JP5689746B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像表示パネルの視認側表面に前面透明板を備える画像表示装置に関する。

液晶表示装置等のフラットパネルディスプレイでは、外表面から何らかの衝撃が加わった場合に、その衝撃が画像表示パネルに伝わって破損することを防ぐ観点から、画像表示パネルよりも視認側にアクリル板やガラス板等の前面透明板（「ウインドウ層」等とも称される）が設けられることがある。画像表示パネルよりも視認側にタッチパネルを備える画像表示装置も普及しているが、このようなタッチパネルも、表示パネルに衝撃が加わることを防ぐための前面透明板としての機能を有している。

前面透明板を有する画像表示装置では、画像表示パネルから出射して前面透明板を透過した光（画像）に加えて、前面透明板の表面や裏面で反射した外光や、画像表示パネル表面あるいは内部で反射した外光の反射光が視認されるために、屋外等の明所での画像の視認性が低下するという問題がある。

このような外光の反射による視認性を低下させるために、画像表示パネル表面の偏光板（第１の偏光板）よりもさらに視認側にもう１枚の偏光板（第２の偏光板）を設け、これら２枚の偏光板の間に２枚の１／４波長板を配置する方法が提案されている（例えば特許文献１）。このような構成によれば、外光は、第２の偏光板側から入射した後、画像表示パネル側で反射して第２の偏光板に再入射する際に、第２の偏光板の透過軸方向と直交方向に振動するする直線偏光となる。そのため、画像表示パネル側からの反射光が視認されず、明所での画像の視認性の低下が抑制される。その一方で、画像表示セルから第１の偏光板を介して視認側に出射される光（画像）は、第２の偏光板の透過軸方向に振動する直線偏光となるため、第２の偏光板を備えていても、パネルからの出射光（画像）の輝度の低下が抑制される。そのため、画像の輝度を大幅に低下させることなく、外光の反射光に起因する視認性の低下が抑制される。

特許文献１に開示されているような構成によれば、略正面方向の光に関しては、画像の輝度を低下させることなく、外光の反射による視認性の低下を抑制することができる。しかしながら、画像表示装置が斜め方向から視認された場合は、２枚の１／４波長板の見かけ上のレターデーションが１／４波長から外れるために、画像に着色を生じたり、反射光の抑制が不十分となるために、視認性が低下するという問題がある。

かかる問題に鑑みて、画像表示装置が斜め方向から視認された場合の画像の着色を抑制するために、２枚の偏光板の間に配置される２枚の１／４波長板として、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの三次元屈折率特性を有するフィルムを用いることが提案されている（例えば特許文献２）。ここで、ｎｘおよびｎｙは、それぞれフィルム面内の遅相軸方向および進相軸方向の屈折率であり、ｎｚはフィルム法線方向の屈折率である。フィルムがｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率特性を満足する場合、（ｎｚ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）で表されるＮｚ係数は０を超え１未満となるが、Ｎｚ＝０．５の場合は、視認方向によるレターデーションの変化がない。一般に１／４波長板としては、ｎｘ＞ｎｙ≒１（Ｎｚ≒１）の三次元屈折率を有するポジティブＡプレートが用いられるが、特許文献２では、２枚の１／４波長板のＮｚ係数の合計が２である。そのため、画像表示装置が斜め方向から視認された場合でも、１／４波長板の見かけ上のレターデーションの変化が小さく、画像の着色が抑制される。

特開平５−２８１５３８号公報 特開２０００−３９６１１号公報

上記特許文献２のように、２枚の偏光板の間に、Ｎｚ係数が１より小さい２枚の１／４波長板が配置された構成によれば、斜め方向における画像の着色が低減されるために、暗所での表示特性は良好となる。しかしながら、このような構成においては、反射光の抑制効果が十分ではなく、明所での視認性が低下するとの問題がある。かかる問題に鑑み、本発明は、画像表示パネルの視認側表面に前面透明板を備え、斜め方向から視認された場合でも、反射光による視認性の低下が抑制された画像表示装置の提供を目的とする。

２枚の偏光板の間に配置される２枚の１／４波長板の間に、１または複数の位相差層を設けることにより、上記課題が解決される。

本発明の画像表示装置は、画像表示パネル、および前記画像表示パネルよりも視認側に前面透明板を備える。前記画像表示パネルは、画像表示セルの視認側表面に第１の偏光板を備える。前記第１の偏光板よりも視認側には、前記第１の偏光板側から順に、第１の１／４波長板、少なくとも１枚の位相差層、第２の１／４波長板、および第２の偏光板がこの順に配置される。

前記第１の偏光板と前記第１の１／４波長板とは第１の円偏光板を構成し、前記第２の偏光板と前記第２の１／４波長板とは第２の円偏光板を構成する。前記第１の円偏光板と前記第２の円偏光板とは、極性が同一である。

前記第１の１／４波長板、前記第２の１／４波長板、および前記第１の１／４波長板と前記第２の１／４波長板との間に配置された前記位相差層の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションの合計は、−１４０ｎｍ〜＋１４０ｎｍ、または４１０ｎｍ〜６９０ｎｍの範囲内であることが好ましい。

