WO2019031238A1 - ヘッドアップディスプレイ表示装置およびそれに用いる透光部材 - Google Patents

ヘッドアップディスプレイ表示装置およびそれに用いる透光部材 Download PDF

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WO2019031238A1
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transmitting member
light
tungsten oxide
composite tungsten
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孝一 正岡
恭一 久保
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帝人株式会社
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    • C08K2003/2258—Oxides; Hydroxides of metals of tungsten

Definitions

  • the present invention relates to a head-up display device and a translucent member used therefor.
  • the head-up display device displays an image on a display such as a display and projects the image on glass or the like in the user's field of view.
  • a display such as a display
  • external light unsunlight
  • heat rays infrared rays
  • a reflection portion is provided in the light path from the display element to the windshield glass, and the reflection portion is an optical interference film that transmits infrared light but reflects visible light. It has been proposed to provide a coated cold mirror or to provide an infrared reflector in the light path that reflects infrared radiation but transmits visible light.
  • Patent Document 2 a light-transmissive cover for preventing dust and dirt from entering from a projection port for projecting an image from a device body to a projection unit such as glass can have polarization characteristics. Proposed.
  • Patent Document 2 when a general polarizing plate is attached to a polycarbonate plate in order to give a polarizing property to the cover, the heat causes the polycarbonate plate to bend, and a projected image is distorted or curled. There is a possibility that it may be detached from the case, and a structure in which a plurality of polarizing plates are laminated has been proposed.
  • the first object of the present invention is to easily display an image projected from a display while suppressing the heat input from the sun to the display of the head-up display without using such an expensive member.
  • An object of the present invention is to provide a translucent member, in particular, a translucent cover, which does not impair the brightness.
  • a second object of the present invention is to provide a light transmitting member, in particular a light transmitting cover, capable of achieving not only the visibility with the naked eye but also the visibility through polarized sunglasses, in addition to the above problems.
  • the 3rd subject of this invention is a translucent member which suppresses further heat input with respect to the increase in heat input accompanying the enlargement of a head-up display in recent years, and does not impair the brightness of the picture projected from a display.
  • the present inventors are equal to a polarizing plate according to a specific light transmission member as a result of earnestly researching that the light transmission member itself used for a head-up display apparatus equips the shielding function of an infrared region with respect to the said subject.
  • the inventors have found that an effect can be expressed, and reached the present invention.
  • the inventors have found that by setting the in-plane retardation to a specific range, the visibility of both the naked eye and polarized sunglasses, which is the second problem, can be compatible, and the present invention has been achieved.
  • the present invention relates to the following translucent members (1) to (7) and a head-up display device (8) using the same.
  • a light transmitting member formed of a polycarbonate resin composition, having a thickness in the range of 0.2 to 0.6 mm, and containing a composite tungsten oxide particle as an infrared shielding agent in the light transmitting member
  • Translucent member used for a head-up display device characterized in that the content of tungsten oxide particles: A (weight%) and the thickness of the layer containing the composite tungsten oxide particles: B (mm) satisfy the following equation .
  • the composite tungsten oxide particles have a general formula MxWyOz (where M is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth elements, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir) , Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti At least one element selected from Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I, W is tungsten, O is oxygen, 0.1 ⁇ x ⁇ 0.5,
  • the light transmitting member according to the above (1) which is a composite tungsten oxide particle represented by 0.5 ⁇ y ⁇ 1.5, 2.0 ⁇ z ⁇ 3.5).
  • the light transmitting member according to the above (1) wherein the average light transmittance at a wavelength of 380 to 780 nm is 70% or more and the average transmittance at a wavelength of 700 to 2500 nm is 50% or less.
  • the light transmitting member according to any one of (1) to (5) which is used for a light transmitting cover of a head-up display device.
  • the light transmitting member according to (6) further provided with a polarization function.
  • a head-up display device comprising: the light transmitting member according to any one of (1) to (7); and a display for outputting an image to the outside through the light transmitting member.
  • the light transmitting member itself has the same light transmitting property as the polarizing plate and high heat ray shielding performance against heat input from the sun to the display device, the temperature rise of the head-up display device can be more easily suppressed. Furthermore, when the in-plane retardation is in a specific range, both the visibility of the naked eye and the polarized sunglasses can be compatible. In addition, since it is different from the means for shielding the heat rays up to now, such as the polarizing plate and the cold mirror, it can be used as a means for shielding further heat rays for coping with the enlargement of the head-up display device It can be used.
  • the head-up display generally comprises a display (1) and a light transmitting member (2) as shown in FIG. 1, and the output image is projected on a projection surface (3) such as glass.
  • the display apparatus can be disposed in a space separated by the housing (4) and the light transmitting member in order to suppress display abnormality due to dust or dirt and to reduce the influence of heat rays, and polarization is performed there It is a preferable aspect to arrange a plate, a mirror (such as a reflection plate or a cold mirror), and the like.
  • the display (1) is a device for outputting a projected image in a head-up display device.
  • a liquid crystal display LCD
  • LCD liquid crystal display
  • the light source used for the display is not particularly limited, but a light source with less irradiation of heat rays is preferable, and from such a point of view, organic EL and LED can be preferably exemplified.
  • the light-transmissive member of the present invention is preferably disposed between the display (1) and the light-transmissive cover (2) and mounted on the housing (4).
  • dust and dirt do not enter from the projection opening. It is preferable to use as a light transmission cover to be used.
