JP7313457B2 - ヘッドアップディスプレイ用プロジェクター - Google Patents
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Description
HUDによれば、運転者は、前方の外界を見ながら、視線を大きく動かすことなく、地図、走行速度、および、車両の状態など、様々な情報を得ることができるため、各種の情報を得ながら、より安全に運転を行うことが期待できる。
例えば、車両に搭載されたHUDであれば、ウインドシールドガラスから入射した太陽光等が、ダッシュボードに設けられた透過窓を透過してダッシュボードの内部に侵入して、プロシェクターの内部に侵入し、投映光とは逆の光路で進行する。
この投映光とは逆の光路によって進行する太陽光によって、プロジェクターを構成する各種の部材、例えば、ミラー、偏光板、中間像スクリーンおよび光源(画像形成手段)等の各種の部材が加熱され、劣化する。
ここで、HUD用のプロジェクターでは、上述した太陽光による構成部材の劣化防止を目的として、ミラーとして、コールドミラーが用いられる。コールドミラーとは、可視光は反射して、赤外線は透過するミラーである。
コールドミラーを投映光の光路に配置することにより、プロジェクターの内部に侵入した太陽光のうち、最も大きな加熱源となる赤外線は、コールドミラーを透過するので、これ以上、投映光の光路を逆に進行することを防止できる。従って、コールドミラーを用いることで、コールドミラーよりも投映光の光路の上流に位置する部材が、太陽光によって劣化することを防止できる。
コレステリック液晶層とは、コレステリック液晶相を固定してなる層である。周知のように、コレステリック液晶相は、特定の旋回方向の円偏光の、特定の波長域の光を選択的に反射する。
特許文献1には、プロジェクターを構成する反射部材(選択反射板)として、青色光を選択的に反射するコレステリック液晶層と、緑色光を選択的に反射するコレステリック液晶層と、赤色光を選択的に反射するコレステリック液晶層とを有する偏光選択反射層を有する反射部材を用いている。
そのため、コレステリック液晶層のような波長選択性を有する選択反射層を用いる反射部材によれば、赤外線のみならず、可視光による部材の加熱も防止でき、HUDのプロジェクターを構成する部材の太陽光による劣化を、より好適に低減できる。
ところが、コレステリック液晶層のような選択反射層を利用する反射部材は、反射率の波長依存性が高い。そのため、光ビームによって画像を形成するHUD用のプロジェクターに、選択反射層を利用する反射部材を用いると、光源の発熱等によって光ビームの波長が変動した場合に、反射率が低下してしまい、投映像の輝度低下、および、投映像の色バランスの崩れ等が生じてしまう。
[1] 投映像を形成するための光源と、
可視光を反射する、選択反射中心波長が互いに異なる2層以上の選択反射層、および、厚さが10μm以上の干渉抑制層を有する反射部材と、を有し、
反射部材において、干渉抑制層は、選択反射層よりも光源からの光の入射側に位置する、ヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
[2] 選択反射層は、入射角45°で入射した可視光を反射した反射光の半値幅が70nm以下である、[1]に記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
[3] 光源は、出射光の半値幅が20nm以下である、[1]または[2]に記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
[4] 干渉抑制層の厚さが40μm以上である、[1]~[3]のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
[5] 選択反射層が、コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層である、[1]~[4]のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
[6] 反射部材が、直線偏光を円偏光に変換する偏光変換層を有する、[1]~[5]のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
[7] 偏光変換層の面方向のレタデーションReが100~450nmである、[6]に記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
[8] 偏光変換層が、厚さ方向に沿って伸びる螺旋軸に沿って、360°未満の捩れ角で捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層である、[6]または[7]に記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
[9] 偏光変換層が、干渉抑制層と選択反射層との間に配置される、[6]~[8]のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
[10] 選択反射層が、直線偏光反射層である、[1]~[4]のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
本明細書において、「画像(screen image)」はプロジェクターの描画デバイスに表示される像または、描画デバイスにより中間像スクリーン等に描画される像を意味する。虚像に対して、画像は実像である。
図1に示す本発明のHUD用プロジェクター10は、画像形成部12と、中間像スクリーン14と、反射部材16と、凹面ミラー18と、を有して構成される。
以下の説明では、HUD用プロジェクターを、単にプロジェクターともいう。
なお、公知のHUDと同様、図示例のHUDでも、使用者Oは、ウインドシールドガラス26に投映された画像の虚像を観察している。
画像形成部12は、光ビームの走査によって画像を形成する、いわゆる光ビームスキャナーである。
プロジェクター10は、投映像に応じて変調した光ビームを、光偏向器36によって二次元的に走査して、中間像スクリーン14によって実像化し、この実像を反射部材16および凹面ミラー18によって所定の光路に反射する。この反射光は、上述のように、ダッシュボード20に設けられた透過窓24を透過して、ウインドシールドガラス26に投映され、使用者Oによって観察される(一点鎖線参照)。
光源30(R光源30R、G光源30GおよびB光源30B)には、制限はなく、光ビームの走査による画像形成に用いられる光源が、各種、利用可能である。
光源30としては、一例として、LED(Light Emitting Diode)、放電管、および、レーザー光源等が例示される。なお、LEDには、発光ダイオード、および、有機発光ダイオード(OLED(Organic Light Emitting Diode)等を含む。
光源30の発光光の半値幅(半値全幅)は、20nm以下が好ましく、15nm以下がより好ましく、10nm以下さらにが好ましく、7nm以下が特に好ましい。
光源30の半値幅を20nm以下とすることにより、後述する反射部材16において、選択的な反射域(反射の半値幅)が狭い選択反射層を用いることができ、太陽光の侵入によるプロジェクター10の構成部材の劣化を好適に防止できる、光源30の出射波長の変動に起因する反射部材の反射率の低下を防止できるという本発明の効果を、より好適に発現できる、フロントガラスに投映した虚像の画質が向上する等の点で好ましい。
投映光を明るくできる、フロントガラスに投映した虚像を明るくできる等の点で、光源30の半値幅は、5nm以上が好ましい。
また、光源30が市販品であれば、半値幅はカタログ値を用いてもよい。
変調は、強度変調およびパルス幅変調等の公知の方法が利用可能である。
すなわち、本発明において、光源30は、R光源30RおよびG光源30Gのみを有する、または、R光源30RおよびB光源30Bのみを有する、または、G光源30GおよびB光源30Bのみを有する、2色の投映像に対応するものでもよい。
この点に関しては、以下に示すミラー32も同様である。
Rミラー32Rは、光学装置に用いられる通常の光反射ミラーである。また、Gミラー32GおよびBミラー32Bは、公知のダイクロイックミラーであり、Gミラー32Gは、緑色光を反射して、それ以外の波長域の光を透過し、Bミラー32Bは、青色光を反射して、それ以外の光を透過する。
これにより、赤色、緑色および青色の3本の光ビームが、1本の光ビームに合波されて、偏光板34に入射される。
偏光板34には、制限はなく、公知の直線偏光板(直線偏光子)が、各種、利用可能である。
偏光板34としては、一例として、屈折率異方性の異なる薄膜を積層した偏光板が挙げられる。屈折率異方性の異なる薄膜を積層した偏光板としては、例えば特表平9-506837号公報などに記載されたものを用いることができる。具体的には、屈折率関係を得るために選ばれた条件下で加工すると、広く様々な材料を用いて、偏光板を形成できる。
一般に、第1の材料の一つが、選ばれた方向において、第2の材料とは異なる屈折率を有することが必要である。この屈折率の違いは、フィルムの形成中、またはフィルムの形成後の延伸、押出成形、或いはコーティングを含む様々な方法で達成できる。さらに、2つの材料が同時押出することができるように、類似のレオロジー特性を有することが好ましい。レオロジー特性としては、例えば、溶融粘度が例示される。
市販品としては、反射型偏光板と仮支持体との積層体となっているものを用いてもよい。市販品としては、例えば、DBEF(3M社製)、および、APF(高度偏光フィルム(Advanced Polarizing Film(3M社製))等が挙げられる。
光偏向器36には、制限はなく、二次元的に光ビームを走査可能な公知の光偏向器が、各種、利用可能である。光偏向器36としては、一例として、ガルバノミラー(ガルバノメーターミラー)、ガルバノミラーとポリゴンミラーとの組み合わせ、および、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems、微小電子機械システム)等が例示される。中でも、MEMSは、好適に利用される。
