JP6744011B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像表示装置に関する。

デジタルサイネージやインフォメーションディスプレイ等の大型のパブリックディスプレイは、屋外で利用されることが多い。そのため、外表面からの衝撃による画像表示パネルの破損防止や、外部からの風雨・塵埃等に対する保護を目的として、液晶パネルや有機ＥＬパネル等の画像表示パネルの視認側表面に、透明樹脂板やガラス板等の前面保護板が設けられている。一般に、前面保護板の視認側表面には、太陽光等の外光の反射に起因する視認性低下を抑制する目的で、反射防止層が設けられる（例えば特許文献１）。

画像表示パネルの視認側に前面保護板が配置される場合、パネル表面を保護するため、パネルと前面保護板との間に空隙を設けるエアーギャップ構造（中空構造）が採用される。エアーギャップ構造部分では空気の屈折率が約１であるのに対して、画像表示パネル表面の偏光板や前面保護板を構成するプラスチック材料やガラス材料の屈折率は１．５程度であるため、エアーギャップ構造を採用すると、界面での光の反射や屈折が大きくなる。そのため、パネル表面に前面保護板が設けられた画像表示装置は、画像表示パネルから発した映像光の拡散・散乱や、太陽光等の外光反射が生じやすく、視認性（特にコントラスト）が低下するとの問題がある。

携帯電話、スマートフォン等に搭載される小型ディスプレイでは、エアーギャップ部分を、ガラスや樹脂等との屈折率差が小さい透明樹脂材料や粘接着剤により充填する「層間充填構造」を採用し、エアーギャップ構造の屈折率差に起因する光の反射や散乱等を低減することが行われている。一方、パブリックディスプレイ等の大型ディスプレイでは、画像表示パネルと前面保護板との間のエアーギャップ部分への樹脂材料の充填作業は容易ではない。また、エアーギャップ部分に樹脂材料が充填されると、前面保護板の熱がパネルに伝わりやすくなるため、パネル温度が上昇することも問題となる。

エアーギャップ構造を有する画像表示装置における視認性向上を目的として、特許文献１では、エアーギャップ部分の上下それぞれに円偏光板を配置した構成が提案されている。この構成では、画像表示パネルからの映像光を選択的に視認側へ射出し、視認側への外光反射を抑制することにより、コントラストを向上できる。

屋外で使用される大型の画像表示装置は、太陽光等の外光の反射による視認性低下の問題に加えて、外光に起因するパネル温度の上昇が問題となる。パネル温度が上昇すると、素子の劣化や液晶の配向状態の変化による表示不良が生じる場合がある。パネル温度の上昇を抑制する方法として、前面保護板やパネル表面に赤外線遮蔽素子を設けて、温度上昇の主要因となる近赤外線のパネルへの入射を抑制することが提案されている。例えば、特許文献２では、前面保護板の視認側の面に反射防止構造を設け、表示パネル側の面に、円偏光板、および赤外線吸収材料からなる赤外線遮蔽層を設けることにより、可視光の反射を抑制しつつ、赤外線の遮蔽により、パネル温度の上昇を抑制できることが記載されている。

特開平１１‐２５８５９２号公報 ＷＯ２０１０／１０９７２３号パンフレット

特許文献２に記載のように、前面保護板側から偏光子および赤外線遮蔽層を有する形態では、画像表示パネルへ到達する近赤外線を低減することにより、パネル温度の上昇を抑制できる。しかしながら、近赤外線吸収により赤外線遮蔽層の温度が上昇し、これに伴って隣接配置された偏光子の温度が上昇するため、偏光子の劣化による視認性の低下が生じやすくなる。また、前面保護板を透過した外光が偏光子に直接入射することも、偏光子の温度上昇の要因となる。赤外線遮蔽層として赤外線反射素子を用いた場合は、赤外線反射素子により視認側へ反射された近赤外線が偏光子へ再入射するため、偏光子の温度上昇による劣化が生じやすくなる。

