JP2019028373A - 表示装置、及び赤外光カットフィルム - Google Patents

表示装置、及び赤外光カットフィルム Download PDF

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裕司 齋藤
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敦司 小野
健太郎 田村
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健太郎 田村
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Abstract

【課題】表示情報の視認性を維持した上で、表示部への赤外光の入射量を低減し易くなる表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の一形態に係る表示装置は、表示情報を含み、連続スペクトルを有する可視光を出射する表示部と、表示部からの可視光を透過させ、且つ表示部への赤外光の入射量を低減させる赤外光カット部と、赤外光カット部を透過した可視光を反射させる反射部と、を備え、赤外光カット部は、第１のポリマフィルム及び第２のポリマフィルムを有し、第１のポリマフィルムは、赤外光の透過量を低減させる赤外光カット層を含み、第２のポリマフィルムは、高リタデーションポリエステルフィルムを含み、第１のポリマフィルムと表示部との間に配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置、及び赤外光カットフィルムに関する。
車両用ヘッドアップディスプレイは表示装置の一例である。車両用ヘッドアップディスプレイは、例えば、車室内のインストルメントパネルの内側に配置された液晶パネルを備えている。液晶パネルは表示情報を有し、バックライトから出射された可視光は、液晶パネルを透過し、更に反射鏡で反射されてフロントウインドシールドに到達する。この出射光は、フロントウインドシールドによって反射された後に運転者の目に入射する。運転者は、液晶パネルからの表示情報を虚像として視認する。車両では、外光（太陽光）中の赤外線（赤外光）による液晶パネルへの熱エネルギーの影響を低減することが重要である。特許文献１には、液晶パネルの前にフィルタを設けて、液晶パネルに入射する赤外光を遮断する車両用ヘッドアップディスプレイが開示されている。
特開平１１−２３９９７号公報
液晶パネルの前に設けられたフィルタは、例えば、延伸されたポリマフィルムを含む場合がある。この場合、フィルタに屈折率の異方性が生じて複屈折を示すようになる。このため、液晶パネルなどの表示部から出射された直線偏波の可視光は、フィルタを透過するとき、直線偏波から楕円偏波に変わることがある。楕円偏波の可視光は、フロントウインドシールドによって反射されると、偏波成分に応じて可視光の反射率が変化する。その結果、表示部から出射されたときの表示情報と運転者が認識する表示情報とが異なってしまい、視認性に劣ることがある。運転者の視認性を維持した上で、表示部に入射する赤外光を遮断するためには、フィルタについての更なる改善が必要である。
本発明の一態様に係る表示装置は、表示装置であって、表示情報を含み、連続スペクトルを有する可視光を出射する表示部と、表示部からの可視光を透過させ、且つ表示部への赤外光の入射量を低減させる赤外光カット部と、赤外光カット部を透過した可視光を反射させる反射部と、を備え、赤外光カット部は、第１のポリマフィルム及び第２のポリマフィルムを有し、第１のポリマフィルムは、赤外光の透過量を低減させる赤外光カット層を含み、第２のポリマフィルムは、高リタデーションポリエステルフィルムを含み、第１のポリマフィルムと表示部との間に配置される。
この態様によれば、赤外光カット部は、表示部からの可視光を透過させ、且つ表示部への赤外光の入射量を低減させる。その結果、例えば、太陽光中の赤外光による表示部への熱エネルギーの影響が低減する。また、赤外光カット部は、可視光を透過させるので、表示情報を有する可視光は反射部まで到達可能となる。さらに、赤外光カット部の第２のポリマフィルムは、第１のポリマフィルムと表示部との間に配置されているので、表示部から出射された可視光は、第２のポリマフィルムを透過した後で第１のポリマフィルムに入射する。第２のポリマフィルムは、高リタデーションポリエステルフィルムを含むので、第２のポリマフィルムを透過した可視光は、高いリタデーションにより、その偏波方向が波長に対して周期的に変化する一方で、偏波方向の変化を示す波長間隔が非常に小さくなり、波長に対して平均的に見ると偏光解消に似た状態となるため、第２のポリマフィルムを透過した可視光に対し、第１のポリマフィルムが楕円偏波特性を加えたとしても、その楕円偏波は反射部で反射された際に目立ち難く、その結果、虹ムラは低減する。
本発明の一側面によれば、表示情報の視認性を維持した上で、表示部への赤外光の入射量を低減し易くなる。
