光学系统的制作方法

1.本发明涉及一种使用vr(virtual reality：虚拟现实)用头戴式显示器等的光学系统。


背景技术：

2.有如下光学装置，即，为了体验不会使现实世界的外部光通过的所谓的沉浸式虚拟现实(vr)，使使用者佩戴而将图像引导至使用者的眼睛。
3.在该光学装置中采用如下结构，即，为了使使用者感觉到图像的远近感，通过反射偏振器等反射1次从图像显示装置射出的光之后，使用反射镜等再次进行反射，并将其引导至使用者的眼睛。
4.例如，专利文献1中记载有如下头戴式显示器用光学系统，即，从图像显示装置侧依次具有线性偏振器、1/4波片、半反射镜、1/4波片及反射偏振器，并且能够用作vr用光学装置。
5.在该光学系统中，通过使光在半反射镜与反射偏振器之间往复而加长光路长度，使使用者感觉到图像的远近感。
6.在该光学系统中，需要2片1/4波片。专利文献1中还记载有如下内容，即，各1/4波片使用没有色差的1/4波片，由此在宽光谱整个区域能够进行直线偏振光与圆偏振光之间的转换。
7.以往技术文献
8.专利文献
9.专利文献1：日本特表2019-526075号公报


技术实现要素：

10.发明要解决的技术课题
11.在专利文献1中所记载的光学系统中，从图像显示装置射出的光在最初通过的1/4波片中，将可见区域的各波长完全转换为圆偏振光，且在第2次通过的1/4波片中，将可见区域的各波长完全转换为直线偏振光，由此通过反射偏振器能够将光完全反射到图像显示装置侧。
12.然而，当任一个1/4波片无法将可见区域的各波长完全转换为直线偏振光而在2片1/4波片中在偏振功能上出现偏差时，导致一部分光会通过最初的反射偏振器，从而成为在与原本应视觉辨认的主像之间会看到双重像的所谓的重影像的原因。
13.并且，当任一个1/4波片无法将可见区域的各波长完全转换为直线偏振光时，一部分波长的光在半反射镜与反射偏振器之间无法使光往复，从而存在主像的亮度减少而看起来很暗的课题。
14.本发明的课题在于提供一种排除重影像，并且可提高主像的亮度的光学系统。
15.用于解决技术课题的手段
16.为了解决该课题，本发明具有如下结构。
17.[1]一种光学系统，其具有：
[0018]
图像显示装置，射出图像；
[0019]
线性偏振器，与图像建立对应关联的光通过；
[0020]
第一1/4波片，从线性偏振器接收光；
[0021]
半反射镜；
[0022]
反射偏振器；及
[0023]
第二1/4波片，位于反射偏振器与半反射镜之间，
[0024]
所述光学系统的特征在于，
[0025]
第一1/4波片的延迟量与第二1/4波片的延迟量相等。
[0026]
[2]根据[1]所述的光学系统，其中，第一1/4波片及所述第二1/4波片分别为由多个光学各向异性层构成的层叠型波片。
[0027]
[3]根据[1]或[2]所述的光学系统，其中，第一1/4波片及第二1/4波片为使用相同的光学各向异性层而构成的层叠型波片，光学各向异性层的层叠顺序以半反射镜为中心成为镜面对称的配置，且配置成相同的光学各向异性层彼此的光轴正交。
[0028]
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的光学系统，其中，第一1/4波片及第二1/4波片中的至少一个为由3层以上光学各向异性层构成的层叠型波片，以波长450nm来测定的面内延迟值即re(450)、以波长550nm来测定的面内延迟值即re(550)及以波长650nm来测定的面内延迟值即re(650)满足re(450)≤re(550)≤re(650)的关系。
[0029]
[5]根据[1]～[4]中任一项所述的光学系统，其中，第一1/4波片及第二1/4波片中的至少一个包含具有以厚度方向为螺旋轴的液晶化合物的扭曲结构的层。
[0030]
[6]根据[1]～[5]中任一项所述的光学系统，其中，在线性偏振器与反射偏振器之间具有光学补偿层。
[0031]
[7]一种光学系统，其具有：
[0032]
图像显示装置，射出图像；
[0033]
线性偏振器，与图像建立对应关联的光通过；
[0034]
第一1/4波片，从线性偏振器接收光；
[0035]
半反射镜；
[0036]
反射偏振器，选择性地反射圆偏振光，
[0037]
所述光学系统的特征在于，
[0038]
反射偏振器为具有1层以上胆甾醇型液晶层的反射偏振器，胆甾醇型液晶层中的至少1层具有在膜厚方向上螺旋节距发生变化的节距梯度结构。
[0039]
[8]根据[7]所述的光学系统，其中，反射偏振器的可见光区域中的透射率的最大值与最小值之差为3％以下。
[0040]
[9]根据[7]或[8]所述的光学系统，其包含1层以上固定具有聚合性基团的液晶化合物的垂直取向而成的相位差层。
[0041]
[10]根据[9]所述的光学系统，其中，相位差层的合计rth(550)满足下述式。
[0042]
式)|rth(550)|≥200nm
[0043]
在此，rth(550)表示相位差层的厚度方向的相位差。
[0044]
[11]根据[9]或[10]所述的光学系统，其中，相位差层与胆甾醇型液晶层相邻。
[0045]
[12]根据[7]或[8]所述的光学系统，其中，反射偏振器具有由棒状液晶化合物构成的至少1层棒状胆甾醇型液晶层及对具有聚合性基团的圆盘状液晶化合物进行垂直取向的至少1层圆盘状胆甾醇型液晶层。
[0046]
[13]根据[12]所述的光学系统，其中，圆盘状胆甾醇型液晶层的合计rth(550)满足下述式。
[0047]
式)|rth(550)|≥200nm
[0048]
在此，rth(550)表示圆盘状胆甾醇型液晶层的厚度方向的相位差。
[0049]
[14]根据[12]或[13]所述的光学系统，其中，棒状胆甾醇型液晶层与圆盘状胆甾醇型液晶层相邻。
[0050]
[15]根据[7]～[14]中任一项所述的光学系统，其中，反射偏振器加工成曲面形状。
[0051]
[16]根据[7]～[15]中任一项所述的光学系统，其中，反射偏振器具有聚合了液晶组合物的液晶聚合物，所述液晶组合物包含具有1个聚合性基团的液晶化合物。
[0052]
[17]根据[7]～[16]中任一项所述的光学系统，其还具有第三1/4波片及线性偏振器。
[0053]
[18]一种光学系统，其具有：
[0054]
图像显示装置，射出图像；
[0055]
线性偏振器，与图像建立对应关联的光通过；
[0056]
第一1/4波片，从线性偏振器接收光；
[0057]
半反射镜；
[0058]
反射偏振器，选择性地反射圆偏振光，
[0059]
所述光学系统的特征在于，
[0060]
反射偏振器为具有1层以上胆甾醇型液晶层的反射偏振器，
[0061]
图像显示装置是使用白色显示时的光谱在可见区域具有2个以上极大值且与各极大值对应的峰的半高全宽为60nm以下的光源的图像显示装置、或自发光型图像显示装置，
[0062]
胆甾醇型液晶层中的至少1层中，与图像显示装置的白色显示时的光谱中的任一个极大值对应地，反射波长频带为所对应的极大值的峰的半高全宽的波长频带以上且成为所对应的极大值的5％值的波长频带以下。
[0063]
[19]根据[18]所述的光学系统，其中，胆甾醇型液晶层中的至少1层具有在膜厚方向上螺旋节距发生变化的节距梯度结构。
[0064]
[20]根据[18]或[19]所述的光学系统，其中，反射偏振器的可见光区域中的透射率的最大值与最小值之差为3％以下。
[0065]
[21]根据[18]～[20]中任一项所述的光学系统，其包含1层以上固定具有聚合性基团的液晶化合物的垂直取向而成的相位差层。
[0066]
[22]根据[21]所述的光学系统，其中，相位差层的合计rth(550)满足下述式。
[0067]
式)|rth(550)|≥200nm
[0068]
在此，rth(550)表示波长550nm下的相位差层的厚度方向的相位差。
[0069]
[23]根据[21]或[22]所述的光学系统，其中，相位差层与胆甾醇型液晶层相邻。
[0070]
[24]根据[18]～[20]中任一项所述的光学系统，其中，反射偏振器具有使用棒状液晶化合物的棒状胆甾醇型液晶层及对具有聚合性基团的圆盘状液晶化合物进行垂直取向的圆盘状胆甾醇型液晶层。
[0071]
[25]根据[24]所述的光学系统，其中，圆盘状胆甾醇型液晶层的合计rth(550)满足下述式。
[0072]
式)|rth(550)|≥200nm
[0073]
在此，rth(550)表示圆盘状胆甾醇型液晶层的厚度方向的相位差。
[0074]
[26]根据[24]或[25]所述的光学系统，其中，棒状胆甾醇型液晶层与圆盘状胆甾醇型液晶层相邻。
[0075]
[27]根据[18]～[26]中任一项所述的光学系统，其中，反射偏振器加工成曲面形状。
[0076]
[28]根据[18]～[27]中任一项所述的光学系统，其中，反射偏振器具有聚合了液晶组合物的液晶聚合物，所述液晶组合物包含具有1个聚合性基团的液晶化合物。
[0077]
[29]根据[18]～[28]中任一项所述的光学系统，其还具有第三1/4波片及线性偏振器。
[0078]
发明效果
[0079]
根据本发明，能够提供一种排除重影像，并且可提高主像的亮度的光学系统。
附图说明
[0080]
图1是本发明的光学系统的一实施方式。
[0081]
图2是本发明的光学系统的另一实施方式。
[0082]
图3是本发明中所使用的1/4波片的一实施方式的剖视图。
[0083]
图4是概念性地表示实施例中的反射偏振器的1个层结构的图。
[0084]
图5是用于说明本发明的光学系统的另一实施方式的曲线图。
具体实施方式
[0085]
以下，对本发明的光学系统进行详细说明。
[0086]
以下记载的对构成要件的说明根据本发明的代表性实施方式而进行，但本发明并不限定于这种实施方式。
[0087]
另外，在本说明书中，使用“～”来表示的数值范围表示将在“～”的前后记载的数值作为下限值及上限值来包含的范围。并且，关于角度，“正交”及“平行”表示严格意义上的角度
±
10
°
的范围，而且，关于角度，“相同”及“不同”能够以其差是否小于5
°
为基准来判断。
[0088]
在本说明书中，可见光为电磁波中的肉眼可见的波长的光，表示380～780nm的波长频带的光。非可见光为小于380nm的波长频带及超过780nm的波长频带的光。并且，并不限定于此，在可见光中，420～490nm的波长频带的光为蓝色光，495～570nm的波长频带的光为绿色光，620～750nm的波长频带的光为红色光。
[0089]
在本说明书中，“慢轴”表示在面内折射率成为最大的方向。
[0090]
若无特别叙述，则“偏振片”以如下含义来使用，即，包含长尺寸的偏振片及裁剪成可组装于显示装置的大小的偏振片这两者。另外，这里所说的“裁剪”中也包含“冲切”及“剪
切”等。
[0091]
并且，在本说明书中，在“偏振片”中，尤其将包含λ/4板与偏振光膜的层叠体的方式称为“圆偏振片”。
[0092]
在本说明书中，re(λ)、rth(λ)分别表示波长λ下的面内的延迟及厚度方向的延迟。
[0093]
使用axometrics公司制的axoscan而使波长λnm的光沿薄膜的法线方向入射来测定re(λ)。
[0094]
当所测定的薄膜以单轴或双轴折射率椭球体来表示时，通过以下方法计算rth(λ)。
[0095]
将面内的慢轴(通过axoscan判断)设为倾斜轴(旋转轴)(当没有慢轴时，将薄膜面内的任意的方向设为旋转轴)，相对于薄膜的法线方向，从法线方向到单侧50
°
为止分别以10
°
步距从其倾斜的方向使波长λnm的光入射而总测定6个点re(λ)，以该测定出的延迟值和平均折射率的假定值及所输入的膜厚值为基础，在axoscan中计算rth(λ)。
[0096]
上述中，在从法线方向以面内的慢轴为旋转轴在某一倾斜角度中具有延迟值成为零的方向的薄膜的情况下，大于该倾斜角度的倾斜角度时的延迟值在将其符号变更为负之后在axoscan中计算rth(λ)。
[0097]
另外，也能够以慢轴为倾斜轴(旋转轴)(当没有慢轴时，将薄膜面内的任意的方向设为旋转轴)，从任意倾斜的2个方向测定延迟值，以该值、平均折射率的假定值及所输入的膜厚值为基础，由以下数式(1)及数式(2)计算rth。
[0098]
[数1]
[0099]
数式(1)
[0100][0101]
[数2]
[0102]
数式(2)
[0103][0104]
式中，re(θ)表示从法线方向以角度θ倾斜的方向上的延迟值。nx表示面内的慢轴方向的折射率，ny表示在面内与nx正交的方向的折射率，nz表示与nx及ny正交的方向的折射率。d表示薄膜的膜厚。
[0105]
当所测定的薄膜为无法以单轴或双轴折射率椭球体来表现的所谓的没有光轴(opticaxis)的薄膜时，通过以下方法计算rth(λ)。
[0106]
将面内的慢轴(通过axoscan判断)设为倾斜轴(旋转轴)，相对于薄膜法线方向从-50
°
到 50
°
为止分别以10
°
步距从其倾斜的方向使波长λnm的光入射而测定11个点re(λ)，以该测定出的延迟值(re(λ))、平均折射率的假定值及所输入的膜厚值为基础，通过axoscan计数rth(λ)。
[0107]
在上述测定中，平均折射率的假定值能够使用聚合物手册(johnwiley&sons，inc)及各种光学膜的目录的值。
[0108]
关于未知的平均折射率的值，能够通过阿贝折射仪来测定。
[0109]
以下，例示主光学膜的平均折射率的值：纤维素酰化物(1.48)、环烯烃聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)、聚苯乙烯(1.59)。通过输入这些平均折射率的假定值及膜厚，在axoscan中计算nx、ny、nz。根据该计算出的nx、ny、nz，进一步计算nz＝(nx-nz)/(nx-ny)。
[0110]
并且，re(λ)及rth(λ)分别表示波长λ下的面内的相位差值及厚度方向的相位差值。当无特别记载时，波长λ设为550nm。
[0111]
re(λ)、rth(λ)为在axoscan中以波长λ来测定的值。通过在axoscan中输入平均折射率((nx ny nz)/3)及膜厚(d(μm))，计算出
[0112]
面内慢轴方向(
°
)
[0113]
re(λ)＝r0(λ)
[0114]
rth(λ)＝((nx(λ) ny(λ))/2-nz(λ))
×
d。
[0115]
在本说明书中，逆波长分散性表示长波越长面内相位差值的绝对值越大的性质。
[0116]
具体而言，逆波长分散性表示，以波长450nm来测定的面内相位差值即re(450)、以波长550nm来测定的面内相位差值即re(550)即以波长650nm来测定的面内相位差值即re(650)满足
[0117]
re(450)≤re(550)≤re(650)
[0118]
的关系。
[0119]
《光学系统》
[0120]
在图1中，图1a是本发明的光学系统的基本结构。
[0121]
图1a所示的光学系统具有射出载持图像的光(与显示图像建立对应关联的光)的图像显示装置1001、线性偏振器1002、第一1/4波片1003、半反射镜1004、反射偏振器1006及设置于反射偏振器1006与半反射镜1004之间的第二1/4波片1005。
[0122]
另外，在图1a中，相对于图像显示装置1001、线性偏振器1002及第一1/4波片1003倾斜示出了半反射镜1004、第二1/4波片1005及反射偏振器1006。虽然在后面叙述，但图1所示的光学系统可以根据需要例如具有用于放大图像的1个以上透镜等其他光学元件。倾斜示出的部件表示这些部件中的至少1个为与透镜等相对应的曲面形状。另外，其他部件(例如图像显示装置1001)可以是平面形状，也可以是曲面形状。
[0123]
在本发明的光学系统中，被使用者视觉辨认的主像1101以如下方式被使用者视觉辨认。
[0124]
图像显示装置1001射出的光(载持图像的光)中通过了线性偏振器1002的直线偏振光通过第一1/4波片1003转换为圆偏振光，而一部分透射半反射镜1004。
[0125]
透射了半反射镜1004的圆偏振光入射于第二1/4波片1005。第二1/4波片1005为将慢轴配置成与第一1/4波片1003正交的1/4波片(λ/4板)。因此，入射于第二1/4波片1005的圆偏振光通过第二1/4波片1005转换为与入射于第一1/4波片1003之前相同的偏振方向的直线偏振光，并且入射于反射偏振器1006。
[0126]
反射偏振器1006为具有与线性偏振器1002的透射轴正交的透射轴的反射型偏振器。因此，通过第二1/4波片1005转换的直线偏振光基本上由反射偏振器1006反射。
[0127]
由反射偏振器1006反射的直线偏振光通过第二1/4波片1005再次转换为圆偏振
光，并且由半反射镜1004再次反射。当由该半反射镜1004反射时，圆偏振光成为回转方向相反的圆偏振光。
[0128]
通过半反射镜1004反射的圆偏振光再一次透射第二1/4波片1005而转换为直线偏振光。
[0129]
该圆偏振光为通过半反射镜而回转方向反转的与最初入射于第二1/4波片1005时回转方向相反的圆偏振光。因此，在该时点，通过第二1/4波片1005转换的圆偏振光转换为与最初入射于反射偏振器1006而反射的直线偏振光正交的方向的直线偏振光。
[0130]
因此，该直线偏振光透射反射偏振器1006而作为主像1101被使用者视觉辨认。
[0131]
在该光学系统中，通过光在半反射镜1004与反射偏振器1006之间往复，在有限的空间中能够加长光路的长度，从而有助于光学系统的小型化。
[0132]
另一方面，图像显示装置1001射出而通过线性偏振器1002，并通过第一1/4波片1003转换为圆偏振光，透射半反射镜1004而通过第二1/4波片1005再次转换为直线偏振光并入射于反射偏振器1006的光的一部分不会被反射偏振器1006反射而透射。
[0133]
在最初入射于反射偏振器1006时，透射了反射偏振器1006的光成为重影像1102并且会被使用者视觉辨认。
[0134]
虽然在后面叙述，但在本发明的光学系统中，第一1/4波片1003的延迟量与第二1/4波片1005的延迟量相等，由此能够减少重影像1102。
[0135]
《构成光学系统的部件》
[0136]
(图像显示装置)
[0137]
在本发明的光学系统中，关于图像显示装置1001并无限制，能够利用各种vr用头戴式显示器及ar眼镜等显示虚拟现实及增强现实的装置等中所使用的公知的图像显示装置。
[0138]
作为一例，可例示液晶显示器、有机电致发光显示器、dlp(digital light processing：数字光处理)方式的投影仪及使用了mems(micro electro mec hanical systems：微机电系统)反射镜的扫描型显示器等。另外，在液晶显示器中还包含lcos(liquid crystal on silicon：硅基液晶显示器)等。
[0139]
另外，在本发明的一方式中，作为图像显示装置1001，使用白色显示时的光谱(白色显示时的发光光谱)至少在可见区域具有2个以上极大值且与各极大值对应的峰的半高全宽为60nm以下的光源的图像显示装置、或自发光型图像显示装置。在该情况下，构成后述的反射圆偏振器1008(参考图2)的胆甾醇型液晶层无需一定要具有后述的节距梯度结构。