  • the light transmitting member of the present invention is a light transmitting member formed of a polycarbonate resin composition, and has a thickness of 0.2 to 0.6 mm containing composite tungsten oxide particles as an infrared shielding agent, and is a composite oxide Tungsten particle content: A (weight%) and thickness of layer containing composite tungsten oxide particles: B (mm) satisfy the following formula. 0.02 ⁇ A ⁇ B ⁇ 0.12 It has been found that by containing composite tungsten oxide particles of a specific concentration in such a thin member, it is possible to achieve both brightness and heat ray shielding equivalent to those of a polarizing plate.
  • the luminance and the heat ray shielding can be highly provided.
  • the product of the content (A) of the composite tungsten oxide particles and the thickness (B) of the light transmitting member is in the above range, the luminance and the heat ray shielding can be highly provided.
  • the thickness of the light transmitting member is preferably in the range of 0.3 to 0.55 mm, more preferably 0.35 to 0.5 mm. When the thickness of the light transmitting member exceeds the upper limit, the haze tends to be high.
  • the thickness is less than the lower limit, the content of the composite tungsten oxide particles is relatively increased, and dispersion failure easily occurs.
  • the polycarbonate resin in the present invention can be produced, for example, by reacting dihydric phenol with a carbonate precursor.
  • the dihydric phenol used herein is not particularly limited, but is bis (4-hydroxyphenyl) alkane from the viewpoint of transparency and the like, and bisphenol A is particularly preferable from the viewpoint of impact resistance.
  • Carbonyl halides, carbonic acid diesters or haloformates are used as the carbonate precursor, and specific examples include phosgene, diphenyl carbonate, and dihaloformates of dihydric phenol.
  • the polycarbonate resin of the present invention is a branched polycarbonate resin obtained by copolymerizing a trifunctional or higher polyfunctional aromatic compound, and a polyester carbonate resin obtained by copolymerizing an aromatic or aliphatic (including alicyclic) difunctional carboxylic acid And a copolymerized polycarbonate resin copolymerized with a difunctional alcohol (including an alicyclic group), and a polyester carbonate resin copolymerized together with such a difunctional carboxylic acid and a difunctional alcohol.
  • the light transmitting member of the present invention is formed of a polycarbonate resin composition as described above, and the resin composition contains a polycarbonate resin and an infrared ray shielding agent, and if necessary, does not impair the object of the present invention Within the range, other additives and resins may be contained.
  • the proportion of the polycarbonate-based resin in the polycarbonate-based resin composition is preferably 50% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and still more preferably 90% by weight or more, based on the weight of the resin composition.
  • a resin other than a polycarbonate resin is used in combination with the polycarbonate resin composition in the present invention
  • a resin having good compatibility with the polycarbonate resin is preferable from the viewpoint of the effect of the present invention. You may use resin.
  • stabilizers and weathering agents are preferably mentioned.
  • the viscosity average molecular weight of the polycarbonate resin is preferably 14,000 to 100,000, more preferably 20,000 to 30,000, still more preferably 22,000 to 28,000, and 23,000 to 26,000. Most preferred. If the molecular weight is too low beyond the above range, mechanical properties such as impact value become insufficient, and cracking tends to occur. In addition, when the molecular weight is high beyond the above range, injection molding becomes difficult, and a crack failure is likely to occur due to residual stress or the like. Furthermore, in the more preferable range, it is excellent in coexistence with impact resistance and moldability. In addition, the said polycarbonate resin may be obtained by mixing the thing whose viscosity average molecular weight is out of the said range.
  • the viscosity average molecular weight (MV) of the polycarbonate resin is obtained by inserting the specific viscosity ( ⁇ sp) obtained at 20 ° C. from a solution of 0.7 g of polycarbonate resin dissolved in 100 ml of methylene chloride in the following equation.
  • the composite tungsten oxide particles in the present invention are MxWyOz (where M is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni) , Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb , V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, I.
  • MxWyOz where M is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni
  • Pd, Pt Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B, F, P, S, Se, Br, Te
  • x, y, z are 0.01 ⁇ x ⁇ 1, 0.001 ⁇ x / y ⁇ It is preferable that it is a particle
  • M is preferably an element selected from the group consisting of Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr and Ba, and most preferably K, Rb or Cs.
  • the range of x is preferably 0.01 ⁇ x ⁇ 0.5, and more preferably 0.2 ⁇ x ⁇ 0.4.
  • the range of x / y and z / y is preferably 0.01 ⁇ x / y ⁇ 0.5 and 2.7 ⁇ z / y ⁇ 3.0, respectively, and 0.2 ⁇ x / y ⁇ 0.4.
  • 2.8 ⁇ z / y ⁇ 3.0 are more preferable.
  • the composite tungsten oxide particles can be obtained by heat treatment of the starting tungsten compound in an inert gas atmosphere or a reducing gas atmosphere.
  • the composite tungsten oxide particles obtained through the heat treatment have sufficient near infrared shielding power and have preferable properties as infrared shielding fine particles.
  • the particle diameter of the composite tungsten oxide particles is preferably 1 nm to 800 nm, more preferably 1 nm to 600 nm, and still more preferably 1 nm to 300 nm.
  • the particle diameter is smaller than 1 nm, the aggregation effect is increased to cause poor dispersibility, and when the particle diameter is larger than the upper limit, defects such as high haze of the transparent resin molded product may occur.
  • a method of dispersing composite tungsten oxide particles in polycarbonate resin As a method of dispersing composite tungsten oxide particles in polycarbonate resin, a method of directly adding composite tungsten oxide particles or composite tungsten oxide particles coated on the surface, or making a master diluted with 1 to 100 times polycarbonate resin is prepared. The method of adding after that is mentioned. When compounding polycarbonate resin and composite tungsten oxide particles, a heat stabilizer, a weathering agent, etc. may be added.