図１は、一実施形態に係る表示装置を示す図である。 図２は、一実施形態に係る赤外光カットフィルムを示す図である。 図３は、一実施形態に係る高リタデーションフィルムにおける可視光の波長とｓ波透過率との関係を示す図である。 図４は、一実施形態に係る高リタデーションフィルムにおける可視光の波長とｓ波透過率との関係を示す図である。 図５は、赤外光カットフィルムを通過した可視光を評価する測定系を示す概略図である。 図６は、実施例１に係る赤外光カットフィルムと、液晶ディスプレイの透過軸及び高リタデーションフィルムの遅相軸の方向とを示す図である。
本発明の実施形態は、表示装置であって、表示情報を含み、連続スペクトルを有する可視光を出射する表示部と、表示部からの可視光を透過させ、且つ表示部への赤外光の入射量を低減させる赤外光カット部と、赤外光カット部を透過した可視光を反射させる反射部と、を備え、赤外光カット部は、第１のポリマフィルム及び第２のポリマフィルムを有し、第１のポリマフィルムは、赤外光の透過量を低減させる赤外光カット層を含み、第２のポリマフィルムは、高リタデーションポリエステルフィルムを含み、第１のポリマフィルムと表示部との間に配置される。
赤外光カット部は、表示部からの可視光を透過させ、且つ表示部への赤外光の入射量を低減させる。その結果、例えば、太陽光中の赤外光による表示部への熱エネルギーの影響が低減する。また、赤外光カット部は、可視光を透過させるので、表示情報を有する可視光は反射部まで到達可能となる。さらに、赤外光カット部の第２のポリマフィルムは、第１のポリマフィルムと表示部との間に配置されているので、表示部から出射された可視光は、第２のポリマフィルムを透過した後で第１のポリマフィルムに入射する。第２のポリマフィルムは、高リタデーションポリエステルフィルムを含むので、第２のポリマフィルムを透過した可視光は、高いリタデーションにより、その偏波方向が波長に対して周期的に変化する一方で、偏波方向の変化を示す波長間隔が非常に小さくなり、波長に対して平均的に見ると偏光解消に似た状態となるため、第２のポリマフィルムを透過した可視光に対し、第１のポリマフィルムが楕円偏波特性を加えたとしても、その楕円偏波は反射部で反射された際に目立ち難く、その結果、虹ムラは低減する。
なお、本明細書における「表示情報」とは、視認によって特定の意味を把握させたり、識別させたりすることが可能な情報を広く含み、例えば、車載の表示装置の場合には、地図や交通標識、その他のナビ情報が広く含まれる。「連続スペクトルを有する可視光」とは、可視領域において、波長に対して強度の違いは有するものの、波長に対して切れ目なく連続的に広がったスペクトルを有する光を意味する。また、「表示部への赤外光の入射量を低減させる」とは、赤外光を吸収または反射することで表示部への赤外光の入射量を低減させることを意味する。また、「第２のポリマフィルム」について、「第１のポリマフィルムと表示部との間に配置される」とは、表示部からの可視光が、初めに第２のポリマフィルムを透過し、この透過光が、続いて第１のポリマフィルムを透過することを意味する。
別の態様に係る表示装置において、高リタデーションポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレートの少なくとも一つを含んでもよい。
別の態様に係る表示装置において、高リタデーションポリエステルフィルムは、５０００ｎｍ以上かつ３００００ｎｍ以下のリタデーションを有してもよい。
別の態様に係る表示装置において、赤外光カット部は、反射型偏光性フィルムを有してもよい。
さらに本発明の一態様に係る赤外光カットフィルムは、一方の面からの可視光を透過させ、他方の面からの赤外光の入射量を低減させる赤外光カットフィルムであって、赤外光の入射量を低減させる第１のポリマフィルムと、第１のポリマフィルム上に配置された第２のポリマフィルムと、を備え、第２のポリマフィルムは、高リタデーションポリエステルフィルムを含む。
別の態様に係る赤外光カットフィルムにおいて、反射型偏光性フィルムを更に備えてもよい。
以下、図面を参照しながら、表示装置及び赤外光カットフィルムの実施形態について詳細に説明する。本説明において、同一要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
図１は、本発明の実施形態に係る表示装置を示す図である。図１は、一実施形態に係る表示装置が車両用ヘッドアップディスプレイとして適用された例を示している。表示装置１は、車両２内において、光源１０、表示部２０、第１光路変換部２５ａ、第２光路変換部２５ｂ、赤外光カット部３０、及び反射部４０を備える。光源１０は、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ又は冷陰極管を含み、表示部２０に向けて直線偏波の可視光Ｌ１を出射する。表示部２０は、例えば、液晶パネル、有機ＥＬパネル、デジタルミラーデバイス、又はＭＥＭＳディスプレイを含む。表示部２０は、光源１０からの可視光Ｌ１を受けて表示情報を形成し、その表示情報を含む可視光Ｌ２を赤外光カット部３０に向けて出射する。可視光Ｌ２は、連続スペクトルを有する。表示部２０が例えば有機ＥＬパネルを含むときは、表示部２０と光源１０とが一体化されていてもよい。第１光路変換部２５ａと第２光路変換部２５ｂとは、必要に応じて設けられ、第１光路変換部２５ａは、第２光路変換部２５ｂと一対を成して、可視光Ｌ１の光路を変えることができる。