一実施形態において、前記第１の１／４波長板および前記第２の１／４波長板は、いずれもＡプレートである。当該実施形態において、前記第１の１／４波長板と前記第２の１／４波長板との間に配置された前記位相差層は、１または複数のＣプレートであることが好ましい。前記第１の１／４波長板と前記第２の１／４波長板との間に配置された全ての位相差層の厚み方向のレターデーションの合計は、１３０ｎｍ〜４１０ｎｍ、または−４１０ｎｍ〜−１３０ｎｍの範囲内であることが好ましい。

一実施形態において、前記前面透明板は、前記第２の偏光板よりも視認側に配置される。他の実施形態において、前記前面透明板は、前記第１の１／４波長板と前記第２の１／４波長板との間に配置される。一実施形態において、前記第１の１／４波長板と前記第２の１／４波長板との間には、前記１または複数のＣプレートとして、第１の１／４波長板側の第１のＣプレートおよび第２の１／４波長板側の第２のＣプレートが配置される。

一実施形態において、前記画像表示セルと前面透明板の間には、空気層が存在する。前述のように２枚のＣプレートを有する構成においては、第１のＣプレートと第２のＣプレートとの間に空気層が存在することが好ましい。この場合、空気層が存在する界面以外の、各光学部材間の界面は、接着剤や粘着剤により隣接する光学部材が空気隙間なく積層されていることが好ましい。

本発明において、前記第１の１／４波長板の遅相軸方向と、前記第２の１／４波長板の遅相軸方向とが直交することが好ましい。

本発明において、前記画像表示セルが有機ＥＬセルである場合には、有機ＥＬセルと前記第１の偏光板との間に第３の１／４波長板を有し、前記第１の１／４波長板の遅相軸方向と、前記第３の１／４波長板の遅相軸方向とが直交または平行であることが好ましい。また、前記第３の１／４波長板のＮｚ係数Ｎｚ_３が、０＜Ｎｚ_３＜１．５であることが好ましい。

本発明の画像表示装置では、画像表示セルと前面透明板との間に、２枚の偏光板および２枚の１／４波長板が、円偏光板を構成するように配置されており、かつ２枚の１／４波長板の間に、所定の複屈折特性を有する位相差層が配置されている。そのため、画像の輝度を大幅に低下させることなく、正面方向および斜め方向からの外光の反射光に起因する視認性の低下が抑制される。

一実施形態による画像表示装置を模式的に表す断面図である。 一実施形態による画像表示装置を模式的に表す断面図である。 一実施形態による画像表示装置（液晶表示装置）を模式的に表す断面図である。 本発明の一実施形態による画像表示装置（有機ＥＬ表示装置）を模式的に表す断面図である。 一実施形態における、偏光板および１／４波長板の配置関係を模式的に表す斜視図である。 一実施形態における、偏光板および１／４波長板の配置関係を模式的に表す斜視図である。 粘着剤層付き積層偏光板の一実施形態を模式的に表す断面図である。 粘着剤層付き積層偏光板の一実施形態を模式的に表す断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明を説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる画像表示装置を模式的に表す断面図である。画像表示装置１００は、画像表示パネル５０の視認側表面に前面透明板６０を備える。画像表示パネル５０は、画像表示セル１０の視認側表面に第１の偏光板３１を備える。図１に示す形態において、前面透明板６０の画像表示パネルと対向する側の面には、第２の偏光板３２が配置されている。第１の偏光板３１と第２の偏光板３２との間には、第１の偏光板３１側から、第１の１／４波長板４１、少なくとも１枚の位相差層、および第２の１／４波長板４２が配置されている。

図２は、本発明の別の実施形態にかかる画像表示装置を模式的に表す断面図である。図２に示す形態では、第１の１／４波長板４１と第２の１／４波長板４２との間に前面透明板６０が配置されている。すなわち、前面透明板６０よりも視認側に第２の１／４波長板４２および第２の偏光板３２が配置される。

図１および図２においては、前記位相差層として、第１の位相差層２１および第２の位相差層２２が図示されている。このような画像表示装置としては、画像表示セルとして液晶セルを用いた液晶表示装置や、画像表示セルとして有機ＥＬセルを用いた有機ＥＬ表示装置（ＯＬＥＤ）が挙げられる。

図３は本発明による液晶表示装置の一形態を模式的に表す断面図である。図３および後述する図４では、第２の偏光板３２よりも視認側に前面透明６０を備える形態が図示されているが、本発明の液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置は、第１の１／４波長板４１と第２の１／４波長板４２との間に前面透明板６０が配置されたものであってもよい。

液晶セル１１としては、外光を利用する反射型液晶セル、バックライト等の光源からの光を利用する透過型液晶セル、外部からの光と光源からの光の両者を利用する半透過半反射型液晶セルのいずれを用いてもよい。また、液晶セルの駆動方式としては、例えばＶＡモード、ＩＰＳモード、ＴＮモード、ＳＴＮモードやベンド配向（π型）等の任意なタイプのものを用いうる。