  • the light-transmissive member of the present invention preferably has an average light transmittance of 70% or more at a wavelength of 380 to 780 nm and 50% or less of an average transmittance of 700 to 2500 nm, and has an average light transmittance of 380 to 780 nm. More preferably, the average transmittance at 75% or more and at a wavelength of 700 nm to 2500 nm is at most 30%.
  • the average light transmittance at a wavelength of 380 to 780 nm is less than 70%, the decrease in luminance is large, and when the average transmittance at a wavelength of 700 nm to 2500 nm exceeds 50%, the heat ray shielding effect is small.
  • the light transmitting member of the present invention may have a single layer structure or a multilayer structure.
  • at least one of the layers is formed of a polycarbonate resin composition, and examples thereof include a layer formed of a polycarbonate resin composition and a layer of an acrylic resin laminated.
  • the translucent member of the present invention may be coated on part or all of one side or both sides.
  • the pencil hardness of the light-transmissive member of the present invention is preferably, for example, pencil hardness B or more, and more preferably HB or more so as not to be scratched even when wiped for cleaning.
  • those provided with a hard coat layer coated with a hard coat agent can be preferably mentioned, and as the hard coat agent, those known per se can be suitably used.
  • specific examples of commercially available hard coating agents include Beam Set 575 manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd. and U15 HA manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.
  • a reflective portion is provided in the light path from the display element to the windshield glass in order to prevent the penetration of heat rays (infrared rays).
  • a cold mirror coated with an optical interference film that transmits infrared light but reflects visible light may be provided in the part, or an infrared reflecting plate that reflects infrared light but transmits visible light may be provided in the light path.
  • a polarizer may be disposed in the light path to prevent the penetration of heat rays without compromising the brightness of the display.
  • the retardation of the light transmitting member of the present invention and the direction of the slow axis have less variation.
  • the in-plane phase of the light-transmissive member of the present invention is preferably 100 nm or less, more preferably 75 nm or less, and still more preferably 50 nm or less.
  • the phase difference is high, the luminance is likely to be affected unless it is used in consideration of the direction of the slow axis of the light transmitting member.
  • the feature of the present invention is that the visibility of the naked eye is highly balanced while shielding infrared rays by the composite tungsten oxide particles.
  • the in-plane retardation can be highly balanced in the visibility of both polarized eyes as well as the naked eye by being in a specific range.
  • the lower limit of the in-plane phase of the light-transmissive member is preferably 20 nm, more preferably 35 nm, and still more preferably 60 nm. If the in-plane retardation is less than the lower limit, it is difficult to obtain luminance when passing through polarized sunglasses.
  • the upper limit of the in-plane retardation of the light-transmitting member in consideration of the visibility of polarized sunglasses is preferably 170 nm, more preferably 160 nm, still more preferably 140 nm, particularly preferably 100 nm. When the in-plane retardation exceeds the upper limit, the luminance when passing through the polarizing sunglasses is increased, but the luminance is largely changed when the direction of the slow axis of the light transmitting member is slightly changed.
  • Example 1 L-1250 manufactured by Teijin Limited was used as a polycarbonate resin, and YMDS-874 manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. (composite tungsten oxide particle concentration: about 23% by weight) was used as an infrared shielding agent.
  • the polycarbonate resin and the infrared shielding agent were entirely mixed by a blender such that the compounding amount of the composite tungsten oxide particles became a ratio described in Table 1 and Table 2, and melt kneading was performed.
  • a vent type twin screw extruder manufactured by Japan Steel Works, Ltd .: TEX30 ⁇ (complete meshing, corotational, double thread screw) is used, and the kneading zone is one type in front of the vent port.
  • the extrusion conditions were a discharge amount of 20 kg / h, a screw rotation speed of 150 rpm, and a degree of vacuum of 3 kPa for the vent, and the extrusion temperature was 280 ° C. from the first supply port to the die portion.
  • the production of the above-mentioned resin composition was carried out in an atmosphere where clean air circulated through the HEPA filter was circulated, and it was carried out with great care so as to prevent the entry of foreign matter at the time of operation.
  • Test strip preparation The resulting pellets are dried at 110 to 120 ° C. for 6 hours in a hot air circulating drier, and then extruded at 280 ° C. using a film forming apparatus (KZW15TW-30MG-NH, FPU15-240 manufactured by Technobel Co., Ltd.). An evaluation test piece having a thickness of 0.4 mm was produced under the condition of a cooling roll temperature of 148 ° C.
  • Example 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 2 Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 2 were carried out in the same manner as Example 1, except that they were changed as shown in Tables 1 and 2.
  • Comparative Example 3 A test piece containing no composite tungsten oxide particles was produced in the same manner as in Example 1 and evaluated in the same manner as in Example 1.
  • Comparative Example 4 The polarizing plate used for the on-vehicle head-up display translucent cover was cut out from a real vehicle and evaluated in the same manner as in Example 1. However, regarding the average transmittance (380 to 780 nm), the transmittance in the transmission axis direction was measured at a pitch of 5 nm using VAP-7070 manufactured by JASCO Corporation, and the average value was calculated. The above evaluation was carried out and the evaluation results of Comparative Examples 3 to 4 are shown in Table 3.
  • the light transmitting members obtained in Examples 1 to 5 have high light transmitting property and high heat ray shielding performance against heat input from the sun to the display device.
  • Comparative Example 2 in which A ⁇ B deviates from the claimed range the temperature rise is high and the heat ray shielding performance is high. It is inferior.
  • Comparative Example 3 in which the composite tungsten oxide particles are not contained, the temperature rise is high and the heat ray shielding performance is inferior, and in Comparative Example 4 using the polarizing plate used for the commercially available on-vehicle head-up display translucent cover Although it has a heat ray shielding performance, it is inferior in translucency.