ラスタースキャンにおいて、光ビームは、例えば、水平方向は共振周波数で、垂直方向はのこぎり波で駆動されることができる。光ビーム走査による画像形成(描画)は投射レンズが不要であるため、装置の小型化が容易である。
すなわち、本発明のプロジェクターにおいて、画像形成手段としては、HUDのプロジェクター(イメージャー)で利用されている公知の画像形成手段が、各種、利用可能である。画像形成手段としては、一例として、蛍光表示管、液晶を利用するLCD(Liquid Crystal Display)およびLCOS(Liquid Crystal on Silicon)、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)ディスプレイ、ならびに、DMD(Digital Micromirror Device)を用いるDLP(Digital Light Processing)等が例示される。これらの画像形成手段では、投映レンズから、中間像スクリーン14に画像が投映される。
なお、これらの画像形成手段において、本発明における光源は、LCDおよびLCOPの場合には、バックライトユニットの光源であり、DLPである場合には、DMDに光を照射する光源であり、有機ELディスプレイの場合には、ディスプレイそのものが光源となる。
中間像スクリーン14には、制限はなく、HUDのプロジェクターにおいて、投映像を実像化する公知の中間像スクリーンが、各種、利用可能である。
このような中間像スクリーンとしては、一例として、マイクロレンズアレイで構成される中間像スクリーンが例示される。HUDで用いられるマイクロアレイレンズについては、例えば、特開2012-226303号公報、特開2010-145745号公報、および、特表2007-523369号公報等に記載がある。
反射部材16は、本発明のプロジェクター10の特徴的な部材である。反射部材16に関しては、後に詳述する。
一方、凹面ミラー18は、投映光を拡大投映する、HUDのプロジェクターに用いられる公知の凹面ミラー(凹面鏡)である。
すなわち、本発明のプロジェクターは、凹面ミラー18を有さず、投映光の光路を変更する部材として反射部材16のみを有するものであってもよく、または、反射部材16および凹面ミラー18に加え、他の光反射素子を、1以上、有してもよい。
光反射素子としては、凹面ミラーおよび通常のミラーに加え、自由曲面ミラー等も利用可能である。すなわち、本発明のプロジェクターは、本発明における反射部材を有するものであれば、各種の光反射素子を用いた構成が利用可能である。
反射部材16は、コールドミラーとしての作用も有するもので、可視光(赤色光、緑色光および青色光)を反射して、赤外線を透過する。
ここで、これらの部材を加熱するのは、主に、太陽光に含まれる赤外線である。従って、反射部材16が、可視光を反射して、赤外線を透過するコールドミラーとしての機能を有することで、プロジェクター10に侵入した太陽光の赤外線は、破線で示すように、反射部材16を透過する。従って、太陽光の赤外線が中間像スクリーン14、光偏向器36、および、偏光板34に入射して、これらの部材が加熱して損傷することを防止できる。
また、反射部材16の選択反射層を、後述するコレステリック液晶層とすることにより、太陽光に含まれる可視光も、半分、反射部材16を透過するので、より好適に、中間像スクリーン14、光偏向器36および偏光板34の熱による損傷を防止できる。
図2に示すように、反射部材16は、基板40と、接着層42と、選択反射層46と、偏光変換層48と、干渉抑制層50とを有する。
本発明のプロジェクター10において、反射部材16は、干渉抑制層50を、選択反射層46よりも投映光の入射側にして配置される。すなわち、図1においては、干渉抑制層50が選択反射層46よりも図中上側になる。従って、後述するが、反射部材16に入射した投映光は、干渉抑制層50を透過して、偏光変換層48によってp偏光が円偏光に変換され、選択反射層46によって反射され、偏光変換層48によってp偏光に戻され、干渉抑制層50を透過して、凹面ミラー18に向かって反射される。
基板40は、選択反射層46、偏光変換層48および干渉抑制層50を支持するためのものである。
基板40には、制限はなく、これらの層を支持可能な板状物(シート状物、フィルム)が、各種、利用可能である。一例として、各種のガラス板、ポリエチレンテレフタレート(PET)、トリアセチルセルロース(TAC)、アクリル樹脂(PMMA(Polymethyl methacrylate)等)、および、シクロオレフィンポリマー(COP)等の樹脂材料からなる樹脂フィルム、ならびに、アクリル板等が例示される。
接着層42は、基板40と選択反射層46とを接着するためのものである。
接着層42は接着剤から形成されるものであればよい。
接着剤としては硬化方式の観点からホットメルトタイプ、熱硬化タイプ、光硬化タイプ、反応硬化タイプ、硬化の不要な感圧接着タイプがあり、それぞれ素材としてアクリレート系、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、エポキシ系、エポキシアクリレート系、ポリオレフィン系、変性オレフィン系、ポリプロピレン系、エチレンビニルアルコール系、塩化ビニル系、クロロプレンゴム系、シアノアクリレート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリスチレン系、および、ポリビニルブチラール系などの化合物を使用することができる。作業性および生産性の観点からは、硬化方式として光硬化タイプが好ましい。また、光学的な透明性および耐熱性の観点からは、素材はアクリレート系、ウレタンアクリレート系、および、エポキシアクリレート系等が好ましい。
接着層42の厚さには、制限はない。接着層の厚さは、0.5~10μmが好ましく、1.0~5.0μmがより好ましい。また、OCAテープを用いて形成された接着層42の厚さは、10μm~50μmであってもよく、15μm~30μmが好ましい。
選択反射層46は、波長選択的に光を反射する層である。具体的には、選択反射層46は、特定の波長域の光を選択的に反射する層である。
図示例において、選択反射層46は、可視光の波長域の光を選択的に反射し、それ以外の赤外線等を透過する。
偏光反射層は、円偏光反射層または直線偏光反射層であるのが好ましい。円偏光反射層は、選択的な反射波長域において、いずれか一方のセンス(旋回方向)の円偏光を反射し、かつ他方を透過する層である。また、直線偏光反射層は、選択反射の中心波長において、1つの偏光方向の直線偏光を反射し、反射する偏光方向に直交する偏光方向の直線偏光を透過する層である。
偏光反射層は反射しない偏光を透過させることができる。従って、偏光反射層を用いることで、選択反射層46が反射を示す波長域においても、一部の光を透過させることができる。
図2に示す反射部材16の選択反射層46は、好ましい一例として、入射角が45°の場合において、赤色光の波長域に選択反射中心波長を有する赤色反射コレステリック液晶層46R、緑色光の波長域に選択反射中心波長を有する緑色反射コレステリック液晶層46G、および、青色光の波長域に選択反射中心波長を有する青色反射コレステリック液晶層46Bを有する。
なお、各コレステリック液晶層の選択反射中心波長は、上述した光源30のうち、対応する光ビームを出射する光源のピーク波長の±20nm以内であるのが好ましく、±10nm以内であるのがより好ましく、一致しているのがさらに好ましい。この点に関しては、後述する直線偏光反射層も同様である。
すなわち、本発明において、反射部材の選択反射層46は、赤色反射コレステリック液晶層46Rおよび緑色反射コレステリック液晶層46Gのみを有する、または、赤色反射コレステリック液晶層46Rおよび青色反射コレステリック液晶層46Bのみを有する、または、緑色反射コレステリック液晶層46Gおよび青色反射コレステリック液晶層46Bのみを有する、2色の投映像に対応するものでもよい。または、選択反射層46は、3層以上のコレステリック液晶層を有してもよい。
すなわち、本発明において、反射部材は、選択反射中心波長が異なる2層以上のコレステリック液晶層(選択反射層)を有するものであれば良い。
この点に関しては、後述する直線偏光反射層も同様である。
コレステリック液晶層は、コレステリック液晶相を固定してなる層を意味する。
コレステリック液晶層は、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向が保持されている層であればよい。コレステリック液晶層は、典型的には、重合性液晶化合物をコレステリック液晶相の配向状態としたうえで、紫外線照射および加熱等によって重合、硬化し、流動性が無い層を形成して、同時に、また外場または外力によって配向形態に変化を生じさせることがない状態に変化した層であればよい。なお、コレステリック液晶層においては、コレステリック液晶相の光学的性質が層中において保持されていれば十分であり、層中の液晶化合物は、もはや液晶性を示していなくてもよい。例えば、重合性液晶化合物は、硬化反応により高分子量化して、もはや液晶性を失っていてもよい。
円偏光選択反射性を示すコレステリック液晶相を固定した層を含むフィルムとして、重合性液晶化合物を含む組成物から形成されたフィルムは従来から数多く知られており、コレステリック液晶層については、それらの従来技術を参照することができる。
螺旋構造の螺旋ピッチP(螺旋1ピッチ)とは、言い換えれば、螺旋の巻き数1回分の螺旋軸方向の長さである。すなわち、螺旋ピッチPは、コレステリック液晶相を構成する液晶化合物のダイレクターが360°回転する螺旋軸方向の長さである。なお、液晶化合物のダイレクターとは、例えば、棒状液晶であれば長軸方向である。通常のコレステリック液晶層の螺旋軸方向は、コレステリック液晶層の厚さ方向と一致する。
また、コレステリック液晶層の断面を走査型電子顕微鏡(SEM(Scanning Electron Microscope))で観察すると、コレステリック液晶相に由来して、厚さ方向に明線(明部)と暗線(暗部)とを交互に有する縞模様が観察される。
