JP2007264039A - 外光映り込み防止用透明部材及び車両 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置の表示面への外光の映り込みを抑制することができる外光映り込み防止用透明部材及び車両を提供する。
【解決手段】直線偏光子を有する表示装置が配置された構造体に用いられる外光映り込み防止用透明部材であって、上記外光映り込み防止用透明部材は、自然光が表示装置の表示面に向かって透過するときに、該自然光を表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略垂直な方向に振動する直線偏光に変える外光映り込み防止用透明部材。
【選択図】図１

Description

本発明は、外光映り込み防止用透明部材及び車両に関する。より詳しくは、自動車のウインドウ等に好適に用いられる外光映り込み防止用透明部材及び車両に関するものである。

車載用表示装置（以下「車載用ディスプレイ」ともいう。）は、一般的に、自動車において運転席や助手席よりも前方に置かれるものであり、道路地図を表示するカーナビゲーションシステム、燃料の残量等を示すモニタ、又は、テレビジョン放送の受像機等として多目的に用いられている。このような車載用ディスプレイとしては、現在のところ、薄型軽量・低消費電力といった観点から、液晶表示装置が一般的に用いられている。

しかしながら、車載用ディスプレイについては、その配置場所等に起因して、視認性が充分に得られなくなることがある。例えば、車載用ディスプレイを運転席や助手席よりも前方に配置した場合には、フロントサイドウインドウから外光が入射したときに、外光がディスプレイ内に搭載された偏光子のフィルム面等で反射される結果、運転席及び助手席からディスプレイの表示面にいわゆる外光の映り込みが視認されることがある。

そこで、ディスプレイの表示面への外光の映り込みを抑制する方法として、偏光子の表示面側（観察面側）のフィルム面に防眩処理（アンチグレア処理）、低反射処理（ロウリフレクション処理）又は無反射処理（アンチリフレクション処理）を施す方法や、反射防止フィルムを貼付する方法等が開示されている。例えば特許文献１では、表示画素層と前面透明板層とが積層され、前面透明板層の前側に反射防止膜が形成され、かつ前面透明板層の後側に光散乱用粗面が形成された表示装置が開示されている。また、特許文献２では、透明基材フィルム上に、直接又は他の層を介して低屈折率層が形成された反射防止フィルムが開示されている。更に、特許文献３では、多層光学干渉系を載せたポリマーフィルムを反射防止系として使用することについて開示されている。しかしながら、これらの方法によっては、表示面への外光の映り込みは、充分には抑制されていない。

なお、特許文献４では、フロントガラスに表示面の映像が映り込むのを防止することを目的として、液晶ディスプレイ装置の表示面から出る光の偏光の方向が、表示面から出て運転者の平均均視線の位置に入射する光線のフロントガラスにおける入射面に対して平行に設定されて組み合わされた車載用液晶ディスプレイ装置が開示されているが、このディスプレイ装置は、表示面への外光の映り込みを防止するものではない。
特開平６−３０１０２０号公報 特開平９−１４５９０３号公報 特開２００５−５２６６３９号公報 特開平１−３０２３８３号公報

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、表示装置の表示面への外光の映り込みを抑制することができる外光映り込み防止用透明部材及び車両を提供することを目的とするものである。

