着剤又は接着剤としての機能も有している。
　本実施形態の光学積層体を用いて機能性ガラスを作製する方法の一例を具体的に説明する。まず、２枚のガラス板を準備する。機能性ガラスを自動車のフロントガラス用の合わせガラスとして用いる場合は、フロート法で作られたソーダライムガラスを使用することが好ましい。ガラスは透明、緑色に着色されたもの、いずれであってもよく、特に制限はない。これらのガラス板の厚さは、通常、約２ｍｍｔのものを使用するが、近年のガラスの軽量化の要求に応じて、これよりも若干薄い厚さのガラス板も使用できる。ガラス板を所定の形状に切り出し、ガラスエッジに面取りを施し洗浄する。黒色の枠状、ドット状のプリントが必要な際には、ガラス板にこれを印刷する。フロントガラスのように曲面形状が必要とされる場合には、ガラス板を６５０℃以上に加熱し、その後、モールドによるプレス、自重による曲げ等で２枚のガラス板が同じ面形状となるように整形し、ガラスを冷却する。このとき、冷却速度を早くしすぎると、ガラス板に応力分布が生じて強化ガラスとなるために、徐冷する。このように作製したガラス板のうちの１枚を水平に置き、その上に本実施形態に係る光学積層体を重ね、さらにもう一方のガラス板を置く。次いで、ガラスのエッジからはみ出した光学機能層、ポリビニルアセタール樹脂層等は、カッターで切断・除去する。その後、サンドイッチ状に積層したガラス、光学積層体との間に存在する空気を脱気しながら８０℃～１００℃の温度に加熱し、予備接着を行う。空気を脱気する方法には、ガラス板／光学積層体／ガラス板の積層物を耐熱ゴム等でできたゴムバッグで包んで行うバッグ法と、ガラス板の端部のみをゴムリングで覆ってシールするリング法の２種があり、どちらの方法を用いてもよい。予備接着が終了後、ゴムバッグから取り出したガラス板／光学積層体／ガラス板の積層物、又はゴムリングを取り外した積層物をオートクレーブに入れ、１０～１５ｋｇ／ｃｍ２の高圧下で、１２０℃～１５０℃に加熱し、この条件で２０分～４０分間、加熱・加圧処理する。処理後、５０℃以下に冷却したのちに除圧し、ガラス板／光学積層体／ガラス板の積層体である本実施形態に係る機能性ガラスをオートクレーブから取り出す。
　こうして作製された機能性ガラスは、普通自動車、小型自動車、軽自動車、大型特殊自動車、小型特殊自動車等のフロントガラス、サイドガラス、リアガラス、ルーフガラスとして使用できる。さらには、鉄道車両、船舶、航空機の窓としても、また、建材用および産業用の窓材としても使用できる。使用の形態であるが、ＵＶカット、調光機能を有する部材と、積層又は貼合して用いることができる。
［ヘッドアップディスプレイシステム］
　図４は、本発明に係るＨＵＤシステムの一実施形態を模式図で示したものである。図４に示されるＨＵＤシステムは、表示画像を示す表示光をＳ偏光又はＰ偏光にして出射する表示画像投影手段（表示器）２と、表示画像投影手段２から出射された表示光を反射する反射鏡３と、表示画像投影手段２から出射されたＳ偏光又はＰ偏光が入射する本発明に係るヘッドアップディスプレイ用機能性ガラス（機能性ガラス）４とを備えている。表示画像投影手段２から出射されたＳ偏光又はＰ偏光は反射鏡３で反射させ、この反射された表示光をフロントガラスとして機能する機能性ガラス４に照射することにより、観察者１に光路５を介してＳ偏光又はＰ偏光が到達し、表示画像の虚像６を視認できる。尚、図４に示されるＨＵＤシステムにおいて、表示画像投影手段２から出射された表示光は、反射鏡３を介して機能性ガラス４に入射しているが、表示画像投影手段２から直接フロントガラスに入射していてもよい。また、表示画像投影手段２からは表示画像を示す表示光をランダム光で出射し、反射鏡３で反射させ、この反射光が機能性ガラス４に到達する前に偏光板を通すことにより、表示画像投影手段２から出射した偏光を調整として所望とする偏光を機能性ガラス４に照射してもよい。
＜表示投影装置からの入射角＞
　本発明に係るＨＵＤシステムは、図５に示されるように、機能性ガラス４に対するＳ偏光又はＰ偏光のブリュースター角をαとしたとき、表示画像投影手段２から出射された光が表示媒体として機能性ガラス４に入射する入射角８が、α－１０°～α＋１０°の範囲であることが好ましく、α－５°～α＋５°の範囲であることがより好ましい。なお、図５に示されるように、入射角８は、表示媒体（機能性ガラス４）の表面に垂直な軸と、表示媒体の表面に入射する光とがなす角度を意味する。
