(57)【要約】【課題】バックライトから発せられる近赤外線を原因として起こるリモコン感度の低下を抑制できる液晶ディスプレイ及びこれに用いられる光学素子を提供する。【解決手段】本発明に係る液晶ディスプレイ１０Ａは、液晶表示パネル１１と、冷陰極管を具備するバックライトユニット１２と、可視領域の光を透過し、赤外領域の波長の一部を吸収する光学素子（光学フィルタ）４Ａとを備えている。光学フィルタ４Ａは、近赤外線吸収色素を含有した色素含有樹脂層６からなり、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の光の透過率平均値が８５％以上であり、８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の光の透過率平均値が８５％以下である。これにより、表示輝度の低下を抑制しつつバックライトから放射される上記波長範囲の赤外線を原因として起こる周辺機器及びディスプレイ自身のリモコン感度の低下を抑制する。【選択図】図３
2008139832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルと、
冷陰極管を具備するバックライトユニットと、
可視領域の光を透過し、赤外領域の波長の一部を吸収する光学素子とを備えた
ことを特徴とする液晶ディスプレイ。
【請求項２】
前記光学素子は、前記液晶表示パネルと前記バックライトユニットとの間に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項３】
前記光学素子は、前記液晶表示パネルと前記バックライトユニットとの間に配置された光学フィルムと一体的に設けられている
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項４】
前記液晶表示パネルと前記バックライトユニットの間には反射型偏光分離素子が配置されており、前記光学素子は、前記液晶表示パネルと前記反射型偏光分離素子との間に位置している
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項５】
前記バックライトユニットと前記光学素子との間には紫外線吸収層が設けられている
ことを特徴とする請求項２に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項６】
前記光学素子は、前記液晶表示パネルと一体的に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項７】
前記光学素子は、前記液晶表示パネルの正面側に設けられている
ことを特徴とする請求項６に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項８】
前記液晶表示パネルの正面側には反射防止層またはハードコート層が設けられており、前記光学素子は、前記反射防止層または前記ハードコート層と一体的に設けられている
ことを特徴とする請求項７に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項９】
前記液晶表示パネルの正面側には、反射防止層またはハードコート層が粘着層を介して設けられており、前記光学素子は、前記粘着層に近赤外線吸収色素を含有させてなる
ことを特徴とする請求項７に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項１０】
前記光学素子の外面側には紫外線吸収層が設けられている
ことを特徴とする請求項７に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項１１】
前記光学素子は、前記液晶表示パネルの背面側に設けられている
ことを特徴とする請求項６に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項１２】
前記バックライトユニットは、光源と、前記光源から出射した光を反射する反射板とを有し、
前記光学素子は、前記反射板の光反射面上に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項１３】
前記光学素子は、近赤外線吸収色素を含む樹脂組成物からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項１４】
前記光学素子は、前記樹脂組成物を基材に塗工してなる
ことを特徴とする請求項１３に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項１５】
前記基材の塗工面またはその裏面側に、反射率を低下させる光学膜が塗工されている
ことを特徴とする請求項１４に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項１６】
前記光学素子は、液晶表示パネル、または前記液晶表示パネルとバックライトユニットの間に配置された光学フィルムに対して前記樹脂組成物を直接塗工してなる
ことを特徴とする請求項１３に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項１７】
前記光学素子は、液晶表示パネル、または前記液晶表示パネルとバックライトユニットの間に配置された光学フィルムに対して前記樹脂組成物を、粘着層を介して貼り合わせてなる
ことを特徴とする請求項１３に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項１８】
前記樹脂組成物は、１種以上の近赤外線吸収色素と、バインダー樹脂からなる
ことを特徴とする請求項１３に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項１９】
前記近赤外線吸収色素は、アンモニウム塩、アミニウム塩、イミニウム塩、ジイミニウム塩、ジインモニウム塩、キノン、フタロシアニン、ナフタロシアニン、シアニン、金属錯体またはこれらの混合物からなる
ことを特徴とする請求項１８に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項２０】
前記バインダー樹脂が、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂またはポリカーボネート系樹脂である
ことを特徴とする請求項１８に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項２１】
前記光学素子は、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の光の透過率平均値が８５％以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項２２】
前記光学素子は、波長８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の光の透過率平均値が８５％以下である
ことを特徴とする請求項２１に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項２３】
前記光学素子を備えない場合の液晶ディスプレイの表示輝度に対する、前記光学素子を備えた場合の液晶ディスプレイの表示輝度の低下率が、１０％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイ。
【請求項２４】
冷陰極管をバックライトとして備えた液晶表示パネルと組み合わせて用いられ、
可視領域の光を透過し、赤外領域の波長の一部を吸収する
ことを特徴とする光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルから出射される赤外線を原因とするリモートコントローラの感度の低下を抑制することができる液晶ディスプレイ及びこれに用いられる光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の映像表示ディスプレイは、ブラウン管ディスプレイ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイなど数種にわたっている。これら映像表示ディスプレイのほぼ全ての機種には、近赤外線通信を利用した遠隔操作装置すなわちリモートコントローラ（以下「リモコン」と略称する。）が付属されている。