本発明者は、表示装置の表示面への外光の映り込みを抑制することができる自動車（構造体）について種々検討したところ、ウインドウから入射する外光（自然光）に着目した。そして、外光は偏光特性が検出されない光であることから、従来の自動車では、図３に示すように、ウインドウ５１から入射した外光１０は表示装置１２の直線偏光子１２ｂを一部透過し、ガラス基板１２ａ等の表面で反射される結果、ドライバー１３は表示装置１２の表示面に外光の映り込みを視認することを見いだした。そこで、例えば図１に示すように、偏光フィルム（外光映り込み防止用透明部材）１４が、外光（自然光）１０が表示装置１２の表示面に向かって透過するときに、該外光１０を表示装置１２の直線偏光子１２ｂの透過軸２に対して略垂直な方向に振動する直線偏光（平面偏光）２０に変えることにより、外光１０が結果的に直線偏光子１２ｂを透過することができなくなり、直線偏光子１２ｂよりも背面側に配置されたガラス基板１２ａ等の表面で反射されなくなる結果、表示装置１２の表示面に外光１０の映り込みが視認されるのを抑制することができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、直線偏光子を有する表示装置が配置された構造体に用いられる外光映り込み防止用透明部材であって、上記外光映り込み防止用透明部材は、自然光が表示装置の表示面に向かって透過するときに、該自然光を表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略垂直な方向に振動する直線偏光に変える外光映り込み防止用透明部材である。
以下に本発明を詳述する。

本発明の外光映り込み防止用透明部材は、直線偏光子を有する表示装置が配置された構造体に用いられる。外光映り込み防止用透明部材とは、表示装置が配置された構造体において、表示装置の表示面への外光の映り込みを防止することを目的として用いられるものであり、該透明部材としては、ウインドウ、ウインドウに貼付されるフィルム、仕切り板等の種々の部材が挙げられる。外光映り込み防止用透明部材の透明性は、遮光性（光学密度ＯＤ値≧３）と同視し得ない範囲であれば特に限定されず、半透明性であってもよいが、透明性が高いことが好ましい。

上記直線偏光子とは、表示装置の表示面の領域に配置され、該表示面に対して略平行なフィルム面を備えた直線偏光子をいい、例えば、表示装置が液晶表示装置である場合は、液晶セルよりも表示面側に配置された偏光子のことであり、表示装置が有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示装置である場合は、発光層よりも表示面側に配置された偏光子のことである。直線偏光子としては特に限定されず、（１）ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）フィルム等にヨウ素や二色性染料が吸着配向されたもの（以下「直線偏光フィルム」ともいう。）、（２）直線偏光フィルムがトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等からなる保護フィルムに狭持されたもの等が挙げられる。なお、直線偏光フィルムの背面側には、１／２波長板や１／４波長板等の波長板が積層されていてもよく、直線偏光フィルムは、波長板とともに、円偏光子や楕円偏光子等を構成していてもよい。

上記表示装置としては、表示面（表示画像を表示する２次元の表示媒体）に表示画像を表示することができるものである限り特に限定されず、カーナビゲーションシステム等の車載用表示装置、航空機及び船舶のレーダ、燃料の残量等を示すモニタ等が挙げられる。表示装置の種類としては、液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示装置等が挙げられる。構造体としては、表示装置が配置されたものであれば特に限定されず、自動車、二輪自動車及び列車等の車両、船舶、航空機、それらの乗り物玩具、家屋及び高層建築物等の建造物等が挙げられる。

上記外光映り込み防止用透明部材は、自然光が表示装置の表示面に向かって透過するときに、該自然光を表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略垂直な方向に振動する直線偏光に変える。これによれば、該自然光のうち表示装置の直線偏光子を透過する偏光成分が外光映り込み防止用透明部材で選択的に遮断され、直線偏光子よりも背面側に配置されたガラス基板等の表面における反射が低減されることから、表示面への外光の映り込みを抑制することができる。

なお、この明細書で、自然光とは、種々の振動方向を持つ偏光が混合し、異方性を示さない光をいう。「表示装置の直線偏光子の透過軸に略垂直な方向に振動する直線偏光に変える」とは、自然光が透過するときに、該自然光のうち直線偏光子の透過軸に対して略垂直な方向に振動する直線偏光がその他の方向に振動する直線偏光よりも透過される割合が大きいことをいい、特に好ましくは、直線偏光子の透過軸に対して略垂直な方向に振動する直線偏光が略完全に透過され、その他の方向に振動する直線偏光が略完全に遮断されることをいう。直線偏光子の透過軸は、通常は、ＰＶＡフィルム等に吸着配向されたヨウ素や二色性染料の配向状態に基づいて定めることができる。例えば、直線偏光子がＰＶＡフィルムにヨウ素が吸着配向されてなる場合には、ヨウ素分子の短軸方向が直線偏光子の透過軸に当たり、分子の長軸方向が直線偏光子の遮光軸に当たる。略垂直とは、通常は、完全に垂直な状態をいうが、完全に垂直な状態と同視できる範囲内で垂直でない状態をも含むものである。