コレステリック液晶層の螺旋ピッチPは、明線間の距離の2倍となる。言い替えれば、コレステリック液晶層の螺旋ピッチPは、厚さ方向の明線3本および暗線2本分の長さ、すなわち、厚さ方向の暗線3本および明線2本分の長さに等しい。なお、この長さは、厚さ方向の上下の明線または暗線の中心間距離である。
分光光度計(日本分光社製、V-670)を用いて、法線方向からコレステリック液晶層の反射スペクトルを測定すると、選択反射帯域に透過率の低下ピークがみられる。このピークの極小透過率と低下前の透過率との中間(平均)の透過率となる2つの波長のうち、短波長側の波長の値をλl(nm)、長波長側の波長の値をλh(nm)とすると、選択反射中心波長λと半値幅Δλは下記式で表すことができる。
λ=(λl+λh)/2Δλ=(λh-λl)
上述のように求められる選択反射中心波長は、コレステリック液晶層の法線方向から測定した円偏光反射スペクトルの反射ピークの重心位置にある波長と略一致する。
なお、選択反射中心波長が異なる複数層のコレステリック液晶層は、螺旋のセンスは、すなわち反射する円偏光の旋回方向は、全て同じであるのが好ましい。
選択反射の中心波長が同一の1種のコレステリック液晶層の形成のために、ピッチPが同じで、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層を複数積層してもよい。ピッチPが同じで、同じ螺旋のセンスのコレステリック液晶層を積層することによって、特定の波長で円偏光選択性を高くすることができる。
先に形成されたコレステリック液晶層の表面に直接次のコレステリック液晶層を形成することにより、先に形成したコレステリック液晶層の空気界面側の液晶分子の配向方位と、その上に形成するコレステリック液晶層の下側の液晶分子の配向方位が一致し、コレステリック液晶層の積層体の偏光特性が良好となるからである。また、接着層の厚さムラに由来して生じ得る干渉ムラが観測されないからである。
また、コレステリック液晶層の厚さの総計は、1.0~30μmが好ましく、2.5~25μmがより好ましく、3.0~20μmがさらに好ましい。
以下、コレステリック液晶層の作製材料および作製方法について説明する。
上述のコレステリック液晶層の形成に用いる材料としては、重合性液晶化合物とキラル剤(光学活性化合物)とを含む液晶組成物等が挙げられる。必要に応じて、さらに、界面活性剤および重合開始剤等と混合して溶剤等に溶解した上述の液晶組成物を、支持体、配向膜、下層となるコレステリック液晶層等に塗布し、コレステリック配向熟成後、液晶組成物の硬化により固定化してコレステリック液晶層を形成することができる。
重合性液晶化合物は、棒状液晶化合物であっても、円盤状液晶化合物であってもよいが、棒状液晶化合物であることが好ましい。
コレステリック液晶層を形成する棒状の重合性液晶化合物の例としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、および、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。
重合性液晶化合物の例は、Makromol.Chem.,190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5巻、107頁(1993年)、米国特許第4683327号明細書、米国特許第5622648号明細書、米国特許第5770107号明細書、WO95/022586、WO95/024455、WO97/000600、WO98/023580、WO98/052905、特開平1-272551号公報、特開平6-016616号公報、特開平7-110469号公報、特開平11-080081号公報、および、特開2001-328973号公報等に記載の化合物が含まれる。2種類以上の重合性液晶化合物を併用してもよい。2種類以上の重合性液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。
低Δn重合性液晶化合物を利用してコレステリック液晶相を形成し、これを固定したフィルムとすることにより、狭帯域選択反射層を得ることができる。低Δn重合性液晶化合物の例としては、WO2015/115390、WO2015/147243、WO2016/035873、特開2015-163596号公報、および、特開2016-053149号公報等に記載の化合物が挙げられる。半値幅の小さい選択反射層を与える液晶組成物については、WO2016/047648の記載も参照できる。
フェニレン基およびトランス-1,4-シクロヘキシレン基について「置換基を有していてもよい」というときの置換基は、特に限定されず、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルエーテル基、アミド基、アミノ基、およびハロゲン原子ならびに、上述の置換基を2つ以上組み合わせて構成される基からなる群から選択される置換基が挙げられる。また、置換基の例としては、後述の-C(=O)-X3-Sp3-Q3で表される置換基が挙げられる。フェニレン基およびトランス-1,4-シクロヘキシレン基は、置換基を1~4個有していてもよい。2個以上の置換基を有するとき、2個以上の置換基は互いに同一であっても異なっていてもよい。
重合性基としては、アクリロイル基(式Q-1)またはメタクリロイル基(式Q-2)が好ましい。
キラル剤はコレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。キラル化合物は、化合物によって誘起する螺旋のセンスまたは螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物を用いることができる。キラル剤の例としては、液晶デバイスハンドブック(第3章4-3項、TN、STN用カイラル剤、199頁、日本学術振興会第142委員会編、1989)、特開2003-287623号、特開2002-302487号、特開2002-080478号、特開2002-080851号、特開2010-181852号、および、特開2014-034581号等の各公報に記載の化合物が挙げられる。
キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤と液晶化合物とがいずれも重合性基を有する場合は、重合性キラル剤と重合性液晶化合物との重合反応により、重合性液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、キラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性キラル剤が有する重合性基は、重合性液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であることが好ましい。従って、キラル剤の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが特に好ましい。
また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
液晶組成物における、キラル剤の含有量は、重合性液晶化合物量の0.01~200モル%が好ましく、1~30モル%がより好ましい。なお、液晶組成物中におけるキラル剤の含有量は、組成物中の全固形分に対するキラル剤の濃度(質量%)を意図する。
液晶組成物は、重合開始剤を含有していることが好ましい。紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましい。
光重合開始剤の例には、α-カルボニル化合物(米国特許第2367661号、米国特許第2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、米国特許第2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp-アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60-105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)、アシルフォスフィンオキシド化合物(特公昭63-040799号公報、特公平5-029234号公報、特開平10-095788号公報、特開平10-029997号公報、特開2001-233842号公報、特開2000-080068号公報、特開2006-342166号公報、特開2013-114249号公報、特開2014-137466号公報、特許4223071号公報、特開2010-262028号公報、特表2014-500852号公報記載)、オキシム化合物(特開2000-066385号公報、特許第4454067号公報記載)、および、オキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)等が挙げられる。例えば、特開2012-208494号公報の段落0500~0547の記載も参酌できる。
アシルフォスフィンオキシド化合物としては、例えば、市販品のBASFジャパン(株)製のIRGACURE810(化合物名:ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド)を用いることができる。オキシム化合物としては、IRGACURE OXE01(BASF社製)、IRGACURE OXE02(BASF社製)、TR-PBG-304(常州強力電子新材料有限公司製)、ならびに、アデカアークルズNCI-831およびアデカアークルズNCI-930(ADEKA社製)等の市販品を用いることができる。
重合開始剤は、1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
液晶組成物中の光重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物の含有量に対して0.1~20質量%が好ましく、0.5~5質量%がより好ましい。