　本発明のＨＵＤシステムの一実施態様において、光学機能層として１／２波長板を用い、表示媒体が機能性ガラス４であり、かつ表示画像投影手段２から出射される表示光がＳ偏光である場合、表示画像投影手段２から出射されたＳ偏光をα－１０°～α＋１０°の範囲、すなわち、機能性ガラス４の表面に垂直な軸に対してブリュースター角近傍、好ましくはブリュースター角αの入射角８でＳ入射させることにより、機能性ガラス４によって変換されたＰ偏光の、車外側のガラス板による反射を抑え、二重像を抑止することができる。すなわち、Ｓ偏光の入射角８がα－１０°未満、又はα＋１０°より大きい場合、Ｓ偏光の入射角８は、ブリュースター角近傍からずれてしまうため、１／２波長板によって変換されたＰ偏光の反射率が増加し、二重像が発生してしまう場合がある。
　また、本発明のＨＵＤシステムの他の実施態様において、光学機能層として、１枚または２枚以上の円偏光反射層（コレステリック液晶層）が２枚の１／４波長板で挟持された積層体を用い、表示媒体が機能性ガラス４であり、かつ表示画像投影手段２から出射された表示光がＰ偏光である場合も同様である。一般に路面からの反射光はＳ偏光であるため、偏光サングラスは、Ｓ偏光を吸収できるように設計されている。そのため、Ｓ偏光を利用した従来のＨＵＤシステムでは、偏光サングラスを介したＨＵＤの表示画像の視認性が極端に低下してしまう。一方、観察者にＰ偏光が到達する、Ｐ偏光を利用したＨＵＤシステムであれば、二重像の発生を抑制できるとともに、偏光サングラス着用時においても、表示画像の視認性を高めることができる。また、円偏光反射層がコレステリック液晶層である場合、円偏光反射層を透過する円偏光は、第１の１／４波長板の遅相軸と直交する位置関係で遅相軸が設置された第２の１／４波長板により、元のＰ偏光に変換される。変換されたＰ偏光は、第２の１／４波長板の外側の車外側のガラス面に対しても同様にブリュースター角近傍で入射する。そのため、第２の１／４波長板の外側の車外側のガラス面でのＰ偏光の反射率も大幅に低減でき、その結果、二重像の発生が大幅に改善される。
　本発明のヘッドアップディスプレイシステムでは、光学積層体に入射するＳ偏光又はＰ偏光の偏光軸と、光学積層体中に設けられる１／２波長板又は１／４波長板の遅相軸とのなす角θを制御することで、１／２波長板又は１／４波長板が示す偏光軸変換性能をより高めることができる。各θに関する詳細は、式（５）及び（６）を用いて説明した上記の通りである。そのような場合、１／２波長板又は１／４波長板の遅相軸の制御性及び生産コスト的な観点から、偏光軸を変換させる作用を有する層として重合性液晶層を含む１／２波長板又は１／４波長板を使用することが特に好ましい。尚、上述のような１／２波長板又は１／４波長板の波長分散性は、ヘッドアップディスプレイ用途に適するものであれば特に制限はないが、可視光領域の広い波長範囲で正確に偏光変換させるためには逆波長分散性を有することが望ましい。
　一般に、高分子は複屈折の絶対値が短波長側で大きくなる正常分散をとるが、可視光の各波長の複屈折Δｎの値を制御することによって長波長側で複屈折が大きくなるような液晶化合物を用いることにより、逆波長分散性が得られる。また、液晶化合物の波長分散特性に応じた適切な位相差値を有する複数の位相差板の遅相軸を適切な位置関係で組合せて積層することによっても逆波長分散性が得られる。このような複数の位相差板が適切な位置関係で組合わされて積層された１／２波長板又は１／４波長板の場合にも、それぞれの位相差板の遅相軸角度について、上述のように光学積層体に入射するＳ偏光又はＰ偏光の偏光軸と、１／２波長板又は１／４波長板の遅相軸とのなす角θを適切に制御することにより、１／２波長板又は１／４波長板が良好な偏光軸変換性能を示し、その結果、表示画像はさらに鮮明に視認できるようになる。
＜表示画像投影手段＞