本発明者らが、可視光の反射を抑制しつ赤外線の遮蔽によるパネル温度の上昇を抑制し、かつ偏光子等の光学素子の温度上昇も抑制可能な構成について検討の結果、偏光子と前面保護板との間に赤外線反射層を配置することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った

粘着剤付き偏光板は、偏光子の第一の主面上に、赤外線反射層および最表面層としての粘着剤層を有する。この粘着剤付き偏光板と透明板とを、粘着剤層を介して貼り合わせることにより、表示装置用前面保護板が得られる。本発明の画像表示装置では、前面保護板が、画像表示パネルの視認側に、空隙を介して配置される。

粘着剤付き偏光板の一形態では、偏光子の第二の主面側から第一の主面側への入射光、すなわち画像表示パネル側から視認側への光を、円偏光として第二の主面側へ射出するように、偏光子の第一の主面側に１／４波長板が積層配置されている。この１／４波長板と接するように、上記赤外線反射層が設けられていてもよい。

粘着剤付き偏光板の一形態では、偏光子の第一の主面側から第二の主面側への入射光、すなわち画像表示装置へ入射する外光を、円偏光として第一の主面側へ射出するように、偏光子の第二の主面側に１／４波長板が積層配置されている。

赤外線反射層は、波長８５０〜２５００ｎｍの近赤外線の平均反射率が、３０％以上であることが好ましい。赤外線反射層は、例えば、金属酸化物層間に金属層が挟持された薄膜多層体である。赤外線反射層の金属層としては、銀層または銀を主成分とする銀合金層が好ましく用いられる。赤外線反射層の金属酸化物層としては、酸化インジウムを主成分とするインジウム系酸化物層が好ましく用いられる。金属酸化物層は非晶質層であることが好ましい。

本発明の粘着剤付き偏光板を、画像表示装置の前面保護板に用いることにより、パネルの温度上昇が抑制され、かつ視認性に優れる画像表示装置が得られる。

粘着剤層付き偏光板の一実施形態を表す模式的断面図である。 画像表示装置の一実施形態を表す模式的断面図である。 粘着剤層付き偏光板の一実施形態を表す模式的断面図である。 赤外線反射フィルムの透過スペクトルおよび反射スペクトルである。 粘着剤層付き偏光板の一実施形態を表す模式的断面図である。 粘着剤層付き偏光板の一実施形態を表す模式的断面図である。 画像表示装置の一実施形態を表す模式的断面図である。 粘着剤層付き偏光板の一実施形態を表す模式的断面図である。

図１は、粘着剤層付き積層偏光板の一実施形態を表す模式的断面図である。粘着剤付き偏光板１０１は、偏光子１１の両面に透明保護フィルム１２，１３が貼り合せられた偏光板１０を備え、偏光板１０の透明保護フィルム１３側に、赤外線反射層２０および粘着剤層５１を備える。粘着剤層５１は、粘着剤付き偏光板１０１の最表面層である。図１に示す形態では、粘着剤層５１の表面保護等を目的として、セパレータ５９が剥離可能に添設されている。セパレータとしては、例えばプラスチックフィルム、発泡シートや金属箔等に、必要に応じ剥離処理を施したものが用いられる。

図２は、粘着剤付き偏光板１０１を用いた画像表示装置の一実施形態を表す模式的断面図である。図２に示す形態では、画像表示パネルとしての液晶パネル２０１の視認側に、空隙を介して前面保護板１２１が配置されている。前面保護板１２１は、透明板６０と粘着剤付き偏光板１０１とを備え、粘着剤層５１を介して両者が貼り合せられている。

［粘着剤付き偏光板］
本発明の粘着剤付き偏光板は、偏光子１１の第一の主面上に、赤外線反射層２０を備える。偏光子の第一の主面側には、最表面層として粘着剤層５１が設けられている。

＜偏光板＞
偏光板１０は、少なくとも偏光子１１を備え、偏光子の片面または両面に、必要に応じて適宜の透明保護フィルムが貼り合せられている。図１に示す形態では、偏光子１１の第一の主面（視認側の面）および第二の主面（表示パネル側の面）のそれぞれに、透明保護フィルム１２，１３が貼り合わせられている。偏光子と透明保護フィルムとは、接着剤等を介して貼り合わせることができる。