[0140]
(线性偏振器)
[0141]
线性偏振器1002只要是具有将光转换为特定的直线偏振光的功能的部件，则并无特别限制，能够利用公知的线性偏振器。
[0142]
作为线性偏振器，可使用吸收型偏振器即碘系偏振器、利用了二色性染料的染料系偏振器及多烯系偏振器等。在碘系偏振器及染料系偏振器中有涂布型偏振器及拉伸型偏振器，并且均能够适用。其中，优选为使碘或二色性染料附着于聚乙烯醇并拉伸制作的线性偏振器。
[0143]
并且，作为通过在基材上形成有聚乙烯醇层的层叠膜的状态下实施拉伸及染色来获得偏振器的方法，能够举出日本专利第5048120号公报、日本专利第5143918号公报、日本
专利第4691205号公报、日本专利第4751481号公报及日本专利第4751486号公报，也能够优选利用与这些偏振器相关的公知的技术。
[0144]
作为吸收型偏振器，尤其优选为不进行拉伸而利用液晶的取向性而使二色性色素取向的线性偏振器。该偏振器具有：能够使厚度极薄至0.1～5μm左右；如日本特开2019-194685号公报中所记载，折弯时不易产生裂缝且热变形小；如日本专利6483486号公报中所记载，即便是如超过50％那样的透射率高的偏振片，耐久性依然优异；以及加热成型性优异等多个优点。并且，也能够剥离支撑体而转印偏振器后使用。
[0145]
对二色性色素进行了取向的线性偏振器有效利用这些优点，能够实现要求高亮度和/或小型轻量的装置、微细光学系统、伴随对具有曲面的部位的成型的用途以及对柔性的部位等的利用。当然，也能够剥离支撑体而转印偏振器后使用。
[0146]
如前述，偏振器也优选与相位差片直接组合而以防止反射为目的使用，但也优选平视显示器等车载显示器光学系统、ar眼镜、vr眼镜等光学系统或lidar、面部认证系统及偏振成像仪等光学传感器等以抑制杂散光为目的组装吸收型偏振器。
[0147]
(1/4波片)
[0148]
1/4波片为将所入射的偏振光的相位移动λ/4的相位差片。
[0149]
如上所述，载持图像显示装置1001射出的图像的光首先透射线性偏振器1002而成为规定的偏振方向的直线偏振光，通过第一1/4波片1003转换为圆偏振光，并透射半反射镜1004之后，通过第二1/4波片1005转换为与入射于第一1/4波片1003之前相同的偏振方向的直线偏振光。
[0150]
本发明中所使用的1/4波片可以是由1层光学各向异性层构成的单层型，也可以是分别由具有多个不同的慢轴的2层以上光学各向异性层的层叠构成的层叠型波片。
[0151]
作为层叠型1/4波片，作为一例，可例示国际公开第2013/137464号、国际公开第2016/158300号，日本特开2014-209219号公报、日本特开2014-209220号公报、国际公开第2014/157079号，日本特开2019-215416号公报及国际公开第2019/160044号等中所记载的1/4波片。另外，在本发明中，层叠型1/4波片并不限定于此。
[0152]
本发明的光学系统隔着使光路折回的半反射镜1004具有第一1/4波片1003及第二1/4波片1005。
[0153]
在此，在本发明中，第一1/4波片1003的延迟量与第二1/4波片1005的延迟量相等。本发明的光学系统具有这种结构，由此在具有第一1/4波片1003、第二1/4波片1005及反射偏振器1006的vr用头戴式显示器等中，兼顾重影像1102的抑制及高透射率。
[0154]
以下，关于2个1/4波片的延迟量相等，对其内容进行详细说明。
[0155]
如上所述，本发明中所使用的第一1/4波片1003及第二1/4波片1005可以是单层型，也可以是层叠型。
[0156]
在此，当1/4波片为2层以上光学各向异性层的层叠体即层叠型(层叠型波片)时，具有多个不同的慢轴的光学各向异性层通常作为其合计不具有1个慢轴。即，若以邦加球中的偏振光的过渡来考虑，则在1个赤道上的轴的旋转中无法表示。
[0157]
通常，基于1/4波片(相位差膜)的偏振光的过渡由与赤道不同的邦加球的某一点上的旋转来表示。将该旋转轴及旋转角定义为延迟量。若写成式，则延迟量r由r＝(rx，ry，rz)的矢量来表示。在此，r的绝对值表示旋转角，由r的单位矢量来表示的邦加球上的位置
成为旋转轴。
[0158]
与单层型1/4波片(相位差膜)的情况不同，在层叠型1/4波片的情况下，旋转轴及旋转角均根据波长而不同。
[0159]
在本发明中的第一1/4波片1003及第二1/4波片1005中，偏振光的过渡能够由该延迟量来表示，且第一1/4波片1003的延迟量与第二1/4波片1005的延迟量的大小相等，这一点为本发明的光学系统的特征。
[0160]
若以矢量来表示，则第一1/4波片1003的延迟量r1＝(rx1，ry1，rz1)与第二1/4波片1005的延迟量r2＝(rx2，ry2，rz2)之间的关系成为r1＝-r2。即，第一1/4波片1003及第二1/4波片1005的延迟量的大小相等，旋转角的正负相反。
[0161]
而且，该关系在蓝色450nm、绿色550nm及红色630nm的任何点上均成立。
[0162]
这与如后所示的比较例那样将由多层构成的相同的2片薄膜配置成将各自的假想慢轴错开90
°
的情况不同。在比较例的情况下，在3个波长的所有点上不会成为r1＝-r2的关系，其结果，在本结构中无法兼顾重影像1102的抑制及高透射率。在本发明中，通过第一1/4波片1003及第二1/4波片1005使用如成为r1＝-r2那样的结构，能够兼顾重影像1102的抑制及高透射率。
[0163]
即，上述的第一1/4波片1003的延迟量r1与第二1/4波片1005的延迟量r2满足r1＝-r2的关系的光学系统的作用如下。
[0164]
将透射线性偏振器1002而入射于第一1/4波片1003的直线偏振光的邦加球上的点设为点p1。
[0165]
透射了延迟量为r1的第一1/4波片1003的光通过第一1/4波片1003而从点p1的直线偏振光转换为与延迟量r1相对应的圆偏振光。将该圆偏振光的邦加球上的点设为点p2。
[0166]
通过第一1/4波片1003转换的点p2的圆偏振光透射半反射镜1004之后，通过第二1/4波片1005转换而从点p2转换为与延迟量r2相对应的直线偏振光。将该直线偏振光的邦加球上的点设为点p3。
[0167]
通过第二1/4波片1005转换的点p3的直线偏振光接着入射于反射偏振器1006。
[0168]
在此，如上所述，第一1/4波片1003的延迟量r1与第二1/4波片1005的延迟量r2满足r1＝-r2的关系。即，第一1/4波片1003及第二1/4波片1005的延迟量的大小相等，旋转角的正负相反。
[0169]
因此，通过延迟量为r2的第二1/4波片1005从点p2的圆偏振光转换的点p3的直线偏振光成为与原来的点p1的直线偏振光相同的直线偏振光。即，点p3＝点p1，由第二1/4波片1005转换的直线偏振光从图像显示装置1001射出而成为与透射了线性偏振器1002的直线偏振光相同的偏振方向的直线偏振光。
[0170]
换言之，在具有第一1/4波片1003、第二1/4波片1005及反射偏振器1006且2个1/4波片的延迟量相等的本发明的光学系统中，通过第一1/4波片1003将透射了线性偏振器1002的直线偏振光转换为圆偏振光，通过第二1/4波片1005使其恢复为透射了原来的线性偏振器1002的状态的直线偏振光，并使其入射于反射偏振器1006。
[0171]
如上所述，反射偏振器1006为具有与线性偏振器1002的透射轴正交的透射轴的反射型偏振器。并且，在图1a所示的光学系统中，透射了反射偏振器1006的光成为重影像1102。
[0172]
在此，当第一1/4波片1003与第二1/4波片1005的延迟量不同时，由第二1/4波片1005转换的圆偏振光会成为与透射了线性偏振器1002的直线偏振光不同的直线偏振光例如包含椭圆偏振光的成分的直线偏振光。即，通过第二1/4波片1005从点p2的圆偏振光转换的点p3的直线偏振光会成为与点p1不同的位置的直线偏振光。其结果，椭圆偏振光的成分透射反射偏振器1006而会成为重影像1102。
[0173]
相对于此，在本发明的光学系统中，第一1/4波片1003与第二1/4波片1005的延迟量相等，因此如上所述，通过第二1/4波片1005转换的直线偏振光成为与透射了线性偏振器1002的直线偏振光相同的偏振方向的直线偏振光(点p1＝点p3)。
[0174]
因此，入射于具有与线性偏振器1002的透射轴正交的透射轴的反射偏振器1006的光几乎不会透射反射偏振器1006而被反射偏振器1006反射，并且再次入射于第二1/4波片1005。
[0175]
因此，根据本发明的光学系统，例如，在显示vr的头戴式显示器中，能够兼顾重影像的抑制及高透射率。
[0176]
在本发明的光学系统中，至少对从1/4波片的正面入射的光，第一1/4波片1003与第二1/4波片1005的延迟量相等。在以下说明中，当简称为延迟量时，表示对从正面入射的光的延迟量。
[0177]
另外，1/4波片的正面(正面方向)表示1/4波片的法线方向，即，表示与1/4波片的主表面正交的方向。主表面表示片状物(层、薄膜、板状物)的最大表面。关于这一点，不仅在1/4波片中，在所有片状物中均相同。
[0178]
在此，第一1/4波片1003及第二1/4波片1005的延迟量不仅对1/4波片的正面方向，还对倾斜方向也能够以相同的方式来定义。将其也称为倾斜方向的延迟量。
[0179]
在该倾斜方向的延迟量中，也优选与相等。即，在倾斜方向的延迟量中，优选满足r1＝-r2的关系，且延迟量的大小相等，旋转角的正负相反。
[0180]
此时，θ、表示极角及方位角，该坐标系以本发明的光学系统为基准规定。即，倾斜方向的延迟量根据光学系统中的第一1/4波片1003及第二1/4波片1005的配置角度或设置表里而r1及r2可能会发生变化。
[0181]
并且，具体而言，在本发明中，第一1/4波片1003的延迟量与第二1/4波片1005的延迟量相等表示光从正面入射时的2个1/4波片的延迟量的矢量和的大小为π/30弧度以下。
[0182]
即，第一1/4波片1003与第二1/4波片1005的延迟量相等表示，当光从正面入射时，满足
[0183]
|r1 r2|≤π/30。
[0184]
并且，具体而言，在本发明中，第一1/4波片1003的倾斜方向的延迟量与第二1/4波片1005的倾斜方向的延迟量相等表示光从倾斜方向入射时的2个1/4波片的倾斜方向的延迟量的矢量和的大小为3π/50弧度以下。
[0185]
即，第一1/4波片1003与第二1/4波片1005的倾斜方向的延迟量相等表示，当光从倾斜方向入射时，满足
[0186][0187]
更具体而言，关于通过粘合剂贴合了第一1/4波片1003与第二1/4波片1005的层叠
体，当axoscan对极角0
°
入射光的re(λ)的测定结果为|ri r2|≤π/30时，设为第一1/4波片1003与第二1/4波片1005的正面方向的延迟量相等。
[0188]
并且，关于该层叠体，当axoscan对极角30
°
入射光的re(λ)的测定结果为|r1 r2|≤3π/50时，设为第一1/4波片1003与第二1/4波片1005的倾斜方向的延迟量相等。
[0189]
另外，作为粘合剂，使用后述的《(粘结层)》栏中例示的粘结剂即可。
[0190]
在本发明的光学系统中，第一1/4波片1003及第二1/4波片1005中的至少一个优选为层叠多个光学各向异性层而成的层叠型波片。并且，在本发明的光学系统中，第一1/4波片1003及第二1/4波片1005均优选为层叠型波片。
[0191]
即，如图3概念性所示，本发明中所使用的第一1/4波片1003及第二1/4波片1005可以是仅具有1层光学各向异性层11的波片10a，但优选为层叠光学各向异性层11及光学各向异性层12这2层光学各向异性层而成的层叠型波片10b。
[0192]
而且，如图3概念性所示，本发明中所使用的第一1/4波片1003及第二1/4波片1005更优选为层叠光学各向异性层11、光学各向异性层12及光学各向异性层13这3层光学各向异性层而成的层叠型波片10c或层叠光学各向异性层11、光学各向异性层12、光学各向异性层13及光学各向异性层14这4层光学各向异性层而成的层叠型波片10d。
[0193]
在本发明中，第一1/4波片1003及第二1/4波片1005优选为层叠3层以上光学各向异性层而成的层叠型波片，例如4层及5层等通过增加层而能够实现精密的控制。
[0194]
当本发明中所使用的第一1/4波片1003和/或第二1/4波片1005为层叠多个光学各向异性层而成的层叠型波片时，1/4波片优选依次具有第1λ/2板(1/2波片)、第2λ/2板及λ/4板(1/4波片)。
[0195]
此时，第1λ/2板优选满足nz≈nx》ny，第1λ/2板及第2λ/2板或λ/4板更优选满足nz≈nx》ny，第1λ/2板及第2λ/2板进一步优选满足nz≈nx＞ny。
[0196]
并且，优选第1λ/2板、第2λ/2板及λ/4板中的1个满足ny≈nz＜nx或λ/4板满足nx＞ny≥nz，更优选第1λ/2板、第2λ/2板及λ/4板中的1个满足ny≈nz＜nx，进一步优选λ/4板满足ny≈nz＜nx。
[0197]
尤其优选第1λ/2板及第2λ/2板均满足nz≈nx＞ny，且λ/4板满足ny≈nz＜nx。
[0198]
另外，上述“≈”不仅包含两者完全相同的情况，还包含两者实质上相同的情况。“实质上相同”表示，例如，(ny-nz)
×
d(其中，d为薄膜的厚度)为-10～10nm(优选为-5～5nm)的情况也包含于“ny≈nz”，(nx-nz)
×
d为-10～10nm(优选为-5～5nm)的情况也包含于“nx≈nz”。
[0199]
将满足nz≈nx＞ny的光学各向异性层(波片)称为负a板(负的a板(-a板))。负a板表示rth为负的值。将满足ny≈nz＜nx的光学各向异性层(波片)称为正a板(正的a板( a板))。正a板表示rth为正值。
[0200]
本发明中所使用的第一1/4波片1003及第二1/4波片1005中的任一个优选两者优选具有以波长450nm来测定的面内延迟值即re(450)、以波长550nm来测定的面内延迟值即re(550)及以波长650nm来测定的面内延迟值即re(650)满足re(450)≤re(550)≤re(650)的关系的逆波长分散性。
[0201]
通过第一1/4波片1003和/或第二1/4波片1005具有逆波长分散性，2个1/4波片中的相位变化变得理想，光学系统中的主像的亮度提高。
[0202]
如图1所示，在本发明的光学系统中，从图像显示装置1001射出的光在被使用者视觉辨认为止的期间，通过3次第二1/4波片1005。因此，微小的第二1/4波片1005的相位差的偏差会较大的影响显示性能。
[0203]
因此，从宽频带性的观点出发，前述的延迟值之比re(450)/re(550)优选为0.9以下，更优选为0.87以下，进一步优选为0.82以下。
[0204]
本发明中所使用的第一1/4波片1003和/或第二1/4波片1005在波长550n m下的厚度方向的延迟值即rth(550)优选为-400～0nm，更优选为-300～-100nm。
[0205]
当本发明中所使用的第一1/4波片1003和/或第二1/4波片1005为层叠型波片且依次包含第1λ/2板、第2λ/2板及λ/4板时，第1λ/2板的慢轴与第2λ/2板的慢轴所成的角度在10
°
～40
°
的范围内，第1λ/2板的慢轴与λ/4板的慢轴所成的角度在70
°
～110
°
的范围内。
[0206]
第1λ/2板的慢轴与第2λ/2板的慢轴所成的角度优选在20
°
～30
°
的范围内，第1λ/2板的慢轴与λ/4板的慢轴所成的角度优选在80
°
～100
°
的范围内。
[0207]
本发明中所使用的第一1/4波片1003和/或第二1/4波片1005不论单层型或层叠型，作为整体发挥1/4波片的作用。1/4波片为具有将某一特定的波长的直线偏振光转换为圆偏振光(或将圆偏振光转换为直线偏振光)的功能的片。
[0208]
更具体而言，是规定的波长λnm下的面内延迟值表示re(λ)＝λ/4(或，该奇数倍)的片。该式在可见光区域的任一波长(例如，550nm)时满足即可，但优选波长550nm下的面内延迟值即re(550)满足以下关系。
[0209]
100nm≤re(550)≤160nm
[0210]
其中，更优选满足110nm≤re(550)≤150nm。
[0211]
本发明中所使用的第一1/4波片1003和/或第二1/4波片1005优选包含具有将厚度方向设为螺旋轴的扭曲结构的层。
[0212]
日本特开2014-209219号公报、日本特开2014-209220号公报，国际公开第2014/157079号及美国专利申请公开第2019/0204687号说明书中所记载的内容可以适当用作本发明中所使用的1/4波片。
[0213]
本发明中所使用的第一1/4波片1003和/或第二1/4波片1005优选为包含3层相位差膜(光学各向异性层)的层叠型波片，且优选该3层均为具有将厚度方向设为螺旋轴的扭曲结构的层。
[0214]
对构成具有扭曲结构的层的材料并无限制，但优选为液晶材料(液晶化合物)。
[0215]
液晶材料可以是棒状液晶及圆盘状液晶中的任一个，但优选至少各具有一个3层中的由棒状液晶构成的层及由圆盘状液晶构成的层。通过具有这种结构，棒状液晶的负的厚度方向的相位差及圆盘状液晶的正的厚度方向的相位差得到补偿，倾斜方向的性能得到提高，因此优选。
[0216]
并且，具有扭曲结构的层的层叠数可以是3层以上。例如，4层及5层等通过增加层，能够实现更精密的控制。
[0217]
当第一1/4波片1003及第二1/4波片1005为具有上述的第1λ/2板、第2λ/2板及λ/4板的层叠型波片时，构成2个λ/2板及λ/4板的材料并无特别限制。
[0218]
因此，λ/2板及λ/4板例如可以是由分别独立地包含液晶化合物的组合物形成的层，或也可以是由聚合物膜(由聚合物(树脂)形成的薄膜尤其实施了拉伸处理的聚合物膜)
形成的层。
[0219]
作为聚合物膜，可举出聚碳酸酯膜、环烯烃聚合物膜、tac膜及聚酰亚胺膜等。
[0220]
(由包含液晶化合物的组合物形成的层)
[0221]
λ/2板及λ/4板可以是由包含液晶化合物的组合物形成的层。尤其，优选为第1λ/2板、第2λ/2板及λ/4板中的2个以上由包含液晶化合物的组合物形成的层。通过这种结构，能够实现层叠型波片的薄型化，并且能够轻松地进行各层的光学特性的调节。
[0222]
更优选第1λ/2板、第2λ/2板及λ/4板均由包含液晶化合物的组合物形成。
[0223]
包含液晶化合物的组合物优选为包含聚合性液晶化合物的组合物。由包含聚合性液晶化合物的组合物形成的层优选为聚合性液晶化合物通过聚合等固定而形成的层。
[0224]
液晶化合物的种类并无特别限制，但根据其形状，能够分类为棒状液晶(棒状液晶化合物)及圆盘状液晶(圆盘状液晶化合物、盘状液晶(化合物))。而且，各液晶化合物中具有低分子型及高分子型。高分子是指，通常聚合度为100以上的分子(高分子物理
·
相变动力学，土井正男著，第2页，岩波书店、1992)。在本发明中，也能够使用任一种液晶化合物。
[0225]
可以使用2种以上的棒状液晶、2种以上的圆盘状液晶或棒状液晶与圆盘状液晶的混合物。
