WO2024128155A1 - 光学用積層体、積層光学フィルム、光学物品および仮想現実表示装置 - Google Patents

光学用積層体、積層光学フィルム、光学物品および仮想現実表示装置 Download PDF

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WO2024128155A1
WO2024128155A1 PCT/JP2023/044019 JP2023044019W WO2024128155A1 WO 2024128155 A1 WO2024128155 A1 WO 2024128155A1 JP 2023044019 W JP2023044019 W JP 2023044019W WO 2024128155 A1 WO2024128155 A1 WO 2024128155A1
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WO
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layer
liquid crystal
reflective
optical
laminated
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PCT/JP2023/044019
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French (fr)
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竜二 実藤
真道 岸野
克己 篠田
直良 山田
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富士フイルム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an optical laminate, a laminated optical film, an optical article, and a virtual reality display device.
  • a reflective polarizer is a polarizer that reflects one polarized light of incident light and transmits the other polarized light.
  • the reflected light and transmitted light by the reflective polarizer have mutually orthogonal polarization states.
  • mutually orthogonal polarization states refer to polarization states located at antipodes on the Poincaré sphere, such as mutually orthogonal linear polarization, and right-handed circular polarization and left-handed circular polarization.
  • Known examples of reflective linear polarizers in which transmitted light and reflected light are linearly polarized include a film made of a stretched dielectric multilayer film as described in Patent Document 1, and a wire grid polarizer as described in Patent Document 2.
  • a reflective circular polarizer in which transmitted light and reflected light are circularly polarized for example, a film having a light-reflecting layer in which a cholesteric liquid crystal phase is fixed, as described in Patent Document 3, is known.
  • Reflective polarizers are used for the purpose of extracting only a specific polarized light from incident light or splitting incident light into two polarized lights.
  • it is used as a brightness enhancement film that reflects and reuses unnecessary polarized light from the backlight to improve light utilization efficiency
  • liquid crystal projectors it is used as a beam splitter that splits light from a light source into two linearly polarized lights and supplies each to a liquid crystal panel.
  • Patent Literature 4 discloses an in-vehicle rearview mirror that uses a reflective polarizer to reflect light from behind.
  • Patent Literature 5 discloses a method for generating a virtual image by reflecting light back and forth between a reflective polarizer and a half mirror in order to reduce the size and thickness of a display unit in a virtual reality display device, an electronic viewfinder, or the like.
  • the inventors believe that the reason for this is that the light-reflecting layer in which a cholesteric liquid crystal phase is fixed allows a reflective circular polarizer with a high degree of polarization to be realized as a thin film, and therefore the polarizer is less susceptible to the influence of foreign matter contamination and fluctuations due to the density of the material distribution. Furthermore, according to the study by the present inventors, in virtual reality display devices and electronic viewfinders, etc., transmitted light is used in addition to reflected light, and in such cases, it is important to suppress ghosting, which is a visible phenomenon caused by the transmitted light that is originally intended to be blocked being transmitted. In the conventional reflective circular polarizer described in Patent Document 3, ghosting suppression was observed, leaving room for further improvement.
  • the present invention has been made in consideration of the above problems, and the problem that the present invention aims to solve is to provide an optical laminate that can be used with a reflective circular polarizer that generates little ghosting when used in a virtual reality display device, an electronic viewfinder, etc., a laminated optical film that includes the above-mentioned reflective circular polarizer, an optical article that includes the optical laminate, and a virtual reality display device that includes the optical article.
  • the laminated reflective layer includes a reflective layer A including at least one cholesteric liquid crystal layer formed using a first liquid crystal compound substantially consisting of a rod-shaped liquid crystal compound, and not including a cholesteric liquid crystal layer formed using a second liquid crystal compound substantially consisting of a discotic liquid crystal compound; a reflective layer B including at least one cholesteric liquid crystal layer formed using the second liquid crystal compound substantially consisting of a discotic liquid crystal compound, and a reflective layer B including no cholesteric liquid crystal layer formed using the first liquid crystal compound substantially consisting of a rod-shaped liquid crystal compound;
  • the laminated reflective layer is composed of one of the reflective layers A and one of the reflective layers B in direct contact with each other, or is composed of one of the reflective layers A and one of the reflective layers B, and an adhesive layer disposed between the reflective layers A and B.
  • the reflective circular polarizer is the optical laminate according to any one of [1] to [9].
  • the laminated optical film according to [10] further comprising a positive C plate.
  • the laminated optical film according to [10] further comprising an antireflection layer on a surface thereof.
  • An optical article comprising the optical laminate according to any one of [1] to [9].
  • a virtual reality display device comprising the optical article according to [16].
  • an optical laminate that can be used for a reflective circular polarizer that generates little ghosting when used in a virtual reality display device, an electronic viewfinder, or the like. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a laminated optical film including the above-mentioned reflective circular polarizer, an optical article including the above-mentioned optical laminate, and a virtual reality display device including the above-mentioned optical article.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of the optical laminate according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the optical laminate according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows an example of a virtual reality display device using the laminated optical film of the present invention.
  • FIG. 4 shows an example of a virtual reality display device using the laminated optical film of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the laminated optical film of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the function of the optical laminate of the present invention.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining the function of a conventional optical laminate.
  • orthogonal does not mean strictly 90°, but means 90° ⁇ 10°, preferably 90° ⁇ 5°.
  • parallel does not mean strictly 0°, but means 0° ⁇ 10°, preferably 0° ⁇ 5°.
  • 45° does not mean strictly 45°, but means 45° ⁇ 10°, preferably 45° ⁇ 5°.
  • absorption axis refers to the polarization direction in which absorbance is maximum in the plane when linearly polarized light is incident.
  • reflection axis refers to the polarization direction in which reflectance is maximum in the plane when linearly polarized light is incident.
  • transmission axis refers to the direction in the plane that is perpendicular to the absorption axis or reflection axis.
  • slow axis refers to the direction in the plane where the refractive index is maximum.
  • Frest axis refers to the direction in the plane where the refractive index is minimum, and is the direction perpendicular to the slow axis.
  • the phase difference means the in-plane retardation and is expressed as Re( ⁇ ), where Re( ⁇ ) represents the in-plane retardation at a wavelength ⁇ , and unless otherwise specified, the wavelength ⁇ is 550 nm.
  • the retardation in the thickness direction at a wavelength ⁇ is referred to as Rth( ⁇ ).
  • the wavelength ⁇ is 550 nm.
  • Re( ⁇ ) and Rth( ⁇ ) can be values measured at a wavelength ⁇ using an AxoScan OPMF-1 (manufactured by Optosciences Inc.).
  • optical laminate of the present invention may be exemplified by the following first embodiment.
  • a first embodiment of the optical laminate of the present invention will be described below.
  • the optical laminate of the first embodiment of the present invention has two or more laminated reflective layers
  • the laminated reflective layer includes a reflective layer A including at least one cholesteric liquid crystal layer (hereinafter also referred to as "liquid crystal layer 1") formed using a first liquid crystal compound substantially consisting of a rod-shaped liquid crystal compound, and not including a cholesteric liquid crystal layer (hereinafter also referred to as "liquid crystal layer 2") formed using a second liquid crystal compound substantially consisting of a discotic liquid crystal compound; a reflective layer B including at least one liquid crystal layer 2 and no liquid crystal layer 1;
  • the reflective layers A face each other in two of the two or more laminated reflective layers adjacent to each other in the lamination direction, the central wavelengths of the reflected light of the reflective layers A included in the two adjacent laminated reflective layers are different from each other,
  • the reflective layers B are opposed to each other in two of the two or more laminated reflective layers adjacent to each other in the lamination direction, the central wavelengths of the reflected light of the reflective layers B included in the
  • Fig. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of an optical laminate 10 according to the first embodiment.
  • the optical laminate 10 is composed of a first laminate reflective layer 25, a second laminate reflective layer 26, an optical interference layer 27, and an adhesive layer 28.
  • the first laminate reflective layer 25 is composed of a reflective layer A21a and a reflective layer B22b
  • the second laminate reflective layer 26 is composed of a reflective layer A23a and a reflective layer B24b.
  • the reflective layer A21a, the reflective layer B22b, the reflective layer A23a, and the reflective layer B24b are laminated in this order.
  • the optical laminate of the first embodiment of the present invention can be used for a reflective circular polarizer.
  • the reflective layer A has a positive Rth
  • the reflective layer B has a negative Rth, so that the Rths are offset, and it is considered that the occurrence of ghosts can be suppressed even for light incident from an oblique direction.
  • the refractive index and film thickness of the optical interference layer is set to satisfy the above relationship, it is possible to provide an anti-reflection effect at the interface between the first laminated reflective layer and the adhesive layer.
  • this can suppress the change in the rotation direction of circularly polarized light caused by interface reflection, for example, the change of right-handed circularly polarized light to left-handed circularly polarized light caused by interface reflection. Since the change in the rotation direction of circularly polarized light caused by interface reflection is one of the causes of ghost generation, it is considered that the generation of ghost can be suppressed by suppressing interface reflection. Regarding this point, it will be described in detail later.
  • the first embodiment of the present invention will be described in detail below.
  • the optical laminate of the first embodiment of the present invention has two or more laminated reflective layers each including one reflective layer A and one reflective layer B, which will be described in detail later. That is, the optical laminate of the first embodiment of the present invention includes two or more reflective layers A and two or more reflective layers B.
  • the reflective layer A and the reflective layer B may be in direct contact with each other, or the reflective layer A and the reflective layer B may be laminated via another layer.
  • the other layer is not particularly limited, but may include an adhesive layer, a refractive index adjustment layer, a resin film, a positive C plate, and an orientation layer.
  • the adhesive layer is, for example, an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer.
  • the laminated reflective layer may be configured such that one reflective layer A and one reflective layer B are in direct contact with each other, or may be configured such that one reflective layer A, one reflective layer B, and an adhesive layer disposed between the reflective layer A and the reflective layer B.
  • the laminated reflective layer is preferably configured such that one reflective layer A and one reflective layer B are in direct contact with each other.
  • the reflective layers A and B may be stacked alternately, the reflective layers A may be stacked opposite each other, or the reflective layers B may be stacked opposite each other.
  • the layers may be laminated in the order of reflective layer A, reflective layer B, reflective layer A and reflective layer B, or the order of reflective layer A, reflective layer B, reflective layer B and reflective layer A, or the order of reflective layer B, reflective layer A, reflective layer A and reflective layer B.
  • the central wavelengths of the reflected light of the reflective layers A included in the two adjacent laminated reflective layers are different.
  • the reflective layers B of the two laminated reflective layers adjacent to each other in the lamination direction face each other, for example, when laminated in the order of reflective layer A, reflective layer B, reflective layer B, and reflective layer A, the central wavelengths of the reflected light of the reflective layers B included in the two adjacent laminated reflective layers are different.
  • the optical laminate 11 shown in Fig. 2 is composed of a first laminated reflective layer 25, a second laminated reflective layer 26, an optical interference layer 27, and an adhesive layer 28.
  • the first laminated reflective layer 25 is composed of a reflective layer B21b and a reflective layer A22a
  • the second laminated reflective layer 26 is composed of a reflective layer A23a and a reflective layer B24b.
  • the reflective layer B21b, the reflective layer A22a, the reflective layer A23a, and the reflective layer B24b are laminated in this order.
  • the central wavelength of the reflected light of the reflective layer A22a is different from the central wavelength of the reflected light of the reflective layer A23a in this optical laminate 11.
  • the reflective layer A22a is included in the first laminated reflective layer 25, and the reflective layer A23a is included in the second laminated reflective layer 26.
  • the reflective layer A may contain two or more liquid crystal layers 1 having different central wavelengths of reflected light, but when two or more liquid crystal layers 1 are arranged in succession in the optical laminate, the reflective layer A and the stacked reflective layers are arranged so that the number of stacked reflective layers is maximized.
  • the reflective layer B may contain two or more liquid crystal layers 2 having different central wavelengths of reflected light, but when two or more liquid crystal layers 2 are arranged in succession in the optical laminate, the reflective layer B and the stacked reflective layers are arranged so that the number of stacked reflective layers is maximized.
  • the laminated reflective layer is preferably formed such that the reflective layer A and the reflective layer B are alternately arranged. That is, the reflective layer A and the reflective layer B are alternately arranged in the thickness direction of the optical laminate.
  • the optical laminate of the first embodiment includes two or more laminated reflective layers. Therefore, the optical laminate of the present invention may include three or four or more laminated reflective layers. That is, the optical laminate includes two or more of the reflective layer A and the reflective layer B, but may include three or four or more of the reflective layer A and the reflective layer B.
  • the total number of laminated reflective layers included in the optical laminate is preferably 30 or less, more preferably 20 or less, and even more preferably 10 or less. That is, the total number of the reflective layers A and B in the optical laminate is preferably 60 or less, more preferably 40 or less, and more preferably 20 or less.
  • the thickness of the laminated reflective layer is preferably 0.2 ⁇ m or more, more preferably 0.4 ⁇ m or more, and even more preferably 0.6 ⁇ m or more.
  • the thickness of the laminated reflective layer is preferably 20.0 ⁇ m or less, more preferably 14.0 ⁇ m or less, and even more preferably 10.0 ⁇ m or less.
  • the thickness of the laminated reflective layer can be measured in the same manner as for the reflective layer A and the reflective layer B described below.
  • Reflective layer A and reflective layer B are explained below.
  • the laminated reflective layer included in the optical laminate of the first embodiment of the present invention includes a reflective layer A that includes at least one liquid crystal layer 1 and does not include a liquid crystal layer 2 .
  • the liquid crystal layer 1 is a cholesteric liquid crystal layer formed using a first liquid crystal compound substantially composed of a rod-shaped liquid crystal compound, and is substantially composed of a rod-shaped liquid crystal compound.
  • cholesteric liquid crystal layer formed using a first liquid crystal compound substantially composed of a rod-shaped liquid crystal compound refers to a layer formed by fixing the orientation state of the cholesteric liquid crystal phase of the first liquid crystal compound.
  • the term "substantially composed of a rod-shaped liquid crystal compound” means that the liquid crystal compound (first liquid crystal compound) contained in the liquid crystal layer 1 is 95% by mass or more of the rod-shaped liquid crystal compound.
  • first liquid crystal compound substantially composed of a rod-shaped liquid crystal compound means that the content of the rod-shaped liquid crystal compound is 95% by mass or more with respect to the total mass of the first liquid crystal compound.
  • the first liquid crystal compound is composed only of a rod-shaped liquid crystal compound.
  • the liquid crystal layer 2 is a cholesteric liquid crystal layer formed using a second liquid crystal compound substantially made of a discotic liquid crystal compound, and is substantially made of a discotic liquid crystal compound.
  • cholesteric liquid crystal layer formed using a second liquid crystal compound substantially made of a discotic liquid crystal compound refers to a layer formed by fixing the orientation state of the cholesteric liquid crystal phase of the second liquid crystal compound.
  • substantially made of a discotic liquid crystal compound means that the liquid crystal compound (second liquid crystal compound) contained in the liquid crystal layer 2 is 95% by mass or more of the discotic liquid crystal compound.
  • second liquid crystal compound substantially made of a discotic liquid crystal compound means that the content of the discotic liquid crystal compound is 95% by mass or more with respect to the total mass of the second liquid crystal compound.
  • the second liquid crystal compound is made of only a discotic liquid crystal compound.
  • the reflective layer A may contain one or more layers of the liquid crystal layer 1, and therefore may contain two or more layers.
  • layers other than the liquid crystal layer 2 may or may not be included between the two or more liquid crystal layers 1.
  • the other layers include, but are not limited to, an adhesion layer (e.g., an adhesive layer, a pressure-sensitive adhesive layer, etc.), a refractive index adjustment layer, a resin film, a positive C plate, and an alignment layer.
  • the number of layers of the liquid crystal layer 1 included in the reflective layer A is preferably 5 or less, more preferably 3 or less, and even more preferably 2 or less.
  • the number of layers of the liquid crystal layer 1 included in the reflective layer A is preferably 1.
  • liquid crystal layers 1 when two liquid crystal layers 1 have different central wavelengths of reflected light, they are regarded as two liquid crystal layers 1. Furthermore, when two or more liquid crystal layers 1 have the same central wavelength of reflected light, they are regarded as one liquid crystal layer 1 even if they are formed by successive coating or separated by the other layer.
  • the central wavelength of the reflected light of the reflective layer A is the central wavelength of the reflected light of the entire reflective layer A.
  • the method for measuring the central wavelength of the reflected light is described below.
  • the thickness of the reflective layer A is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 0.2 ⁇ m or more, and even more preferably 0.3 ⁇ m or more.
  • the thickness of the reflective layer A is preferably 10.0 ⁇ m or less, more preferably 7.0 ⁇ m or less, and even more preferably 5.0 ⁇ m or less, in terms of further suppressing ghosts.
  • the thickness of the reflective layer A can be measured by preparing a cross section of the optical laminate and observing it with a scanning electron microscope.
  • the thickness of the reflective layer A is a value obtained by averaging the thickness of the reflective layer A at any five points on the cross section of the optical laminate.
  • the region of the reflective layer A and the region of the reflective layer B described later can be distinguished by the difference in contrast of the captured image.
  • the reflective layer A and the reflective layer B can also be distinguished by using composition analysis in the thickness direction by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS).
  • the Rth of the reflective layer A is preferably from 8 to 800 nm, more preferably from 16 to 560 nm, and further preferably from 24 to 400 nm, at a wavelength of 550 nm.
  • the Rth of the reflective layer A may be measured by taking out only the reflective layer A from the optical laminate, or the Rth of a layer prepared under the same conditions as when the reflective layer A is prepared may be measured.
  • the rod-shaped liquid crystal compound contained in the liquid crystal layer 1 may be any known rod-shaped liquid crystal compound, and preferably a polymerizable rod-shaped liquid crystal compound having a polymerizable group.
  • Examples of the rod-shaped liquid crystal compound are not particularly limited, but include those described in claim 1 of JP-T-11-513019 or paragraphs [0026] to [0098] of JP-A-2005-289980.
  • a rod-shaped liquid crystal compound having a high refractive index anisotropy ⁇ n (high ⁇ n), where ⁇ n is the difference between the refractive index in the slow axis direction and the refractive index in the fast axis direction.
  • ⁇ n is the difference between the refractive index in the slow axis direction and the refractive index in the fast axis direction.
  • the liquid crystal compound having a high refractive index anisotropy ⁇ n is not particularly limited, but the compounds exemplified in paragraphs [0014] to [0029] of International Publication No. 2019/182129 and the following general formula (I) can be preferably used.
  • P1 and P2 each independently represent a hydrogen atom, -CN, -NCS or a polymerizable group.
  • Sp1 and Sp2 each independently represent a single bond or a divalent linking group, provided that Sp1 and Sp2 do not represent a divalent linking group containing at least one group selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, and an aliphatic hydrocarbon ring group.
  • R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R's When there are a plurality of R's, they may be the same or different.
  • Z 1 and Z 2 's they may be the same or different.
  • Z 3 's they may be the same or different.
  • Z 3 's linked to Sp 2 represent a single bond.
  • X1 and X2 each independently represent a single bond or S-. Multiple X1s and multiple X2s may be the same or different. However, at least one of the multiple X1s and multiple X2s represents -S-.
  • k represents an integer of 2 to 4.
  • m and n each independently represent an integer of 0 to 3.
  • a plurality of m's may be the same or different.
  • a 1 , A 2 , A 3 and A 4 each independently represent a group represented by any one of the following general formulae (B-1) to (B-7), or a group formed by linking two or more and three or less groups represented by any one of the following general formulae (B-1) to (B-7).
  • B-1 and A 4 When there are multiple A 2 and A 3 , they may be the same or different.
  • a 1 and A 4 they may be the same or different.
  • W 1 to W 18 each independently represent CR 1 or N, and R 1 represents a hydrogen atom or a substituent L described below.
  • Y 1 to Y 6 each independently represent NR 2 , O or S, and R 2 represents a hydrogen atom or a substituent L as described below.
  • G 1 to G 4 each independently represent CR 3 R 4 , NR 5 , O or S, and R 3 to R 5 each independently represent a hydrogen atom or the following substituent L.
  • M 1 and M 2 each independently represent CR 6 or N, and R 6 represents a hydrogen atom or the following substituent L. * indicates the bond position.
  • the substituent L is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 10 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 10 carbon atoms, an alkanoyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkanoyloxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkanoylamino group having 1 to 10 carbon atoms, an alkanoylthio group having 1 to 10 carbon atoms, an alkyloxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkylaminocarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkylthiocarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, a hydroxy group, an amino group, a mercapto group, a carboxy group, a sulfo group, an amido group, a cyano group, a nitro group, a halogen atom, or a polyme
  • the substituent L when the above group described as the substituent L has -CH 2 -, the substituent L also includes a group in which at least one of the -CH 2 - contained in the above group is replaced with -O-, -CO-, -CH ⁇ CH-, or C ⁇ C-.
  • the substituent L when the above group described as the substituent L has a hydrogen atom, the substituent L also includes a group in which at least one of the hydrogen atoms contained in the above group is replaced with at least one selected from the group consisting of a fluorine atom and a polymerizable group.
  • the refractive index anisotropy ⁇ n 550 (refractive index anisotropy at a wavelength of 550 nm) of the liquid crystal compound is preferably 0.12 or more, more preferably 0.16 or more, even more preferably 0.20 or more, and most preferably 0.25 or more.
  • the upper limit of ⁇ n 550 (refractive index anisotropy at a wavelength of 550 nm) is preferably 0.90 or less, more preferably 0.70 or less, and even more preferably 0.50 or less, from the viewpoint of suppressing interface reflection.
  • the liquid crystal layer 1 may be any layer in which the orientation of the rod-shaped liquid crystal compound in a cholesteric liquid crystal phase is maintained, and may typically be formed by polymerizing and curing a polymerizable rod-shaped liquid crystal compound having a polymerizable group by a method such as adding a chiral agent to bring the compound into an oriented state of a cholesteric liquid crystal phase, and then polymerizing and curing the compound by ultraviolet irradiation, heating, etc., to form a layer with no fluidity.
  • the liquid crystal layer 1 formed as described above may be any layer in which the orientation form is changed to a state in which it is not changed by an external field, an external force, etc.
  • the rod-like liquid crystal compound in the liquid crystal layer 1 does not need to exhibit liquid crystallinity any more.
  • the polymerizable rod-like liquid crystal compound may be polymerized by a curing reaction and lose its liquid crystallinity.
  • the central wavelength of the reflected light of the liquid crystal layer 1 can be obtained as follows. When the transmission spectrum of the reflective layer A is measured from the normal direction of the liquid crystal layer 1 using a spectrophotometer UV3150 (Shimadzu Corporation), a spectrum having a peak where the transmittance decreases in the region near the central wavelength of the reflected light is obtained.
  • the pitch of the cholesteric liquid crystal phase varies with the type of chiral agent used together with the polymerizable rod-like liquid crystal compound and its concentration, and a cholesteric liquid crystal phase with the desired pitch can be obtained by adjusting one or more of the above.
  • the helical direction and pitch can be measured using the methods described in "Introduction to Liquid Crystal Chemistry Experiments” edited by the Japanese Liquid Crystal Society, published by Sigma Publishing in 2007, p. 46, and "Liquid Crystal Handbook” edited by the Liquid Crystal Handbook Editorial Committee, published by Maruzen, p. 196.
  • the laminated reflective layer included in the optical laminate of the first embodiment of the present invention includes at least one liquid crystal layer 2 and a reflective layer B not including a liquid crystal layer 1 .
  • the liquid crystal layer 2 and the liquid crystal layer 1 are defined as above.
  • the reflective layer B may include one or more liquid crystal layers 2, and therefore may include two or more layers.
  • a layer other than the liquid crystal layer 1 may or may not be included between the two or more liquid crystal layers 2.
  • the other layers include, but are not limited to, an adhesion layer (e.g., an adhesive layer, a pressure-sensitive adhesive layer, etc.), a refractive index adjustment layer, a resin film, a positive C plate, and an alignment layer.
  • the number of layers of the liquid crystal layer 2 included in the reflective layer B is preferably 5 or less, more preferably 3 or less, and further preferably 2 or less.
  • the number of layers of the liquid crystal layer 2 included in the reflective layer B is preferably 1.
  • liquid crystal layers 2 when two liquid crystal layers 2 have different central wavelengths of reflected light, they are regarded as two liquid crystal layers 2. Furthermore, when the central wavelengths of reflected light of two or more liquid crystal layers 2 are the same, they are regarded as one liquid crystal layer 2 even if they are formed by successive coating or separated by the other layer.
  • the central wavelength of the reflected light of the reflective layer B is the central wavelength of the reflected light of the entire reflective layer B.
  • the central wavelength of the reflected light of each liquid crystal layer 2 is measured in accordance with the method for measuring the central wavelength of the reflected light of the liquid crystal layer 1 described above.
  • the thickness of the reflective layer B is preferably 0.1 ⁇ m or more, more preferably 0.2 ⁇ m or more, and even more preferably 0.3 ⁇ m or more.
  • the thickness of the reflective layer B is preferably 10.0 ⁇ m or less, more preferably 7.0 ⁇ m or less, and even more preferably 5.0 ⁇ m or less, in terms of further suppressing ghosts.
  • the thickness of the reflective layer B can be measured by preparing a cross section of the optical laminate and observing it with a transmission electron microscope.
  • the Rth of the reflective layer B is preferably from ⁇ 8 to ⁇ 800 nm, more preferably from ⁇ 16 to ⁇ 560 nm, and further preferably from ⁇ 24 to ⁇ 400 nm, at a wavelength of 550 nm.
  • the Rth of the reflective layer B may be measured by taking out only the reflective layer B from the optical laminate, or the Rth of a layer prepared under the same conditions as those for preparing the reflective layer B may be measured.
  • discotic liquid crystal compound contained in the liquid crystal layer 2 there are no particular limitations on the discotic liquid crystal compound contained in the liquid crystal layer 2, and any known discotic liquid crystal compound can be used.
  • the discotic liquid crystal compound described in paragraphs [0020] to [0122] of JP-A-2007-108732 can be suitably used.
  • a discotic liquid crystal compound When a discotic liquid crystal compound has a high ⁇ n characteristic, a high reflectance can be obtained even if the number of turns of the helical structure of the cholesteric liquid crystal phase is small, so that the desired reflection characteristic can be obtained even with a thin film thickness. By reducing the film thickness, the magnitude of the phase difference generated for incident light obliquely inclined from the normal direction of the cholesteric liquid crystal layer can be reduced, and as a result, ghosts can be further reduced.
  • the discotic compound having a high ⁇ n for example, the discotic liquid crystal compound described in paragraphs [0012] to [0108] of JP2010-244038A can be suitably used.
  • the refractive index anisotropy ⁇ n 550 (refractive index anisotropy at a wavelength of 550 nm) of the liquid crystal compound is preferably 0.12 or more, more preferably 0.16 or more, further preferably 0.20 or more, and most preferably 0.25 or more.
  • the upper limit of ⁇ n 550 (refractive index anisotropy at a wavelength of 550 nm) is preferably 0.90 or less, more preferably 0.70 or less, and even more preferably 0.50 or less, from the viewpoint of suppressing interface reflection.
  • the liquid crystal layer 2 may be any layer in which the orientation of the discotic liquid crystal compound in a cholesteric liquid crystal phase is maintained, and may typically be formed by aligning a polymerizable discotic liquid crystal compound having a polymerizable group in a cholesteric liquid crystal phase by a method such as adding a chiral agent, and then polymerizing and curing the compound by ultraviolet irradiation, heating, etc., to form a layer with no fluidity.
  • the liquid crystal layer 2 formed as described above may be any layer in which the orientation form is changed to a state in which it is not changed by an external field, external force, etc.
  • the optical properties of the cholesteric liquid crystal phase are maintained within the layer, and the discotic liquid crystal compound in the liquid crystal layer 2 does not need to exhibit liquid crystallinity any more.
  • the polymerizable discotic liquid crystal compound may be polymerized by a curing reaction and may have lost its liquid crystallinity.
  • the central wavelength ⁇ of the reflected light from liquid crystal layer 2 depends on the pitch of the helical structure in the cholesteric liquid crystal phase and can be defined in the same way as for liquid crystal layer 1 and measured in the same way.
  • the pitch of the cholesteric liquid crystal phase varies depending on the type of chiral agent used together with the polymerizable discotic liquid crystal compound and its concentration, and a cholesteric liquid crystal phase with the desired pitch can be obtained by adjusting one or more of the above.
  • the above-mentioned literature can be used as a reference for the direction of helix rotation and the method for measuring the pitch.
  • the pitch of the cholesteric liquid crystal phase may also change in the film thickness direction.
  • the state in which the pitch changes in the film thickness direction is called a pitch gradient, and the layer in which the pitch changes in the film thickness direction is called a pitch gradient layer.
  • the pitch gradient layer can be produced by a known method, for example, by referring to JP-A-2020-060627.
  • the pitch gradient layer the helical pitch changes in the film thickness direction, and therefore light in a plurality of wavelength ranges can be reflected.
  • the reflectance of the optical laminate of the first embodiment of the present invention for light having a wavelength of 400 to 700 nm is preferably 40% or more and less than 50%. When the reflectance is 40% or more, ghosts are more easily suppressed.
  • the light having a wavelength of 400 to 700 nm refers to non-polarized light.
  • the reflectance of the optical laminate for light having a wavelength of 400 to 700 nm is measured under the following conditions. For the measurement, an automatic absolute reflectance measurement system consisting of a UV-Vis-NIR spectrophotometer V-750 manufactured by JASCO Corporation is used. Polarized S-wave and P-wave light with wavelengths of 350 to 900 nm are incident on the optical laminate at an incident angle of 5°.
  • the absolute reflectance for each of the S-wave and P-wave is measured, and the average value is calculated for each wavelength to obtain a reflectance spectrum. From the obtained reflectance spectrum, the average reflectance for light with a wavelength of 400 to 700 nm is calculated, and this is regarded as the reflectance of the optical laminate for light with a wavelength of 400 to 700 nm.
  • the optical laminate of the first embodiment of the present invention includes the above-mentioned reflective layer A and reflective layer B.
  • the optical laminate preferably includes at least a blue light reflecting layer having a reflectance of 40% or more at a wavelength of 460 nm, a green light reflecting layer having a reflectance of 40% or more at a wavelength of 550 nm, a yellow light reflecting layer having a reflectance of 40% or more at a wavelength of 600 nm, and a red light reflecting layer having a reflectance of 40% or more at a wavelength of 650 nm.
  • the blue light reflecting layer, the green light reflecting layer, the yellow light reflecting layer, and the red light reflecting layer may each be either the reflecting layer A or the reflecting layer B.
  • the central wavelength of the reflected light of reflective layer A may be adjusted to about 460 nm by the above-mentioned method.
  • the central wavelength of the reflected light of reflective layer B may be adjusted to about 460 nm by the above-mentioned method.
  • the above reflectances are those when non-polarized light of each wavelength is incident on the reflective layer.
  • the optical laminate contains the above-mentioned blue light reflective layer, green light reflective layer, yellow light reflective layer and red light reflective layer, it may have two or more blue light reflective layers, may have two or more green light reflective layers, may have two or more yellow light reflective layers, or may have two or more red light reflective layers.
  • the central wavelength of the reflected light from the blue light reflecting layer is preferably within the range of 430 nm or more and less than 500 nm.