  • Example 6 to 9 A test piece was prepared by repeating the same operation as in Example 1, except that a touch roll was provided on the side not in contact with the cooling roll of the sheet and the pressure was adjusted to achieve the in-plane retardation shown in Table 4.
  • the obtained test piece was evaluated by the structure of FIG. 2 used for evaluation of the brightness.
  • the test piece (2) was adjusted by rotating the test piece (2) so that characters appearing reflected on the glass (3) would appear brightest. From the position, the test piece (2) was rotated to change the direction of the slow axis 360 degrees, and the change in brightness was visually confirmed, and the change in brightness (naked eye) with reference to Example 7 was small. ⁇ , those with many changes were marked x.
  • the above-mentioned luminance meter may be used as a visual index.
  • the evaluation results of Examples 6 to 9 are shown in Table 4.
  • Example 10 to 15 A touch roll is provided on the side not in contact with the cooling roll of the sheet, and a UV curable hard coat layer is provided on both sides of the sheet with a thickness of 5 ⁇ m, respectively.
  • the above operation was repeated to create a test piece.
  • the obtained test piece was evaluated by the structure of FIG. 2 used for evaluation of the brightness.
  • the test piece (2) was adjusted by rotating the test piece (2) so that characters appearing reflected on the glass (3) would appear brightest. From the position, the test piece (2) was rotated to change the direction of the slow axis 360 degrees, and the change in brightness was visually confirmed, and the change in brightness (naked eye) with reference to Example 7 was small. ⁇ , those with many changes were marked x.
  • the above-mentioned luminance meter may be used as a visual index. Moreover, the thing with few changes of luminance (polarization sunglasses) on the basis of Example 11 was made into (circle) and the thing with many changes was x. The evaluation results of Examples 10 to 15 are shown in Table 5.
  • the light transmitting member of the present invention has high light transmitting property to the light from the head-up display equivalent to the polarizing plate to the windshield and high heat ray shielding performance to the heat input from the sun to the display. Since it has, it can be used for a head-up display and is useful.

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Abstract

本発明の目的は、高価な部材を用いなくても、簡便にヘッドアップディスプレイの表示器への太陽からの入熱を抑制しつつ、表示器から投影する画像の輝度を損なわない透光カバーを提供することにある。本発明は、ポリカーボネート系樹脂からなる樹脂組成物より形成される透光部材であって、厚みが０．２～０．６ｍｍの範囲であり、透光部材に赤外線遮蔽剤として複合酸化タングステン粒子を含有し、複合酸化タングステン粒子含有量：Ａ（重量％）と複合酸化タングステン粒子が含有されている層の厚み：Ｂ（ｍｍ）が下記式（１）を満足することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置に用いる透光部材である。（式（１）は、０．０２≦Ａ×Ｂ≦０．１２である。）