赤外光カット部３０は、赤外光カットフィルム３を含む。赤外光カット部３０は、表示部２０からの可視光Ｌ２を透過させ、透過後の可視光Ｌ３を反射部４０に向けて出射する。また、赤外光カット部３０は、表示部２０への赤外光の入射量を低減させる。反射部４０は、例えば、フロントウインドシールドを含み、赤外光カット部３０を透過した可視光Ｌ３を運転者Ｄ１に向けて反射させる。反射部４０がフロントウインドシールドの場合、フロントウインドシールドで反射された可視光Ｌ４を受けて、運転者Ｄ１は、フロントウインドシールド越しに、車両２の外部前方の視界に加えて、仮想的な位置ＳＲに存在するかのうように表示情報を視認することができる。
図２は、一実施形態に係る赤外光カットフィルムを示す図である。赤外光カットフィルム３は、その一方の面からの可視光を透過させ、他方の面からの赤外光の入射量を低減させる。図２の（ａ）図に示されるように、赤外光カットフィルム３は、第１のポリマフィルム３１及び第２のポリマフィルム３２を有する。赤外光カットフィルム３を所定の場所に設置した際、第２のポリマフィルム３２は、第１のポリマフィルム３１と表示部２０との間に配置される。図１及び図２の（ａ）図に示されるように、表示部２０からの可視光Ｌ２は、初めに、第２のポリマフィルム３２に入射される。第２のポリマフィルム３２を透過した可視光は、第１のポリマフィルム３１に入射される。第１のポリマフィルム３１を透過した可視光Ｌ２は、反射部４０に向かうことができる。
第１のポリマフィルム３１は、表示部２０への赤外光の入射量を低減させる赤外光低減フィルムであり、単層のポリマフィルム又は多層のポリマフィルムであることができる。第１のポリマフィルム３１が単層のポリマフィルムであるときには、その単層のポリマフィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、オレフィン系樹脂、又はポリイミド樹脂を含むことができる。単層のポリマフィルムの厚さは、例えば、５０〜２００μｍである。第１のポリマフィルム３１が多層のポリマフィルムであるときには、その多層のポリマフィルムは、例えば、第１のポリマ層と第２のポリマ層との二つのポリマ層が交互に積層された構造を有する。
第１のポリマフィルム３１は、屈折率の最も高い第１軸を有する。フィルムの作製時に、一方向にのみフィルムが延伸（一軸配向）されたときは、その延伸方向が、第１軸となる。フィルムの作製時に、二方向にフィルムが延伸（二軸配向）されたときは、その二つの延伸方向のうちどちらかが第１軸となる。
第１のポリマフィルム３１は、赤外光の透過量を低減させる赤外光カット層３１ａを含む。赤外光カット層３１ａは、例えば、金属、金属合金、又は酸化物半導体を含み、主として、波長１μｍ以上の近赤外域及び赤外域の光を反射する。金属は、例えば、銀、金、銅、又はアルミニウムを含む。銀は、薄いフィルム形状に加工し易く、また、近赤外域及び赤外域の光を反射し易いので、特に好ましい金属である。金属合金は、銀合金、ステンレス鋼、又はインコネルを含む。金属合金のうち、少なくとも３０質量％の銀を含有する銀合金は、薄いフィルムの作製を容易にし、また、近赤外域及び赤外域の光を反射し易いので、特に好ましい材料である。銀、５０質量％未満の金及び／又は２０質量％未満の銅を含む銀合金も、耐久性に優れるので、好ましい材料である。酸化物半導体は、例えば、二酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、又は酸化スズインジウム（ＩＴＯ）を含み、特にＩＴＯを含むことが好ましい。金属、金属合金、又は酸化物半導体は、単一の層を形成してもよいし、複数の層を形成してもよい。
第２のポリマフィルム３２は、高リタデーションポリエステルフィルムを含み、ポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレートの少なくとも一つを含むことができる。第２のポリマフィルム３２は、屈折率の最も高い遅相軸と、屈折率の最も低い進相軸とを有する。フィルムの作製時に、ある方向にフィルムが延伸されたときは、その延伸方向が、遅相軸Ｓｘ１となることができる。進相軸は、遅相軸Ｓｘ１に垂直方位の軸であることができる。高リタデーションポリエステルフィルムの厚さは、例えば、１０〜３００μｍである。
図３及び図４は、高リタデーションフィルムにおける可視光の波長とｓ波透過率との関係を示す図であり、直交ニコル配置の偏光子と検光子との間に高リタデーションフィルムを設置して、検光子を透過する可視光のｓ波の透過率を調べた結果を示す。可視光は、連続スペクトルを有し、高リタデーションフィルムの遅相軸Ｓｘ１は、偏光子の偏光軸に対して４５度の傾斜を有している。図３の（ａ）図は、リタデーション（Ｒｅ）が３０００ｎｍのときの結果を示す。図３の（ｂ）図は、リタデーションが５０００ｎｍのときの結果を示し、図３の（ｃ）図は、リタデーションが８０００ｎｍのときの結果を示す。図４の（ａ）図は、リタデーションが１００００ｎｍのときの結果を示し、図４の（ｂ）図は、リタデーションが３００００ｎｍのときの結果を示す。