  • the central wavelength of the reflected light from the green light reflecting layer is preferably within the range of 500 nm or more and less than 570 nm.
  • the central wavelength of the reflected light from the yellow light reflecting layer is preferably within the range of 570 nm or more and less than 620 nm.
  • the central wavelength of the reflected light from the red light reflecting layer is preferably within the range of 620 nm or more and less than 670 nm.
  • the method for measuring the central wavelength of the reflected light is as described above.
  • the central wavelengths of the reflected light of the reflective layer A and the reflective layer B contained in the optical laminate may be adjusted so that the reflectance is 40% or more over the entire visible light region (wavelengths of 400 to 700 nm).
  • the optical laminate has the above-mentioned blue light reflective layer, green light reflective layer, yellow light reflective layer and red light reflective layer laminated in this order. Furthermore, when the optical laminate having the above-mentioned stacking order is applied to a reflective circular polarizer described later, the reflective layer on the long wavelength side (e.g., a red light reflective layer) requires a large thickness to obtain sufficient reflectance, and the effect of the Rth of the reflective layer itself on the light passing through the reflective layer becomes large. Therefore, it is preferable that the reflective layer arranged on the light source side is a reflective layer on the short wavelength side (e.g., a blue light reflective layer).
  • the reflective layer A has a positive Rth
  • the reflective layer B has a negative Rth, so that the Rths are offset by each other, as described above. Details of this will be described below.
  • L n (n is an integer of 4 or more) in order from the light source side
  • the sum of Rth of each layer from reflective layer L 1 to reflective layer L i (i is an integer of n or less) is defined as SRth i .
  • the absolute value of all of these SRth i is preferably 0.3 ⁇ m or less, more preferably 0.2 ⁇ m or less, and even more preferably 0.1 ⁇ m or less.
  • Rth i of each layer in the above formula is calculated by the above-mentioned formula for calculating Rth.
  • the liquid crystal compounds (rod-shaped liquid crystal compounds or discotic liquid crystal compounds) so that their orientation direction (slow axis direction) changes continuously at the interface in order to reduce the refractive index difference.
  • the above-mentioned arrangement can be achieved by directly applying a coating liquid containing a rod-shaped liquid crystal compound onto reflective layer B, and aligning the slow axis direction so that it is continuous at the interface due to the orientation control force of the discotic liquid crystal compound contained in reflective layer B.
  • the thickness of the optical laminate of the first embodiment of the present invention is preferably 30 ⁇ m or less, more preferably 15 ⁇ m or less.
  • the lower limit is not particularly limited, but may be, for example, 1 ⁇ m or more, and preferably 5 ⁇ m or more.
  • the optical laminate of the present invention includes an optical interference layer, the refractive index of which satisfies the following conditions. That is, when the refractive index of the adhesive layer adjacent to the optical interference layer is nA, and the average refractive index of the reflective layer A and the reflective layer B of the laminated reflective layer adjacent to the optical interference layer is nL, the refractive index nI of the optical interference layer is (nA ⁇ nL) 1/2 ⁇ 0.03 ⁇ nI ⁇ (nA ⁇ nL) 1/2 +0.03 It is.
  • the refractive index nI of the optical interference layer is (nA ⁇ nL) 1/2 ⁇ 0.03 ⁇ nI ⁇ (nA ⁇ nL) 1/2 +0.03 It is.
  • the refractive index nA of the adhesive layer 28, the average refractive index nL of the reflective layer A 21a, and the refractive index nI of the optical interference layer 27 satisfy the above relationship.
  • the refractive index nA of the adhesive layer adjacent to the optical interference layer, the average refractive index nL of the reflective layer A and the reflective layer B of the laminated reflective layer adjacent to the optical interference layer, and the refractive index nI of the optical interference layer are (nA ⁇ nL) 1/2 -0.02 ⁇ nI ⁇ (nA ⁇ nL) 1/2 +0.02 It is preferable to satisfy (nA ⁇ nL) 1/2 -0.01 ⁇ nI ⁇ (nA ⁇ nL) 1/2 +0.01 It is more preferable that the following conditions are satisfied: In the laminated reflective layer, either the reflective layer A or the reflective layer B may be adjacent to the optical interference layer.
  • the average refractive index of the reflective layer A or the reflective layer B adjacent to the optical interference layer of the laminated reflective layer is nL
  • nL the average refractive index of the reflective layer A
  • the refractive index of the optical interference layer By setting the refractive index of the optical interference layer within this range, it is possible to make the amplitude reflectances on both sides of the optical interference layer approximately equal, which is believed to result in a significant anti-reflection effect. That is, in the case where the optical laminate does not have an optical interference layer, the reflective layer and the adhesive layer of the laminated reflective layer are adjacent to each other. In the case of the optical laminate 10 shown in Fig. 1, the reflective layer A21a and the adhesive layer 28 are adjacent to each other. At the interface between the two layers, reflection occurs at the interface according to the difference in refractive index.
  • the cholesteric liquid crystal layer (reflective layer) of the laminated reflective layer reflects right-handed circularly polarized light
  • left-handed circularly polarized light unnecessarily passes through the laminated reflective layer
  • this light becomes a ghost.
  • the reflective layer constituting the laminated reflective layer reflects the right-handed circularly polarized light toward the adhesive layer side.
  • a part of the right-handed circularly polarized light reflected by the reflective layer (cholesteric liquid crystal layer) is reflected at the interface between the reflective layer and the adhesive layer of the laminated reflective layer.
  • the reflective layer (cholesteric liquid crystal layer) of the laminated reflective layer reflects right-handed circularly polarized light, so left-handed circularly polarized light is transmitted. This unnecessarily transmitted left-handed circularly polarized light becomes a ghost.
  • the optical laminate of the present invention has an optical interference layer having the above-mentioned refractive index between the laminated reflective layer and the adhesive layer. The optical laminate of the present invention has such an optical interference layer, so that the difference in refractive index at the interface of the layer existing between the laminated reflective layer and the adhesive layer can be reduced.
  • the optical laminate of the present invention has such an optical interference layer, so that the difference in refractive index between the reflective layer adjacent to the optical interference layer and the optical interference layer, and the difference in refractive index between the optical interference layer and the adhesive layer can be reduced.
  • the optical laminate of the present invention can thereby reduce the interfacial reflection at the interface between the reflective layer and the adhesive layer, and suppress a change in the rotation direction of circularly polarized light caused by interfacial reflection, for example, a change from right-handed circularly polarized light to left-handed circularly polarized light caused by interfacial reflection.
  • the refractive indexes of the optical interference layer, the reflective layer and the adhesive layer can be measured by referring to the method described in the Examples.
  • the refractive index of each layer is the refractive index for light having a wavelength of 550 nm.
  • the thickness of the optical interference layer is in the range of 60 to 110 nm, or 230 to 330 nm.
  • the difference in refractive index between the reflective layer adjacent to the optical interference layer of the laminated reflective layer and the optical interference layer, and the difference in refractive index between the optical interference layer and the adhesive layer are small, so that the reflection at this interface can be reduced.
  • some interfacial reflection occurs between the two interfaces.
  • the optical laminate of the present invention can suitably shift the phase of the reflected light at both interfaces by setting the film thickness of the optical interference layer within the above range, so that the reflected light at both interfaces can be canceled out.
  • the thickness of the optical interference layer is preferably in the range of 75 to 100 nm or 245 to 300 nm, and more preferably in the range of 80 to 95 nm or 260 to 285 nm.
  • the material for forming the optical interference layer can be a hard coat material obtained by crosslinking a monomer, a photo-alignment film, or a C-plate using a liquid crystal material.
  • the C plate is more preferable because it can also play a role in optical compensation adjustment.
  • a positive C plate is more preferable.
  • the positive C plate is a retardation layer having Re substantially zero and Rth having a negative value.
  • the positive C plate can be obtained, for example, by vertically aligning a rod-shaped liquid crystal compound.
  • the positive C plate functions as an optical compensation layer for increasing the degree of polarization of transmitted light with respect to obliquely incident light.
  • the positive C plate can be installed at any position of the laminated optical film, and a plurality of positive C plates may be installed.
  • the Re(550) of the C plate is preferably about 10 nm or less, and the Rth(550) is preferably -100 to -1 nm, and more preferably -30 to -5 nm.
  • a material for an interlayer photo-alignment film is present between the optical interference layer and the laminated reflective layer.
  • the material for an interlayer photo-alignment film may be contained in the optical interference layer. This allows the liquid crystal compound to be aligned when a liquid crystal material is applied onto the optical interference layer, and allows the formation of a structure in which the optical interference layer and the reflective layer are adjacent to each other.
  • a material for the interlayer photoalignment film the photoalignment polymer described in JP-A-2021-143336 can be used.
  • the material for the interlayer photo-alignment film is preferably a compound having a cinnamoyl group.
  • the optical interference layer is a C plate
  • the compound having a cinnamoyl group i.e., the cinnamoyl compound
  • the cinnamoyl compound exists between the optical interference layer and the laminated reflective layer. That is, it is preferable that the cinnamoyl compound exists in the region near the boundary between the optical interference layer (preferably the C plate) and the laminated reflective layer.
  • the hard coat layer is not particularly limited as long as it satisfies the above-mentioned requirements regarding nI, and any known hard coat layer can be used.
  • An example of a method for forming the hard coat layer is a method in which a curable composition containing a crosslinkable monomer is applied onto the outermost cholesteric liquid crystal layer to form a coating layer, and the formed coating layer is cured to form the hard coat layer.
  • the crosslinkable monomer contained in the curable composition may be a monomer having a crosslinkable group.
  • the crosslinkable group is not particularly limited, but may be a radical polymerizable group or a cationically polymerizable group.
  • the radical polymerizable group is not particularly limited, but examples thereof include vinyl group, butadiene group, (meth)acryloyl group, (meth)acrylamide group, vinyl acetate group, fumaric acid ester group, styryl group, vinylpyrrolidone group, and maleimide group, and (meth)acrylic group is preferable.
  • the (meth)acryloyl group represents a concept including acryloyl group and methacryloyl group.
  • the cationically polymerizable group is not particularly limited, but examples thereof include a vinyl ether group, an epoxy group, and an oxetanyl group.
  • the monomer having a crosslinkable group may be used alone or in combination of two or more types.
  • the curable composition may also contain a polymerization initiator.
  • the polymerization initiator may be a known polymerization initiator such as a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator.
  • the refractive index of the hard coat layer can be adjusted, for example, by the refractive index of the crosslinkable monomer contained in the curable composition.
  • the refractive index of the hard coat layer can be increased by using a crosslinkable monomer having an aromatic ring or the like in the molecule as the crosslinkable monomer, whereas the refractive index of the hard coat layer can be decreased by using a crosslinkable monomer not having an aromatic ring or the like in the molecule as the crosslinkable monomer.
  • the refractive index of the hard coat layer can be adjusted by mixing inorganic oxide fine particles in the curable composition.
  • Photo-alignment film As the optical interference layer, it is also a preferred embodiment to use a so-called optical alignment film (optical alignment layer) in which an optical alignment material is irradiated with polarized or non-polarized light to form an alignment layer. It is preferable that the photo-alignment film is provided with an alignment regulating force by a step of irradiating the film with polarized light from a vertical or oblique direction, or by irradiating the film with non-polarized light from an oblique direction. By using the photo-alignment film, it is possible to horizontally align a specific liquid crystal compound with excellent symmetry.
  • the retardation layer positive A plate formed by using the photo-alignment film is useful for optical compensation in a liquid crystal display device that does not require a pre-tilt angle of the driving liquid crystal, such as an IPS (In-Place-Switching) mode liquid crystal display device.
  • IPS In-Place-Switching
  • photo-alignment materials used in the photo-alignment film include those described in JP-A-2006-285197, JP-A-2007-076839, JP-A-2007-138138, JP-A-2007-094071, JP-A-2007-121721, JP-A-2007-140465, JP-A-2007-156439, and JP-A-2007- azo compounds described in JP-A-133184, JP-A-2009-109831, JP-A-3883848 and JP-A-4151746; aromatic ester compounds described in JP-A-2002-229039; maleimides having photo-orienting units described in JP-A-2002-265541 and JP-A-2002-317013; and/or alkenyl-substituted nadimide compounds, photocrosslinkable silane derivatives described in Japanese Patent No.
  • the optical layered body of the present invention includes an adhesive layer.
  • This adhesive layer is used to attach the optical laminate of the present invention to some optical member (optical component).
  • the optical laminate of the present invention is used as a reflective circular polarizer of a virtual reality display device described later, the optical laminate of the present invention is attached to the lens of the optical system (pancake lens) constituting the virtual reality display device by the adhesive layer.
  • the adhesive layer may be made of any known adhesive or pressure-sensitive adhesive as long as it has a refractive index that satisfies the above-mentioned relational expression.
  • the adhesive or pressure-sensitive adhesive used in the laminated optical film described below may be used.
  • There is no limitation on the thickness of the adhesive layer and the thickness that provides the necessary adhesive strength may be appropriately set depending on the material from which the adhesive layer is formed.
  • optical laminate of the present invention (first embodiment) can be produced by a known method, and the method is not particularly limited.
  • the manufacturing method of the first embodiment may include a method of applying a composition containing a rod-shaped liquid crystal compound onto a substrate to form a cholesteric liquid crystal phase, then fixing the orientation state of the cholesteric liquid crystal phase to form a first cholesteric liquid crystal layer, applying a composition containing a discotic liquid crystal compound onto the first cholesteric liquid crystal layer to form a cholesteric liquid crystal phase, then fixing the orientation state of the cholesteric liquid crystal phase to form a second cholesteric liquid crystal layer, forming a third cholesteric liquid crystal layer on the second cholesteric liquid crystal layer in the same manner as the first cholesteric liquid crystal layer, and forming a fourth cholesteric liquid crystal layer on the third cholesteric liquid crystal layer in the same manner as the second cholesteric liquid crystal layer.
  • the first cholesteric liquid crystal layer and the third cholesteric liquid crystal layer correspond to the reflective layer A of the first embodiment
  • an optical interference layer is formed on the surface of the laminated reflective layer.
  • the method for forming the light interference layer there is no limitation on the method for forming the light interference layer, and it may be appropriately selected depending on the material for forming the light interference layer.
  • the light interference layer is a positive C plate using a liquid crystal compound
  • a composition containing the liquid crystal compound constituting the positive C plate is prepared, the composition is applied to the surface of the laminated reflective layer, dried, and then the liquid crystal compound is cured by irradiation with ultraviolet light or the like to form the light interference layer.
  • the light interference layer is a hard coat layer
  • a composition containing a polymerizable compound that will become the hard coat layer is prepared, the composition is applied to the surface of the laminated reflective layer, dried, and then the polymerizable compound is cured by irradiation with ultraviolet light or the like to form the light interference layer.
  • the optical interference layer is a photo-alignment film
  • a composition containing a compound that forms a photo-alignment film is prepared, and this composition is applied to the surface of the laminated reflective layer, dried, and then the polymerizable compound is cured by irradiation with ultraviolet light or the like to form the optical interference layer.
  • the optical interference layer is formed on the laminated reflective layer, but conversely, the optical interference layer may be formed first, and then the reflective layer (cholesteric liquid crystal layer) may be formed on the optical interference layer using the above-mentioned composition.
  • an adhesive layer is formed on this optical interference layer to obtain the optical laminate of the present invention.
  • the method for forming the adhesive layer is not limited, and various known methods can be used depending on the material for forming the adhesive layer. Therefore, the adhesive layer may be formed by a coating method or by attaching a sheet-like pressure-sensitive adhesive layer.
  • the adhesive layer may be formed when the optical laminate of the present invention is attached to an optical member (optical component) using the optical laminate of the present invention.
  • a composition that becomes an adhesive layer may be applied to an optical member (optical component) using the optical laminate of the present invention and/or the light interference layer of the laminate of the laminate of the laminated reflective layer and the light interference layer prepared as described above, and the adhesive layer may be used to bond the optical member and the laminate of the laminated reflective layer and the light interference layer to form an adhesive layer in the optical laminate of the present invention.
  • an adhesive layer made of a pressure-sensitive adhesive or the like may be provided in an optical member (optical component) using the optical laminate of the present invention, and the laminate of the laminated reflective layer and the light interference layer prepared as described above may be laminated on the adhesive layer with the light interference layer side facing and attached to form an adhesive layer in the optical laminate of the present invention.
  • the reflection wavelength range of the reflective circular polarizer may shift to the short wavelength side when the reflective circular polarizer is stretched or molded. Therefore, it is preferable to manufacture the optical laminate in advance, assuming the shift in the reflection wavelength range.
  • the optical laminate may be stretched by stretching and molding, and the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase may become small, so it is preferable to set the helical pitch of the cholesteric liquid crystal phase large in advance.
  • the optical laminate has an infrared light reflective layer with a reflectance of 40% or more at a wavelength of 800 nm.
  • the optical laminate may be manufactured by selecting an appropriate reflection wavelength range in accordance with the wavelength shift caused by stretching at each location in the plane of the optical laminate. That is, there may be regions in the plane of the optical laminate with different reflection wavelength ranges. It is also preferable to set the reflection wavelength range wider than the required wavelength range in advance, assuming that the stretching ratio is different at each location in the plane of the optical laminate.
  • the above describes a method of forming a cholesteric liquid crystal layer by applying a composition for forming a cholesteric liquid crystal layer directly onto each cholesteric liquid crystal layer, and a method of forming a light interference layer by applying a composition for forming a light interference layer directly onto a reflective layer consisting of a cholesteric liquid crystal layer.
  • the manufacturing method of the optical laminate of the present invention is not limited thereto, and the cholesteric liquid crystal layer and/or the optical interference layer may be formed by coating each on a separate substrate, and the cholesteric liquid crystal layer and the optical interference layer may be laminated via an adhesion layer (sticking layer) such as an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer.
  • the adhesive used in the adhesive layer can be any commercially available adhesive.
  • the thickness of the adhesive is preferably 25 ⁇ m or less, more preferably 15 ⁇ m or less, and even more preferably 6 ⁇ m or less.
  • the adhesive is one that is unlikely to generate outgassing.
  • the adhesive used in the adhesive layer may be any commercially available adhesive, such as an epoxy resin adhesive or an acrylic resin adhesive.
  • the adhesive has a thickness of preferably 25 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less, and even more preferably 1 ⁇ m or less.
  • the adhesive has a viscosity of preferably 300 cP or less, more preferably 100 cP or less.
  • the pressure-sensitive adhesive and adhesive can be selected with appropriate viscoelasticity or thickness so as to bury the surface irregularities of the layer to be adhered, from the viewpoint of reducing the surface roughness Ra of the reflective circular polarizer using the optical laminate.
  • the pressure-sensitive adhesive and adhesive preferably have a viscosity of 50 cP or more.
  • the thickness is preferably thicker than the height of the surface irregularities.
  • a method for adjusting the viscosity of the adhesive for example, a method of using an adhesive containing a solvent can be mentioned. In this case, the viscosity of the adhesive can be adjusted by the ratio of the solvent. In addition, the thickness of the adhesive can be further reduced by drying the solvent after applying the adhesive to the adherend.
  • the pressure-sensitive adhesive or adhesive used for bonding each layer has a small refractive index difference with adjacent layers.
  • the difference between the refractive index n ave of the adjacent adhesive layer or bonding layer is preferably 0.075 or less, more preferably 0.05 or less, and even more preferably 0.025 or less.
  • the refractive index of the adhesive or bonding agent can be adjusted, for example, by mixing titanium oxide fine particles and zirconia fine particles.
  • the adhesive layer between each layer is preferably 100 nm or less in thickness.
  • the thickness of the adhesive layer is more preferably 50 nm or less, and further preferably 30 nm or less.
  • a method for forming an adhesive layer having a thickness of 100 nm or less includes, for example, a method of depositing a ceramic adhesive such as silicon oxide (SiOx layer) on the bonding surface.
  • the bonding surface of the bonding member may be subjected to a surface modification treatment such as plasma treatment, corona treatment, and saponification treatment before bonding, and a primer layer may be applied.
  • an adhesive layer having a thickness of 100 nm or less can be provided by the following steps (1) to (3).
  • the layers to be laminated are attached to a temporary support made of a glass substrate.
  • a SiOx layer having a thickness of 100 nm or less is formed by deposition or the like.
  • the deposition can be performed using, for example, a deposition device (model number ULEYES) manufactured by ULVAC, Inc., using SiOx powder as a deposition source.
  • the temporary support is peeled off.
  • the bonding is preferably performed at a temperature of, for example, 120°C.
  • the coating, adhesion or lamination of each layer may be performed by a roll-to-roll method or a sheet-fed method.
  • the roll-to-roll method is preferable from the viewpoints of improving productivity and reducing axial misalignment of each layer.
  • the single-wafer system is preferable in that it is suitable for small-lot, high-mix production and that it allows the selection of a special bonding method such as one that results in an adhesive layer having a thickness of 100 nm or less, as described above.
  • Methods for applying the adhesive to the adherend include known methods such as roll coating, gravure printing, spin coating, wire bar coating, extrusion coating, direct gravure coating, reverse gravure coating, die coating, spraying, and inkjet printing.
  • the reflective circular polarizer using the optical laminate of the present invention may include a support and an orientation layer, etc., but the support and the orientation layer may be a temporary support that is peeled off and removed when preparing the laminated optical film described later.
  • the reflective circular polarizer is transferred to another laminate, and then the temporary support is peeled off and removed, so that the laminated optical film can be made thin, and further, the retardation of the temporary support can be eliminated from the adverse effect on the polarization degree of transmitted light, which is preferable.
  • the type of the support is not particularly limited, but is preferably transparent to visible light, and for example, films of cellulose acylate, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate and polymethacrylate, cyclic polyolefin, polyolefin, polyamide, polystyrene, and polyester can be used. Among them, cellulose acylate film, cyclic polyolefin, polyacrylate, and polymethacrylate are preferred. Commercially available cellulose acetate films (for example, "TD80U” and "Z-TAC” manufactured by Fujifilm Corporation) can also be used.
  • the support When the support is a temporary support, it is preferable to use a support having high tear strength in order to prevent breakage during peeling, such as polycarbonate and polyester films.
  • the support preferably has a small phase difference from the viewpoint of suppressing the adverse effect on the polarization degree of transmitted light.
  • the magnitude of Re at 550 nm is preferably 10 nm or less
  • the absolute value of the magnitude of Rth is preferably 50 nm or less.
  • the phase difference of the temporary support is small in order to perform quality inspection of the reflective circular polarizer and other laminates.
  • the reflective circular polarizer using the optical laminate used in the laminated optical film described below is transparent to near-infrared light.
  • the laminated optical film of the present invention has at least a reflective circular polarizer, a retardation layer that converts circularly polarized light into linearly polarized light, and a linear polarizer, in this order.
  • the above-mentioned optical laminate (first embodiment) of the present invention is used as a reflective circular polarizer.
  • a preferred embodiment of the optical laminate (first embodiment) is as described above.
  • the virtual reality display device of the present invention includes the optical component of the present invention, which will be described later.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a virtual reality display device using the laminated optical film of the present invention.
  • a laminated optical film 100 having a reflective circular polarizer using the above-mentioned optical laminate, a lens 200, a half mirror 300, a circular polarizing plate 400, and an image display panel 500 are arranged in order from the viewing side.
  • a linear polarizer, a retardation layer, and a reflective circular polarizer are arranged in this order from the viewing side in the laminated optical film 100.
  • the laminated optical film 100 is attached to the lens 200 by the adhesive layer of the reflective circular polarizer, i.e., the optical laminate of the present invention.
  • the circular polarizer 400 converts the light (image) emitted by the image display panel 500 into right-handed circularly polarized light and transmits it.
  • the reflective layer of the laminated reflective layer constituting the reflective circular polarizer is a cholesteric liquid crystal layer that selectively reflects right-handed circularly polarized light.
  • the retardation layer and the linear polarizer have their slow axes and transmission axes set so that when left-handed circularly polarized light is incident from the retardation layer side, the converted linearly polarized light is transmitted.
  • a light ray 1000 (a light ray 1000 forming a virtual image) emitted from the image display panel 500 passes through the circular polarizer 400 to become circularly polarized light (right-handed circularly polarized light), and passes through the half mirror 300 .
  • the light ray 1000 enters the laminated optical film 100 of the present invention from the side of the reflective circular polarizer, is totally reflected, is reflected again by the half mirror 300, and enters the laminated optical film 100 again.
  • the light ray 1000 is reflected by the half mirror and becomes circularly polarized light (left circularly polarized light) having a rotation direction opposite to that of the circularly polarized light when it entered the laminated optical film 100 the first time.
  • the light ray 1000 passes through the laminated optical film 100 and is visually recognized by the user. Furthermore, when the light beam 1000 is reflected by the half mirror 300, the image displayed on the image display panel 500 is magnified by the half mirror 300 and the lens 200 because the half mirror has a concave mirror shape, and the user can visually recognize the magnified virtual image.
  • the above-mentioned mechanism is called a reciprocating optical system or a folded optical system.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a case where a ghost occurs in the virtual reality display device shown in FIG. More specifically, in a virtual reality display device, when a light ray 2000 (a light ray 2000 forming a ghost) is incident on the laminated optical film 100 for the first time, it is not properly reflected but is transmitted, resulting in leakage light. As shown in Fig. 4, when the light ray 2000 is incident on the laminated optical film 100 for the first time, it is not reflected but is transmitted, resulting in leakage light, and as can be seen from Fig. 4, the user will see an image that is not magnified. This image is called a ghost or the like, and it is desired to reduce it.
  • a ghost or the like an image that is not magnified.
  • the reflective circular polarizer that is, the optical laminate of the present invention
  • the optical laminate 10 shown in Fig. 1 is illustrated as an example.
  • right-handed circularly polarized light that is emitted from the image display panel 500 and transmitted through the circular polarizer 400 enters from the lens 200 side, transmits through the adhesive layer 28, and is reflected toward the adhesive layer 28 by the reflective layers A 21a to B 24b.
  • a part of the right-handed circularly polarized light (light ray 1000) is reflected at the interface between the adhesive layer 28 and the reflective layer A21a.
  • the right-handed circularly polarized light is converted into left-handed circularly polarized light.
  • this left-handed circularly polarized light passes through the reflective layers A21a to B24b, the retardation layer, and the linear polarizer, i.e., the laminated optical film 100, and is visually recognized by the user as a ghost.
  • the optical laminate of the present invention has an optical interference layer 27 between an adhesive layer 28 and a reflective layer A 21a (laminated reflective layer), as conceptually shown in FIG.
  • the refractive index nI of the optical interference layer 27 is expressed as follows: (nA ⁇ nL) 1/2 -0.03 ⁇ nI ⁇ (nA ⁇ nL) 1/2 +0.03 Meet the following.
  • the optical laminate of the present invention can reduce the difference in refractive index at the interface between the laminated reflective layer (reflective layer) and the adhesive layer.
  • the difference in refractive index between the reflective layer (reflective layer A21a) adjacent to the optical interference layer of the laminated reflective layer and the optical interference layer 27, and the difference in refractive index between the optical interference layer 27 and the adhesive layer 28 can be reduced.
  • the optical laminate of the present invention can reduce interfacial reflection at the interface between the adhesive layer 28 and the reflective layer A21a, i.e., the interface between the reflective layer A21a and the optical interference layer 27, and the interface between the optical interference layer 27 and the adhesive layer 28.
  • the optical laminate of the present invention has such a configuration, and thus can suppress a change in the rotation direction of circularly polarized light caused by interfacial reflection, for example, a change from right-handed circularly polarized light (light ray 1000) to left-handed circularly polarized light (light ray 2000).
  • a change in the rotation direction of circularly polarized light caused by interfacial reflection for example, a change from right-handed circularly polarized light (light ray 1000) to left-handed circularly polarized light (light ray 2000).
  • ghosting can be reduced by using the optical laminate of the present invention as, for example, reflected circularly polarized light in a virtual reality display device.
  • the film thickness of the optical interference layer 27 is in the range of 60 to 110 nm, or 230 to 330 nm.
  • the difference in refractive index between the reflective layer A21a adjacent to the optical interference layer 27 and the optical interference layer 27, and the difference in refractive index between the optical interference layer 27 and the adhesive layer 28 are small, so that reflection at this interface can be reduced.
  • some interfacial reflection occurs between both interfaces.
  • the film thickness of the optical interference layer 27, that is, the distance between the interfaces that reflect light is set within the above range.
  • this configuration can suitably shift the phase of the light (light ray 2000) reflected at the interface between the reflective layer A21a and the optical interference layer 27 from the phase of the light (light ray 2000) reflected at the interface between the optical interference layer 27 and the adhesive layer 28.
  • this configuration can preferably shift the phase of the light reflected at the interface between the reflective layer A21a and the optical interference layer 27 from the phase of the light reflected at the interface between the optical interference layer 27 and the adhesive layer 28 by ⁇ /2. Therefore, according to the optical laminate of the present invention, the reflected light at both interfaces can be cancelled out, and as a result, according to the optical laminate of the present invention, ghosts caused by unnecessary light reflection at the interfaces can be further reduced.
  • the laminated optical film 100 of the present invention having a laminated reflective layer including the above-mentioned reflective layer A and reflective layer B has a high polarization degree, so that leakage of transmitted light (i.e., ghost) when a light ray is incident on the laminated optical film 100 for the first time can be reduced.
  • the laminated optical film 100 of the present invention since the laminated optical film 100 of the present invention has a high degree of polarization even for transmitted light, it is possible to increase the transmittance when a light ray enters the laminated optical film 100 for the second time, thereby improving the brightness of the virtual image and further suppressing coloring of the virtual image.
  • the laminated optical film 100 may be formed onto a curved surface such as a lens.
  • Conventional optical films which are conventionally known as reflective circular polarizers and are formed by laminating a reflective linear polarizer and a retardation layer having a phase difference of 1/4 wavelength, have optical axes such as a transmission axis, a reflection axis, and a slow axis, and therefore the optical axes are distorted when stretched and molded into a curved shape, thereby reducing the degree of polarization of transmitted light.
  • the laminated optical film 100 of the present invention is less likely to suffer from a reduction in the degree of polarization due to stretching and molding, since the reflective circular polarizer (optical laminate) does not have an optical axis. Therefore, the laminated optical film 100 is less likely to suffer from a reduction in the degree of polarization even when molded into a curved shape.
  • FIG. 1 An example of the layer structure of the laminated optical film 100 of the present invention is shown in FIG.
  • a reflective circular polarizer 103, a positive C plate 104, a retardation layer 105, and a linear polarizer 106 are arranged in this order.
  • the optical laminate of the present invention is used for the reflective circular polarizer 103.
  • the laminated optical film 100 shown in Fig. 5 has the positive C plate 104 as a preferred embodiment, the laminated optical film of the present invention does not necessarily have the positive C plate 104.
  • the laminated optical film of the present invention has, in this order, a reflective circular polarizer 103, a retardation layer 105 that converts circularly polarized light into linearly polarized light, and a linear polarizer 106, and therefore leaked light from the reflective circular polarizer 103 can be converted into linearly polarized light and then absorbed by the linear polarizer, thereby increasing the degree of polarization of transmitted light.
  • a reflective circular polarizer 103 When the laminated optical film is stretched or molded, there is a concern that the slow axis of the retardation layer and the absorption axis of the linear polarizer may be distorted.