Description

ヘッドアップディスプレイ表示装置およびそれに用いる透光部材
　本発明は、ヘッドアップディスプレイ表示装置およびそれに用いる透光部材に関する。
　ヘッドアップディスプレイ装置は、画像をディスプレイ等の表示器に表示させ、当該画像を利用者の視界にあるガラス等に映し出す。この際、室内で使用されるディスプレイ装置と異なり、外光（太陽光）が表示機に逆入射し、この外光中の熱線（赤外線）は表示機の温度を上昇させる為ダメージを与える。
　そのため、この熱線の侵入を防ぐため、特許文献１では表示素子からウインドシールドガラスに至る光通路内に反射部分を設け、その反射部分に、赤外線は透過するが可視光は反射する光学干渉膜をコーティングしたコールドミラーを設けたり、光通路内に赤外線は反射するが可視光は透過する赤外反射板を設けることが提案されている。
　そこで、近年はさらに表示器の輝度を損なうことなく、熱線の侵入を防ぐため、偏光板が光通路に配置されてきている。そのような中、特許文献２では、装置本体からガラス等の投影部に画像を投影する投射口から埃やゴミが入り込まないようにするための透光性のカバーに偏光特性を持たせることが提案されている。
　なお、特許文献２では、カバーに偏光特性を持たせるためにポリカーボネート板に一般的な偏光板を貼り合わせた場合、熱によりポリカーボネート板に曲がりが生じ、投影される画像にゆがみが生じたり、カールによって筐体から外れたりするおそれがあり、複数の偏光板を積層した構造とすることが提案されている。
特開昭６１－１８４１３２号公報 特開２０１７－３２９４４号公報
　ヘッドアップディスプレイ装置には、外光中の熱線の遮蔽が重要な課題で、そのためにコールドミラーや偏光板といった種々の対応が取られている。しかなしながら、コールドミラーや偏光板などは非常に複雑な工程を経るため、部材としては非常に高価なものとなる。
　そこで、本発明の第一の課題は、このような高価な部材を用いなくても、簡便にヘッドアップディスプレイの表示器への太陽からの入熱を抑制しつつ、表示器から投影する画像の輝度を損なわない透光部材、特に透光カバーを提供することにある。
　また、本発明の第二の課題は、上記の課題に加え、裸眼での視認性だけでなく、偏光サングラスを通しての視認性も両立できる透光部材、特に透光カバーを提供することにある。
　また、本発明の第三の課題は、近年のヘッドアップディスプレイの大型化に伴う、入熱の増加に対し、さらなる入熱を抑制し、表示器から投影する画像の輝度を損なわない透光部材を提供することにある。
　本発明者らは、上記課題に対して、ヘッドアップディスプレイ装置に用いる透光部材自体に赤外領域の遮蔽機能を具備させることを鋭意研究した結果、特定の透光部材によって偏光板と同等の効果が発現できることを見出し、本発明に到達した。
　さらに、面内位相差を特定の範囲にすることで第二の課題である裸眼と偏光サングラスの両方の視認性を両立できることを見出し、本発明に到達した。
　すなわち本発明は、以下の（１）～（７）の透光部材およびそれを用いた（８）のヘッドアップディスプレイ装置である。
（１）ポリカーボネート系樹脂組成物より形成される透光部材であって、厚みが０．２～０．６ｍｍの範囲であり、透光部材に赤外線遮蔽剤として複合酸化タングステン粒子を含有し、複合酸化タングステン粒子含有量：Ａ（重量％）と複合酸化タングステン粒子が含有されている層の厚み：Ｂ（ｍｍ）が以下の式を満足することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置に用いる透光部材。
０．０２≦Ａ×Ｂ≦０．１２　　　（１）
（２）複合酸化タングステン粒子が、一般式ＭｘＷｙＯｚ（但し、Ｍは、Ｈ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、Ｂｉ、Ｉのうちから選択される１種類以上の元素、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、０．１≦ｘ≦０．５、０．５≦ｙ≦１．５、２．０≦ｚ≦３．５）で表記される複合酸化タングステン粒子である前記（１）記載の透
光部材。
（３）波長３８０～７８０ｎｍの平均光線透過率が７０％以上で、かつ波長７００～２５００ｎｍの平均透過率が５０％以下である前記（１）記載の透光部材。
（４）面内位相差が２０～１７０ｎｍの範囲である前記１～３に記載の透光部材。
（５）面内位相差が１００ｎｍ以下の範囲である前記１～３に記載の透光部材。
（６）ヘッドアップディスプレイ装置の透光カバーに用いる前記（１）～（５）記載の透光部材。
（７）偏光機能をさらに付与した前記（６）記載の透光部材。
（８）前記（１）～（７）に記載の透光部材と、該透光部材を通して、画像を外部へ出力する表示器とを備えるヘッドアップディスプレイ装置。
　透光部材自体が、偏光板と同等な透光性と太陽から表示装置への入熱に対する高い熱線遮蔽性能を持つことから、より簡便にヘッドアップディスプレイ装置の温度上昇を抑制することができる。また、さらに面内位相差が特定の範囲にあることで裸眼と偏光サングラスの視認性の両方を両立できる。また、偏光板やコールドミラーなどこれまでの熱線を遮蔽する手段とは異なることから、それらと併用することで、ヘッドアップディスプレイ装置の大型化に対応するための更なる熱線を遮蔽する手段としても用いることができる。
ヘッドアップディスプレイの構造例 試験片の輝度評価方法の概略
　ヘッドアップディスプレイは一般的に図１のように、表示器（１）、透光部材（２）、からなり、出力された画像はガラスなどの投影面（３）に映し出される。ここで、埃やゴミなどによる表示異常を抑制でき、また、さらに熱線による影響を緩和するために、表示装置は筐体（４）と透光部材で区切られた空間に配置し、そこに偏光板、ミラー（反射板やコールドミラーなど）などを配置することは好ましい態様である。
　表示器（１）は、ヘッドアップディスプレイ装置において、投影される画像を出力する装置である。表示器（１）は、それ自体公知のものを採用でき、偏光を利用して外光の存在する状況下で視認性に優れた画像を映し出すことができることから液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が好ましい。表示器に用いる光源は特に制限されないが、熱線の照射が少ないものが好ましく、そのような観点から有機ＥＬやＬＥＤが好ましく例示できる。