　本発明のＨＵＤシステムに使用される表示画像投影手段２は、最終的に機能性ガラス４に到達するまでに、所望とするＰ偏光又はＳ偏光を出射することができれば特に限定されるものではないが、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ）等が挙げられる。表示画像投影手段２が液晶表示装置である場合、出射光は通常直線偏光であるため、液晶表示装置は表示画像投影手段２としてそのまま用いることができる。一方、表示画像投影手段２が有機ＥＬディスプレイである場合、例えば、図６に示すように、表示画像投影手段２は、光源２ＡとＰ偏光又はＳ偏光を出射可能な偏光板２Ｂとから構成されていてもよい。また、ＨＵＤシステムを自動車に使用する場合、液晶表示装置、有機ＥＬディスプレイは、例えばダッシュボードのような光出射口に偏光板、１／２波長板等の光学部材を配置して、表示画像投影手段２からＰ偏光又はＳ偏光が出射できるように調整することも可能である。また、表示画像投影手段２に使用される光源も特に限定されるものではなく、レーザー光源、ＬＥＤ光源等を使用することができる。また、光学機能層を構成する位相差素子の中心反射波長を、上記の光源の発光スペクトルに対応するように設定することで、より効果的に表示画像を鮮明に映すことができる。
　＜反射鏡＞
　本発明のＨＵＤシステムは、必要に応じて反射鏡３を備えていてもよい。反射鏡３は、表示画像投影手段２からの表示光を機能性ガラス４に向けて反射することができれば、特に限定されるものではなく、例えば、平面鏡、凹面鏡等から構成される。反射鏡３として凹面鏡を用いた場合、凹面鏡は、表示器からの表示光を所定の拡大率で拡大することも可能である。
　以下、実施例により本発明を詳細に説明する。実施例において「部」は質量部を意味する。尚、本発明はその趣旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。また、特に言及がない限り、室温とは２０℃±５℃の範囲内であるとする。
［実施例１］
＜塗布液（液晶組成物）の調整＞
　表１に示す組成を有する塗布液Ａを調整した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
＜光学機能層の作製＞
　調製した塗布液Ａを用い、下記の手順にて２つの１／２波長板を作製した。支持基板としては、特開２００２－９０７４３号公報の実施例１に記載された方法でラビング処理されたＴＡＣフィルム（ＴａｃＢｒｉｇｈｔ社製Ｐ９６０：厚さ６０μｍ）を使用した。なお、ラビング角度はフィルムの長手方向と１／２波長板の遅相軸とのなす角度（以下、「遅相軸角度」ともいう）が７１．５°及び２６．５°となるようにそれぞれ設定した。
（ｉ）塗布液Ａを、ワイヤーバーを用いて、乾燥後に得られる１／２波長板の厚みが約２μｍになるようにＴＡＣフィルムのラビング処理面上に室温にて塗布した。
（ｉｉ）得られた塗布膜を、５０℃にて２分間加熱して溶剤を除去するとともに、液晶相とした。次いで、液晶相に対して高圧水銀ランプ（ハリソン東芝ライティング社製）を１２０Ｗの出力で５～１０秒間ＵＶ照射し、液晶相を固定して、ＴＡＣフィルム上に重合性液晶層を積層し、１／２波長板を作製した。１／２波長板の位相差値を自動複屈折計（王子計測社製「ＫＯＢＲＡ－２１ＡＤＨ」）で測定した結果、５４６ｎｍにおける位相差値が２９０ｎｍ（遅相軸角度７１．５°）、２５０ｎｍ（遅相軸角度２６．５°）の２種の１／２波長板を得た。
（ｉｉｉ）（ｉ）～（ｉｉ）にて作製した各１／２波長板についてアクリル系粘着剤（綜研化学社製、ＳＫダイン９０６）を用いて重合性液晶層側同士をそれぞれのフィルムの長手方向を合わせて積層し、光学機能層を作製した。
　尚、得られた各１／２波長板の正面方向（入射角５６°）における可視光波長領域の平均透過率は約７９％であり、偏光透過率は約１０％であった。偏光透過率は、島津製作所製「紫外・可視・近赤外分光光度計ＵＶ－３６００」を用いて、偏光板をパラレルに配置した間に光学積層体を入射角５６°となるようにセットして測定した。
＜ポリビニルアセタール樹脂層の作製＞