偏光子１１としては、例えば、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。

偏光子保護フィルムとしての透明保護フィルム１２，１３には、セルロース系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、フェニルマレイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等の、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性および光学等方性に優れるものが好ましく用いられる。

偏光板１０表面には、反射防止処理、ハードコート、スティッキング防止、易接着等の処理が施されていてもよい。特に、粘着剤層５１付設面と反対側の面、すなわち、画像表示装置形成時に画像表示パネル２０１側に配置される透明保護フィルム１２の表面には、反射防止層（不図示）が設けられていることが好ましい。また、透明保護フィルム１２上に反射防止層を設ける代わりに、透明保護フィルム上に、さらに反射防止フィルム等を設けてもよい。

＜赤外線反射層＞
赤外線反射層２０は、可視光を透過し、近赤外線を反射する作用を有する。図２に示すように、粘着剤付き偏光板１０１が透明板６０と貼り合わせられ、表示装置の前面保護板１２１として用いられる場合、透明板６０を透過した外光由来の近赤外線は、赤外線反射層２０により、透明板６０側に反射される。そのため、画像表示パネル２０１に到達する近赤外線を低減し、パネル温度の上昇を抑制できる。特に、画像表示パネル２０１と前面保護板１２１とが空隙を介して配置されている場合、両者は熱的に分離されるため、パネル温度の上昇を効率的に抑制できる。

図１および図２に示すように、赤外線反射層２０は、偏光子１１と粘着剤層５１との間に配置される。そのため、粘着剤付き偏光板１０１と透明板６０とが粘着剤層５１を介して貼り合わせられた前面保護板１２１においては、外光入射面となる透明板６０側から、赤外線反射層２０、偏光子１１がこの順に配置される。このように、偏光子１１の外光入射面側に赤外線反射層２０が配置されるため、偏光子１１への近赤外線の入射量が低減し、偏光子の温度上昇による劣化を抑制できる。

偏光子１１や画像表示パネルの温度上昇を抑制する観点から、赤外線反射層２０は、波長８５０〜２５００ｎｍの近赤外線の平均透過率が、６０％以下であることが好ましく、５０％以下であることがより好ましく、４０％以下であることがさらに好ましく、３０％以下であることが特に好ましい。近赤外線の透過率を低減する方法としては、近赤外線を反射または吸収する方法が挙げられる。本発明の粘着剤付き偏光板では、赤外線反射層２０と偏光子１１とが積層され、両者が熱的に分離されていないため、偏光子１１の温度上昇を抑制するためには、反射により近赤外線の透過率を低減させることが好ましい。そのため、赤外線反射層２０は、波長８５０〜２５００ｎｍの近赤外線の平均反射率が、３０％以上であることが好ましく、４０％以上であることがより好ましく、５０％以上であることがさらに好ましい。

赤外線反射層２０は、画像表示パネルの視認側に配置されるため、可視光透過率が高いことが好ましい。赤外線反射層の波長４００〜７８０ｎｍの平均透過率は、７０％以上が好ましく、７５％以上がより好ましく、８０％以上がさらに好ましい。

可視光の透過率が高く、かつ近赤外線の反射率が高い赤外線反射層としては、金属層と金属酸化物層とを積層した薄膜多層体が好ましく、中でも赤外線反射性に優れる金属層と金属酸化物層との交互積層体が好ましい。金属層と金属酸化物層との交互積層体としては、図１に示すように、第一金属酸化物層２１と第二金属酸化物層２２との間に金属層２５が挟持された薄膜多層体が挙げられる。