【０００３】
一般的なリモコンの信号波長とその受光部の感度曲線を図１に示す。リモコン信号波長は、９４０ｎｍを中心とし、半値幅５０ｎｍ程度の１つのピーク形状を有している。一方、受光部については、波長８５０ｎｍ〜１１５０ｎｍと広い波長範囲に感度を有している。
【０００４】
この受光部の感度波長領域にリモコン信号以外の近赤外線が混在する環境下では、リモコンの通信感度が低下し、動作可能なリモコンと通信機器本体の距離が減少する。特に、プラズマディスプレイにおいては、膨大な近赤外線が発せられることが知られており、この近赤外線が、本体用のリモコン感度の低下を引き起こすだけでなく、ディスプレイの周辺にある赤外線通信機器（例えば電話機の子機やエアコンディショナー、ＤＶＤプレイヤ等の光ディスク装置等）の誤動作を招く原因となる。
【０００５】
これに対して、近赤外領域の波長の光を吸収する色素を含有させた光学フィルタをディスプレイ前面側に設ける方法が有効であることが知られている（例えば下記特許文献１参照）。現在のプラズマディスプレイのほとんどには、この種の光学フィルタが用いられている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２７２６６０号公報
【特許文献２】特開昭５５−２１０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、最近大型テレビで主流となりつつある薄型テレビとして、プラズマディスプレイのほかに、冷陰極管をバックライトに用いた液晶ディスプレイがある。この冷陰極管から発せられる近赤外線量はプラズマディスプレイより少ないが、昨今の画面サイズの大型化に伴い、徐々に発生量が増大する傾向にある。図２は、冷陰極管から放射される赤外線波長領域の発光スペクトルを示している。
【０００８】
液晶ディスプレイのバックライトから発せられる近赤外線をカットする方法としては、プラズマディスプレイと同様、色素を含む光学フィルタをディスプレイ前面に設ける方法があるが、近赤外線吸収色素は可視領域にも光吸収能を有しているため、ディスプレイ映像の輝度低下を伴うのが普通である。プラズマディスプレイに用いられる色素フィルムによる輝度低下率は、一般に２０％以上である。
【０００９】
液晶ディスプレイの場合、赤外線発生量がプラズマディスプレイよりも少なく、これによる障害発生が現実的に問題視されていないため、現在、市場に出ている液晶テレビには、上記のような色素フィルムは設けられていない。このため、一般ユーザーには、すでに液晶テレビの現状の輝度が標準として受け入れられているため、上記色素を設けることにより輝度が低下する場合は、何らかの方法でその低下分を補い、現状とほぼ同等の輝度を維持する必要がある。
【００１０】
バックライトの輝度を補う方法としては、冷陰極管の管電流を上げ、照度を上げる方法がある。しかし、管電流を上げていくと管内温度が上昇するため発光効率が低下し、照度の向上には限界がある。一般に、現在バックライトに用いられている冷陰極管の管電流による照度補正量は、１０％程度が限界である。
【００１１】
一方、近赤外線をカットする方法として色素を含む光学フィルタを用いる以外に、光学多層膜による光選択反射を利用する方法がある（例えば上記特許文献２参照）。多層膜の場合、膜設計によっては可視領域の透過率を高くすることも可能であり、輝度の面からすると色素膜よりも有利であるが、製造工程が多いこと、高い膜厚精度が各層毎に要求されることなどから、色素膜に比べ製造コストがはるかに高くなる場合がほとんどである。
【００１２】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、液晶ディスプレイから発せられる近赤外線を原因として起こる周辺機器及びディスプレイ自身のリモコン感度の低下を抑えながら、輝度の低下を抑制することができる液晶ディスプレイ及びこれに用いられる光学素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以上の課題を解決するに当たり、本発明の液晶ディスプレイは、冷陰極管から発生する赤外線の一部をカットする機能を有する光学素子を備える。この光学素子は、冷陰極管から発生する近赤外線の波長領域に吸収を有する色素を含み、反射防止層の塗布、液晶ディスプレイに用いられる他の光学フィルムとの一体化等の工夫により、可視領域の透過率が高いものとなっており、輝度低下率１０％以下を実現可能としたものである。具体的な特徴としては、以下に示すとおりである。
【００１４】
本発明に係る光学素子は、可視領域の光よりも近赤外領域の光を多く吸収する色素を含み、透過率特性としては、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の光の透過率平均値が８５％以上、また、波長８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の光の透過率平均値が８５％以下である。４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域の光の透過率平均値が８５％より低くなると、ディスプレイ輝度低下率が冷陰極管の管電流で補正可能な１０％よりも高くなる。また、８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の波長領域の光の透過率平均値が８５％よりも高くなると、赤外線によるリモコン動作障害をほとんど抑制できなくなる。
【００１５】
本発明に係る光学素子は、基材上に、近赤外線吸収色素を含むバインダー樹脂組成物を塗工して作製することができ、光学多層膜を構成する場合に比べて、作製が容易であり、コスト的にも有利である。色素としては、アンモニウム塩、アミニウム塩、イミニウム塩、ジイミニウム塩、ジインモニウム塩、キノン、フタロシアニン、ナフタロシアニン、シアニン、金属錯体、及びこれらの混合物からなる群より選択することができる。また、バインダー樹脂としては、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリ塩化ビニル系、フェノール系、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、またはポリカーボネート系樹脂より選択される。
【００１６】
また、基材に樹脂層を塗工した後、樹脂層よりも屈折率の低い物質を所定膜厚で塗布することにより、表面反射率を低下させることができ、ディスプレイの輝度低下をさらに抑制することが可能である。表面反射は基材が透明の場合、入射面側およびその反対面側で起こるため、この反射防止膜は基材の両面側に塗布されることが望ましい。
【００１７】
本光学素子は、液晶表示パネルとバックライトユニットとの間に配置される拡散シートやプリズムシート、反射型偏光分離素子などの光学フィルムと一体的に設けられてもよい。この場合、上記光学フィルムに直接色素含有樹脂層が塗布される場合、または、色素含有樹脂層を塗布したフィルムが上記光学フィルムと粘着層を介して接着されている場合、接着面側は空気と接することがなくなるためその分の表面反射を考慮する必要がなくなる。従ってこの場合、反射防止層は外部空気側の片面のみ塗布されればよく、製造コスト的に有利となる。
【００１８】
本光学素子に用いられる色素には、ＵＶ（紫外線）照射により分解反応が起こりやすいものがあり、冷陰極管から発生するＵＶにより本光学素子の透過特性が徐々に低下し、ディスプレイの映像に悪影響を及ぼす場合がある。特に、本光学素子の設置位置が、冷陰極管の直上である場合、冷陰極管からのＵＶが本光学素子に直接照射され、上記現象が起こり易い。このような場合、本光学素子とバックライトの間にＵＶ吸収作用を有する層を設けることで、この透過特性の変化を抑制することができる。具体的に、この層は、波長２００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の領域に吸収帯域を有し、その波長領域における透過率が５％以下である紫外線吸収層であることが望ましい。
【００１９】