[0226]
另外，作为棒状液晶，例如，能够优选使用日本特表平11-513019号公报的权利要求1及日本特开2005-289980号公报的[0026]段～[0098]段中所记载的棒状液晶等。另一方面，作为圆盘状液晶，例如能够优选使用日本特开2007-108732号公报的[0020]段～[0067]段及日本特开2010-244038号公报的[0013]段～[0108]段中所记载的圆盘状液晶等。
[0227]
在层叠型波片中，优选第1λ/2板由包含圆盘状液晶的聚合性液晶组合物形成，且第2λ/2板或λ/4板由包含圆盘状液晶的聚合性液晶组合物形成。此时，第2λ/2板及λ/4板中的另一个优选由包含棒状液晶的聚合性液晶组合物形成。
[0228]
第1λ/2板及第2λ/2板更优选均由包含圆盘状液晶的聚合性液晶组合物形成。此时，λ/4板优选由包含棒状液晶的聚合性液晶组合物形成。
[0229]
由包含棒状液晶的聚合性液晶组合物形成的光学各向异性层的相位差能够根据层的厚度来调节。例如，当由相同的组合物来形成λ/2板及λ/4板时，λ/2板的厚度为λ/4板厚度的2倍即可。
[0230]
λ/2板及λ/4板的厚度分别优选在0.5～10μm的范围内更优选在0.5～5μm的范围内调节即可。
[0231]
本发明中所使用的液晶化合物只要是具有聚合性基团的聚合性液晶化合物即可。
[0232]
聚合性液晶化合物可以是2种以上的混合物，在该情况下，优选至少1个具有2个以上聚合性基团。
[0233]
光学各向异性层优选为具有聚合性基团的棒状液晶或具有聚合性基团的圆盘状液晶通过聚合固定而形成的层。在该情况下，液晶化合物在成为光学各向异性层之后已无需表示液晶性。
[0234]
棒状液晶或圆盘状液晶中所包含的聚合性基团的种类并无特别限制，优选为可进行加成聚合反应的官能团，优选为聚合性烯属不饱和基团或环聚合性基团。更具体而言，可优选举出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基及烯丙基等，更优选为(甲基)丙烯酰基。另外，(甲基)丙烯酰基为包含甲基丙烯酰基及丙烯酰基这两者的概念。
[0235]
关于由包含聚合性液晶化合物的组合物来形成光学各向异性层的方法并无限制，可举出公知的方法。
[0236]
例如，在规定的基板(包含临时基板)上涂布包含聚合性液晶化合物的组合物而形成涂膜，在该涂膜中使液晶化合物取向之后，实施固化处理，由此能够制造光学各向异性层。另外，根据需要，可以使用后述的取向膜。作为固化处理，可例示紫外线照射等光照射处理及加热处理等。
[0237]
组合物的涂布例如能够利用绕线棒涂布法、挤压涂布法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法及模涂法等公知的涂布方法。
[0238]
当通过包含聚合性液晶化合物的组合物的固化来形成光学各向异性层时，光学各向异性层能够通过依次涂布或转印来设置。
[0239]
即，光学各向异性层可以直接形成于构成层叠型波片的基板上或其他光学各向异性层上，也可以将在临时基板上形成的光学各向异性层转印到基板上或其他光学各向异性层上。例如，可以在临时基板上或根据需要设置的临时基板上的取向膜的表面上通过上述顺序形成光学各向异性层，通过粘结层粘结该光学各向异性层与基板或其他光学各向异性层等之后，剥离临时基板或临时基板及取向膜。通过依次涂布或转印在光学各向异性层上设置光学各向异性层，由此在各光学各向异性层之间不包含基板而仅包含粘结层，或仅包含粘结层及取向膜。
[0240]
在用于形成光学各向异性层的组合物中可以包含除上述液晶化合物以外的成分。
[0241]
例如，在组合物中可以包含聚合引发剂。所使用的聚合引发剂根据聚合反应的类型来选择，例如可举出热聚合引发剂及光聚合引发剂。例如，作为光聚合引发剂，可举出α-羰基化合物、偶姻醚、α-烃取代芳香族偶姻化合物、多核醌化合物及三芳基咪唑二聚物与对氨基苯基酮的组合等。
[0242]
聚合引发剂的使用量相对于组合物的总固体成份，优选为0.01～20质量％，更优选为0.5～5质量％。
[0243]
并且，从涂布膜的均匀性及膜的强度的点出发，在用于形成光学各向异性层的组合物中可以包含聚合性单体。
[0244]
作为聚合性单体，可举出自由基聚合性或阳离子聚合性的化合物，优选为多官能性自由基聚合性单体。另外，作为聚合性单体，优选为含有上述聚合性基团的液晶化合物及共聚合性的化合物。例如，可举出日本特开2002-296423号公报中的[0018]段～[0020]段中所记载的聚合性单体。
[0245]
聚合性单体的使用量相对于液晶化合物的总质量，优选为1～50质量％，更优选为2～30质量％。
[0246]
并且，从涂布膜的均匀性及膜的强度的点出发，在用于形成光学各向异性层的组合物中可以包含表面活性剂。
[0247]
作为表面活性剂，可举出以往公知的化合物，但尤其优选为氟系化合物。具体而言，例如可举出日本特开2001-330725号公报的[0028]段～[0056]段中所记载的化合物及日本特开2005-062673号公报的[0069]段～[0126]段中所记载的化合物。
[0248]
并且，在用于形成光学各向异性层的组合物中可以包含溶剂。作为溶剂，优选使用有机溶剂。
[0249]
作为有机溶剂，例如可举出n，n-二甲基甲酰胺等酰胺、二甲基亚砜等亚砜、吡啶等杂环化合物、苯及己烷等烃、氯仿及二氯甲烷等卤代烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯及乙酸丁酯等酯、丙酮及甲基乙基酮等酮以及四氢呋喃及1，2-二甲氧基乙烷等醚等。其中，优选为卤代烷及酮。可以并用2种以上有机溶剂。
[0250]
并且，在用于形成光学各向异性层的组合物中可以包含偏振界面侧垂直取向剂及空气界面侧垂直取向剂等垂直取向促进剂以及偏振界面侧水平取向剂及空气界面侧水平取向剂等水平取向促进剂等各种取向剂。
[0251]
而且，在用于形成光学各向异性层的组合物中除上述成分以外，还可以包含粘附改善剂、增塑剂及聚合物等。
[0252]
《其他层》
[0253]
在本发明的光学系统中，在由第一1/4波片1003及第二1/4波片1005而成的层叠型波片中，在不损害本发明效果的范围内，可以包含除λ/2板及λ/4板以外的其他层。
[0254]
作为其他层，可举出取向膜、粘结层及透明支撑体等。
[0255]
(取向膜)
[0256]
在层叠型波片中可以包含具有规定液晶化合物的取向方向的功能的取向膜。
[0257]
取向膜通常将聚合物设为主成分。作为取向膜用聚合物材料，在许多文献中有记载，能够获得许多市售品。所利用的聚合物材料优选为聚乙烯醇或聚酰亚胺及其衍生物。尤其，优选为改性或未改性的聚乙烯醇。
[0258]
关于本发明中可使用的取向膜，作为一例，能够参考国际公开第2001/088574号的43页24行～49页8行及日本专利第3907735号公报的[0071]段～[0095]段中所记载的改性聚乙烯醇。
[0259]
另外，通常，对取向膜实施公知的摩擦处理。即，通常，取向膜优选为已进行摩擦处理的摩擦取向膜。
[0260]
取向膜的厚度并无限制，但20μm以下的情况居多，优选为0.01～10μm，更优选为0.01～5μm，进一步优选为0.01～1μm。
[0261]
(粘结层)
[0262]
在本发明的光学系统中，层叠型波片以及后述的圆偏振片及显示装置为了担保各层之间的粘附性，可以在各层之间包含粘结层。
[0263]
在本说明书中，“粘结”以还包含“粘合”的概念来使用。
[0264]
粘结层只要是由粘结剂或粘合剂形成的层即可。
[0265]
从固化方式的观点出发，作为粘结剂，有热熔型、热固化型、光固化型、反应固化型及无需固化的压敏粘结型。并且，在各固化方式的粘结剂中，分别作为材料，能够使用丙烯酸酯系、氨基甲酸酯系、聚氨酯丙烯酸酯系、环氧系、环氧丙烯酸酯系、聚烯烃系、改性烯烃系、聚丙烯系、乙烯-乙烯醇系、氯乙烯系、氯丁橡胶系、氰基丙烯酸酯系、聚酰胺系、聚酰亚胺系、聚苯乙烯系及聚乙烯醇缩丁醛系等化合物。
[0266]
从操作性及生产率的观点出发，作为固化方式，优选为光固化型。并且，从光学透明性及耐热性的观点出发，材料优选使用丙烯酸酯系、聚氨酯丙烯酸酯系及环氧丙烯酸酯系等。
[0267]
作为粘合剂，例如可举出丙烯酸系粘合剂及聚乙烯醇系粘结剂。
[0268]
各层的粘结可以使用高透明性粘结剂转移胶带(oca(optical clear adhe sive)：光学胶)来进行。作为高透明性粘结剂转移胶带，使用图像显示装置用市售品，尤其使用图像显示装置的图像显示部表面用市售品即可。作为市售品的例子，可举出panac corporation制的粘合片(pd-s1等)及nichiei kako co.，ltd.制的mhm系列的粘合片等。
[0269]
(透明支撑体)
[0270]
本发明的层叠型波片作为制作光学各向异性层时的基板等可以包含透明支撑体。作为透明支撑体，能够使用公知的透明支撑体，例如，作为形成透明支撑体的材料，能够使用以三乙酰纤维素为代表的纤维素类聚合物(以下，也称为纤维素酰化物)、热塑性降冰片烯类树脂(zeon corporation制的zeonex、zeonor、jsr corporation制的arton等)、丙烯酸系树脂及聚酯系树脂。
[0271]
透明支撑体优选满足nx≈ny＞nz的光学各向异性层，即正c板(正的c板( c板))。
[0272]
如上所述，在本发明的光学系统中，第一1/4波片1003与第二1/4波片的延迟量相等。
[0273]
具体而言，如上所述，第一1/4波片1003的延迟量r1与第二1/4波片1005的延迟量r2之间的关系成为r1＝-r2。即，第一1/4波片1003及第二1/4波片1005的延迟量的大小相等，旋转角的正负相反。
[0274]
在本发明的光学系统中，作为使第一1/4波片1003与第二1/4波片1005的延迟量相等的结构，能够利用各种结构。
[0275]
作为一例，当第一1/4波片1003及第二1/4波片1005均为单层型1/4波片时，作为第一1/4波片1003及第二1/4波片1005，可例示使用相同的1/4波片并且使彼此的慢轴正交配置的结构。
[0276]
并且，可例示当第一1/4波片1003及第二1/4波片1005均为上述层叠型波片时，作为构成部件使用相同的光学部件(光学各向异性层)，并且以半反射镜1004为中心镜面对称配置各光学部件，而且第一1/4波片1003及第二1/4波片1005的相同的光学部件彼此配置成光轴正交的结构。
[0277]
具体而言，例如，由正a板及正c板来构成1/4波片。在该情况下，在第一1/4波片1003及第二1/4波片1005中使用相同的正a板及相同的正c板。在此基础上，朝向从图像显示装置1001向反射偏振器1006的光的行进方向，例如第一1/4波片1003依次配置正a板及正c板。相对于此，第二1/4波片1005以使以半反射镜1004为中心与第一1/4波片1003镜面对称的方式，朝向从图像显示装置1001向反射偏振器1006的光的行进方向依次配置正c板及正a板。在此基础上，进一步在第一1/4波片1003及第二1/4波片1005中使正a板彼此的光轴正交。
[0278]
并且，例如，由正a板、负a板及正c板来构成1/4波片1003及第二1/4波片1005。在该情况下，在1/4波片1003及第二1/4波片1005中使用相同的正a板、相同的负a板及相同的正c板。在此基础上，朝向从图像显示装置1001向反射偏振器1006的光的行进方向，例如第一1/4波片1003依次配置正a板、负a板及正c板。相对于此，第二1/4波片1005以使以半反射镜1004为中心与第一1/4波片1003镜面对称的方式，朝向从图像显示装置1001向反射偏振器1006的光的行进方向依次配置正c板、负a板及正a板。在此基础上，进一步在1/4波片1003及第二1/4波片1005中使正a板彼此及负a板彼此的光轴正交。
[0279]
当第一1/4波片1003及第二1/4波片1005均为上述层叠型波片时，通过具有这种结构，能够使第一1/4波片1003与第二1/4波片1005的延迟量相等。
[0280]
另外，在本发明的光学系统中，如上所述，使第一1/4波片1003与第二1/4波片的延迟量相等的方法并不限制于使用相同的光学部件来构成2个1/4波片的方法。
[0281]
即，在第一1/4波片1003及第二1/4波片1005中，通过使用不同的光学部件(光学各向异性层)并适当选择各光学部件的光学特性及慢轴的方向等，能够使第一1/4波片1003与第二1/4波片1005的延迟量相等。
[0282]
在一方式中，如后述的实施例22所示的结构，第一1/4波片1003使用正a板，第二1/4波片1005使用负a板。由此，能够使正面及斜面的延迟量相等。
[0283]
(光学补偿层)
[0284]
本发明的光学系统能够包含光学补偿层。
[0285]
光学补偿层为线性偏振器1002及反射偏振器1006以及第一1/4波片1003及第二1/4波片1005等补偿相对于对各光学部件从与法线方向不同的角度入射的光的特性的层。在以下说明中，将从除法线方向以外的方向入射于光学部件的光也称为《斜光》。
[0286]
通常，吸收轴正交的2片理想偏振片不透射从法线方向入射的光(从上述正面方向入射的光)而进行消光。另一方面，若使斜光从与偏振片的轴方位不同的方位角入射，则表观上的轴从正交偏离，因此漏光。该漏光会造成光学系统的重影像，因此作为光学补偿层，要求补偿相对于斜光的表观上的轴偏离的功能。
[0287]
从该观点出发，补偿由入射于线性偏振器1002和/或反射偏振器1006的斜光引起的漏光的光学补偿层优选配置于线性偏振器1002与反射偏振器1006之间。
[0288]
在另一方式中，光学补偿层带来主像的亮度提高效果。
[0289]
如上所述，通过本发明的光学系统获得的主像1101为在图像显示装置1001射出的光中，依次通过线性偏振器1002、第一1/4波片1003、半反射镜1004及第二1/4波片1005之后，由反射偏振器1006反射并透射第二1/4波片1005，由半反射镜1004再次反射之后，透射第二1/4波片1005并透射了反射偏振器1006的光。
[0290]
相对于斜光，反射偏振器1006的表观上的反射轴与表观上的透射轴并不正交，因此在透射反射偏振器1006时产生亮度降低。从抑制该亮度降低的观点出发，光学补偿层优选配置于半反射镜1004与反射偏振器1006之间，更优选配置于第二1/4波片1005与反射偏振器1006之间。并且，光学补偿层优选配置于线性偏振器1002与半反射镜1004之间。
[0291]
光学补偿层由1层或多层构成，但在本发明中，优选由1层或2层构成。
[0292]
当由2层构成时，光学补偿层为第1光学各向异性层与第2光学各向异性层的层叠体。
[0293]
关于光学补偿层的厚度并无限制，根据形成材料等适当设定能够确保所需的功能的厚度即可。然而，从光学系统的薄型化的观点出发，光学补偿层的厚度在不损坏光学特性、力学性能及制造适用性等的范围内，优选为较薄。光学补偿层的厚度优选为1～150μm，更优选为1～70μm，进一步优选为1～30μm。
[0294]
从容易制造等的观点出发，光学补偿层优选为使用聚合物膜或液晶组合物来形成的薄膜(层)。
[0295]
作为聚合物膜，优选为纤维素酰化物系薄膜、环烯烃系聚合物膜(使用了环烯烃系
聚合物的聚合物膜)及丙烯酸系聚合物膜等。作为丙烯酸系聚合物膜，优选包括包含选自内酯环单元、马来酸酐单元及戊二酸酐单元中的至少1种单元的丙烯酸系聚合物。
[0296]
并且，作为使用液晶组合物来形成的薄膜，优选以对液晶化合物进行了取向的状态来固定化的薄膜。其中，更优选为涂布包含具有聚合性基团的液晶化合物的组合物而形成涂膜，使涂膜中的液晶化合物取向，实施固化处理并对液晶化合物的取向进行固定化而成的薄膜。
[0297]
作为液晶化合物，可举出棒状液晶及圆盘状液晶化合物。并且，液晶化合物优选为了对取向状态进行固定化而具有聚合性基团。
[0298]
当光学补偿层为使用液晶组合物来形成的薄膜时，光学补偿层可以具有用于对液晶化合物进行取向的取向膜。取向膜能够利用各种公知的取向膜，作为一例，可适当地利用在上述层叠型波片中例示的取向膜。
[0299]
(当光学补偿层由1层构成时)
[0300]
当光学补偿层由1层构成时，光学补偿层的波长550nm下的面内延迟值即re1(550)及波长550nm下的厚度方向的延迟值即rth1(550)优选满足以下式(1)及式(2)。
[0301]
式(1)：200nm≤re1(550)≤400nm
[0302]
式(2)：-40nm≤rth1(550)≤40nm
[0303]
并且，光学补偿层更优选满足以下式(3)及(4)。
[0304]
式(3)：250nm≤re1(550)≤300nm
[0305]
式(4)：-20nm≤rth1(550)≤20nm
[0306]
并且，光学补偿层进一步优选满足以下式(5)及(6)。
[0307]
式(5)：280nm≤re1(550)≤320nm
[0308]
式(6)：-20nm≤rth1(550)≤20nm
[0309]
由1层构成的光学补偿层例如通过拉伸聚合物膜来获得。具体而言，例如，可举出如下方法，即，在使用了被芳香族酰基取代的纤维素酰化物即乙酸苯甲酸纤维素的薄膜的情况下，将在溶剂中溶解了乙酸苯甲酸纤维素的掺杂液流延到成膜用金属支撑体上，干燥溶剂而获得薄膜，以1.3～1.9倍左右的较大的拉伸倍率来拉伸所获得的薄膜而使纤维素分子链取向。
[0310]
并且，如日本特开平5-157911号公报、日本特开2006-072309号公报及日本特开2007-298960号公报等中所记载，由1层构成的光学补偿层例如也能够在高分子薄膜的单面或两面贴合收缩性薄膜并通过进行加热拉伸来制作。
[0311]
光学补偿层也优选re1及rth1表示逆分散的波长分散性。
[0312]
在此，逆分散的波长分散性是指，re1(λ)及rth1(λ)随着波长λ变大而成为大值。
[0313]
若光学补偿层具有逆分散的波长分散性，则能够减少主像的色调变化，因此优选。
[0314]
(当光学补偿层由2层构成时)
[0315]
如上所述，当光学补偿层由2层构成时，光学补偿层为第1光学各向异性层与第2光学各向异性层的层叠体。
[0316]
当光学补偿层由2层构成时，第1光学各向异性层优选为nx＞ny≥nz的双轴薄膜(-b板或正a板)，第2光学各向异性层优选为nx≈ny＜nz的[准]单轴薄膜(正[准]c板)。
[0317]
并且，当光学补偿层具有该2层结构时，光学补偿层优选配置于线性偏振器1002与
第一1/4波片1003之间和/或第二1/4波片1005与反射偏振器1006之间。
[0318]
具体而言，优选第1光学各向异性层的波长550nm下的面内延迟值即re1(550)及波长550nm下的厚度方向的延迟值即rth1(550)满足以下式(5)及(6)，第2光学各向异性层的波长550nm下的面内延迟值即re2(550)及波长550nm下的厚度方向的延迟值即rth2(550)满足以下式(7)及(8)。
[0319]
式(5)：80nm≤re1(550)≤200nm
[0320]
式(6)：20nm≤rth1(550)≤150nm
[0321]