  • the reflective circular polarizer retains a high degree of polarization even after stretching and molding, and the amount of leaked light from the reflective circular polarizer is small, so that the increase in leaked light is kept to a small amount.
  • the laminated optical film of the present invention preferably has a surface roughness Ra of 100 nm or less. If Ra is small, for example, when the laminated optical film is used in a virtual reality display device or the like, the sharpness of the image can be improved.
  • the present inventors presume that when light is reflected in the laminated optical film, if there are irregularities, the angle of the reflected light is distorted, leading to image distortion and blurring.
  • the Ra of the laminated optical film is more preferably 50 nm or less, even more preferably 30 nm or less, and particularly preferably 10 nm or less.
  • the laminated optical film of the present invention is produced by laminating a large number of layers.
  • each layer of the laminated optical film of the present invention preferably has Ra of 50 nm or less, more preferably 30 nm or less, and even more preferably 10 nm or less. From the viewpoint of increasing the image sharpness of a reflected image, it is particularly preferable that the Ra of the reflective circular polarizer is small.
  • the surface roughness Ra can be measured, for example, by using a non-contact surface/layer cross-sectional shape measuring system VertScan (manufactured by Ryoka Systems Co., Ltd.). Since Vertscan is a surface shape measurement method that utilizes the phase of reflected light from a sample, when measuring a reflective circular polarizer (above-mentioned optical laminate) consisting of a reflective layer formed by fixing a cholesteric liquid crystal phase, the reflected light from inside the film may overlap and the surface shape may not be measured accurately.
  • a metal layer may be formed on the surface of the sample to increase the reflectance of the surface and further suppress reflection from the inside.
  • a sputtering method is used as a method for forming a metal layer on the surface of the sample. Au, Al, Pt, etc. are used as materials to be sputtered.
  • the laminated optical film of the present invention preferably has a small number of point defects per unit area. Since the laminated optical film of the present invention is produced by laminating a large number of layers, in order to reduce the number of point defects in the laminated optical film as a whole, it is preferable that the number of point defects in each layer is also small. Specifically, the number of point defects in each layer is preferably 20 or less per square meter, more preferably 10 or less, and even more preferably 1 or less. In the laminated optical film as a whole, the number of point defects is preferably 100 or less per square meter, more preferably 50 or less, and even more preferably 5 or less.
  • Point defects lead to a decrease in the degree of polarization of transmitted light and a decrease in image sharpness, so it is preferable to have as few point defects as possible.
  • point defects include foreign matter, scratches, stains, film thickness variations, and alignment defects of liquid crystal compounds.
  • the number of point defects is preferably counted by counting the number of point defects having a size of 100 ⁇ m or more, more preferably 30 ⁇ m or more, and even more preferably 10 ⁇ m or more.
  • various sensors that use near-infrared light as a light source such as for eye tracking, facial expression recognition, and iris authentication, may be incorporated into the optical systems of virtual reality display devices and electronic viewfinders, and in order to minimize the effects on the sensors, it is preferable that the laminated optical film of the present invention is transparent to near-infrared light.
  • the retardation layer used in the laminated optical film of the present invention has a function of converting the emitted light into approximately linearly polarized light when circularly polarized light is incident.
  • a retardation layer having an Re of approximately 1/4 wavelength at any wavelength in the visible range can be used.
  • the in-plane retardation Re(550) at a wavelength of 550 nm is preferably 120 to 150 nm, more preferably 125 to 145 nm, and even more preferably 135 to 140 nm.
  • retardation layers having Re of about 3/4 wavelength and Re of about 5/4 wavelength are also preferable because they can convert linearly polarized light into circularly polarized light.
  • the retardation layer used in the laminated optical film of the present invention preferably has a reverse dispersion with respect to wavelength. If it has a reverse dispersion, it is preferable because it can convert circularly polarized light into linearly polarized light over a wide wavelength range in the visible range.
  • having a reverse dispersion with respect to wavelength means that the value of retardation at the wavelength increases as the wavelength increases.
  • the retardation layer having reverse dispersion can be produced by uniaxially stretching a polymer film such as a modified polycarbonate resin film having reverse dispersion, for example, with reference to JP-A-2017-049574.
  • the retardation layer having reverse dispersion may have substantially reverse dispersion, and for example, as disclosed in Japanese Patent No.
  • a retardation layer having Re of approximately 1/4 wavelength and a retardation layer having Re of approximately 1/2 wavelength can be prepared by laminating them so that their slow axes form an angle of approximately 60°.
  • the 1/4 wavelength retardation layer and the 1/2 wavelength retardation layer each have normal dispersion (the value of the retardation at the wavelength decreases as the wavelength increases)
  • circularly polarized light can be converted into linearly polarized light over a wide wavelength range in the visible range and can be considered to have substantially reverse dispersion.
  • the laminated optical film of the present invention has a reflective circular polarizer, a 1/4 wavelength retardation layer, a 1/2 wavelength retardation layer, and a linear polarizer in this order.
  • the retardation layer used in the laminated optical film of the present invention preferably has a layer in which a uniformly aligned liquid crystal compound is fixed.
  • a layer in which a rod-shaped liquid crystal compound is uniformly aligned horizontally to the in-plane direction and a layer in which a discotic liquid crystal compound is uniformly aligned vertically to the in-plane direction can be used.
  • a retardation layer having reverse dispersion can be produced by uniformly aligning and fixing a rod-shaped liquid crystal compound having reverse dispersion.
  • the retardation layer used in the laminated optical film of the present invention preferably has a layer formed by fixing a liquid crystal compound that is twisted and aligned with the thickness direction as a helical axis.
  • a retardation layer having a layer formed by fixing a rod-shaped liquid crystal compound or a discotic liquid crystal compound that is twisted and aligned with the thickness direction as a helical axis can be used.
  • the retardation layer can be considered to have substantially reverse dispersion, which is preferable.
  • the thickness of the retardation layer is not particularly limited, but from the viewpoint of achieving a thin film, it is preferably 0.1 to 8 ⁇ m, and more preferably 0.3 to 5 ⁇ m.
  • the retardation layer may include a support, an alignment layer, and the like.
  • the support and the orientation layer may be a temporary support that is peeled off and removed when preparing the laminated optical film.When using a temporary support, the retardation layer is transferred to another laminate, and then the temporary support is peeled off and removed, so that the laminated optical film can be thinned, and further, the retardation of the temporary support can be eliminated from the adverse effect on the polarization degree of transmitted light, which is preferable.
  • the type of the support is not particularly limited, but is preferably transparent to visible light, and for example, films such as cellulose acylate, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate, polymethacrylate, cyclic polyolefin, polyolefin, polyamide, polystyrene, and polyester can be used. Among them, cellulose acylate film, cyclic polyolefin, polyacrylate, and polymethacrylate are preferred. In addition, a commercially available cellulose acetate film can also be used as the support. Examples of commercially available cellulose acetate films include "TD80U" and "Z-TAC" manufactured by Fujifilm Corporation.
  • the support When the support is a temporary support, it is preferable to use a support having high tear strength in order to prevent breakage during peeling, such as polycarbonate and polyester films.
  • the support preferably has a small phase difference from the viewpoint of suppressing the adverse effect on the polarization degree of transmitted light.
  • the magnitude of Re(550) is preferably 10 nm or less
  • the absolute value of the magnitude of Rth is preferably 50 nm or less.
  • the phase difference of the temporary support is small in quality inspection of the retardation layer and other laminates.
  • the retardation layer used in the laminated optical film of the present invention is preferably transparent to near-infrared light.
  • the linear polarizer used in the laminated optical film of the present invention is preferably an absorptive linear polarizer, which absorbs linearly polarized light in the absorption axis direction of incident light and transmits linearly polarized light in the transmission axis direction.
  • a general polarizer can be used, for example, a polarizer in which a dichroic material is dyed on polyvinyl alcohol or other polymer resin and then stretched to be oriented, or a polarizer in which a dichroic material is oriented by utilizing the orientation of a liquid crystal compound may be used.
  • a polarizer in which polyvinyl alcohol is dyed with iodine and then stretched is preferred.
  • the thickness of the linear polarizer is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 7 ⁇ m or less, and even more preferably 5 ⁇ m or less.
  • the single plate transmittance of the linear polarizer is preferably 40% or more, more preferably 42% or more.
  • the degree of polarization is preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and even more preferably 99% or more.
  • the single plate transmittance and degree of polarization of the linear polarizer are measured using an automatic polarizing film measuring device: VAP-7070 (manufactured by JASCO Corporation).
  • VAP-7070 automatic polarizing film measuring device
  • the direction of the transmission axis of the linear polarizer preferably coincides with the direction of the polarization axis of the light converted into linearly polarized light by the retardation layer.
  • the angle between the transmission axis of the linear polarizer and the slow axis of the retardation layer is preferably about 45°.
  • the linear polarizer used in the laminated optical film of the present invention is also preferably a light-absorption anisotropic layer containing a liquid crystal compound and a dichroic substance.
  • a linear polarizer containing a liquid crystal compound and a dichroic substance is preferable because it can be thinned and is unlikely to crack or break even when stretched and molded.
  • the thickness of the light-absorption anisotropic layer is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 8 ⁇ m, more preferably 0.3 to 5 ⁇ m, from the viewpoint of thinning.
  • a linear polarizer containing a liquid crystal compound and a dichroic substance can be produced, for example, by referring to JP-A-2020-023153, etc. From the viewpoint of improving the polarization degree of the linear polarizer, the light absorption anisotropic layer preferably has an orientation degree of the dichroic substance of 0.95 or more, more preferably 0.97 or more.
  • the liquid crystal compound contained in the composition for forming an optically absorptive anisotropic layer for forming the optically absorptive anisotropic layer is preferably a liquid crystal compound that does not exhibit dichroism in the visible range.
  • the liquid crystal compound either a low molecular weight liquid crystal compound or a polymeric liquid crystal compound can be used.
  • the term “low molecular weight liquid crystal compound” refers to a liquid crystal compound that does not have a repeating unit in its chemical structure.
  • polymeric liquid crystal compound refers to a liquid crystal compound that has a repeating unit in its chemical structure. Examples of the polymer liquid crystal compound include the thermotropic liquid crystal polymer described in JP 2011-237513 A.
  • the polymer liquid crystal compound preferably has a crosslinkable group at the end.
  • the crosslinkable group at the end of the polymer liquid crystal compound include an acryloyl group and a methacryloyl group.
  • the liquid crystal compounds may be used alone or in combination of two or more. It is also preferable to use a high molecular weight liquid crystal compound and a low molecular weight liquid crystal compound in combination.
  • the content of the liquid crystal compound is preferably 25 to 2000 parts by mass, more preferably 33 to 1000 parts by mass, and even more preferably 50 to 500 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the content of the dichroic substance in the composition. When the content of the liquid crystal compound is within the above range, the degree of orientation of the polarizer is further improved.
  • the dichroic substance contained in the composition for forming an optically absorptive anisotropic layer for forming an optically absorptive anisotropic layer is not particularly limited, and examples thereof include visible light absorbing substances (dichroic dyes), ultraviolet absorbing substances, infrared absorbing substances, nonlinear optical substances, and carbon nanotubes, and any conventionally known dichroic substance (dichroic dye) can be used. In the present invention, two or more dichroic substances may be used in combination.
  • the linear polarizer of the present invention consists of a light-absorbing anisotropic layer containing a liquid crystal compound and a dichroic substance
  • the linear polarizer may include a support, an orientation layer, etc., but the support and the orientation layer may be temporary supports that are peeled off when producing a laminated optical film.
  • the optically absorbing anisotropic layer is transferred to another laminate, and then the temporary support is peeled off and removed, thereby making it possible to reduce the thickness of the laminated optical film, and further, it is preferable because the adverse effect of the phase difference of the temporary support on the polarization degree of transmitted light can be eliminated.
  • the type of the support is not particularly limited, but is preferably transparent to visible light, and for example, the same support as the support used as the retardation layer can be used.
  • a preferred embodiment of the support used in the linear polarizer is the same as the preferred embodiment of the support used as the retardation layer.
  • the linear polarizer used in the laminated optical film of the present invention is preferably transparent to near-infrared light.
  • the laminated optical film of the present invention may have other functional layers in addition to the reflective circular polarizer, the retardation layer, and the linear polarizer.
  • the other functional layers are transparent to near-infrared light.
  • the laminated optical film of the present invention further has a positive C plate as shown in Fig. 5.
  • the positive C plate is a retardation layer having Re substantially zero and Rth having a negative value.
  • the positive C plate can be obtained, for example, by vertically aligning a rod-shaped liquid crystal compound.
  • the positive C plate functions as an optical compensation layer for increasing the degree of polarization of transmitted light with respect to obliquely incident light.
  • the positive C plate may be disposed at any position in the laminated optical film, and a plurality of positive C plates may be disposed.
  • the positive C-plate may be placed adjacent to or inside the reflective circular polarizer.
  • the reflective layer has a positive Rth.
  • the polarization state of the reflected light and the transmitted light may change due to the action of Rth, and the polarization degree of the transmitted light may decrease.
  • the positive C plate is preferably provided on the side of the blue light reflecting layer opposite to the green light reflecting layer, but may be provided in other locations.
  • the Re(550) of the positive C plate is preferably about 10 nm or less, and the Rth(550) is preferably ⁇ 600 to ⁇ 100 nm, and more preferably ⁇ 400 to ⁇ 200 nm.
  • the positive C plate may be disposed adjacent to the retardation layer or inside the retardation layer.
  • the retardation layer has a positive Rth.
  • the polarization state of the transmitted light may change due to the action of Rth, and the degree of polarization of the transmitted light may decrease.
  • the positive C plate is disposed on the opposite side of the retardation layer to the linear polarizer, but it may be disposed in another place.
  • the Re(550) of the positive C plate is preferably about 10 nm or less, and the Rth(550) is preferably -90 to -40 nm.
  • the laminated optical film of the present invention has an anti-reflection layer on the surface.
  • the laminated optical film of the present invention has a function of reflecting a specific circularly polarized light and transmitting a circularly polarized light perpendicular thereto, but the reflection on the surface of the laminated optical film generally includes the reflection of unintended polarized light, which may reduce the polarization degree of the transmitted light. Therefore, it is preferable that the laminated optical film has an anti-reflection layer on the surface.
  • the anti-reflection layer may be installed only on one surface of the laminated optical film, or on both surfaces.
  • the type of the anti-reflection layer is not particularly limited, but from the viewpoint of further reducing the reflectance, a moth-eye film and an AR (anti-reflective) film are preferred.
  • a moth-eye film and the AR film known ones can be used.
  • the laminated optical film is stretched or molded, a moth-eye film is preferred because it can maintain high antireflection performance even if the film thickness varies due to stretching.
  • the antireflection layer includes a support and is stretched and molded, the peak temperature of the glass transition temperature Tg of the support is preferably 170° C. or less, more preferably 130° C. or less, from the viewpoint of facilitating stretching and molding.
  • the support is preferably, for example, a PMMA film or the like.
  • the laminated optical film of the present invention further includes a second retardation layer.
  • the laminated optical film may include a reflective circular polarizer, a retardation layer, a linear polarizer, and a second retardation layer in this order.
  • the second retardation layer is preferably one that converts linearly polarized light into circularly polarized light, and is preferably a retardation layer having an Re of, for example, a quarter wavelength, for the reasons described below.
  • the light that is incident on the laminated optical film from the reflective circular polarizer side and transmitted through the reflective circular polarizer, the retardation layer, and the linear polarizer is linearly polarized, and a part of it is reflected at the outermost surface on the linear polarizer side and is again emitted from the surface on the reflective circular polarizer side.
  • Such light is unnecessary reflected light and can be a factor in reducing the polarization degree of the reflected light, so it is preferable to reduce it.
  • the second retardation layer has substantially reverse dispersion.
  • the laminated optical film of the present invention may further have a support (resin substrate).
  • the support can be installed at any location, and for example, when the reflective circular polarizer, the retardation layer, or the linear polarizer is a film to be transferred from a temporary support, the support can be used as the transfer destination.
  • the type of the support is not particularly limited, but is preferably transparent to visible light, and for example, films such as cellulose acylate, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate, polymethacrylate, cyclic polyolefin, polyolefin, polyamide, polystyrene, and polyester can be used.
  • the support preferably has a small retardation from the viewpoint of suppressing adverse effects on the polarization degree of transmitted light and from the viewpoint of facilitating optical inspection of the laminated optical film.
  • the magnitude of Re(550) is preferably 10 nm or less, and the absolute value of the magnitude of Rth(550) is preferably 50 nm or less.
  • the support preferably has a peak temperature of loss tangent tan ⁇ of 170°C or less.
  • the peak temperature of loss tangent tan ⁇ is preferably 150°C or less, and more preferably 130°C or less.
  • a variety of resin substrates can be used as the support having a peak temperature of loss tangent tan ⁇ of 170°C or less, without any particular restrictions.
  • Examples include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and norbornene-based polymers; cyclic olefin-based resins; polyvinyl alcohol; polyethylene terephthalate; acrylic resins such as polymethacrylic acid esters and polyacrylic acid esters; polyethylene naphthalate; polycarbonate; polysulfone; polyethersulfone; polyetherketone; polyphenylene sulfide and polyphenylene oxide.
  • cyclic olefin-based resins polyethylene terephthalate, and acrylic resins are preferred, as they are easily available on the market and have excellent transparency, and cyclic olefin-based resins and polymethacrylic acid esters are particularly preferred.
  • resin substrates include Technoloy S001G, Technoloy S014G, Technoloy S000, Technoloy C001 and Technoloy C000 (Sumika Acrylic Sales Co., Ltd.), Lumirror U Type, Lumirror FX10 and Lumirror SF20 (Toray Industries, Inc.), HK-53A (Higashiyama Films Co., Ltd.), Teflex FT3 (Teijin DuPont Films Co., Ltd.), S-Cina and SCA40 (Sekisui Chemical Co., Ltd.), Zeonor Film (Optes Co., Ltd.), and Arton Film (JSR Corporation).
  • the thickness of the support is not particularly limited, but is preferably 5 to 300 ⁇ m, more preferably 5 to 100 ⁇ m, and even more preferably 5 to 30 ⁇ m.
  • the laminated optical film may have layers other than the above-mentioned layers, for example, a pressure-sensitive adhesive layer formed by a pressure-sensitive adhesive described later, an adhesive layer formed by an adhesive described later, and a refractive index adjusting layer.
  • a refractive index adjustment layer having a smaller difference in refractive index between the fast axis direction and the slow axis direction than the reflective circular polarizer may be provided between the reflective circular polarizer and the adhesive, or between the reflective circular polarizer and the adhesive.
  • the refractive index adjustment layer preferably has a layer formed by fixing the orientation state of cholesteric liquid crystal.
  • the interface reflection can be further suppressed, and the occurrence of ghosts can be further suppressed.
  • the average refractive index of the refractive index adjustment layer is more preferably smaller than the average refractive index of the reflective circular polarizer.
  • the central wavelength of the reflected light of the refractive index adjustment layer may be smaller than 430 nm or larger than 670 nm, and is more preferably smaller than 430 nm.
  • the laminated optical film of the present invention is a laminate consisting of a number of layers.
  • Each layer can be bonded (attached) by any bonding method, for example, a pressure sensitive adhesive or a bonding agent.
  • the adhesive any commercially available adhesive can be used, but from the viewpoint of thinning and reducing the surface roughness Ra of the laminated optical film, the thickness is preferably 25 ⁇ m or less, more preferably 15 ⁇ m or less, and even more preferably 6 ⁇ m or less. In addition, it is preferable that the adhesive is one that is unlikely to generate outgassing.
  • the adhesive when performing stretching and molding, a vacuum process and a heating process may be performed, and it is preferable that outgassing is not generated even under these conditions.
  • any commercially available adhesive can be used, for example, an epoxy resin adhesive, an acrylic resin adhesive, or the like. From the viewpoint of thinning and reducing the surface roughness Ra of the laminated optical film, the adhesive has a thickness of preferably 25 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less, and even more preferably 1 ⁇ m or less.
  • the adhesive has a viscosity of preferably 300 cP or less, more preferably 100 cP or less, and even more preferably 10 cP or less.
  • the pressure-sensitive adhesive and the adhesive can be selected with appropriate viscoelasticity or thickness so as to bury the surface irregularities of the layer to be adhered, from the viewpoint of reducing the surface roughness Ra of the laminated optical film. From the viewpoint of burying the surface irregularities, the pressure-sensitive adhesive and the adhesive preferably have a viscosity of 50 cP or more.
  • the thickness is preferably thicker than the height of the surface irregularities.
  • a method for adjusting the viscosity of the adhesive for example, a method of using an adhesive containing a solvent can be mentioned.
  • the viscosity of the adhesive can be adjusted by the ratio of the solvent.
  • the thickness of the adhesive can be further reduced by drying the solvent after applying the adhesive to the adherend.
  • the adhesive or adhesive used for bonding each layer has a small refractive index difference with the adjacent layer.
  • the refractive index difference between the adjacent layers is preferably 0.1 or less, more preferably 0.05 or less, and even more preferably 0.01 or less.
  • the refractive index of the adhesive or adhesive can be adjusted, for example, by mixing titanium oxide fine particles and zirconia fine particles.
  • the reflective circular polarizer, the retardation layer, and the linear polarizer may have anisotropy of the refractive index in the plane, but it is preferable that the difference in the refractive index between the adjacent layers is 0.05 or less in all directions in the plane. Therefore, the pressure-sensitive adhesive and the adhesive may have anisotropy of the refractive index in the plane.
  • the adhesive layer between each layer has a thickness of 100 nm or less.
  • the thickness of the adhesive layer is more preferably 50 nm or less.
  • a method for forming an adhesive layer having a thickness of 100 nm or less for example, a method of depositing a ceramic adhesive such as silicon oxide (SiOx layer) on the bonding surface can be mentioned.
  • the bonding surface of the bonding member can be subjected to a surface modification treatment such as plasma treatment, corona treatment, saponification treatment, etc.
  • an adhesive layer having a thickness of 100 nm or less can be provided by the procedure shown in (1) to (3) below.
  • (1) The layers to be laminated are attached to a temporary support made of a glass substrate.
  • a SiOx layer having a thickness of 100 nm or less is formed by deposition or the like.
  • the deposition can be performed using, for example, a deposition device (model number ULEYES) manufactured by ULVAC, Inc., using SiOx powder as a deposition source. It is also preferable to subject the surface of the formed SiOx layer to plasma treatment.
  • the temporary support is peeled off. The bonding is preferably performed at a temperature of, for example, 120°C.
  • each layer may be performed by roll-to-roll or sheet-to-sheet, with the roll-to-roll method being preferred from the viewpoints of improving productivity and reducing axial misalignment of each layer.
  • the single-wafer system is preferable in that it is suitable for small-lot, high-mix production and that a special bonding method can be selected such that the thickness of the adhesive layer described above is 100 nm or less.
  • Methods for applying the adhesive to the adherend include known methods such as roll coating, gravure printing, spin coating, wire bar coating, extrusion coating, direct gravure coating, reverse gravure coating, die coating, spraying, and inkjet printing.
  • the adhesive layer can be eliminated by directly coating the layer on the adjacent layer that is already formed.
  • the alignment direction of the liquid crystal compound is continuously changed at the interface in order to reduce the difference in refractive index in all directions in the plane.
  • a retardation layer containing a liquid crystal compound can be directly coated on a linear polarizer containing a liquid crystal compound and a dichroic substance, and the liquid crystal compound of the retardation layer can be continuously aligned at the interface by the alignment control force of the liquid crystal compound of the linear polarizer.
  • the laminated optical film of the present invention is composed of a large number of layers, and the order of steps for laminating these layers is not particularly limited and can be selected arbitrarily.
  • the order of steps for laminating these layers is not particularly limited and can be selected arbitrarily.
  • wrinkles and cracks during transfer can be prevented by adjusting the stacking order so that the thickness of the film to which the functional layer is transferred is 10 ⁇ m or more.
  • the surface roughness Ra of the laminated optical film when a layer having a large surface roughness is laminated on top of another layer, the surface roughness may be further amplified, and therefore it is preferable to laminate the layers in order from the layer with the smallest surface roughness Ra.
  • the order of lamination may be selected from the viewpoint of quality evaluation in the manufacturing process of the laminated optical film.
  • the reflective circular polarizer may be laminated and the quality evaluation using a reflection optical system may be performed.
  • the order of lamination can be selected from the viewpoint of improving the production yield of the laminated optical film and reducing costs.
  • the laminated optical film of the present invention can be used as a reflective polarizer incorporated in vehicle rearview mirrors, virtual reality display devices, electronic viewfinders, and the like, as described in, for example, Patent Documents 4 and 5.
  • the laminated optical film of the present invention is very useful from the viewpoint of improving the clarity of the displayed image.
  • virtual reality display devices and electronic viewfinders having a reciprocating optical system may have optical films such as an absorptive polarizer and a circular polarizer in addition to the reflective polarizer, but the clarity of the displayed image can be further improved by using a part of the members and bonding method used in the laminated optical film of the present invention for optical films other than the above-mentioned reflective polarizer.
  • the optical laminate and the laminate optical film of the present invention may be used in a flat form or may be molded into any shape.
  • the optical laminate and the laminate optical film are collectively referred to as an optical film, and the molding method will be described.
  • the method for forming an optical film includes a step of heating the optical film, a step of pressing the optical film against a mold to deform the optical film according to the shape of the mold, and a step of cutting the optical film.
  • Methods for heating the optical film include heating by contacting with a heated solid, heating by contacting with a heated liquid, heating by contacting with a heated gas, heating by infrared radiation, and heating by microwave radiation. Heating by infrared radiation, which allows heating remotely just before molding, is preferred.
  • the wavelength of the infrared rays used for heating is preferably 1.0 to 30.0 ⁇ m, and more preferably 1.5 to 5 ⁇ m.
  • a near-infrared lamp heater having a tungsten filament sealed in a quartz tube a wavelength control heater having multiple quartz tubes and a mechanism for cooling some of the spaces between the quartz tubes with air, or the like can be used.
  • the physical properties during molding can be controlled according to purpose. The temperature distribution can be achieved by distributing the amount of infrared radiation used for heating, controlling the cooling air strength distribution, or controlling the temperature and contact time of the mold to distribute the cooling progress caused by contact with the mold.
  • the infrared radiation distribution can be achieved by varying the density of the IR light source arrangement, or by disposing a filter with a patterned transmittance for infrared light between the IR light source and the optical film.
  • filters with a patterned transmittance include glass with metal vapor deposition, a cholesteric liquid crystal layer with an infrared reflection band, a dielectric multilayer film with an infrared reflection band, and ink that absorbs infrared rays.
  • the temperature of the optical film is controlled by the intensity of infrared radiation, the infrared radiation time, and the illuminance of infrared radiation.
  • the temperature of the optical film can be monitored using a temperature measuring means such as a non-contact radiation thermometer and a thermocouple, and molding can be performed at a target temperature.
  • Step of pressing the optical film against the mold and deforming it to fit the shape of the mold The optical film is pressed against the mold and deformed to conform to the shape of the mold by reducing or increasing the pressure in the molding space. It is also possible to use a mold pressing method.
  • the molded optical film can be cut into any desired shape using a cutter, scissors, a cutting plotter, a laser cutter, or the like.
  • One form of molding apparatus is an apparatus that consists of box 1 having an opening at the top and box 2 having an opening at the bottom, and forms a sealed molding space by aligning the openings of box 1 and box 2 directly or via other tools to form the molding space.
  • a mold also called an adherend
  • the film to be formed acts as a partition to divide the forming space consisting of box 1 and box 2 into two spaces. The mold is placed on the box 1 side, below the film to be formed.
  • the vacuum forming device has a plurality of heating elements for heating the film to be formed, which are distributed in the vacuum forming device.
  • the heating elements may be placed inside the forming space, or may be placed outside the forming space to irradiate the film to be formed with heat through a transparent window.
  • the optical component of the present invention includes the optical layered body of the present invention.
  • One embodiment of the optical article of the present invention is a composite lens having a lens and the optical laminate of the present invention or the laminated optical film of the present invention.
  • a half mirror may be formed on one side of the lens.
  • a convex lens and a concave lens can be used.
  • a biconvex lens, a plano-convex lens, and a convex meniscus lens can be used.
  • As the concave lens a biconcave lens, a plano-concave lens, and a concave meniscus lens can be used.
  • a convex meniscus lens and a concave meniscus lens are preferable, and a concave meniscus lens is more preferable in that aberration can be suppressed to a small extent.
  • the lens may be made of a material that is transparent to visible light, such as glass, crystal, or plastic. Since birefringence of the lens causes unevenness and noise, it is preferable that it is small, and a material with zero birefringence is more preferable.
  • the laminated optical film of the present invention used in the optical article of the present invention may be flat or curved, but a curved surface is preferable in that image distortion and aberration are small.
  • optical article of the present invention has a prism or a substrate, and the optical laminate of the present invention or the laminated optical film of the present invention.
  • materials for forming the prism and the substrate include glass, crystal, and plastic. These materials may be transparent or opaque to visible light.
  • the birefringence of the prism and the substrate is preferably small because it can cause unevenness and noise, and materials with zero birefringence are more preferable.
  • ⁇ Reflective Layer Coating Solution R-1> The composition shown below was stirred and dissolved in a container kept at 70° C. to prepare a coating solution R-1 for a reflective layer, where R represents a coating solution using a rod-like liquid crystal compound.
  • the numerical values are mass %. Furthermore, R is a group bonded via an oxygen atom. Furthermore, the average molar absorption coefficient of the above rod-shaped liquid crystal compound at wavelengths of 300 to 400 nm was 140/mol cm.
  • Chiral agent A is a chiral agent whose helical twisting power (HTP) is reduced by light.
  • ⁇ Reflective layer coating solution R-2> The coating solution was prepared in the same manner as in the coating solution R-1 for the reflective layer, except that the amount of chiral agent A added was changed as shown in Table 1 below.
  • ⁇ Reflective Layer Coating Solution D-1> The composition shown below was stirred and dissolved in a container kept at 50° C. to prepare a coating solution D-1 for a reflective layer, where D represents a coating solution using a discotic liquid crystal compound.
  • ⁇ Coating solution for optical interference layer PA-1> The composition shown below was stirred and dissolved in a container kept at 60° C. to prepare a coating solution for optical interference layer PA-1.
  • the coating solution for optical interference layer PA-1 prepared above was applied to the tack film described above using a wire bar coater, and then dried at 80° C. for 60 seconds. Thereafter, in a low-oxygen atmosphere (100 ppm), the liquid crystal compound was cured by irradiating it with light from an ultraviolet LED lamp (wavelength 365 nm) at 78° C. with an irradiation dose of 300 mJ/cm 2 , and at the same time, the cleavable group of the interlayer photo-alignment film material was cleaved. Then, the substrate was heated at 115° C. for 25 seconds to eliminate the substituent containing a fluorine atom.
  • a positive C plate layer having a cinnamoyl group on the outermost surface and a thickness of 90 nm was formed.
  • the refractive index nI at a wavelength of 550 nm measured with an interference thickness meter OPTM was 1.57.
  • Rth(550) at a wavelength of 550 nm measured with an Axoscan was ⁇ 9 nm.
  • polarized UV (wavelength 313 nm) was irradiated from the positive C plate side at an illuminance of 7 mW/cm 2 and an exposure dose of 7.9 mJ/cm 2.