本光学素子は、液晶表示パネルとバックライトの間に設置される以外に、液晶表示パネルと一体的に設置されることも可能である。例えば、液晶表示パネルの正面側あるいは背面側に光学素子を設けることができる。この場合、液晶表示パネルの正面側に配置されている反射防止層（ＡＲフィルム）やハードコート層の内面側に本光学素子を設置することができる。また、これら反射防止層やハードコート層が液晶表示パネルに対して粘着層を介して接着される場合には、この粘着層に近赤外線吸収色素を含有させたものを本光学素子として構成するようにしてもよい。更に、本光学素子を液晶表示パネルの正面側に配置する場合には、太陽光などの外光に含まれる紫外線で色素が劣化するおそれがあるので、本光学素子の外面側に紫外線吸収層が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
以上述べたように、本発明によれば、表示輝度の低下を抑制しつつ、バックライトから放射される赤外線を原因として起こる周辺機器及びディスプレイ自身のリモコン感度の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図３は、本発明の第１の実施形態による液晶ディスプレイ１０Ａの構成を示す概略断面図である。図示する液晶ディスプレイ１０Ａは、例えば大型液晶テレビ用に構成され、液晶表示パネル１１と、この液晶表示パネル１１の背面側（図３において下方側）に配置されたバックライトユニット１２とを有している。液晶表示パネル１１とバックライトユニット１２との間には、拡散板１３、拡散シート１４、プリズムシート１５、光学フィルタ４Ａ、偏光分離素子１６等が適宜組み合わされて配置されている。
【００２３】
なお、これらバックライトユニット１２、拡散板１３、拡散シート１４、プリズムシート１５、光学フィルタ４Ａ、偏光分離素子１６により、液晶表示パネル１１に対して照明光を照射するバックライト装置が構成されている。
【００２４】
光学フィルタ４Ａは、本発明に係る「光学素子」として構成されるもので、後述するように、バックライトユニット１２から照射される可視領域の光を透過し、赤外領域の波長の一部を吸収する機能を有している。
【００２５】
液晶表示パネル１１は、液晶層１を挟んで対向する一対の透明基板２ａ，２ｂと、これらの透明基板２ａ，２ｂの外面側に各々配置された一対の偏光板３ａ，３ｂとを備えている。偏光板３ａ，３ｂは、例えばヨウ素系偏光板でなり、これは、ヨウ素イオンを吸着させ一軸延伸させたＰＶＡ（ポリビニルアルコール）フィルムをＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムに貼り付けて構成される。なお、必要に応じて、透明基板２ａ，２ｂと偏光板３ａ，３ｂとの間に位相差板等の光学補償フィルムを介在させてもよい。
【００２６】
液晶層１の構成は特に限定されず、誘電異方性が正で電界印加時に分子長軸が電界方向と略平行となる液晶材料や、誘電異方性が負で電界印加時に分子長軸が電界方向と略直交する垂直配向型液晶材料などが用いられる。
【００２７】
図３を参照して、バックライトユニット１２から出射した光（バックライト光）は、拡散板１３、拡散シート１４、プリズムシート１５、光学フィルタ４Ａ及び偏光分離素子１６を介して液晶表示パネル１１へ入射される。
【００２８】
拡散板１３は、入射したバックライト光を散乱出射させて、液晶表示パネル１１の前面からバックライトユニット１２の輝線を見えなくする働きをする。拡散シート１４はバックライト光を所定の角度範囲で拡散出射する。プリズムシート１５は、拡散シート１４で拡散されたバックライト光を集光して光学フィルタ４Ａへ入射させる。光学フィルタ４Ａは、バックライト光の可視領域を透過する一方、赤外領域の波長の一部を吸収することで透過量を制限する。
【００２９】
偏光分離素子１６は、入射光に含まれる一定の直線偏光成分を透過させ、他の直線偏光成分を反射する反射型偏光分離素子である。これにより、一定方向の偏光のみが液晶表示パネル１１へ入射される。偏光分離素子１６から出射した偏光光は、その偏光方向と平行な透過軸を有する偏光板３ｂを介して液晶層１へ入射する。液晶層１を構成する液晶分子は、透明電極間に挟まれた画素領域毎に電圧駆動されることで配向制御され、入射偏光光に旋光性を与える。その結果、カラーフィルタを通過し、液晶表示パネル１１の前面側の偏光板３ａを透過する光と透過しない光とが画素毎に制御され、液晶表示パネル１１の前面にカラー画像が形成される。
【００３０】
バックライトユニット１２は、液晶表示パネル１１の背面側から照明光を照射する直下型バックライトユニットで構成され、複数本の冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）からなる線状光源８と、光源８の背面側及び側面側を覆う反射板９とで構成されている。
【００３１】
光源８を構成する冷陰極管には、一般に、Ａｒ（アルゴン）ガス及びＨｇ（水銀）が封入されている。このため、冷陰極管をバックライトとする液晶ディスプレイの場合、図２に示したように、９１２ｎｍ、９２２ｎｍ及び９６５ｎｍにある３本のＡｒ起因の輝線ピークと、１０１３ｎｍにあるＨｇ起因の輝線ピークとをもつ近赤外線が放射される。Ａｒ起因の３本の輝線は、テレビ電源投入直後に発生量が多く、時間経過と共に減少する。逆に、Ｈｇ起因の輝線ピークは、冷陰極管の管内温度が上がりＨｇ蒸気量が増加するに従い増加する。
【００３２】
従って、液晶ディスプレイ１０Ａから放射される近赤外線は、液晶ディスプレイ１０Ａ自身のリモコン受光部や他の周辺機器（例えば、電話機の子機、エアコンディショナ、ＤＶＤプレイヤ等の光ディスク装置など）のリモコン受光部の受光感度分布（図１）上にあり、更に室内の壁や家具、使用者の衣服等で反射され易いということもあるため、この液晶ディスプレイ１０Ａから発せられる近赤外線を原因として、当該液晶ディスプレイ１０Ａ及び他の周辺機器のリモコン感度の低下を引き起こすおそれがある。
【００３３】
そこで、本実施形態では、液晶ディスプレイ１０Ａから放射される近赤外線を原因として起こる周辺機器及び液晶ディスプレイ１０Ａ自身のリモコン感度の低下を抑制するために、液晶表示パネル１１とバックライトユニット１２との間に本発明に係る光学フィルタ４Ａを配置している。
【００３４】
図４Ａは光学フィルタ４Ａの構成の一例を示す断面図である。光学フィルタ４Ａは、例えば透過率９０％以上の透明プラスチックフィルムやガラス等からなる透明基材５の上に、バインダー樹脂中に近赤外線吸収色素を分散させた色素含有樹脂層６が塗布（塗工）されて構成されている。一つの層に数種類の色素を混合してもよいし、基材の両側にこの色素含有樹脂層を設けてもよい。この光学フィルタ４Ａは、可視領域の光は透過する一方、赤外領域の一部の光は吸収により透過量を減衰させる機能を有している。
【００３５】
透明基材５の構成材料としては、特に限定されるものでははいが、ポリエステル系、アクリル系、セルロース系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、フェノール系、ウレタン系樹脂などから形成された透明フィルムが挙げられる。ポリエステルフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート又はこれらの樹脂の構成成分を主成分とする共重合体から形成された二軸配向ポリエステルフィルムが好ましく、中でもポリエチレンテレフタレートから形成された二軸配向ポリエチレンテレフタレートフィルムが特に好ましい。透明基材５には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、各種の添加剤を含有させてもよい。添加剤としては、例えば、帯電防止剤、ＵＶ（紫外線）吸収剤、安定剤等が挙げられる。また、上記ポリエステルフィルム中には、透明性の点から、フィルムのハンドリング性（易滑性、巻き性、耐ブロッキング性など）を目的とした不活性粒子を実質上含有させないことが好ましい。
【００３６】