赤外線反射層２０は、第一金属酸化物層２１、金属層２５および第二金属酸化物層２２の３層からなるものでもよく、これら以外の層を含んでいてもよい。例えば、金属層２５と金属酸化物層２１，２２との密着性の向上や、金属層の耐久性の付与等を目的として、両者の間に他の金属層や金属酸化物層等を有していてもよい。また、第一金属酸化物層２１の偏光子１１側に、さらに金属層および金属酸化物層を追加して、赤外線反射層２０を、５層構成、７層構成…として積層数を増大させ、可視光線や近赤外線の透過および反射の波長選択性を向上することもできる。一方、生産性向上や製造コスト低減の観点から、赤外線反射層２０は、第一金属酸化物層２１、金属層２５および第二金属酸化物層２２の３層からなることが好ましい。

赤外線反射層２０の金属層２５は、赤外線反射の中心的な役割を有する。金属層２５の材料としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ等の金属、あるいはこれらの２種以上を含有する合金が用いられる。中でも、可視光線透過率と赤外線反射率を高める観点から、金属層２５としては、銀層または銀を主成分とする銀合金層が好ましく用いられる。銀は高い自由電子密度を有するため、高い近赤外線反射率を実現できる。

金属層２５中の銀の含有量は、９０重量％以上が好ましく、９３重量％以上がより好ましく、９５重量％以上がさらに好ましい。金属層中の銀の含有量を高めることにより、透過率および反射率の波長選択性が向上し、赤外線反射層２０の可視光線透過率を高めることができる。金属層２５が銀合金層である場合、金属層の耐久性を高めるために、銀以外の金属として、パラジウム，金，銅，ビスマス，ゲルマニウム，ガリウム等が含まれることが好ましい。中でも、銀に高い耐久性を付与する観点から、パラジウムが最も好適に用いられる。

金属酸化物層２１，２２は、金属層２５との界面における可視光線の反射量を制御して、高い可視光線透過率と、赤外線反射率とを両立させる等の目的で設けられる。赤外線反射層２０による反射および透過の波長選択性を高める観点から、金属酸化物層２１，２２の可視光に対する屈折率は、１．５以上が好ましく、１．６以上がより好ましく、１．７以上がさらに好ましい。上記の屈折率を有する材料としては、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌ，Ｇａ，Ｓｎ等の金属の酸化物、あるいはこれらの金属の複合酸化物が挙げられる。これらの中でも、高屈折率と高可視光透過率を実現する観点から、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の酸化インジウムを主成分とするインジウム系酸化物が好ましく用いられる。

赤外線反射層２０の金属酸化物層２１，２２は非晶質であることが好ましい。金属酸化物層が非晶質であれば、粒界が少なく膜密度が高いため、水蒸気等のガスの遮断性に優れ、金属層２５の劣化を防止できる。

上記金属層２５および金属酸化物層２１，２２の厚みは、赤外線反射層２０が、可視光線を透過し近赤外線を選択的に反射するように、材料の屈折率等を勘案して適宜に設定される。金属層２５の厚みが大きいほど、近赤外線の反射率が高められる。一方、金属層の厚みが過度に大きいと、可視光線透過率が低下する傾向がある。そのため、金属層２５の厚みは、３〜３０ｎｍが好ましく、４〜２５ｎｍがより好ましく、５〜２０ｎｍがさらに好ましい。金属酸化物層２１，２２の厚みは、３〜６０ｎｍが好ましく、５〜５０ｎｍがより好ましく、１０〜４５ｎｍがさらに好ましい。金属層および金属酸化物層の製膜方法は特に限定されないが、スパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、電子線蒸着法等のドライプロセスが好ましい。

赤外線反射層を形成するための基板としては、透明フィルム材料が好ましく用いられる。図１に示す形態では、偏光板の透明保護フィルム１２上に赤外線反射層２０が設けられているが、他のフィルム基板上に赤外線反射層が設けられてもよい。例えば、偏光子に接するように、偏光子上に直接、赤外線反射層を形成してもよい。また、図３に示すように、透明フィルム基材３１上に赤外線反射層が形成された赤外線反射フィルムを作製し、当該赤外線反射フィルムを粘着剤層５２等の適宜の接着手段を介して偏光板１０と積層してもよい。図３では、透明フィルム基材３１上に赤外線反射層２０が形成された赤外線反射フィルムの透明フィルム基材３１側が偏光子１１側となるように配置されているが、赤外線反射フィルムの赤外線反射層２０側を偏光子１１側に配置してもよい。