　ポリビニルブチラール樹脂１００質量部に対して、可塑剤としてトリエチレングリコール－ジ－２－エチルヘキサノエート（３ＧＯ）を表２に示す比率（０～３５質量部）でそれぞれ配合し、さらに酸化防止剤として２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－クレゾール０．２質量部がメチルエチルケトンに溶解された溶液を添加し、ミキシングロールで均一に溶融混練した。その後、プレス成形機を用いて、得られた混練物を１５０℃で３０分間プレス成形し、０．３８ｍｍの厚さを有するポリビニルブチラール樹脂膜（縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ）をそれぞれ作製した。分光エリプソメーター（日本分光社製「Ｍ-２２０」）を用いて、可塑剤が所定の添加比率で配合された各ポリビニルブチラール樹脂膜（ＰＶＢ膜）の光弾性係数を測定した。その結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
＜光学積層体の作製＞
　ポリビニルブチラール樹脂１００質量部に対して、可塑剤３５質量部を配合したＰＶＢ膜Ａと、ポリビニルブチラール樹脂１００質量部に対して、可塑剤を配合していない（０質量部）ＰＶＢ膜Ｂとをそれぞれ縦１０ｃｍ×横１０ｃｍのサイズに切り出し、作製した光学機能層において位相差値が２９０ｎｍである１／２波長板側のＴＡＣ上にＰＶＢ膜Ａを、位相差値が２５０ｎｍである１／２波長板側のＴＡＣ上にＰＶＢ膜Ｂをそれぞれ配置し、次いで、ラミネーターにて加圧圧着することにより、ＰＶＢ膜ＡとＰＶＢ膜Ｂの２枚の間に１／２波長板が設けられた光学積層体を作製した。
＜機能性ガラスの作製＞
　光学積層体と同じ縦１０ｃｍ×横１０ｃｍのサイズで厚さが２ｍｍのガラス板２枚の間に、作製した光学積層体を配置し、次いで、加圧・加熱することにより、機能性ガラスを作製した。まず、透明なガラス板上に、光学積層体、透明なガラス板の順で重ねた。これをゴムバッグで包み、９０℃に加熱したオートクレーブ中で３０分間脱気し、予備接着した。これを室温まで冷却後、ゴムバッグから取り出し、再度、オートクレーブ中で１４０℃、１４ｋｇ／ｃｍ２の高圧下で３０分間加熱・加圧し、光学積層体が挿入された外観が良好な機能性ガラスを作製した。
＜偏光透過率の面内ムラ評価＞
　得られた機能性ガラスの偏光透過率を波長４００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の範囲において測定した。偏光透過率は、島津製作所製「紫外・可視・近赤外分光光度計ＵＶ－３６００」を用いて、偏光板をパラレルに配置した間に機能性ガラスを入射角５６°となるようにセットして測定した。ガラス中心部Ｘと、中心部Ｘより２．５ｃｍ離れた点Ｙをそれぞれ測定点とし、各測定点での偏光透過率をそれぞれ測定した。その結果を表３に示す。どちらの測定点も波長４５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲において透過率６％以下であり、透過率の波形に大きな差がなかった。そのため、光学積層体の面内において偏光透過率のムラ（以下、「面内ムラ」ともいう）がないと判定した。以下、偏光透過率ムラの判定基準は、波長４５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲において、測定点Ｘ、Ｙの透過率がどちらも６％以下であれば面内ムラがないと評価し、測定点Ｘの透過率が６％以下であり、測定点Ｙの透過率が６％より大きい場合を面内ムラがあると評価した。
＜ヘッドアップディスプレイの作製及び表示画像の評価＞
　図４に示すような配置でヘッドアップディスプレイを作製した。尚、表示画像投影手段２としては、機能性ガラス４に対してＳ偏光を出射可能にする液晶表示パネルを設置し、機能性ガラス４として上記で作製した機能性ガラスを用いた。暗室内にて、表示画像投影手段２から、Ｓ偏光の入射角がガラスのブリュースター角（約５６°）になるように機能性ガラス４に含まれる光学積層体の位置を調整した。位相差値が２９０ｎｍである１／２波長板側のガラス板を表示画像投影手段２側に設置し、画像を投影したところ、表示画像が明るく鮮明に投影された。
＜二重像の面内ムラ評価：１／２波長板の偏光変換性能の面内均一性評価＞