なお、液晶セル１１として、透過型液晶セル、あるいは半透過半反射型液晶セルを採用する場合、液晶パネル５１は、図３に示すように、液晶セル１１の視認側と反対側に第３の偏光板３３を備え、液晶表示装置１０１は光源８０を備えている。

図４は本発明による有機ＥＬ表示装置の一形態を模式的に表す断面図である。有機ＥＬセル１２としては、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体（有機エレクトロルミネセンス発光体）が用いられる。ここで、有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層の積層体や、またあるいはこれらの正孔注入層、発光層、及び電子注入層の積層体等、種々の組み合わせをもった構成が知られている。有機ＥＬ表示装置は、図４に示すように、有機ＥＬパネル５２は、有機ＥＬセル１２と第１の偏光板３１との間に第３の１／４波長板４３を備えることが好ましい。第１の偏光板３１と第３の１／４波長板４３とが円偏光板を構成するように積層されていれば、有機ＥＬセル１２の金属電極で鏡面反射した外光が、第１の偏光板３１で遮蔽されるため、画像表示装置の視認性の低下が抑止される。

図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の画像表示装置における各１／４波長板および偏光板の軸方向の配置関係を表す図である。なお、図５Ａおよび図５Ｂにおいては、第１の１／４波長板４１と第２の１／４波長板４２との間に１枚の位相差層２０が図示されているが、本発明の画像表示装置は、前述のように、第１の１／４波長板と第２の１／４波長板との間に２枚以上の位相差層を有していてもよい。

第１の偏光板３１と第１の１／４波長板４１とは第１の円偏光板９１を構成している。すなわち、第１の偏光板３１の透過軸方向３１ｔと第１の１／４波長板４１の遅相軸方向４１ｓとのなす角は約４５°である。同様に、第２の偏光板３２と第２の１／４波長板４２とは第２の円偏光板９２を構成している。すなわち、第２の偏光板３２の透過軸方向３２ｔと第２の１／４波長板４２の遅相軸方向４２ｓとのなす角は約４５°である。なお、約４５°とは、概ね３５°〜５５°の範囲を指し、好ましくは４０〜５０°、より好ましくは４３°〜４７°、さらに好ましくは４４°〜４６°である。本明細書において、特に明示がない限り、角度の符号（正負）は限定されず、反時計回り（＋）でも時計回り（−）でもよい。

第１の円偏光板９１と第２の円偏光板９２とは、極性が同一である。すなわち、第１の円偏光板が右円偏光板である場合には第２の円偏光板も右円偏光板であり、第２の円偏光板が左円偏光板である場合には第２の円偏光板も左円偏光板である。第１の偏光板３１、第１の１／４波長板４１、第２の１／４波長板４２、および第２の偏光板３２が、上記関係を満たすように配置されていれば、画像表示セル１０から出射して第１の偏光板３１を透過し、第１の１／４波長板４１および第２の１／４波長板４２を介して第２の偏光板３２に到達する光の振動方向は、第２の偏光板の透過軸方向３２ｔと等しくなる。そのため、画像表示セルから視認側に出射される正面方向の光（画像）は、第２の偏光板によりほとんど吸収されることなく、前面透明板６０を介して視認側に出射される。

第１の偏光板３１の透過軸方向３１ｔと、第２の偏光板３２の透過軸方向３２ｔとは、直交（図５Ａ）または平行（図５Ｂ）であることが好ましい。より具体的には、図５Ａに示すように、第１の偏光板３１の透過軸方向３１ｔと、第２の偏光板３２の透過軸方向３２ｔとが直交する場合には、第１の１／４波長板の遅相軸方向４１ｓと第２の１／４波長板の遅相軸方向４２ｓとは平行である。また、図５Ｂに示すように、第１の偏光板３１の透過軸方向３１ｔと、第２の偏光板３２の透過軸方向３２ｔとが平行である場合には、第１の１／４波長板の遅相軸方向４１ｓと第２の１／４波長板の遅相軸方向４２ｓとは直交する。なお、「直交」とは、厳密に角度が９０°である場合に限定されず、両者のなす角が概ね８５°〜９５°の範囲を指し、好ましくは８８〜９２°、より好ましくは８９°〜９１°である。また、「平行」とは、厳密に角度が０°である場合に限定されず、両者のなす角が概ね０±５°の範囲を指し、好ましくは０±２°、より好ましくは０±１°である。

第１の偏光板３１および第２の偏光板３２は、任意の偏光状態を有する入射光を直線偏光として出射するものであれば特に限定されず、各種のものを使用できる。このような偏光板としては、例えば、偏光子の一方または両方の主面に必要に応じて透明保護フィルムを積層したものが用いられる。偏光子としては、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。

偏光子の一方または両方の主面に積層される透明保護フィルムとしては、例えば、透明性、機械強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れるものが好適に用いられる。また、偏光子の一方の面に配置される透明保護フィルムとして１／４波長板を用いることにより、偏光子保護フィルムとしての機能と、１／４波長板としての機能と兼用させることもできる。