液晶組成物は、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、紫外線、熱、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。架橋剤としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等の多官能アクリレート化合物;グリシジル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物;2,2-ビスヒドロキシメチルブタノール-トリス[3-(1-アジリジニル)プロピオネート]、4,4-ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン等のアジリジン化合物;ヘキサメチレンジイソシアネート、ビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物;オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物;ビニルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)3-アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物等が挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
架橋剤の含有量は、3~20質量%が好ましく、5~15質量%がより好ましい。架橋剤の含有量を3質量%以上とすることにより、架橋密度向上の効果を得ることができ、架橋剤の含有量を20質量%以下とすることにより、コレステリック液晶層の安定性の低下を防止できる。
なお、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味で使用される。
液晶組成物中には、安定的にまたは迅速にプレーナー配向のコレステリック液晶層とするために寄与する配向制御剤を添加してもよい。配向制御剤の例としては、特開2007-272185号公報の段落[0018]~[0043]等に記載のフッ素(メタ)アクリレート系ポリマー、特開2012-203237号公報の段落[0031]~[0034]等に記載の式(I)~(IV)で表される化合物、および、特開2013-113913号公報に記載の化合物等が挙げられる。
なお、配向制御剤としては1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
その他、液晶組成物は、塗膜の表面張力を調整し厚さを均一にするための界面活性剤、および重合性モノマー等の種々の添加剤から選ばれる少なくとも1種を含有していてもよい。また、液晶組成物中には、必要に応じて、さらに重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、色材、および、金属酸化物微粒子等を、光学性能を低下させない範囲で添加することができる。
なお、複数のコレステリック液晶層からなる積層膜は、コレステリック液晶層の上述の製造工程を繰り返し行うことにより形成することができる。
液晶組成物の調製に使用する溶媒には、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒が好ましく用いられる。
有機溶媒には、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ケトン類、アルキルハライド類、アミド類、スルホキシド類、ヘテロ環化合物、炭化水素類、エステル類、および、エーテル類等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、環境への負荷を考慮した場合にはケトン類が特に好ましい。
支持体、配向膜、下層となるコレステリック液晶層等への液晶組成物の塗布方法には、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。塗布方法としては、例えば、ワイヤーバーコーティング法、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、スプレーコーティング法、および、スライドコーティング法等が挙げられる。また、別途支持体上に塗設した液晶組成物を転写することによっても実施できる。
塗布した液晶組成物を加熱することにより、液晶分子を配向させる。加熱温度は、200℃以下が好ましく、130℃以下がより好ましい。この配向処理により、重合性液晶化合物が、フィルム面に対して実質的に垂直な方向に螺旋軸を有するようにねじれ配向している光学薄膜が得られる。
光重合反応を促進するため、加熱条件下または窒素雰囲気下で光照射を実施してもよい。照射紫外線波長は350~430nmが好ましい。重合反応率は安定性の観点から、高いほうが好ましく70%以上が好ましく、80%以上がより好ましい。重合反応率は、重合性の官能基の消費割合を赤外線吸収スペクトルの測定により、決定することができる。
本発明のプロジェクター10を構成する反射部材16は、選択反射層として、直線偏光反射層を用いてもよい。
直線偏光反射層としては、例えば、屈折率異方性の異なる薄膜を積層した偏光板が挙げられる。このような偏光板は、コレステリック液晶層と同様に高い可視光線透過率であり、HUDにおける使用時に斜めから入射する投映光を視感度の高い波長において反射することができる。
直線偏光反射層の厚さは、1.0~50μmが好ましく、2.0~30μmがより好ましい。
選択反射層46は、入射角45°で入射した光の反射光の半値幅(半値全幅)が、70nm以下であるのが好ましく、50nm以下であるのがより好ましく、30nm以下であるのがさらに好ましい。
選択反射層46による反射光の半値幅を70nm以下とすることにより、選択反射層46(反射部材16)が、上述のように侵入した太陽光のうち、投映光となる光ビームの近傍以外の波長域の可視光も透過する。これにより、可視光による中間像スクリーン14、光偏向器36および偏光板34等の熱損傷を、より好適に防止できる。
反射部材16は、図1に示すように偏光変換層48を有する。
図示例においては、好ましい態様として、偏光変換層48は、干渉抑制層50と選択反射層46との間に配置されるが、本発明は、これに制限はされない。例えば、偏光変換層48は、干渉抑制層50の表面に設けてもよい。
これに対応して、偏光変換層48は、直線偏光を円偏光に変換するものである。具体的には、偏光変換層48は、干渉抑制層50を透過したp偏光を、コレステリック液晶層が反射する旋回方向の円偏光に変換して透過させ、コレステリック液晶層で反射された円偏光を、再度、p偏光に変換して、干渉抑制層50に入射、透過させる。なお、この場合の円偏光とは、真円の円偏光のみならず、楕円偏光も含む。
従って、偏光変換層48は、選択反射層46よりも画像形成部12からの投映光の入射側に設けられる。
あるいは、偏光変換層48は、3λ/4位相差層も利用可能である。
この際には、位相差層は、コレステリック液晶層が反射する円偏光の旋回方向に応じて、p偏光をコレステリック液晶層が反射する旋回方向の円偏光に変換するように、遅相軸の位置を設定して配置される。
偏光変換層48としては、例えば、延伸されたポリカーボネートフィルム、延伸されたノルボルネン系ポリマーフィルム、炭酸ストロンチウムのような複屈折を有する無機粒子を含有して配向させた透明フィルム、支持体上に無機誘電体を斜め蒸着した薄膜、重合性液晶化合物を一軸配向させて配向固定したフィルム、および、液晶化合物を一軸配向させて配向固定したフィルム等が挙げられる。
このような偏光変換層48は、一例として、仮支持体、または配向膜表面に、重合性液晶化合物を含む液晶組成物を塗布し、そこで液晶組成物中の重合性液晶化合物を液晶状態においてネマチック配向に形成後、硬化によって固定化して、形成することができる。
この場合の偏光変換層48の形成は、液晶組成物中にキラル剤を添加しない以外は、上述のコレステリック液晶層の形成と同様に行うことができる。ただし、液晶組成物の塗布後のネマチック配向の際、加熱温度は50~120℃が好ましく、60~100℃がより好ましい。
反射部材16は、偏光変換層48の上に、厚さが10μm以上の干渉抑制層50を有する。
本発明のプロジェクター10は、コールドミラーとして作用する反射部材16が、選択反射層46よりも画像形成部12からの投映光の入射側に、このような干渉抑制層50を有することにより、光源30が出射する光ビームの波長が変動した場合であっても、投映像の輝度低下および投映像の色バランスの崩れが生じることを防止している。
そのため、コレステリック液晶層を有する反射部材を用いることにより、通常のコールドミラーを用いた場合より、プロジェクターに侵入して、投映光と逆に進行する太陽光による加熱に起因する中間像スクリーンおよび偏光板等の劣化を防止できる。
本発明者は、この原因について検討した。その結果、コレステリック液晶層が薄いため、コレステリック液晶層が反射した光が、上層(光入出射側)のコレステリック液晶層の内部で干渉してしまい、コレステリック液晶層の反射波長特性が、最大反射波長の近傍で大きく変動することに起因することを見出した。
また、光源30が出射した光ビームすなわち投映光は、青色反射コレステリック液晶層46B側から入射する。
これに対して、図4に概念的に示すように、緑色の光ビームLgは、青色反射コレステリック液晶層46Bを透過して、緑色反射コレステリック液晶層46Gによって反射される。反射された光ビームLgは、青色反射コレステリック液晶層46Bを透過しようとする。しかしながら、青色反射コレステリック液晶層46Bが薄いので、一部の光ビームLgは、青色反射コレステリック液晶層46Bと空気界面との屈折率の差に起因して、図4に破線で示すように、青色反射コレステリック液晶層46Bの内部で干渉してしまう。
また、図5に概念的に示すように、赤色の光ビームLrは、青色反射コレステリック液晶層46Bおよび緑色反射コレステリック液晶層46Gを透過して、赤色反射コレステリック液晶層46Rによって反射される。反射された光ビームLrは、緑色反射コレステリック液晶層46Gおよび青色反射コレステリック液晶層46Bを透過しようとする。しかしながら、緑色反射コレステリック液晶層46Gおよび青色反射コレステリック液晶層46Bが薄いので、同様に、一部の光ビームLrは、青色反射コレステリック液晶層46Bと空気界面との屈折率の差に起因して、図5に破線で示すように、緑色反射コレステリック液晶層46Gおよび、青色反射コレステリック液晶層46Bの内部で干渉してしまう。