また、透明基材５と色素含有樹脂層６との密着性を良くするために、透明基材５の少なくとも片面に易接着層を積層しておくことが好ましい。また、易接着層に適切な粒径の微粒子を含有させ、フィルム表面に微細な凹凸を形成させることにより、滑り性、巻き取り性、耐スクラッチ性を付与することができる。このため、透明支持体中に微粒子を含有させる必要がなく、全光線透過率が８９％以上の高透明性を保持することができる。上記易接着層を構成する樹脂材料としては、共重合ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルグラフトポリエステル樹脂、スチレン／マレイン酸グラフトポリエステル樹脂などが挙げられ、少なくとも１種以上を使用することが好ましい。
【００３７】
一方、色素含有樹脂層６において、近赤外線吸収色素が分散されるバインダー樹脂のガラス転移温度は、当該光学フィルタ４Ａを使用する機器の使用保証温度以上であることが、色素の安定性の点から好ましい。バインダー樹脂のガラス転移温度の具体的範囲としては、好ましくは８５℃以上１５０℃以下、特に好ましくは９０℃以上１４０℃以下である。なお、上述した液晶ディスプレイ１０Ａを構成する拡散板１３、拡散シート１４、プリズムシート１５あるいは偏光分離素子１６などの光学フィルムに直接、色素含有樹脂層６を塗布形成してもよい。この場合も、上述の内容が適していることは言うまでもない。
【００３８】
バインダー樹脂を構成する高分子樹脂材料は特に限定されず、例えば、ポリエステル系、アクリル系、セルロース系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリカーボネート、フェノール系、ウレタン系樹脂などが挙げられるが、分散安定性、環境負荷などの観点から、アクリル系樹脂が好ましい。
【００３９】
また、色素含有樹脂層６を構成する近赤外線吸収色素を構成する材料も特に限定されず、例えば、アンモニウム塩、アミニウム塩、イミニウム塩、ジイミニウム塩、ジインモニウム塩、キノン、フタロシアニン、ナフタロシアニン、シアニン、金属錯体、またはこれらの混合物等が好ましい。
【００４０】
ところで、透明基材５の表面や色素含有樹脂層６の表面と空気との界面では、当然ながら光反射が起こる。一般に、透明プラスチックの屈折率が１．４５〜１．６５程度であることから、この表面反射量は約５％程度となる。図４Ａに示した構成の光学フィルタ４Ａの場合、色素含有樹脂層６表面と、反対面の透明基材５表面の両方で表面反射が起こるため、この光学フィルタ４Ａを透過しようとする光の約１０％が反射することになる。この表面反射によっても、バックライト光のロスが増加し、ディスプレイ輝度が数％程度低下する。
【００４１】
これを抑制するためには、図４Ｂに示したように、色素含有樹脂層６表面と透明基材５表面に低屈折率膜からなる反射防止膜７ａ，７ｂを塗布する方法がある。この反射防止膜７ａ，７ｂは、フッ素系樹脂等を用いることができる。図５は、反射防止層として屈折率１．３５のフッ素系樹脂をポリエチレンテレフタレートフィルムの両面に約１００ｎｍ塗布した場合の分光透過率曲線を示す。反射防止層を形成することにより、反射防止層がない場合における１０％の表面反射を２％程度に軽減することができる。反射防止層７ａ，７ｂは、高屈折率膜と低屈折率膜の組み合わせによる積層膜で構成しても構わない。
【００４２】
色素含有樹脂層６は、膜厚あるいは樹脂層に対する色素濃度により透過率を調整することができる。具体的に、光学フィルタ４Ａは、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の可視光の透過率平均値が８５％以上とされる。また、波長８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の光の透過率平均値が８５％以下となるように構成され、好ましくは、この波長範囲に透過率の最小値を有するように構成される。８５０ｎｍ〜１１５０ｎｍの波長範囲は、一般的なリモコン信号受光部の受光感度領域に対応する。
【００４３】
更に、光学フィルタ４Ａを備えない場合の液晶ディスプレイの表示輝度に対する、光学フィルタ４Ａを備えた場合の液晶ディスプレイの表示輝度の低下率が、１０％以下となるように光学フィルタ４Ａが構成される。このため、この輝度低下分をバックライトの出力調整により補い、輝度低下を完全に無くすことも可能である。
【００４４】
ところで、本発明に係る光学フィルタ４Ａは、近赤外線吸収色素の材質によっては外部からの紫外線により近赤外線の吸収特性が変化する場合がある。ＣＣＦＬバックライトから発生する紫外線により吸収特性が変化しやすい色素があるからである。一般に、液晶表示パネルに設けられている偏光分離素子にはＵＶ吸収剤が含まれているが、図３に示すように本発明に係る光学フィルタ４Ａが偏光分離素子１６よりもバックライト側に設置される場合には、バックライト光からの紫外線が問題となる。
【００４５】
この場合、紫外線が照射される側に偏光分離素子とは別のＵＶ吸収層を設ける方法が有効である。例えば、色素含有樹脂層６表面にＵＶ吸収剤を含有する樹脂層を塗布してもよく、また、色素含有樹脂層６を支持する透明基材５上にＵＶ吸収剤を含有する樹脂層を塗布したものを別途設けてもよい。更に、透明基材５にＵＶ吸収剤を含有させたものを紫外線吸収層としてもよい。紫外線吸収層は、波長２００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の領域に吸収帯域を有し、その波長領域における透過率が５％以下であることが望ましい。
【００４６】
図６は、光学フィルタ４Ａの分光透過率曲線の一例を示している。図示の例の光学フィルタ４Ａは、リモコン受光部が感度を有する波長８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下において透過率を低くしているため、バックライトユニット１２から発生したこの波長領域の近赤外線を内部反射させ、ディスプレイ外部へ放射される量を減少させることができる。
【００４７】
特に、冷陰極管をバックライトとする液晶ディスプレイの場合、波長８５０ｎｍ〜１１５０ｎｍに発生する近赤外線は、図２に示したような９１２ｎｍ、９２２ｎｍ及び９６５ｎｍにある３本のＡｒ起因の輝線ピークと、１０１３ｎｍにあるＨｇ起因の輝線ピークであり、この光学フィルタ４Ａを設けることにより、これらの近赤外線放射量を減少させることができる。これにより、液晶ディスプレイ１０Ａから放射される赤外線を原因として起こる周辺機器及びディスプレイ自身のリモコン感度の低下を抑制することができる。
【００４８】
その一方で、図６の光学特性を有する光学フィルタ４Ａは、可視領域の光の透過率が高いため、ディスプレイ映像の品位、特に輝度に与える影響を少なくすることができる。
【００４９】
この光学フィルタ４Ａの近赤外領域の透過率は、対象とするディスプレイの画面サイズにより変更されることが望ましい。即ち、画面サイズが大きいほど、発生する近赤外線の量も多くなるため、光学フィルタ４Ａの透過率もそれに合わせて低くする必要がある。また、この光学フィルタ４Ａの可視領域の透過率は、ディスプレイが表示する映像の輝度と関連し、透過率が低いほど輝度が低下する。この光学フィルタ４Ａをディスプレイ内部に設けることによる映像の輝度の低下量を１０％以下にする必要がある場合、光学フィルタ４Ａの可視領域波長４００〜７００ｎｍにおける透過率平均値が少なくとも８５％以上である必要がある。
【００５０】
また、本実施形態の液晶ディスプレイ１０Ａは、バックライトユニット１２から放射される所定波長領域の赤外線の透過量を減衰させる光学フィルタ４Ａを、液晶表示パネル１１とバックライトユニット１２との間に配置しているので、液晶表示パネル１１の前面側に光学フィルタ４Ａを設置する場合と比較して、外光反射による画像品位の劣化を防ぐことができる。
【００５１】
また、偏光分離素子１６とバックライトユニット１２との間に光学フィルタ４Ａを配置しているので、偏光分離作用を受けた光の無偏光化を防止でき、光の利用効率を高めて輝度の向上を図ることが可能となる。
【００５２】
（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態による液晶ディスプレイ１０Ｂの構成を示す概略断面図である。なお、図において上述の第１の実施形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
【００５３】