図３及び図４に示されるように、検光子を透過する可視光のｓ波の透過率は、波長の変化に従って増減を繰り返しており、また、その増減の波長間隔は、リタデーションが大きくなるに従って狭くなっている。この結果は、高リタデーションフィルムを透過した可視光においては、その偏波方向が波長に対して周期的に増減する一方で、偏波方向の変化を示す波長間隔が非常に小さくなり、波長に対して平均的に見ると偏光解消に似た状態となるため、第２のポリマフィルム３２を透過した可視光に対し、第１のポリマフィルム３１が楕円偏波特性を加えたとしても、その楕円偏波は反射部４０で反射された際に目立ち難く、その結果、虹ムラは低減する。
高リタデーションポリエステルフィルムは、５０００ｎｍ以上かつ３００００ｎｍ以下の範囲のリタデーションを有することができる。リタデーションの値が５０００ｎｍ以上であるとき、偏波方向の変化を示す波長間隔が非常に小さくなり、波長に対して平均的に見ると偏光解消に似た状態となるため、第２のポリマフィルム３２を透過した可視光に対し、第１のポリマフィルム３１が楕円偏波特性を加えたとしても、その楕円偏波は反射部４０で反射された際に目立ち難く、その結果、虹ムラは低減する。高リタデーションポリエステルフィルムは、８０００ｎｍ以上のリタデーションを有してもよい。リタデーションの値が８０００ｎｍ以上であるとき、偏波方向の変化を示す波長間隔が更に非常に小さくなり、波長に対して平均的に見ると、より偏光解消に似た状態となるため、第２のポリマフィルム３２を透過した可視光に対し、第１のポリマフィルム３１が楕円偏波特性を加えたとしても、その楕円偏波は反射部４０で反射された際により目立ち難く、その結果、虹ムラはより低減する。高リタデーションポリエステルフィルムのリタデーションの値が３００００ｎｍ以下であるときは、虹ムラの視認性が改善される上に、フィルムの製造容易性や機械的強度などが維持される。
本実施形態に係る表示装置１では、赤外光カット部３０は、表示部２０からの可視光を透過させ、且つ表示部２０への赤外光の入射量を低減させる。その結果、例えば、太陽光中の赤外光による表示部２０への熱エネルギーの影響が低減する。また、赤外光カット部３０は、可視光を透過させるので、表示情報を有する可視光は反射部まで到達可能となる。なお、本実施形態では、赤外光カット層３１ａを有する形態を説明しているが、第１のポリマフィルム３１は、程度の差はあるものの、赤外光カット層３１ａを含まなくても表示部２０への赤外光の入射量を低減できる。
表示装置１では、さらに、赤外光カット部３０の第２のポリマフィルム３２は、第１のポリマフィルム３１と表示部との間に配置されているので、表示部２０から出射された可視光は、第２のポリマフィルム３２を透過した後で第１のポリマフィルム３１に入射する。第２のポリマフィルム３２は、高リタデーションポリエステルフィルムを含むので、第２のポリマフィルム３２を透過した可視光は、高いリタデーションにより、その偏波方向が波長に対して周期的に変化する一方で、偏波方向の変化を示す波長間隔が非常に小さくなり、波長に対して平均的に見ると偏光解消に似た状態となるため、第２のポリマフィルム３２を透過した可視光に対し、第１のポリマフィルム３１が楕円偏波特性を加えたとしても、その楕円偏波は反射部４０で反射された際に目立ち難く、その結果、虹ムラは低減する。
本実施形態では、図２の（ｂ）図及び（ｃ）図に示されるように、赤外光カットフィルム３は、反射型偏光性フィルム３３を更に備えることができる。反射型偏光性フィルム３３は、光学的な異方性をもった層を何層も重ねて作製された光学フィルムであり、偏光板のような光透過性を有する。これらのフィルムは、３ＭＴＭＤＢＥＦフィルム（Dual Brightness Enhancement Film、３Ｍ社製）又は３ＭＴＭＡＰＦフィルム（Advanced Polarizer Film、３Ｍ社製）を含む。太陽光に含まれる赤外光は、種々の偏波状態を有するので、反射型偏光性フィルム３３を透過するときに、偏波状態によって選別される。例えば、太陽光に含まれる種々の偏光のうち、反射型偏光性フィルム３３を透過する直線偏光が主に透過するので、表示部２０に入射する赤外光の入射量が低減する。
反射型偏光性フィルム３３は、図３の（ａ）図に示されるように第１のポリマフィルム３１上に設けられることができ、あるいは、図３の（ｂ）図に示されるように第２のポリマフィルム３２上に設けられることができる。いずれの構成であっても反射型偏光性フィルム３３は、同様の光学特性を有することができる。
本実施形態において、第１のポリマフィルム３１上に第２のポリマフィルム３２を配置する方法、及び、第１のポリマフィルム３１又は第２のポリマフィルム３２上に反射型偏光性フィルム３３を配置する方法は、特に制限されず、従来公知の方法によって行うことができる。