　本発明の透光部材は表示器（１）から透光カバー（２）の間に配置され、筐体（４）に装着されていることが好ましく、特に投射口から埃やゴミが入り込まないようにする透光カバーとして用いることが好ましい。
　以下、本発明の透光部材について、詳述する。
　本発明の透光部材は、ポリカーボネート系樹脂組成物より形成される透光部材であって、赤外線遮蔽剤として複合酸化タングステン粒子を含有させた厚みが０．２～０．６ｍｍであり、複合酸化タングステン粒子含有量：Ａ（重量％）と複合酸化タングステン粒子が含有されている層の厚み：Ｂ（ｍｍ）が以下の式を満足することを特徴とする部材である。
　０．０２≦Ａ×Ｂ≦０．１２
このような薄い部材に特定濃度の複合酸化タングステン粒子を含有させることで、偏光板と同等の輝度と熱線遮蔽とを両立できることを見出したのである。
　複合酸化タングステン粒子の含有量（Ａ）と透光部材の厚み（Ｂ）の積が、上記範囲内にあることで輝度と熱線遮蔽とを高度に具備させることができる。好ましくは０．０３≦Ａ×Ｂ≦０．０９であり、さらに好ましくは０．０５≦Ａ×Ｂ≦０．０７である。Ａ×Ｂ値が下限未満では、熱線遮蔽効果が少なく、Ａ×Ｂ値が上限を超えると輝度の低下が大きい。また好ましい透光部材の厚みは、０．３～０．５５ｍｍ、さらに好ましくは０．３５～０．５ｍｍの範囲である。透光部材の厚みが上限を超えるとヘイズが高くなり易い。他方、厚みが下限未満では、相対的に複合酸化タングステン粒子含有量を増加させることとなり分散不良が起こり易くなる。
　本発明におけるポリカーボネート樹脂は、例えば二価フェノールとカーボネート前駆体とを反応させて製造することができる。ここで使用される二価フェノールとしては特に制限されないが、透明性などの観点からビス（４－ヒドロキシフェニル）アルカンであり、なかでも耐衝撃性の点からビスフェノールＡが特に好ましい。
　カーボネート前駆体としてはカルボニルハライド、炭酸ジエステルまたはハロホルメート等が使用され、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメート等が挙げられる。
　上記二価フェノールとカーボネート前駆体を界面重合法によってポリカーボネート樹脂を製造するに当っては、必要に応じてそれ自体公知の触媒、末端停止剤、二価フェノールが酸化するのを防止するための酸化防止剤等を使用してもよい。また本発明のポリカーボネート樹脂は三官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した分岐ポリカーボネート樹脂、芳香族または脂肪族（脂環族を含む）の二官能性カルボン酸を共重合したポリエステルカーボネート樹脂、二官能性アルコール（脂環族を含む）を共重合した共重合ポリカーボネート樹脂、並びにかかる二官能性カルボン酸および二官能性アルコールを共に共重合したポリエステルカーボネート樹脂を含む。
　本発明の透光部材は、前述の通り、ポリカーボネート系樹脂組成物より形成され、該樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂と赤外線遮蔽剤とを含有し、さらに要すれば、本発明の目的を損なわない範囲で、その他の添加剤や樹脂を含有していても良い。該ポリカーボネート系樹脂組成物中のポリカーボネート系樹脂の割合は、樹脂組成物の重量を基準として、５０重量％以上が好ましく、７０重量％以上がより好ましく、９０重量％以上がさらに好ましい。
　本発明におけるポリカーボネート系樹脂組成物に、ポリカーボネート系樹脂以外の他の樹脂を併用する場合、本発明の効果の点からポリカーボネート系樹脂と相溶性の良い樹脂が好ましいが、例えば透過性の優れるアクリル系樹脂を用いても良い。
　また、本発明におけるポリカーボネート系樹脂組成物に添加するその他の添加剤としては、安定剤や耐候剤が好ましく挙げられる。
　ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は、好ましくは１４，０００～１００，０００であり、２０，０００～３０，０００がより好ましく、２２，０００～２８，０００が更に好ましく、２３，０００～２６，０００が最も好ましい。上記範囲を超えて分子量が低すぎる場合には、衝撃値等機械物性が不十分となり、割れが生じやすくなる。また、上記範囲を超えて分子量が高い場合には、射出成形が困難になり、残留応力等から割れ不良が生じやすくなる。更により好ましい範囲においては耐衝撃性と成形加工性との両立に優れる。尚、上記ポリカーボネート樹脂は、その粘度平均分子量が上記範囲外のものを混合して得られたものであってもよい。
　ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量（ＭＶ）は塩化メチレン１００ｍｌにポリカーボネート樹脂０．７ｇを溶解した溶液から２０℃で求めた比粘度（ηｓｐ）を次式に挿入して求めたものである。
ηｓｐ／ｃ＝［η］＋０．４５×［η］２　ｃ（但し［η］は極限粘度）
［η］＝１．２３×１０－４　ＭＶ　０．８３
ｃ＝０．７
　本発明における複合酸化タングステン粒子は、ＭｘＷｙＯｚ（但し、Ｍは、Ｈ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、Ｂｉ、Ｉのうちから選択される元素を表す。ｘ、ｙ、ｚは０．０１≦ｘ≦１、０．００１≦ｘ／ｙ≦１、２．２≦ｚ／ｙ≦３．０の式を満たす数である。）で表される粒子であることが好ましい。
　そのなかでもＭが、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａからなる群より選択される元素であることが好ましく、Ｋ、Ｒｂ、またはＣｓであることが最も好ましい。また、ｘの範囲は０．０１≦ｘ≦０．５が好ましく、０．２≦ｘ≦０．４の範囲がより好ましい。さらに、ｘ／ｙ、ｚ／ｙの範囲はそれぞれ０．０１≦ｘ／ｙ≦０．５、２．７≦ｚ／ｙ≦３．０が好ましく、０．２≦ｘ／ｙ≦０．４、２．８≦ｚ／ｙ≦３．０がより好ましい。
　複合酸化タングステン粒子は出発原料であるタングステン化合物を、不活性ガス雰囲気もしくは還元性ガス雰囲気中で熱処理して得ることができる。当該熱処理を経て得られた複合酸化タングステン粒子は、十分な近赤外線遮蔽力を有し、赤外線遮蔽微粒子として好ましい性質を有している。