なお、このような干渉は、青色反射コレステリック液晶層46Bの上に偏光変換層48が有る場合、偏光変換層48の中でも生じる。
すなわち、光ビームの入射側に、他のコレステリック液晶層を有するコレステリック液晶層は、選択反射中心波長の近傍における、反射率の波長依存性が高くなる。この反射率の波長依存性は、光ビームの半値幅が小さいほど大きい。特に、半値幅が20nm以下の光ビームでは、波長変動による反射率の変動が大きい。
その結果、G光源30GおよびR光源30Rの発熱によって、緑色の光ビームLgおよび赤色の光ビームLr(投映光)の波長が変動すると、赤色反射コレステリック液晶層46Rおよび緑色反射コレステリック液晶層46Gによる反射率が低下してしまい、投映像の輝度の低下および色バランスの崩れが生じてしまう。
干渉抑制層50の屈折率(樹脂の屈折率)は、コレステリック液晶層と近い。そのため、図6に概念的に示すように、青色の光ビームLbは、入射面側の青色反射コレステリック液晶層46Bによって反射され、干渉抑制層50を透過して出射される。
反射された光ビームLgは、青色反射コレステリック液晶層46Bに侵入するが、青色反射コレステリック液晶層46Bの上に、屈折率が近い干渉抑制層50が有るので、青色反射コレステリック液晶層46Bを透過して、干渉抑制層50に侵入する。また、干渉抑制層50は、十分な厚さを有するので、干渉抑制層50と空気界面との屈折率の差が大きくても、干渉抑制層50内部での干渉は生じずに、図7に示すように、光ビームLgは、干渉抑制層50を透過して出射される。
反射された光ビームLrは、緑色反射コレステリック液晶層46Gを透過して青色反射コレステリック液晶層46Bに侵入するが、青色反射コレステリック液晶層46Bの上に、屈折率が近い干渉抑制層50が有るので、青色反射コレステリック液晶層46Bを透過して、干渉抑制層50に侵入する。また、干渉抑制層50は、十分な厚さを有するので、干渉抑制層50と空気界面との屈折率の差が大きくても、干渉抑制層50内部での干渉は生じずに、図8に示すように、光ビームLrは、干渉抑制層50を透過して出射される。
そのため、選択反射層46に対して投映光の入射側に干渉抑制層50を有する反射部材16を用いる本発明のプロジェクター10によれば、G光源30GおよびR光源30Rの発熱によって、緑色の光ビームLgおよび赤色の光ビームLrの波長が変動しても、反射率の変動が生じず、高輝度で色バランスの投光な投映像を、安定して投映できる。
また、円偏光を選択的に反射する選択反射層46に変えて、直線偏光反射層を用いた場合にも、同様の現象を生じる。
干渉抑制層50の厚さが10μm未満では、光の干渉を十分に抑制できず、光ビーム(投映光)の波長変動によって、輝度の低下および色バランスの崩れ等を生じてしまう。
ここで、コレステリック液晶層内における干渉の発生を防止するための干渉抑制層50は、光ビームの半値幅が狭いほど、厚くする必要がある。また、コレステリック液晶層内における干渉の発生を防止するための干渉抑制層50の厚さは、光ビームの波長が長いほど、厚くする必要がある。すなわち、光ビームの半値幅が狭いほど、また、光ビームの波長が長いほど、コレステリック液晶層内における干渉が発生し易く、波長変動に起因する反射率の低下が生じやすい。
例えば、半値幅が10nmの光ビームの場合、450nmの光ビームの干渉を防止するためには、干渉抑制層50の厚さは20μm以上とするのが好ましい。また、半値幅が10nmの光ビームの場合、532nmの光ビームの干渉を防止するためには、干渉抑制層50の厚さは28μm以上とするのが好ましい。さらに、半値幅が10nmの光ビームの場合、633nmの光ビームの干渉を防止するためには、干渉抑制層50の厚さは40μm以上とするのが好ましい。
この点を考慮すると、干渉抑制層50の厚さは、40μm以上が好ましく、80μm以上がより好ましく、100μm以上がさらに好ましく、400μm以上が特に好ましい。
反射部材16が不要に厚くなることを防止できる、反射部材16が曲率を持つ時に転写しやすくなることを防止できる等の点で、干渉抑制層50の厚さは、2.0mm以下が好ましく、1.0mm以下がより好ましい。
干渉抑制層50の可視光線透過率は、80%以上が好ましく、85%以上がより好ましく、90%以上がさらに好ましい。
干渉抑制層50の可視光線透過率を80%以上とすることにより、高輝度の投映像を投映できる、反射時の損失が少なく高輝度の投映像を投影できる等の点で好ましい。
干渉抑制層50の面内レタデーションReは、10nm以下が好ましく、5nm以下がより好ましく、2nm以下がさらに好ましい。
干渉抑制層50の面内レタデーションReを10nm以下とすることにより、干渉抑制層50によって投映光の偏光が崩れることを防止できる、直線偏光が入射した場合の干渉が減少する等の点で好ましい。
干渉抑制層50の屈折率は、1.45~1.6が好ましく、1.5~1.58がより好ましく、1.52~1.56さらに好ましい。
干渉抑制層50の屈折率を1.45~1.6とすることにより、干渉抑制層50の屈折率にも、制限はないが、コレステリック液晶層(選択反射層)との屈折率の差を十分に小さくして、干渉抑制層50とコレステリック液晶層との界面での光の反射を防止できる等の点で好ましい。
一例として、TAC、COP、PMMA、ポリカーボネート(PC)およびPET等の樹脂材料、ガラス、ならびに、アクリル板等が例示される。
中でも、TAC、COPおよびPMMA等は好適に利用される。
反射部材は、コレステリック液晶層または位相差層の形成の際に液晶組成物が塗布される下層として、配向膜を含んでいてもよい。
配向膜は、ポリマーなどの有機化合物(例えば、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドおよび変性ポリアミドなどの樹脂)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、ならびに、ラングミュア・ブロジェット法(LB膜)を用いた有機化合物(例えば、ω-トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライドおよびステアリル酸メチル)の累積等の手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与または光照射により、配向機能が生じる配向膜を用いてもよい。
特にポリマーからなる配向膜はラビング処理を行ったうえで、ラビング処理面に液晶組成物を塗布することが好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙、布で一定方向に、擦ることにより実施することができる。
配向膜を設けずに、干渉抑制層50をラビング処理した表面に、液晶組成物を塗布してもよい。すなわち、干渉抑制層50を配向膜として作用させてもよい。
配向膜の厚みには制限はないが、0.01~5.0μmが好ましく、0.05~2.0μmがより好ましい。
なお、仮支持体を用いて選択反射層等を有する反射部材を作製する場合は、配向層は仮支持体とともに剥離してもよい。すなわち、配向膜は、反射部材の作製時のみに存在し、反射部材が完成した時点では、反射部材を構成する層とはならなくてもよい。
一例として、干渉抑制層50となる樹脂フィルム等の表面に配向膜となる膜を形成し、ラビング処理等によって配向膜を形成する。次いで、配向膜に偏光変換層48を形成し、偏光変換層の表面にコレステリック液晶層等の選択反射層46を形成する。干渉抑制層50(配向膜)、偏光変換層48および選択反射層を有する積層体を、OCA等の接着層42によって、選択反射層46を向けてガラス板等の基板40に貼着することで、反射部材16を完成する。
または、仮支持体に配向膜および偏光変換層48を形成した後、仮支持体を剥離して、OCA等の接着層によって、基板40および干渉抑制層50を形成してもよい。
反射部材16は、必用に応じて、干渉抑制層50の上(選択反射層46の逆面)に、耐擦傷性を向上するために、ハードコート層を有してもよい。
ハードコート層は、ハードコート層形成用組成物を用いて形成するのが好ましい。
ハードコート層形成用組成物は、分子内に3個以上のエチレン性不飽和二重結合基を有する化合物を含むのが好ましい。
エチレン性不飽和二重結合基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、および、アリル基等の重合性官能基が挙げられ、中でも、(メタ)アクリロイル基、および、-C(O)OCH=CH2が好ましく、より好ましくは(メタ)アクリロイル基である。エチレン性不飽和二重結合基を有する事によって、高い硬度を維持する事ができ、耐湿熱性も付与する事ができる。さらに、分子内に3個以上のエチレン性不飽和二重結合基を有する事によって、より高い硬度を発現できる。
3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能アクリレート系化合物類の具体化合物としては、日本化薬社製のKAYARAD DPHA、同DPHA-2C、同PET-30、同TMPTA、同TPA-320、同TPA-330、同RP-1040、同T-1420、同D-310、同DPCA-20、同DPCA-30、同DPCA-60および同GPO-303、ならびに、大阪有機化学工業社製のV#400およびV#36095D等のポリオールと(メタ)アクリル酸のエステル化物を挙げることができる。