式(7)：0nm≤re2(550)≤40nm
[0322]
式(8)：-160nm≤rth2(550)≤-40nm
[0323]
并且，更优选第1光学各向异性层满足以下式(9)及式(10)，第2光学各向异性层满足以下式(11)及式(12)。
[0324]
式(9)：100nm≤re1(550)≤170nm
[0325]
式(10)：50nm≤rth1(550)≤130nm
[0326]
式(11)：0nm≤re2(550)≤40nm
[0327]
式(12)：-140nm≤rth2(550)≤-80nm
[0328]
而且，进一步优选第1光学各向异性层满足以下式(13)及式(14)，第2光学各向异性层满足以下式(15)及式(16)。
[0329]
式(13)：100nm≤re1(550)≤150nm
[0330]
式(14)：50nm≤rth1(550)≤120nm
[0331]
式(15)：0nm≤re2(550)≤20nm
[0332]
式(16)：-140nm≤rth2(550)≤-80nm
[0333]
并且，当光学补偿层由2层构成且配置于线性偏振器1002与第一1/4波片1003之间时，第1光学各向异性层的慢轴的方向优选与线性偏振器1002的吸收轴的方向平行。在该情况下，优选朝向来自图像显示装置1001的光的行进方向依次配置线性偏振器1002、第2光学各向异性层及第1光学各向异性层。
[0334]
而且，当光学补偿层由2层构成且配置于第二1/4波片1005与反射偏振器1006之间时，第1光学各向异性层的慢轴的方向优选与反射偏振器1006的反射轴的方向平行。在该情况下，优选朝向来自图像显示装置1001的光的行进方向依次配置线性偏振器1002、第2光学各向异性层及第1光学各向异性层。
[0335]
并且，作为另一方式，当光学补偿层由2层构成且配置于线性偏振器1002与第一1/4波片1003之间时，第1光学各向异性层的慢轴优选与线性偏振器1002的吸收轴正交。在该情况下，优选朝向来自图像显示装置1001的光的行进方向依次配置线性偏振器1002、第1光学各向异性层及第2光学各向异性层。
[0336]
而且，当光学补偿层由2层构成且配置于第二1/4波片1005与反射偏振器1006之间时，第1光学各向异性层的慢轴的方向优选与反射偏振器1006的反射轴的方向平行。在该情况下，优选依次配置线性偏振器1002、第1光学各向异性层及第2光学各向异性层。
[0337]
第1光学各向异性层通过如下获得，即，例如通过基于辊的圆周速度控制的纵向拉伸方式、基于拉幅机的横向拉伸方式及双轴拉伸方式等对以熔融成膜方式及溶液成膜方式等适当的方式制造出的聚合物膜进行拉伸处理。作为聚合物膜，例如可例示纤维素酰化物
company制的反射型偏振器(商品名称apf)、asahi kasei corporation制的线栅偏振器(商品名称wgf)等。
[0353]
当本发明中所使用的反射偏振器为具有直线偏振光的选择反射性的反射偏振器时，反射偏振器的透射轴根据其他构成要件的轴角度能够任意地设定，但反射偏振器的透射轴优选配置成相对于第二1/4波片1005的慢轴约成为45
°
。
[0354]
若为这种结构，由反射偏振器1006反射的光在被半反射镜1004反射并通过第二1/4波片1005而再次入射于反射偏振器1006时，偏振方向约旋转90
°
。由此，能够提高再次入射于反射偏振器1006的光的透射率，从而能够提高主像1101的亮度。
[0355]
反射偏振器1006的透射波长频带中的透射率的最大值与最小值之差优选为较小。具体而言，反射偏振器1006的透射波长频带中的透射率的最大值与最小值之差优选为3％以下，更优选为2.5％以下，进一步优选为2％以下。
[0356]
通过将透射波长频带中的透射率的最大值与最小值之差设为3％以下，减少透射率较低的波长的影响，从而能够显示高亮度的图像。
[0357]
并且，反射偏振器1006的透射轴优选相对于本发明中所使用的线性偏振器1002的透射轴大致正交。
[0358]
另外，在本发明的光学系统中，如图1的图1b概念性所示，可以在这种反射偏振器1006的视觉辨认侧即反射偏振器1006与使用者之间设置线性偏振器1007。
[0359]
该线性偏振器1007为具有与反射偏振器1006所反射的直线偏振光正交的方向的透射轴的线性偏振器。即，线性偏振器1007为具有与反射偏振器1006的反射轴平行的方向的吸收轴的线性偏振器。
[0360]
本发明的光学系统具有这种线性偏振器1007，由此能够更适当地抑制重影像1102，因此在这一点上优选。
[0361]
如上所述，图像显示装置1001射出的光在最初入射于反射偏振器1006时不被反射而透射，从而被使用者视觉辨认而产生重影像1102。相对于此，通过在反射偏振器1006的视觉辨认侧设置具有与反射偏振器1006的反射轴平行的方向的吸收轴的线性偏振器1007，能够通过线性偏振器1007来遮挡不必要地透射了反射偏振器1006的直线偏振光。其结果，能够抑制不必要地透射了反射偏振器1006的直线偏振光被使用者视觉辨为重影像1102。
[0362]
另外，关于线性偏振器1007并无限制，能够利用各种公知的透射型线性偏振器。作为一例，可适当地例示与上述线性偏振器1002相同的偏振器。
[0363]
在图1所示的本发明的光学系统中，可以在反射偏振器1006的与图像显示装置1001相反的一侧的面将吸收型偏振器配置成透射轴与反射偏振器1006一致。由此，通过防止由佩戴光学系统的使用者的皮肤等反射的光直接入射于反射偏振器1006并且被反射，能够抑制使主像1101的视觉辨认性恶化的杂散光。
[0364]
并且，可以以将成为主像的反射偏振器的透射光转换为吸收型偏振器的透射轴的偏振光为目的，在反射偏振器与吸收型偏振器之间设置适当的相位差片。
[0365]
以上，所说明的图1所示的光学系统依次具有半反射镜1004、第二1/4波片1005及反射偏振器1006，并通过光在选择性地反射直线偏振光的反射偏振器1006与半反射镜1004之间往复，在有限的空间中加长光路长度而实现光学系统的小型化。
[0366]
相对于此，在本发明的另一方式中，代替第二1/4波片1005及选择性地反射直线偏
振光的反射偏振器1006，使用选择性地反射圆偏振光的反射偏振器。在本方式中，通过光在选择性地反射圆偏振光的反射偏振器与半反射镜1004之间往复，在有限的空间中加长光路长度而实现光学系统的小型化。
[0367]
选择性地反射圆偏振光的反射偏振器为选择性地反射右旋圆偏振光及左旋圆偏振光中的一个并且透射另一个的反射偏振器。在以下说明中，将这种偏振器也称为《反射圆偏振器》。
[0368]
作为反射圆偏振器，能够使用具有至少1层胆甾醇型液晶层的反射偏振器。
[0369]
胆甾醇型液晶层可以是单层，也可以是2层以上的多层结构。当具有2层以上时，可以层叠涂布、层叠贴合或层叠转印，也可以是它们的组合。
[0370]
胆甾醇型液晶层优选具有镜面反射性。
[0371]
并且，反射圆偏振器可以在胆甾醇型液晶层及其相反的基材侧中的任一侧或两侧设置用于抑制表面反射的抗反射层。
[0372]
在图2中示出使用了选择性地反射圆偏振光的反射偏振器(反射圆偏振器)的方式的本发明的光学系统的结构的一例。
[0373]
如图2所示，使用反射圆偏振器的本发明的光学系统具有图像显示装置1001、线性偏振器1002、第一1/4波片1003、半反射镜1004及反射圆偏振器1008。并且，作为优选方式，图2所示的光学系统在比反射圆偏振器1008更靠视觉辨认侧依次具有第三1/4波片1009及线性偏振器1007。
[0374]
另外，图2所示的光学系统多使用与图1所示的光学系统相同的部件，因此对相同的部件标注相同的符号，以下，主要对不同的部件进行说明。
[0375]
在图2所示的光学系统中，主像1101以如下方式被使用者视觉辨认。
[0376]
与图1所示的例子同样地，图像显示装置1001射出的光(载持图像的光)中通过了线性偏振器1002的直线偏振光通过第一1/4波片1003转换为圆偏振光，而一部分透射半反射镜1004。
[0377]
透射了半反射镜1004的圆偏振光入射于反射圆偏振器1008。
[0378]
反射圆偏振器1008为具有选择性地反射通过第一1/4波片1003转换的圆偏振光的胆甾醇型液晶层的反射圆偏振器。换言之，线性偏振器1002的透射轴及第一1/4波片1003的慢轴设定成通过第一1/4波片1003转换的圆偏振光成为反射圆偏振器1008的胆甾醇型液晶层选择性地反射的回转方向的圆偏振光。
[0379]
在图示例中，作为一例，透射了第一1/4波片1003的光转换为左旋圆偏振光。因此，反射圆偏振器1008(胆甾醇型液晶层)选择性地反射左旋圆偏振光。
[0380]
由反射圆偏振器1008反射的左旋圆偏振光的一部分由半反射镜1004反射。由该半反射镜1004反射时，回转方向反转而左旋圆偏振光成为右旋圆偏振光。
[0381]
通过半反射镜1004反射的右旋圆偏振光再次入射于反射圆偏振器1008。如上所述，反射圆偏振器1008选择性地反射左旋圆偏振光。圆偏振光在最初入射于反射圆偏振器1008时是左旋圆偏振光，并且由反射圆偏振器1008反射。然而，当圆偏振光在再次入射于反射圆偏振器1008时，因基于半反射镜1004的反射而回转方向与第1次入射的时点反转从而成为右旋圆偏振光。
[0382]
因此，再次入射于反射圆偏振器1008的右旋圆偏振光透射反射圆偏振器1008而被
使用者视觉辨认为主像1101。
[0383]
在该光学系统中，通过光在半反射镜1004与反射圆偏振器1008之间往复，在有限的空间中能够加长光路的长度，从而有助于光学系统的小型化。
[0384]
并且，在图2所示的光学系统中，反射偏振器为选择性地反射圆偏振光的反射圆偏振器1008。因此，只要是不依赖于第一1/4波片1003的慢轴的方向而选择性地反射的回转方向的圆偏振光，则反射圆偏振器1008基本上都反射。其结果，在图2所示的光学系统中，减少成为重影像1102的不必要的透射反射圆偏振器1008的光，而能够减少被使用者视觉辨认的重影像1102。
[0385]
在图2所示的光学系统中，作为优选方式，为了抑制成为重影1102的杂散光等，在反射圆偏振器1008的视觉辨认侧依次具有第三1/4波片1009及线性偏振器1007。
[0386]
第三1/4波片1009的慢轴及线性偏振器1007的透射轴设定为透射了反射圆偏振器1008的圆偏振光在图示例中为右旋圆偏振光由第三1/4波片1009转换而成为透射线性偏振器1007的直线偏振光。
[0387]
与上述第一1/4波片1003等同样地，第三1/4波片1009能够利用各种公知的1/4波片。
[0388]
在此，如上所述，在图2所示的光学系统中，反射圆偏振器1008选择性地反射的光为圆偏振光。因此，关于第一1/4波片1003与第三1/4波片1009之间的延迟量的关系并无限制。
[0389]
如上所述，根据图2所示的光学系统，通过使用反射圆偏振器1008，减少不必要的透射反射圆偏振器1008而成为重影像1102的圆偏振光。
[0390]
然而，另一方面，图像显示装置1001射出而通过线性偏振器1002并通过第一1/4波片1003转换为圆偏振光并透射半反射镜1004的圆偏振光的一部分依然未被反射圆偏振器1008反射而会透射。
[0391]
在最初入射于反射圆偏振器1008时，透射了反射圆偏振器1008的圆偏振光成为重影像1102，并且会被使用者视觉辨认。
[0392]
美国专利第10495798号说明书中存在如下课题，即，作为反射圆偏振器，例示了使用透射频带不同的3层胆甾醇型液晶单元的结构，但在该情况下，选择性的反射波长频带中的反射/透射率的变化较大，因此容易产生重影像，并且减少主像的亮度。
[0393]
相对于此，图2所示的光学系统在比反射圆偏振器1008更靠视觉辨认侧具有第三1/4波片1009及线性偏振器1007。如上所述，第三1/4波片1009的慢轴及线性偏振器1007的透射轴设定为由半反射镜1004反射而透射了反射圆偏振器1008的圆偏振光在图示例中为右旋圆偏振光由第三1/4波片1009转换而成为透射线性偏振器1007的方向的直线偏振光。
[0394]
最初入射于反射圆偏振器1008的光为通过反射圆偏振器1008反射的回转方向的圆偏振光，在图示例中为左旋圆偏振光。即，最初入射于反射圆偏振器1008而不必要地透射的圆偏振光也为原本应由反射圆偏振器1008反射的回转方向的左旋圆偏振光。
[0395]
因此，透射了反射圆偏振器1008的左旋圆偏振光由第三1/4波片1009转换而成为与线性偏振器1007的透射轴正交的方向的直线偏振光。其结果，该直线偏振光被线性偏振器1007遮挡，从而不会被使用者视觉辨认为重影像1102。
[0396]
图2的光学系统中所使用的反射圆偏振器1008具有至少1层胆甾醇型液晶层。另
外，当反射圆偏振器1008具有2层以上胆甾醇型液晶层时，各胆甾醇型液晶层通过层叠涂布、层叠贴合及层叠转印等公知的方法层叠即可，并且也可以通过它们的组合来层叠多层。
[0397]
并且，反射圆偏振器可以在液晶层及其相反的基材侧中的任一侧或两侧设置用于抑制表面反射的抗反射层。
[0398]
众所周知，胆甾醇型液晶层为固定液晶化合物取向为胆甾醇型的胆甾醇型液晶相而成的层。胆甾醇型液晶相为液晶化合物沿厚度方向以螺旋状回转而得到取向的液晶相。
[0399]
胆甾醇型液晶层具有与以螺旋状回转而得到取向的液晶化合物的螺旋结构的螺旋节距相对应的波长选择反射性。具体而言，胆甾醇型液晶层的螺旋节距越长，越选择性地反射长波长的圆偏振光。另外，胆甾醇型液晶层中的螺旋结构的螺旋节距为以螺旋状取向的液晶化合物(光轴)旋转360
°
的厚度方向(螺旋轴方向)的长度。
[0400]
并且，胆甾醇型液晶层具有根据胆甾醇型液晶相的螺旋结构的螺旋的回转方向反射右旋圆偏振光或左旋圆偏振光中的任一个并透射与其相反的圆偏振光的圆偏振光选择反射/透射性。如上所述，在图示例中，反射圆偏振器1008的胆甾醇型液晶层选择性地反射左旋圆偏振光而透射右旋圆偏振光。
[0401]
本发明的光学系统中所使用的反射圆偏振器1008需要对应于图像显示装置1001可显示的颜色的波长频带即图像显示装置100的发光光谱，以可见光区域的频带来反射/透射光。即，图像显示装置1001的发光光谱的波长频带越宽，越需要能够以可见光区域的宽频带来反射光。
[0402]
因此，在使用具有胆甾醇型液晶层的反射圆偏振器1008的本发明的光学系统的一方式中，反射圆偏振器所具有的胆甾醇型液晶层中的至少1层具有在厚度方向上螺旋节距发生变化的节距梯度结构。
[0403]
具有胆甾醇型液晶层的反射圆偏振器1008例如具有支撑体、形成于支撑体表面的取向膜及形成于取向膜表面的胆甾醇型液晶层。具有节距梯度结构的胆甾醇型液晶层例如在厚度方向上朝向从取向膜分开的方向而螺旋节距逐渐变长或变短。
[0404]
具有节距梯度结构的胆甾醇型液晶层例如适当地利用于如下情况，即，作为图像显示装置100，使用具有使用荧光灯等白色光源的背光单元的液晶显示装置等白色显示时的发光光谱遍及宽波长频带的图像显示装置。
[0405]
在以下说明中，为了方便起见，将这种图像显示装置1001也称为《宽频带光源型图像显示装置1001》。
[0406]
如上所述，胆甾醇型液晶层选择性地反射与螺旋结构的螺旋节距的长度相对应的波长的圆偏振光。
[0407]
节距梯度结构的胆甾醇型液晶层的螺旋节距在层的厚度方向上发生变化。因此，与固定了具有均匀的螺旋节距的胆甾醇型液晶相的层相比，选择反射/透射的波长频带的范围宽，从而在较宽的波长区域来表示选择反射/透射性。
[0408]
这与如下结构不同，即，如作为以往例来例示的上述美国专利第10495798号说明书等中所记载，层叠了多层螺旋节距彼此不同且螺旋节距恒定的胆甾醇型液晶层的结构。即，根据节距梯度结构的效果，选择性的反射波长频带中的反射/透射率的变化变小，与反射/透射率的变化较大的以往例相比，能够兼顾重影像的减少及主像的亮度提高。
[0409]
具体而言，胆甾醇型液晶层的反射波长频带优选为1～100nm，更优选为1～150nm，
进一步优选为1～200nm。另外，本例中，作为一例示出了上述胆甾醇型液晶层的反射波长频带，但反射圆偏振器1008的反射波长频带对应于图像显示装置1001的光源光谱的极大值的半高全宽设定即可，因此并不限于此。
[0410]
若通过扫描式显微镜(sem(scanning electron microscope)观察胆甾醇型液晶层的截面(厚度方向的截面)，则因胆甾醇型液晶相的螺旋结构而在截面的sem图像中观察到沿厚度方向交替具有与主表面平行的明部(明线)及暗部(暗线)的条纹图案。该2个明部及2个暗部相当于胆甾醇型液晶层的螺旋结构中的螺旋节距。
[0411]
常规胆甾醇型液晶层的明部与暗部的间隔在厚度方向上恒定。
[0412]
相对于此，在具有节距梯度结构的胆甾醇型液晶层中，明部与暗部的间隔在厚度方向上发生变化。例如，在节距梯度结构的胆甾醇型液晶层中，在厚度方向上朝向从取向膜分开的方向而明部与暗部的间隔逐渐变宽或变窄。
[0413]
作为一例，节距梯度结构的胆甾醇型液晶层能够以如下方式形成。
[0414]
通常，胆甾醇型液晶层使用包含聚合性液晶化合物、用于对液晶化合物进行螺旋取向的手性试剂(手性剂)及聚合引发剂等的液晶组合物来形成。将该液晶组合物涂布于取向膜的表面，通过进行加热等而对液晶化合物进行螺旋取向，然后，通过紫外线的照射等聚合液晶化合物而设为液晶聚合物，并固化组合物，由此形成胆甾醇型液晶层。
[0415]
使用因光的照射而螺旋扭转力(htp：helical twisting power)发生变化的手性试剂，在液晶化合物的螺旋取向之前或与液晶化合物的螺旋取向同时，进行用于改变手性试剂的htp的光照射，然后，进行组合物的固化，由此能够形成节距梯度结构的胆甾醇型液晶层。例如，当使用因光的照射而htp降低的手性试剂，并且从与取向膜相反的一侧进行了用于改变htp的光照射时，成为朝向从厚度方向的取向膜分开的方向而螺旋节距逐渐变长的节距梯度结构的胆甾醇型液晶层。
[0416]
聚合性液晶化合物可以是棒状液晶化合物，也可以是圆盘状液晶化合物。
[0417]
作为形成胆甾醇型液晶相的棒状聚合性液晶化合物的例子，可举出棒状向列相液晶化合物。作为棒状向列相液晶化合物，优选使用甲亚胺类、氧化偶氮类、氰基联苯类、氰基苯酯类、苯甲酸酯类、环己烷羧酸苯酯类、氰基苯基环己烷类、氰基取代苯基嘧啶类、烷氧基取代苯基嘧啶类、苯基二噁烷类、二苯乙炔类及链烯基环己基苄腈类。不仅能够使用低分子液晶化合物，还能够使用高分子液晶化合物。
[0418]
作为圆盘状液晶化合物，例如，能够优选使用日本特开2007-108732号公报及日本特开2010-244038号公报中所记载的化合物。
[0419]
手性试剂具有诱发胆甾醇型液晶相的螺旋结构的功能。手性化合物由于由化合物诱发的螺旋的旋向或螺旋节距不同，因此根据目的选择即可。
[0420]
作为手性试剂，能够使用公知的化合物，但优选具有肉桂酰基。另外，在形成具有节距梯度结构的胆甾醇型液晶层时，如上所述，使用因光的照射而htp发生变化的手性试剂。因光的照射而htp发生变化的手性试剂也能够利用公知的各种手性试剂。
[0421]