第１の１／４波長板４１および第２の１／４波長板は、波長λの１／４の正面レターデーションを有する。正面レターデーションＲｅは、１／４波長板の面内の遅相軸方向の屈折率ｎｘと進相軸方向の屈折率ｎｙとの差（ｎｘ−ｎｙ）と、１／４波長板の厚みｄとの積で表される。なお、レターデーションが「１／４波長」、あるいは「λ／４」との記載は、レターデーションが厳密に波長λの１／４倍である必要はなく、直線偏光を略円偏光に変換する範囲であればよい。なお、「略円偏光」とは、完全な円偏光のみならず、完全な円偏光に近い、すなわち楕円率が１に近い楕円偏光をも含み得る。例えば、波長λ＝５５０ｎｍにおけるレターデーションＲｅが１３７．５±３０ｎｍの範囲のものも「１／４波長」に包含される。波長λ＝５５０ｎｍにおけるレターデーションＲｅは、好ましくは１３７．５±２０ｎｍであり、より好ましくは１３７．５±１０ｎｍである。

第１の１／４波長板の正面レターデーションＲｅ_１と第２の１／４波長板の正面レターデーションＲｅ_２とは実質的に同じ値であることが、画像表示装置の正面方向における色付きの防止やコントラストの点で好ましい。Ｒｅ_１とＲｅ_２との差は０であることが最も好ましいが、実用的にはＲｅ_１とＲｅ_２との差が±２０ｎｍ、好ましくは±１０ｎｍの範囲内であればよい。また、画像表示装置の正面方向の色付きの防止やコントラストの点からは、図５Ｂに示すように、第１の１／４波長板４１の遅相軸方向４１ｓと第２の１／４波長板４２の遅相軸方向４２ｓとが直交することが好ましい。

本発明の画像表示装置は、第１の１／４波長板４１と第２の１／４波長板４２との間に、少なくとも１枚の位相差層２０を有する。第１の１／４波長板の厚み方向レターデーションＲｔｈ_１、第２の１／４波長板の厚み方向レターデーションＲｔｈ_２、およびこれらの間に配置された全ての位相差層の厚み方向のレターデーションの和Ｒｔｈ_ｃの合計、Ｒｔｈ_１＋Ｒｔｈ_２＋Ｒｔｈ_ｃは、−１４０ｎｍ〜１４０ｎｍ、または４１０ｎｍ〜６９０ｎｍの範囲内であることが好ましい。Ｒｔｈ_１＋Ｒｔｈ_２＋Ｒｔｈ_ｃは、−１００ｎｍ〜１００ｎｍまたは４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲内であることがより好ましく、−６０〜６０ｎｍまたは４９０〜６１０ｎｍの範囲内であることがさらに好ましく、−３０〜３０ｎｍまたは５２０〜５８０ｎｍの範囲内であることが特に好ましい。Ｒｔｈ_１＋Ｒｔｈ_２＋Ｒｔｈ_ｃの値が前記範囲であれば、画像表示装置を斜め方向から視認した場合の外光の反射による視認性の低下が抑制される。最も好ましいのは、Ｒｔｈ_１＋Ｒｔｈ_２＋Ｒｔｈ_ｃが０または波長λに等しい場合である。

厚み方向レターデーションＲｔｈは、（ｎｘ−ｎｚ）×ｄで表される値であり、ｎｘはフィルム面内の遅相軸方向の屈折率、ｎｚはフィルム法線方向の屈折率、ｄはフィルムの厚みである。なお、特に断りのない限り、厚み方向レターデーションＲｔｈは、波長λ＝５５０ｎｍにおける値が採用される。

Ｒｔｈ_１＋Ｒｔｈ_２＋Ｒｔｈ_ｃが前記範囲であれば、第１の１／４波長板、第２の１／４波長板、およびこれらの間に配置された各位相差層の厚み方向のレターデーションは特に制限されない。一実施形態において、前記第１の１／４波長板および前記第２の１／４波長板は、Ａプレートである。Ａプレートとは、正面レターデーションＲｅと厚み方向レターデーションＲｔｈが略等しいものであり、具体的には、（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）＝Ｒｔｈ／Ｒｅで表されるＮｚ係数が、０．８〜１．２、好ましくは０．９〜１．１である。

１／４波長板がＡプレートである場合、その厚み方向レターデーションＲｔｈは、略λ／４となる。そのため、Ｒｔｈ_１＋Ｒｔｈ_２＋Ｒｔｈ_ｃを前記好ましい範囲とする観点において、第１の１／４波長板と第２の１／４波長板との間に配置される全ての位相差層の厚み方向のレターデーションの和Ｒｔｈ_ｃは、１３０ｎｍ〜４１０ｎｍまたは−４１０ｎｍ〜−１３０ｎｍの範囲内であることが好ましく、１７０ｎｍ〜３７０ｎｍまたは−３７０〜−１７０ｎｍの範囲内であることがより好ましく、２１０ｎｍ〜３３０ｎｍまたは−３３０〜−２１０ｎｍでの範囲内あることがさらに好ましく、２４０ｎｍ〜３００ｎｍまたは−３００ｎｍ〜−２４０ｎｍの範囲内であることが特に好ましい。最も好ましいのは、Ｒｔｈ_ｃの絶対値が波長λの半分、すなわち、Ｒｔｈ_ｃ＝±λ／２の場合である。