一つの配置方法として、接着剤によって各フィルムを固定的に配置してもよい。接着剤として、具体的には、例えば、感圧接着剤、ホットメルト接着剤、活性エネルギー線硬化型接着剤、湿気硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、嫌気型接着剤等が使用でき、その種類は、各ポリマフィルムの材質等によって適宜決定できる。例えば、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系等の接着剤が使用でき、透明性の高い接着剤が使用できる。これらの接着剤は、例えば、そのまま各ポリマフィルムの表面に塗布してもよいし、接着剤から構成されたテープまたはシート等の層をポリマフィルムの表面の全面または一部に貼り付けてもよい。別のフィルムを配置する方法として、少なくとも部分的に各ポリマフィルムの端部を囲むことができるフレームを用意し、そのフレームでフィルムを重ねて固定的に配置してもよい。
なお、第１のポリマフィルム３１は、その作製工程において、単層及び多層のフィルムの双方において、それぞれのフィルムに含まれるポリマ材料が同時押出されて形成されることができる。フィルムの作製工程では、次に、所定の温度下で延伸によってフィルムの配向処理がなされ、所望の厚さを有するフィルムが形成されることができる。必要に応じて、所定の温度で熱硬化処理がなされることもある。押出処理及び配向処理は、同時になされることができる。高リタデーションポリエステルフィルムも、第１のポリマフィルム３１と同様の工程により作製されることができる。
第１のポリマフィルム３１に含まれる第１のポリマ層は、例えば、結晶質、半結晶質、又は液晶のポリマ及びコポリマなどを含む。第１のポリマ層の平均厚さは、例えば、０．５ミクロン以下である。ＰＥＮは、第１のポリマ層に含まれる材料として特に好適であり、約１５５℃から約２３０℃まで熱に対して安定である。ＰＥＮの他には、例えば、ポリブチレンナフタレートならびに他の結晶質ナフタレンジカルボン酸ポリエステルが、特に好適な材料として挙げられる。第１のポリマフィルム３１では、第２のポリマ層は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はｃｏＰＥＮを含むことができる。第２のポリマ層の平均厚さは、例えば、０．５ミクロン以下であり、第１のポリマ層に含まれる樹脂と第２のポリマ層に含まれる樹脂との屈折率は０．０３以上異なっていてもよい。
赤外光カット層３１ａの形成は、例えば、熱分解、粉末塗布、蒸着、カソードスパッタ、イオンプレーティングなどによって行われ、金属、酸化物半導体、又は金属合金がポリマフィルム上に形成される。カソードスパッタ及びイオンプレーティングは、均一なフィルム構造や厚さが得られるので、好ましい作製法である。赤外光カット層３１ａは、接着剤を用いて多層のポリマフィルムにラミネートされる別の金属化ポリマ又はガラスシートであってもよい。接着剤は、例えば、ホットメルト接着剤（例えば、4040 Embassy Parkway Akron，Ohio44333のShell Chemical Companyから入手可能なVITEL 3300接着剤）又は感圧接着剤（例えば、St．Paul，MM55144の3M Companyから入手可能な90/10 IOA/AA及び95/5 IOA/アクリルアミドのアクリル系接着剤）を含む。
赤外光カット層３１ａに含まれる金属及び金属合金は、約１０ｎｍ〜約４０ｎｍ、好ましくは約１２ｎｍ〜約３０ｎｍの厚さに塗布されることができる。酸化物半導体層は、約２０ｎｍ〜約２００ｎｍ、好ましくは約８０ｎｍ〜約１２０ｎｍの厚さに塗布されることができる。赤外光カット層３１ａが、多層のポリマフィルムにラミネートされた金属化ポリマ又はガラスシートであるときには、シート上の金属又は金属合金のコーティングの厚さは、例えば、約１０ｎｍ〜約４０ｎｍであり、シート上の酸化物半導体コーティング厚さは、例えば、約２０ｎｍ〜約２００ｎｍである。
以下、本発明の実施例および比較例により、さらに表示装置及び赤外光カットフィルムについて説明する。本発明は、下記例に制限されない。
（実施例１）
図５は、実施例１において、赤外光カットフィルムを通過した可視光を評価する測定系を示す概略図である。この測定系では、光源１０及び表示部２０として、液晶モニタＬＭ（ＥＩＺＯ社製ＤｕｒａＶｉｓｉｏｎ ＦＤＸ１５０３、１５インチＴＮ型カラー液晶モニタ）が用いられ、反射部４０として、フロート板ガラスＦＧが用いられる。液晶モニタＬＭは、液晶ディスプレイＬＣを有する。フロート板ガラスＦＧは、可視域でほぼ透明であり、その厚さは約１ｍｍである。反射部４０への可視光Ｌ３の入射角φは、約４５度である。運転者Ｄ１に該当する観察者への可視光Ｌ４の反射角も４５度であり、観察者は、その正面で反射部４０を観察することができる。
図５及び図６の（ａ）図に示されるように、赤外光カットフィルム３は、液晶モニタＬＭの液晶ディスプレイＬＣ上に載せられる。実施例１では、赤外光カットフィルム３として、第１のポリマフィルム３１（赤外光低減フィルム）及び第２のポリマフィルム３２（高リタデーションフィルム）を用いた。高リタデーションフィルムが、液晶モニタＬＭ上に載置され、続いて高リタデーションフィルム上に赤外光低減フィルムが載置される。高リタデーションフィルムと赤外光低減フィルムとは、互いに接着されないで、赤外光低減フィルム上に赤外光低減フィルムが載置される。図６の（ａ）図では、ディスプレイ及びフィルム相互の載置関係を示すために、ディスプレイ及びフィルムの位置がずらして描かれている。