作为手性试剂的例子，可例示液晶器件手册(第3章4-3项，tn、stn用手性剂、199页，日本学术振兴会第142委员会编、1989)以及日本特开2003-287623号公报、日本特开2002-302487号公报、日本特开2002-80478号公报、日本特开2002-80851号公报、日本特开2010-181852号公报及日本特开2014-034581号公报等中所记载的化合物。
[0422]
在使用宽频带光源型图像显示装置1001的本发明的光学系统中，反射圆偏振器1008的至少1层胆甾醇型液晶层具有节距梯度结构即可。
[0423]
因此，例如，当反射圆偏振器1008具有2层胆甾醇型液晶层时，仅1层具有节距梯度结构，另1层可以是常规胆甾醇型液晶层。此时，例如，可例示如下结构等，即，具有节距梯度结构的胆甾醇型液晶层选择性地反射红色光及绿色光，具有常规胆甾醇型液晶层选择性地反射蓝色光的结构、及具有节距梯度结构的胆甾醇型液晶层选择性地反射绿色光～蓝色光，常规胆甾醇型液晶层选择性地反射红色光的结构。
[0424]
或者，当反射圆偏振器1008具有2层胆甾醇型液晶层时，可以是2层胆甾醇型液晶层均具有节距梯度结构的胆甾醇型液晶层。
[0425]
而且，反射圆偏振器1008可以仅具有1层具有节距梯度结构的胆甾醇型液晶层，并且使该胆甾醇型液晶都反射红色光、绿色光及蓝色光。
[0426]
在本发明的光学系统中，使用具有胆甾醇型液晶层的反射圆偏振器1008的方式也能够利用反射圆偏振器1008仅具有不是节距梯度结构的常规胆甾醇型液晶层的结构。
[0427]
具体而言，当图像显示装置1001为使用白色显示时的光源光谱至少在可见区域具有2个以上极大值且与各极大值对应的峰的半高全宽为60nm以下的光源的装置时，可适当地利用仅具有常规胆甾醇型液晶层的反射圆偏振器1008。
[0428]
作为这种图像显示装置1001，作为一例，可例示使用蓝色led(light eemitting diode：发光二极管)等蓝色光源及背光单元的液晶显示器等，该背光单元具有包含量子点的波长转换层，并通过射出蓝色光源射出的蓝色光及将该蓝色光通过量子点来转换的红色光及绿色光而照射白色光。
[0429]
并且，当图像显示装置1001例如为微发光led(light eemitting diode)显示器等自发光型图像显示装置时，也可适当地利用仅具有常规胆甾醇型液晶层的反射圆偏振器1008。
[0430]
在以下说明中，为了方便起见，将这种图像显示装置1001也称为《多峰型图像显示装置1001》。
[0431]
这种多峰型图像显示装置1001与如上述那样的宽频带光源型图像显示装置1001不同，在进行了白色显示时，发光光谱具有至少2个极大值。即，基于多峰型图像显示装置1001的图像的光的光谱不是如上述宽频带光源型图像显示装置1001在宽波长频带中具有发光光谱的光谱，而具有分别与红色光、绿色光及蓝色光对应的峰。
[0432]
因此，如节距梯度结构，构成反射圆偏振器1008的胆甾醇型液晶层无需遍及宽波长频带具有选择性的反射特性，仅反射与各颜色的峰对应的波长频带的光即可。
[0433]
对应于此，在使用多峰型图像显示装置1001时，构成反射圆偏振器1008的胆甾醇型液晶层中，与图像显示装置1001的白色显示时的光谱的任一个极大值对应地反射波长频带为所对应的极大值的峰(发光轮廓)的半高全宽的波长频带以上且成为所对应的极大值的5％值的波长频带以下。
[0434]
在使用多峰型图像显示装置1001时，反射圆偏振器1008中的至少1层优选所有胆甾醇型液晶层具有该反射波长频带。另外，该胆甾醇型液晶层在反射的波长特性(反射轮廓)时的半高全宽中满足该反射波长频带的条件即可。
[0435]
以下，参考图5进行说明。
[0436]
在图5中，实线表示胆甾醇型液晶层的反射波长特性，点划线表示白色显示时的图像显示装置1001的发光光谱。
[0437]
在图5中，横轴为波长。并且，纵轴的左侧为与发光光谱对应的将最高强度设为1来标准化的发光强度。而且，纵轴的右侧为与反射波长特性对应的将最高反射率设为1来标准化的反射率。
[0438]
如图5所示，若进行白色显示，则多峰型图像显示装置1001具有以单点划线来表示的蓝色光的峰、以双点划线来表示的绿色光的峰及以三点划线来表示的红色光的峰。即，在该例子中，白色显示时的图像显示装置1001的发光光谱具有3个极大值(峰顶)。
[0439]
对应于此，反射圆偏振器1008具有3层胆甾醇型液晶层。
[0440]
1层为与以单点划线来表示的蓝色光的峰对应的胆甾醇型液晶层。该胆甾醇型液晶层具有宽于蓝色光的峰的半高全宽即强度0.5的波长频带且窄于蓝色光的极大值的5％值即强度0.05的波长频带的反射波长频带。
[0441]
另1层为与以双点划线来表示的绿色光的峰对应的胆甾醇型液晶层。该胆甾醇型液晶层具有宽于绿色光的峰的半高全宽即强度0.5的波长频带且窄于绿色光的极大值的5％值即强度0.05的波长频带的反射波长频带。
[0442]
另1层为与以三点划线来表示的红色光的峰对应的胆甾醇型液晶层。该胆甾醇型液晶层具有宽于红色光的峰的半高全宽即强度0.5的波长频带且窄于红色光的极大值的5％值即强度0.05的波长频带的反射波长频带。
[0443]
在本发明的光学系统中，当使用这种多峰型图像显示装置1001时，构成反射圆偏振器1008的胆甾醇型液晶层的反射波长频带需要包含图像显示装置1001的所对应的峰中的极大值的波长。
[0444]
在此，胆甾醇型液晶层的反射波长频带优选中心位于比图像显示装置1001的所对应的峰的极大值更靠长波长侧的位置。
[0445]
众所周知，若斜光入射，则胆甾醇型液晶层产生反射波长频带向短波长侧移动的所谓的蓝移(短波移动)。因此，通过将胆甾醇型液晶层的反射波长频带的中心设为比图像显示装置1001的所对应的峰的极大值稍微靠向长波长侧的位置，即使在产生了蓝移的情况下，胆甾醇型液晶层也能够适当地反射规定的波长频带的光。
[0446]
另外，在本发明的光学系统中，即使在使用多峰型图像显示装置1001的情况下，根据需要，反射圆偏振器1008也可以具有至少1层具有节距梯度结构的胆甾醇型液晶层。
[0447]
在使用反射圆偏振器1008的本发明的光学系统中，反射圆偏振器1008优选可见光区域中的透射率的差较小。具体而言，反射圆偏振器1008的可见光区域中的透射率的最大值与最小值之差优选为3％以下，更优选为2.5％以下，进一步优选为2％以下。
[0448]
通过将可见光区域中的透射率的最大值与最小值之差设为3％以下，可以使主像1101的颜色平衡适当，并且减少反射率较低的波长的影响，而能够显示高亮度的主像1101。
[0449]
具有反射圆偏振器1008的本发明的光学系统优选具有至少1层固定具有聚合性基团的液晶化合物的垂直取向而成的相位差层。
[0450]
或者，本发明的光学系统，反射圆偏振器1008作为胆甾醇型液晶层，优选具有由棒状液晶化合物构成的棒状胆甾醇型液晶层及对圆盘状液晶化合物(盘状液晶化合物)进行垂直取向并固定的圆盘状胆甾醇型液晶层。
[0451]
棒状胆甾醇型液晶层及圆盘状胆甾醇型液晶层可以均为1层，也可以具有多层。
[0452]
此时，棒状胆甾醇型液晶层与圆盘状胆甾醇型液晶层的选择性地反射的光的中心波长(选择反射中心波长)不同。即，棒状胆甾醇型液晶层与圆盘状胆甾醇型液晶层的一部分波长频带可以重叠，但选择性地反射不同颜色(波长频带)的光。
[0453]
并且，当构成反射圆偏振器1008的胆甾醇型液晶层的1层以上具有节距梯度结构时，具有节距梯度结构的层可以是棒状胆甾醇型液晶层，也可以是圆盘状胆甾醇型晶层，还可以是两者。在容易制作等的点上，具有节距梯度结构的层优选为棒状胆甾醇型液晶层。
[0454]
当斜光入射时，即光从除法线以外的方向入射时，构成反射圆偏振器1008的胆甾醇型液晶层产生光学相位差而产生厚度方向的延迟即rth。若产生rth，则所入射的圆偏振光被破坏而会成为椭圆偏振光。椭圆偏振光转换为圆偏振光的成分及直线偏振光的成分，因此直线偏振光的成分不会被胆甾醇型液晶层反射而透射。
[0455]
即，若斜光入射于反射圆偏振器1008，则如图2中由虚线所示，导致不必要地透射反射圆偏振器1008的漏光增加，从而导致重影像1102更容易被视觉辨认。
[0456]
相对于此，在具有反射圆偏振器1008的本发明的光学系统中，优选具有至少1层固定具有聚合性基团的液晶化合物的垂直取向而成的相位差层。或者，在具有反射圆偏振器1008的本发明的光学系统中，优选反射圆偏振器1008具有至少1层对圆盘状液晶化合物进行垂直取向并固定的圆盘状胆甾醇型液晶层。
[0457]
这种相位差层及圆盘状胆甾醇型液晶层用作上述c板。因此，通过光学系统具有这种相位差层或这种圆盘状胆甾醇型液晶层，补偿斜光入射于反射圆偏振器1008时所产生的rth(相位差)，能够抑制漏光，因此能够更适当地抑制重影像1102。
[0458]
并且，当光学系统具有第三1/4波片1009及线性偏振器1007时，对穿过了反射圆偏振器1008(胆甾醇型液晶层)的光赋予相位差，通过第三1/4波片1009之后，通过由线性偏振器1007来吸收而能够抑制漏光，因此能够更适当地抑制重影像。
[0459]
并且，当本发明的光学系统具有1层以上上述相位差层或具有1层以上上述圆盘状胆甾醇型液晶层时，相位差层的合计rth及圆盘状胆甾醇型液晶层的合计rth优选满足下述式。
[0460]
式)|rth(550)|≥200nm
[0461]
在此，rth(550)表示波长550nm下的相位差层的厚度方向的相位差。
[0462]
并且，相位差层的合计rth更优选为|rth(550)|≥400nm。相位差层的合计rth进一步优选为|rth(550)|≥600nm。
[0463]
通过将相位差层的合计rth及圆盘状胆甾醇型液晶层的合计rth设为这种范围内，进一步适当地补偿斜光入射于反射圆偏振器1008的胆甾醇型液晶层时由胆甾醇型液晶层承受的rth而能够抑制漏光，因此能够更适当地抑制重影像，因此在这一点上优选。
[0464]
并且，当光学系统具有第三1/4波片1009及线性偏振器1007时，进一步适当地对穿过了胆甾醇型液晶层(反射圆偏振器1008)的光赋予相位差，通过第三1/4波片1009之后，通过由线性偏振器1007来吸收而能够抑制漏光，因此能够进一步适当地抑制重影像。
[0465]
关于相位差层的配置位置并无限制，只要是光为圆偏振光的区域，则可以是任意位置。即，相位差层的配置位置可以是第一1/4波片1003与半反射镜1004之间、半反射镜1004与反射圆偏振器1008之间及反射圆偏振器1008与第三1/4波片1009之间中的任一个位
置。并且，当反射圆偏振器1008具有多个胆甾醇型液晶层时，可以在胆甾醇型液晶层之间配置相位差层。
[0466]
在任一结构中，也能够抑制重影像。并且，在由多个胆甾醇型液晶层构成的情况下，可以在它们之间使相位差层相邻。
[0467]
相位差层的配置位置优选为比反射圆偏振器1008更靠近图像显示装置1001侧的位置。并且，相位差层的配置位置更优选为与反射圆偏振器1008相邻的位置。
[0468]
并且，圆盘状胆甾醇型液晶层也可以配置于比棒状胆甾醇型液晶层更靠图像显示装置1001侧的位置及比棒状胆甾醇型液晶层更靠视觉辨认侧(第三1/4波片1009侧)的位置中的任一个位置。
[0469]
圆盘状胆甾醇型液晶层的配置位置也优选为比反射圆偏振器1008更靠近图像显示装置1001侧的位置。并且，圆盘状胆甾醇型液晶层的配置位置更优选为与棒状胆甾醇型液晶层相邻的位置。
[0470]
即，从抑制重影像的观点出发，将相位差层及反射圆偏振器1008(胆甾醇型液晶层)中的任一个均可以配置于图像显示装置1001侧。同样地，从抑制重影像的观点出发，将圆盘状胆甾醇型液晶层及棒状胆甾醇型液晶层中的任一个均可以配置于图像显示装置1001侧。
[0471]
当相位差层位于比反射圆偏振器1008(胆甾醇型液晶层)更靠图像显示装置1001侧的位置时及圆盘状胆甾醇型液晶层位于比棒状胆甾醇型液晶层更靠图像显示装置1001侧的位置时，预先通过相位差层或圆盘状胆甾醇型液晶层来补偿由反射圆偏振器1008(胆甾醇型液晶层)或棒状胆甾醇型液晶层承受的rth，由此能够抑制重影像1102。
[0472]
当反射圆偏振器1008(胆甾醇型液晶层)位于比相位差层更靠图像显示装置1001侧的位置时及棒状胆甾醇型液晶层位于比圆盘状胆甾醇型液晶层更靠图像显示装置1001侧的位置时，通过以下作用，能够抑制重影像。即，在该结构中，通过对穿过了反射圆偏振器1008(胆甾醇型液晶层)或棒状胆甾醇型液晶层的光赋予相位差，将变更圆偏振光的回转方向并通过由之后的第三1/4波片1009从圆偏振光转换的直线偏振光设为与线性偏振器1007的透射轴正交的方向的直线偏振光，由线性偏振器1007来吸收，从而能够抑制重影像1102。
[0473]
并且，反射圆偏振器1008可以加工成曲面形状。
[0474]
虽然在后面叙述，但在本发明的光学系统中，例如，为了放大使用者观察的主像1101，根据需要，可以配置透镜。
[0475]
并且，从抑制杂散光及重影等的观点出发，反射圆偏振器1008也能够成型为透镜形状。
[0476]
当对反射圆偏振器1008进行曲面加工时，将图像显示装置1001侧设为凸或设为凹均可。即，当对反射圆偏振器1008进行曲面加工时，可以使反射圆偏振器1008作为凸透镜(凹面镜)而发挥作用，也可以使其作为凹透镜(凸面镜)而发挥作用。
[0477]
将反射圆偏振器1008设为凸透镜还是设为凹透镜根据配置于光学系统的透镜及其他光学元件等，并根据对反射圆偏振器1008要求的作用，适当确定即可。
[0478]
当对反射圆偏振器1008进行曲面加工时，反射圆偏振器1008(胆甾醇型液晶层)优选具有聚合了液晶组合物的液晶聚合物，该液晶组合物包含具有1个聚合性基团的液晶化合物。
[0479]
通过具有这种结构，当加工成曲面形状时，反射圆偏振器1008适当地拉伸。其结果，防止因向曲面形状的加工而破裂等损伤，能够将反射圆偏振器1008适当地加工成所期望的曲面形状。
[0480]
当因曲面加工
·
成型时的变形而在反射圆偏振器的反射频带中产生偏差时，例如，参考国际公开第2020/122245号，能够调整为成型后成为所期望的反射波长频带。
[0481]
作为一例，使用透射光量根据部分而发生变化的掩模进行异构化曝光，并且预先在面内改变反射频带，由此成型时的变形较大的部分及较小的部分在成型后均能够调整为所期望的反射区域。
[0482]
在本发明的光学系统中，关于偏振器(反射偏振器1006及反射圆偏振器1008)的厚度并无限制，根据形成材料等，适当设定能够表达所需的性能的厚度即可。
[0483]
从操作性优异并且光学特性也优异等点出发，偏振器的厚度优选为35μm以下，更优选为3～25μm。通过将偏振器设为该厚度，能够应对光学系统的薄型化。
[0484]
(偏振器保护膜)
[0485]
在偏振器的表面上可以配置偏振器保护膜。偏振器保护膜可以仅配置于偏振器的单面上，也可以配置于偏振器的两面上。另外，这里所说的偏振器将线性偏振器1002及线性偏振器1007、反射偏振器1006以及反射圆偏振器1008全部设为对象。
[0486]
偏振器保护膜的结构并无特别限制，例如，可以是所谓的透明支撑体，也可以是所谓的硬涂层，进而可以是透明支撑体与硬涂层的层叠体。
[0487]
作为硬涂层，能够使用公知的层，例如可例示聚合固化多官能单体而获得的层。
[0488]
偏振器保护膜的厚度并无特别限制，但从光学系统的小型化等的理由出发，优选为40μm以下，更优选为25μm以下。
[0489]
本发明的光学系统例如以使用者视觉辨认的主像1101的放大等为目的，根据需要，可以具有透镜。
[0490]
透镜可以是凸透镜，也可以是凹透镜，还可以是平面状的透镜。在透镜的表面可以形成构成本发明的光学系统的光学部件。例如，可具体地例示在透镜的凸面形成弯曲的半反射镜1004的结构。
[0491]
作为透镜形状，可适当地使用美国专利第3443858号说明书中所记载的煎饼透镜。
[0492]
在本发明中，在构成本发明的光学系统的1/4波片等构成部件(光学部件)中能够适当设置防反射层。
[0493]
通过在构成部件中设置防反射层，能够抑制各部件的界面上的意外的反射，从而能够提供抑制了重影像1102的光学系统。并且，提高各光学部件的透射率，能够实现主像1101亮度的提高。
[0494]
在一方式中，优选将防反射层设置于第一1/4波片1003的半反射镜1004侧表面。并且，在另一方式中，优选将防反射层设置于半反射镜1004的第一1/4波片1003侧的表面。而且，在本发明的另一方式中，优选将防反射层设置于反射圆偏振器1008的半反射镜1004侧表面。
[0495]
优选设置多个防反射层，在本发明的光学系统的各构成部件中，优选在不与其他部件贴合而相邻层为空气的表面分别设置防反射层。
[0496]
实施例
[0497]
以下，举出实施例及比较例进一步对本发明的特征进行具体说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理顺序在不脱离本发明的宗旨的范围内能够适当进行变更。因此，本发明的范围并不应限定于以下所示的具体例而解释。
[0498]
(纤维素酯溶液a-1的制备)
[0499]
将下述组合物投入到混合罐中，一边加热一边搅拌组合物，溶解各成分，制备了纤维素酯溶液a-1。
[0500][0501][0502]
(消光剂分散液b-1的制备)
[0503]
将下述组合物投入到分散机中，搅拌溶解各成分，制备了消光剂分散液b-1。
[0504][0505]
(紫外线吸收剂溶液c-1的制备)
[0506]
将下述组合物投入到另一混合罐中，一边加热一边搅拌组合物，溶解各成分，制备了紫外线吸收剂溶液c-1。
[0507][0508][0509]
[化学式1]
[0510]
(uv-1)
[0511][0512]
(uv-2)
[0513][0514]
(纤维素酯薄膜的制作)
[0515]
在混合94.6质量份纤维素酯溶液a-1及1.3质量份消光剂分散液b-1而获得的混合物中，以纤维素酰化物每100质量份使紫外线吸收剂(uv-1)及紫外线吸收剂(uv-2)分别成为1.0质量份的方式，添加了紫外线吸收剂溶液c-1。
[0516]
然后，一边加热一边充分搅拌混合物，溶解各成分，制备了掺杂液。将所获得的掺杂液加温至30℃，通过流延模具，在直径3m的滚筒即镜面不锈钢支撑体上流延了加热后的掺杂液。将镜面不锈钢支撑体的表面温度设定为-5℃，将涂布宽度设为1470mm。
[0517]
在滚筒上对通过掺杂液的流延而形成的薄膜(掺杂液膜)以150m3/分来喷吹34℃的干燥风，由此进行干燥，在薄膜中的残余溶剂为150％的状态下，通过滚筒剥离了薄膜。在剥离薄膜时，沿薄膜的输送方向(长边方向)进行了薄膜的15％的拉伸。
[0518]
然后，一边通过针板拉幅机(日本特开平4-1009号公报的图3中所记载的针板拉幅机)把持薄膜的宽度方向(相对于流延方向正交的方向)的两端一边输送，而对薄膜的宽度方向未进行拉伸处理。
[0519]
而且，通过将所获得的薄膜输送至热处理装置的辊之间而进一步进行干燥，制作了纤维素酰化物膜(t1)。
[0520]
制作出的长条状的纤维素酰化物膜(t1)的残余溶剂量为0.2％，厚度为40μm，550nm下的re及rth分别为0.8nm、40nm。
[0521]
(碱皂化处理)