  • the polarized UV with a wavelength of 313 nm was obtained by transmitting ultraviolet light emitted from a mercury lamp through a bandpass filter having a transmission band at a wavelength of 313 nm and a wire grid polarizer.
  • the above-prepared reflective layer coating solution R-1 was applied with a wire bar coater, and then dried for 72 seconds at 110° C.
  • the coating was cured by irradiating light from a metal halide lamp at an illuminance of 80 mW/cm 2 and an exposure dose of 500 mJ/cm 2 at 100° C. in a low-oxygen atmosphere (100 ppm or less) to form a first blue light reflective layer (first light reflective layer) made of a cholesteric liquid crystal layer.
  • the light irradiation was performed from the cholesteric liquid crystal layer side in all cases.
  • the coating thickness was adjusted so that the film thickness of the first blue light reflective layer after curing was 2.6 ⁇ m.
  • the first blue light reflecting layer surface was subjected to a corona treatment at a discharge amount of 150 W ⁇ min/m 2 , and then the reflecting layer coating liquid D-1 was applied onto the corona-treated surface with a wire bar coater.
  • the coating film was then dried at 70°C for 2 minutes, and the solvent was evaporated, followed by heating and aging at 115°C for 3 minutes to obtain a uniform alignment state.
  • the coating film was then held at 45°C, and irradiated with ultraviolet light (300 mJ/ cm2 ) using a metal halide lamp under a nitrogen atmosphere to harden the film, forming a second blue light reflective layer (second light reflective layer) on the first blue light reflective layer.
  • the light irradiation was performed from the cholesteric liquid crystal layer side in both cases. At this time, the coating thickness was adjusted so that the film thickness of the second blue light reflective layer after hardening was 2.0 ⁇ m.
  • the second blue light reflective layer was coated with the reflective layer coating solution D-2 using a wire bar coater.
  • the coating film was then dried at 70° C. for 2 minutes, and the solvent was evaporated, followed by heating and aging at 115° C. for 3 minutes to obtain a uniform alignment state.
  • the coating film was then held at 45°C and irradiated with ultraviolet light (300 mJ/ cm2 ) using a metal halide lamp in a nitrogen atmosphere to harden it, forming a green light reflective layer (third light reflective layer) on the second blue light reflective layer.
  • the light was irradiated from the cholesteric liquid crystal layer side in all cases.
  • the coating thickness was adjusted so that the hardened green light reflective layer had a film thickness of 2.7 ⁇ m.
  • the reflective layer coating solution R-2 was applied onto the green light reflective layer using a wire bar coater, and then dried at 110° C. for 72 seconds. Thereafter, the red light reflecting layer (fourth light reflecting layer) was formed on the green light reflecting layer by irradiating light from a metal halide lamp at 100° C. with an illuminance of 80 mW and an exposure dose of 500 mJ/cm 2 in a low-oxygen atmosphere (100 ppm or less). The light was irradiated from the cholesteric liquid crystal layer side in all cases. At this time, the coating thickness was adjusted so that the red light reflecting layer after curing had a film thickness of 3.4 ⁇ m.
  • the red light reflective layer surface was subjected to a corona treatment at a discharge amount of 150 W min/ m2 , and then the reflective layer coating solution D-3 was applied onto the corona-treated surface with a wire bar coater.
  • the coating film was then dried at 70°C for 2 minutes, and after the solvent was evaporated, it was heat-aged at 115°C for 3 minutes to obtain a uniform alignment state.
  • the coating film was then held at 45°C and irradiated with ultraviolet light (300 mJ/ cm2 ) using a metal halide lamp in a nitrogen atmosphere to harden the film, forming a yellow light reflective layer (fifth light reflective layer) on the red light reflective layer.
  • the light was irradiated from the cholesteric liquid crystal layer side in all cases.
  • the coating thickness was adjusted so that the yellow light reflective layer after hardening had a thickness of 3.4 ⁇ m.
  • Table 3 shows the central reflection wavelength and film thickness for each reflective layer of the reflective circular polarizer 1 produced.
  • the central reflection wavelength is used to define the characteristics of a light reflective film with a reflection band using cholesteric liquid crystal, and refers to the midpoint of the spectral band reflected by the film. Specifically, it was obtained by calculating the average value of the short wavelength side and the long wavelength side wavelengths that show half the peak reflectance.
  • the central reflection wavelength central wavelength of reflected light
  • the film thickness was confirmed using an SEM.
  • Reflective circular polarizers 2 to 5 and 7 to 15 were produced in the same manner as reflective circular polarizer 1, except that the film thickness of the optical interference layer was changed as shown in Table 4 below.
  • a reflective circular polarizer 6 was produced without a light interference layer by forming a reflective layer on a rubbed PET film under the same conditions as those for the reflective circular polarizer 1.
  • the reflective circular polarizer 16 was produced in the same manner as the reflective circular polarizer 1, except that a photo-alignment layer was formed as the optical interference layer by the following process.
  • the coating solution PA2 for forming an alignment layer was continuously applied onto a 60 ⁇ m-thick tack (triacetyl cellulose) film (TG60, manufactured by Fujifilm Corporation) using a wire bar.
  • the support on which the coating film was formed was dried for 120 seconds with hot air at 140° C., and then the coating film was irradiated with polarized ultraviolet light (10 mJ/cm 2 , using an ultra-high pressure mercury lamp) to form a photoalignment layer.
  • the film thickness was 80 nm.
  • Reflective layer coating solution R-4 A coating solution for a reflective layer R-4 was prepared in the same manner as the coating solution for a reflective layer R-3, except that the amount of the chiral agent A added was changed as shown in Table 4 below.
  • Reflective layer coating solution D-4 The composition shown below was stirred and dissolved to prepare a coating solution D-4 for a reflective layer, where D represents a coating solution using a discotic liquid crystal compound.
  • a retardation layer 1 having reverse dispersion properties was prepared with reference to the method described in paragraphs 0151 to 0163 of JP-A-2020-084070.
  • a positive C plate 2 was prepared by adjusting the film thickness with reference to the method described in paragraphs 0132 to 0134 of JP 2016-053709 A. However, the support was changed from a polyethylene terephthalate film (PET film) to a triacetyl cellulose film (TAC film).
  • PET film polyethylene terephthalate film
  • TAC film triacetyl cellulose film
  • cellulose acylate dope To 90 parts by weight of the above-mentioned cellulose acylate dope for the core layer, 10 parts by weight of the following matting agent solution was added to prepare a cellulose acetate solution for use as the cellulose acylate dope for the outer layer.
  • the film was further dried by conveying it between rolls of a heat treatment device to prepare an optical film having a thickness of 40 ⁇ m, which was used as cellulose acylate film 1.
  • the in-plane retardation of the obtained cellulose acylate film 1 was 0 nm.
  • the coating solution for forming an alignment layer S-PA-1 described later was continuously applied onto the cellulose acylate film 1 using a wire bar.
  • the support on which the coating film was formed was dried with hot air at 140° C. for 120 seconds, and then the coating film was irradiated with polarized ultraviolet light (10 mJ/cm 2 , using an ultra-high pressure mercury lamp) to form a photoalignment layer PA1.
  • the film thickness was 0.3 ⁇ m.
  • the following coating solution SP-1 for forming an optically absorptive anisotropic layer was continuously coated with a wire bar.
  • the coating layer P1 was heated at 140° C. for 30 seconds, and then cooled to room temperature (23° C.), followed by heating at 90° C. for 60 seconds, and then cooling again to room temperature.
  • an LED lamp center wavelength 365 nm was used to irradiate the film with an illuminance of 200 mW/cm 2 for 2 seconds to form an optically absorptive anisotropic layer P1 on the alignment layer PA1.
  • the film thickness was 1.6 ⁇ m.
  • ⁇ Transfer for producing laminated optical film> The transfer for producing the laminated optical film was carried out according to the following procedure.
  • a PMMA substrate was coated with a UV adhesive Chemiseal U2084B (manufactured by Chemitech Corporation, refractive index after curing n 1.60) to a thickness of 2 ⁇ m using a wire bar coater.
  • An optically absorptive anisotropic layer P1 was transferred onto the UV adhesive.
  • the optically absorptive anisotropic layer P1 was laminated with a laminator so that the side opposite to the temporary support of the optically absorptive anisotropic layer P1 was in contact with the UV adhesive.
  • the light absorption anisotropic layer P1 was cured by irradiating it with ultraviolet light from a high pressure mercury lamp from the temporary support side.
  • the illuminance was 25 mW/cm 2 and the dose was 1000 mJ/cm 2 .
  • the temporary support of the optically absorptive anisotropic layer P1 was peeled off.
  • the retardation layer 1 was transferred to the optically absorptive anisotropic layer P1 by the same transfer procedure as described above. However, the retardation layer 1 and the optically absorptive anisotropic layer P1 were laminated so that the slow axis of the retardation layer 1 and the absorption axis of the optically absorptive anisotropic layer P1 were at an angle of 45°.
  • the positive C plate 2 was transferred to the retardation layer 1 by the same transfer procedure as described above.
  • the reflective circular polarizer 1 was transferred to the positive C plate 2 by the same transfer procedure as described above. In this manner, a laminated optical film using the reflective circular polarizer 1 of Example 1 was obtained.
  • laminated optical films 2 to 16 were produced using the same procedure. Also, for the reflective circular polarizer 17, laminated optical film 23 was produced using the same procedure.
  • a hard coat layer having a refractive index of 1.57 and a thickness of 90 nm was formed by coating on the surface of the laminated optical film 6 facing the reflective circular polarizer 6 to form an optical interference layer.
  • the hard coat layer had an Rth(550) of 0 nm.
  • the composition of the hard coat layer coating solution and the coating process are shown below.
  • the hard coat layer coating solution HC-1 prepared above was applied to the surface of the laminated optical film 6 on the side of the reflective circular polarizer 6 using a wire bar coater, and then dried at 80° C. for 60 seconds. Thereafter, the polymerizable compound was cured by irradiating it with light from an ultraviolet LED lamp (wavelength 365 nm) at a dose of 300 mJ/cm 2 at 78° C. in a low-oxygen atmosphere (100 ppm). As a result, a laminated optical film 17 was produced, having, on the outermost surface, a light interference layer made of a hard coat material and having a thickness of 90 nm.
  • An optical interference layer was formed by the same preparation procedure as for the laminated optical film 17.
  • the refractive index of the hard coat layer was changed by changing the ratio of the polymerizable compound 1 and the polymerizable compound 2 in the coating liquid HC-1 for the hard coat layer.
  • a hard coat layer having a refractive index of 1.55 and a thickness of 90 nm was applied to the surface of the laminated optical film 6 on the side of the reflective circular polarizer 6 to obtain a laminated optical film 18.
  • a hard coat layer having a refractive index of 1.53 and a thickness of 90 nm was formed by a coating method to obtain a laminated optical film 19.
  • a hard coat layer having a refractive index of 1.51 and a thickness of 90 nm was formed by a coating method to obtain a laminated optical film 20.
  • a hard coat layer having a refractive index of 1.56 and a thickness of 90 nm was formed by a coating method to obtain a laminated optical film 21.
  • a hard coat layer having a refractive index of 1.54 and a thickness of 90 nm was formed by a coating method to obtain a laminated optical film 22. All of the hard coat layers had an Rth(550) of 0 nm.
  • the produced laminated optical film was molded into a curved shape.
  • the laminated optical film 1 was set in a molding device.
  • the molding space in the molding device was composed of box 1 and box 2 partitioned by laminated optical film 1, and a convex meniscus lens LE1076-A (diameter 2 inches, focal length 100 mm, radius of curvature on the concave side 65 mm) manufactured by Thorlab Corp. with aluminum vapor deposition applied to the convex side as a mold was placed with the concave side facing up in box 1 below the laminated optical film 1.
  • the reflective circular polarizer side of the laminated optical film 1 was placed on the mold side.
  • a transparent window was provided at the top of the box 2 above the laminated optical film 1 , and an IR light source for heating the laminated optical film 1 was provided outside the window.
  • a patterned infrared reflection filter made of a cholesteric liquid crystal layer that reflects infrared rays with wavelengths of 2.2 ⁇ m to 3.0 ⁇ m at a reflectance of approximately 50% was placed between the IR light source and the laminated optical film 1.
  • the pattern of the patterned infrared reflection filter was doughnut-shaped, and the center of a circular infrared reflection filter with a diameter of 2 inches was hollowed out to a diameter of 1 inch. In this case, the center of the patterned infrared reflection filter was placed at the center of the mold when viewed from directly above.
  • the inside of box 1 and the inside of box 2 were evacuated to a vacuum of 0.1 atmosphere or less using a vacuum pump.
  • a step of heating the laminated optical film 1 infrared rays were irradiated and the laminated optical film 1 was heated until the center reached 108° C. and the ends reached 99° C. Since the glass transition temperature Tg of the PMMA film used as the support was 105° C., the aim was to make the center easily stretchable and the ends less stretchable during molding.
  • Laminated optical films 2 to 22 and 24 were also molded into curved surfaces using the same procedure.
  • the laminated optical film 1 and the complex lens 1 were attached to each other using an adhesive (SK2057, manufactured by Soken Chemical & Engineering Co., Ltd.) so that the optical interference layer faced the complex lens 1.
  • This adhesive became the adhesive layer in the optical laminate of the present invention.
  • the refractive index nA at a wavelength of 550 nm of the adhesive layer used when mounting the laminated optical film 1 (Example 1) on the lens was 1.49
  • the average refractive index nL at a wavelength of 550 nm of the light reflective layer (corresponding to reflective layer A (reflective layer A21a)) was 1.63.
  • the square root of the product of these values ((nA ⁇ nL) 1/2 ) was 1.56, and the refractive index difference with the refractive index nI (1.57) of the optical interference layer at a wavelength of 550 nm was 0.01.
  • the laminated optical films 2 to 20 and 24 were also attached to the composite lens 1 and incorporated into the main body of the virtual reality display device to fabricate the virtual reality display devices of Examples 2 to 13 and 16 and Comparative Examples 1 to 7.
  • the adhesive was changed to a pressure sensitive adhesive (NCF-D692) manufactured by Lintec Corporation, they were similarly bonded to the composite lens 1 and incorporated into the main body of the virtual reality display device to produce the virtual reality display devices of Examples 14 and 15.
  • the optical interference layer had a refractive index nI of 1.57 at a wavelength of 550 nm, and the refractive index difference was 0.01.
  • the refractive index nI of the optical interference layer of Example 10 (reflective polarizer 16) at a wavelength of 550 nm was 1.56, and the refractive index difference was 0.00.
  • the optical interference layer of Example 12 had a refractive index nI of 1.55 at a wavelength of 550 nm, and the refractive index difference was 0.01.
  • the optical interference layer of Example 13 had a refractive index nI of 1.53 at a wavelength of 550 nm, and the refractive index difference was 0.03.
  • the optical interference layer of Comparative Example 7 had a refractive index nI of 1.51 at a wavelength of 550 nm, and the refractive index difference was 0.05.
  • the refractive index nA of the adhesive layer used when mounting the laminated optical film 21 (Example 14) on the lens was 1.46 at a wavelength of 550 nm, and the average refractive index nL of the light reflecting layer (corresponding to the reflective layer A (reflective layer A21a)) at a wavelength of 550 nm was 1.63.