第１の１／４波長板と第２の１／４波長板との間に配置される位相差層は、ｎｘ≒ｎｙの関係を有し、正面レターデーションＲｅが実質的に０であるＣプレートであることが好ましい。正面レターデーションＲｅが実質的に０であるとは、２０ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下の範囲であることを指す。このようなＣプレートは、厚み方向レターデーションＲｔｈ_ｃが前記の好ましい範囲であれば、ｎｘ≒ｎｙ＞ｎｚであるネガティブＣプレート、およびｎｘ≒ｎｙ＜ｎｚであるポジティブＣプレートのいずれでもよい。第１の１／４波長板と第２の１／４波長板との間に複数の位相差層が配置される場合は、全ての位相差層がＣプレートであることが好ましい。一方、遅相軸方向が直交するように位相差層が配置された場合には正面レターデーションが打ち消される。そのため、各位相差層の正面レターデーションが実質的に０でない場合であっても、第１の１／４波長板と第２の１／４波長板との間に配置される全ての位相差層を一体とみなした場合の正面レターデーションを実質的に０とすることができる。

本発明の画像表示装置は、好ましくは、第１の１／４波長板と第２の１／４波長板との間の位相差層として、第１の１／４波長板４１側に配置された第１のＣプレート２１および第２の１／４波長板４２側に配置された第２のＣプレート２２を有する。かかる形態において、第１のＣプレート２１の厚み方向レターデーションＲｔｈ_ｃ１と、第２のＣプレートの厚み方向レターデーションＲｔｈ_ｃ２との合計Ｒｔｈ_ｃが前記好ましい範囲であればよい。

図１に示すように、第２の偏光板３２よりも視認側に前面透明板６０が配置され、第１のＣプレート２１と第２のＣプレート２２との間に空気層が存在する場合には、第１のＣプレートの厚み方向レターデーションＲｔｈ_ｃ１と第２のＣプレートの厚み方向レターデーションとＲｔｈ_ｃ２は実質的に同じ値であることが好ましい。図２に示すように、第１の１／４波長板４１と第２の１／４波長板４２との間に、前面透明６０が配置され、第１のＣプレート２１と前面透明板６０との間に空気層が存在する場合も、第１のＣプレートの厚み方向レターデーションＲｔｈ_ｃ１と第２のＣプレートの厚み方向レターデーションとＲｔｈ_ｃ２は実質的に同じ値であることが好ましい。Ｒｔｈ_ｃ１とＲｔｈ_ｃ２との差は０であることが最も好ましいが、実用的にはＲｔｈ_ｃ１とＲｔｈ_ｃ２との差が±２０ｎｍ、好ましくは±１０ｎｍの範囲内であればよい。

前記ＡプレートおよびＣプレートの製造方法は特に限定されず、各種公知の方法により得られる。前記Ａプレートとしては、例えば一軸延伸フィルムが用いられる。前記Ｃプレートとしては、例えば二軸延伸フィルムや、コーティングにより基材上に複屈折層が形成されたもの等が用いられる。

前面透明板６０は、画像表示装置の視認側表面（図中の上側）から外力が加わった際に、画像表示パネルが破損することを防止する等の観点から設けられるものである。前面透明板６０としては、適宜の機械強度および厚みを有する透明板が用いられる。このような透明板としては、例えばアクリル系樹脂やポリカーボネート系樹脂のような樹脂板、あるいはガラス板等が用いられる。

前面透明板としてタッチパネルを用いることもできる。本発明の表示装置において、前面透明板として用いられるタッチパネルの構成は特に限定されず、光学方式、超音波方式、静電容量方式、抵抗膜方式等の適宜の方式のタッチパネルが採用され得る。

画像表示装置の形成方法は特に限定されず、画像表示セル１０、第１の偏光板３１、第２の偏光板３２、第１の１／４波長板４１、第２の１／４波長板４２、少なくとも１枚の位相差層２０（例えば第１の位相差層２１および第２の位相差層２２）、および前面透明板６０が、前述のような配置関係となるように積層されていればよい。各部材の積層は、各部材をそのまま重ね合わせるだけでもよく、適宜の接着剤層あるいは粘着剤層を介して貼り合わせられていてもよい。