本実施形態の液晶ディスプレイ１０Ｂは、上述した構成の光学フィルタ４Ａと同様な機能を有する光学フィルタ４Ｂがプリズムシート１５と一体型となっている点で、上述の第１の実施形態と異なる。光学フィルタ４Ｂをプリズムシート１５と一体構造とすることにより、部品点数の減少を図って組立作業性の向上を図ることができると同時に、積層構造によりフィルム大型化に伴う剛度低下を補ってハンドリング性および形状保持性を高めることができる。
【００５４】
図８及び図９は、光学フィルムと一体化される光学フィルタ４Ｂの構成の具体例を示している。図８Ａに示す光学フィルタ４Ｂは、プリズムシート１５のプリズム面とは反対側の平坦面に色素含有樹脂層６を直接塗布（塗工）した例を示している。この構成によれば、色素含有樹脂層６の支持体が不要となり、低コストかつ単純構造にできるという利点がある。
【００５５】
また、図８Ｂに示すように、上述の第１の実施形態で説明した光学フィルタ４Ａを粘着層２０を介してプリズムシート１５の平坦面に貼り合せたものを光学フィルタ４Ｂとしてもよい。この場合、透明基材５の表面側がプリズムシート１５との接着面となるので、この透明基材５の表面側における光の表面反射を無くして輝度低下量を低減することができる。更に、透明基材５がプリズムシート１５の補強材として機能し、プリズムシート１５のしわ、よれ等の形状変化を抑制することができる。図８Ｃは、図８Ｂに示した構成において、色素含有樹脂層６の表面に反射防止膜７ａを形成したものであり、輝度低下量の更なる低減を図った構成例である。
【００５６】
図９Ａは、図８Ｃに示した構成から透明基材５の設置を廃止した例を示している。この場合、色素含有樹脂層６の支持体に剥離フィルムを用い、色素含有樹脂層６を粘着層２０に貼り付ける。剥離フィルム除去後、色素含有樹脂層６の表面に反射防止膜７ａを形成することで、図示する光学フィルタ４Ｂを構成することができる。透明基材５を廃止したことにより、光学フィルタ４Ｂの透過率を高めることができるので、輝度低下量の低減を図ることができる。なお、粘着層２０に近赤外線吸収色素を分散させ、これを本発明の光学フィルタとして構成するようにしてもよい。
【００５７】
図９Ｂは、偏光分離素子１６のバックライトユニット側の表面に色素含有樹脂層６を塗工して光学フィルタ４Ｂを構成した例を示している。光学フィルタ４Ｂと一体化される光学フィルムはプリズムシート１５だけに限られないことを示している。従って、拡散シート１４や拡散板１３に光学フィルタ４Ｂを一体形成することも可能である。
【００５８】
さらに、光学フィルタ４Ｂの設置箇所によっては、偏光分離素子によって偏光制御された光に影響を与えないために、複屈折率が小さい基材が用いられることが好ましい。例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、シクロオレフィンポリマー、ノルボルネン系樹脂が挙げられる。色素膜の設置箇所としては、図７に示したように液晶表示パネル１１の背面側（光入射面側）に設置された偏光板３ｂに備わっているＴＡＣフィルムが挙げられる。偏光分離素子１６によって偏光制御された光を対象とするために、偏光分離素子１６よりもバックライト側に光学フィルタ４Ｂを設置した場合に比べて、繰り返し反射が少なく、輝度の低下量や色度のズレが小さい。なお、当該色素膜は、ＴＡＣフィルムに代表される低複屈折率基板に直接塗布しても、粘着層を介して貼合してもよい。
【００５９】
（第３の実施形態）
図１０は、本発明の第３の実施形態による液晶ディスプレイ１０Ｃの構成を示す概略断面図である。なお、図において上述の第１の実施形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
【００６０】
本実施形態の液晶ディスプレイ１０Ｃは、上述した構成の光学フィルタ４Ａと同様な機能を有する光学フィルタ４Ｃが液晶表示パネル１１の外面側（前面あるいは正面側）に設置されている点で、上述の第１の実施形態と異なっている。
【００６１】
図１１Ａは、液晶表示パネル１１と一体化される光学フィルタ４Ｃの構成の具体例を示している。光学フィルタ４Ｃは、液晶表示パネル１１を構成する前面側の透明基板２ａと前面側偏光板３ａとの間に設置されており、粘着層２０を介して色素含有樹脂層６が塗布形成された偏光板３ａを透明基板２ａに貼り付けることによって構成されている。このように、光学フィルタ４Ｃを液晶表示パネル１１の外面側に設置することによっても、上述の第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００６２】
また、図１１Ｂは、液晶表示パネルの最外面に配置されるＡＲ（反射防止）フィルム２１とハードコート層２２の内面側に光学フィルタ４Ｃを配置した例を示している。ＡＲフィルム２１は、外光反射による画像品質の劣化を防ぐためのものである。ハードコート層２２は、外部衝撃や荷重からパネルを保護するためのもので、例えば、メラニン系樹脂、アルキド系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ウレタン系樹脂などの比較的硬質あるいは弾性を有する樹脂材料で構成されている。光学フィルタ４Ｃは、例えば、ハードコート層２２を支持する支持基材２３の内面側に色素含有樹脂膜６を塗布することによって構成することができる。
【００６３】
更に、図１１Ｃは、ハードコート層２２の支持基材２３と偏光板３ａとの間の接着に、粘着剤に近赤外線吸収色素を含有させた色素含有粘着樹脂層２４を用い、これを光学フィルタ４Ｃとして構成した例を示している。粘着層に赤外線吸収機能をもたせることで、製造コストの更なる低減を図ることができる。
【００６４】
なお、光学フィルタ４Ｃを液晶表示パネル１１の外面側に配置することによって、太陽光などの外光に含まれる紫外線によって近赤外線吸収色素の吸収特性が変化する場合がある。従って、この光学フィルタ４Ｃの外面側に紫外線吸収層を設けることが好ましい実施形態となる。紫外線吸収層は、光学フィルタ４Ｃの外面側に別途形成するか、例えばハードコート層２２の支持基材２３にＵＶ吸収剤を添加してこれを紫外線吸収層とすることが可能である。紫外線吸収層としては、波長２００ｎｍ以上３８０ｎｍ以下の領域に吸収帯域を有し、その波長領域における透過率が５％以下であることが望ましい。
【００６５】
［第４，第５の実施形態］
ところで、一般に液晶ディスプレイは、拡散シートやプリズムシート等の各種光学フィルムが併用され、これらの光学フィルムは、液晶表示パネルとバックライトユニットの間に重ね合わせて設置されている。各光学フィルムの最表面部では、その材料の屈折率と空気の屈折率との差異に応じた表面反射が起こるが、一般に物質の屈折率は短波長側ほど大きな値となることから、各光学フィルムの表面反射は短波長側ほど大きくなる。バックライトユニットから放射された光のうち、可視光の波長の方が近赤外線のそれより短いため、各光学フィルム表面で反射される割合は可視光の方が高くなり、ディスプレイ内における多重反射の割合も多くなる。
【００６６】
本発明に係る光学素子（光学フィルタ）を構成する色素は、近赤外領域に吸収極大を有するものであるが、可視領域にも若干の光吸収を有しているため、多重反射回数の多い位置に設置されると、近赤外線の吸収量増大効果よりも輝度、色度変化量の影響の方が大きくなりやすい。従って、本発明に係る光学素子は、できるだけ繰り返し反射回数の少ない位置に設置されることが望ましい。液晶ディスプレイ内におけるバックライトユニットと液晶表示パネル間においては、液晶表示パネル側に近い設置位置ほどバックライト光の多重反射量は少なくなるため、本光学フィルタは液晶表示パネルに近い位置、または、液晶表示パネルと一体的に設けられると、近赤外吸収に伴う輝度、色度の変化量を少なくすることができる。
【００６７】
更に、当該液晶ディスプレイに反射型偏光分離素子が設けられる場合、この偏光分離素子よりも液晶表示パネル側に本発明に係る光学素子を設置すると、輝度変化、色度変化を他の設置位置よりも抑えた近赤外線カットが可能となる場合がある。これは輝度向上を目的とした偏光分離素子が、その偏光分離機能を近赤外線領域まで維持しない設計となっていることに起因する。偏光分離素子よりもバックライトユニット側に本発明の光学素子を設置した場合、可視波長領域の光は偏光分離素子での反射により本光学素子を通過し、光吸収を受ける回数が増えるが、近赤外線は偏光分離素子による反射を受けずに透過するため、本光学素子を通過する回数は、ほぼ１回限りとなる。一方、偏光分離素子よりも液晶表示パネル側に本光学素子を設置した場合には、可視光と近赤外線の本光学素子への通過回数は両者ともほぼ１回となる。従って、同じ近赤外カット量で比較した場合、後者の場合の方が輝度低下や色度低下を少なくできる。