  • the square root of the product of these values ((nA x nL) 1/2 ) was 1.54, and the refractive index difference with the refractive index nI (1.56) of the optical interference layer at a wavelength of 550 nm was 0.02.
  • the refractive index nI of the optical interference layer at a wavelength of 550 nm of Example 15 was 1.54, and the refractive index difference was 0.00.
  • the adhesive layer used when mounting the laminated optical film 24 (Example 16) on the lens had a refractive index nA of 1.49 at a wavelength of 550 nm, and the light reflecting layer (corresponding to the reflecting layer A (reflecting layer A21a)) had an average refractive index nL of 1.66 ( ⁇ n was 0.225) at a wavelength of 550 nm.
  • the refractive index of the adhesive layer was measured by an interference film thickness meter OPTM (manufactured by Otsuka Electronics, analyzed by the least squares method), and the average refractive index of the light reflecting layer was measured by the following method.
  • OPTM interference film thickness meter
  • the light reflecting layer adjacent to the adhesive layer was peeled off and obtained, and the cross section of the light reflecting layer was observed with an SEM to obtain the helical pitch P.
  • the helical pitch P is two periods of the light and dark stripes that appear in the SEM image.
  • the reflection spectrum (manufactured by JASCO Corporation, ultraviolet-visible-near infrared spectrophotometer V-750) was measured to obtain the short wavelength side half-value wavelength ⁇ l and the long wavelength side half-value wavelength ⁇ h of the reflection band of the light reflecting layer.

Landscapes

  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

仮想現実表示装置等に用いたときにゴーストの発生が少ない光学用積層体、光学積層体を備えた積層光学フィルム、光学用積層体を備えた光学物品、および、光学物品を含む仮想現実表示装置の提供を課題とする。接着層と、光干渉層と、2以上の積層反射層とをこの順に有し、積層反射層は、棒状液晶からなるコレステリック液晶層を1以上含む反射層Aと、円盤状液晶からなるコレステリック液晶層を1以上含む反射層Bとを、1つずつ含み、隣接する積層反射層で反射層A同士または反射層B同士が対向している場合には、隣接する反射層の反射中心波長が異なり、接着層の屈折率をnA、光干渉層に隣接する反射層の平均屈折率をnLとして、光干渉層の屈折率nIが(nA×nL)1/2-0.03≦nI≦(nA×nL)1/2+0.03で、光干渉層の膜厚が、60nm~110nmまたは230nm~330nmである光学用積層体により、課題を解決する。

Description

光学用積層体、積層光学フィルム、光学物品および仮想現実表示装置
 本発明は、光学用積層体、積層光学フィルム、光学物品、および、仮想現実表示装置に関する。
 反射偏光子は、入射光のうち一方の偏光を反射し、もう一方の偏光を透過する機能を有する偏光子である。反射偏光子による反射光、および透過光は、互いに直交する偏光状態となる。
 ここで、互いに直交する偏光状態とは、ポアンカレ球上において互いに対蹠点に位置する偏光状態のことであり、例えば、互いに直交する直線偏光、および、右回り円偏光と左回り円偏光が、これに該当する。
 透過光および反射光が直線偏光となる反射直線偏光子としては、例えば、特許文献1に記載されるような誘電体多層膜を延伸したフィルム、および、特許文献2に記載されるようなワイヤグリッド偏光子等が知られている。
 また、透過光および反射光が円偏光となる反射円偏光子としては、例えば、特許文献3に記載されるような、コレステリック液晶相を固定化した光反射層を有するフィルムが知られている。
 反射偏光子は、入射光から特定の偏光のみを取り出したり、入射光を2つの偏光に分離したりする目的で用いられる。
 例えば、液晶表示装置において、バックライトからの不要な偏光を反射して再利用することで、光利用効率を高める輝度向上フィルムとして用いられる。また、液晶プロジェクタにおいて、光源からの光を2つの直線偏光に分離し、それぞれを液晶パネルに供給するビームスプリッタとしても用いられる。
 また、近年、外光および画像表示装置からの光の一部を反射し、虚像または実像を生成する目的で、反射偏光子を用いる方法が提案されている。
 例えば、特許文献4には、反射偏光子を用いて後方からの光を反射する車載用ルームミラーが開示されている。また、特許文献5には、仮想現実表示装置および電子ファインダーなどにおいて表示部を小型、薄型化するため、反射偏光子とハーフミラーとの間で光を反射させて往復させ、虚像を生成する方法が開示されている。
特開2011-053705号公報 特開2015-028656号公報 特許第6277088号公報 特開2017-227720号公報 特開平7-120679号公報
 本発明者らの検討によれば、反射偏光子により外光および画像表示装置からの光の一部を反射し、虚像または実像を生じさせる場合、特許文献1および2等に記載される従来の反射偏光子では、画像鮮鋭度が低下する場合があることがわかった。
 これに対して、コレステリック液晶相を固定化した光反射層を有する反射円偏光子を用いることで、良好な画像鮮鋭度が得られることが分かった。この理由は、コレステリック液晶相を固定化した光反射層を有することによって、高い偏光度を有する反射円偏光子を薄膜で実現できることから、異物の混入および素材分布の粗密による揺らぎの影響を受けにくいためと本発明者らは考えている。
 さらに、本発明者らの検討によれば、仮想現実表示装置および電子ファインダー等では、反射光に加え透過光も利用するが、その際本来カットしたい透過光が透過して視認されるゴーストの抑制が重要となる。特許文献3に記載の従来の反射円偏光子では、ゴースト抑制が観察され、更なる改良の余地があった。
 本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、仮想現実表示装置および電子ファインダー等に用いたときにゴーストの発生が少ない反射円偏光子に使用できる光学用積層体、上記反射円偏光子を備えた積層光学フィルム、および、光学用積層体を備えた光学物品、ならびに、光学物品を含む仮想現実表示装置を提供することである。
 本発明者らは、上述の課題に関し鋭意検討を重ね、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。
 〔1〕 接着層と、光干渉層と、2層以上の積層反射層とを有する、光学用積層体であって、
 上記積層反射層は、実質的に棒状液晶化合物からなる第1液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層を少なくとも1層以上含み、実質的に円盤状液晶化合物からなる第2液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層を含まない反射層Aと、
 実質的に円盤状液晶化合物からなる上記第2液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層を少なくとも1層以上含み、実質的に棒状液晶化合物からなる上記第1液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層を含まない反射層Bとを、1つずつ含み、
 上記2層以上の積層反射層のうち、積層方向に隣り合う2つの上記積層反射層において、上記反射層A同士が対向している場合には、隣り合う2つの上記積層反射層に含まれる上記反射層A同士の反射光の中心波長が異なり、
 上記2層以上の積層反射層のうち、積層方向に隣り合う2つの上記積層反射層において、上記反射層B同士が対向している場合には、隣り合う2つの上記積層反射層に含まれる上記反射層B同士の反射光の中心波長が異なり、
上記接着層と上記光干渉層と上記積層反射層がこの順に隣接し、
 上記接着層の屈折率がnAであり、上記積層反射層の上記反射層Aおよび上記反射層Bのうち上記光干渉層に隣接するほうの平均屈折率がnLであるとき、上記光干渉層の屈折率nIが、(nA×nL)1/2-0.03≦nI≦(nA×nL)1/2+0.03であり、
上記光干渉層の膜厚が、60nm~110nm、もしくは230nm~330nmである、光学用積層体。
 〔2〕 上記反射層Aと、上記反射層Bとが上記光学用積層体の積層方向において交互に配置される、〔1〕に記載の光学用積層体。
 〔3〕 上記積層反射層の合計層数が20以下である、〔1〕に記載の光学用積層体。
 〔4〕 波長400~700nmの光の反射率が40%以上50%未満である、〔1〕に記載の光学用積層体。
 〔5〕 上記積層反射層が、1つの上記反射層Aと1つの上記反射層Bとが直接接して構成されるか、または、1つの上記反射層Aと、1つの上記反射層Bと、上記反射層Aと上記反射層Bとの間に配置される密着層とから構成される、〔1〕に記載の光学用積層体。
 〔6〕 上記光干渉層が光配向膜である〔1〕~〔5〕のいずれか一つに記載の光学用積層体。
 〔7〕 上記光干渉層がCプレートである〔1〕~〔5〕のいずれか一つに記載の光学用積層体。
 〔8〕 上記Cプレートと積層反射層の間にシンナモイル基を有する化合物が存在する〔7〕に記載の光学用積層体。
 〔9〕 上記光干渉層がハードコート層である〔1〕~〔5〕のいずれか一つに記載の光学用積層体。
 〔10〕 少なくとも反射円偏光子と、円偏光を直線偏光に変換する位相差層と、直線偏光子と、をこの順で有する積層光学フィルムであって、
 上記反射円偏光子が〔1〕~〔9〕のいずれか一つに記載の光学用積層体である、積層光学フィルム。
 〔11〕 上記直線偏光子が、少なくとも液晶化合物と二色性物質とを含む光吸収異方性層を含む、〔10〕に記載の積層光学フィルム。
 〔12〕 ポジティブCプレートをさらに含む、〔10〕に記載の積層光学フィルム。
 〔13〕 表面に反射防止層をさらに含む、〔10〕に記載の積層光学フィルム。
 〔14〕 上記反射防止層が、モスアイフィルムまたはARフィルムである、〔13〕に記載の積層光学フィルム。
 〔15〕 損失正接tanδのピーク温度が170℃以下である樹脂基材を含む、〔10〕に記載の積層光学フィルム。
 〔16〕 〔1〕~〔9〕のいずれか一つに記載の光学用積層体を含む、光学物品。
 〔17〕 〔16〕に記載の光学物品を含む、仮想現実表示装置。
 本発明によれば、仮想現実表示装置および電子ファインダー等に用いたときにゴーストの発生が少ない反射円偏光子に使用できる光学用積層体を提供できる。
 また、本発明によれば、上記反射円偏光子を備えた積層光学フィルム、および、上記光学用積層体を備えた光学物品、ならびに、上記光学物品を含む仮想現実表示装置を提供できる。
図1は、本発明の第一実施態様の光学用積層体の一例を示す概略図である。 図2は、本発明の第一実施態様の光学用積層体の一例を示す概略図である。 図3は、本発明の積層光学フィルムを用いた仮想現実表示装置の一例である。 図4は、本発明の積層光学フィルムを用いた仮想現実表示装置の一例である。 図5は、本発明の積層光学フィルムの一例を示す概略図である。 図6は、本発明の光学用積層体の作用を説明するための概略図である。 図7は、従来の光学積層体の作用を説明するための概念図である。
 以下、本発明を詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態および具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。
 なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は「~」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
 本明細書において、「直交」とは、厳密に90°を表すのではなく、90°±10°、好ましくは、90°±5°を表すものとする。また、「平行」とは、厳密に0°を表すのではなく、0°±10°、好ましくは、0°±5°を表すものとする。さらに、「45°」とは、厳密に45°を表すのではなく、45°±10°、好ましくは、45°±5°を表すものとする。
 本明細書において「吸収軸」とは、直線偏光を入射したとき、面内において吸光度が最大となる偏光方向を意味する。また、「反射軸」とは、直線偏光を入射したとき、面内において反射率が最大となる偏光方向を意味する。また、「透過軸」とは、面内において吸収軸または反射軸と直交する方向を意味する。さらに、「遅相軸」とは、面内において屈折率が最大となる方向を意味する。「進相軸」とは、面内において屈折率が最小となる方向を意味し、遅相軸と直交する方向である。
 本明細書において、位相差とは、特にことわらない場合、面内レターデーションを意味し、Re(λ)と記載する。ここで、Re(λ)は波長λにおける面内のレターデーションを表し、特に記載がないとき、波長λは550nmとする。
 また、波長λにおける厚み方向のレターデーションは、本明細書においてRth(λ)と記載する。特に記載がないとき、波長λは550nmとする。
 Re(λ)およびRth(λ)は、AxoScan OPMF-1(オプトサイエンス社製)を用い、波長λで測定した値を用いることができる。AxoScanにて平均屈折率((nx+ny+nz)/3)と膜厚(d(μm))を入力することにより、
 遅相軸方向(°)
 Re(λ)=R0(λ)
 Rth(λ)=((nx+ny)/2-nz)×dが算出される。
 本発明の光学用積層体としては、以下の第一実施態様が挙げられる。
 以下、本発明の光学用積層体の第一実施態様について説明する。
[第一実施態様]
 本発明の第一実施態様の光学用積層体は、積層反射層を2層以上有し、
 上記積層反射層は、実質的に棒状液晶化合物からなる第1液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層(以下、「液晶層1」ともいう)を少なくとも1層以上含み、実質的に円盤状液晶化合物からなる第2液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層(以下、「液晶層2」ともいう)を含まない反射層Aと、
 液晶層2を少なくとも1層以上含み、液晶層1を含まない反射層Bとを、1つずつ含み、
 上記2層以上の積層反射層のうち、積層方向に隣り合う2つの上記積層反射層において、上記反射層A同士が対向している場合には、隣り合う2つの上記積層反射層に含まれる上記反射層A同士の反射光の中心波長が異なり、
 上記2層以上の積層反射層のうち、積層方向に隣り合う2つの上記積層反射層において、上記反射層B同士が対向している場合には、隣り合う2つの上記積層反射層に含まれる上記反射層B同士の反射光の中心波長が異なり、
 上記接着層と上記光干渉層と上記積層反射層とがこの順に隣接し、
 上記接着層の屈折率がnAであり、上記積層反射層の上記反射層Aおよび上記反射層Bのうち上記光干渉層に隣接するほうの平均屈折率がnLであるとき、上記光干渉層の屈折率nIが、(nA×nL)1/2-0.03≦nI≦(nA×nL)1/2+0.03であり、
上記光干渉層の膜厚が、60nm~110nm、もしくは230nm~330nmである。
 本発明の第一実施態様の光学用積層体について、図面を用いながら説明する。図1は、第一実施態様の光学用積層体10の構成の一例を示した概略断面図である。
 図1に示す態様においては、光学用積層体10は、第1積層反射層25と、第2積層反射層26と、光干渉層27と、接着層28とから構成される。第1積層反射層25は、反射層A21aおよび反射層B22bから構成され、第2積層反射層26は、反射層A23aおよび反射層B24bから構成される。図1に示す態様の光学用積層体10においては、反射層A21a、反射層B22b、反射層A23a、および、反射層B24bがこの順で積層されている。
 本発明の第一実施態様の光学用積層体は、反射円偏光子に使用できる。光学用積層体が上記構成であると、反射層Aが正のRthを有するのに対し、反射層Bが負のRthを有するため、互いのRthが相殺され、斜め方向からの入射光に対してもゴーストの発生を抑制できると考えられる。
 加えて、光干渉層の屈折率および膜厚を、上記関係を満たすように設定することで、第1積層反射層と接着層との間に存在する界面での反射防止効果を付与できる。すなわち、これにより、界面反射によって生じる円偏光の回転方向の変化、例えば、右円偏光は界面反射によって左円偏光に変化することを抑制できる。界面反射によって生じる円偏光の回転方向の変化は、ゴーストの発生の原因の一つであるため、界面反射を抑制することで、ゴーストの発生を抑制できると考えられる。この点に関しては。後に詳述する。
 以下、本発明の第一実施態様について詳細に説明する。
〔積層反射層〕
 本発明の第一実施態様の光学用積層体は、後段に詳述する反射層Aと反射層Bとを1つずつ含む積層反射層を2層以上有する。すなわち、本発明の第一実施態様の光学用積層体は、反射層Aおよび反射層Bをそれぞれ2層以上含む。
 積層反射層において、反射層Aと反射層Bとが直接接していてもよく、反射層Aと反射層Bとが他の層を介して積層されていてもよい。他の層としては、特に制限されないが、密着層、屈折率調節層、樹脂フィルム、ポジティブCプレート、および、配向層等が挙げられる。密着層とは、例えば、接着層および粘着剤層等である。
 また、積層反射層は、1つの反射層Aと1つの反射層Bとが直接接して構成されてもよく、1つの反射層Aと、1つの反射層Bと、反射層Aと反射層Bとの間に配置される密着層とから構成されてもよい。なかでも、積層反射層は、1つの反射層Aと1つの反射層Bとが直接接して構成されることが好ましい。
 積層反射層は、光学用積層体において、反射層Aと反射層Bとが、交互に配置されるように積層されていてもよく、反射層A同士が対向するように積層されていてもよく、反射層B同士が対向するように積層されていてもよい。
 例えば、第一実施態様の光学用積層体が2層の積層反射層を有する場合、反射層A、反射層B、反射層Aおよび反射層Bの順で積層されていてもよく、反射層A、反射層B、反射層Bおよび反射層Aの順で積層されていてもよく、反射層B、反射層A、反射層Aおよび反射層Bの順で、積層されていてもよい。
 ただし、積層方向に隣り合う2つの上記積層反射層において、上記反射層A同士が対向している場合、例えば、反射層B、反射層A、反射層Aおよび反射層Bの順で、積層されている場合には、隣り合う2つの上記積層反射層に含まれる反射層A同士の反射光の中心波長が異なる。また、積層方向に隣り合う2つの上記積層反射層において、上記反射層B同士が対向している場合、例えば、反射層A、反射層B、反射層Bおよび反射層Aの順で、積層されている場合には、隣り合う2つの上記積層反射層に含まれる反射層B同士の反射光の中心波長が異なる。
 以下、積層方向に隣り合う2つの上記積層反射層において、上記反射層A同士が対向している場合の光学用積層体について図面を用いながら説明する。
 図2に示す光学用積層体11は、第1積層反射層25と、第2積層反射層26と、光干渉層27と、接着層28から構成されている。第1積層反射層25は、反射層B21bおよび反射層A22aから構成され、第2積層反射層26は、反射層A23aおよび反射層B24bから構成される。図2に示す態様の光学用積層体11においては、反射層B21b、反射層A22a、反射層A23a、および、反射層B24bがこの順で積層されている。
 ただし、この光学用積層体11においては、反射層A22aの反射光の中心波長と、反射層A23aの反射光の中心波長とが異なる。また、図2に示す光学用積層体11において、反射層A22aは、第1積層反射層25に含まれるものとし、反射層A23aは、第2積層反射層26に含まれるものとする。
 すなわち、後段で詳述するように、反射層Aは、2層以上の反射光の中心波長が異なる液晶層1を含んでいてもよいが、光学用積層体において、液晶層1が2層以上連続して配置される場合は、積層反射層の数が最大となるように反射層Aおよび積層反射層をとるものとする。
 同様に、後段で詳述するように、反射層Bは、2層以上の反射光の中心波長が異なる液晶層2を含んでいてもよいが、光学用積層体において、液晶層2が2層以上連続して配置される場合は、積層反射層の数が最大となるように反射層Bおよび積層反射層をとるものとする。
 なかでも、上記積層反射層の積層の態様は、反射層Aと反射層Bとが、交互に配置されるように積層されている態様が好ましい。すなわち、反射層Aと、反射層Bとが、光学用積層体の厚み方向において交互に配置される態様が好ましい。
 第一実施態様の光学用積層体は、積層反射層を2層以上含む。従って、本発明の光学用積層体は、積層反射層を3層含んでもよく、あるいは、4層以上含んでもよい。すなわち、光学用積層体は、上記反射層Aおよび反射層Bをそれぞれ2層以上含むが、上記反射層Aおよび反射層Bをそれぞれ3層含んでもよく、あるいは、それぞれ4層以上含んでもよい。
 光学用積層体が含む積層反射層の合計層数は、30層以下が好ましく、20層以下がより好ましく、10層以下がさらに好ましい。すなわち、光学用積層体の上記反射層Aおよび反射層Bの合計層数は、60層以下が好ましく、40層以下が好ましく、20層以下がより好ましい。
 積層反射層の厚みは、0.2μm以上が好ましく、0.4μm以上がより好ましく、0.6μm以上がさらに好ましい。また、積層反射層の厚みは、20.0μm以下が好ましく、14.0μm以下がより好ましく、10.0μm以下がさらに好ましい。
 積層反射層の厚みは、後述する反射層Aおよび反射層Bと同様の方法で測定できる。
 以下、反射層Aおよび反射層Bについて説明する。
〔反射層A〕
 本発明の第一実施態様の光学用積層体が含む積層反射層は、液晶層1を少なくとも1層以上含み、液晶層2を含まない反射層Aを含む。
 液晶層1は、実質的に棒状液晶化合物からなる第1液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層であり、実質的に棒状液晶化合物からなる。なお、「実質的に棒状液晶化合物からなる第1液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層」とは、上記第1液晶化合物をコレステリック液晶相とし、コレステリック液晶相の配向状態を固定化してなる層を指す。上記「実質的に棒状液晶化合物からなる」とは、液晶層1が含む液晶化合物(第1液晶化合物)のうち、棒状液晶化合物が95質量%以上であることをいう。つまり、「実質的に棒状液晶化合物からなる第1液晶化合物」とは、棒状液晶化合物の含有量が、第1液晶化合物の全質量に対して、95質量%以上であることを意味する。なかでも、第1液晶化合物は、棒状液晶化合物のみからなることが好ましい。
 また、液晶層2は、実質的に円盤状液晶化合物からなる第2液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層であり、実質的に円盤状液晶化合物からなる。なお、「実質的に円盤状液晶化合物からなる第2液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層」とは、上記第2液晶化合物をコレステリック液晶相とし、コレステリック液晶相の配向状態を固定化してなる層を指す。上記「実質的に円盤状液晶化合物からなる」とは、液晶層2が含む液晶化合物(第2液晶化合物)のうち、円盤状液晶化合物が95質量%以上であることをいう。つまり、「実質的に円盤状液晶化合物からなる第2液晶化合物」とは、円盤状液晶化合物の含有量が、第2液晶化合物の全質量に対して、95質量%以上であることを意味する。なかでも、第2液晶化合物は、円盤状液晶化合物のみからなることが好ましい。
 反射層Aは、液晶層1を1層以上含んでいればよく、従って2層以上含んでもよい。反射層Aが液晶層1を2層以上含む場合、2層以上の液晶層1の間に、液晶層2以外の他の層が含まれていてもよく、含まれていなくてもよい。他の層としては、特に制限されないが、密着層(例えば、接着層、粘着剤層等)、屈折率調節層、樹脂フィルム、ポジティブCプレート、および、配向層等が挙げられる。
 反射層Aが含む液晶層1の層数は、5層以下が好ましく、3層以下がより好ましく、2層以下がさらに好ましい。反射層Aが含む液晶層1の層数は、1層も好ましい。
 なお、例えば、2つの液晶層1が、それぞれ異なる反射光の中心波長を有する場合、2層の液晶層1であるとみなす。また、2つ以上の液晶層1の反射光の中心波長が同一であれば、例えば逐次塗布して形成されたものであっても、上記他の層で隔てられていても、1層の液晶層1とみなす。
 反射層Aが液晶層1を2層以上含む場合、反射層Aの反射光の中心波長は、反射層A全体の反射光の中心波長とする。反射光の中心波長の測定方法は、後述するとおりである。
 反射層Aの厚みは、0.1μm以上が好ましく、0.2μm以上がより好ましく、0.3μm以上がさらに好ましい。反射層Aの厚みは、ゴーストをより抑制できる点で、10.0μm以下が好ましく、7.0μm以下がより好ましく、5.0μm以下がさらに好ましい。
 反射層Aの厚みは、光学用積層体の断面を作製し、走査型電子顕微鏡で観察することで測定できる。反射層Aの厚みは、光学用積層体の断面において、任意の5点について反射層Aの厚みを平均して得られる値とする。なお、光学用積層体の断面を走査型電子顕微鏡で観察した際、後述する反射層Aの領域と反射層Bの領域とは、撮影画像のコントラストの違いで区別できる。また、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS:Time-of- flight SIMS)による膜厚方向の組成分析を用いることによっても、反射層Aと反射層Bを区別することができる。
 反射層AのRthは、波長550nmにおいて、8~800nmが好ましく、16~560nmがより好ましく、24~400nmがさらに好ましい。
 反射層AのRthは、光学用積層体から反射層Aのみを取り出してRthを測定してもよいし、反射層Aを作製する際と同様の条件で作製した層のRthを測定してもよい。
 上記液晶層1が含む棒状液晶化合物は、公知の棒状液晶化合物が挙げられ、重合性基を有する重合性棒状液晶化合物が好ましく挙げられる。
 棒状液晶化合物の例としては、特に制限されないが、例えば、特表平11-513019号公報の請求項1または特開2005-289980号公報の段落[0026]~[0098]に記載のものが挙げられる。
 棒状液晶化合物は屈折率異方性Δnが高い(高Δn)液晶化合物を用いることも好ましい。ここでΔnとは遅相軸方向の屈折率と進相軸方向の屈折率の差分である。
 棒状液晶化合物が高Δnの特性を有していると、コレステリック液晶相の螺旋構造の巻き数が少なくても高い反射率が得られるため、薄い膜厚でも所望の反射特性を得ることができる。薄膜化によりコレステリック液晶層の法線方向から斜めに傾いた入射光に対して生じる位相差の大きさを低減することができ、その結果としてよりゴーストを低減することができる。
 屈折率異方性Δnの高い液晶化合物としては、特に限定されないが、国際公開第2019/182129号の段落[0014]~[0029]に例示の化合物、および、下記一般式(I)で表される化合物を好ましく用いることができる。
 一般式(I)中、PおよびPは、それぞれ独立に、水素原子、-CN、-NCSまたは重合性基を表す。
 一般式(I)中、SpおよびSpは、それぞれ独立に、単結合または2価の連結基を表す。ただし、SpおよびSpは、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基および脂肪族炭化水素環基からなる群より選ばれる少なくとも1つの基を含む2価の連結基を表すことはない。
 一般式(I)中、Z、ZおよびZは、それぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、-CHR-、-CHRCHR-、-OCHR-、-CHRO-、-SO-、-SO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NR-、-NR-CO-、-SCHR-、-CHRS-、-SO-CHR-、-CHR-SO-、-SO-CHR-、-CHR-SO-、-CFO-、-OCF-、-CFS-、-SCF-、-OCHRCHRO-、-SCHRCHRS-、-SO-CHRCHR-SO-、-SO-CHRCHR-SO-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CHRCHR-、-OCO-CHRCHR-、-CHRCHR-COO-、-CHRCHR-OCO-、-COO-CHR-、-OCO-CHR-、-CHR-COO-、-CHR-OCO-、-CR=CR-、-CR=N-、-N=CR-、-N=N-、-CR=N-N=CR-、-CF=CF-またはC≡C-を表す。Rは水素原子または炭素原子数1~10のアルキル基を表す。Rが複数存在する場合は、同一であっても異なっていてもよい。ZおよびZは、それぞれ複数存在する場合は、同一であっても異なっていてもよい。複数存在するZは、同一であっても異なっていてもよい。ただし、Spに連結したZは、単結合を表す。
 一般式(I)中、XおよびXは、それぞれ独立に、単結合またはS-を表す。複数存在するXおよびXは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。ただし、複数存在するXおよび複数存在するXのうち、いずれか少なくとも1つは-S-を表す。
 一般式(I)中、kは2~4の整数を表す。
 一般式(I)中、mおよびnは、それぞれ独立に、0~3の整数を表す。複数存在するmは、同一であっても異なっていてもよい。
 一般式(I)中、A、A、AおよびAは、それぞれ独立に、下記一般式(B-1)~(B-7)のいずれかで表される基、または下記一般式(B-1)~(B-7)のいずれかで表される基を2つ以上3つ以下連結してなる基を表す。複数存在するAおよびAは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。AおよびAは、それぞれ複数存在する場合は、同一であっても異なっていてもよい。
 一般式(B-1)~(B-7)中、W~W18は、それぞれ独立に、CRまたはNを表し、Rは水素原子または下記置換基Lを表す。
 一般式(B-1)~(B-7)中、Y~Yは、それぞれ独立に、NR、OまたはSを表し、Rは水素原子または下記置換基Lを表す。
 一般式(B-1)~(B-7)中、G~Gは、それぞれ独立に、CR、NR、OまたはSを表し、R~Rは、それぞれ独立に、水素原子または下記置換基Lを表す。
 一般式(B-1)~(B-7)中、MおよびMは、それぞれ独立に、CRまたはNを表し、Rは水素原子または下記の置換基Lを表す。
 *は結合位置を表す。
 置換基Lは、炭素原子数1~10のアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基、炭素原子数1~10のアルキルアミノ基、炭素原子数1~10のアルキルチオ基、炭素原子数1~10のアルカノイル基、炭素原子数1~10のアルカノイルオキシ基、炭素原子数1~10のアルカノイルアミノ基、炭素原子数1~10のアルカノイルチオ基、炭素原子数2~10のアルキルオキシカルボニル基、炭素原子数2~10のアルキルアミノカルボニル基、炭素原子数2~10のアルキルチオカルボニル基、ヒドロキシ基、アミノ基、メルカプト基、カルボキシ基、スルホ基、アミド基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子または重合性基である。ただし、置換基Lとして記載した上記基が-CH-を有する場合、上記基に含まれる-CH-の少なくとも1つを、-O-、-CO-、-CH=CH-またはC≡C-に置き換えてなる基も置換基Lに含まれる。また、置換基Lとして記載した上記基が水素原子を有する場合、上記基に含まれる水素原子の少なくとも1つを、フッ素原子および重合性基からなる群より選択される少なくとも1つに置き換えてなる基も置換基Lに含まれる。
 よりゴーストを低減するため、液晶化合物の屈折率異方性Δn550(波長550nmにおける屈折率異方性)は0.12以上が好ましく、0.16以上がより好ましく、0.20以上がさらに好ましく、0.25以上が最も好ましい。
 Δn550(波長550nmにおける屈折率異方性)の上限としては、界面反射抑制の観点から、0.90以下が好ましく、0.70以下がより好ましく、0.50以下がさらに好ましい。
 また、液晶層1は、コレステリック液晶相となっている棒状液晶化合物の配向が保持されている層であればよく、典型的には、重合性基を有する重合性棒状液晶化合物を、カイラル剤を添加する等の方法でコレステリック液晶相の配向状態としたうえで、紫外線照射、加熱等によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して形成できる。上記のようにして形成した液晶層1は、外場および外力等によって配向形態に変化を生じさせることない状態に変化した層であればよい。
 なお、液晶層1においては、コレステリック液晶相の光学的性質が層中において保持されていれば十分であり、液晶層1中の棒状液晶化合物は、もはや液晶性を示していなくてもよい。例えば、重合性棒状液晶化合物は、硬化反応により高分子量化して、もはや液晶性を失っていてもよい。
 液晶層1の反射光の中心波長λは、コレステリック液晶相における螺旋構造のピッチP(=螺旋の周期)に依存し、液晶層1の平均屈折率nを用いて、λ=n×Pの関係で表される。
 なお、液晶層1の反射光の中心波長は、以下のようにして求めることができる。分光光度計UV3150(島津製作所)を用いて反射層Aの透過スペクトルを液晶層1の法線方向から測定すると、反射光の中心波長付近の領域において、透過率が低下するピークを有するスペクトルが得られる。このうち、最も大きいピークの値の1/2の値の透過率となる2つの波長のうち、短波長側の波長の値をλ(nm)、長波長側の波長の値をλ(nm)とし、反射光の中心波長λは、下記式で求められる。
 λ=(λ+λ)/2
 コレステリック液晶相のピッチは、重合性棒状液晶化合物とともに用いるカイラル剤の種類、およびその添加濃度で変化し、上記いずれか1つ以上を調節することで所望のピッチのコレステリック液晶相が得られる。なお、螺旋の旋回方向、およびピッチの測定方法については、「液晶化学実験入門」日本液晶学会編 シグマ出版2007年出版、46頁、および「液晶便覧」液晶便覧編集委員会 丸善 196頁に記載の方法を用いることができる。
〔反射層B〕
 本発明の第一実施態様の光学用積層体が含む積層反射層は、液晶層2を少なくとも1層以上含み、液晶層1を含まない反射層Bを含む。
 液晶層2および液晶層1の定義は、上述したとおりである。
 反射層Bは、液晶層2を1層以上含んでいればよく、従って2層以上含んでもよい。反射層Bが液晶層2を2層以上含む場合、2層以上の液晶層2の間に、液晶層1以外の他の層が含まれていてもよく、含まれていなくてもよい。他の層としては、特に制限されないが、密着層(例えば、接着層、粘着剤層等)、屈折率調節層、樹脂フィルム、ポジティブCプレート、および、配向層等が挙げられる。
 反射層Bが含む液晶層2の層数は、5層以下が好ましく、3層以下がより好ましく、2層以下がさらに好ましい。反射層Bが含む液晶層2の層数は、1層も好ましい。
 なお、例えば、2つの液晶層2が、それぞれ異なる反射光の中心波長を有する場合、2層の液晶層2であるとみなす。また、2つ以上の液晶層2の反射光の中心波長が同一であれば、例えば逐次塗布して形成されたものであっても、上記他の層で隔てられていても、1層の液晶層2とみなす。
 反射層Bが液晶層2を2層以上含む場合、反射層Bの反射光の中心波長は、反射層B全体の反射光の中心波長とする。各液晶層2の反射光の中心波長の測定は、上述する液晶層1の反射光の中心波長の測定方法に準じて行う。
 反射層Bの厚みは、0.1μm以上が好ましく、0.2μm以上がより好ましく、0.3μm以上がさらに好ましい。反射層Bの厚みは、ゴーストをより抑制できる点で、10.0μm以下が好ましく、7.0μm以下がより好ましく、5.0μm以下がさらに好ましい。
 反射層Bの厚みは、光学用積層体の断面を作製し、透過型電子顕微鏡で観察することで測定できる。
 反射層BのRthは、波長550nmにおいて、-8~-800nmが好ましく、-16~-560nmがより好ましく、-24~-400nmがさらに好ましい。
 反射層BのRthは、光学用積層体から反射層Bのみを取り出してRthを測定してもよいし、反射層Bを作製する際と同様の条件で作製した層のRthを測定してもよい。
 上記液晶層2が含む円盤状液晶化合物は、特に制限されず、公知の円盤状液晶化合物を用いることができる。一例として、円盤状液晶化合物としては、特開2007-108732号広報の段落[0020]~[0122]に記載の円盤状液晶化合物を好適に用いることができる。
 また、円盤状液晶化合物は屈折率異方性Δnが高い(高Δn)液晶化合物を用いることも好ましい。ここで、Δnとは遅相軸方向の屈折率と進相軸方向の屈折率の差分である。