液晶ディスプレイＬＣは、直線偏波の可視光Ｌ２を赤外光カットフィルム３に向けて出射する。出射される可視光Ｌ２の偏波方向は、液晶ディスプレイＬＣの偏光軸、即ち、透過軸Ｐｘ１にほぼ沿っている。図６の（ｂ）図に示されるように、透過軸Ｐｘ１は、液晶ディスプレイＬＣの一つの軸（Ｘ軸）に対して、反時計回りに１３５度の傾斜を有している。Ｙ軸は、Ｘ軸に対して垂直方向を向いている。
実施例１では、赤外光低減フィルムは、フィルム３ＭＴＭスコッチティントＴＭウインドウフィルムマルチレイヤーＮＡＮＯ９０Ｓ（３Ｍ社製）である。赤外光低減フィルムのサイズは、約２０ｃｍ×３０ｃｍであり、粘着剤層と表面ハードコート層とが取り除かれている。赤外光低減フィルムは、２００層以上のレイヤーを有する。
高リタデーションフィルムは、超複屈折ハードコートフィルム（パナソニック社製）であり、この超複屈折ハードコートフィルムは、１００００ｎｍのリタデーションを有する。高リタデーションフィルムの遅相軸Ｓｘ１は、図６の（ｃ）図に示されるように、Ｘ軸に対して、反時計回りに９０度の傾斜を有しており、液晶ディスプレイＬＣの透過軸Ｐｘ１とは４５度の角度を成している。赤外光低減フィルムの延伸軸は、Ｘ軸に対して、反時計回りに０度又は９０度の傾斜を有している。
実施例１においては、赤外光カットフィルム３を通過した後にフロート板ガラスＦＧによって反射された可視光について、その明るさと虹ムラの発生とを観察者の目視によって調べた。
（実施例２）
実施例２では、赤外光カットフィルム３として、高リタデーションフィルム、赤外光低減フィルム、及び反射型偏光性フィルムをこの順に液晶ディスプレイＬＣ上に載置した。液晶ディスプレイＬＣの透過軸Ｐｘ１は、Ｘ軸に対して、反時計回りに１３５度の傾斜を有している。高リタデーションフィルムの遅相軸Ｓｘ１は、Ｘ軸に対して、反時計回りに１３５度の傾斜を有し、液晶ディスプレイＬＣの透過軸Ｐｘ１とは４５度の角度を成している。赤外光低減フィルムの延伸軸は、Ｘ軸に対して、反時計回りに０度又は９０度の傾斜を有している。反射型偏光性フィルムの透過軸は、Ｘ軸に対して、反時計回りに０度の傾斜を有し、液晶ディスプレイＬＣの透過軸Ｐｘ１とは４５度の角度を成している。高リタデーションフィルムは、超複屈折ハードコートフィルム（パナソニック社製）である。赤外光低減フィルムは、フィルム３ＭＴＭスコッチティントＴＭウインドウフィルムマルチレイヤーＮＡＮＯ９０Ｓ（３Ｍ社製）である。反射型偏光性フィルムは、３ＭＴＭＤＢＥＦフィルム（３Ｍ社製）である。
実施例２においては、実施例１と同様の装置及び手順により、フロート板ガラスＦＧによって反射された可視光について、その明るさと虹ムラの発生とを観察者の目視によって調べた。
（実施例３）
実施例３では、赤外光カットフィルム３として、高リタデーションフィルム、赤外光低減フィルム、及び反射型偏光性フィルムをこの順に液晶ディスプレイＬＣ上に載置した。反射型偏光性フィルムの透過軸は、Ｘ軸に対して、反時計回りに９０度の傾斜を有し、液晶ディスプレイＬＣの透過軸Ｐｘ１とは４５度の角度を成している。この反射型偏光性フィルムの透過軸の軸方向が異なる他は、赤外光カットフィルム３は、実施例２と同様の構成を有する。
実施例３においては、実施例１と同様の装置及び手順により、フロート板ガラスＦＧによって反射された可視光について、その明るさと虹ムラの発生とを観察者の目視によって調べた。
（実施例４）
実施例４では、赤外光カットフィルム３として、反射型偏光性フィルム、高リタデーションフィルム、及び赤外光低減フィルムをこの順に液晶ディスプレイＬＣ上に載置した。液晶ディスプレイＬＣの透過軸Ｐｘ１は、Ｘ軸に対して、反時計回りに１３５度の傾斜を有している。反射型偏光性フィルムの透過軸は、Ｘ軸に対して、反時計回りに１３５度の傾斜を有し、液晶ディスプレイＬＣの透過軸Ｐｘ１とは０度の角度を成している。高リタデーションフィルムの遅相軸Ｓｘ１は、Ｘ軸に対して、反時計回りに９０度の傾斜を有し、液晶ディスプレイＬＣの透過軸Ｐｘ１とは４５度の角度を成している。反射型偏光性フィルムは、３ＭＴＭＤＢＥＦフィルム（３Ｍ社製）である。赤外光低減フィルムの延伸軸は、Ｘ軸に対して、反時計回りに０度又は９０度の傾斜を有している。高リタデーションフィルムは、超複屈折ハードコートフィルム（パナソニック社製）である。赤外光低減フィルムは、フィルム３ＭＴＭスコッチティントＴＭウインドウフィルムマルチレイヤーＮＡＮＯ９０Ｓ（３Ｍ社製）である。
実施例４においては、実施例１と同様の装置及び手順により、フロート板ガラスＦＧによって反射された可視光について、その明るさと虹ムラの発生とを観察者の目視によって調べた。
（実施例５）
実施例５では、赤外光カットフィルム３として、反射型偏光性フィルム、高リタデーションフィルム、及び赤外光低減フィルムをこの順に液晶ディスプレイＬＣ上に載置した。反射型偏光性フィルムの透過軸は、Ｘ軸に対して、反時計回りに４５度の傾斜を有し、液晶ディスプレイＬＣの透過軸Ｐｘ１とは９０度の角度を成している。この反射型偏光性フィルムの透過軸の軸方向が異なる他は、赤外光カットフィルム３は、実施例４と同様の構成を有する。