[0522]
使前述的纤维素酰化物膜(t1)通过温度60℃的介电加热辊，将纤维素酰化物膜表面温度升温至40℃。然后，使用棒涂布机在纤维素酰化物膜的带面上以涂布量14ml/m2来涂布了下述所示的组成的碱溶液。
[0523]
接着，在加热至110℃的noritake co.，limited制的蒸汽型远红外加热器的下方输送了10秒钟涂布有碱溶液的纤维素酰化物膜。接着，同样使用棒涂布机在所获得的纤维素酰化物膜上以3ml/m2来涂布了纯水。接着，对所获得的纤维素酰化物膜重复3次基于喷注式涂布机的水洗及基于气刀的脱水。
[0524]
然后，在70℃的干燥区输送10秒钟所获得的纤维素酰化物膜并进行干燥，制作了已进行碱皂化处理的纤维素酰化物膜。
[0525][0526]
(取向膜的形成)
[0527]
通过＃14线棒在纤维素酰化物膜(t1)的已进行碱皂化处理的面连续涂布了下述组成的取向膜涂布液(a)。
[0528]
然后，以60℃的暖风来干燥60秒涂布有取向膜涂布液(a)的纤维素酰化物膜，进而以100℃的暖风来干燥120秒，形成了取向膜。
[0529][0530]
改性聚乙烯醇
[0531]
[化学式2]
[0532][0533]
(光学各向异性层a的形成)
[0534]
对上述制作出的取向膜连续实施了摩擦处理。此时，长条状的薄膜的长边方向与输送方向平行，将薄膜长边方向(输送方向)与摩擦辊的旋转轴所成的角度设为90
°
。
[0535]
关于该摩擦处理，若将薄膜长边方向(输送方向)设为90
°
，从取向膜侧观察而以薄膜宽度方向为基准(0
°
)以正值来表示逆时针旋转方向，则摩擦辊的旋转轴处于0
°
。换言之，摩擦辊的旋转轴的位置为以薄膜长边方向为基准而正交的位置。
[0536]
通过＃5.0线棒在实施了上述摩擦处理的取向膜上连续涂布了包含下述组成的圆盘状液晶(盘状液晶(dlc))化合物的光学各向异性层涂布液(a)。薄膜的输送速度(v)设为26m/min。
[0537]
为了涂布液的溶剂的干燥及圆盘状液晶的取向熟化，对涂布有光学各向异性层涂布液(a)的薄膜以115℃的暖风来加热90秒钟，接着以80℃的暖风加热了60秒钟。
[0538]
然后，在80℃下对所获得的薄膜进行uv(紫外线)照射(曝光量：70mj/cm2)，对液晶化合物的取向进行了固定化。
[0539]
光学各向异性层a的厚度为2.0μm。确认到dlc化合物的圆盘面相对于薄膜面的平均倾斜角为90
°
，dlc化合物相对于薄膜面垂直取向。并且，慢轴的角度与摩擦辊的旋转轴平行。
[0540]
将所获得的光学各向异性层a转印到玻璃板(corning公司制，eagle xg，厚度0.7mm)，使用axoscan opmf-1(axometrics公司制)测定了光学各向异性，其结果，re(550)为240nm，折射率各向异性为nz＝nx＞ny。
[0541][0542]
圆盘状液晶(a)
[0543]
[化学式3]
[0544][0545]
圆盘状液晶(b)
[0546]
[化学式4]
[0547][0548]
吡啶鎓盐(a)
[0549]
[化学式5]
[0550][0551]
(聚合物a)
[0552]
[化学式6]
[0553][0554]
(聚合物b)
[0555]
[化学式7]
[0556][0557]
(聚合物c)
[0558]
[化学式8]
[0559][0560]
(光学各向异性层a2的制作)
[0561]
调节了光学各向异性层涂布液(a)的涂布量，除此以外，以与光学各向异性层a相同的方法，制作了光学各向异性层a2。光学各向异性层a2的厚度为1.0μm，re(550)为120nm。
[0562]
(光学各向异性层a3的制作)
[0563]
调节了光学各向异性层涂布液(a)的涂布量，除此以外，以与光学各向异性层a相同的方法，制作了光学各向异性层a3。光学各向异性层a2的厚度为1.1μm，re(550)为138nm。
[0564]
(光学各向异性层b的制作)
[0565]
按照与上述(光学各向异性层a的制作)相同的顺序，在纤维素酰化物膜(t1)上形成取向膜，对取向膜连续实施了摩擦处理。此时，长条状的薄膜的长边方向与输送方向平行，薄膜长边方向(输送方向)与摩擦辊的旋转轴所成的角度设为90
°
(若将薄膜长边方向(输送方向)设为90
°
，并且从取向膜侧观察而以薄膜宽度方向为基准以正值来表示逆时针旋转方向，则摩擦辊的旋转轴为0
°
。换言之，摩擦辊的旋转轴的位置为以薄膜长边方向为基准而正交的位置。)。
[0566]
通过＃2.8线棒在摩擦处理后的取向膜上连续涂布了包含下述组成的棒状液晶的光学各向异性层涂布液(b)。薄膜的输送速度(v)设为26m/min。为了涂布液的溶剂的干燥及棒状液晶的取向熟化，对涂布有光学各向异性层涂布液(b)的薄膜以60℃的暖风加热了60秒钟。
[0567]
然后，在60℃下对所获得的薄膜进行uv照射，并且对棒状液晶的取向进行固定化，制作了光学各向异性层b。光学各向异性层b的厚度为1.6μm。
[0568]
确认到棒状液晶的长轴相对于薄膜面的平均倾斜角为0
°
，棒状液晶相对于薄膜面以水平取向。并且，慢轴的角度与摩擦辊的旋转轴正交，若将薄膜长边方向设为90
°
(将薄膜宽度方向设为0
°
，从取向膜侧观察以薄膜宽度方向为基准(0
°
)以正值来表示逆时针旋转方
向。)，则为90
°
。将所获得的光学各向异性层b转印到玻璃板(corning公司制，eagle xg，厚度0.7mm)，用axoscan测定了光学各向异性，其结果，re(550)为240nm，折射率各向异性为nx＞ny＝nz。
[0569]
(光学各向异性层b2的制作)
[0570]
将光学各向异性层的厚度控制成re(550)成为120nm，除此以外，以与光学各向异性层b相同的方式，制作了光学各向异性层b2。
[0571]
(光学各向异性层b3的制作)
[0572]
将光学各向异性层的厚度控制成re(550)成为138nm，除此以外，以与光学各向异性层b相同的方式，制作了光学各向异性层b3。
[0573][0574]
[棒状液晶-1]
[0575]
[化学式9]
[0576][0577]
[棒状液晶-2]
[0578]
[化学式10]
[0579][0580]
(光学各向异性层c的制作)
[0581]
以与日本特开2019-215416号公报的0102段至0126段中所记载的正a板相同的方法，获得了具有纤维素酰化物膜、取向膜及光学各向异性层c的薄膜。
[0582]
光学各向异性层c为正a板，并且以使re(550)成为240nm的方式控制正a板的厚度。
[0583]
(光学各向异性层c2的制作)
[0584]
以同样的方式获得了具有纤维素酰化物膜、取向膜及光学各向异性层c2的薄膜。
[0585]
但是，在光学各向异性层c2中，以使re(550)成为120nm的方式控制正a板的厚度。
[0586]
(光学各向异性层c3的制作)
[0587]
以同样的方式获得了具有纤维素酰化物膜、取向膜及光学各向异性层c3的薄膜。
[0588]
但是，在光学各向异性层c3中，以使re(550)成为138nm的方式控制正a板的厚度。
[0589]
(光学各向异性层d的制作)
[0590]
以与美国专利申请公开第2018/174015号说明书的段落0164中所记载的正c板相同的方法，获得了具有纤维素酰化物膜、取向膜及光学各向异性层d的薄膜。
[0591]
光学各向异性层d为正c板，并且以使rth(550)成为-72nm的方式控制正c板的厚度。
[0592]
(光学各向异性层d2的制作)
[0593]
以与日本特开2015-200861号公报的0124段中所记载的正c板相同的方法，获得了具有纤维素酰化物膜、取向膜及光学各向异性层d2的薄膜。
[0594]
光学各向异性层d2为正c板，并且以使rth(550)成为-72nm的方式控制正c板的厚度。
[0595]
(层叠体的制作)
[0596]
在玻璃板(corning公司制，eagle xg，厚度0.7mm)上涂布粘合剂(soken chemical asia co.，ltd.制，sk-2057)，形成了粘合剂层。接着，将配置有粘合剂层的玻璃与具有上述制作出的纤维素酰化物膜、取向膜及光学各向异性层a的薄膜贴合成粘合剂层与光学各向异性层a密合。然后，从所获得的贴合物剥离了纤维素酰化物膜及取向膜。
[0597]
而且，在所获得的层叠体中的光学各向异性层a上涂布粘合剂(soken chemical asia co.，ltd.制，sk-2057)，形成了粘合剂层。接着，将配置有粘合剂层的层叠体与具有上述制作出的纤维素酰化物膜、取向膜及光学各向异性层b2的薄膜贴合成粘合剂层与光学各向异性层b2密合。然后，从所获得的贴合物剥离了纤维素酰化物膜及取向膜。
[0598]
根据上述顺序，制作了依次配置有玻璃板、光学各向异性层a(光学各向异性层a(参考表1))及光学各向异性层b2(光学各向异性层b(同上))的层叠体103-1。另外，若从玻璃板侧观察而以玻璃板的1边为基准(0
°
)以正值来表示逆时针旋转，则光学各向异性层a(光学各向异性层a)的慢轴的角度为15
°
，b2(光学各向异性层b)的慢轴的角度为75
°
。
[0599]
通过以表1中所记载的光学各向异性层a～光学各向异性层d的组合来变更光学各向异性层的种类，并调节贴合时的慢轴的角度，制作了层叠体102、104-1～106-1及103-2～106-2。
[0600][0601]
通过以相同的顺序变更光学各向异性层的种类，并调节贴合轴的角度，制作了层叠体107-1、107-2、108-1、108-2、114-1、114-2、115及116。
[0602]
(层叠体的制作)
[0603]
在玻璃板(corning公司制，eagle xg，厚度0.7mm)上涂布粘合剂(soken chemical asia co.，ltd.制，sk-2057)，形成了粘合剂层。接着，将配置有粘合剂层的玻璃与具有上述制作出的纤维素酰化物膜、取向膜及光学各向异性层a的薄膜贴合成粘合剂层与第1光学各向异性层a密合。然后，从所获得的贴合物剥离了纤维素酰化物膜及取向膜。
[0604]
而且，在所获得的层叠体中的第1光学各向异性层a上涂布粘合剂(soken chemical asia co.，ltd.制，sk-2057)，形成了粘合剂层。接着，将配置有粘合剂层的层叠体与具有上述制作出的纤维素酰化物膜、取向膜及第2光学各向异性层a的薄膜贴合成粘合剂层与第2光学各向异性层a密合。然后，从所获得的贴合物剥离了纤维素酰化物膜及取向膜。
[0605]
而且，在所获得的层叠体的第2光学各向异性层a上涂布粘合剂(soken chemical asia co.，ltd.制，sk-2057)，形成了粘合剂层。接着，将配置有粘合剂层的层叠体与具有上述制作出的纤维素酰化物膜、取向膜及光学各向异性层b2的薄膜贴合成粘合剂层与光学各向异性层b2密合。
[0606]
根据上述顺序，制作了依次配置有玻璃板、第1光学各向异性层a(光学各向异性层a)、第2光学各向异性层a(光学各向异性层b)及光学各向异性层b2(光学各向异性层c)的层叠体109-1。另外，若从玻璃板侧观察而以玻璃板的1边为基准(0
°
)以正值来表示逆时针旋转，则第1光学各向异性层a(光学各向异性层a)的慢轴的角度为5
°
，第2光学各向异性层a(光学各向异性层b)的慢轴的角度为30
°
，光学各向异性层b2(光学各向异性层c)的慢轴的角度为95
°
。
[0607]
通过以表1中所记载的组合来变更光学各向异性层的种类，并调节贴合轴角度，制作了层叠体109-2、111-1～113-1及111-2～113-2。
[0608]
(纤维素酰化物溶液的制备)
[0609]
1〕纤维素酰化物
[0610]
使用了下述纤维素酰化物a-2。在120℃下对各纤维素酰化物进行加热干燥，将含水率设为0.5质量％以下之后，使用了20质量份。
[0611]
·
纤维素酰化物a-2：
[0612]
使用了取代度为2.86的乙酸纤维素的粉体。
[0613]
纤维素酰化物a-2的粘均聚合度为300，6位乙酰基取代度为0.89，丙酮提取量为7质量％，质均分子量/数均分子量比为2.3，含水率为0.2质量％，6质量％二氯甲烷溶液中的粘度为305mpa
·
s，残留乙酸量为0.1质量％以下，ca含量为65ppm，mg含量为26ppm，铁含量为0.8ppm，硫酸根离子含量为18pp m，黄度指数为1.9，游离乙酸量为47ppm。
[0614]
粉体的平均粒子尺寸为1.5mm，标准偏差为0.5mm。
[0615]
2〕溶剂
[0616]
使用了80质量份下述溶剂a。各溶剂的含水率为0.2质量％以下。
[0617]
·
溶剂a二氯甲烷/甲醇/丁醇＝81/18/1(质量比)
[0618]
3〕添加剂
[0619]
作为控制光学各向异性的化合物，添加了15质量％下述a-1。添加量表示将纤维素酰化物设为100质量％时的质量％。以成为上述量的方式调节了对纤维素酰化物溶液的添
加剂的添加量。
[0620]
(具有重复单元的化合物)
[0621]
·
a-1：乙二醇/己二酸(1/1摩尔比)的缩合物的两个末端的乙酸酯体，数均分子量1000，羟基值0mgkoh/g
[0622]
4〕溶解
[0623]
在具有搅拌叶片的4000升不锈钢制溶解罐中一边投入上述的溶剂及添加剂并进行搅拌、分散，一边缓慢添加了上述纤维素酰化物。在投入结束后，在室温下搅拌2个小时，溶胀3个小时之后，再次实施搅拌，获得了纤维素酰化物溶液。
[0624]
在80℃下在常压的罐内使如此获得的浓缩前掺杂液闪蒸，通过冷凝器回收分离了所蒸发的溶剂。闪蒸后的掺杂液的固体成分浓度成为24.8质量％。
[0625]
另外，已冷凝的溶剂为了作为制备工序的溶剂来再利用而使其回到回收工序(通过蒸馏工序及脱水工序等来实施回收)。
[0626]
在闪蒸罐中，通过使在中心轴具有锚翼的轴以圆周速度0.5m/sec旋转而进行了搅拌并消泡。罐内的掺杂液的温度为25℃，罐内的平均滞留时间为50分钟。
[0627]
5〕过滤
[0628]
接着，使掺杂液首先通过了公称孔径10μm的烧结纤维金属过滤器，接着通过了同样为10um的烧结纤维过滤器。将过滤后的掺杂液温度调节为36℃并储存于2000l不锈钢制的储罐内。
[0629]
(薄膜的制作)
[0630]
1〕流延工序
[0631]
接着，输送了储罐内的掺杂液。流延模的宽度为2.1m，将流延宽度设为2000mm来调节模具突出口的掺杂液的流量而进行了流延。为了将掺杂液的温度调节为36℃，在流延模中设置夹套，并将供给至夹套内的导热介质的入口温度设为36℃。模具、进料头、配管在操作工序中均保温为36℃。
[0632]
2)流延干燥
[0633]
接着，在配置于设定为15℃的空间的滚筒上流延并且被冷却而凝胶化的掺杂液在滚筒上旋转了320
°
的时点剥离为凝胶化膜(料片)。此时，相对于支撑体速度调节剥离速度，在md方向上将拉伸倍率设为6％。
[0634]
3)拉幅机输送
·
干燥工序条件
[0635]
已剥离的料片一边通过具有针夹的拉幅机来固定两端一边在干燥区内输送，并通过干燥风进行了干燥。在该工序中，未进行主动拉伸。
[0636]
4)后干燥工序条件
[0637]
将通过前述的方法获得的切边后的光学膜在辊输送区进一步进行了干燥。该辊的材质为铝制或碳钢制，对表面实施了镀硬铬。辊的表面形状使用了平板形状及通过喷砂进行砂面加工的形状。在115℃下对制作出的光学膜实施了15个小时的后热处理。
[0638]
5)后处理、卷取条件
[0639]
干燥后的光学膜冷去至30℃以下并进行了两端切边。关于切边，将切割薄膜端部的装置在薄膜的左右两端部各设置2台(每一侧，切割装置数量为2台)，切割了薄膜端部。
[0640]
进一步对光学膜的两端进行了滚花处理。通过从单侧进行压花加工来赋予了滚花
处理。
[0641]
如此，获得最终产品宽度1400mm的光学膜，通过眷取机进行卷取，制作了纤维素酰化物膜t2。所获得的纤维素酰化物膜t2的re为2nm，rth为-5nm。
[0642]
代替玻璃板使用了纤维素酰化物膜t2，除此以外，以与层叠体109-1相同的方式，制作了层叠体110-1。
[0643]
并且，代替玻璃板使用了纤维素酰化物膜t2，除此以外，以与层叠体109-2相同的方式，制作了层叠体110-2。
[0644]
通过以上方式获得的表1中所记载的层叠体101、102、103-1～113-1及103-2～113-2均为1/4波片。
[0645]
《层叠体201的制作》
[0646]
以与日本特开2014-209219号公报的实施例1中所记载的相位差片相同的方法，获得了依次层叠了支撑体、光学各向异性层a及光学各向异性层b的层叠体201。
[0647]
层叠体201包含以厚度方向为螺旋轴而扭曲取向的液晶化合物。层叠体201的re(550)为140nm，慢轴为45
°
。
[0648]
《层叠体202的制作》
[0649]
以与日本特开2014-209219号公报的实施例2中所记载的相位差片相同的方法，获得了依次层叠了支撑体、光学各向异性层a、光学各向异性层b及光学各向异性层c的层叠体202。
[0650]
层叠体202包含以厚度方向为螺旋轴而扭曲取向的液晶化合物。层叠体202的re(550)为140nm，慢轴为45
°
。
[0651]
《层叠体301的制作(第1光学各向异性层及第2光学各向异性层的形成)》
[0652]
〔光取向膜用组合物1的制备〕
[0653]
相对于乙酸丁酯/甲基乙基酮(80质量份/20质量份)，添加8.4质量份下述共聚物c3及0.3质量份下述热产酸剂d1，制备了光取向膜用组合物。
[0654]
·
共聚物c3(重均分子量：40,000)
[0655]
[化学式11]
[0656][0657]
·
热产酸剂d1
[0658]
[化学式12]
[0659][0660]
〔光取向膜1的制作〕
[0661]
通过棒涂布机在纤维素酰化物膜t2的单侧面涂布了先前制备的光取向膜用组合
物1。涂布之后，在80℃的热板上干燥5分钟而去除溶剂，形成了厚度0.2μm的光异构化组合物层。通过对所获得的光异构化组合物层照射(10mj/cm2，使用超高压汞灯)偏振光紫外线，形成了光取向膜1。
[0662]
在如此制作出的光取向膜1上使用下述光学各向异性层形成用组合物3形成第1光学各向异性层，进一步使用下述光学各向异性层形成用组合物4形成第2光学各向异性层，除此以外，以与日本特开2016-148724号公报中的记载相同的方法，制作了层叠体301。
[0663]
层叠体301依次层叠有纤维素酰化物膜t2、光取向膜1、基于光学各向异性层形成用组合物3的光学各向异性层及基于光学各向异性层形成用组合物4的光学各向异性层。
[0664][0665][0666]
液晶化合物r1
[0667]
[化学式13]
[0668][0669]
液晶化合物r2
[0670]
[化学式14]
[0671][0672]
液晶化合物r4
[0673]
[化学式15]
[0674][0675]
聚合性化合物a1
[0676]
[化学式16]
[0677][0678]
聚合引发剂s1
[0679]
[化学式17]
[0680][0681]
流平剂p1
[0682]
[化学式18]
[0683]
[0684][0685]
《层叠体302的制作》
[0686]