 円盤状液晶化合物が高Δnの特性を有していると、コレステリック液晶相の螺旋構造の巻き数が少なくても高い反射率が得られるため、薄い膜厚でも所望の反射特性を得ることができる。薄膜化によりコレステリック液晶層の法線方向から斜めに傾いた入射光に対して生じる位相差の大きさを低減することができ、その結果としてよりゴーストを低減することができる。高Δnの円盤状化合物は、例えば、特開2010-244038号公報の段落[0012]~[0108]に記載の円盤状液晶化合物を好適に用いることができる。
 よりゴーストを低減するため、液晶化合物の屈折率異方性Δn550(波長550nmにおける屈折率異方性)は、0.12以上が好ましく、0.16以上がより好ましく、0.20以上がさらに好ましく、0.25以上が最も好ましい。
 Δn550(波長550nmにおける屈折率異方性)の上限としては、界面反射抑制の観点から、0.90以下が好ましく、0.70以下がより好ましく、0.50以下がさらに好ましい。
 また、液晶層2は、コレステリック液晶相となっている円盤状液晶化合物の配向が保持されている層であればよく、典型的には、重合性基を有する重合性円盤状液晶化合物を、カイラル剤を添加する等の方法でコレステリック液晶相の配向状態としたうえで、紫外線照射、加熱等によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して形成できる。上記のようにして形成した液晶層2は、外場および外力等によって配向形態に変化を生じさせることない状態に変化した層であればよい。
 なお、液晶層2においては、コレステリック液晶相の光学的性質が層中において保持されていれば十分であり、液晶層2中の円盤状液晶化合物は、もはや液晶性を示していなくてもよい。例えば、重合性円盤状液晶化合物は、硬化反応により高分子量化して、もはや液晶性を失っていてもよい。
 液晶層2の反射光の中心波長λは、コレステリック液晶相における螺旋構造のピッチに依存し、液晶層1の場合と同様に定義でき、同様の方法で測定できる。
 コレステリック液晶相のピッチは、重合性円盤状液晶化合物とともに用いるカイラル剤の種類、およびその添加濃度で変化し、上記いずれか1つ以上を調節することで所望のピッチのコレステリック液晶相が得られる。なお、螺旋の旋回方向、およびピッチの測定方法については、上述した文献が参考にできる。
 またコレステリック液晶相のピッチは、膜厚方向に変化していても良い。膜厚方向にピッチが変化している様子をピッチグラジエントと呼び、膜厚方向にピッチが変化している層をピッチグラジエント層と呼ぶ。ピッチグラジエント層は、公知の方法で作製でき、例えば、特開2020-060627号公報等を参照して作製できる。
 ピッチグラジエント層では、膜厚方向に螺旋ピッチが変化しているため、複数の波長域の光を反射し得る。
〔反射率〕
 本発明の第一実施態様の光学用積層体の波長400~700nmの光の反射率は、40%以上50%未満が好ましい。上記反射率が40%以上である場合、ゴーストをより抑制しやすい。なお、上記波長400~700nmの光は、無偏光の光を指す。
 光学用積層体の波長400~700nmの光の反射率は、以下の条件で測定したものとする。
 測定には、日本分光社製の紫外可視近赤外分光光度計V-750からなる自動絶対反射率測定システムを用いる。光学用積層体に対し、入射角5°で波長350~900nmのS波、P波の偏光を入射する。S波およびP波それぞれに対する絶対反射率を測定し、波長毎に平均値を計算することで反射スペクトルを得る。得られた反射率スペクトルから、波長400~700nmの光に対する平均反射率を算出し、上記光学用積層体の波長400~700nmの光の反射率とする。
〔反射層Aおよび反射層Bの種類と配置〕
 本発明の第一実施態様の光学用積層体は、上記反射層Aおよび反射層Bを含む。
 此処で、光学積層体は、少なくとも波長460nmの反射率が40%以上である青色光反射層と、波長550nmの反射率が40%以上である緑色光反射層と、波長600nmの反射率が40%以上である黄色光反射層と、波長650nmの反射率が40%以上である赤色光反射層とを含むことが好ましい。なお、上記青色光反射層、緑色光反射層、黄色光反射層および赤色光反射層は、それぞれ、反射層Aおよび反射層Bのいずれが該当してもよい。
 例えば、反射層Aが青色光反射層に該当するようにする場合、上述した方法で、反射層Aの反射光の中心波長を調節し、反射光の中心波長を460nm程度とすればよい。また、反射層Bが青色光反射層に該当するようにする場合、上述した方法で、反射層Bの反射光の中心波長を調節し、反射光の中心波長を460nm程度とすればよい。なお、上記反射率は、反射層に対し、それぞれの波長で非偏光を入射した場合の反射率である。
 光学用積層体は、上記青色光反射層、緑色光反射層、黄色光反射層および赤色光反射層を含む場合、2層以上の青色光反射層を有していてもよく、2層以上の緑色光反射層を有していてもよく、2層以上の黄色光反射層を有していてもよく、2層以上の赤色光反射層を有していてもよい。
 上記青色光反射層の反射光の中心波長は、430nm以上500nm未満の範囲内にあることが好ましい。
 上記緑色光反射層の反射光の中心波長は、500nm以上570nm未満の範囲内にあることが好ましい。
 上記黄色光反射層の反射光の中心波長は、570nm以上620nm未満の範囲内にあることが好ましい。
 上記赤色光反射層の反射光の中心波長は、620nm以上670nm未満の範囲内にあることが好ましい。
 反射光の中心波長の測定方法は、上述したとおりである。
 また、本発明の第一実施態様の光学用積層体において、可視光領域(波長400~700nm)全域にわたって、反射率が40%以上となるように、光学用積層体に含まれる反射層Aおよび反射層Bの反射光の中心波長をそれぞれ調節してもよい。
 また、光学用積層体は、上記青色光反射層、緑色光反射層、黄色光反射層および赤色光反射層がこの順で積層されていることも好ましい。
 また、上記のような積層順の光学用積層体を、後述する反射円偏光子に適用する場合において、長波長側の反射層(例えば赤色光反射層)では、十分な反射率を得るために必要な反射層の厚みが厚くなり、反射層自身のRthによる、反射層を透過する光に対する影響が大きくなる点で、光源側に配置される反射層は、短波長側の反射層(例えば、青色光反射層)であることが好ましい。
 本発明の第一実施態様の光学用積層体では、反射層Aが正のRthを有するのに対し、反射層Bが負のRthを有するため、互いのRthが相殺されることを上述したが、詳細について以下に説明する。
 反射層をn層有する光学用積層体において、光源側から反射層を順にL、L、L、・・・、L(nは4以上の整数)と名付けたときに、反射層Lから反射層L(iはn以下の整数)までの各層のRthの和をSRthとする。具体的には、SRthは以下のように表される。
 SRth=Rth
 SRth=Rth+Rth
 ・・・
 SRth=Rth+Rth+・・・・+Rth
 ・・・
 SRth=Rth+Rth+・・・・+Rth+・・・・+Rth
 これら全てのSRth(SRth~SRth)の絶対値は、それぞれ0.3μm以下が好ましく、0.2μm以下がより好ましく、0.1μm以下がさらに好ましい。上記の式中の各層のRthは上述した記載のRth算出の数式により求められる。
 SRthを上記好ましい範囲とすることで、各反射層を透過する際に発生する位相差を低減し、斜め方向からの入射光に対してもゴーストの発生をより抑制できると考えられる。
 また、積層反射層において、反射層Aと反射層Bとが直接接して構成される場合、屈折率差を小さくするために、液晶化合物(棒状液晶化合物または円盤状液晶化合物)の配向方向(遅相軸方向)が界面で連続的に変化するように配置することが好ましい。上記のような配置は、例えば、反射層B上に、反射層Aを形成する場合、棒状液晶化合物を含む塗布液を反射層B上に直接塗布し、反射層Bに含まれる円盤状液晶化合物による配向規制力によって、遅相軸方向が界面で連続をなすように配向させることもできる。
 本発明の第一実施態様の光学用積層体の厚みは、30μm以下が好ましく、15μm以下がより好ましい。
 下限は特に制限されないが、例えば、1μm以上が挙げられ、5μm以上が好ましい。
 本発明の第一実施態様の光学用積層体の製造方法、光学用積層体を用いた積層光学フィルム等については後段で説明する。
〔光干渉層〕
 本発明の光学用積層体は光干渉層を含む。光干渉層の屈折率は、以下に述べる条件をみたす。
 すなわち、光干渉層に隣接する接着層の屈折率がnAであり、積層反射層の反射層Aおよび反射層Bのうち光干渉層に隣接するほうの平均屈折率がnLであるときに、光干渉層の屈折率nIが、
(nA×nL)1/2-0.03≦nI≦(nA×nL)1/2+0.03
である。
 図1に示す光学用積層体10であれば、接着層28の屈折率nA、反射層A21aの平均屈折率nL、および、光干渉層27の屈折率nIが、上記関係を満たす。
 光干渉層に隣接する接着層の屈折率nA、積層反射層の反射層Aおよび反射層Bのうち光干渉層に隣接するほうの平均屈折率nLは、ならびに、光干渉層の屈折率nIは、
 (nA×nL)1/2-0.02≦nI≦(nA×nL)1/2+0.02
を満たすのが好ましく、
 (nA×nL)1/2-0.01≦nI≦(nA×nL)1/2+0.01
を満たすのがより好ましい。
 積層反射層においては、反射層Aおよび反射層Bのいずれが光干渉層と隣接してもよい。「積層反射層の反射層Aおよび反射層Bのうち光干渉層に隣接するほうの平均屈折率がnL」とは、反射層Aが光干渉層に隣接している場合は、反射層Aの平均屈折率がnLであり、反射層Bが光干渉層に隣接している場合は、反射層Bの平均屈折率がnLである。
 光干渉層の屈折率をこの範囲に設定することで、光干渉層の両面における振幅反射率を同程度の大きさにすることができる。そのため、大きな反射防止効果を得られると考えられる。
 すなわち、光学用積層体において、光干渉層が無い場合には、積層反射層の反射層と接着層とが隣接する。図1に示す光学用積層体10であれば、反射層A21aと接着層28とが隣接する。両層の界面では、屈折率の差に応じた界面での反射が生じる。
 例えば、積層反射層のコレステリック液晶層(反射層)が右円偏光を反射するものである場合、左円偏光が積層反射層を不要に透過すると、この光はゴーストになる。具体的には、右円偏光が接着層側から入射した場合、積層反射層を構成する反射層は、右円偏光を接着層側に反射する。この際において、反射層(コレステリック液晶層)で反射された右円偏光は、一部が、積層反射層の反射層と接着層との界面で反射される。この反射の際に右円偏光は左円偏光に変換される。上述のように、積層反射層の反射層(コレステリック液晶層)は右円偏光を反射するので、左円偏光は透過する。この不要に透過した左円偏光が、ゴーストとなる。
 これに対し、本発明の光学用積層体は、積層反射層と接着層との間に、上述した屈折率を有する光干渉層を有する。本発明の光学用積層体は、このような光干渉層を有することにより、積層反射層と接着層との間に存在する層の界面における屈折率の差を小さくできる。具体的には、本発明の光学用積層体は、このような光干渉層を有することにより、光干渉層に隣接する反射層と光干渉層との屈折率の差、および、光干渉層と接着層との屈折率の差を小さくできる。
 本発明の光学用積層体は、これにより、反射層と接着層との間に存在する界面における界面反射を減少して、界面反射によって生じる円偏光の回転方向の変化、例えば、右円偏光が界面反射によって左円偏光に変化することを抑制することができる。界面反射によって生じる円偏光の回転方向の変化は、ゴーストの発生の原因の一つであるため、界面反射を抑制することで、ゴーストの発生を抑制できると考えられる。
 以上の点に関しては、後に仮想現実表示装置を例示して詳述する。
 なお、光干渉層、反射層、接着層の各屈折率は実施例に記載の方法を参照して測定できる。
 また、本発明において、各層の屈折率は、いずれも、波長550nmの光における屈折率である。
 本発明の光学用積層体において、光干渉層の膜厚は、60~110nm、または、230~330nmの範囲である。
 上述のように、本発明の光学用積層体では、積層反射層の光干渉層に隣接する反射層と光干渉層との屈折率の差、および、光干渉層と接着層との屈折率の差が小さいので、この界面での反射を低減できる。しかしながら、両界面の間でも、多少ではあるが、界面反射を生じる。これに対して、本発明の光学用積層体は、光干渉層の膜厚を上記範囲とすることにより、両界面での反射光の位相を好適にずらして、両界面での反射光を互いに打ち消すようにできる。その結果、界面での不要な光の反射によるゴーストを、さらに低減できる。
 以上の点に関しても、後に仮想現実画像表示装置を例示して詳述する。
 なお、光干渉層の膜厚は、75~100nm、または、245~300nmの範囲にあることが好ましく、80~95nm、または、260~285nmの範囲にあることがより好ましい。
 光干渉層の形成材料には、制限はなく、『(nA×nL)1/2-0.03≦nI≦(nA×nL)1/2+0.03』を満たす屈折率nIを得られるものであれば、公知の各種の材料が利用可能である。
 具体的には、光干渉層を形成する材料としては、モノマーを架橋したハードコート材料、光配向膜、および、液晶材料を用いたCプレートを利用することができる。
 このうち、Cプレートは光学補償調節の役割も担うことができるため、より好ましい。さらにポジティブCプレートであることがより好ましい。ここで、ポジティブCプレートとは、Reが実質的にゼロであり、Rthが負の値を有する位相差層である。ポジティブCプレートは、例えば、棒状液晶化合物を垂直配向させることにより得ることができる。ポジティブCプレートの製造方法の詳細は、例えば、特開2017-187732号公報、特開2016-053709号公報、および、特開2015-200861号公報などの記載を参酌できる。
 ポジティブCプレートは、斜めから入射した光に対して、透過光の偏光度を高めるための、光学補償層として機能する。ポジティブCプレートは、積層光学フィルムの任意の場所に設置することができ、複数が設置されていてもよい。この場合のCプレートのRe(550)は、およそ10nm以下であることが好ましく、Rth(550)は、-100~-1nmであることが好ましく、-30~-5nmであることがより好ましい。
〔層間光配向膜用材料〕
 ここで、本発明においては、光干渉層と積層反射層との間に、層間光配向膜用材料が存在するのが好ましい。なお、層間光配向膜用材料は、光干渉層に含まれていてもよい。
 これにより光干渉層上に液晶材料を塗布した時に液晶化合物を配向させることができ、光干渉層と反射層とが隣接した構造を形成することができる。
 層間光配向膜用材料としては、一例として、特開2021-143336号公報に記載の光配向性ポリマーを用いることができる。
 層間光配向膜用材料は、シンナモイル基を有する化合物であることが好ましい。特に、光干渉層がCプレートである場合には、シンナモイル基を有する化合物すなわちシンナモイル化合物が、光干渉層と積層反射層との間に存在するのが好ましい。すなわち、シンナモイル化合物は、光干渉層(好ましくはCプレート)と積層反射層との境界近傍の領域に存在するのが好ましい。
〔ハードコート層〕
 ハードコート層としては、上記nIに関する要件を満たす限りは特に制限されず、公知のハードコート層を用いることができる。
 ハードコート層を形成する方法としては、架橋性モノマーを含む硬化性組成物を最外コレステリック液晶層上に塗布して塗布層を形成し、形成した塗布層を硬化してハードコート層とする方法が挙げられる。
 上記硬化性組成物に含まれる架橋性モノマーとしては、架橋性基を有するモノマーが挙げられる。架橋性基は、特に制限されないが、ラジカル重合性基、および、カチオン重合性基が挙げられる。
 ラジカル重合性基としては、特に制限されないが、例えば、ビニル基、ブタジエン基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルアミド基、酢酸ビニル基、フマル酸エステル基、スチリル基、ビニルピロリドン基、および、マレイミド基が挙げられ、(メタ)アクリル基が好ましい。なお、(メタ)アクリロイル基とは、アクリロイル基と、メタアクリロイル基とを含む概念を表す。
 カチオン重合性基としては、特に制限されないが、例えば、ビニルエーテル基、エポキシ基、および、オキセタニル基が挙げられる。
 架橋性基を有するモノマーは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を同時に用いてもよい。
 また、硬化性組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。重合開始剤は、光重合開始剤、および、熱重合開始剤等の公知の重合開始剤を適用できる。
 ハードコート層の屈折率は、例えば、上記硬化性組成物に含まれる架橋性モノマーの屈折率によって調節できる。
 例えば、架橋性モノマーとして分子中に芳香環等を有する架橋性モノマーを用いることで、ハードコート層の屈折率を高めることができる。一方、架橋性モノマーとして分子中に芳香環等を有さない架橋性モノマーを用いることで、ハードコート層の屈折率を低くすることができる。
 また、上記硬化性組成物に無機酸化物微粒子を混合し、ハードコート層の屈折率を調節することができる。
〔光配向膜〕
 光干渉層としては、光配向性の素材に偏光または非偏光を照射して配向層とした、いわゆる光配向膜(光配向層)を用いることも好ましい態様である。
 光配向膜には、垂直方向または斜め方向から偏光照射する工程、または、斜め方向から非偏光照射する工程により配向規制力を付与することが好ましい。
 光配向膜を利用することで、特定液晶化合物を優れた対称性で水平配向させることが可能である。そのため、光配向膜を利用して形成された位相差層ポジティブAプレートは、特にIPS(In-Place-Switching)モード液晶表示装置のように駆動液晶のプレ傾斜角が必要無い液晶表示装置における光学補償に有用である。
 光配向膜に用いられる光配向材料としては、例えば、特開2006-285197号公報、特開2007-076839号公報、特開2007-138138号公報、特開2007-094071号公報、特開2007-121721号公報、特開2007-140465号公報、特開2007-156439号公報、特開2007-133184号公報、特開2009-109831号公報、特許第3883848号公報および特許第4151746号公報に記載のアゾ化合物、特開2002-229039号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開2002-265541号公報および特開2002-317013号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミドおよび/またはアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第4205195号公報および特許第4205198号公報に記載の光架橋性シラン誘導体、特表2003-520878号公報、特表2004-529220号公報および特許第4162850号公報に記載の光架橋性ポリイミド、ポリアミドまたはエステル、ならびに、特開平9-118717号公報、特表平10-506420号公報、特表2003-505561号公報、国際公開第2010/150748号、特開2013-177561号公報および特開2014-012823号公報に記載の光二量化可能な化合物、特にシンナメート化合物、カルコン化合物およびクマリン化合物が挙げられる。
 特に好ましい例としては、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、ポリアミド、エステル、シンナメート化合物、および、カルコン化合物が挙げられる。
〔接着層〕
 本発明の光学用積層体は、接着層を含む。
 この接着層は、本発明の光学積層体を、何らかの光学部材(光学部品)に貼着するために用いられる。例えば、本発明の光学用積層体を、後述する仮想現実表示装置の反射円偏光子として用いる場合には、接着層によって、仮想現実表示装置を構成する光学系(パンケーキレンズ)のレンズに本発明の光学用積層体を貼着する。
 接着層は、上記関係式を満たす屈折率を有するものであれば、公知の接着剤および粘着剤を適宜使うことができる。一例として、後述の積層光学フィルムで用いられている接着剤および粘着剤を、適宜、使うことができる。
 接着層の厚さには、制限はなく、必要な貼着力を得られる厚さを、接着層の形成材料に応じて、適宜、設定すればよい。
[光学用積層体の製造方法]
 本発明の光学用積層体(第一実施態様)は、公知の方法で製造でき、その方法は特に制限されない。
 例えば、第一実施態様の製造方法としては、棒状液晶化合物を含む組成物を基材上に塗布してコレステリック液晶相とした後、コレステリック液晶相の配向状態を固定化して第1のコレステリック液晶層を形成し、円盤状液晶化合物を含む組成物を第1のコレステリック液晶層上に塗布してコレステリック液晶相とした後、コレステリック液晶相の配向状態を固定化して第2のコレステリック液晶層を形成し、第1のコレステリック液晶層と同様にして第2のコレステリック液晶層上に第3のコレステリック液晶層を形成し、第2のコレステリック液晶層と同様にして第3のコレステリック液晶層上に第4のコレステリック液晶層を形成する方法が挙げられる。
 なお、上記第1のコレステリック液晶層および第3のコレステリック液晶層は、第一実施態様の反射層Aに該当し、上記第2のコレステリック液晶層および第4のコレステリック液晶層は、第一実施態様の反射層Bに該当する。
 このようにして積層反射層を形成したら、積層反射層の表面に光干渉層を形成する。
 光干渉層の形成方法には、制限はなく、光干渉層の形成材料に応じて、適宜、選択すればよい。
 例えば、光干渉層が液晶化合物を用いるポジティブCプレートである場合には、ポジティブCプレートを構成する液晶化合物を含む組成物を調製して、この組成物を積層反射層の表面に塗布、乾燥した後、紫外線照射等によって液晶化合物を硬化することで、光干渉層を形成すればよい。
 また、光干渉層がハードコート層である場合には、ハードコート層となる重合性化合物を含む組成物を調製して、この組成物を積層反射層の表面に塗布、乾燥した後、紫外線照射等によって重合性化合物を硬化することで、光干渉層を形成すればよい。
 さらに、光干渉層が光配向膜である場合には、光配向膜を形成する化合物を含む組成物を調製して、この組成物を積層反射層の表面に塗布、乾燥した後、紫外線照射等によって重合性化合物を硬化することで、光干渉層を形成すればよい。
 なお、本例においては、積層反射層の上に光干渉層を形成しているが、逆に、先に光干渉層を形成して、この光干渉層の上に、上述した組成物を用いて反射層(コレステリック液晶層)を形成してもよい。
 さらに、この光干渉層の上に、接着層を形成して、本発明の光学用積層体とする。
 なお、接着層の形成方法には、制限はなく、接着層の形成材料に応じた公知の方法が、各種、利用可能である。従って、接着層は、塗布法によって形成しても、シート状の粘着層を貼着することで形成してもよい。
 また、本発明の光学用積層体において、接着層は、本発明の光学用積層体を利用する光学部材(光学部品)に貼着する際に形成してもよい。
 例えば、本発明の光学用積層体を用いる光学部材(光学部品)、および/または、上述のように作製した積層反射層および光干渉層の積層体の光干渉層に、接着層となる組成物を塗布し、この接着層で光学部材と積層反射層および光干渉層の積層体とを接着することで、本発明の光学用積層体に接着層を形成してもよい。あるいは、粘着剤等からなる接着層を、本発明の光学用積層体を用いる光学部材(光学部品)に設けておき、この接着層に、上述のように作製した積層反射層と光干渉層との積層体を、光干渉層側を向けて積層し、貼着することで、本発明の光学用積層体に接着層を形成してもよい。
 また、本発明の光学用積層体を反射円偏光子に用いる場合で、反射円偏光子を延伸したり、成形したりする場合には、反射円偏光子としての反射波長域が短波長側にシフトすることがある。そのため、反射波長域は、あらかじめ波長のシフトを想定して光学用積層体を製造することが好ましい。
 例えば、反射円偏光子としてコレステリック液晶相を固定化してなる層を含む光学用積層体を用いる場合、延伸および成形によって光学用積層体が引き延ばされ、コレステリック液晶相の螺旋ピッチが小さくなってしまう場合があるため、コレステリック液晶相の螺旋ピッチをあらかじめ大きく設定しておくとよい。また、延伸および成形による反射波長域の短波シフトを想定して、光学用積層体は、波長800nmの反射率が40%以上である赤外光反射層を有することも好ましい。
 さらに、延伸および成形における延伸倍率が面内で均一でない場合は、光学用積層体の面内のそれぞれの場所で、延伸による波長シフトに応じて適切な反射波長域が選択されて光学用積層体が製造されてもよい。すなわち、光学用積層体の面内において、反射波長域が異なる領域があってもよい。また、光学用積層体の面内におけるそれぞれの場所で延伸倍率が異なることを想定して、あらかじめ反射波長域を必要な波長域よりも広くとっておくことも好ましい。
 上記では、各コレステリック液晶層上に、直接、コレステリック液晶層を形成する組成物を塗布してコレステリック液晶層を形成する方法、および、コレステリック液晶層からなる反射層に、直接、光干渉層を形成する組成物を塗布して光干渉層を形成する方法を示した。
 しかしながら、本発明の光学用積層体の製造方法は、これに制限はされず、コレステリック液晶層および/または光干渉層を、それぞれ別の基材上に塗布して形成し、例えば接着層または粘着層等の密着層(貼着層)を介して、コレステリック液晶層および光干渉層を積層してもよい。
 上記粘着層に用いる粘着剤としては、市販の粘着剤を任意に用いることができる。ここで、薄型化の観点、および、表面粗さRaを低減する観点から、粘着剤は、厚みが25μm以下であることが好ましく、15μm以下であることがより好ましく、6μm以下であることがさらに好ましい。また、粘着剤は、アウトガスが生じにくいものであることが好ましい。特に、延伸および成形を行う場合、真空プロセスおよび加熱プロセスを経る場合があるが、それらの条件においてもアウトガスが出ないことが好ましい。
 上記接着層に用いる接着剤としては、市販の接着剤等を任意に用いることができ、たとえば、エポキシ樹脂系の接着剤、および、アクリル樹脂系の接着剤を用いることができる。
 接着剤は、薄型化の観点、および、光学用積層体を用いる反射円偏光子の表面粗さRaを低減する観点から、厚みが25μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましく、1μm以下であることがさらに好ましい。また、接着剤は、接着層を薄くする観点、および、被着体に対し接着剤を均一な厚みで塗布する観点から、粘度が300cP以下であることが好ましく、100cP以下がより好ましい。
 また、被着体が表面凹凸を有している場合には、粘着剤および接着剤は、光学用積層体を用いる反射円偏光子の表面粗さRaを低減する観点から、接着する層の表面凹凸を包埋できるよう、適切な粘弾性または厚みを選択することもできる。表面凹凸を包埋する観点からは、粘着剤および接着剤は、粘度が50cP以上であることが好ましい。また、厚みは、表面凹凸の高さよりも厚いことが好ましい。
 接着剤の粘度を調節する方法としては、例えば、溶媒を含む接着剤を用いる方法が挙げられる。この場合、溶媒の比率によって接着剤の粘度を調節することができる。また、接着剤を被着体に塗布した後、溶媒を乾燥させることで、接着剤の厚みをより低減することができる。
 本発明の光学用積層体において、界面での反射を低減し、透過光の偏光度の低下を抑制する観点からは、各層の接着に用いる粘着剤または接着剤は、隣接する層との屈折率差が小さいことが好ましい。
 コレステリック液晶層は、複屈折を持つことにより進相軸方向と遅相軸方向の屈折率が異なるため、進相軸方向と遅相軸方向の屈折率を足して2で割った値をその液晶層の平均屈折率naveとしたときに、隣接する粘着層または接着層の屈折率はnaveとの差は、0.075以下が好ましく、0.05以下がより好ましく、0.025以下がさらに好ましい。粘着剤または接着剤の屈折率は、例えば、酸化チタンの微粒子およびジルコニアの微粒子等を混合し、調節することができる。
 また、各層の間の接着層は、厚みが100nm以下であることも好ましい。接着層の厚みが100nm以下であると、可視域の光は屈折率差を感じにくくなり、余計な反射を抑制することができる。接着層の厚みは、50nm以下がより好ましく、30nm以下がさらに好ましい。
 厚みが100nm以下の接着層を形成する方法としては、例えば、酸化ケイ素(SiOx層)などのセラミック接着剤を貼合面に蒸着する方法があげられる。貼合部材の貼合面は、貼合前にプラズマ処理、コロナ処理および鹸化処理等の表面改質処理を施すこと、ならびに、プライマー層を付与することができる。また、貼合面が複数ある場合は、貼合面毎に接着層の種類および厚みを調節することができる。具体的には、例えば、以下(1)~(3)に示す手順で、厚みが100nm以下である接着層を設けることができる。
(1)積層する層を、ガラス基材からなる仮支持体に貼合する。
(2)積層する層の表面と、積層される層の表面の両方に対し、蒸着等により、厚さ100nm以下のSiOx層を形成する。蒸着は、SiOx粉体を蒸着源とし、例えばアルバック社製の蒸着装置(型番ULEYES)等を用いて行うことができる。また、形成したSiOx層の表面にプラズマ処理を施しておくことが好ましい。
(3)形成されたSiOx層同士を貼合した後、仮支持体を剥離する。貼合は、例えば、120℃の温度で実施することが好ましい。
 各層の塗布、接着、または貼合は、ロール・トゥ・ロールで行ってもよいし、枚葉方式で行ってもよい。
 ロール・トゥ・ロール方式は、生産性を向上したり、各層の軸ずれを低減したりする観点で好ましい。
 一方、枚葉方式は、少量、多品種生産に適していること、および、上述した、接着層の厚みが100nm以下であるような、特殊な接着方法を選択できる点で、好ましい。
 また、接着剤を被着体に塗布する方法としては、例えば、ロールコーティング法、グラビア印刷法、スピンコート法、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スプレー法、および、インクジェット法などの公知の方法が挙げられる。
 本発明の光学用積層体を用いる反射円偏光子は、支持体、および配向層等を含んでいてもよいが、支持体および配向層は、後述する積層光学フィルムを作製する際に剥離され、取り除かれる仮支持体であってもよい。仮支持体を用いる場合は、反射円偏光子を別の積層体に転写した後、仮支持体を剥離して取り除くことによって、積層光学フィルムを薄型化することができ、さらに、仮支持体が有する位相差が、透過光の偏光度に与える悪影響を除くことができるため、好ましい。
 支持体の種類は特に制限されないが、可視光線に対して透明であることが好ましく、例えば、セルロースアシレート、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレートおよびポリメタクリレート、環状ポリオレフィン、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリスチレン、ならびに、ポリエステル等のフィルムを用いることができる。なかでも、セルロースアシレートフィルム、環状ポリオレフィン、ポリアクリレート、および、ポリメタクリレートが好ましい。また市販品のセルロースアセテートフィルム(例えば、富士フイルム株式会社製の「TD80U」および「Z-TAC」等)を利用することもできる。
 支持体が仮支持体である場合は、剥離時の破断を防止する観点から、引き裂き強度の高い支持体が好ましい。例えば、ポリカーボネート、および、ポリエステル系のフィルムが好ましい。
 また、支持体は、透過光の偏光度に与える悪影響を抑制する観点から、位相差が小さいことが好ましい。具体的には、550nmにおけるReの大きさが10nm以下であることが好ましく、Rthの大きさの絶対値が50nm以下であることが好ましい。また、支持体が上述の仮支持体として使用されるものであっても、後述する積層光学フィルムの製造工程において、反射円偏光子、および、その他の積層体の品質検査を行う上で、仮支持体の位相差は小さいことが好ましい。
 また、仮想現実表示装置および電子ファインダー等の光学系内に組み込まれるアイトラッキング、表情認識および虹彩認証といった近赤外光を光源に使用した各種センサーへの影響を最小限に抑える点で、後述する積層光学フィルムに用いる、光学用積層体を用いる反射円偏光子は、近赤外光に対して透過性であることが好ましい。
[積層光学フィルム]
 本発明の積層光学フィルムは、少なくとも、反射円偏光子と、円偏光を直線偏光に変換する位相差層と、直線偏光子とをこの順で有する。
 本発明の積層光学フィルムにおいては、反射円偏光子として、上述した本発明の光学用積層体(第一実施態様)を用いる。光学用積層体(第一実施態様)の好ましい態様は上述したとおりである。
 本発明の光学用積層体、および、それを含む積層光学フィルムの好適な使用例として、本発明の積層光学フィルムを用いた仮想現実表示装置を取り上げ、本発明の積層光学フィルムの作用を詳細に説明する。
 なお、本発明の仮想現実表示装置は、後述する本発明の光学部品を含むものである。
 図3は、本発明の積層光学フィルムを用いた仮想現実表示装置の概略図である。
 図3に示す態様の仮想現実表示装置においては、視認側から順に、上記光学用積層体を用いた反射円偏光子を有する積層光学フィルム100、レンズ200、ハーフミラー300、円偏光板400、および、画像表示パネル500が配置されている。
 また、積層光学フィルム100においては、視認側から順に、直線偏光子、位相差層、および、反射円偏光子が配置される。積層光学フィルム100は、反射円偏光子すなわち本発明の光学用積層体が有する接着層によって、レンズ200に貼着されている。
 本例では、一例として、円偏光板400は、画像表示パネル500が出射した光(画像)を右円偏光にして透過する。また、反射円偏光子を構成する積層反射層の反射層は、右円偏光を選択的に反射するコレステリック液晶層である。
 さらに、積層光学フィルム100において、位相差層および直線偏光子は、位相差層側から左円偏光が入射した際に、変換した直線偏光を透過するように、遅相軸および透過軸が設定されている。
 図3に示すように、画像表示パネル500から出射した光線1000(虚像を形成する光線1000)は、円偏光板400を透過して円偏光(右円偏光)となり、ハーフミラー300を透過する。
 次いで、本発明の積層光学フィルム100に反射円偏光子の側から入射して全反射され、ハーフミラー300で再び反射され、再度、積層光学フィルム100に入射する。このとき、光線1000は、ハーフミラーで反射されたことにより、一度目に積層光学フィルム100に入射したときの円偏光と旋回方向が逆の円偏光(左円偏光)になっている。したがって、光線1000は、積層光学フィルム100を透過し、ユーザーに視認される。
 さらに、光線1000は、ハーフミラー300で反射される際、ハーフミラーが凹面鏡の形状になっていることにより、ハーフミラー300およびレンズ200によって画像表示パネル500に表示される像が拡大され、ユーザーは拡大された虚像を視認することができる。上述の仕組みは、往復光学系、または折り返し光学系などと呼ばれている。
 一方、図4は、図3に示す仮想現実表示装置において、ゴーストが発生する場合を説明するための概略図である。
 より具体的には、仮想現実表示装置において、光線2000(ゴーストを形成する光線2000)が一度目に積層光学フィルム100に入射したとき、適正に反射されずに透過し、漏れ光となった場合を表す模式図である。図4に示すように、光線2000が一度目に積層光学フィルム100に入射したとき、反射されずに透過し、漏れ光が発生している場合、図4から分かるように、ユーザーは拡大されていない像を視認することになる。この像はゴースト等と呼ばれ、低減することが求められる。
 ここで、反射円偏光子すなわち本発明の光学用積層体は、上述のように、接着層と積層反射層との間に、光干渉層を有する。
 そのため、このゴーストを低減することができる。以下、図6および図7を参照して。詳細に説明する。なお、図6および図7では、一例として、図1に示す光学用積層体10を例示している。
 図7に概念的に示すように、画像表示パネル500から出射して、円偏光板400を透過した右円偏光(光線1000)は、レンズ200側から入射し、接着層28を透過して、反射層A21a~反射層B24bによって、接着層28に向かって反射される。
 この際に、この右円偏光(光線1000)は、一部が、接着層28と反射層A21aとの界面で反射される。また、この際に右円偏光は、左円偏光に変換される。従って、この左円偏光(光線2000)は、反射層A21a~反射層B24b、位相差層および直線偏光子、すなわち、積層光学フィルム100を透過して、ゴーストとしてユーザーに視認されてしまう。
 これに対して、本発明の光学用積層体は、図6に概念的に示すように、接着層28と反射層A21a(積層反射層)との間に、光干渉層27を有する。
 上述の様に、本発明においては、光干渉層27に隣接する接着層28の屈折率がnAであり、光干渉層に隣接する反射層(反射層A21a)の平均屈折率がnLであるときに、光干渉層27の屈折率nIが、
  (nA×nL)1/2-0.03≦nI≦(nA×nL)1/2+0.03
を満たす。
 そのため、本発明の光学用積層体は、積層反射層(反射層)と接着層との間に存在する層の界面における屈折率の差を小さくできる。図示例においては、積層反射層の光干渉層に隣接する反射層(反射層A21a)と光干渉層27との屈折率の差、および、光干渉層27と接着層28との屈折率の差を小さくできる。
 本発明の光学用積層体は、これにより、接着層28と反射層A21aとの間に存在する界面、すなわち、反射層A21aと光干渉層27との界面、および、光干渉層27と接着層28との界面における界面反射を減少することができる。なお、図6では、図面を簡略化するために、光干渉層27と接着層28との界面反射のみを図示している。
 本発明の光学積層体は、このような構成を有することにより、界面反射によって生じる円偏光の旋回方向の変化、例えば、右円偏光(光線1000)が左円偏光(光線2000)に変化することを抑制できる。その結果、本発明の光学用積層体を、例えば、仮想現実表示装置の反射円偏光として用いることにより、ゴーストを低減することができる。
 加えて、本発明の光学用積層体において、光干渉層27の膜厚は、60~110nm、または、230~330nmの範囲である。
 上述のように、本発明の光学用積層体では、光干渉層27に隣接する反射層A21aと光干渉層27との屈折率の差、および、光干渉層27と接着層28との屈折率の差が小さいので、この界面での反射を低減できる。しかしながら、両界面の間でも、多少ではあるが、界面反射を生じる。
 これに対して、本発明の光学用積層体は、光干渉層27の膜厚、すなわち、光を反射する界面間の距離を上記範囲とする。
 本発明においては、この構成により、反射層A21aと光干渉層27との界面で反射される光(光線2000)の位相と、光干渉層27と接着層28との界面で反射される光(光線2000)の位相とを、好適にずらすことができる。本発明においては、この構成により、好ましくは、反射層A21aと光干渉層27との界面で反射される光の位相と、光干渉層27と接着層28との界面で反射される光の位相とを、λ/2、ずらすことができる。