【００６８】
しかしながら、本光学素子を反射型偏光分離素子と液晶表示パネルの間に設置する場合に、本光学素子の塗布基材にポリエチレンテレフタレート等の複屈折率の高い材料を用いると、偏光分離素子を通過した光の偏光方向が乱されるために、輝度が急激に低下する。この輝度低下を防ぐためには、本発明の光学素子を構成する色素含有樹脂層を、当該光学素子の設置位置内に配置されている光学フィルムに直接塗工する、または、基材を用いずに色素含有樹脂フィルムを作製し、これを粘着フィルム等を介して、液晶表示パネルもしくは偏光分離素子と一体的に設ける方法がある。また、基材を用いて色素含有樹脂層を塗工したものを当該位置に設ける場合、基材にはトリアセチルセルロースやポリカーボネートフィルム等の複屈折の小さい材料を用いることで、上記輝度低下を最小限に抑制することができる。
【００６９】
以上のことを踏まえて、以下、本発明の第４，第５の実施形態について説明する。
【００７０】
（第４の実施形態）
図１２は、本発明の第４の実施形態による液晶ディスプレイ１０Ｄの構成を示す概略断面図である。なお、図において上述の第１の実施形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
【００７１】
本実施形態の液晶ディスプレイ１０Ｄは、上述した構成の光学フィルタ４Ａと同様な機能を有する光学フィルタ４Ｄが液晶表示パネル１１の背面側（バックライトユニット１２側の表面）に設置されている。
【００７２】
本実施形態の光学フィルタ４Ｄは、図４Ａに示した光学フィルタ４Ａのように透明基材５を用いるものではなく、色素含有樹脂層６が直接液晶表示パネル１１の背面に塗布されている、または粘着層を介して設置されている。光学フィルタ４Ｄの設置位置は、パネル背面側の最表面のみに限られず、偏光板３ｂと透明基板２ｂの間などに設けられてもよい。また、偏光分離素子１６が液晶表示パネルに一体的に積層される場合には、偏光分離素子１６のパネル側表面に当該光学フィルタ４Ｄを設けてもよい。
【００７３】
本実施形態において、光学フィルタ４Ｄよりもバックライトユニット１２側には偏光分離素子１６が設けられているが、光学フィルタ４Ｄには偏光を乱す基材を用いていないため、偏光解除による輝度の低下が起こらないという利点がある。また、光学フィルタ４Ｄが液晶表示パネル１１と一体的に設けられていることにより、光学フィルタそのものによる表面反射量は、光学フィルタを設置しない場合のパネル表面の反射量に置き換えることができ、表面反射による輝度の低下も抑制することができる。
【００７４】
図１３Ａ〜Ｅは、液晶表示パネル１１の背面に粘着層を介して光学フィルタ４Ｄを設置する方法の具体例を模式的に示している。まず、易剥離性フィルム２５の上に、近赤外線吸収色素を含む色素含有樹脂層６を塗工し乾燥させる（図１３Ａ）。次に、一方の面が易剥離性フィルム２６に支持された粘着層２０を色素含有樹脂層６に積層接着する（図１３Ｂ）。次に、易剥離性フィルム２６を粘着層２０から剥離し（図１３Ｃ）、粘着層２０を液晶表示パネル１１の背面側に接着する（図１３Ｄ）。最後に、色素含有樹脂層６から易剥離性フィルム２５を剥離することによって、液晶表示パネル１１の背面側に光学フィルタ４Ｄが形成される（図１３Ｅ）。
【００７５】
（第５の実施形態）
図１４は、本発明の第５の実施形態による液晶ディスプレイ１０Ｅの構成を示す概略断面図である。なお、図において上述の第１の実施形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
【００７６】
本実施形態の液晶ディスプレイ１０Ｅは、近赤外線を吸収する本発明の光学フィルタ４Ｅが、液晶表示パネル１１と偏光分離素子１６との間に設置されている。光学フィルタ４Ｅは、図４Ｃに示すように、透明基材５Ｅの上に色素含有樹脂層６が塗工されてなるものであるが、透明基材５Ｅは、トリアセチルセルロースやポリカーボネートフィルム等の複屈折の小さい材料で構成されている。これにより、偏光分離素子１６を透過した偏光の偏光方向が乱されることなく当該偏光が光学フィルタ４Ｅを通過するため、輝度の低下を抑制することができる。
【００７７】
なお、本実施形態において光学フィルタ４Ｅは、上述の第４の実施形態と同様に、液晶表示パネル１１や偏光分離素子１６の表面に粘着層等を介して一体的に設けられてもよい。この場合、色素含有樹脂の塗工工程が液晶表示パネル１１や偏光分離素子１６と独立して行えるため、比較的製造し易いという利点がある。
【実施例】
【００７８】
以下、本発明の実施例について説明する。なお、以下の実施例は例示であり、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００７９】
（実施例１）
本発明に係る光学素子としての光学フィルタのサンプルを以下の手順により作製した。
【００８０】
［塗料組成］
まず、色素含有樹脂層の塗料作製を行った。用いた材料を以下に示す。
・近赤外線吸収色素：ジインモニウム塩（日本カーリット社製「ＣＩＲ−１０８５」）
・酸化防止剤：ホスファイト系酸化防止剤（旭電化工業社製「アデカスタブ１１７８」）
・塗布基材：高透明性ポリエステルフィルム基材（東洋紡績社製「コスモシャインＡ４１００」）
・ベース樹脂：アクリル酸エステル
【００８１】
なお、ベース樹脂は以下の方法により重合した。
攪拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロート、窒素ガス導入管のついた四つ口フラスコに酢酸エチル１２０部を仕込み、窒素ガス気流下６５℃に昇温した中にメチルメタクリレート５０部、４−メチルシクロヘキシルメタクリレート４３部、ブチルアクリレート５部、メタクリル酸１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１部およびＡＩＢＮ０．２５部からなる混合物を２時間かけて滴下し、さらに同温度で４時間保持して不揮発分４４．６重量％のアクリル樹脂液を得た。得られた重合体の数平均分子量は約３０万であった。
【００８２】
そして、近赤外線吸収色素を溶剤（メチルエチルケトン、トルエン、酢酸エチル等）に溶解し、樹脂と酸化防止剤を混ぜ合わせて塗料とした。
【００８３】
なお、本発明において、使用可能なその他のアクリル酸エステルとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、３−エトキシプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、４−メチルシクロヘキシルメチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、エチルメタクリレート、メチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸などの（メタ）アクリル酸エステルが使用可能である。これらのアクリルポリマーは必要に応じて、２種類以上共重合して使用することが可能である。
【００８４】
次に、上記塗料を用いて、塗布基材上に色素含有樹脂層を以下の方法により形成した。
フィルムアプリケーターを使用し、塗布基材上に、乾燥後の樹脂膜厚が１０μｍになるように塗料を塗布した。次に、１５０℃オーブンにて５分間乾燥した。
【００８５】
得られたサンプルの光学特性について、分光反射率測定器により、分光透過率を測定した。測定により得られた分光透過率曲線を図１５Ａに示す。また、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の間における光の平均透過率および波長８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の間における光の平均透過率を表１に示す。
【００８６】
【表１】
2008139832.tif 000003
【００８７】