実施例５においては、実施例１と同様の装置及び手順により、フロート板ガラスＦＧによって反射された可視光について、その明るさと虹ムラの発生とを観察者の目視によって調べた。
（実施例６）
実施例６では、赤外光カットフィルム３として、ポリカーボネートフィルム、高リタデーションフィルム、赤外光低減フィルム、反射型偏光性フィルム、及び別のポリカーボネートフィルムをこの順に液晶ディスプレイＬＣ上に載置した。液晶ディスプレイＬＣの透過軸Ｐｘ１は、Ｘ軸に対して、反時計回りに１３５度の傾斜を有している。高リタデーションフィルムの遅相軸Ｓｘ１は、Ｘ軸に対して、反時計回りに９０度の傾斜を有し、液晶ディスプレイＬＣの透過軸Ｐｘ１とは４５度の角度を成している。赤外光低減フィルムの延伸軸は、Ｘ軸に対して、反時計回りに０度又は９０度の傾斜を有している。反射型偏光性フィルムの透過軸は、Ｘ軸に対して、反時計回りに０度の傾斜を有し、液晶ディスプレイＬＣの透過軸Ｐｘ１とは４５度の角度を成している。高リタデーションフィルムは、超複屈折ハードコートフィルム（パナソニック社製）である。赤外光低減フィルムは、フィルム３ＭＴＭスコッチティントＴＭウインドウフィルムマルチレイヤーＮＡＮＯ９０Ｓ（３Ｍ社製）である。反射型偏光性フィルムは、３ＭＴＭＤＢＥＦフィルム（３Ｍ社製）である。実施例６では、実施例１〜５と異なり、各フィルムを互いに接着剤によって接着した。
実施例６においては、実施例１と同様の装置及び手順により、フロート板ガラスＦＧによって反射された可視光について、その明るさと虹ムラの発生とを観察者の目視によって調べた。
（比較例１）
比較例１では、赤外光カットフィルム３として、赤外光低減フィルムを液晶ディスプレイＬＣ上に載置した。液晶ディスプレイＬＣの透過軸Ｐｘ１は、Ｘ軸に対して、反時計回りに１３５度の傾斜を有している。赤外光低減フィルムの延伸軸は、Ｘ軸に対して、反時計回りに０度又は９０度の傾斜を有している。赤外光低減フィルムは、フィルム３ＭＴＭスコッチティントＴＭウインドウフィルムマルチレイヤーＮＡＮＯ９０Ｓ（３Ｍ社製）である。
比較例１においては、実施例１と同様の装置及び手順により、フロート板ガラスＦＧによって反射された可視光について、その明るさと虹ムラの発生とを観察者の目視によって調べた。
表１は、実施例１〜３に係る赤外光カットフィルムの構成と評価結果を示し、表２は、実施例４〜６に係る赤外光カットフィルムの構成と評価結果を示す。表３は、比較例１に係る赤外光カットフィルムの構成と評価結果を示す。表１〜表３は、液晶モニタの液晶ディスプレイの透過軸方向、液晶ディスプレイ上の赤外光カットフィルムを構成する各フィルムとその透過軸又は遅相軸の方向、及び観察者の目視による評価結果を示す。表１〜３では、液晶モニタの液晶ディスプレイ上に載置される各フィルムについて、載置される順番に、第１シート、第２シートといった表記を行った。例えば、実施例１では、液晶ディスプレイ上に高リタデーションフィルムが載置され、高リタデーションフィルム上に赤外光低減フィルムが載置されるので、高リタデーションフィルムが第１シートと表記され、赤外光低減フィルムが第２シートと表記されている。表中、例えば、実施例１の「液晶ディスプレイ（１３５°）」における「１３５°」は、Ｘ軸に対する透過軸の傾斜を反時計回りに表した角度として表示する。
表１〜表３において、評価の項目では、観察者の目視による評価を行った結果、反射された可視光が十分な明るさを有し、且つ、虹ムラの発生が認められなかったときに「Ａ（特に良好）」と表記されている。観察者の目視による評価を行った結果、反射された可視光について、その明るさが上記「Ａ」評価の場合に比べて低下している一方で、虹ムラの発生が認められなかったときに「Ｂ（良好）」と表記されている。また、評価の項目では、観察者の目視による評価を行った結果、反射された可視光について、その明るさが上記「Ａ」評価の場合に比べて低下しており、かつ、虹ムラの発生が認められたときに「Ｃ（不良）」と表記されている。
Figure 2019028373
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実施例１では、液晶ディスプレイ上に高リタデーションフィルムが設けられているので、赤外光低減フィルムの複屈折特性によって、液晶ディスプレイＬＣから出射された直線偏波の可視光に楕円偏波特性が加わるものの、高リタデーションフィルムに続いて赤外光低減フィルムを透過した可視光では、フロート板ガラスＦＧによって反射された後に、虹ムラの発生量が低減している。すなわち、可視光領域では、フロート板ガラスＦＧにおけるｓ波の反射率がｐ波の反射率より高い一方で、可視光の偏波方向の変化を示す波長間隔が非常に小さくなり、波長に対して平均的に見ると偏光解消に似た状態となる。このため、高リタデーションフィルムを透過した可視光に対し、赤外光低減フィルムが楕円偏波特性を加えたとしても、その楕円偏波はフロート板ガラスＦＧで反射された際に目立ち難く、その結果、虹ムラは低減している。高リタデーションフィルムの遅相軸は、液晶ディスプレイの透過軸に対して４５度の角度を成すことが好ましく、また、この角度は、１５度〜７５度の範囲であれば、観察者は赤外光カットフィルムからの可視光を明るく認識することができる。