 そのため、本発明の光学用積層体によれば、両界面での反射光を互いに打ち消すようにできる。その結果、本発明の光学用積層体によれば、界面での不要な光の反射によるゴーストを、さらに低減できる。
 加えて、上記反射層Aおよび反射層Bを含む積層反射層を有する本発明の積層光学フィルム100は、高い偏光度を有している。そのため、光線が一度目に積層光学フィルム100に入射したときの透過光の漏れ(すなわちゴースト)を低減することができる。
 また、本発明の積層光学フィルム100は、透過光に対しても高い偏光度を有しているため、光線が二度目に積層光学フィルム100に入射したときの透過率を高めることができ、虚像の輝度を向上させ、さらに、虚像の色味付きを抑制することができる。
 積層光学フィルム100は、図3、および図4に示したように、レンズ等の曲面上に成形される場合がある。
 反射円偏光子として従来知られている、反射直線偏光子と1/4波長の位相差を有する位相差層とを積層した従来の光学フィルムは、透過軸、反射軸、および遅相軸等の光学軸を有するため、曲面形状に延伸および成形を行った際に光学軸が歪むことによって、透過光の偏光度が低下する。それに対し、本発明の積層光学フィルム100は、反射円偏光子(光学用積層体)が光学軸を有さないため、延伸および成形による偏光度の低下が生じにくい。したがって、積層光学フィルム100は、曲面形状に成形された場合であっても、偏光度の低下が生じにくい。
 本発明の積層光学フィルム100の層構成の一例を図5に示す。
 図5に示す積層光学フィルム100は、反射円偏光子103、ポジティブCプレート104、位相差層105、および、直線偏光子106がこの順で配置される。上述したように、反射円偏光子103には、上記本発明の光学用積層体を用いる。なお、図5に示す積層光学フィルム100は、好ましい態様としてポジティブCプレート104を有しているが、本発明の積層光学フィルムは、ポジティブCプレート104を有さなくてもよい。
 本発明の積層光学フィルムは、反射円偏光子103、円偏光を直線偏光に変換する位相差層105、および、直線偏光子106をこの順で有するため、反射円偏光子103からの漏れ光を直線偏光に変換した後、直線偏光子によって吸収することができる。そのため、透過光の偏光度を高めることができる。
 なお、積層光学フィルムを延伸または成形した際には、位相差層の遅相軸および直線偏光子の吸収軸等が歪む懸念があるが、上述のとおり、反射円偏光子は延伸および成形を行っても高い偏光度を有したままであり、反射円偏光子からの漏れ光の光量は小さいため、漏れ光の増加はわずかな量に抑えられる。
 また、本発明の積層光学フィルムは、表面粗さRaが100nm以下であることが好ましい。Raが小さいと、例えば、積層光学フィルムを仮想現実表示装置等に使用した場合、画像の鮮鋭性を向上させることができる。本発明者らは、積層光学フィルムにおいて光が反射される際、凹凸があると、反射光の角度が歪み、像の歪みおよびボケに繋がると推定している。積層光学フィルムのRaは、50nm以下がより好ましく、30nm以下がさらに好ましく、10nm以下が特に好ましい。
 また、本発明の積層光学フィルムは、多数の層を積層して作製される。本発明者らの検討によれば、凹凸のある層に別の層を積層した場合、凹凸が増幅される場合があることがわかった。したがって、本発明の積層光学フィルムにおいては、全ての層について、Raが小さいことが好ましい。本発明の積層光学フィルムの各層は、それぞれ、Raが50nm以下であることが好ましく、30nm以下がより好ましく、10nm以下がさらに好ましい。
 また、反射像の画像鮮鋭度を高める観点では、特に、反射円偏光子のRaが小さいことが好ましい。
 表面粗さRaは、例えば、非接触表面・層断面形状計測システムVertScan(株式会社 菱化システム社製)を用いて測定することができる。
 Vertscanは試料からの反射光の位相を利用した表面形状計測法であるため、コレステリック液晶相を固定してなる反射層からなる反射円偏光子(上記光学用積層体)を測定する場合は、フィルム内部からの反射光が重畳してしまって表面形状を正確に測れない場合がある。この場合、表面の反射率を高めて、さらに内部からの反射を抑制するために試料の表面に金属層を形成してもよい。試料の表面に金属層を形成する方法としては、例えばスパッタ法が用いられる。スパッタする材料としては、Au、Al、およびPtなどが用いられる。
 本発明の積層光学フィルムは、単位面積当たりの点欠陥数が小さいことが好ましい。本発明の積層光学フィルムは多数の層を積層して作製されるため、積層光学フィルム全体として点欠陥数を小さくするためには、各層における点欠陥数も小さいことが好ましい。具体的には、各層の点欠陥数は、1平方メートルあたり、20個以下が好ましく、10個以下がより好ましく、1個以下がさらに好ましい。積層光学フィルム全体としては、点欠陥数は、1平方メートルあたり、100個以下が好ましく、50個以下がより好ましく、5個以下がさらに好ましい。
 点欠陥は、透過光の偏光度の低下、および、画像鮮鋭度の低下につながるため、少ないことが好ましい。
 ここで、点欠陥とは、異物、キズ、汚れ、膜厚変動、および、液晶化合物の配向不良等を含む。
 また、上述した点欠陥の個数は、好ましくは、サイズが100μm以上、より好ましくは30μm以上、さらに好ましくは10μm以上の点欠陥の個数を数えることが好ましい。
 また、仮想現実表示装置および電子ファインダー等の光学系内にアイトラッキング、表情認識、および、虹彩認証といった近赤外光を光源に使用した各種センサーが組み込まれる場合があり、センサーへの影響を最小限に抑えるためには、本発明の積層光学フィルムは近赤外光に対して透過性であることが好ましい。
〔位相差層〕
 本発明の積層光学フィルムに用いる位相差層は、円偏光を入射したとき、出射光をおよそ直線偏光に変換する機能を有する。例えば、可視域の波長のいずれかにおいてReがおよそ1/4波長となる位相差層を用いることができる。このとき、波長550nmにおいて面内レターデーションRe(550)が120~150nmであることが好ましく、125~145nmであることがより好ましく、135~140nmであることがさらに好ましい。
 また、Reがおよそ3/4波長、および、Reがおよそ5/4波長となる位相差層も、直線偏光を円偏光に変換することができるため、好ましい。
 また、本発明の積層光学フィルムに用いる位相差層は、波長に対して逆分散性を有していることが好ましい。逆分散性を有していると、可視域の広い波長範囲にわたって円偏光を直線偏光に変換することが可能になるため、好ましい。ここで、波長に対して逆分散性を有するとは、波長が大きくなるに伴い、その波長における位相差の値が大きくなることをいう。
 逆分散性を有する位相差層は、例えば、特開2017-049574号公報等を参照して、逆分散性を有する変性ポリカーボネート樹脂フィルム等のポリマーフィルムを一軸延伸することによって作製することができる。
 また、逆分散性を有する位相差層は、実質的に逆分散性を有していればよく、例えば、特許第06259925号公報に開示されているように、Reがおよそ1/4波長となる位相差層と、Reがおよそ1/2波長となる位相差層を、互いの遅相軸がおよそ60°の角をなすように積層することによっても作製することができる。このとき、1/4波長位相差層と1/2波長位相差層とがそれぞれ順分散性(波長が大きくなるに伴い、該波長における位相差の値が小さくなる)であっても、可視域の広い波長範囲にわたって円偏光を直線偏光に変換でき、実質的に逆分散性を有するとみなせることが知られている。この場合、本発明の積層光学フィルムは、反射円偏光子と、1/4波長位相差層と、1/2波長位相差層と、直線偏光子とをこの順で有することが好ましい。
 また、本発明の積層光学フィルムに用いる位相差層は、一様配向した液晶化合物を固定化してなる層を有することも好ましい。例えば、棒状液晶化合物を面内方向に対し水平に一様配向させた層、および、円盤状液晶化合物を面内方向に対し垂直に一様配向させた層を用いることができる。
 さらに、例えば、特開2020-084070号公報等を参照して、逆分散性を有する棒状液晶化合物を一様配向させ、固定化することによって、逆分散性を有する位相差層を作製することもできる。
 また、本発明の積層光学フィルムに用いる位相差層は、厚み方向を螺旋軸として捩れ配向した液晶化合物を固定化してなる層を有することも好ましい。
 例えば、特許第05753922号公報、および、特許第05960743号公報等に開示されているように、厚み方向を螺旋軸として捩れ配向した棒状液晶化合物あるいは円盤状液晶化合物を固定化してなる層を有する位相差層を用いることもできる。この場合、位相差層は実質的に逆分散性を有するとみなすことができるため、好ましい。
 位相差層の厚みは、特に限定されないが、薄型化する観点から、0.1~8μmが好ましく、0.3~5μmがより好ましい。
 本発明の積層光学フィルムにおいて、位相差層は、支持体および配向層等を含んでいてもよい。
 また、支持体および配向層は、積層光学フィルムを作製する際に剥離され、取り除かれる仮支持体であってもよい。仮支持体を用いる場合は、位相差層を別の積層体に転写した後、仮支持体を剥離して取り除くことによって、積層光学フィルムを薄型化することができ、さらに、仮支持体が有する位相差が、透過光の偏光度に与える悪影響を除くことができるため、好ましい。
 支持体の種類は特に制限されないが、可視光線に対して透明であることが好ましく、例えば、セルロースアシレート、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、環状ポリオレフィン、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリスチレン、および、ポリエステル等のフィルムを用いることができる。なかでも、セルロースアシレートフィルム、環状ポリオレフィン、ポリアクリレート、および、ポリメタクリレートが好ましい。また、支持体は、市販品のセルロースアセテートフィルムを利用することもできる。市販品のセルロースアセテートフィルムとしては、例えば、富士フイルム株式会社製の「TD80U」および「Z-TAC」等が例示される。
 支持体が仮支持体である場合は、剥離時の破断を防止する観点から、引き裂き強度の高い支持体が好ましい。例えば、ポリカーボネート、および、ポリエステル系のフィルムが好ましい。
 また、支持体は、透過光の偏光度に与える悪影響を抑制する観点から、位相差が小さいことが好ましい。具体的には、Re(550)の大きさが10nm以下であることが好ましく、Rthの大きさの絶対値が50nm以下であることが好ましい。また、支持体が上述の仮支持体として使用されるものであっても、積層光学フィルムの製造工程において、位相差層、および、その他の積層体の品質検査を行う上で、仮支持体の位相差は小さいことが好ましい。
 また、仮想現実表示装置および電子ファインダー等の光学系内に組み込まれるアイトラッキング、表情認識、および、虹彩認証といった近赤外光を光源に使用した各種センサーへの影響を最小限に抑えるためには、本発明の積層光学フィルムに用いる位相差層は、近赤外光に対して透過性であることが好ましい。
〔直線偏光子〕
 本発明の積層光学フィルムに用いる直線偏光子は、吸収型の直線偏光子が好ましい。吸収型の直線偏光子は、入射光のうち吸収軸方向の直線偏光を吸収し、透過軸方向の直線偏光を透過する。
 直線偏光子としては、一般的な偏光子を用いることができ、例えば、ポリビニルアルコール、および、その他の高分子樹脂に二色性物質を染着し、延伸することで配向させた偏光子でも良いし、液晶化合物の配向を利用して二色性物質を配向させた偏光子でも良い。入手性の観点、および、偏光度を高める観点では、ポリビニルアルコールをヨウ素で染色し、延伸した偏光子が好ましい。
 直線偏光子の厚みは、10μm以下が好ましく、7μm以下がより好ましく、5μm以下がさらに好ましい。直線偏光子が薄いと、積層光学フィルムを延伸したり、成形したりした場合に、フィルムのクラックおよび破断等を防止することができる。
 また、直線偏光子の単板透過率は、40%以上が好ましく、42%以上がより好ましい。また、偏光度は、90%以上が好ましく、95%以上がより好ましく、99%以上がさらに好ましい。なお、本明細書において、直線偏光子の単板透過率および偏光度は、自動偏光フィルム測定装置:VAP-7070(日本分光社製)を用いて測定する。
 また、直線偏光子の透過軸の方向は、位相差層によって直線偏光に変換された光の偏光軸の方向に一致していることが好ましい。例えば、位相差層が1/4波長の位相差を有する層である場合、直線偏光子の透過軸と位相差層の遅相軸とのなす角は、およそ45°であることが好ましい。
 本発明の積層光学フィルムに用いる直線偏光子は、液晶化合物と二色性物質とを含有する光吸収異方性層であることも好ましい。液晶化合物と二色性物質を含有する直線偏光子は、厚みを薄くすることができ、かつ、延伸および成形等を行ってもクラックおよび破断等を生じにくいため、好ましい。光吸収異方性層の厚さは、特に限定されないが、薄型化する観点から、0.1~8μmが好ましく、0.3~5μmがより好ましい。
 液晶化合物と二色性物質を含有してなる直線偏光子は、例えば、特開2020-023153号公報等を参照して作製することができる。直線偏光子の偏光度を向上する観点からは、光吸収異方性層は、二色性物質の配向度が0.95以上であることが好ましく、0.97以上であることがより好ましい。
 光吸収異方性層を形成するための光吸収異方性層形成用組成物が含有する液晶化合物は、可視域で二色性を示さない液晶化合物が好ましい。
 液晶化合物としては、低分子液晶化合物および高分子液晶化合物のいずれも用いることができる。ここで、「低分子液晶化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有さない液晶化合物のことをいう。また、「高分子液晶化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有する液晶化合物のことをいう。
 高分子液晶化合物としては、例えば、特開2011-237513号公報に記載されているサーモトロピック液晶高分子が挙げられる。また、高分子液晶化合物は、末端に架橋性基を有していることが好ましい。高分子液晶化合物が末端に有する架橋性基としては、例えば、アクリロイル基およびメタクリロイル基等が例示される。
 液晶化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。高分子液晶化合物と低分子液晶化合物を併用することも好ましい。
 液晶化合物の含有量は、本組成物中の二色性物質の含有量100質量部に対して、25~2000質量部が好ましく、33~1000質量部がより好ましく、50~500質量部がさらに好ましい。液晶化合物の含有量が上記範囲内にあることで、偏光子の配向度がより向上する。
 光吸収異方性層を形成するための光吸収異方性層形成用組成物が含有する二色性物質は、特に限定されず、可視光吸収物質(二色性色素)、紫外線吸収物質、赤外線吸収物質、非線形光学物質、および、カーボンナノチューブなどが挙げられ、従来公知の二色性物質(二色性色素)を使用することができる。
 本発明においては、2種以上の二色性物質を併用してもよく、例えば、より広い波長範囲で高い偏光度を得る観点から、波長370~550nmの範囲に極大吸収波長を有する少なくとも1種の二色性物質と、波長500~700nmの範囲に極大吸収波長を有する少なくとも1種の二色性物質とを併用することが好ましい。
 本発明の直線偏光子が、液晶化合物と二色性物質とを含有する光吸収異方性層からなる場合、直線偏光子は、支持体、および配向層等を含んでいてもよいが、支持体および配向層は、積層光学フィルムを作製する際に剥離される仮支持体であってもよい。
 仮支持体を用いる場合は、光吸収異方性層を別の積層体に転写した後、仮支持体を剥離して取り除くことによって、積層光学フィルムを薄型化でき、さらに、仮支持体が有する位相差が、透過光の偏光度に与える悪影響を除くことができるため、好ましい。
 支持体の種類は特に制限されないが、可視光線に対して透明であることが好ましく、例えば、上記位相差層として用いられる支持体と同様の支持体を用いることができる。直線偏光子に用いられる支持体の好ましい態様は、上記位相差層として用いられる支持体の好ましい態様と同様である。
 また、仮想現実表示装置および電子ファインダー等の光学系内に組み込まれるアイトラッキングおよび表情認識、虹彩認証といった近赤外光を光源に使用した各種センサーへの影響を最小限に抑えるためには、本発明の積層光学フィルムに用いる直線偏光子は近赤外光に対して透過性であることが好ましい。
〔その他の機能層〕
 本発明の積層光学フィルムは、反射円偏光子、位相差層、および、直線偏光子に加え、その他の機能層を有していてもよい。
 また、仮想現実表示装置および電子ファインダー等の光学系内に組み込まれるアイトラッキング、表情認識、および、虹彩認証といった近赤外光を光源に使用した各種センサーへの影響を最小限に抑えるためには、その他機能性層は、近赤外光に対して透過性であることが好ましい。
 <ポジティブCプレート>
 本発明の積層光学フィルムは、図5に示すように、さらにポジティブCプレートを有することも好ましい。ここで、ポジティブCプレートとは、Reが実質的にゼロであり、Rthが負の値を有する位相差層である。
 ポジティブCプレートは、例えば、棒状液晶化合物を垂直配向させることにより得ることができる。ポジティブCプレートの製造方法の詳細は、例えば、特開2017-187732号公報、特開2016-053709号公報、および、特開2015-200861号公報などの記載を参酌できる。
 ポジティブCプレートは、斜めから入射した光に対して、透過光の偏光度を高めるための、光学補償層として機能する。ポジティブCプレートは、積層光学フィルムの任意の場所に設置することができ、複数が設置されていてもよい。
 ポジティブCプレートは、反射円偏光子に隣接して、または、反射円偏光子の内部に、設置してもよい。
 反射円偏光子として、例えば棒状液晶化合物を含むコレステリック液晶相を固定化してなる反射層を用いた場合、反射層は正のRthを有する。このとき、反射円偏光子に対して斜め方向から光が入射した場合、Rthの作用により反射光および透過光の偏光状態が変化し、透過光の偏光度が低下することがある。反射円偏光子の内部、または近傍にポジティブCプレートを有していると、斜め入射光の偏光状態の変化をより抑制し、透過光の偏光度の低下をより抑制でき、結果としてゴーストをより抑制できるため、好ましい。
 本発明者らの検討によれば、ポジティブCプレートは、青色光反射層に対して緑色反射層とは反対の面に設置されていることが好ましいが、その他の場所に設置されていてもよい。この場合のポジティブCプレートのRe(550)は、およそ10nm以下であることが好ましく、Rth(550)は、-600~-100nmであることが好ましく、-400~-200nmであることがより好ましい。
 また、ポジティブCプレートは、位相差層に隣接して、または、位相差層の内部に、設置してもよい。位相差層として、例えば棒状液晶化合物を固定化してなる層を用いた場合、位相差層は正のRthを有する。このとき、位相差層に対して斜め方向から光が入射した場合、Rthの作用により透過光の偏光状態が変化し、透過光の偏光度が低下することがある。位相差層の内部、または近傍にポジティブCプレートを有していると、斜め入射光の偏光状態の変化を抑制し、透過光の偏光度の低下を抑制できるため、好ましい。本発明者らの検討によれば、ポジティブCプレートは位相差層に対して直線偏光子とは反対の面に設置されていることが好ましいが、その他の場所に設置されていてもよい。この場合のポジティブCプレートのRe(550)は、およそ10nm以下であることが好ましく、Rth(550)は、-90~-40nmであることが好ましい。
 <反射防止層>
 本発明の積層光学フィルムは、表面に反射防止層を有することも好ましい。本発明の積層光学フィルムは、特定の円偏光を反射し、それと直交する円偏光を透過する機能を有するが、積層光学フィルムの表面における反射は、一般的に意図しない偏光の反射を含み、それにより透過光の偏光度を低下させる場合がある。そのため、積層光学フィルムは表面に反射防止層を有することが好ましい。反射防止層は、積層光学フィルムの一方の表面にのみ設置されてもよいし、両面に設置されてもよい。
 反射防止層の種類は特に制限されないが、より反射率を低下させる観点から、モスアイフィルムおよびAR(Anti-Reflective)フィルムが好ましい。モスアイフィルム、および、ARフィルムは、公知のものを用いることができる。
 また、積層光学フィルムを延伸したり、成形したりする場合には、延伸により膜厚が変動しても高い反射防止性能を維持できることから、モスアイフィルムが好ましい。さらに、反射防止層が支持体を含むものであって、延伸および成形を行う場合には、延伸および成形を容易にする観点から、上記支持体のガラス転移温度Tgのピーク温度が170℃以下であることが好ましく、130℃以下であることがより好ましい。具体的には、支持体としては、例えば、PMMAフィルム等が好ましい。
 <第2の位相差層>
 本発明の積層光学フィルムは、さらに第2の位相差層を有することも好ましい。例えば、反射円偏光子、位相差層、直線偏光子、および、第2の位相差層を、この順で含んでいてもよい。
 第2の位相差層は、直線偏光を円偏光に変換するものであることが好ましく、たとえば、1/4波長のReを有する位相差層が好ましい。その理由を、以下で説明する。
 積層光学フィルムに対し反射円偏光子の側から入射し、反射円偏光子、位相差層、および直線偏光子を透過した光は、直線偏光となっており、その一部は直線偏光子の側の最表面で反射されて、再び反射円偏光子の側の表面から出射する。このような光は余計な反射光であり、反射光の偏光度を低下させる要因になり得るため、低減することが好ましい。そこで、直線偏光子の側の最表面での反射を抑制するため、反射防止層を積層する方法もあるが、積層光学フィルムが、ガラスおよびプラスチック等の媒体に貼合されて用いられる場合、積層光学フィルムの貼合面に反射防止層を有していても、媒体の表面における反射を抑止することはできないため、反射防止効果が得られにくい。
 一方、直線偏光を円偏光に変換する第2の位相差層を設置した場合には、直線偏光子の側の最表面に到達した光は円偏光となり、媒体の最表面で反射した際に直交する円偏光に変換される。その後、再び第2の位相差層を透過し、直線偏光子に到達したとき、光は直線偏光子の吸収軸方位の直線偏光となっており、直線偏光子で吸収される。したがって、余計な反射を防止することができる。
 余計な反射をより効果的に抑制する観点から、第2の位相差層は、実質的に逆分散性を有していることが好ましい。
 <支持体>
 本発明の積層光学フィルムは、さらに支持体(樹脂基材)を有していてもよい。支持体は任意の場所に設置することができ、例えば、反射円偏光子、位相差層、または直線偏光子が、仮支持体から転写して用いるフィルムである場合、その転写先として支持体を用いることができる。
 支持体の種類は特に制限されないが、可視光線に対して透明であることが好ましく、例えば、セルロースアシレート、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、環状ポリオレフィン、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリスチレン、および、ポリエステル等のフィルムを用いることができる。なかでも、セルロースアシレートフィルム、環状ポリオレフィン、ポリアクリレート、および、ポリメタクリレートは、好ましく例示される。また、支持体としては、市販品のセルロースアセテートフィルムを利用することもできる。市販品のセルロースアセテートフィルムとしては、例えば、富士フイルム株式会社製の「TD80U」および「Z-TAC」等が例示される。
 また、支持体は、透過光の偏光度に与える悪影響を抑制する観点、および、積層光学フィルムの光学検査を容易にする観点から、位相差が小さいことが好ましい。具体的には、Re(550)の大きさが10nm以下であることが好ましく、Rth(550)の大きさの絶対値が50nm以下であることが好ましい。
 本発明の積層光学フィルムが、延伸および成形を行うものである場合、支持体(樹脂基材)は、損失正接tanδのピーク温度が170℃以下であることが好ましい。低温で成形が可能となる観点では、損失正接tanδのピーク温度が150℃以下であることが好ましく、130℃以下であることがさらに好ましい。
 ここで、損失正接tanδの測定方法について記載する。
 動的粘弾性測定装置(アイティー計測制御株式会社製DVA-200)を用いて、あらかじめ温度25℃湿度60%Rh雰囲気下で2時間以上調湿したフィルム試料について、下記条件において、E”(損失弾性率)とE’(貯蔵弾性率)を測定し、損失正接tanδ(=E”/E’)を求める値とする。
 装置:アイティー計測制御株式会社製 DVA-200
 試料:5mm、長さ50mm(ギャップ20mm)
 測定条件:引張りモード
 測定温度:-150℃~220℃
 昇温条件:5℃/min
 周波数:1Hz
 なお、一般的に光学用途においては、延伸処理がなされた樹脂基材を使用することが多く、延伸処理によって、損失正接tanδのピーク温度は高温になることが多い。例えば、TAC(トリアセチルセルロース)基材(TG40、富士フイルム社製)は、tanδのピーク温度は180℃以上となる。
 損失正接tanδのピーク温度が170℃以下である支持体は、特に制限なく様々な樹脂基材が使用可能である。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマー等のポリオレフィン;環状オレフィン系樹脂;ポリビニルアルコール;ポリエチレンテレフタレート;ポリメタクリル酸エステルおよびポリアクリル酸エステル等のアクリル系樹脂;ポリエチレンナフタレート;ポリカーボネート;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ポリエーテルケトン;ポリフェニレンスルフィドおよびポリフェニレンオキシドが挙げられる。中でも、市場から容易に入手できたり、透明性に優れていたりする点から、好ましくは、環状オレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、および、アクリル系樹脂であり、特に好ましくは、環状オレフィン系樹脂、および、ポリメタクリル酸エステルである。
 市販の樹脂基材としては、テクノロイS001G、テクノロイS014G、テクノロイS000、テクノロイC001およびテクノロイC000(住化アクリル販売株式会社)、ルミラーUタイプ、ルミラーFX10およびルミラーSF20(東レ株式会社)、HK-53A(東山フィルム株式会社)、テフレックスFT3(帝人デュポンフィルム株式会社)、エスシーナおよびSCA40(積水化学工業(株))、ゼオノアフィルム(オプテス(株))、ならびに、アートンフィルム(JSR(株))などが挙げられる。
 支持体の厚みは特に制限されないが、5~300μmが好ましく、5~100μmがより好ましく、5~30μmがさらに好ましい。
 また、積層光学フィルムは、上述した層以外の層を有していてもよい。例えば、上述した以外の層としては、後述する粘着剤によって形成される粘着層、後述する接着剤によって形成される接着層、および、屈折率調節層が挙げられる。
 また、反射円偏光子と粘着剤、または反射円偏光子と接着剤の間に、進相軸方向と遅相軸方向の屈折率の差が反射円偏光子よりも小さい屈折率調節層を設けてもよい。この場合、屈折率調節層はコレステリック液晶の配向状態を固定化してなる層を有することが好ましい。屈折率調節層を有することで、界面反射をより抑制でき、ゴーストの発生をより抑制することができる。また、屈折率調節層の平均屈折率は、反射円偏光子の平均屈折率よりも小さいことがより好ましい。また、屈折率調節層の反射光の中心波長は430nmより小さいか670nmより大きくても良く、430nmより小さいことがより好ましい。
〔各層の接着方法〕
 本発明の積層光学フィルムは、多数の層からなる積層体である。各層は任意の接着方法で接着(貼着)することができ、例えば、粘着剤および接着剤を用いることができる。
 粘着剤としては、市販の粘着剤を任意に用いることができるが、薄型化の観点、および、積層光学フィルムの表面粗さRaを低減する観点から、厚みが25μm以下であることが好ましく、15μm以下であることがより好ましく、6μm以下であることがさらに好ましい。また、粘着剤は、アウトガスが生じにくいものであることが好ましい。特に、延伸および成形を行う場合、真空プロセスおよび加熱プロセス等を経る場合があるが、それらの条件においてもアウトガスが出ないことが好ましい。
 接着剤としては、市販の接着剤等を任意に用いることができ、たとえば、エポキシ樹脂系の接着剤、および、アクリル樹脂系の接着剤等を用いることができる。
 接着剤は、薄型化の観点、および、積層光学フィルムの表面粗さRaを低減する観点から、厚みが25μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましく、1μm以下であることがさらに好ましい。また、接着剤は、接着層を薄くする観点、および、被着体に対し接着剤を均一な厚みで塗布する観点から、粘度が300cP以下であることが好ましく、100cP以下がより好ましく、10cP以下がさらに好ましい。
 また、被着体が表面凹凸を有している場合には、粘着剤および接着剤は、積層光学フィルムの表面粗さRaを低減する観点から、接着する層の表面凹凸を包埋できるよう、適切な粘弾性または厚みを選択することもできる。表面凹凸を包埋する観点からは、粘着剤および接着剤は、粘度が50cP以上であることが好ましい。また、厚みは、表面凹凸の高さよりも厚いことが好ましい。
 接着剤の粘度を調節する方法としては、例えば、溶媒を含む接着剤を用いる方法が挙げられる。この場合、溶媒の比率によって接着剤の粘度を調節することができる。また、接着剤を被着体に塗布した後、溶媒を乾燥させることで、接着剤の厚みをより低減することができる。
 積層光学フィルムにおいて、余計な反射を低減し、透過光および反射光の偏光度の低下を抑制する観点からは、各層の接着に用いる粘着剤または接着剤は、隣接する層との屈折率差が小さいことが好ましい。具体的には、隣接する層の屈折率差は、0.1以下が好ましく、0.05以下がより好ましく、0.01以下がさらに好ましい。粘着剤または接着剤の屈折率は、例えば、酸化チタンの微粒子およびジルコニアの微粒子等を混合し、調節することができる。
 また、反射円偏光子、位相差層、および、直線偏光子は、面内において屈折率の異方性を有する場合があるが、面内における全ての方向において、隣接する層との屈折率差が0.05以下であることが好ましい。そのため、粘着剤および接着剤は、面内に屈折率異方性を有するものであってもよい。
 また、各層の間の接着層は、接着層の厚みが100nm以下であることも好ましい。接着層の厚みが100nm以下であると、可視域の光は屈折率差を感じにくくなり、界面での反射を抑制することができる。接着層の厚みは、50nm以下がより好ましい。厚みが100nm以下の接着層を形成する方法としては、例えば、酸化ケイ素(SiOx層)などのセラミック接着剤を貼合面に蒸着する方法があげられる。貼合部材の貼合面は、貼合前にプラズマ処理、コロナ処理、鹸化処理等の表面改質処理を施すこと、および、プライマー層を付与することができる。また、貼合面が複数ある場合は、貼合面毎に接着層の種類および厚み等を調節することができる。具体的には、例えば、以下(1)~(3)に示す手順で、厚みが100nm以下である接着層を設けることができる。
(1)積層する層を、ガラス基材からなる仮支持体に貼合する。
(2)積層する層の表面と、積層される層の表面の両方に対し、蒸着等により、厚さ100nm以下のSiOx層を形成する。蒸着は、SiOx粉体を蒸着源とし、例えばアルバック社製の蒸着装置(型番ULEYES)等を用いて行うことができる。また、形成したSiOx層の表面にプラズマ処理を施しておくことが好ましい。
(3)形成されたSiOx層同士を貼合した後、仮支持体を剥離する。貼合は、例えば、120℃の温度で実施することが好ましい。
 各層の塗布、接着、または貼合は、ロール・トゥ・ロールで行ってもよいし、枚葉で行ってもよい。ロール・トゥ・ロール方式は、生産性を向上したり、各層の軸ずれを低減したりする観点で好ましい。
 一方、枚葉方式は、少量、多品種生産に適していること、および、上述した接着層の厚みが100nm以下であるような、特殊な接着方法を選択できる点で、好ましい。
 また、接着剤を被着体に塗布する方法としては、例えば、ロールコーティング法、グラビア印刷法、スピンコート法、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スプレー法、および、インクジェット法などの公知の方法が挙げられる。
〔各層の直接塗布〕
 本発明の積層光学フィルムの各層の間には、接着層を有さないことも好ましい。層を形成する際、すでに形成されている隣接層の上に直接塗布を行うことで、接着層をなくすことができる。
 さらに、隣接する層の一方、または両方が液晶化合物を含む層である場合、面内の全ての方向で屈折率差を小さくするために、液晶化合物の配向方向が界面で連続的に変化するようにすることが好ましい。例えば、液晶化合物と二色性物質を含有する直線偏光子に対して、液晶化合物を含有する位相差層を直接塗布し、直線偏光子の液晶化合物による配向規制力によって、位相差層の液晶化合物が界面で連続をなすように配向させることもできる。
〔各層の積層の順序〕
 本発明の積層光学フィルムは多数の層からなるが、それらを積層する工程の順序には特に制限がなく、任意に選択することができる。
 例えば、仮支持体と機能層からなるフィルムから、機能層を転写する場合には、転写先のフィルムの厚みが10μm以上になるように積層順序を調節することで、転写時のシワおよびクラックを防止することができる。
 また、積層光学フィルムの表面粗さRaを低減する観点からは、表面凹凸が大きい層の上に別の層を積層した場合、表面凹凸がさらに増幅される場合があるため、表面粗さRaが小さい層から順に積層していくことが好ましい。
 また、積層光学フィルムの作製工程における品質評価の観点から、積層の順序を選択することもできる。例えば、反射円偏光子を除く層を積層し、透過光学系による品質評価を実施した後に、反射円偏光子を積層し、反射光学系での品質評価を実施してもよい。
 また、積層光学フィルムの製造歩留まりを向上させたり、コストを低減したりする観点から、積層の順序を選択することもできる。
[本発明の積層光学フィルムの応用]
 本発明の積層光学フィルムは、例えば、特許文献4~5に記載されるように、車載用ルームミラー、仮想現実表示装置、および、電子ファインダーなどに組み込む反射偏光子として用いることができる。
 特に、反射偏光子とハーフミラーとの間で光を反射させて往復させる、往復光学系を有する仮想現実表示装置および電子ファインダー等においては、本発明の積層光学フィルムは、表示画像の鮮明性を向上させる観点で、非常に有用である。また、往復光学系を有する仮想現実表示装置および電子ファインダー等は、反射偏光子の他にも、吸収型偏光子および円偏光子等の光学フィルムを有する場合があるが、本発明の積層光学フィルムに用いる部材、および、接着方法の一部を、上述の反射偏光子以外の光学フィルムにも用いることで、表示画像の鮮明性をさらに向上させることができる。
<成形方法>
本発明の光学用積層体および積層光学フィルムは平面の形態で用いても良いし、任意の形状の形態に成形して用いても良い。ここでは、光学用積層体および積層光学フィルムを合わせて光学フィルムと称して、成形方法を述べる。
 光学フィルムの成形方法は、光学フィルムを加熱する工程と、上記光学フィルムをモールドに押し付け、モールドの形状に沿って変形させる工程と、上記光学フィルムを裁断する工程を含む。
〔光学フィルムを加熱する工程〕
 光学フィルムを加熱する方法としては、加熱した固体へ接触させることによる加熱、加熱した液体へ接触させることによる加熱、加熱した気体へ接触させることによる加熱、赤外線を照射することによる加熱、マイクロ波を照射することによる加熱等を用いることができるが、成形直前に遠隔で加熱ができる赤外線を照射することによる加熱が好ましい。
 加熱に用いる赤外線の波長は、1.0~30.0μmが好ましく、1.5~5μmがより好ましく用いられる。
 IR光源としては、石英管にタングステンフィラメントを封入した近赤外ランプヒータ、および、石英管を多重化して石英管間の一部をエアで冷却する機構とした波長制御ヒータなどを用いることができる。
 また、光学フィルムの面内で温度分布を付けることで、成形中の物性値を目的に応じて制御することができる。
 温度分布を付ける方法としては、加熱に用いる赤外線の照射量分布をつける方法、冷却風の強度分布で制御する方法、モールドへの接触による冷却進行をモールドの温度および接触時間制御することで分布を付与する方法などがある。赤外線照射量分布を付ける方法としては、IR光源の配置の密度に粗密を付ける方法、および、IR光源と光学フィルムの間に赤外光に対する透過率をパターン化したフィルターを配置する方法が用いられる。透過率をパターン化したフィルターとしては、ガラスに金属を蒸着したもの、コレステリック液晶層の反射帯域を赤外化したもの、誘電体多層膜で反射帯域を赤外化したもの、および、赤外線を吸収するインクなどが用いられる。光学フィルムの温度制御は、赤外線照射の強さ、赤外線照射時間、および、赤外線照射の照度等で制御する。
 光学フィルムの温度は非接触放射温度計および熱電対等の温度測定手段を用いてモニターし、狙いの温度で成形することが可能である。
〔光学フィルムをモールドに押し付け、モールドの形状に沿って変形させる工程〕
光学フィルムをモールドに押し付け、モールドの形状に沿って変形させる方法としては、成形空間の減圧、加圧が用いられる。またモールドを押し込む方法を用いることも可能である。
〔光学フィルムを裁断する工程〕
 成形した光学フィルムを任意の形状に切り出す方法としては、カッター、ハサミ、カッティングプロッター、および、レーザー裁断機などを用いることができる。
<成形装置>
 成形装置の一つの形態は、上方向に開口部を有するボックス1と、下方向に開口部を有するボックス2からなり、成形空間を形成するために、ボックス1の開口部とボックス2の開口部を直接もしくはその他の治具を介して合わせることで、密閉された成形空間を形成する装置が例示される。
 成形空間内には成形される形状のモールド(被着体ともいう)と成形される被成形フィルムが配置される。被成形フィルムは仕切りとして、ボックス1とボックス2からなる成形空間を2つの空間に分ける。上記モールドは被成形フィルムよりも下側のボックス1側に配置される。さらに真空成形装置は被成形フィルムを加熱するための加熱素子が複数個分散して配置される。加熱素子は成形空間内に配置しても良いし、成形空間外に配置して透明な窓を介して被成形フィルムを加熱照射しても良い。
<光学物品>
 本発明の光学部品は、本発明の光学積層体を含むものである。