図４は、ＰＥＴフィルム上に、非晶質ＩＴＯ層（３０ｎｍ）、Ａｇ−Ｐｄ合金層（８ｎｍ）および非晶質ＩＴＯ層（３０ｎｍ）を備える赤外線反射フィルムの可視〜近赤外領域における透過スペクトルおよび反射スペクトルである。図４に示すように、金属酸化物層間に金属層が挟持された赤外線反射層は、可視光（４００〜７８０ｎｍ）の透過率が高く、かつ近赤外線（８５０〜２５００ｎｍ）の反射率が高く、本発明に用いられる赤外線反射層の構成として好ましいことが分かる。

＜粘着剤層＞
粘着剤付き偏光板１０１の最表面には、偏光板を透明板６０と貼り合わせるための粘着剤層５１が付設されている。粘着剤層としては、可視光線透過率が高いものが好適に用いられる、例えば、アクリル系の粘着剤は、光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性を示し、耐候性や耐熱性等に優れることから、透明板６０との貼り合わせのための粘着剤層５１の材料として好適である。粘着剤層５１の厚みは、一般には５〜５００μｍ程度であり、１０〜３００μｍ程度が好ましい。

粘着剤層５１は粘着剤付き偏光板１０１の最表面層であるため、透明板等との貼り合わせまでの間、露出面の汚染防止等を目的にセパレータ５９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、粘着剤の露出面の外部との接触による汚染を防止できる。

［前面保護板］
上記の粘着剤付き偏光板１０１を、粘着剤層５１を介して透明板６０と貼り合わせることにより、表示装置用前面保護板１２１が形成される。前面保護板１２１は、外表面からの衝撃による画像表示パネルの破損防止や、外部からの風雨・塵埃等に対する保護を目的として、画像表示装置の視認側表面に配置される。赤外線反射層を備える粘着剤付き偏光板が貼り合わせられることにより、前面保護板は、画像表示パネルの温度上昇防止や、視認性向上の機能も有し得る。

＜透明板＞
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部材が用いられる。透明板６０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透明樹脂板、あるいはガラス板等が用いられる。

透明板６０は、偏光板の付設面と反対側の面、すなわち視認側表面に、可視光反射防止構造を有することが好ましい。透明板の視認側表面に可視光反射防止構造を備えることにより、透明板表面での可視光の反射を低減し、画像表示装置の視認性を向上できる。透明板６０の表面に可視光反射防止構造としては、薄膜多層等からなる反射防止層や、モスアイ構造等のナノ構造体等が挙げられる。これらの可視光反射防止構造は、透明板６０の表面に直接設けられてもよい。また、予め形成しておいた反射防止フィルムやナノ構造体等を貼り合わせることにより、透明板６０の表面に反射防止構造を設けてもよい。

［画像表示装置］
本発明の画像表示装置では、画像表示パネルの視認側に、空隙を介して前面保護板が設けられる。例えば、画像表示パネル２０１を筐体（不図示）に収容し、表面に前面保護板１２１を設けて、表示パネルおよび筐体を覆うことにより、画像表示パネルと前面保護板とが空隙を介して配置された画像表示装置が得られる。筐体内には、画像表示パネルの他に、光源９０や画像表示パネルを駆動するためのドライバ等が収容されていてもよい。

＜画像表示パネル＞
図２に示す形態では、画像表示パネルとして、液晶セル８０の両面に、粘着剤層５６，５７を介して偏光板１６，１７が設けられた液晶パネル２０１が示されている。液晶パネル２０１の視認側と反対側の面（偏光板１７側）には、光源９０が設けられている。光源９０は、面状の光源でもよく、サイドライト方式でもよい。