部材界面での反射を抑制する観点からは、各部材を適宜の接着剤層あるいは粘着剤層を介して貼り合わせる等の方法により、空気隙間なく積層することが好ましい。一方、画像表示装置に外表面から衝撃が加わった場合に、その衝撃によるパネルの破損を防ぐ観点からは、前面透明板６０と画像表示セル１０との間に空気層が設けられていることが好ましい。特に、本発明においては、第１の１／４波長板４１と第２の１／４波長板４２との間に空気層を有することが好ましい。この場合、第１の偏光板３１および第１の１／４波長板４１が接着剤層等を介して画像表示セルと一体に積層され、第２の偏光板３２および第２の１／４波長板４２が接着剤層を介して前面透明板６０と一体に積層される。

このように、第１の１／４波長板４１と第２の１／４波長板４２との間に空気層を有する形態において、第１の１／４波長板４１と第２の１／４波長板４２との間の位相差層は、第１の１／４波長板側、第２の１／４波長板側のいずれに貼り合わせられていてもよい。好ましくは、図１に示すように、第１のＣプレート２１が第１の１／４波長板４１側に空気隙間なく貼り合わせられ、第２のＣプレート２２が第２の１／４波長板４２側に空気隙間なく貼り合わせられる。この場合、第１のＣプレート２１と第２のＣプレート２２との間に空気層が存在する。また、図２に示すように、第２のＣプレート２２が前面透明板６０および第２の１／４波長板４２のそれぞれと空気隙間なく貼り合わせられた形態も好ましい。この場合、第１のＣプレート２１と前面透明板６０との間に空気層が存在する。

一般に、前面透明板と画像表示セルとの間に空気層が介在する場合は、屈折率差に起因する空気層界面での反射率が高いために、画像表示装置の視認性が低下する傾向がある。本発明においては、前面透明板６０側に第２の偏光板３２および第２の１／４波長板４２を有し、画像表示セル１０側に第１の偏光板３１および第１の１／４波長板４１を有することで、空気層界面での反射光および画像表示セル表面での反射光の視認側への再出射が抑制される。また、第１の１／４波長板と第２の１／４波長板との間に、所定の厚み方向レターデーションを有する位相差層が配置されることによって、斜め方向の反射光の視認側への再出射が抑制されるため、斜め方向の視認性も向上させることができる。特に、第１のＣプレート２１が第１の１／４波長板４１側に貼り合わせられ、第２のＣプレート２２が第２の１／４波長板４１側に貼り合わせられる場合に、斜め方向の反射光の再出射が効果的に抑制される。

画像表示装置が、画像表示セルとして有機ＥＬセルを用いた有機ＥＬ表示装置（ＯＬＥＤ）である場合は、有機ＥＬセル１２の金属電極（陰極）での反射が大きいため、金属電極での反射光が視認側に出射されないように構成することが好ましい。金属電極での反射光の視認側への出射を抑制するためには、図４に示すように、有機ＥＬセル１２と第１の偏光板３１との間に第３の１／４波長板４３を備え、第１の偏光板３１と第３の１／４波長板４３とが円偏光板を構成するように積層されていることが好ましい。すなわち、第１の偏光板３１の透過軸方向と第３の１／４波長板４３の遅相軸方向とのなす角は約４５°であることが好ましい。第の１／４波長板４１の遅相軸方向と第３の１／４波長板４３の遅相軸方向とは、直交、平行のいずれであってもよい。

正面方向に加えて斜め方向からの光の金属電極での反射光が視認側に出射されないようにするためには、第３の１／４波長板のＮｚ係数Ｎｚ_３が０を超え１．５未満であることが好ましい。Ｎｚ_３は、０を超え１未満であることがより好ましく、０．３〜０．７であることがより好ましく、０．４〜０．６であることがさらに好ましい。斜め方向の反射光による視認性の低下を抑止する観点において、Ｎｚ_３は理想的には０．５である。

第３の１／４波長板のＮｚ係数が前記範囲であれば、第３の１／４波長板を斜め方向に伝搬する光に対する見かけ上のレターデーションの角度による変化が小さいために、第１の偏光板３１と第３の１／４波長板４３によって構成される第３の円偏光板は、斜め方向からの光に対しても円偏光板として作用する。この場合、第１の偏光板を有機ＥＬセル１２側へ透過した斜め方向の外光は、第３の１／４波長板によって円偏光に変換されて有機ＥＬセル１２へ入射し、有機ＥＬセルの金属電極で反射した後、第３の１／４波長板によって第１の偏光板の吸収軸方向に振動方向を有する直線偏光に変換される。そのため、金属電極からの反射光は、第１の偏光板３１によって吸収され、視認側への出射が抑制される。

図３に示すような液晶表示装置は、例えば、前面透明板６０側に第２の偏光板３２、第２の１／４波長板４２、および第２のＣプレート２２を貼り合わせ、液晶セル１１側に、第１の偏光板３１、第１の１／４波長板４１、および第１のＣプレート２２を貼り合わせることによって形成し得る。これらの各層は、適宜の接着剤層や粘着剤層（不図示）を用いて貼り合わせることができる。前述のごとく、外表面からの衝撃によるパネルの破損を防ぐ観点からは、前面透明板と液晶セルとの間に空気層が設けられていることが好ましいが、第２の１／４波長板４２と第１の１／４波長板とが、両者の間に１または複数の位相差層を介して、接着剤層や粘着剤層によって貼り合わせられていてもよい。また、液晶表示装置は、液晶セル１１と第１の偏光板３１との間に、光学補償フィルム等の光学素子を備えていてもよい。