在组合物a中，将液晶化合物r1设为100质量份，将液晶化合物r2及液晶化合物r3设为0质量份，除此以外，以与国际公开第2018/207797号中所记载的光学补偿层1相同的方式，制作了层叠体302。
[0687]
《层叠体303的制作》
[0688]
以与国际公开第2018/207797号中所记载的光学补偿层3相同的方式，制作了层叠体303。
[0689]
《头戴式显示器的制作》
[0690]
以表2所示的组合来将层叠体101～114-2及层叠体201～202用作第一1/4波片及第二1/4波片，并组装于图1b所示的光学系统，制作了头戴式显示器即光学系统1～17、50～51。
[0691]
分解市售的头戴式显示器即oculus公司的oculus rift s，使用其中的图像显示装置(1001)及与其表面贴合的线性偏振器(1002)，并且配置成线性偏振器的吸收轴角度成为90
°
。
[0692]
作为半反射镜(1004)，将透射率50％、反射率50％的电介质多层膜半反射镜(从shibuya optical co.，ltd获得，商品名称h216)(吸收轴角度90
°
)贴合到直径5cm、曲率半径10cm的透镜的凸面后使用。
[0693]
作为反射偏振器(1006)，将3m company的dbef配置成透射轴的角度成为90
°
。在反射偏振器的视觉辨认侧将线性偏振器(1007)配置成吸收轴的角度成为0
°
。
[0694]
并且，第一1/4波片及第二1/4波片配置成以表2中所记载的朝向而层叠体的基准轴成为0
°
。另外，慢轴的角度以头戴式显示器的水平方向为基准(0
°
)使其与层叠体的基准
轴一致，从视觉辨认侧观察图像显示装置时将顺时针旋转方向设为正。并且，层叠体的表侧表示层叠体的液晶组合物面侧。
[0695]
在反射偏振器的半反射镜面侧通过粘合剂贴合层叠体301的光学各向异性层4侧，剥离纤维素酰化物膜t2而设为光学补偿层，除此以外，以与光学系统17相同的方法，制作了光学系统61。
[0696]
在线性偏振器的第一1/4波片侧通过粘合剂贴合层叠体301的光学各向异性层4侧，剥离纤维素酰化物膜t2而设为光学补偿层。
[0697]
在此基础上，对纤维素酰化物膜t2的剥离面，以表2中所记载的朝向贴合了第一1/4波片即层叠体114-1。
[0698]
此外，以与光学系统61相同的方法，制作了光学系统62。
[0699]
作为光学补偿层，代替层叠体301，使用了层叠体302，除此以外，以与光学系统62相同的方法，制作了光学系统63。
[0700]
作为光学补偿层，代替层叠体301，使用了层叠体303，除此以外，以与光学系统62相同的方法，制作了光学系统64。
[0701]
作为第一1/4波片使用了层叠体115(正a板(光学各向异性层b3))，作为第二1/4波片使用了层叠体116(负a板(光学各向异性层a3))，除此以外，以与光学系统62相同的方法，制作了光学系统71。
[0702]
[表2]
[0703]
[0704]
另外，在表2中，判定(延迟量相等)栏为表示第一1/4波片的延迟量与第二1/4波片的延迟量是否相等的栏。
[0705]
在该栏中，第一1/4波片的延迟量与第二1/4波片的延迟量是相等(符合)还是不相等(不符合)根据是否满足如下来判定，即，关于通过粘合剂贴合了第一1/4波片与第二1/4波片的层叠体，re(λ)相对于axoscan的极角0
°
入射光的测定结果为π/30以下，且关于该层叠体，re(λ)相对于axoscan的极角30
°
入射光的测定结果为3π/50以下。
[0706]
另外，波长λ选择λ＝450nm，550nm及630nm这3个波长来进行，仅在其中任一个均满足上式时，设为符合。
[0707]
《胆甾醇型反射偏振器1的制作》
[0708]
作为伪支撑体，准备了厚度50μm的pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜(toyobo co.，ltd.制，a4100)。该pet薄膜在一侧面具有易粘结层。
[0709]
在保温为70℃的容器中搅拌、溶解下述所示的组合物，分别制备了反射层用涂布液ch-a、ch-b及ch-c。
[0710][0711]
(反射层用涂布液ch-b)
[0712]
将手性试剂a设为3.50质量份，除此以外，以与反射层用涂布液ch-a相同的方式，制备了反射层用涂布液ch-b。
[0713]
(反射层用涂布液ch-c)
[0714]
将手性试剂a设为4.50质量份，除此以外，以与反射层用涂布液ch-a相同的方式，制备了反射层用涂布液ch-c。
[0715]
棒状液晶的混合物
[0716]
[化学式19]
[0717][0718]
在上述混合物中，数值为质量％。并且，r为通过氧原子键合的基。而且，上述棒状液晶的波长300～400nm下的平均摩尔吸光系数为140/mol
·
cm。
[0719]
手性试剂a
[0720]
[化学式20]
[0721][0722]
表面活性剂f1
[0723]
[化学式21]
[0724][0725]
表面活性剂f2
[0726]
[化学式22]
[0727][0728]
光聚合引发剂b
[0729]
[化学式23]
[0730][0731]
手性试剂a为因光而htp减少的手性试剂。
[0732]
对先前示出的pet薄膜的没有易粘结层的面进行摩擦处理，通过＃8线棒涂布机涂
布上述制备出的反射层用涂布液ch-a之后，在110℃下干燥了120秒。
[0733]
然后，通过在低氧气氛下(100ppm以下)，在100℃下，照射照度80mw、照射量500mj/cm2的金属卤化物灯的光，形成了胆甾醇型液晶层1。均从胆甾醇型液晶层1侧进行了光的照射。
[0734]
将涂布液设为ch-b，除此以外，以与胆甾醇型液晶层1相同的顺序，制作了胆甾醇型液晶层2。
[0735]
将涂布液设为ch-c，除此以外，以与胆甾醇型液晶层1相同的顺序，制作了胆甾醇型液晶层3。
[0736]
使用sem观察了制作出的胆甾醇型液晶层1、2及3的截面，其结果，均观察到明部及暗部的条纹图案。此时，胆甾醇型液晶层的明部及暗部的条纹图案的间隔在层内没有变化。
[0737]
并且，胆甾醇型液晶层1、胆甾醇型液晶层2及胆甾醇型液晶层3的厚度分别为4μm。
[0738]
作为支撑体，准备了tac(三乙酰纤维素)薄膜(fujifilm corporation制，tg40)。
[0739]
使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(15))在该支撑体上转印胆甾醇型液晶层1、胆甾醇型液晶层2及胆甾醇型液晶层3，制作了在支撑体(tac膜)上层叠了3层胆甾醇型液晶层的胆甾醇型反射偏振器1。
[0740]
《胆甾醇型反射偏振器2的制作》
[0741]
作为伪支撑体，准备了厚度50μm的pet薄膜(toyobo co.，ltd.制，a4100)。该pet薄膜在一侧面具有易粘结层。
[0742]
在保温为70℃的容器中搅拌、溶解下述所示的组合物，制备了反射层用涂布液ch-d。
[0743][0744][0745]
摩擦先前示出的pet薄膜的没有易粘结层的面，通过＃19线棒涂布机涂布上述制备出的反射层用涂布液ch-a之后，在110℃下干燥了120秒。
[0746]
然后，通过在低氧气氛下(100ppm以下)，在90℃下，照射照度30mw、照射量130mj/cm2的金属卤化物灯的光并使其通过滤光器(asahi spectra co.，ltd.制，sh0350)，并且在100℃下，照射照度80mw、照射量500mj/cm2的金属卤化物灯的光，形成了胆甾醇型液晶层4。均从胆甾醇型液晶层侧4进行了光的照射。
[0747]
使用sem观察了制作出的胆甾醇型液晶层4的截面，其结果，观察到明部及暗部的条纹图案。此时，确认到胆甾醇型液晶层的明部及暗部的条纹图案的间隔朝向pet支撑体而变窄。
[0748]
并且，胆甾醇型液晶层4的厚度为12μm。
[0749]
作为转印支撑体，准备了tac膜(fujifilm corporation制，tg40)。
[0750]
使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(15))在该支撑体上转印胆甾醇型液晶层4，制作了胆甾醇型反射偏振器2。
[0751]
《胆甾醇型反射偏振器3的制作》
[0752]
作为转印支撑体，使用了胆甾醇型反射偏振器2，除此以外，以与胆甾醇型反射偏振器2相同的方式形成胆甾醇型液晶层4，制作了胆甾醇型反射偏振器3。
[0753]
《胆甾醇型反射偏振器4a的制作》
[0754]
通过将手性试剂a设为3.50质量份而制备涂布液ch-e，并且在90℃下，照射照度70mw、照射量110mj/cm2的金属卤化物灯的光并使其通过滤光器(asahi spectra co.，ltd.制，sh0350)，形成了胆甾醇型液晶层5，除此以外，以与胆甾醇型反射偏振器2相同的方式，制作了胆甾醇型反射偏振器4a。
[0755]
《胆甾醇型反射偏振器4的制作》
[0756]
将手性试剂a设为4.50质量份而调节涂布液ch-f，作为转印支撑体使用了胆甾醇型反射偏振器4a，除此以外，以与胆甾醇型反射4a相同的方式形成胆甾醇型液晶层6，制作了胆甾醇型反射偏振器4。
[0757]
使用sem观察了制作出的胆甾醇型液晶层6的截面，其结果，均观察到明部及暗部的条纹图案。
[0758]
此时，确认到胆甾醇型液晶层的明部及暗部的条纹图案的间隔朝向pet支撑体而变窄。
[0759]
将通过以上方式制作出的胆甾醇型反射偏振器1～4的特性示于表3中。
[0760]
[表3]
[0761][0762]
《带相位差层的胆甾醇型反射偏振器5的制作》
[0763]
在日本特开2019-95553的实施例1中所记载的制作法中，将涂布量设为9.5cc/m2，除此以外，在相同的条件下制作了相位差膜。
[0764]
通过axoscan测定了光学各向异性，其结果，此时的rth为-100nm。
[0765]
为了将该相位差膜设为相位差层，使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(15))，在胆甾醇型反射偏振器2的胆甾醇型液晶层4侧转印2次，制作了胆甾醇型反射偏振器5。
[0766]
《带相位差层的胆甾醇型反射偏振器6的制作》
[0767]
转印了4次相位差层，除此以外，以与胆甾醇型反射偏振器5相同的顺序，制作了胆甾醇型反射偏振器6。
[0768]
《带相位差层的胆甾醇型反射偏振器7的制作》
[0769]
在tac薄膜侧转印了10次相位差层，除此以外，以与胆甾醇型反射偏振器5相同的顺序，制作了胆甾醇型反射偏振器7。
[0770]
《带相位差层的胆甾醇型反射偏振器8的制作》
[0771]
转印了20次相位差层，除此以外，以与胆甾醇型反射偏振器5相同的顺序，制作了胆甾醇型反射偏振器8。
[0772]
《带相位差层的胆甾醇型反射偏振器9的制作》
[0773]
在胆甾醇型液晶层4侧转印了4次，在tac薄膜侧转印了20次相位差层，除此以外，以与胆甾醇型反射偏振器5相同的顺序，制作了胆甾醇型反射偏振器9。
[0774]
《带相位差层的胆甾醇型反射偏振器10的制作》
[0775]
在制作形成有胆甾醇型液晶层5的胆甾醇型反射偏振器4a之后，在胆甾醇型反射偏振器4a的表面使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(15))转印了2次相位差层。
[0776]
然后，将手性试剂a设为4.50质量份而调节涂布液ch-f，作为转印支撑体使用了转印有相位差层的胆甾醇型反射偏振器4a，除此以外，以与胆甾醇型反射4相同的方式形成胆甾醇型液晶层6，制作了胆甾醇型反射偏振器10。
[0777]
(反射层用涂布液ch-g)
[0778]
将手性试剂a设为3.00质量份，除此以外，以与反射层用涂布液ch-a相同的方式，制备了反射层用涂布液ch-g。
[0779]
(反射层用涂布液ch-h)
[0780]
将手性试剂a设为3.30质量份，除此以外，以与反射层用涂布液ch-a相同的方式，制备了反射层用涂布液ch-h。
[0781]
(反射层用涂布液ch-i)
[0782]
将手性试剂a设为3.60质量份，除此以外，以与反射层用涂布液ch-a相同的方式，制备了反射层用涂布液ch-i。
[0783]
(反射层用涂布液ch-j)
[0784]
将手性试剂a设为4.00质量份，除此以外，以与反射层用涂布液ch-a相同的方式，制备了反射层用涂布液ch-j。
[0785]
(反射层用涂布液ch-k)
[0786]
将手性试剂a设为4.40质量份，除此以外，以与反射层用涂布液ch-a相同的方式，制备了反射层用涂布液ch-k。
[0787]
摩擦先前示出的pet薄膜的没有易粘结层的面，通过＃8.2线棒涂布机涂布上述制备出的反射层用涂布液ch-a之后，在110℃下干燥了120秒。然后，通过在低氧气氛下(100ppm以下)，在90℃，照射照度30mw、照射量40mj/cm2的金属卤化物灯的光并使其通过滤光器(asahi spectra co.，ltd.制，sh0350)，并且在100℃下，照射照度80mw、照射量500mj/cm2的金属卤化物灯的光，形成了胆甾醇型液晶层7。均从胆甾醇型液晶层7侧进行了光的照射。
[0788]
使用sem观察了制作出的胆甾醇型液晶层7的截面，其结果，观察到明部及暗部的条纹图案。此时，确认到胆甾醇型液晶层的明部及暗部的条纹图案的间隔朝向pet支撑体而变窄。
[0789]
并且，胆甾醇型液晶层7的厚度为4.1μm。
[0790]
摩擦先前示出的pet薄膜的没有易粘结层的面，通过＃7.6线棒涂布机涂布上述制备出的反射层用涂布液ch-g之后，在110℃下干燥了120秒。然后，通过在低氧气氛下(100ppm以下)，在100℃下，照射照度80mw、照射量500mj/cm2的金属卤化物灯的光，形成了胆甾醇型液晶层8。均从胆甾醇型液晶层8侧进行了光的照射。
[0791]
将反射层用涂布液设为ch-h，并且使用了＃7.2线棒涂布机，除此以外，以与胆甾醇型液晶层8相同的顺序，形成了胆甾醇型液晶层9。
[0792]
将反射层用涂布液设为ch-i，并且使用了＃6.6线棒涂布机，除此以外，以与胆甾醇型液晶层8相同的顺序，形成了胆甾醇型液晶层10。
[0793]
将反射层用涂布液设为ch-j，并且使用了＃6.2线棒涂布机，除此以外，以与胆甾醇型液晶层8相同的顺序，形成了胆甾醇型液晶层11。
[0794]
将反射层用涂布液设为ch-k，并且使用了＃5.6线棒涂布机，除此以外，以与胆甾醇型液晶层8相同的顺序，形成了胆甾醇型液晶层12。
[0795]
使用sem观察了制作出的胆甾醇型液晶层8、胆甾醇型液晶层9、胆甾醇型液晶层10、胆甾醇型液晶层11及胆甾醇型液晶层12的截面，其结果，均观察到明部及暗部的条纹图案。此时，胆甾醇型液晶层的明部及暗部的条纹图案的间隔在层内均未发生变化。
[0796]
并且，胆甾醇型液晶层8、胆甾醇型液晶层9、胆甾醇型液晶层10、胆甾醇型液晶层11及胆甾醇型液晶层12的厚度分别为3.8μm、3.6μm、3.3μm、3.1μm及2.8μm。
[0797]
《带相位差层的胆甾醇型反射偏振器11的制作》
[0798]
作为支撑体，准备了tac膜(fujifilm corporation制，tg40)。
[0799]
使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(15))在该支撑体上转印胆甾醇型液晶层7，在胆甾醇型液晶层7上，作为第1相位差层，以与实施例22相同的方式转印了日本专利第6277088号公报的实施例22中所记载的第1光反射层(厚度5.8μm)。
[0800]
在第1相位差层上以与胆甾醇型液晶层7相同的方式转印胆甾醇型液晶层8，并且将胆甾醇型液晶层8的膜厚设为4.3μm，除此以外，以与第1相位差层相同的方式转印了第2相位差层。
[0801]
在第2相位差层上以与胆甾醇型液晶层7相同的方式转印胆甾醇型液晶层9，并且将胆甾醇型液晶层9的膜厚设为2.4μm，除此以外，以与第1相位差层相同的方式转印了第3相位差层。
[0802]
在第3相位差层上以与胆甾醇型液晶层7相同的方式转印胆甾醇型液晶层10，并且将胆甾醇型液晶层10的膜厚设为1.4μm，除此以外，以与第1相位差层相同的方式转印了第4相位差层。
[0803]
在第4相位差层以与胆甾醇型液晶层7相同的方式转印胆甾醇型液晶层11，并且将胆甾醇型液晶层11的膜厚设为0.7μm，除此以外，以与第1相位差层相同的方式转印了第5相位差层。
[0804]
而且，在第5相位差层上以与胆甾醇型液晶层7相同的方式转印了胆甾醇型液晶层
12。
[0805]
由此，制作了在支撑体(tac膜)上具有6层胆甾醇型液晶层、5层相位差层共计11层的胆甾醇型反射偏振器11。
[0806]
将该胆甾醇型反射偏振器11的层结构概念性地示于图4中。
[0807]
《带相位差层的胆甾醇型反射偏振器12的制作》
[0808]
在胆甾醇型反射偏振器1中转印3次相位差层，制作了胆甾醇型反射偏振器12。
[0809]
《带相位差层的胆甾醇型反射偏振器13的制作》
[0810]
(反射层用涂布液ch-l)
[0811]
将手性试剂a设为4.45质量份，除此以外，以与反射层用涂布液ch-a相同的方式，制备了反射层用涂布液ch-l。
[0812]
(反射层用涂布液ch-m)
[0813]
将手性试剂a设为3.40质量份，除此以外，以与反射层用涂布液ch-a相同的方式，制备了反射层用涂布液ch-m。
[0814]
摩擦先前示出的pet薄膜的没有易粘结层的面，通过＃5.6线棒涂布机涂布上述制备出的反射层用涂布液ch-l之后，在110℃下干燥了120秒。然后，通过在低氧气氛下(100ppm以下)，在85℃下，照射照度80mw、照射量500mj/cm2的金属卤化物灯的光，形成了胆甾醇型液晶层13。均从胆甾醇型液晶层13侧进行了光的照射。
[0815]
使用sem观察了制作出的胆甾醇型液晶层13的截面，其结果，均观察到明部及暗部的条纹图案。此时，胆甾醇型液晶层的明部及暗部的条纹图案的间隔在层内没有变化。
[0816]
并且，胆甾醇型液晶层13的厚度为2.8μm。
[0817]
摩擦先前示出的pet薄膜的没有易粘结层的面，通过＃12线棒涂布机涂布上述制备出的反射层用涂布液ch-m之后，在110℃下干燥了120秒。然后，通过在低氧气氛下(100ppm以下)，在75℃下，照射照度30mw、照射量60mj/cm2的金属卤化物灯的光并使其通过滤光器(asahi spectra co.，ltd.制，sh0350)，并且在100℃下，照射照度80mw、照射量500mj/cm2的金属卤化物灯的光，形成了胆甾醇型液晶层14。均从胆甾醇型液晶层14侧进行了光的照射。
[0818]
使用sem观察了制作出的胆甾醇型液晶层14的截面，其结果，观察到明部及暗部的条纹图案。此时，确认到胆甾醇型液晶层的明部及暗部的条纹图案的间隔朝向pet支撑体而变窄。
[0819]
并且，胆甾醇型液晶层14的厚度为7.3μm。
[0820]
接着，在日本特开2019-95553的实施例1中所记载的制作法中，将涂布量设为28cc/m2，除此以外，在相同的条件下制作了相位差膜。
[0821]