光学フィルタのサンプルを液晶ディスプレイ構造内の偏光分離素子とプリズムシートの間に設置し（図３参照）、リモコンの操作が可能な距離について、次の方法により評価を行った。
【００８８】
まず、図１８に示す位置関係で、液晶ディスプレイ（ソニー社製４２インチ液晶テレビ）１０と光ディスク装置（ソニー社製ＤＶＤプレイヤ）３０を置き、液晶ディスプレイ１０のディスプレイ画面と光ディスク装置３０のリモコン受光部３０Ａとを１メートル離して対向させた。この状態で、液晶ディスプレイ１０を作動させた直後に、リモコン３１を持っている試験者が前後に移動しながら光ディスク装置３０のリモコン操作が可能である最長距離を確認し、その距離を「リモコン動作可能距離」とし、この距離が長いほどリモコン動作保障効果が大きいものと判断した。リモコン３１の信号波長領域は９３０ｎｍ〜９６０ｎｍであり、リモコン受光部３０Ａの受光感度領域は８５０ｎｍ〜１１５０ｎｍである。
【００８９】
また、液晶ディスプレイ１０の画面中央部における輝度について、分光輝度計（コニカミノルタ社製「ＣＳ１０００Ａ」）を用いて測定し、光学フィルタサンプル未設置の場合に対する輝度減少率を求めた。リモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての測定結果を表２にそれぞれ示す。
【００９０】
【表２】
2008139832.tif 000004
【００９１】
（実施例２）
色素含有樹脂層の厚みを変えて、図１５Ｂ及び表１に示す分光特性が得られるサンプル構成とした以外は、上述の実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。なお、色素層の厚みは塗料の固形分濃度により調整した（以下同様）。
【００９２】
（実施例３）
色素含有樹脂層の厚みを変えて、図１５Ｃ及び表１に示す分光特性が得られるサンプル構成とした以外は、上述の実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。
【００９３】
（実施例４）
実施例１と同様、まず以下の方法により塗料を作製した。
下記材料の混合物を攪拌機を用いて混合し、色素塗料とした。
・近赤外線吸収色素：シアニン化合物            １重量部
・ベース樹脂：ポリメチルメタクリレート樹脂  １０重量部
・溶剤：トルエン                            ６５重量部
【００９４】
得られた塗料を用いて以下のようにして光学フィルムのサンプルを作製した。
透明支持体としてＰＥＴフィルム（厚み１８８μｍ、東レ社製「Ｕ４２６」）の主面に塗料をマイクログラビアで塗布した。塗布膜の膜厚は、グラビア線数により調整した。この塗膜を９０℃で乾燥し、色素層を形成した。
【００９５】
得られたサンプルの光学特性について、分光反射率測定器により、分光透過率を測定した。測定により得られた分光透過率曲線を図１６Ａに示す。また、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の間における光の平均透過率および波長８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の間における光の平均透過率を表１に示す。また、実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行ったときの測定結果を表２に示す。
【００９６】
（実施例５）
実施例１において作製したサンプルの両面に、反射防止膜として、フッ素系樹脂（旭硝子社製「サイトップ」）をディップコーティング法により塗布した。コーティング時の引き上げ速度を調整して、このフッ素系樹脂膜の膜厚を９５ｎｍとした。
【００９７】
得られたサンプルの光学特性について、分光反射率測定器により、分光透過率を測定した。測定により得られた分光透過率曲線を図１６Ｂに示す。また、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の間における光の平均透過率および波長８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の間における光の平均透過率を表１に示す。また、実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行ったときの測定結果を表２に示す。
【００９８】
（実施例６）
実施例１において作製した塗料を用いて、プリズムシート（図３のプリズムシート１５）のプリズム面と反対側の面に色素含有樹脂層を実施例１と同じ膜厚となるように塗布した。得られたサンプルを液晶ディスプレイに組み込んで、実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。
【００９９】
（実施例７）
実施例１において作製した色素含有樹脂層を、プリズムシート（図３のプリズムシート１５）のプリズム面と反対側の面に粘着フィルムを用いて貼り合せた。得られたサンプルを液晶ディスプレイに組み込んで、実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。
【０１００】
（実施例８）
実施例７において作製したプリズムシートサンプルの色素含有樹脂層の上に、さらにフッ素系樹層を、グラビアコーターを用いて塗布した。塗料濃度により厚みが９５ｎｍとなるように調整した。得られたサンプルを液晶ディスプレイに組み込んで、実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。
【０１０１】
（実施例９）
実施例１において作製した色素含有樹脂層を、拡散シート（図３の拡散シート１４）のバックライト側の面に粘着フィルムを用いて貼り合せた。得られたサンプルを液晶ディスプレイに組み込んで、実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。
【０１０２】
（実施例１０）
実施例５において作製した光学フィルタのサンプルを液晶ディスプレイの液晶表示パネルの最表面（外気と触れる面）に設置し、実施例１と同様の方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。
【０１０３】
（実施例１１）
実施例１において作製した塗料を、液晶表示パネルの背面側（光入射面側）に設置された偏光板に用いられているＴＡＣフィルム上に塗布し、本発明に係る光学フィルタを構成した。得られたサンプルの光学特性について、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の間における光の平均透過率および波長８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の間における光の平均透過率を表１に示す。また、実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。更に、上記光学フィルタの設置前に対する設置後の表示画像の色度変化を色彩輝度計（コニカミノルタ社製「ＣＳ１０００」）を用いて測定した。測定結果を表３に示す。
【０１０４】
【表３】
2008139832.tif 000005
【０１０５】
（実施例１２）
実施例２で用いた色素含有樹脂層を、実施例１１と同様に液晶表示パネルの背面側に設置された偏光板に用いられているＴＡＣフィルム上に塗布し、本発明に係る光学フィルタを構成した。得られたサンプルの分光特性を表１に示すとともに、リモコン動作可能距離、ディスプレイ輝度および色度変化の測定結果を表３に示す。
【０１０６】
（実施例１３）
実施例３で用いた色素含有樹脂層を、実施例１１と同様に液晶表示パネルの背面側に設置された偏光板に用いられているＴＡＣフィルム上に塗布し、本発明に係る光学フィルタを構成した。得られたサンプルの分光特性を表１に示すとともに、リモコン動作可能距離、ディスプレイ輝度および色度変化の測定結果を表３に示す。
【０１０７】
（実施例１４）
下記材料の混合物を攪拌機を用いて混合し、色素塗料を作製した。
・近赤外線吸収色素：ジインモニウム塩（日本カーリット社製「ＣＩＲ−１０８５」）
・ベース樹脂：アクリル系樹脂（日本触媒製「ＩＲ−Ｇ２０５」）