また、紫光UV-1400B、同UV-1700B、同UV-6300B、同UV-7550B、同UV-7600B、同UV-7605B、同UV-7610B、同UV-7620EA、同UV-7630B、同UV-7640B、同UV-6630B、同UV-7000B、同UV-7510B、同UV-7461TE、同UV-3000B、同UV-3200B、同UV-3210EA、同UV-3310EA、同UV-3310B、同UV-3500BA、同UV-3520TL、同UV-3700B、同UV-6100B、同UV-6640B、同UV-2000B、同UV-2010B、同UV-2250EAおよび同UV-2750B(以上、日本合成化学社製)、UL-503LN(共栄社化学社製)、ユニディック17-806、同17-813、同V-4030および同V-4000BA(以上、大日本インキ化学工業社製)、EB-1290K、EB-220、EB-5129、EB-1830およびEB-4358(以上、ダイセルUCB社製)、ハイコープAU-2010および同AU-2020(以上、トクシキ社製)、アロニックスM-1960(東亜合成社製)、ならびに、アートレジンUN-3320HA,UN-3320HC,UN-3320HS、UN-904およびHDP-4Tなどの3官能以上のウレタンアクリレート化合物、アロニックスM-8100、M-8030およびM-9050(以上、東亞合成社製)、ならびに、KBM-8307(ダイセルサイテック社製)などの3官能以上のポリエステル化合物なども好適に使用することができる。
また、分子内に3個以上のエチレン性不飽和二重結合基を有する化合物は単一の化合物から構成しても良いし、複数の化合物を組み合わせて用いる事もできる。
ハードコート層は、干渉抑制層50の表面に、上述したハードコート層形成用組成物を塗布して、乾燥、硬化させることで形成できる。
ハードコート層は以下の塗布方法により形成することができるが、この方法に制限されない。塗布方法としては、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、スライドコート法、エクストルージョンコート法(ダイコート法)(特開2003-164788号公報参照)、および、マイクログラビアコート法等の公知の方法が用いられる。その中でもマイクログラビアコート法、および、ダイコート法が好ましい。
本発明において、ハードコート層など塗布により層形成する場合の、乾燥、硬化方法に関して、好ましい例を以下に述べる。
本発明では、電離放射線による照射と、照射の前、照射と同時または照射後の熱処理とを組み合わせることにより、硬化することが有効である。
以下に、いくつかの製造工程のパターンを示すが、これらに制限はされない。なお、以下の例において、「-」は熱処理を行っていないことを示す。
(1)熱処理 → 電離放射線硬化 → -
(2)熱処理 → 電離放射線硬化 → 熱処理
(3) - → 電離放射線硬化 → 熱処理
例えば、塗膜が紫外線硬化性であれば、紫外線ランプによって10~1000mJ/cm2の照射量の紫外線を照射して各層を硬化するのが好ましい。照射の際には、上述のエネルギーの紫外線を一度に当ててもよいし、分割して照射することもできる。特に塗膜の面内での性能ばらつきを少なくでき、さらに、カールを良化させるという観点からは、2回以上に分割して紫外線を照射するのが好ましい。具体的には、初期に150mJ/cm2以下の低照射量の紫外光を照射し、その後、50mJ/cm2以上の高照射量の紫外光を照射し、かつ、初期よりも後期の方で高い照射量の紫外線を当てるのが好ましい。
上述したように、本発明のプロジェクター10は、コールドミラーの作用を発現する反射部材16が干渉抑制層50を有するので、反射部材16による反射率の波長依存性が小さい。そのため、本発明によれば、発熱によって光ビームの波長が変動しても、反射部材16による反射率の変動が生じず、高輝度で色バランスの投光な投映像を、安定して投映できる。
なお、ウインドシールドガラス26は、車および電車等の車両、飛行機、船舶、二輪車、ならびに、遊具等の乗り物一般の窓ガラスおよび風防ガラスを意味する。
なお、板ガラス64は、ウインドシールドガラスに用いられる公知の板ガラスで、平板状でも、曲面状でも、平面と曲面との両方を有するものでもよい。中間膜62も、ポリビニルブチラールおよびエチレン-酢酸ビニル共重合体等、ウインドシールド用の合わせガラスにおいて中間膜として用いられる公知のものが利用可能である。
p偏光を反射するハーフミラーフィルム60としては、上述したコレステリック液晶層と同様の、赤色光を選択的に反射するコレステリック液晶層、緑色光を選択的に反射するコレステリック液晶層、および、青色光を選択的に反射するコレステリック液晶層との3層のコレステリック液晶層と、λ/4位相差層とを有し、λ/4位相差層を投映光の入射側にするハーフミラーフィルム60が例示される。
また、λ/4位相差層は、コレステリック液晶層が反射する円偏光に応じて、入射するp偏光をコレステリック液晶層が反射する旋回方向の円偏光に変換するように、遅相軸の向きを設定される。
これにより、ハーフミラーフィルム60は、p偏光の投映光を反射する。
しかしながら、偏光サングラスを用いた投映像の観察が可能である、ウインドシールドガラスを楔形にする必要が無い等の点で、本発明のプロジェクターは、p偏光の投映光を投映するのが好ましい。
(狭帯域コレステリック液晶層形成用組成物1、2および3)
下記の成分を混合して、入射角45°で選択反射中心波長が450nmである狭帯域コレステリック液晶層を形成する狭帯域コレステリック液晶層形成用組成物1、入射角45°で選択反射中心波長が530nmである狭帯域コレステリック液晶層を形成する狭帯域コレステリック液晶層形成用組成物2、および、入射角45°で選択反射中心波長が630nmである狭帯域コレステリック液晶層を形成する狭帯域コレステリック液晶層形成用組成物3を調製した。
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狭帯域コレステリック液晶層形成用組成物1、2および3
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・棒状液晶化合物101 55質量部
・棒状液晶化合物102 30質量部
・棒状液晶化合物201 13質量部
・棒状液晶化合物202 2質量部
・重合開始剤IRGACURE OXE01(BASF社製)
1.0質量部
・配向制御剤1(フッ素系水平配向剤1) 0.01質量部
・配向制御剤2(フッ素系水平配向剤2) 0.01質量部
・右旋回性キラル剤LC756(BASF社製)
目標の選択反射中心波長に合わせて調整
・溶媒(メチルエチルケトン) 溶質濃度が20質量%となる量
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狭帯域コレステリック液晶層形成用組成物1~3を用いて、以下に示す反射部材の作製時と同様に仮支持体上に膜厚4μmの単一層の狭帯域コレステリック液晶層を作製し、可視域光の反射特性を確認した。その結果、作製した狭帯域コレステリック液晶層は、全て右円偏光反射層であり、入射角45°における選択反射中心波長は、狭帯域コレステリック液晶層形成用組成物1が450nm、狭帯域コレステリック液晶層形成用組成物2が530nm、狭帯域コレステリック液晶層形成用組成物3が630nmであった。
下記の成分を混合し、下記組成の位相差層形成用組成物を調製した。
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位相差層形成用組成物
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・混合物1 100質量部
・配向制御剤1 0.05質量部
・配向制御剤3(フッ素系水平配向剤3) 0.01質量部
・重合開始剤IRGACURE OXE01(BASF社製)
1.0質量部
・溶媒(メチルエチルケトン) 溶質濃度が30質量%となる量
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<<反射部材の作製>>
<セルロースアシレートフィルムの鹸化>
国際公開第2014/112575号の実施例20と同一の作製方法で得られた40μmセルロースアシレートフィルム(TACフィルム)を、温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、フィルムの片面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量14mL/m2で塗布し、110℃に加熱したスチーム式遠赤外ヒーター(ノリタケカンパニーリミテド社製)の下に10秒間滞留させた。
次いで、同じくバーコーターを用いて、純水を3mL/m2塗布した。
次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返した後に、70℃の乾燥ゾーンに5秒間滞留させて乾燥し、鹸化処理したセルロースアシレートフィルム1を作製した。
セルロースアシレートフィルム1の屈折率を位相差測定装置(王子計測機器社製、KOBRA-WPR)によって測定したところ、1.49であった。また、セルロースアシレートフィルム1の面内レタデーションReをAxoScanで測定したところ、2nmであった。
アルカリ溶液
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・水酸化カリウム 4.7質量部
・水 15.7質量部
・イソプロパノール 64.8質量部
・界面活性剤(C16H33O(CH2CH2O)10H) 1.0質量部
・プロピレングリコール 14.9質量部
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鹸化処理したセルロースアシレートフィルム1(透明支持体)の鹸化処理面に、下記に示す組成の配向膜形成用組成物を、ワイヤーバーコーターで24mL/m2塗布し、100℃の温風で120秒乾燥した。
配向膜形成用組成物の組成
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・変性ポリビニルアルコール 28質量部
・クエン酸エステル(AS3、三共化学社製) 1.2質量部
・光開始剤(イルガキュア2959、BASF社製) 0.84質量部
・グルタルアルデヒド 2.8質量部
・水 699質量部
・メタノール 226質量部
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配向膜を形成したセルロースアシレートフィルム1の配向膜の表面に、図9に概念的に示すように、配向膜面から見て、セルロースアシレートフィルム1の長手方向を基準に時計回りに45°回転させた方向にラビング処理(レーヨン布、圧力:0.1kgf(0.98N)、回転数:1000rpm(revolutions per minute)、搬送速度:10m/min、回数:1往復)を施した。