図４に示すような有機ＥＬ表示装置１０２は、例えば、前面透明板６０側に第２の偏光板３２、第２の１／４波長板４２および第２のＣプレート２２を貼り合わせ、有機ＥＬセル１２側に、第３の１／４波長板４３、ならびに第１の偏光板３１、第１の１／４波長板４１、および第１のＣプレート２１を貼り合わせることによって形成し得る。前述のごとく、外表面からの衝撃によるパネルの破損を防ぐ観点からは、前面透明板と有機ＥＬセルとの間に空気層が設けられていることが好ましい。

各層を貼り合わせる方法や貼り合わせの順序等は特に制限されない。画像表示セル側に、第１の偏光板、第１の１／４波長板、および位相差層（Ｃプレート）を貼り合わせる場合は、作業性の観点から、図６に示すように第１の偏光板３１、第１の１／４波長板４１、および第１のＣプレート２１が貼り合わせられた積層偏光板（円偏光板）９４を作成し、この積層偏光板と画像表示セルとを貼り合わせることが好ましい。また、有機ＥＬ表示装置の場合は、図７に示すように、円偏光板９４の偏光板３１側に、第３の１／４波長板４３が貼り合わせられた積層偏光板９５を作製し、これを有機ＥＬセル１２と貼り合わせることが好ましい。

積層偏光板と画像表示セルとは、粘着剤層７１を介して貼り合わせられることが好ましい。積層偏光板９４，９５と画像表示セルとを貼り合わせるための粘着剤は、透明で、可視光領域に吸収を有さず、屈折率が１／４波長板および画像表示セル表面の部材（一般にはガラス）の屈折率との差が小さいことが好ましい。このような粘着剤としては、アクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系等のポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示し、耐候性や耐熱性等に優れるものが好適に用いられる。

粘着剤層７１は、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤等の粘着剤層に添加されることの添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着剤層等であってもよい。粘着剤層の厚みは、使用目的や接着力等に応じて適宜に決定できるが、一般には１〜５００μｍであり、２〜２００μｍが好ましく、３〜１００μｍがより好ましく、４〜５０μｍがさらに好ましい。

積層偏光板と画像表示セルとの貼り合わせの作業性等を考慮すると、図６，７に示すように、積層偏光板の画像表示セルと貼り合わせる側に粘着剤層を付設した粘着剤層付き積層偏光板９６，９７を作製し、これを画像表示セルと貼り合わせることが好ましい。粘着剤層７１の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされることが好ましい。これにより、通例の取扱状態で粘着剤層に接触することを防止できる。セパレータとしては、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したもの等の、従来に準じた適宜なものが用いられる。

前面透明板側に第２の偏光板、第２の１／４波長板、および位相差層（Ｃプレート）を貼り合わせる場合も、第２の偏光板３２、第２の１／４波長板４２、および第２のＣプレートが貼り合わせられた積層偏光板（円偏光板）を作成し、この積層偏光板と前面透明板を貼り合わせる方向を採用することができる。画像表示パネルと前面透明板との間に空気層を設ける場合、画像表示パネルおよび前面透明板のそれぞれは、適宜の筺体により固定されていることが好ましい。

本発明の画像表示装置は、任意の適切な用途に使用されるが、前面透明板を備えかつ斜め方向からの光の反射が抑制されているため、携帯情報端末や車載用機器等の屋外で使用される表示装置として特に好適である。

以下に実施例及び比較例を挙げて更に説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。

各実施例においては、図３に示すように、液晶セル上に、第１の偏光板３１、第１の１／４波長板４１および第１のＣプレート２１が粘着剤層を介してこの順に貼り合わせられ、前面透明板６０上に、第２の偏光板３２、第２の１／４波長板４２および第２のＣプレート２２が粘着剤層を介してこの順に貼り合わせられた液晶表示装置が作成された。

第１の１／４波長板および第２の１／波長板としては、正面レターデーションＲｅが１３５ｎｍ、Ｎｚ＝１の一軸延伸フィルムが用いられた。第１のＣプレートおよび第２のＣプレートとしては、表１に示す厚み方向レターデーションＲｔｈ_ｃ１およびＲｔｈ_ｃ２を有し、正面レターデーションが５ｎｍ以下であるものが用いられた。図５Ｂに示すように、第１の１／４波長板４１および第２の１／４波長板４２とは、両者の遅相軸方向４１ｓおよび４２ｓが直交するように配置された。第１のＣプレートと第２のＣプレートとの貼り合わせは行われず、両者の間には空気層が存在していた。

これら各実施例の画像表示装置を、晴天時の屋外で画像表示装置を斜め方向から視認した際の反射光の強度を目視にて確認した。評価は、反射光が強く観察されるものを１、反射光がほとんど確認できないものを４として、１〜４の４段階で行った。また、参考例として、第１の１／４波長板と１／４波長板との間の位相差層が省略された画像表示装置を作製し、同様の評価をおこなった。