　複合酸化タングステン粒子の粒子径は、１ｎｍ～８００ｎｍであることが好ましく、１ｎｍ～６００ｎｍがより好ましく、１ｎｍ～３００ｎｍがさらに好ましい。粒子径が１ｎｍより小さいと凝集効果が大きくなるため分散性不良が生じやすくなり、上限より大きいと透明樹脂成形品の曇り度が高くなる等不良が生じることがある。
　複合酸化タングステン粒子を、ポリカーボネート樹脂中に分散させる方法としては、複合酸化タングステン粒子もしくは表面を被覆された複合酸化タングステン粒子を直接添加する方法や、１～１００倍のポリカーボネート樹脂で希釈したマスターを作ってから後に添加する方法が挙げられる。
　ポリカーボネート系樹脂と複合酸化タングステン粒子をコンパウンドする際は、熱安定剤、耐候剤等を添加しても良い。
　本発明の透光部材は、波長３８０～７８０ｎｍの平均光線透過率が７０％以上かつ波長７００ｎｍから２５００ｎｍの平均透過率が５０％以下であることが好ましく、波長３８０～７８０ｎｍの平均光線透過率が７５％以上かつ波長７００ｎｍから２５００ｎｍの平均透過率が３０％以下であることがより好ましい。波長３８０～７８０ｎｍの平均光線透過率が７０％を下回ると輝度の低下が大きく、波長７００ｎｍから２５００ｎｍの平均透過率が５０％を上回ると熱線遮蔽効果が少ない。
　本発明の透光部材は単層構造であっても多層構造であっても良い。多層構造の場合、そのうちの一層が少なくともポリカーボネート樹脂組成物から形成されていればよく、例えばポリカーボネート樹脂組成物から形成された層にアクリル系樹脂の層を積層したものなどが挙げられる。また、本発明の透光部材は片面または両面の一部または全部にコーティングを施されていても良い。本発明の透光部材の鉛筆硬度は例えば掃除の為に拭いても傷が付きにくいように鉛筆硬度Ｂ以上であることが好ましく、ＨＢ以上がさらに好ましい。そのような観点からハードコート剤を塗布したハードコート層を設けたものを好ましく挙げることができ、ハードコート剤としては、それ自体公知のものを好適に使用できる。
具体的な市販のハードコート剤としては、荒川化学工業社製ビームセット５７５、新中村化学工業社製Ｕ１５ＨＡ等が挙げられる。
　本発明の表示装置には、さらに熱線（赤外線）の侵入を防ぐために、表示素子から、ウインドシールドガラスに至る光通路内に、本発明の透光部材の他に反射部分を設けて、その反射部分に、赤外線は透過するが可視光は反射する光学干渉膜をコーティングしたコールドミラーを設けたり、光通路内に赤外線は反射するが可視光は透過する赤外反射板を設けてもよいし、表示器の輝度を損なうことなく熱線の侵入を防ぐため、偏光板が光通路に配置されていてもよい。
　本発明の透光部材の位相差と遅相軸の方向はバラツキが少ない方が好ましい。輝度のバラツキを抑える観点からは、本発明の透光部材の面内位相は、１００ｎｍ以下が好ましく、７５ｎｍ以下がより好ましく、５０ｎｍ以下がさらに好ましい。位相差が高い場合、透光部材の遅相軸の方向を考慮して使用しなければ輝度に影響が出易い。
　ところで、本発明の特徴は、複合酸化タングステン粒子によって赤外線を遮蔽しつつ、裸眼の視認性を高度にバランスさせたことにある。
　また、さらに面内位相差が特定の範囲にあることで裸眼だけでなく偏光サングラスの両方の視認性を高度にバランスさせることもできる。そのような観点からは、透光部材の面内位相の下限は、好ましくは２０ｎｍ、より好ましくは３５ｎｍ、さらに好ましくは６０ｎｍである。面内位相差が下限未満では、偏光サングラスを通したときの輝度が得られにくい。他方、偏光サングラスの視認性を意識した場合の透光部材の面内位相差の上限は、好ましくは１７０ｎｍ、より好ましく１６０ｎｍ、さらに好ましくは１４０ｎｍ、特に好ましくは１００ｎｍである。面内位相差が上限を超えると、偏光サングラスを通したときの輝度は高くなるものの、透光部材の遅相軸の方向が少し変化すると輝度が大きく変化するようになる。
　本実施の形態における実施例を以下に示す。本発明はこれら実施例になんら限定されるものではない。
以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。
［実施例１］
　ポリカーボネート樹脂として帝人株式会社製Ｌ－１２５０を、赤外線遮蔽剤として住友金属鉱山株式会社製ＹＭＤＳ－８７４（複合酸化タングステン粒子濃度約２３重量％）を使用した。ポリカーボネート樹脂と赤外線遮蔽剤は複合酸化タングステン粒子の配合量が表１、表２記載の割合となるようブレンダーによる全体の混合を行い、溶融混錬を行った。溶融混練にはベント式二軸押出機機（株）日本製鋼所製：ＴＥＸ３０α（完全かみ合い、同方向回転、２条ネジスクリュー）を使用し、混練ゾーンはベント口手前に１箇所のタイプとした。押出条件は吐出量２０ｋｇ／ｈ、スクリュー回転数１５０ｒｐｍ、ベントの真空度３ｋＰａであり、また押出温度は第１供給口からダイス部分まで２８０℃とした。尚、上記の樹脂組成物の製造はＨＥＰＡフィルターを通した清浄な空気が循環する雰囲気において実施し、また作業時に異物の混入がないよう十分に注意して行った。
（試験片作成）
　得られたペレットを１１０～１２０℃で６時間熱風循環式乾燥機にて乾燥した後、製膜装置［株式会社テクノベル製ＫＺＷ１５ＴＷ－３０ＭＧ－ＮＨ、ＦＰＵ１５－２４０］を用いて、押出温度２８０℃、冷却ロール温度１４８℃の条件で厚み０．４ｍｍの評価用試験片を作成した。
［実施例２～５および比較例１～２］
　実施例２～５および比較例１～２は、表１及び表２に示す通り変更した以外は、実施例１と同様にして実施した。
（評価項目）
（１）輝度
　試験片より５０ｍｍ角を切り出し、図２のように光源（１）、偏光板（７）、試験片（２）、ガラス（３）を配置した。試験片（２）はガラス（３）に反射して見える文字が最も明るく見えるよう試験片（２）を回転させて調整した。ガラスに反射して見える文字を目視で確認した。なお、輝度計（ＴＯＰＣＯＮ社製、ＢＭ－７）にて確認してもよい。比較例４の偏光板よりも明るく視認性の良いものを〇、暗いものを×、同等のものを△として評価した。
　そして、上記評価をガラスと輝度計の間に偏光板を配置しなかった結果を裸眼評価、配置したものを偏光サングラス評価とした。
（２）温度上昇