偏光板１６，１７としては、前面保護板１２１の偏光板１０と同様に、偏光子の片面または両面に接着剤等を介して保護フィルムを貼り合わせたもの等が用いられる。偏光子と液晶表示セルとの間には、位相差板や視野角拡大フィルム等が設けられていてもよい。また、偏光板１７と光源９０との間には、輝度向上フィルム等が設けられていてもよい。

本発明の画像表示装置では、前面保護板１２１に偏光板１０が設けられているため、液晶パネルの視認側の偏光板１６を省略してもよい。前面保護板１２１に偏光板１０が設けられ、液晶パネル２０１にも視認側偏光板１６が設けられている場合、これらの偏光板は、両者の偏光子の吸収軸方向が平行となるように配置されることが好ましい。

本発明の画像表示装置では、透明板６０を透過して画像表示装置内へ入射する近赤外線を、赤外線反射層２０により選択的に反射し、画像表示パネル２０１へ到達する近赤外線を低減できる。そのため、画像表示装置が屋外に設置された場合でも、太陽光等の外光に起因するパネル温度の上昇を抑制し、素子の劣化や液晶の配向状態の変化伴う表示不良の発生を防止できる。また、赤外線反射層２０が近赤外線を反射するため、赤外線吸収素子を設ける場合に比べて、前面保護板の温度上昇も抑制される。さらに、透明板６０と偏光子１１との間に赤外線反射層２０が配置されているため、透明板６０を透過して偏光子１１へ到達する近赤外線の量が低減し、偏光子の温度上昇による劣化が抑制される。

［粘着剤付き偏光板および画像表示装置の他の形態］
本発明の粘着剤付き偏光板は、偏光子の第一の主面側に、赤外線反射層および最表面層としての粘着剤層を備えていれば、その積層形態は図１に示すものに限定されず、他の光学フィルム等を含んでいてもよい。また、画像表示装置は、画像表示パネルの視認側に空隙を介して前面保護板が配置されていれば、図２に示す形態に限定されない。画像表示パネルは液晶パネルに限定されず、有機ＥＬパネルやプラズマパネルでもよい。有機ＥＬパネルやプラズマパネル等の自発光型のパネルが用いられる場合、光源は省略してもよい。

図５に示す粘着剤付き偏光板１０３では、偏光子１１の第一の主面側に、第一の１／４波長板４３が積層配置されている。偏光子１１の吸収軸方向と、１／４波長板４３の遅相軸方向とが略４５°の角度をなすように配置することにより、偏光子１１と１／４波長板４３とが円偏光板７３を構成する。この形態では、偏光子１１の第二の主面側（画像表示パネル側）からの入射光が、円偏光として第一の主面側に射出され、透明板を介して視認者に到達する。このように、映像光が円偏光として視認者に到達するため、偏光サングラスを装着した視認者に対しても、適切な画像表示を視認させることができる。

なお、１／４波長板のレターデーション、および偏光子の吸収軸方向と１／４波長板の遅相軸方向とのなす角は、偏光子から射出した直線偏光を略円偏光に変換する範囲であればよい。「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が１３７．５±３０ｎｍの範囲のものも「１／４波長」に包含される。１／４波長板の波長５５０ｎｍにおけるレターデーションは、好ましくは１３７．５±２０ｎｍであり、より好ましくは１３７．５±１０ｎｍである。偏光子の吸収軸方向と１／４波長板の遅相軸方向とのなす角度が略４５°であるとは、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。

図５に示す形態では、偏光子１１の第一の主面上に透明保護フィルム１２が貼り合せられ、透明保護フィルム１２上に第一の１／４波長板４３が粘着剤層５３を介して貼り合せられているが、偏光子１１上に、偏光子保護フィルムとしての機能を兼ねた第一の１／４波長板が貼り合せられてもよい。また、第一の１／４波長板は、２以上のフィルムの積層体として構成されていてもよい。例えば、レターデーションの波長分散の異なるフィルムを積層することにより、１／４波長板のレターデーションの波長分散を調整して、円偏光板を広帯域化できる。また、複数のフィルムを積層して、三次元の屈折率異方性（屈折率楕円体）を調整することにより、視野角依存性を低減することもできる。