通过axoscan测定了光学各向异性，其结果，此时的rth(550)为-300nm。
[0822]
作为转印支撑体，准备了fujifilm corporation制的fuji tac、zrd40。使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(5))在该支撑体上转印胆甾醇型液晶层14及胆甾醇型液晶层13，在支撑体(tac膜)上层叠了2层胆甾醇型液晶层。接着，为了将相位差膜设为相位差层，使用粘合剂(lintec co rporation制，ncf-d692(15))在胆甾醇型液晶层13侧上转印1次，制作了胆甾醇型反射偏振器13。
[0823]
《带相位差层的胆甾醇型反射偏振器14的制作》
[0824]
作为转印支撑体，准备了fujifilm corporation制fuji tac、zrd40。使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(5))在该支撑体上转印胆甾醇型液晶层14，在支撑体(tac膜)上层叠了1层胆甾醇型液晶层。接着，使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(15))将与带相位差层的胆甾醇型反射偏振器13相同的相位差膜转印到胆甾醇型液晶层14。最后，使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(5))转印胆甾醇型液晶层13，制作了带相位差层的胆甾醇型反射偏振器14。
[0825]
《带相位差层的胆甾醇型反射偏振器15的制作》
[0826]
代替已摩擦的pet薄膜，将涂布于先前示出的pet上的胆甾醇型液晶层13用作支撑体，除此以外，以与胆甾醇型液晶层14相同的顺序，形成了胆甾醇型液晶层15。
[0827]
使用sem观察了制作出的胆甾醇型液晶层15的截面，其结果，均观察到明部及暗部的条纹图案。确认到胆甾醇型液晶层的明部及暗部的条纹图案的间隔朝向pet支撑体侧而变窄的区域为7.3μm，之后朝向pet支撑体侧而不发生变化的区域为2.8μm。
[0828]
并且，胆甾醇型液晶层15的厚度为10.1μm。
[0829]
作为转印支撑体，准备了fujifilm corporation制fuji tac、zrd40。使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(5))在该支撑体上转印胆甾醇型液晶层15，在支撑体(tac膜)上层叠了胆甾醇型液晶层。接着，使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(15))在胆甾醇型液晶层15侧上转印1次与带相位差层的胆甾醇型反射偏振器13相同的相位差膜，制作了胆甾醇型反射偏振器15。
[0830]
《带相位差层的胆甾醇型反射偏振器16的制作》
[0831]
将胆甾醇型液晶层15临时转印到fujimori kogyo co.，ltd.制、mastack、as3-304，然后，使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(5))在fujifilm corporation制fuji tac、zrd40上再次转印胆甾醇型液晶层15，在支撑体(tac膜)上层叠了胆甾醇型液晶层。接着，使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(15))在胆甾醇型液晶层15侧上转印1次与带相位差层的胆甾醇型反射偏振器13相同的相位差膜，制作了胆甾醇型反射偏振器16。
[0832]
《带相位差层的胆甾醇型反射偏振器17的制作》
[0833]
作为转印支撑体，准备了fujifilm corporation制fuji tac、zrd40。使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(5))在该支撑体上转印胆甾醇型液晶层15，在支撑体(tac膜)上层叠了胆甾醇型液晶层。对该胆甾醇型液晶层15的面以放电量150w
·
min/m2来进行电晕处理，并通过线棒在已进行电晕处理的面上涂布了以以下组成来制备出的相位差层形成用组合物1。
[0834]
接着，为了进行组合物的溶剂的干燥及液晶化合物的取向熟化，以70℃的暖风加热了90秒。在氮气吹扫下，在氧浓度0.1％下且在40℃下进行紫外线照射(300mj/cm2)，对液晶化合物的取向进行固定化，制作了带相位差层的胆甾醇型反射偏振器17。另外，相位差层rth(550)为-300nm。
[0835][0836][0837]
液晶化合物r1
[0838]
[化学式24]
[0839][0840]
液晶化合物r2
[0841]
[化学式25]
[0842][0843]
·
液晶化合物r3
[0844]
下述液晶化合物(ra)(rb)(rc)的83∶15∶2(质量比)的混合物
[0845]
[化学式26]
[0846][0847]
聚合性化合物c1
[0848]
[化学式27]
[0849][0850]
·
化合物d1
[0851]
[化学式28]
[0852][0853]
·
单体k1：a-600(shin-nakamura chemical co，ltd.制)
[0854]
聚合引发剂s1
[0855]
[化学式29]
[0856][0857]
·
表面活性剂f3
[0858]
[化学式30]
[0859][0860]
mw：15k
[0861]
结构中的数值为质量％
[0862]
·
表面活性剂f4(重均分子量：11,200)
[0863]
(下述式中：a～d为a∶b∶c∶d＝56∶10∶29∶5，且表示树脂中的各重复单元相对于所有重复单元的含量(mol％)。)
[0864]
[化学式31]
[0865][0866]
另外，在上述各带相位差层的胆甾醇型液晶层中，相位差层均为固定已垂直取向的棒状液晶化合物而成的层。
[0867]
《胆甾醇型反射偏振器18的制作》
[0868]
(反射层用涂布液ch-n)
[0869]
在保温为50℃的容器中搅拌、溶解下述所示的组合物，制备了反射层用涂布液ch-n。
[0870][0871]
聚合性单体e1
[0872]
[化学式32]
[0873][0874]
表面活性剂f5
[0875]
[化学式33]
[0876]
[0877]
作为转印支撑体，准备了fujifilm corporation制fuji tac、zrd40。使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(5))在该支撑体上转印胆甾醇型液晶层14，在支撑体(tac膜)上层叠了胆甾醇型液晶层。对该胆甾醇型液晶层14的面以放电量150w
·
min/m2来进行电晕处理，并通过线棒在已进行电晕处理的面上涂布了以上述组成来制备出的反射层用涂布液ch-n。
[0878]
接着，将涂布膜在70℃下干燥2分钟，在使溶剂气化之后在115℃下进行3分钟加热熟化，获得了均匀的取向状态。然后，将该涂布膜保持为45℃，在氮气氛下使用高压汞灯对其进行紫外线照射(300mj/cm2)，制作胆甾醇型液晶层16，获得了胆甾醇型反射偏振器18。
[0879]
使用sem观察了制作出的胆甾醇型液晶层16的截面，其结果，观察到明部及暗部的条纹图案。此时，确认到胆甾醇型液晶层的明部及暗部的条纹图案的间隔朝向tac膜支撑体侧而没有变化的区域为4.0μm，之后朝向tac膜支撑体而变宽的区域为7.3μm。
[0880]
并且，胆甾醇型液晶层16的厚度为11.3μm。
[0881]
《胆甾醇型反射偏振器19的制作》
[0882]
将胆甾醇型液晶层14临时转印到fujimori kogyo co.，ltd.制、mastack、as3-304，然后，使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(5))在fujifilm corporation制fuji tac、zrd40上再次转印胆甾醇型液晶层14，在支撑体(tac膜)上层叠了胆甾醇型液晶层。
[0883]
对该胆甾醇型液晶层14的面以放电量150w
·
min/m2来进行电晕处理，并通过线棒在已进行电晕处理的面上涂布了以上述组成来制备出的反射层用涂布液ch-n。
[0884]
接着，将涂布膜在70℃下干燥2分钟，在使溶剂气化之后在115℃下进行3分钟加热熟化，获得了均匀的取向状态。然后，将该涂布膜保持为45℃，在氮气氛下使用高压汞灯对其进行紫外线照射(300mj/cm2)，制作胆甾醇型液晶层17，获得了胆甾醇型反射偏振器19。
[0885]
使用sem观察了制作出的胆甾醇型液晶层17的截面，其结果，观察到明部及暗部的条纹图案。此时，确认到胆甾醇型液晶层的明部及暗部的条纹图案的间隔朝向tac膜支撑体侧而没有变化的区域为4.0μm，之后朝向tac膜支撑体而变窄的区域为7.3μm。
[0886]
并且，胆甾醇型液晶层17的厚度为11.3μm。
[0887]
另外，在胆甾醇型反射偏振器18及胆甾醇型反射偏振器19中，胆甾醇型液晶层14的厚度为7.3μm，因此由具有圆盘状液晶化合物的反射层用涂布液c h-n构成的圆盘状胆甾醇型液晶层的厚度为4.0μm。
[0888]
关于该厚度4.0μm的圆盘状胆甾醇型液晶层，通过axoscan测定了光学各向异性，其结果，此时的rth(550)为-260nm。
[0889]
并且，该圆盘状胆甾醇型液晶层为固定已垂直取向的圆盘状液晶化合物而成的层。
[0890]
《带相位差层的胆甾醇型反射偏振器20的制作》
[0891]
将涂布于先前示出的pet上的胆甾醇型液晶层13临时转印到fujimori kogyo co.，ltd.制、mastack、as3-304。
[0892]
然后，通过＃12线棒涂布机在胆甾醇型液晶层13侧(胆甾醇型液晶层13的与摩擦支撑体相接的面)涂布反射层用涂布液ch-m之后，在110℃干燥了120秒。然后，通过在低氧气氛下(100ppm以下)，在75℃下，照射照度30mw、照射量60mj/cm2的金属卤化物灯的光并使
其通过滤光器(asahi spectra co.，ltd.制，sh0350)，并且在100℃下，照射照度80mw、照射量500mj/cm2的金属卤化物灯的光，形成了胆甾醇型液晶层14。均从胆甾醇型液晶层14侧进行了光的照射。
[0893]
然后，使用粘合剂(lintec corporation制，ncf-d692(5))在fujifil m corporation制的fuji tac、zrd40上转印胆甾醇型液晶层13与胆甾醇型液晶层14的层叠体，在支撑体(tac膜)上层叠了胆甾醇型液晶层18。
[0894]
使用sem观察了制作出的胆甾醇型液晶层18的截面，其结果，观察到明部及暗部的条纹图案。确认到胆甾醇型液晶层的明部及暗部的条纹图案的间隔朝向tac支撑体侧而没有变化的区域为2.8μm，之后朝向tac支撑体侧而变宽的区域为7.3μm。并且，胆甾醇型液晶层18的厚度为10.1μm。
[0895]
对该胆甾醇型液晶层18的面以放电量150w
·
min/m2来进行电晕处理，通过线棒在已进行电晕处理的面上涂布了上述相位差层形成用组合物1。接着，为了进行组合物的溶剂的干燥及液晶化合物的取向熟化，以70℃的暖风加热了90秒。在氮气吹扫下，在氧浓度0.1％下且在40℃下进行紫外线照射(300mj/cm2)，对液晶化合物的取向进行固定化，制作了带相位差层的胆甾醇型反射偏振器20。另外，相位差层的rth(550)为-300nm。
[0896]
将通过以上方式制作出的胆甾醇型反射偏振器5～20的特性示于表4中。
[0897]
[表4]
[0898][0899]
[比较例10、实施例81～90、92～98、100]
[0900]
如表5所示，从比较例2即光学系统2除去第二1/4波片及反射偏振器，取而代之配置制作出的胆甾醇型反射偏振器1～11、1 3～20作为反射圆偏振器，由此制作了比较例10即光学系统80及实施例81～90、92～98即光学系统90～100、102～108、110(参考图2)。
[0901]
另外，胆甾醇型反射偏振器1～11、13～20配置成tac膜侧成为视觉辨认侧。
[0902]
[实施例99]
[0903]
相对于实施例98的光学系统108，将线性偏振器(图2的1007)改变为如后述制作出的吸收型偏振器，除此以外，制作了与光学系统108相同的实施例99即光学系统109。
[0904]
[吸收型偏振器的制作]
[0905]
《透明支撑体1的制作》
[0906]
通过线棒将后述的取向层形成用涂布液pa1连续涂布于纤维素酰化物膜(厚度40μm的tac基材；tg40 fujifilm corporation制)上。通过将形成有涂膜的支撑体以140℃的暖风来干燥120秒钟，接着对涂膜进行偏振光紫外线照射(10mj/cm2，使用超高压汞灯)，形成光取向层pa1，获得了带光取向层的tac膜。
[0907]
膜厚为0.3μm。
[0908][0909]
聚合物pa-1
[0910]
[化学式34]
[0911][0912]
产酸剂pag-1
[0913]
[化学式35]
[0914][0915]
产酸剂cpi-110f
[0916]
[化学式36]
[0917][0918]
《光吸收各向异性层p1的形成》
[0919]
通过线棒在所获得的取向层pa1上连续涂布下述光吸收各向异性层形成用组合物p1，形成了涂布层p1。
[0920]
接着，将涂布层p1在140℃下加热30秒钟，并冷却涂布层p1，直至成为室温(23℃)。
[0921]
接着，在90℃下加热60秒钟，并再次冷却，直至成为室温。
[0922]
然后，通过使用led灯(中心波长365nm)在照度200mw/cm2的照射条件下进行2秒钟照射，在取向层pa1上制作了光吸收各向异性层p1。
[0923]
膜厚为1.6μm。
[0924]
将其设为层叠体1b。
[0925][0926]
d-1
[0927]
[化学式37]
[0928][0929]
d-2
[0930]
[化学式38]
[0931][0932]
d-3
[0933]
[化学式39]
[0934][0935]
高分子液晶性化合物p-1
[0936]
[化学式40]
[0937][0938]
低分子液晶性化合物m-1
[0939]
[化学式41]
[0940][0941]
表面活性剂f-1
[0942]
[化学式42]
[0943][0944]
《uv粘结剂的制作》
[0945]
制备了下述uv粘结剂组合物。
[0946][0947]
cpi-100p
[0948]
[化学式43]
[0949][0950]
《吸收型偏振膜的制作》
[0951]
使用上述uv剂对层叠体1b的光吸收各向异性层表面作为树脂基材s1贴合了technolloy s001g(甲基丙烯酸树脂50μm厚，tanδ峰温度128℃，sumika acryl co.，ltd)。然后，仅剥离纤维素酰化物膜1，制作了依次配置有树脂基材/粘结层/光吸收各向异性层/取向层的吸收型偏振膜。uv粘结层的厚度为2μm。
[0952]
[比较例11、实施例91]
[0953]
如表6所示，从比较例2即光学系统2除去第二1/4波片及反射偏振器，取而代之以使tac膜侧成为视觉辨认侧的方式配置制作出的胆甾醇型反射偏振器12作为反射圆偏振器。
[0954]
接着，通过拆下图像显示装置的光源，取而代之配置a光源(ohm electric inc.制，lw100v57w55/2p)，制作了比较例11即光学系统101。该a光源是发光光谱(光源光谱)在可见光区域不具有2个以上极大值的光源。
[0955]
并且，通过取出市售的液晶电视(sony公司制，kdl46w900a)中所使用的背光灯中所使用的led光源及背光灯部件来配置图像显示装置的光源，制作了实施例91即光学系统102。另外，该市售的液晶电视的背光单元在波长450nm、波长530nm及波长630nm下具有极大值(峰顶)。并且，在该市售的液晶电视的背光单元中，极大值为波长450nm的峰、极大值为波长530nm的峰及极大值为波长630的峰的半高全宽均为60nm以下。
[0956]
另外，使用axoscan及在分光光度计(jasco corporation制，v-550)中安装有大型积分球装置(jasco corporation制，ilv-471)的装置，确认到胆甾醇型反射偏振器12(胆甾醇型液晶层1、2及3)的反射波长频带为该背光单元的射出光的所对应的峰的半高全宽的波长频带以上且成为各极大值的5％值的波长频带以下。
[0957]
[表5]
[0958][0959]
[表6]
[0960][0961]
《头戴式显示器的主像的亮度评价》
[0962]
拆下制作出的光学系统中的图像显示装置，配置了评价用光源。作为评价用光源，使用了3种激光指示器(波长：450nm、532nm、650nm)。在使光从评价用光源入射于线性偏振器(1002)并且用功率计测定本发明的光学系统的射出光的强度的基础上，计算3个波长各自的与比较例2的强度比，并将其平均值设为评价值。
[0963]
a：强度比的平均值为1.1个以上。
[0964]
b：强度比的平均值为1.05以上。
[0965]
c：强度比的平均值大于1.0。
[0966]
d：强度比的平均值为1.0以下。
[0967]
《重影像的评价》
[0968]
佩戴头戴式显示器，目视评价了除来自图像显示装置的主像(图1的1101)以外所产生的不必要的重影像(图1的1102)。
[0969]
aa：即便提高图像显示装置的亮度，重影像也不会被视觉辨认。
[0970]
a：虽然重影像不会被视觉辨认，但若提高图像显示装置的亮度，则重影像稍微被视觉辨认。
[0971]
b：重影像稍微被视觉辨认。c：重影像被视觉辨认。
[0972]
d：重影像清晰地被视觉辨认，作为头戴式显示器不可接受。
[0973]
将结果一并记载于表2、表5及表6中。
[0974]
比较例2即光学系统2为将由多层构成的相同的2片薄膜(层叠体102)分别用作第一1/4波片及第二1/4波片，并且将其假想慢轴错开90
°
配置的结构。在该情况下，在3个波长的所有点上，延迟量也没有成为r1＝-r2的关系，其结果，无法兼顾重影像抑制及高透射率。
[0975]
实施例1即光学系统3为通过作为第一1/4波片使用层叠体103-1并且作为第二1/4波片使用层叠体103-2而将延迟量设为r1＝-r2的结构。在本结构中，能够确认到可兼顾重影像抑制及高透射率。
[0976]
并且，如实施例81(胆甾醇型反射偏振器2)及实施例84(胆甾醇型反射偏振器5)以及实施例83(胆甾醇型反射偏振器4)及实施例89(胆甾醇型反射偏振器10)所示，当作为反射偏振器除了胆甾醇型液晶层以外还使用了具有相位差层的胆甾醇型反射偏振器时，能够确认到重影像视觉辨认性及主像的亮度的评价均良好。
[0977]
符号说明
[0978]
10a-波片，10b、10c、10d-层叠型波片，11、12、13、14-光学各向异性层，1001-图像显示装置，1002-线性偏振器，1003-第一1/4波片，1004-半反射镜，1005-第二1/4波片，1006-反射偏振器，1007-线性偏振器，1008-反射圆偏振器，1009-第三1/4波片，1101-主像，1102-重影像。