本発明の作用効果をより効果的に得る観点から、直線偏光子の表示面（観察面）側のフィルム面は、防眩処理（アンチグレア処理）、低反射処理（ロウリフレクション処理）及び／又は無反射処理（アンチリフレクション処理）が施されていることが好ましい。また、直線偏光子の表示面側のフィルム面には、マット面を有するフィルムや、光の干渉を利用した反射防止膜等が貼り付けられていることが好ましい。

本発明の外光映り込み防止用透明部材の構成としては、上述した偏光特性を備えるものである限り、特に限定されるものではなく、例えば、（１）ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等フィルムにヨウ素や二色性染料等が吸着配向されてなるフィルム（以下「偏光フィルム」ともいう。）、（２）（１）の偏光フィルムがトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等からなる保護フィルムに狭持されたもの、（３）偏光性をもたせたガラス、（４）ガラスに偏光コーティングを施したもの等が挙げられる。なお、上記外光映り込み防止用透明部材は、自然光が表示装置の表示面に向かって透過するときに、該自然光を表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略垂直な方向に振動する直線偏光に変えるものである限り、自然光が表示装置の表示面以外の方向に向かって透過するときには、該自然光を直線偏光に変えてもよいし、変えなくてもよい。

上記外光映り込み防止用透明部材は、透過軸を有し、該透過軸が表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略直交することが好ましい。すなわち、外光映り込み防止用透明部材は、直線偏光子として機能するものであり、透過軸が表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略直交することが好ましい。これによれば、ガラス基板等の表面における反射を容易に抑制することができる。なお、外光映り込み防止用透明部材の透過軸は、光透過率が最大となる方向であり、より具体的には、外光映り込み防止用透明部材に向かって光源から直線偏光を入射させたときに、光透過率（強度）が最大となる方向のことである。また、略直交とは、通常は、完全に直交した状態をいうが、完全に直交した状態と同視できる範囲内で直交していない状態をも含むものである。

本発明はまた、ウインドウと、直線偏光子を有する車載用表示装置とを備える車両であって、上記ウインドウは、自然光が表示装置の表示面に向かって透過するときに、該自然光を車載用表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略垂直な方向に振動する直線偏光に変える車両でもある。これによれば、該自然光のうち表示装置の直線偏光子を透過する偏光成分がウインドウで選択的に遮断され、直線偏光子よりも背面側に配置されたガラス基板等の表面における反射が低減されることから、表示面への外光の映り込みを抑制することができる。

上記ウインドウとしては特に限定されず、サイドウインドウ、フロントウインドウ、フロントサイドウインドウ、リアウインドウ、ルーフウインドウ等が挙げられる。車載用表示装置としては特に限定されず、カーナビゲーションシステム、テレビジョン放送の受像機に搭載されたディスプレイ、燃料の残量等を示すモニタ等が挙げられる。車載用表示装置の種類としては、表示機能を有するものであれば特に限定されず、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置等が挙げられる。車載用表示装置は、通常は、ディスプレイを直接見る直視型の表示装置であり、操縦席や助手席よりも前方に配置されている。なお、車載用表示装置は、例えば、操縦席と助手席とで同時に異なる表示ができるような機能を有していてもよい。車両としては特に限定されず、自動車、二輪自動車及び列車等が挙げられる。

本発明の車両は、上記ウインドウ及び車載用表示装置を構成要素として備えるものである限り、その他の構成要素を備えていても備えていなくてもよく、特に限定されるものではない。