偏光子１１の第一の主面側に、円偏光板７３を構成するように第一の１／４波長板４３が設けられる場合、赤外線反射層２０は、他のフィルムや接着層等を介さずに、第一の１／４波長板４３上に接するように設けられていることが好ましい。１／４波長板上に直接赤外線反射層を形成することにより、フィルムの積層数を低減できることに加えて、他の複屈折層が介在しないため、１／４波長板の光学特性を維持でき、良好な視認性が得られる。１／４波長板以外のフィルムを基材として赤外線反射層を形成する場合でも、偏光状態を維持して、良好な視認性を維持する観点から、基材フィルムは光学等方性であることが好ましい。具体的には、波長５５０ｎｍにおける正面レターデーションが１０ｎｍ以下の基材が好ましく用いられる。なお、図５に示す形態では、第一の１／４波長板４３と粘着剤層５１との間に赤外線反射層２０が配置されているが、偏光子と第一の１／４波長板との間に赤外線反射層が配置されていてもよい。

図６に示す粘着剤付き偏光板１０４では、偏光子１１の第二の主面側に、第二の１／４波長板４４が積層配置されており、偏光子１１と第二の１／４波長板４４とが円偏光板７４を構成している。この形態では、偏光子１１の第一の主面側（視認側）からの入射光が、円偏光として第二の主面側（パネル側）に射出される。図６に示す形態では、偏光子１１の第二の主面上に透明保護フィルム１３が貼り合せられ、透明保護フィルム１３上に第二の１／４波長板４４が粘着剤層５４を介して貼り合せられているが、偏光子１１上に、偏光子保護フィルムとしての機能を兼ねた第二の１／４波長板が貼り合せられてもよい。また、第二の１／４波長板は、２以上のフィルムの積層体として構成されていてもよい。

図７は、透明板６０に粘着剤付き偏光板１０４が貼り合わせられた前面保護板１２４を備える画像表示装置の一実施形態を表す模式的断面図である。図７に示す形態では、画像表示パネルとしての液晶パネル２０４の視認側に、空隙を介して前面保護板１２４が配置されている。液晶パネル２０４は、視認側偏光板１６のさらに視認側に、粘着剤層５５を介して１／４波長板４５が貼り合わせられており、偏光板１６と１／４波長板４５とが円偏光板７５を構成している。

画像表示セル８０から出射して偏光板１６を透過した直線偏光（映像光）は、１／４波長板４５により円偏光に変換される。この円偏光は、１／４波長板４４で再度直線偏光に変換される。２つの円偏光板７３，７４が同一の極性を有する場合、すなわち、いずれも右円偏光板であるか、いずれも左円偏光板である場合、偏光板１０に到達する直線偏光の振動方向は、偏光板１０の透過軸方向と等しくなる。そのため、画像表示セルから視認側に出射される映像光は、前面保護板の偏光板１０ではほとんど吸収されず、透明板６０を介して視認側に出射される。

一方、透明板６０を透過した外光は、偏光板１０で直線偏光に変換され、１／４波長板４４で円偏光に変換される。この円偏光が、空隙部分の界面で視認側に反射されると、再び１／４波長板に入射して直線偏光に変換される。この反射光に由来する直線偏光は、振動方向が、偏光板１０の透過軸方向と直交するため、偏光板１０で吸収される。そのため、視認側への反射光の再出射が抑制される。

このように、前面保護板１２４と画像表示パネル２０４との間に空隙が存在し、空隙の上下それぞれに円偏光板７４，７５を配置することにより、画像表示パネルからの出射光は視認側に透過され、空隙界面での反射光は円偏光板７４で吸収されるため、可視光の反射を低減し、画像表示装置の視認性を向上できる。さらに、偏光板１０よりも視認側に赤外線反射層２０が配置されているため、偏光板１０や画像表示パネル２０４に到達する近赤外線の量を低減し、温度上昇を抑制できる。すなわち、本実施形態では、近赤外線を視認側へ反射することにより、外光に起因する温度上昇を抑制し、空隙界面で反射した可視光の再出射を抑制することにより、外光の反射に起因する視認性低下を低減できる。