 本発明の光学物品の一形態は、レンズと、本発明の光学用積層体または本発明の積層光学フィルムとを有する複合レンズである。レンズの片面にはハーフミラーが形成されていても良い。
 レンズとしては凸レンズ、および、凹レンズを使用することができる。凸レンズとしては両凸レンズ、平凸レンズ、および、凸メニスカスレンズを使用することができる。凹レンズとしては両凹レンズ、平凹レンズ、および、凹メニスカスレンズを使用することができる。集光光学系に使用するレンズとしては凸メニスカスレンズ、および、凹メニスカスレンズが好ましく、さらに収差を少なく抑えられる点で凹メニスカスレンズがより好ましい。
 レンズの形成材料としては、ガラス、結晶、および、プラスチック等可視光に対して透明なものを用いることができる。
 レンズの複屈折はムラおよびノイズの原因となるため、小さい方が好ましく、複屈折ゼロ材料がより好ましい。本発明の光学物品に用いられる本発明の積層光学フィルムは平面でも良いし、曲面でも良いが、像の歪みおよび収差が少ないという点で曲面が好ましい。
 本発明の光学物品のもう一つの形態は、プリズムまたは基板と、本発明の光学用積層体または本発明の積層光学フィルムとを有するものである。
 プリズムおよび基板の形成材料としては、ガラス、結晶、および、プラスチック等が例示される。これらの形成材料は、可視光に対して透明でも良いし不透明なものでも良い。プリズムおよび基板の複屈折は、ムラおよびノイズ等の原因となるため、小さい方が好ましく、複屈折がゼロである材料がより好ましい。
 以下に実施例を挙げて、本発明の特徴をさらに具体的に説明する。なお、以下に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。また、本発明の趣旨を逸脱しない限り、以下に示す構成以外の構成とすることもできる。
〔反射層用塗布液の調製〕
<反射層用塗布液R-1>
 下記に示す組成物を、70℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、反射層用塗布液R-1を調製した。ここでRは棒状液晶化合物を用いた塗布液を表す。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 反射層用塗布液R-1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・メチルエチルケトン               120.9質量部
・シクロヘキサノン                 21.3質量部
・下記の棒状液晶化合物の混合物X         100.0質量部
・下記の光重合開始剤B               1.00質量部
・下記のカイラル剤A                4.18質量部
・下記の界面活性剤F1                0.1質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 棒状液晶化合物の混合物X
 上記混合物Xにおいて、数値は質量%である。また、Rは酸素原子で結合する基である。さらに、上記の棒状液晶化合物の波長300~400nmにおける平均モル吸光係数は、140/mol・cmであった。
 カイラル剤A
 界面活性剤F1
 光重合開始剤B
 カイラル剤Aは、光によって螺旋誘起力(HTP:Helical Twisting Power)が減少するカイラル剤である。
<反射層用塗布液R-2>
 カイラル剤Aの添加量を後段に示す表1のように変更した以外は、反射層用塗布液R-1と同様に調製した。
 表1. 棒状液晶化合物を含有する塗布液のカイラル剤量
<反射層用塗布液D-1>
 下記に示す組成物を、50℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、反射層用塗布液D-1を調製した。ここでDは円盤状液晶化合物を用いた塗布液を表す。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 反射層用塗布液D-1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記の円盤状液晶化合物(A)             80質量部
・下記の円盤状液晶化合物(B)             20質量部
・下記の重合性モノマーE1               10質量部
・下記の界面活性剤F2                0.3質量部
・光重合開始剤(BASF社製、イルガキュアー907)   3質量部
・上記カイラル剤A                 5.45質量部
・メチルエチルケトン                 290質量部
・シクロヘキサノン                   50質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 円盤状液晶化合物(A)
 円盤状液晶化合物(B)
 重合性モノマーE1
 界面活性剤F2
<反射層用塗布液D-2、3>
 カイラル剤Aの添加量を下記表2のように変更した以外は、反射層用塗布液D-1と同様に調製した。
 表2. 円盤状液晶化合物を含有する塗布液のカイラル剤量
<光干渉層用塗布液PA-1>
 下記に示す組成物を、60℃に保温された容器中にて、攪拌、溶解させ、光干渉層用塗布液PA-1を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 光干渉層用塗布液PA-1
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・メチルイソブチルケトン            3011.0質量部
・上記棒状液晶化合物の混合物X          100.0質量部
・下記光重合開始剤C                 5.1質量部
・下記光酸発生剤                   3.0質量部
・下記親水性ポリマー                 2.0質量部
・下記垂直配向剤                   1.9質量部
・下記減粘剤                     4.2質量部
・下記層間光配向膜用材料               8.0質量部
・下記安定剤                     0.2質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 光重合開始剤C
 光酸発生剤
 親水性ポリマー
 垂直配向剤
 減粘剤
 層間光配向膜用材料
 安定剤
〔反射円偏光子1の作製〕
 仮支持体として、厚さ60μmのタック(トリアセチルセルロース)フィルム(富士フイルム株式会社製、TG60)を用意した。
 先に示したタックフィルムに、上記で調製した光干渉層用塗布液PA-1をワイヤーバーコーターで塗布した後、80℃で60秒乾燥した。
 その後、低酸素雰囲気下(100ppm)にて、78℃で照射量300mJ/cmの紫外線LEDランプ(波長365nm)の光を照射して液晶化合物を硬化すると同時に、層間光配向膜用材料の開裂基を開裂させた。その後、115℃で25秒加熱することで、フッ素原子を含む置換基を脱離させた。
 これにより、最表面にシンナモイル基を有し、膜厚が90nmであるポジティブCプレート層を形成した。
 干渉膜厚計OPTM(大塚電子製、最小二乗法で解析)で測定した波長550nmにおける屈折率nIは1.57だった。Axoscan(Axometrics社製)で測定した波長550nmにおけるRth(550)は-9nmだった。
 次に、照度7mW/cm、照射量7.9mJ/cmの偏光UV(波長313nm)をポジティブCプレート側から照射した。波長313nmの偏光UVは、水銀ランプから出た紫外光を、波長313nmに透過帯域を有するバンドパスフィルタと、ワイヤーグリッド偏光板を透過させることで得た。
 上記で調製した反射層用塗布液R-1をワイヤーバーコーターで塗布した後、110℃で72秒乾燥した。その後、低酸素雰囲気下(100ppm以下)にて、100℃で、照度80mW/cm、照射量500mJ/cmのメタルハライドランプの光を照射して硬化することで、コレステリック液晶層からなる第一の青色光反射層(第一の光反射層)を形成した。
 光の照射は、いずれも、コレステリック液晶層側から行った。このとき、硬化後の第一の青色光反射層の膜厚が2.6μmとなるように塗布厚みを調節した。
 次に、第一の青色光反射層面を、放電量150W・min/mでコロナ処理を行った後、コロナ処理を行った面上に、反射層用塗布液D-1をワイヤーバーコーターで塗布した。
 続いて、塗布膜を70℃、2分間乾燥し、溶媒を気化させた後に115℃で3分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。その後、この塗布膜を45℃に保持し、これに窒素雰囲気下でメタルハライドランプを用いて紫外線照射(300mJ/cm)して硬化することで、第一の青色光反射層上に第二の青色光反射層(第二の光反射層)を形成した。光の照射は、いずれも、コレステリック液晶層側から行った。この時、硬化後の第二の青色光反射層の膜厚が2.0μmとなるように塗布厚みを調節した。
 次に、第二の青色光反射層上に、反射層用塗布液D-2をワイヤーバーコーターで塗布した。続いて、塗布膜を70℃、2分間乾燥し、溶媒を気化させた後に115℃で3分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。
 その後、この塗布膜を45℃に保持し、これに窒素雰囲気下でメタルハライドランプを用いて紫外線照射(300mJ/cm)して硬化することで、第二の青色光反射層上に緑色光反射層(第三の光反射層)を形成した。光の照射は、いずれも、コレステリック液晶層側から行った。この時、硬化後の緑色光反射層の膜厚が2.7μmとなるように塗布厚みを調節した。
 次に、緑色光反射層上に、反射層用塗布液R-2をワイヤーバーコーターで塗布した後、110℃で72秒乾燥した。
 その後、低酸素雰囲気下(100ppm以下)にて、100℃で、照度80mW、照射量500mJ/cmのメタルハライドランプの光を照射して硬化することで、緑色光反射層上に赤色光反射層(第四の光反射層)を形成した。光の照射は、いずれも、コレステリック液晶層側から行った。この時、硬化後の赤色光反射層の膜厚が3.4μmとなるように塗布厚みを調節した。
 次に、赤色光反射層面を、放電量150W・min/mでコロナ処理を行った後、コロナ処理を行った面上に反射層用塗布液D-3をワイヤーバーコーターで塗布した。続いて、塗布膜を70℃、2分間乾燥し、溶媒を気化させた後に115℃で3分間加熱熟成を行って、均一な配向状態を得た。
 その後、この塗布膜を45℃に保持し、これに窒素雰囲気下でメタルハライドランプを用いて紫外線照射(300mJ/cm)して硬化することで、赤色光反射層上に黄色光反射層(第五の光反射層)を形成した。光の照射は、いずれも、コレステリック液晶層側から行った。この時、硬化後の黄色光反射層の膜厚が3.4μmとなるように塗布厚みを調節した。
 作製した反射円偏光子1の各反射層について、反射中心波長と膜厚を表3に示す。ここで、反射中心波長とは、コレステリック液晶を用いた反射帯域を有する光反射フィルムの特性を定義するのに用いられ、フィルムが反射するスペクトルバンドの中間点を指す。具体的には、ピーク反射率に対して半値を示す短波長側の波長と長波長側の波長の平均値を計算することで得た。反射中心波長(反射光の中心波長)は、単層だけ塗布した膜を作成して確認した。膜厚はSEMで確認した。
 表3. 反射円偏光子の光反射層の特性
〔反射円偏光子2~5、7~15の作製〕
 反射円偏光子2~5、7~15は、光干渉層の膜厚を下記表4のように変えた以外は、反射円偏光子1と同じ作製方法で作製した。
 また、反射円偏光子6は、光干渉層を設けず、ラビングしたPETフィルムの上に、反射円偏光子1と同じ条件で反射層を作製することで、光干渉層の無い反射円偏光子を作製した。
〔反射円偏光子16の作製〕
反射円偏光子16は、光干渉層として下記のプロセスで光配向層を形成した以外は、反射円偏光子1と同じ作製方法で作製した。
 <光配向層の形成>
 後述する配向層形成用塗布液PA2を、ワイヤーバーで連続的に厚さ60μmのタック(トリアセチルセルロース)フィルム(富士フイルム株式会社製、TG60)上に塗布した。塗膜が形成された支持体を140℃の温風で120秒間乾燥し、続いて、塗膜に対して偏光紫外線照射(10mJ/cm、超高圧水銀ランプ使用)することで、光配向層を形成した。膜厚は80nmであった。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(配向層形成用塗布液PA2)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記重合体M-PA-1            100.00質量部
・下記酸発生剤PAG-1              5.00質量部
・下記酸発生剤CPI-110TF         0.005質量部
・キシレン                  3660.00質量部
・メチルイソブチルケトン            366.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 重合体M-PA-1
 酸発生剤PAG-1
 酸発生剤CPI-110TF
 [反射円偏光子17の作製]
〔反射層用塗布液R-3の調製〕
 下記に示す組成物を、70℃に保温された容器中にて、撹拌、溶解させ、反射層用塗布液R-3を調製した。ここで、Rは棒状液晶化合物を用いた塗布液を表す。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 反射層用塗布液R-3
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・メチルエチルケトン               120.9質量部
・シクロヘキサノン                 21.3質量部
・下記の棒状液晶化合物X2            100.0質量部
・上記光重合開始剤B                1.00質量部
・上記カイラル剤A                 4.18質量部
・上記界面活性剤F1                 0.1質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 棒状液晶化合物X2
〔反射層用塗布液R-4〕
 カイラル剤Aの添加量を後段に示す表4のように変更した以外は、反射層用塗布液R-3と同様に反射層用塗布液R-4を調製した。
〔反射層用塗布液D-4〕
 下記に示す組成物を、撹拌、溶解させ、反射層用塗布液D-4を調製した。ここで、Dは円盤状液晶化合物を用いた塗布液を表す。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 反射層用塗布液D-4
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記の円盤状液晶化合物(C)            100質量部
・上記重合性モノマーE1                10質量部
・上記界面活性剤F2                 0.3質量部
・光重合開始剤(BASF社製、イルガキュアー907)   3質量部
・上記カイラル剤A                 5.45質量部
・メチレンクロライド                 340質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 円盤状液晶化合物(C)
〔反射層用塗布液D-5および反射層用塗布液D-6〕
 カイラル剤Aの添加量を下記表5のように変更した以外は、反射層用塗布液D-4と同様に、反射層用塗布液D-5および反射層用塗布液D-6を調製した。
 これらの塗布液を用いて、硬化後の膜厚が表6記載の値になるように調節した以外は、反射偏光子6と同じ方法でラビングしたPETフィルム上へ塗布を行って、反射円偏光子17を作製した。
 作製した反射円偏光子1~17の特性を下記表7に示す。
 表7.作製した反射円偏光子1~17
〔積層光学フィルム1~16の作製〕
 以下の手順で積層光学フィルムを作製した。
<位相差層1の作製>
 特開2020-084070号公報の段落0151~0163に記載の方法を参照して、逆分散性の位相差層1を作製した。
 位相差層1は、Re(550)=146nm、Rth(550)=73nmであった。
<ポジティブCプレート2の作製>
 特開2016-053709号公報の段落0132~0134に記載の方法を参照し、膜厚を調節して、ポジティブCプレート2を作製した。ただし、支持体は、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)からトリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム)に変更した。
 ポジティブCプレート2は、Re(550)=0.1nm、Rth(550)=-80nmであった。
<直線偏光子の作製>
 以下の手順で、直線偏光子を作製した。
(セルロースアシレートフィルム1の作製)
 -コア層セルロースアシレートドープの作製-
 下記の組成物をミキシングタンクに投入し、撹拌して、各成分を溶解し、コア層セルロースアシレートドープとして用いるセルロースアセテート溶液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 コア層セルロースアシレートドープ
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・アセチル置換度2.88のセルロースアセテート    100質量部
・特開2015-227955号公報の実施例に
 記載されたポリエステル化合物B            12質量部
・下記化合物F                      2質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒)           430質量部
・メタノール(第2溶媒)                64質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 化合物F
 -外層セルロースアシレートドープの作製-
 上記のコア層セルロースアシレートドープ90質量部に下記のマット剤溶液を10質量部加え、外層セルロースアシレートドープとして用いるセルロースアセテート溶液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 マット剤溶液
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・平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子
(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)   2質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒)            76質量部
・メタノール(第2溶媒)                11質量部
・上記のコア層セルロースアシレートドープ         1質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 -セルロースアシレートフィルム1の作製-
 上記コア層セルロースアシレートドープと上記外層セルロースアシレートドープを平均孔径34μmのろ紙および平均孔径10μmの焼結金属フィルターでろ過した後、上記コア層セルロースアシレートドープとその両側に外層セルロースアシレートドープとを3層同時に流延口から20℃のドラム上に流延した(バンド流延機)。
 次いで、溶媒含有率略20質量%の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、横方向に延伸倍率1.1倍で延伸しつつ乾燥した。
 その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、厚み40μmの光学フィルムを作製し、これをセルロースアシレートフィルム1とした。得られたセルロースアシレートフィルム1の面内レターデーションは0nmであった。
 <光配向層PA1の形成>
 後述する配向層形成用塗布液S-PA-1を、ワイヤーバーで連続的に上記セルロースアシレートフィルム1上に塗布した。塗膜が形成された支持体を140℃の温風で120秒間乾燥し、続いて、塗膜に対して偏光紫外線照射(10mJ/cm、超高圧水銀ランプ使用)することで、光配向層PA1を形成した。膜厚は0.3μmであった。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(配向層形成用塗布液S-PA-1)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記重合体M-PA-1            100.00質量部
・上記酸発生剤PAG-1              5.00質量部
・上記酸発生剤CPI-110TF         0.005質量部
・キシレン                  1220.00質量部
・メチルイソブチルケトン            122.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 <光吸収異方性層P1の形成>
 得られた配向層PA1上に、下記の光吸収異方性層形成用塗布液S-P-1をワイヤーバーで連続的に塗布した。
 次いで、塗布層P1を140℃で30秒間加熱し、塗布層P1を室温(23℃)になるまで冷却した。次いで、90℃で60秒間加熱し、再び室温になるまで冷却した。
 その後、LED灯(中心波長365nm)を用いて照度200mW/cmの照射条件で2秒間照射することにより、配向層PA1上に光吸収異方性層P1を形成した。膜厚は1.6μmであった。
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 光吸収異方性層形成用塗布液S-P-1の組成
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・下記二色性物質D-1               0.25質量部
・下記二色性物質D-2               0.36質量部
・下記二色性物質D-3               0.59質量部
・下記高分子液晶化合物M-P-1          2.21質量部
・下記低分子液晶化合物M-1            1.36質量部
・重合開始剤
 IRGACURE OXE-02(BASF社製) 0.200質量部
・下記界面活性剤F-3              0.026質量部
・シクロペンタノン                46.00質量部
・テトラヒドロフラン               46.00質量部
・ベンジルアルコール                3.00質量部
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 二色性物質D-1
 二色性物質D-2
 二色性物質D-3
 高分子液晶化合物M-P-1
 低分子液晶化合物M-1
 界面活性剤F-3
<積層光学フィルム作製のための転写>
 積層光学フィルム作製のための転写は、以下の手順により行った。
(1)PMMA基材に、UV接着剤ケミシールU2084B(ケミテック株式会社製、硬化後屈折率n1.60)をワイヤーバーコーターで厚み2μmとなるように塗布した。その上に光吸収異方性層P1を転写した。光吸収異方性層P1の仮支持体の反対側がUV接着剤と接するように、ラミネーターで貼り合わせた。
(2)パージボックスのなかで酸素濃度が100ppm以下になるまで窒素パージした後、光吸収異方性層P1の仮支持体側から高圧水銀ランプの紫外線を照射して硬化した。照度は25mW/cm、照射量は1000mJ/cmだった。
(3)最後に光吸収異方性層P1の仮支持体を剥離した。
 次に、光吸収異方性層P1に対し、上述と同様の転写の手順にて、位相差層1を転写した。ただし、位相差層1の遅相軸と、光吸収異方性層P1の吸収軸とが45°をなすように積層した。次に、位相差層1に対し、上述と同様の転写の手順にて、ポジティブCプレート2を転写した。
 最後に、ポジティブCプレート2に対し、上述と同様の転写の手順にて、反射円偏光子1を転写した。このようにして、実施例1の反射円偏光子1を用いた積層光学フィルムを得た。
 反射円偏光子2~16に関しても、同様の手順にて、積層光学フィルム2~16を作製した。また、反射円偏光子17に関しても、同様の手順で、積層光学フィルム23を作製した。
〔積層光学フィルム17の作製〕
 積層光学フィルム6の反射円偏光子6側の面に、屈折率1.57、膜厚90nmのハードコート層を塗布法で形成することで光干渉層を形成した。ハードコート層のRth(550)は0nmであった。ハードコート層塗布液の組成および塗布プロセスを以下に示す。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(ハードコート層用塗布液HC-1)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・重合性化合物1                    12質量部
(10官能ウレタンアクリレート(日本合成化学製UV-1700B))
・重合性化合物2                     8質量部
(フルオレン化合物(大阪ガスケミカル社製オグソールEA0200))
・光重合開始剤                    0.5質量部
(オキシムエステル系(BASFジャパン製イルガキュアOXE01))
・メチルエチルケトン              800.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 先に示した積層光学フィルム6の反射円偏光子6側の面に上記で調節したハードコート層用塗布液HC-1をワイヤーバーコーターで塗布した後、80℃で60秒乾燥した。
 その後、低酸素雰囲気下(100ppm)にて、78℃で照射量300mJ/cmの紫外線LEDランプ(波長365nm)の光を照射して重合性化合物を硬化させた。
 これにより、最表面にハードコート材料からなる膜厚90nmの光干渉層を有する積層光学フィルム17を作製した。
〔積層光学フィルム18~22の作製〕
 積層光学フィルム17と同じ作成手順で、光干渉層を形成した。ただし、ハードコート層用塗布液HC-1の重合性化合物1と重合性化合物2との比率を変更することで、ハードコート層の屈折率を変更した。
 積層光学フィルム6の反射円偏光子6側の面に、屈折率1.55、膜厚90nmのハードコート層を塗布し、積層光学フィルム18とした。同様に、屈折率1.53、膜厚90nmのハードコート層を塗布法で形成し、積層光学フィルム19とした。同様に、屈折率1.51、膜厚90nmのハードコート層を塗布法で形成し、積層光学フィルム20とした。同様に、屈折率1.56、膜厚90nmのハードコート層を塗布法で形成し、積層光学フィルム21とした。同様に、屈折率1.54、膜厚90nmのハードコート層を塗布法で形成し、積層光学フィルム22とした。いずれのハードコート層も、Rth(550)は0nmであった。
〔積層光学フィルム24の作製〕
 積層光学フィルム17と同じ作成手順で、積層光学フィルム23の反射円偏光子17側の面に、屈折率1.57、膜厚90nmのハードコート層を塗布法で形成し、積層光学フィルム24とした。
〔成形方法〕
 作製した積層光学フィルムを曲面形状に成形した。
 積層光学フィルム1を成形装置にセットした。
 成形装置内の成形空間は積層光学フィルム1で仕切られたボックス1とボックス2からなり、積層光学フィルム1の下側にあるボックス1に、モールドとして凸面側にアルミ蒸着を施したThorlab社製凸メニスカスレンズLE1076-A(直径2インチ、焦点距離100mm、凹面側の曲率半径65mm)を凹面が上になるように配置した。この際、積層光学フィルム1の反射円偏光子側がモールド側になるように配置した。
 また、積層光学フィルム1の上側にあるボックス2には、上部に透明な窓を設置し、この外側に積層光学フィルム1を加熱するためのIR光源を設置した。
 IR光源と積層光学フィルム1の間に、波長2.2μmから波長3.0μmの赤外線を反射率約50%で反射するコレステリック液晶層からなるパターン赤外線反射フィルターを配置した。パターン赤外線反射フィルターのパターンは、ドーナツ形であり、直径2インチの円形状の赤外線反射フィルターの中心部を直径1インチでくりぬいたものである。この際、真上から見たときに、パターン赤外線反射フィルターの中心部が、モールドの中心部に来るように配置した。
 次に、真空ポンプでボックス1内、ボックス2内をそれぞれ0.1気圧以下となるように真空引きした。
 次に、積層光学フィルム1を加熱する工程として、赤外線を照射し、積層光学フィルム1の中心部が108℃、端部が99℃となるまで加熱した。支持体として用いたPMMAフィルムのガラス転移温度Tgは105℃であるため、成形中、中心部が伸びやすく、端部が伸びにくい状態になることを狙った。
 次に、積層光学フィルム1をモールドに押し付け、モールドの形状に沿って変形させる工程として、上記ボックス2にガスボンベからガスを流入させて300kPaに加圧し、積層光学フィルム1をモールドに圧着させた。最後に積層光学フィルム1を、モールドであるレンズから取り外した。これにより、曲面に成形された積層光学フィルム1を得た。
 積層光学フィルム2~22、24に関しても、同様の手順にて、曲面に成形した。
〔ゴーストの評価〕
[仮想現実表示装置の作製]
 往復光学系を採用した仮想現実表示装置である、Huawei社製の仮想現実表示装置「Huawei VR Glass」を分解し、複合レンズを全て取り出した。
 代わりに積層した積層光学フィルム1を貼合した複合レンズ1を本体に組み込み、さらに複合レンズ1と目の間に積層光学フィルム1の光吸収異方性層P1側が目側に来るように設置することで、実施例1の仮想現実表示装置を作製した。
 積層光学フィルム1と複合レンズ1との貼合は、光干渉層が複合レンズ1と対面するように、貼着剤(綜研化学社製、SK2057)によって行った。この貼着剤が、本発明の光学用積層体における接着層となる。
 なお、この時、積層光学フィルム1(実施例1)をレンズに設置する時に用いた接着層の波長550nmにおける屈折率nAは1.49、光反射層(反射層A(反射層A21a)に相当)の波長550nmにおける平均屈折率nLは1.63だった。これらの値の積の平方根((nA×nL)1/2)は1.56であり、光干渉層の波長550nmにおける屈折率nI(1.57)との屈折率差は0.01だった。
 また、積層光学フィルム2~20、24に関しても、同様に、複合レンズ1と貼合して仮想現実表示装置の本体に組み込み、実施例2~13、16および比較例1~7の仮想現実表示装置を作製した。
 積層光学フィルム21および22に関しては、貼着剤をリンテック社製の粘着剤(NCF-D692)に変更した以外は同様に、複合レンズ1と貼合して仮想現実表示装置の本体に組み込み、実施例14および15の仮想現実表示装置を作製した。
 なお、実施例2~9、実施例11、比較例1、および、比較例3~6も同様に光干渉層の波長550nmにおける屈折率nIは1.57であり、屈折率差は0.01だった。
 また、実施例10(反射偏光子16)の光干渉層の波長550nmにおける屈折率nIは1.56であり、屈折率差は0.00だった。
 また、実施例12の光干渉層の波長550nmにおける屈折率nIは1.55であり、屈折率差は0.01だった。また、実施例13の光干渉層の波長550nmにおける屈折率nIは1.53であり、屈折率差は0.03だった。一方、比較例7の光干渉層の波長550nmにおける屈折率nIは1.51であり、屈折率差は0.05だった。
 積層光学フィルム21(実施例14)をレンズに設置する時に用いた接着層の波長550nmにおける屈折率nAは1.46、光反射層(反射層A(反射層A21a)に相当)の波長550nmにおける平均屈折率nLは1.63だった。これらの値の積の平方根((nA×nL)1/2)は1.54であり、光干渉層の波長550nmにおける屈折率nI(1.56)との屈折率差は0.02だった。また、実施例15の光干渉層の波長550nmにおける屈折率nIは1.54であり、屈折率差は0.00だった。
 さらに、積層光学フィルム24(実施例16)をレンズに設置する時に用いた接着層の波長550nmにおける屈折率nAは1.49、光反射層(反射層A(反射層A21a)に相当)の波長550nmにおける平均屈折率nLは1.66(Δnは0.225)だった。これらの値の積の平方根((nA×nL)1/2)は1.57であり、光干渉層の波長550nmにおける屈折率nI(1.57)との屈折率差は0.00だった。
 各実施例および比較例と、使用する反射円偏光子および使用する積層光学フィルムとの関係を、下記の表8に示す。
 ここで、接着層の屈折率は、干渉膜厚計OPTM(大塚電子製、最小二乗法で解析)で測定した。また光反射層の平均屈折率は次に述べる方法で測定した。
 まず、接着層に隣接する光反射層を剥離して取得し、その光反射層の断面をSEMで観察して螺旋ピッチPを取得した。螺旋ピッチPはSEM像に現れる明暗の縞模様の2周期分である。次に反射スペクトル(日本分光社製、紫外可視近赤外分光光度計V-750)を測定し、光反射層の反射帯域の短波長側半値波長λlと長波長側半値波長λhを取得した。螺旋ピッチPと半値波長λl、λhを用いることで、光反射層の二方位の屈折率nl=λl/P、nh=λh/Pを得ることができる。これから光反射層の平均屈折率nI=(nl+nh)/2を得た。
<ゴーストの評価>
 作製した仮想現実表示装置において、画像表示パネルに白黒のチェッカーパターンを表示させ、ゴースト視認性を目視にて、下記五段階で評価した。
A;全く見えない。
B;僅かに見えるが気にならない。
C;弱いゴーストが見える。
D;やや強いゴーストが見える。
E;強いゴーストが見える。
 評価結果を表9に示す。
 その結果、実施例1~16の仮想現実表示装置においては、レンズの全領域にわたって、ゴーストは気にならないレベルか、弱かった。一方、比較例1~7の仮想現実表示装置においては、チェッカーパターンの黒表示領域に、一部、白表示領域の光がやや強いゴーストとして視認された。
 表8. 実施例、比較例に用いる反射円偏光子の種類
 表9. ゴーストの評価結果
 仮想現実表示装置および電子ファインダー等に好適に利用可能である。
 10,11 光学用積層体
 21a,22a,23a 反射層A
 21b,22b,24b 反射層B
 25 第1積層反射層
 26 第2積層反射層
 27 光干渉層
 28 接着層
 100 積層光学フィルム
 103 反射円偏光子
 104 ポジティブCプレート
 105 位相差層
 106 直線偏光子
 300 ハーフミラー
 400 円偏光子
 500 画像表示パネル
 1000 光線(虚像を形成する光線)
 2000 光線(ゴーストを形成する光線)

Claims (17)

  1.  接着層と、光干渉層と、2層以上の積層反射層とを有する、光学用積層体であって、
     前記積層反射層は、実質的に棒状液晶化合物からなる第1液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層を少なくとも1層以上含み、実質的に円盤状液晶化合物からなる第2液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層を含まない反射層Aと、
     実質的に円盤状液晶化合物からなる前記第2液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層を少なくとも1層以上含み、実質的に棒状液晶化合物からなる前記第1液晶化合物を用いて形成されたコレステリック液晶層を含まない反射層Bとを、1つずつ含み、
     前記2層以上の積層反射層のうち、積層方向に隣り合う2つの前記積層反射層において、前記反射層A同士が対向している場合には、隣り合う2つの前記積層反射層に含まれる前記反射層A同士の反射光の中心波長が異なり、
     前記2層以上の積層反射層のうち、積層方向に隣り合う2つの前記積層反射層において、前記反射層B同士が対向している場合には、隣り合う2つの前記積層反射層に含まれる前記反射層B同士の反射光の中心波長が異なり、
     前記接着層と前記光干渉層と前記積層反射層とがこの順に隣接し、
     前記接着層の屈折率がnAであり、前記積層反射層の前記反射層Aおよび前記反射層Bのうち前記光干渉層に隣接するほうの平均屈折率がnLであるとき、前記光干渉層の屈折率nIが、(nA×nL)1/2-0.03≦nI≦(nA×nL)1/2+0.03であり、
     前記光干渉層の膜厚が、60nm~110nm、もしくは230nm~330nmである、光学用積層体。
  2.  前記反射層Aと、前記反射層Bとが前記光学用積層体の積層方向において交互に配置される、請求項1に記載の光学用積層体。
  3.  前記積層反射層の合計層数が20以下である、請求項1に記載の光学用積層体。
  4.  波長400~700nmの光の反射率が40%以上50%未満である、請求項1に記載の光学用積層体。
  5.  前記積層反射層が、1つの前記反射層Aと1つの前記反射層Bとが直接接して構成されるか、または、1つの前記反射層Aと、1つの前記反射層Bと、前記反射層Aと前記反射層Bとの間に配置される密着層とから構成される、請求項1に記載の光学用積層体。
  6.  前記光干渉層が光配向膜である請求項1に記載の光学用積層体。
  7.  前記光干渉層がCプレートである請求項1に記載の光学用積層体。
  8.  前記Cプレートと積層反射層の間にシンナモイル基を有する化合物が存在する請求項7に記載の光学用積層体。
  9.  前記光干渉層がハードコート層である請求項1に記載の光学用積層体。
  10.  少なくとも反射円偏光子と、円偏光を直線偏光に変換する位相差層と、直線偏光子と、をこの順で有する積層光学フィルムであって、
     前記反射円偏光子が請求項1~9のいずれか1項に記載の光学用積層体である、積層光学フィルム。
  11.  前記直線偏光子が、少なくとも液晶化合物と二色性物質とを含む光吸収異方性層を含む、請求項10に記載の積層光学フィルム。
  12.  ポジティブCプレートをさらに含む、請求項10に記載の積層光学フィルム。
  13.  表面に反射防止層をさらに含む、請求項10に記載の積層光学フィルム。
  14.  前記反射防止層が、モスアイフィルムまたはARフィルムである、請求項13に記載の積層光学フィルム。
  15.  損失正接tanδのピーク温度が170℃以下である樹脂基材を含む、請求項10に記載の積層光学フィルム。
  16.  請求項1に記載の光学用積層体を含む、光学物品。
  17.  請求項16に記載の光学物品を含む、仮想現実表示装置。
     
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