上記ウインドウは、透過軸を有し、該透過軸が車載用表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略直交することが好ましい。すなわち、ウインドウは、直線偏光子として機能するものであり、透過軸が表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略直交することが好ましい。これによれば、ガラス基板等の表面における反射を容易に抑制することができる。なお、ウインドウの透過軸もまた、光透過率が最大となる方向であり、より具体的には、ウインドウに向かって光源から直線偏光を入射させたときに、光透過率（強度）が最大となる方向のことである。

上記ウインドウは、フロントサイドウインドウであることが好ましい。車載用表示装置の表示面は、通常、操縦席や助手席よりも前方に配置されている。したがって、これによれば、フロントサイドウインドウによって、車載用表示装置の直線偏光子を透過する偏光成分を選択的に遮断することができることから、操縦席や助手席から表示面への外光の映り込みが視認されるのを効果的に抑制することができる。なお、この明細書で、フロントサイドウインドウとは、車両の先頭部分に配置されたサイドウインドウをいい、通常は、操縦席及び／又は助手席の横に配置されたサイドウインドウをいう。

本発明は更に、ウインドウと、直線偏光子を有する車載用表示装置とを備える車両であって、上記車両は、自然光が表示装置の表示面に向かって透過するときに該自然光を車載用表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略垂直な方向に振動する直線偏光に変えるフィルムが、ウインドウに貼付されている車両でもある。これによれば、該自然光のうち表示装置の直線偏光子を透過する偏光成分がウインドウに貼付されたフィルムで選択的に遮断され、直線偏光子よりも背面側に配置されたガラス基板等の表面における反射が低減されることから、表示面への外光の映り込みを抑制することができる。

上記フィルムは、ウインドウに対して外側（車両の外側）に貼り付けられていてもよいが、耐久性の観点から、内側（車両の内側）に貼り付けられていることが好ましい。また、その貼り付け方法は特に限定されず、フィルムが接着性を有する場合には、その接着性を利用してウインドウに直接貼り付けられていてもよく、フィルムが接着性を有しないような場合等には、粘着層等の接着層を介して貼り付けられていてもよい。

本発明の車両は、上記フィルム、ウインドウ及び車載用表示装置を構成要素として備えるものである限り、その他の構成要素を備えていても備えていなくてもよく、特に限定されるものではない。

上記フィルムは、透過軸を有し、該透過軸が車載用表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略直交することが好ましい。すなわち、フィルムは、直線偏光子として機能するものであり、透過軸が表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略直交することが好ましい。これによれば、ガラス基板等の表面における反射を容易に抑制することができる。なお、フィルムの透過軸もまた、光透過率が最大となる方向であり、より具体的には、フィルムに向かって光源から直線偏光を入射させたときに、光透過率（強度）が最大となる方向をいう。

上記フィルムは、フロントサイドウインドウに貼付されていることが好ましい。車載用表示装置の表示面は、通常、操縦席や助手席よりも前方に配置されている。したがって、これによれば、フロントサイドウインドウに貼付されたフィルムによって、車載用表示装置の直線偏光子を透過する偏光成分を選択的に遮断することができることから、操縦席や助手席から表示面への外光の映り込みが視認されるのを効果的に抑制することができる。

上記車載用表示装置は、液晶表示装置であることが好ましい。液晶表示装置以外の場合、通常は、表示装置の表面に直線偏光子が付いていないため、本発明の作用効果を得るためには、直線偏光子を新たに追加する必要がある。これに対し、液晶表示装置は、原理上、表示装置の表面に直線偏光子を有することから、新たに直線偏光子を追加することなく、透過軸の調整のみで、本発明の作用効果を得ることができる。また、車載用表示装置として液晶表示装置を用いることにより、車載用表示装置の薄型化、軽量化及び低消費電力化等を図ることができる。また、液晶の表示モードとしては特に限定されず、ツイステッド・ネマチック（ＴＮ）モード、垂直配向（ＶＡ）モード等が挙げられる。