　図５に示す配置で、表示画像投影手段２から水平方向の線画像を上記で作製した機能性ガラス４に対してＳ偏光が出射される条件で投影し、ガラス中心部Ｘと、中心部Ｘより２．５ｃｍ離れた測定点Ｙにおける各位置の反射画像を目視で確認した。中心部Ｘ、測定点Ｙのどちらの位置でも、機能性ガラス４の構成のうち表示画像投影手段２からのＳ偏光が入射する側のガラス板Ａの空気界面での線画像の反射輝度（主像）に対して、ガラス板Ａに対して反対側に位置するガラス板Ｂの空気界面での線画像の反射輝度（非主像）が十分低く、機能性ガラス４に投影された画像が二重で視認されにくかった。そのため、広い範囲で画像の視認性が良好であり、二重像の面内ムラがないと判定した。以下、中心部Ｘの位置と比較して測定点Ｙの位置での主像に対する非主像の輝度が高く、機能性ガラス４に投影された画像が二重で視認されやすい場合は、二重像の面内ムラがあると判定した。
［実施例２］
　上記光学積層体の作製において、ＰＶＢ膜Ｂの代わりにＰＶＢ膜Ｃを用いた以外は実施例１と同様に機能性ガラス及びヘッドアップディスプレイを作製し、偏光透過率及び二重像の面内ムラをそれぞれ評価した。その結果を表３に示す。
［実施例３］
　上記光学積層体の作製において、ＰＶＢ膜Ｂの代わりにＰＶＢ膜Ｄを用いた以外は実施例１と同様に機能性ガラス及びヘッドアップディスプレイを作製し、偏光透過率及び二重像の面内ムラをそれぞれ評価した。その結果を表３に示す。
［実施例４］
　上記光学積層体の作製において、ＰＶＢ膜Ｂの代わりにＰＶＢ膜Ｅを用いた以外は実施例１と同様に機能性ガラス及びヘッドアップディスプレイを作製し、偏光透過率及び二重像の面内ムラをそれぞれ評価した。その結果を表３に示す。
［実施例５］
　上記光学積層体の作製において、ＰＶＢ膜Ｂの代わりにＰＶＢ膜Ｆを用いた以外は実施例１と同様に機能性ガラス及びヘッドアップディスプレイを作製し、偏光透過率及び二重像の面内ムラをそれぞれ評価した。その結果を表３に示す。
［比較例１］
　上記光学積層体の作製において、ＰＶＢ膜Ｂの代わりにＰＶＢ膜Ｇを用いた以外は実施例１と同様に機能性ガラス及びヘッドアップディスプレイを作製し、偏光透過率及び二重像の面内ムラをそれぞれ評価した。その結果を表３に示す。
［比較例２］
　上記光学積層体の作製において、ＰＶＢ膜Ｂの代わりにＰＶＢ膜Ｈを用いた以外は実施例１と同様に機能性ガラス及びヘッドアップディスプレイを作製し、偏光透過率及び二重像の面内ムラをそれぞれ評価した。その結果を表３に示す。
［比較例３］
　上記光学積層体の作製において、ＰＶＢ膜Ｂの代わりにＰＶＢ膜Ａを用いた以外は実施例１と同様に機能性ガラス及びヘッドアップディスプレイを作製し、偏光透過率及び二重像の面内ムラをそれぞれ評価した。その結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
　実施例１～５と比較例１～３の結果より、光学積層体に含まれる２枚のＰＶＢ膜（ポリビニルアセタール樹脂層）のうち、少なくとも一方が本発明で規定する所定の範囲の光弾性係数（ＰｅＡ）を有することにより、偏光透過率及び二重像のいずれにおいても面内ムラがなく、面内の性能均一性に優れていた。一方、光学積層体に含まれる２枚のＰＶＢ膜の光弾性係数が、いずれも本発明で規定する光弾性係数（ＰｅＡ）の範囲外であると、機能性ガラスの面内中心部（ガラス中心部Ｘ）から離れた位置の偏光透過率が高くなり、偏光透過率において面内ムラが生じていた。そのため、ヘッドアップディスプレイの投影において、機能性ガラスに入射したＳ偏光が光学積層体を透過した際に、Ｐ偏光に変換されずにＳ偏光成分が多く残り、これによりＳ偏光が入射した面と反対側の面におけるガラス板の空気界面でＳ偏光が反射しやすくなる。その結果、機能性ガラスに投影された画像が二重で視認されやすくなるため、二重像の面内ムラが大きく、広範囲での画像の視認性が低下した。
　このように、本発明に係る光学積層体をヘッドアップディスプレイ用機能性ガラスに適用することで、ヘッドアップディスプレイの投影において入射されるＳ偏光又はＰ偏光を、より広範囲でムラなく効率的にＰ偏光又はＳ偏光に変換することができ、広範囲に優れた偏光変換性能を示す光学積層体が得られていることがわかる。また、本発明に係る光学積層体を、ＨＵＤシステムに適用することで、極めて鮮明な表示画像を広範囲に視認することが可能である。