図9において、Hはセルロースアシレートフィルム1の長手方向、角度αは45°、Saはラビング処理の方向である。
位相差層の面内レタデーションReをAxoScan(アクソメトリクス社製)を用いて測定したところ、142nmであった。
形成した位相差層の表面に、狭帯域コレステリック液晶層形成用組成物1を乾燥後の乾膜の厚さが4μmになるようにワイヤーバーを用いて室温にて塗布して塗布層を得た。塗布層を室温にて30秒間乾燥させた後、85℃の雰囲気で2分間加熱し、その後、酸素濃度1000ppm以下の環境にて60℃でフュージョン製Dバルブ(90mW/cm2のランプ)にて出力60%で6~12秒間UV(ultraviolet)照射し、コレステリック液晶相を固定して、厚さ4μmの狭帯域コレステリック液晶層を得た。
次に、得られたコレステリック液晶層の表面にさらに狭帯域コレステリック液晶層形成用組成物2を用いて同様の工程を繰り返し、厚さ4μmの狭帯域コレステリック液晶層を得た。
次に、得られたコレステリック液晶層の表面にさらに狭帯域コレステリック液晶層形成用組成物3を用いて同様の工程を繰り返し、厚さ4μmの狭帯域コレステリック液晶層を得た。
積層体Aの反射スペクトルを、分光光度計(日本分光株式会社製、V-670)で測定した。その結果、入射角45°において、波長450nm、波長530nm、および、波長630nmに選択反射中心波長を有する反射スペクトルが得られた。
その結果、入射角45°における青色光の反射光の半値幅は33nm、緑色光の反射光の半値幅は40nm、赤色光の反射光の半値幅は46nmであった。
これにより、ガラス/OCA/狭帯域コレステリック液晶層/λ/4層/干渉抑制層(TAC)の層構成を有する反射部材を作製した。
偏光変換層としての位相差層(λ/4層)を形成しない以外には、実施例1と同様にして、反射部材を作製した。作製した反射部材の層構成は、以下のとおりである。
ガラス/OCA/狭帯域コレステリック液晶層/干渉抑制層(TAC)
(旋光層形成用組成物)
下記の成分を混合し、下記組成の旋光層形成用組成物を調製した。
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旋光層形成用組成物
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・混合物1 100質量部
・配向制御剤1 0.05質量部
・配向制御剤3 0.02質量部
・右旋回性キラル剤LC756(BASF社製) 1.69質量部
・重合開始剤IRGACURE OXE01(BASF社製)
1.0質量部
・溶媒(メチルエチルケトン) 溶質濃度が20質量%となる量
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なお、螺旋構造の膜厚dは『螺旋構造のピッチP×ピッチ数』で表せる。上述のように、螺旋構造のピッチPとは、螺旋構造における1ピッチの長さである。また、コレステリック液用層では、選択反射中心波長λは『1ピッチの長さP×面内の平均屈折率n』と一致する(λ=P×n)。従って、ピッチPは『選択反射中心波長λ/面内の平均屈折率n』となる(P=λ/n)。
このことから、コレステリック液晶層とした場合に、選択反射中心波長λが1550nmとなるように、偏光変換層形成用組成物を調製し、ピッチ数が0.7となるように、塗膜の膜厚を0.7μmとした。
作製した反射部材の層構成は、以下のとおりである。
ガラス/OCA/狭帯域コレステリック液晶層/旋光層/干渉抑制層(TAC)
特表平9-506837号公報に記載された方法に基づいて、選択反射中心波長が、入射角45°で波長450nm、波長530nm、および、波長630nmとなり、反射率が40%になるように、2,6-ポリエチレンナフタレート(PEN)とナフタレート70/テレフタレート30のコポリエステル(coPEN)とを、各層の厚さを調整して形成することで、直線偏光反射板を作製した。
なお、直線偏光反射板は、反射光を狭帯域とするため、PENとcoPENの平均屈折率差が0.1程度になる様に調整した。
セルロースアシレートフィルム1に、λ/4層およびコレステリック液晶層を形成せず、OCAを用いて直線偏光反射板を貼着した以外は、実施例1と同様にして、反射部材を作製した。作製した反射部材の層構成は以下のとおりである。
ガラス/OCA/狭帯域直線偏光反射板/OCA/干渉抑制層(TAC)
<ハードコート層組成物の調製>
下記の組成となるように、各成分を混合し、固形分濃度が約51質量%となるハードコート層組成物を作製した。
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ハードコート層組成物
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・ジペンタエリスリトールポリアクリレート
:A-9550W(新中村化学工業社製)(6官能) 44.8質量部
・アルキルフェノン系光重合開始剤(イルカギュア184、BASF社製)
4質量部
3,4-エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート
:サイクロマーM100(ダイセル社製、分子量196)22.5質量部
・化合物1 0.80質量部
・高分子界面活性剤(大日本化学工業社製、B1176) 0.05質量部
・球形シリカ微粒子 (日産化学工業社製、MEK-AC-2140Z、
平均粒径10~20nm) 8.08質量部
・ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(Tinuvin928、
BASF社製) 1.15質量部
・シリカ粒子分散液(MiBK溶液 濃度5%) 13質量部
シリカ粒子分散液の溶媒は、MEK:MiBK:酢酸メチル=32:38
:30となるように調製した。
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化合物1は特許第4841935号公報の実施例1に記載される方法で合成した。
実施例1で作製した反射部材の干渉抑制層の表面に、調製したハードコート層組成物を使用し、ハードコート層を作製した。
具体的には、バーを用いて搬送速度10m/分の条件でハードコート層組成物を塗布し、60℃で150秒乾燥の後、さらに窒素パージ下酸素濃度約0.1体積%で160W/cm2の空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量500mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させてハードコート層を形成した。
これにより、干渉抑制層の表面にハードコート層を有する以外は、実施例1と同様である、下記の層構成の反射部材を作製した。
ガラス/OCA/狭帯域コレステリック液晶層/λ/4層/干渉抑制層(TAC)/ハードコート層
ハードコート層の膜厚は、接触式の膜厚計を用いて測定した。
具体的には、まず、ハードコート層を有する実施例5の反射部材の膜厚を接触式の膜厚計を用いて測定し、また、同様に、実施例1の反射部材の膜厚を測定した。次いで、ハードコート層を有する実施例16の反射部材の膜厚から、ハードコート層の無い実施例12の投映像表示用部材の膜厚を引いて、ハードコート層の膜厚を算出した。ハードコート層の膜厚は、6.0μmであった。
干渉抑制層となるセルロースアシレートフィルム(TAC)の厚さを12μmにした以外は、実施例1と同様にして、反射部材を作製した。
[実施例7]
干渉抑制層となるセルロースアシレートフィルム(TAC)の厚さを25μmにした以外は、実施例1と同様にして、反射部材を作製した。
[実施例8]
干渉抑制層となるセルロースアシレートフィルム(TAC)の厚さを100μmにした以外は、実施例1と同様にして、反射部材を作製した。
以上の例の反射部材の層構成は、以下のとおりである。
ガラス/OCA/狭帯域コレステリック液晶層/λ/4層/干渉抑制層(TAC)
実施例1と同様にして積層体Aを作製した後、セルロースアシレートフィルム1を剥離した。
セルロースアシレートフィルム1を剥離した後の、λ/4層と3層のコレステリック液晶層との積層体に、OCAを用いて厚さ1mmのガラス板を干渉抑制層として貼着した。貼着は、λ/4層とガラス板とを対面して行った。
これ以降は、実施例1と同様にして、反射部材を作製した。作製した反射部材の層構成は、以下のとおりである。
ガラス/OCA/狭帯域コレステリック液晶層/λ/4層/OCA/ガラス
λ/4層とコレステリック反射層(選択反射層)との形成順を逆にした以外は、実施例1と同様にして、反射部材を作製した。作製した反射部材の層構成は、以下のとおりである。
ガラス/OCA/λ/4層/狭帯域コレステリック液晶層/干渉抑制層(TAC)
(コレステリック液晶層形成用組成物4、5および6)
下記の成分を混合して、入射角45°で選択反射中心波長が450nmであるコレステリック液晶層を形成するコレステリック液晶層形成用組成物4、入射角45°で選択反射中心波長が530nmであるコレステリック液晶層を形成するコレステリック液晶層形成用組成物5、および、入射角45°で選択反射中心波長が630nmであるコレステリック液晶層を形成するコレステリック液晶層形成用組成物6を調製した。
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コレステリック液晶層形成用組成物4、5および6
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・混合物1 100質量部
・配向制御剤1 0.05質量部
・配向制御剤3 0.02質量部
・右旋回性キラル剤LC756(BASF社製)
目標の反射波長に合わせて調整
・重合開始剤(IRGACURE OXE01、BASF社製)
1.0質量部
・溶媒(メチルエチルケトン) 溶質濃度が20質量%となる量