　試験片より５０×１００ｍｍを切り出し、晴れた日の屋外で棒状温度計測温部の約５０ｍｍ上方に太陽光を遮るにように試験片を配置した。なお棒状温度計本体からの伝熱を防ぐ為、棒状温度計の太陽光が試験片で遮られていない部分は日陰となるように配慮した。評価は実施例３を基準として、それよりも温度の低いものを〇、温度の高いものを×、同等のものを△とした。
（３）平均透過率（３８０～７８０ｎｍ）
　日本電色工業株式会社製ＳＨ－７０００を用いてＪＩＳ　Ｋ７３６１に従い測定した。
（４）平均透過率（７００～２５００ｎｍ）
　ＶＡＲＩＡＮ製ＣＡＲＹ５０００により波長５ｎｍピッチ、スキャンレート６００ｎｍ／ｍｉｎにて分光光線透過率を測定し、７００～２５００ｎｍの値の平均値を計算により求めた。
（５）面内位相差
　王子計測機器製ＫＯＢＲＡ２１ＳＤＨを用いて試験片の面内位相差を測定した。
　以上の評価を行い、実施例１～５および比較例１～２の評価結果を表１と表２に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
［比較例３］
　実施例１と同様の方法にて複合酸化タングステン粒子を含まない試験片を作成し、実施例１と同様の方法で評価した。
［比較例４］
　車載ヘッドアップディスプレイ透光カバーに使用されている偏光板を実車より切り出し、実施例１と同様の方法で評価した。但し平均透過率（３８０～７８０ｎｍ）については日本分光株式会社製ＶＡＰ－７０７０を用いて透過軸方向の透過率を５ｎｍピッチで測定し、計算により平均値を算出した。
　以上の評価を行い比較例３～４の評価結果を表３に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　実施例１～５で得られた透光部材は、高い透光性と太陽から表示装置への入熱に対して高い熱線遮蔽性能を有する。これに対して、厚みとＡ×Ｂが請求範囲を外れた比較例１は、透光性が劣り、Ａ×Ｂが請求範囲を外れた比較例２では、温度の上昇が高く熱線遮蔽性能に劣る。
　また、複合酸化タングステン粒子を含まない比較例３では、温度の上昇が高く熱線遮蔽性能に劣り、市販品である車載ヘッドアップディスプレイ透光カバーに使用されている偏光板を用いた比較例４では、熱線遮蔽性能を有するが、透光性が劣る。
［実施例６～９］
　シートの冷却ロールと接していない側にタッチロールを設け表４に示す面内位相差になるよう圧力を調整した他は実施例１と同様な操作を繰り返して試験片を作成した。
　得られた試験片は、輝度の評価に用いた図２の構成で評価した。試験片（２）はガラス（３）に反射して見える文字が最も明るく見えるよう試験片（２）を回転させて調整した。その位置から試験片（２）を回転し遅相軸の向きを３６０度変化させた時の輝度の変化を目視にて確認し、実施例７を基準として輝度（裸眼）の変化の少ないものを〇、変化の多いものを×とした。なお、目視の指標として、前述の輝度計を用いても良い。
　実施例６～９の評価結果を表４に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
［実施例１０～１５］
　シートの冷却ロールと接していない側にタッチロールを設け、シートの両面にＵＶ硬化型ハードコート層をそれぞれ５μｍの厚みで設け、表５に示す面内位相差とした他は実施例１と同様な操作を繰り返して試験片を作成した。
　得られた試験片は、輝度の評価に用いた図２の構成で評価した。試験片（２）はガラス（３）に反射して見える文字が最も明るく見えるよう試験片（２）を回転させて調整した。その位置から試験片（２）を回転し遅相軸の向きを３６０度変化させた時の輝度の変化を目視にて確認し、実施例７を基準として輝度（裸眼）の変化の少ないものを〇、変化の多いものを×とした。なお、目視の指標として、前述の輝度計を用いても良い。
　また、実施例１１を基準として輝度（偏光サングラス）の変化の少ないものを○、変化の多いものを×とした。
　実施例１０～１５の評価結果を表５に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　本発明の透光部材は、偏光板と同等なヘッドアップディスプレイ表示装置からフロントガラスへの光に対しては高い透光性と太陽から表示装置への入熱に対しては高い熱線遮蔽性能を持つことから、ヘッドアップディスプレイに用いることができ有用である。
（１）表示器（光源（上面に透過性色付き文字を記入）
（２）透光部材（試験片）
（３）投影面（ガラス板（文字が観察者に見易いよう角度を調整））
（４）筐体
（５）偏光板（吸収軸方向：図示）

Claims (8)

  1. 　ポリカーボネート系樹脂組成物より形成される透光部材であって、厚みが０．２～０．６ｍｍの範囲であり、透光部材に赤外線遮蔽剤として複合酸化タングステン粒子を含有し、複合酸化タングステン粒子含有量：Ａ（重量％）と複合酸化タングステン粒子が含有されている層の厚み：Ｂ（ｍｍ）が以下の式を満足することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置に用いる透光部材。
    ０．０２≦Ａ×Ｂ≦０．１２　（１）
  2. 　複合酸化タングステン粒子が一般式ＭｘＷｙＯｚ（但し、Ｍは、Ｈ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、Ｂｉ、Ｉのうちから選択される１種類以上の元素、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、０．１≦ｘ≦０．５、０．５≦ｙ≦１．５、２．０≦ｚ≦３．５）で表記される複合酸化タングステン粒子である請求項１記載の透光部材。
  3. 　波長３８０～７８０ｎｍの平均光線透過率が７０％以上で、かつ波長７００～２５００ｎｍの平均透過率が５０％以下である請求項１記載の透光部材。
  4. 　面内位相差が２０～１７０ｎｍの範囲である請求項１～３に記載の透光部材。
  5. 　面内位相差が１００ｎｍ以下の範囲である前記１～３に記載の透光部材。
  6. 　ヘッドアップディスプレイ装置の透光カバーに用いる請求項１～５記載の透光部材。
  7. 　偏光機能をさらに付与した請求項６記載の透光部材。
  8. 　請求項１～７に記載の透光部材と、該透光部材を通して、画像を外部へ出力する表示器とを備えるヘッドアップディスプレイ装置。
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