図８に示す粘着剤付き偏光板１０５では、偏光子１１の第一の主面側に、第一の１／４波長板４３が配置されており、偏光子１１の第二の主面側に、第二の１／４波長板４４が配置されている。偏光子１１と第一の１／４波長板４３とが円偏光板７３を構成しており、偏光子１１と第二の１／４波長板４４とが円偏光板７４を構成している。この粘着剤付き偏光板１０５を用いて、図７に示す形態と同様に画像表示装置を形成した場合、第二の主面側の円偏光板７４により可視光の反射が抑制され、第一の主面側の円偏光板７３により、偏光サングラスを装着した視認者に対しても、適切な画像表示を視認させることができる。

１０，１６，１７ 偏光板
１１ 偏光子
１２，１３ 透明保護フィルム
２０ 赤外線反射層
２１，２２ 金属酸化物層
２５ 金属層
６０ 透明板
５１，５２，５３，５４，５５，５６ 粘着剤層
５９ セパレータ
４３，４４，４５ １／４波長板
７３，７４，７４ 円偏光板
８０ 液晶セル
１０１，１０３，１０４，１０５ 粘着剤付き偏光板
１２１，１２４ 前面保護板
２０１，２０４ 液晶パネル

Claims (12)

1. 画像表示パネルと、前記画像表示パネルの視認側に配置された前面保護板とを備える画像表示装置であって、
   前記前面保護板は、第一の偏光子の第一主面上に、赤外線反射層、粘着剤層および透明板を備え、前記第一の偏光子、前記赤外線反射層、前記粘着剤層および前記透明板が積層一体化されており、視認側が第一の主面、前記画像表示パネルに対峙する面が第二主面であり、
   前記画像表示パネルは、画像表示セル、および前記画像表示セルの視認側に配置された第二の偏光子を備え、
   前記画像表示パネルと前記前面保護板が、空隙を介して配置されている、画像表示装置。
2. 前記第一の偏光子と前記粘着剤層との間に、第一の１／４波長板を備え、
   前記第一の偏光子と前記第一の１／４波長板とが、前記第一の偏光子の第二の主面側から第一の主面側への入射光を円偏光として射出するように積層配置されている、請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記赤外線反射層が、前記第一の１／４波長板に接して設けられている、請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記第一の偏光子の第二の主面上に、第二の１／４波長板を備え、
   前記第一の偏光子と前記第二の１／４波長板とが、前記第一の偏光子の第一の主面側から第二の主面側への入射光を円偏光として射出するように積層配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
5. 前記画像表示パネルは、前記第二の偏光子の第一の主面上に第三の１／４波長板を備え、
   前記第二の偏光子と前記第三の１／４波長板とが、前記第二の偏光子の第二の主面側から第一の主面側への入射光を円偏光として射出するように積層配置されており、
   前記第二の偏光子と前記第三の１／４波長板とにより構成される円偏光板が、前記第一の偏光子と前記第二の１／４波長板とにより構成される円偏光板と同一の極性を有する、請求項４に記載の画像表示装置。
6. 前記赤外線反射層は、波長８５０〜２５００ｎｍの近赤外線の平均反射率が、３０％以上である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
7. 前記赤外線反射層は、第一金属酸化物層と第二金属酸化物層との間に金属層が挟持された薄膜多層体である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
8. 前記金属層が、銀層または銀を主成分とする銀合金層である、請求項７に記載の画像表示装置。
9. 前記第一金属酸化物層および前記第二金属酸化物層が、いずれも酸化インジウムを主成分とするインジウム系酸化物層である、請求項７または８に記載の画像表示装置。
10. 前記第一金属酸化物層および前記第二金属酸化物層が、いずれも非晶質の金属酸化物層である、請求項７〜９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
11. 前記透明板は、第一の主面に、可視光反射防止構造を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像表示装置。
12. 前記第一の偏光子の吸収軸方向と前記第二の偏光子の吸収軸方向が平行である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像表示装置。

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