本発明の外光映り込み防止用透明部材によれば、自然光が表示装置の表示面に向かって透過するときに、該自然光のうち表示装置の直線偏光子を透過する偏光成分が外光映り込み防止用透明部材で選択的に遮断され、直線偏光子よりも背面側に配置されたガラス基板等の表面における反射が低減されることから、表示面への外光の映り込みを抑制することができる結果、車載用表示装置の視認性を向上させることができる。

以下に実施形態を掲げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る自動車の内部を上から観察したときの様子を示す平面模式図である。
本実施形態に係る自動車（構造物）では、図１に示すように、車載用液晶表示装置１２が運転席及び助手席の前方に配置されている。そして、本実施形態では、図２に示すように、助手席側のフロントサイドウインドウ１１の内側に、透過軸１を有する偏光フィルム（外光映り込み防止用透明部材）１４が貼付されており、透過軸１は、車載用液晶表示装置１２の直線偏光子１２ｂの透過軸２と直交する関係にある。したがって、図１に示すように、外光（自然光）１０は、偏光フィルム１４で、直線偏光子１２ｂの透過軸２に対して垂直な方向に振動する直線偏光２０に変換される。直線偏光２０は、直線偏光子１２ｂによって遮断され、ガラス基板１２ａに到達し得ないことから、ガラス基板１２ａの表面での反射が抑制される結果、ドライバー１３は、車載用液晶表示装置１２の表示面への外光の映り込みを視認することはない。

本発明の実施形態１に係る自動車の内部を上から観察したときの様子を示す平面模式図である。 本発明の実施形態１に係るフロントサイドウインドウ１１と直線偏光子１２ｂとの透過軸同士の配置関係を示す模式図である。 従来の自動車の内部を上から観察したときの様子を示す平面模式図である。

符号の説明

１：偏光フィルム１４の透過軸
２：直線偏光子１２ｂの透過軸
１０：外光（自然光）
１１：フロントサイドウインドウ
１２：車載用液晶表示装置
１２ａ：ガラス基板
１２ｂ：直線偏光子
１３：ドライバー
１４：偏光フィルム（外光映り込み防止用透明部材）
２０：直線偏光子１２ｂの透過軸２に対して垂直な方向に振動する直線偏光
５１：フロントサイドウインドウ

Claims (9)

1. 直線偏光子を有する表示装置が配置された構造体に用いられる外光映り込み防止用透明部材であって、
   該外光映り込み防止用透明部材は、自然光が表示装置の表示面に向かって透過するときに、該自然光を表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略垂直な方向に振動する直線偏光に変えることを特徴とする外光映り込み防止用透明部材。
2. 前記外光映り込み防止用透明部材は、透過軸を有し、該透過軸が表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略直交することを特徴とする請求項１記載の外光映り込み防止用透明部材。
3. ウインドウと、直線偏光子を有する車載用表示装置とを備える車両であって、
   該ウインドウは、自然光が表示装置の表示面に向かって透過するときに、該自然光を車載用表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略垂直な方向に振動する直線偏光に変えることを特徴とする車両。
4. 前記ウインドウは、透過軸を有し、該透過軸が車載用表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略直交することを特徴とする請求項３記載の車両。
5. 前記ウインドウは、フロントサイドウインドウであることを特徴とする請求項３又は４記載の車両。
6. ウインドウと、直線偏光子を有する車載用表示装置とを備える車両であって、
   該車両は、自然光が表示装置の表示面に向かって透過するときに該自然光を車載用表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略垂直な方向に振動する直線偏光に変えるフィルムが、ウインドウに貼付されていることを特徴とする車両。
7. 前記フィルムは、透過軸を有し、該透過軸が車載用表示装置の直線偏光子の透過軸に対して略直交することを特徴とする請求項６記載の車両。
8. 前記フィルムは、フロントサイドウインドウに貼付されていることを特徴とする請求項６又は７記載の車両。
9. 前記表示装置は、液晶表示装置であることを特徴とする請求項３〜８のいずれかに記載の車両。

Images