　本発明に係る光学積層体は、ヘッドアップディスプレイシステムに適用した場合、投影位置による二重像発生のムラをなくす、すなわち、投影位置に依存せずに二重像を抑制することができ、視認者が広い範囲でストレスなくヘッドアップディスプレイシステムを利用することができる。
１　観察者、２　表示画像投影手段、２Ａ　光源、２Ｂ　偏光板、３　反射鏡、４　機能性ガラス、５　光路、６　虚像、８　入射角、１０　光学積層体、２０　機能性ガラス、１０１　ポリビニルアセタール樹脂層、１０２　光学機能層

Claims (12)

  1. 　（Ａ）下記式（１）の範囲の光弾性係数（ＰｅＡ）を有する少なくとも１つのポリビニルアセタール樹脂層と、（Ｂ）少なくとも１つの光学機能層とを備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ用光学積層体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  2. 　さらに（Ｃ）下記式（２）の範囲の光弾性係数（ＰｅＣ）を有する少なくとも１つのポリビニルアセタール樹脂層を備える、請求項１に記載の光学積層体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
  3. 　光弾性係数（Ｐｅ）の異なる２枚の前記ポリビニルアセタール樹脂層を有し、一方の前記ポリビニルアセタール樹脂層が有する光弾性係数（Ｐｅ１）に対する他方の前記ポリビニルアセタール樹脂層が有する光弾性係数（Ｐｅ２）の比（ＰｅＲ）が、下記式（３）を満たし、Ｐｅ１＜Ｐｅ２である請求項１又は２に記載の光学積層体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
  4. 　前記ポリビニルアセタール樹脂層の厚さが１０μｍ以上８００μｍ以下である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学積層体。
  5. 　前記ポリビニルアセタール樹脂層がポリビニルブチラール樹脂層である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学積層体。
  6. 　前記光学機能層が、（Ｂ－１）１／２波長板又は（Ｂ－５）Ｐ偏光反射機能を有するフィルムである、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学積層体。
  7. 　前記光学機能層が、（Ｂ－１）１／２波長板、（Ｂ－２）１／４波長板、（Ｂ－３）１／２波長板と円偏光反射層との積層体、又は（Ｂ－４）１／４波長板と円偏光反射層との積層体である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学積層体。
  8. 　前記１／２波長板が、偏光軸を変換させる作用を有する層として重合性液晶層を含む、請求項６又は７に記載の光学積層体。
  9. 　前記１／４波長板が、偏光軸を変換させる作用を有する層として重合性液晶層を含む、請求項７に記載の光学積層体。
  10. 　請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光学積層体と、（Ｄ）ガラス板とを備えるヘッドアップディスプレイ用機能性ガラス。
  11. 　請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光学積層体、又は請求項１０に記載の機能性ガラスを備える、ヘッドアップディスプレイシステム。
  12. 　前記機能性ガラスを備え、かつ、表示画像投影手段から出射された光が前記機能性ガラスに入射する入射角が、ブリュースター角αに対してα－１０°～α＋１０°の範囲である、請求項１１に記載のヘッドアップディスプレイシステム。
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