各実施例および参考例おけるＣプレートの厚み方向レターデーションＲｔｈ_ｃ１，Ｒｔｈ_ｃ２、Ｃプレートの厚み方向のレターデーションの和Ｒｔｈ_ｃ、およびＲｔｈ_１＋Ｒｔｈ_２＋Ｒｔｈ_ｃの値、ならびに外光下での斜め方向の反射光の評価結果を表１に示す。

表１によれば、第１の１／４波長板と第２の１／４波長板との間に配置される位相差層（Ｃプレート）の厚み方向レターデーションを調整することによって、斜め方向の反射光が抑制されていることがわかる。

１０ 画像表示セル
５０ 画像表示パネル
１００ 液晶表示装置
１１ 液晶セル
５１ 液晶パネル
８０ 光源
１０１ 液晶表示装置
１２ 有機ＥＬセル
５１ 有機ＥＬパネル
１０２ 有機ＥＬ表示装置
６０ 前面透明板
２０〜２２ 位相差層
３１〜３３ 偏光板
３１ｔ、３２ｔ 透過軸方向
４１〜４３ １／４波長板
４１ｓ、４２ｓ 遅相軸方向
７１ 粘着剤層
９１、９２ 円偏光板
９４、９５ 積層偏光板（円偏光板）
９６、９７ 粘着剤層付き積層偏光板

Claims (10)

1. 画像表示パネル、および前記画像表示パネルよりも視認側に前面透明板を備える画像表示装置であって、前記画像表示パネルは、画像表示セルの視認側表面に第１の偏光板を備え、
   前記第１の偏光板よりも視認側に、前記第１の偏光板側から順に、第１の１／４波長板、少なくとも１枚の位相差層、第２の１／４波長板、および第２の偏光板をこの順に備え、
   前記第１の偏光板と前記第１の１／４波長板とは第１の円偏光板を構成し、前記第２の偏光板と前記第２の１／４波長板とは第２の円偏光板を構成し、
   前記第１の円偏光板と前記第２の円偏光板とは、極性が同一であり、
   前記第１の１／４波長板および前記第２の１／４波長板が、いずれもＡプレートであり、
   前記第１の１／４波長板と前記第２の１／４波長板との間に配置された前記位相差層は、１または複数のＣプレートであり、
   前記第１の１／４波長板と前記第２の１／４波長板との間に配置された全ての位相差層の厚み方向のレターデーションの合計が、１３０ｎｍ〜４１０ｎｍ、または−４１０ｎｍ〜−１３０ｎｍの範囲内であり、
   前記第１の１／４波長板、前記第２の１／４波長板、および前記第１の１／４波長板と前記第２の１／４波長板との間に配置された前記位相差層の波長５５０ｎｍにおける厚み方向のレターデーションの合計が、−１４０ｎｍ〜１４０ｎｍ、または４１０ｎｍ〜６９０ｎｍの範囲内である、画像表示装置。
2. 前記第２の偏光板よりも視認側に、前記前面透明板を備える、請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記第１の１／４波長板と前記第２の１／４波長板との間に、第１の１／４波長板側に配置された第１のＣプレートおよび第２の１／４波長板側に配置された第２のＣプレートを有する、請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記画像表示セル、前記第１の偏光板、前記第１の１／４波長板、および前記第１のＣプレートが空気隙間なく積層されており、
   前記前面透明板、前記第２の偏光板、前記第２の１／４波長板、および前記第２のＣプレートが空気隙間なく積層されており、
   前記第１のＣプレートと前記第２のＣプレートとの間には空気層が存在する、請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記第１の１／４波長板と前記第２の１／４波長板との間に、前記前面透明板を備える、請求項１に記載の画像表示装置。
6. 前記第１の１／４波長板と前記前面透明板との間に配置された第１のＣプレート、および前記前面透明板と前記第２の１／４波長板との間に配置された第２のＣプレートを有する、請求項５に記載の画像表示装置。
7. 前記画像表示セル、前記第１の偏光板、前記第１の１／４波長板、および前記第１のＣプレートが空気隙間なく積層されており、
   前記前面透明板、前記第２のＣプレート、前記第２の１／４波長板、および前記第２の偏光板が空気隙間なく積層されており、
   前記第１のＣプレートと前記前面透明板との間には空気層が存在する、請求項６に記載の画像表示装置。
8. 前記第１の１／４波長板の遅相軸方向と、前記第２の１／４波長板の遅相軸方向とが直交する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
9. 前記画像表示セルが有機ＥＬセルであり、該有機ＥＬセルと前記第１の偏光板との間に第３の１／４波長板を有し、
   前記第１の１／４波長板の遅相軸方向と、前記第３の１／４波長板の遅相軸方向とが直交または平行である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
10. 前記第３の１／４波長板のＮｚ係数Ｎｚ_３が、０＜Ｎｚ_３＜１．５である、請求項９に記載の画像表示装置。