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コレステリック液晶層形成用組成物4~6を用いて、上述した反射部材の作製時と同様に仮支持体上に膜厚4μmの単一層のコレステリック液晶層を作製し、可視域光の反射特性を確認した。その結果、作製したコレステリック液晶層は、全て右円偏光反射層であり、入射角45°における選択反射中心波長は、コレステリック液晶層形成用組成物4が450nm、コレステリック液晶層形成用組成物5が530nm、コレステリック液晶層形成用組成物6が630nmであった。
ガラス/OCA/コレステリック液晶層/λ/4層/干渉抑制層(TAC)
実施例1と同様に反射部材を作製した後、λ/4層および干渉抑制層を剥離して、反射部材を作製した。作製した反射部材の層構成は、以下のとおりである。
ガラス/OCA/狭帯域コレステリック液晶層
[比較例2]
実施例1と同様に反射部材を作製した後、干渉抑制層を剥離して、反射部材を作製した。作製した反射部材の層構成は、以下のとおりである。
ガラス/OCA/狭帯域コレステリック液晶層/λ/4層
配向膜を形成したセルロースアシレートフィルム1に、実施例1と同様にして、3層の狭帯域コレステリック液晶層(選択反射層)を作製した。
次いで、干渉抑制層(TAC)をガラス板に対面して、実施例1と同様にOCAによってガラス板を貼着した。作製した反射部材の層構成は、以下のとおりである。
ガラス/OCA/干渉抑制層(TAC)/狭帯域コレステリック液晶層
干渉抑制層となるセルロースアシレートフィルム(TAC)の厚さを8μmにした以外は、実施例1と同様にして、反射部材を作製した。
以上の例の反射部材の層構成は、以下のとおりである。
ガラス/OCA/狭帯域コレステリック液晶層/λ/4層/干渉抑制層(TAC)
<p偏光反射率の波長依存性>
作製した反射部材について、図10に概念的に示す装置を用いて、p偏光反射率の波長依存性を評価した。
上述したように、光ビームの波長が長いほど、波長変動による反射率の低下が生じやすい。これに対応して、光源70として、中心波長が630nm、半値幅が15nmの光ビームを照射するLEDを用いた。
光源70が出射した光ビーム(一点鎖線)は、コリメータレンズ72で平行光とし、偏光子74によってp偏光にして、直径1mmの円形の開口を有する規制板76を介して、サンプルとなる反射部材Sに入射した。反射部材Sからの反射光を、積分球78に入射して、分光器80によって、反射光の光量を測定した。
反射部材Sは、作製時におけるセルロースアシレートフィルム1(TAC)の長手方向が、p偏光の偏光方向と平行になるように配置した。すなわち、λ/4層の遅相軸は、p偏光の偏光方向に対して45°である。
また、反射部材Sは、干渉抑制層(TAC、ガラス)が光ビームの入射面とした。ただし、実施例5は、ハードコート層を、比較例1および3は、コレステリック液晶層を、比較例2はλ/4層を、それぞれ、光ビームの入射面とした。
コレステリック液晶層等の選択反射層は、法線に対する入射角度が大きくなるにしたがって、反射波長が短波長になる、いわゆるブルーシフト(短波シフト)を生じる。これを利用して、反射部材Sへの光ビームの入射角度θを変更することで、光ビームの波長変動を模した。
反射光量が最高の場合を100%として、反射率の変動を算出した。
A 反射率の変動が2%未満
B+ 反射率の変動が2%以上3%未満
B 反射率の変動が3%以上5%未満
C 反射率の変動が5%以上
A評価は、熱で光ビームの波長が変化しても、HUD画像には殆ど影響がないレベルである。
B+評価は、熱で光ビームの波長が変化した際に、HUD画像の色味が、わずかに変化するレベルである。
B評価は、熱で光ビームの波長が変化した際に、HUD画像の色味が、実用上、問題にならない程度に変化するレベルである。
C評価は、熱で光ビームの波長が変化した際に、HUD画像の色味が変化するレベルである。
反射部材の法線方向に対して45°の方向からP偏光を入射し、その正反射光(入射面内で法線方向に対して入射方向と反対側の、法線方向に対し45°の方向)を分光光度計(日本分光株式会社製、V-670)で反射率スペクトルを測定した。
反射部材Sは、作製時におけるセルロースアシレートフィルム1(TAC)の長手方向が、p偏光の偏光方向と平行になるように配置した。すなわち、λ/4層の遅相軸は、p偏光の偏光方向に対して45°である。また、反射部材Sは、干渉抑制層(TAC、ガラス)を光ビームの入射面とした。ただし、実施例5は、ハードコート層を、比較例1および3は、コレステリック液晶層を、比較例2はλ/4層を、それぞれ、光ビームの入射面とした。これらの条件は、上述した『p偏光反射率の波長依存性の評価』と同様である。
A 70%以上
B 30%以上~70%未満
C 30%未満
A評価は、光ビームの大部分を反射し、HUDのP偏光反射システムで画像が見えるレベルである。
B評価は、光ビームの一部を反射するが、HUDのP偏光反射システムで画像が見えにくいが、実用は可能なレベルである。
C評価は、光ビームがほとんど反射されず、HUDのP偏光反射システムで画像が見えないレベルである。
反射部材の干渉抑制層(TAC)面から干渉抑制層の法線方向に対し45°の方向から自然光を入射し、その透過光を分光光度計(日本分光株式会社製、V-670)測定して透過率スペクトルを測定した。ただし、実施例5は、ハードコート層を、比較例1および3は、コレステリック液晶層を、比較例2はλ/4層を、それぞれ、自然光の入射面とした。
380~780nmでの10nm毎の波長において、反射率に視感度に応じた係数およびD65光源の発光スペクトルをそれぞれ乗じて自然光の透過率を計算し、太陽光カット量として評価した。太陽光カット量の効果は、以下の評価基準にて評価した。
A 透過率60%以上
B 透過率30%以上60%未満
C 透過率30%未満
A評価は、可視光の大部分が透過して、反射部材より上流(投映光光路の上流側)の部材に太陽光がわずかに戻るレベルである。
B評価は、可視光の一部が透過して、反射部材より上流の部材に太陽光が一部戻るレベルである。
C評価は、可視光がわずかに透過して、反射部材より上流の部材に太陽光がほとんど戻るレベルである。
結果を、下記の表に示す。
また、実施例1~5および実施例8~11に示されるように、干渉抑制層の膜厚を40μm以上とすることにより、より好適に、光ビームの波長変動に対する反射部材における反射率の低下を抑制できる。また、実施例1~実施例3および実施例10に示されるように、選択反射層であるコレステリック液晶層よりも光入射側にλ/4板および旋光層などの偏光変換層を設けることにより、p偏光反射率を向上できる。また、実施例4に示されるように、選択反射層として、直線偏光反射層も好適に利用可能である。さらに、実施例1と実施例11とに示されるように、コレステリック液晶層の反射半値幅を全て70nm以下とすることにより、高い太陽光カットの効果が得られる。
これに対して、干渉抑制層を有さない比較例1および比較例2、干渉抑制層よりもコレステリック液晶層が光ビームの入射側に位置する比較例3、ならびに、干渉抑制層の厚さが不十分である比較例4は、いずれも、光ビームの波長変動に対する反射部材における反射率の低下が大きく、HUDが投影する画像の色味の変動が生じている。
以上の結果より、本発明の効果は、明らかである。
12 画像形成部
14 中間像スクリーン
16 反射部材
18 凹面ミラー
20 ダッシュボード
24 透過窓
26 ウインドシールドガラス
30,70 光源
30R R光源
30G G光源
30B B光源
32 ミラー
32R Rミラー
32G Gミラー
32B Bミラー
34 偏光板
36 光偏向器
40 基板
42 接着層
46 選択反射層
48 偏光変換層
50 干渉抑制層
60 ハーフミラー
62 中間膜
64 ガラス板
72 コリメータレンズ
74 偏光板
76 規制板
78 積分球
80 分光器
S サンプル
Claims (9)
- 投映像を形成するための光源と、
可視光を反射する、選択反射中心波長が互いに異なる2層以上の選択反射層、および、厚さが40μm超の干渉抑制層を有する反射部材と、を有し、
前記反射部材において、前記干渉抑制層は、前記選択反射層よりも前記光源からの光の入射側に位置し、
前記光源は、出射光の半値幅が20nm以下である、ヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。 - 前記選択反射層は、入射角45°で入射した可視光を反射した反射光の半値幅が70nm以下である、請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
- 前記選択反射層が、コレステリック液晶相を固定してなるコレステリック液晶層である、請求項1または2に記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
- 前記反射部材が、直線偏光を円偏光に変換する偏光変換層を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
- 前記偏光変換層の面方向のレタデーションReが100~450nmである、請求項4に記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
- 前記偏光変換層が、厚さ方向に沿って伸びる螺旋軸に沿って、360°未満の捩れ角で捩れ配向した液晶化合物を固定してなる層である、請求項4または5に記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
- 前記偏光変換層が、前記干渉抑制層と前記選択反射層との間に配置される、請求項4~6のいずれか1項に記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
- 前記選択反射層が、直線偏光反射層である、請求項1または2に記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
- 前記干渉抑制層の厚さが80μm以上である、請求項1~8のいずれか1項に記載のヘッドアップディスプレイ用プロジェクター。
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