実施例２及び実施例３では、実施例１の赤外光カットフィルムの上に反射型偏光性フィルムが載置されている。実施例２では、反射型偏光性フィルムの透過軸の方向が、赤外光カットフィルムを透過した光の偏波成分のうち、主にｓ波を透過させる方向となっており、実施例３では、反射型偏光性フィルムの透過軸の方向が、主にｐ波を透過させる方向となっている。可視領域の大部分では、フロート板ガラスＦＧにおけるｓ波の反射率がｐ波の反射率より高いので、実施例２の赤外光カットフィルムが、実施例３の赤外光カットフィルムに比べて観察者に対して明るく認識させている。実施例２及び実施例３では、高リタデーションフィルムが設けられており、観察者は虹ムラを観測していない。実施例２では、反射型偏光性フィルムの透過軸がＸ軸に対して０度の傾斜を有しているが、この傾斜の角度が、−２５度〜２５度の範囲であれば、観察者は赤外光カットフィルムからの可視光を明るく認識することができる。
実施例４及び実施例５では、液晶ディスプレイと、実施例１の赤外光カットフィルムとの間に反射型偏光性フィルムが載置されている。実施例４では、反射型偏光性フィルムの透過軸の方向が、液晶ディスプレイの透過軸と略平行であり、液晶ディスプレイからの直線偏光の大部分を透過させている。実施例５では、反射型偏光性フィルムの透過軸の方向が、液晶ディスプレイの透過軸とほぼ垂直であり、液晶ディスプレイからの直線偏光の大部分を遮断している。
実施例４におけるフロート板ガラスＦＧに向かう可視光の光強度が、実施例５におけるフロート板ガラスＦＧに向かう可視光の光強度より高いので、実施例４の赤外光カットフィルムは、実施例５の赤外光カットフィルムに比べて可視光を観察者に明るく認識させている。実施例４及び実施例５では、共に、高リタデーションフィルムが設けられているので、観察者は赤外カットフィルムに起因する虹ムラを観測していない。実施例４では、反射型偏光性フィルムの透過軸がＸ軸に対して１３５度の傾斜を有しているが、この傾斜の角度が、１２０度〜１６０度の範囲であれば、観察者は赤外光カットフィルムからの可視光を明るく認識することができる。
実施例６では、実施例３の赤外光カットフィルムの両面にポリカーボネートフィルムが載置されている。ポリカーボネートフィルムの複屈折特性によって、液晶ディスプレイから出射された直線偏波の可視光に楕円偏波特性が加わることがあるものの、高リタデーションフィルムを透過した可視光は、観察者の目に映る虹ムラの発生量を低減させている。この低減は、赤外光カットフィルムからの可視光の楕円偏波が、フロート板ガラスＦＧによって反射されたときに目立ち難くなって、虹ムラが低減することを示している。
１…表示装置、３…赤外光カットフィルム、１０…光源、２０…表示部、３０…赤外光カット部、３１…第１のポリマフィルム、３１ａ…赤外光カット層、３２…第２のポリマフィルム、４０…反射部、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４…可視光。

Claims (6)

  1. 表示装置であって、
    表示情報を含み、連続スペクトルを有する可視光を出射する表示部と、
    前記表示部からの前記可視光を透過させ、且つ前記表示部への赤外光の入射量を低減させる赤外光カット部と、
    前記赤外光カット部を透過した前記可視光を反射させる反射部と、
    を備え、
    前記赤外光カット部は、第１のポリマフィルム及び第２のポリマフィルムを有し、
    前記第１のポリマフィルムは、前記赤外光の透過量を低減させる赤外光カット層を含み、
    前記第２のポリマフィルムは、高リタデーションポリエステルフィルムを含み、前記第１のポリマフィルムと前記表示部との間に配置される、表示装置。
  2. 前記高リタデーションポリエステルフィルムは、ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレートの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記高リタデーションポリエステルフィルムは、５０００ｎｍ以上かつ３００００ｎｍ以下のリタデーションを有する、請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
  4. 前記赤外光カット部は、反射型偏光性フィルムを有する、請求項１〜３のいずれか一項記載の表示装置。
  5. 一方の面からの可視光を透過させ、他方の面からの赤外光の入射量を低減させる赤外光カットフィルムであって、
    前記赤外光の入射量を低減させる第１のポリマフィルムと、
    前記第１のポリマフィルム上に配置された第２のポリマフィルムと、
    を備え、
    前記第２のポリマフィルムは、高リタデーションポリエステルフィルムを含む、赤外光カットフィルム。
  6. 反射型偏光性フィルムを更に備える、請求項５に記載の赤外光カットフィルム。
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