・溶剤：ＭＥＫ（メチルエチルケトン）とＴＯＬ（トルエン）の混合溶媒
【０１０８】
得られた塗料を実施例１１と同様に液晶表示パネルの背面側に設置された偏光板に用いられているＴＡＣフィルム上に塗布し、本発明に係る光学フィルタを構成した。得られたサンプルの分光特性を図１７Ａおよび表１に示すとともに、リモコン動作可能距離、ディスプレイ輝度および色度変化の測定結果を表３に示す。
【０１０９】
（実施例１５）
色素含有樹脂層の厚みを変えて、図１７Ｂおよび表１に示す分光特性が得られるサンプル構成とした以外は、上述の実施例１４と同様な方法によってリモコン動作可能距離、ディスプレイ輝度および色度変化についての評価を行った。測定結果を表３に示す。
【０１１０】
（実施例１６）
色素含有樹脂層の厚みを変えて、図１７Ｃおよび表１に示す分光特性が得られるサンプル構成とした以外は、上述の実施例１４と同様な方法によってリモコン動作可能距離、ディスプレイ輝度および色度変化についての評価を行った。測定結果を表３に示す。
【０１１１】
（実施例１７）
以下の色素を用いて、実施例１と同様の手法により塗料を作製した。
・近赤外線吸収色素：ジインモニウム塩（日本カーリット社製「ＣＩＲ−１０８５」）
・ベース樹脂：アクリル系樹脂（日本触媒製  ＩＲ−Ｇ２０５）
・溶剤：ＭＥＫとＴＯＬの混合溶媒
・塗布基材：ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム（富士写真フィルム社製）
【０１１２】
上記塗料を用いて、ＴＡＣフィルム上に毛管現象を利用したキャップコーターを用いて色素含有樹脂層を作製した。得られた光学フィルタの分光特性を実施例１と同様の方法により測定したところ、図１５Ａに示した分光特性と同様の特性が得られた。また、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の間における光の平均透過率および波長８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の間における光の平均透過率を表１に示す。
【０１１３】
更に、得られた光学フィルタのサンプルを液晶ディスプレイ構造内の偏光分離素子と液晶表示パネルの間に設置し、上述の実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。
【０１１４】
（実施例１８）
色素含有樹脂層の厚みを変えて、図１５Ｂ及び表１に示す分光特性が得られるサンプル構成とした以外は、上述の実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。
【０１１５】
（実施例１９）
色素含有樹脂層の厚みを変えて、図１５Ｃ及び表１に示す分光特性が得られるサンプル構成とした以外は、上述の実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。
【０１１６】
（実施例２０）
実施例１７において作製した塗料の塗布基材を液晶表示パネルとし、この液晶表示パネルの背面（バックライト側表面）に上記塗料をコーティングした。得られた液晶表示パネルを用いて液晶ディスプレイを構成し、実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。
【０１１７】
なお、色素含有樹脂層を液晶表示パネルに直接塗布したため、色素含有樹脂層の分光特性は把握できなかったが、実施例１７の塗料と固形分濃度や塗工条件を合わせることによって、実施例１７とほぼ同等の特性が得られるものとみなした。
【０１１８】
（実施例２１）
実施例１７において作製した塗料の塗布基材を易剥離性フィルムとし、その片面にのみ色素含有樹脂層を塗布し、これを塗工フィルムとした。得られた塗工フィルムの分光特性を実施例１と同様の方法により測定したところ、図１５Ａに示した分光特性と同様の特性が得られた。また、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の間における光の平均透過率および波長８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の間における光の平均透過率を表１に示す。
【０１１９】
次に、上記塗工フィルムの色素含有樹脂層側の面と、別の易剥離性フィルムとを粘着層を介して貼り合わせた後、当該易剥離性フィルムを剥がし、粘着層表面と液晶表示パネルの背面（バックライト側表面）とを貼り合わせた。上記一連の工程は、図１３に示した工程に相当する。得られた液晶表示パネルを用いて液晶ディスプレイを構成し、実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。
【０１２０】
（比較例１）
液晶ディスプレイの電源を切った状態で、実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離を測定した。測定結果を表２に示す。
【０１２１】
（比較例２）
本発明に係る光学フィルタを液晶ディスプレイ内に設置せずに、実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離を測定した。測定結果を表２に示す。
【０１２２】
（比較例３）
色素含有樹脂層の厚みを変えて、図１９Ａ及び表１に示す分光特性が得られるサンプル構成とした以外は、上述の実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。
【０１２３】
（比較例４）
色素含有樹脂層の厚みを変えて、図１９Ｂ及び表１に示す分光特性が得られるサンプル構成とした以外は、上述の実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。
【０１２４】
（比較例５）
近赤外線吸収色素の種類を変えて、図１９Ｃ及び表１に示す分光特性が得られるサンプル構成とした以外は、上述の実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。
【０１２５】
（比較例６）
近赤外線吸収色素の種類を変えて、図１９Ａ及び表１に示す分光特性が得られるサンプル構成とした以外は、上述の実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。
【０１２６】
（比較例７）
近赤外線吸収色素の種類を変えて、図１９Ｂ及び表１に示す分光特性が得られるサンプル構成とした以外は、上述の実施例１と同様な方法によってリモコン動作可能距離およびディスプレイ輝度についての評価を行った。測定結果を表２に示す。
【０１２７】
比較例１と比較例２から、液晶ディスプレイの電源が入っていない比較例１に比べて、電源が入った比較例２の場合の方が、リモコン動作可能距離が大幅に減少しているのがわかる。この結果から、液晶ディスプレイから照射される赤外線が、周辺機器のリモコン動作に影響を与えうることがわかる。
【０１２８】
このリモコン動作障害に対し、実施例１〜１０、実施例１７〜２１において、本発明に係る赤外カット機能を有する光学フィルタを液晶ディスプレイ内に設けることで、リモコン動作距離の改善が図れることがわかる。
【０１２９】
すなわち、図１５、図１６及び表１に示したように、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の光の透過率平均値が８５％以上であり、波長８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の光の透過率平均値が８５％以下、より詳しくは６０％以下であることがわかる。また、表２に示したように、実施例１〜１０、１７〜２１と比較例２のリモコン動作可能距離を比較すると、本発明に係る光学フィルタのサンプルを設置することにより、リモコン動作可能距離が少なくとも２倍以上長くなっていることがわかる。
【０１３０】
ディスプレイ輝度に関しては、実施例１〜１０、実施例１７〜２１によれば、１０％以下に抑えることができている。また、実施例５は、実施例１で作製したサンプルの表面に反射防止膜を形成した場合であるが、実施例１よりも輝度減少率を低く抑えることができているのがわかる。
【０１３１】
更に、実施例６〜１０に関しては、液晶ディスプレイ内に設置されているプリズムシートなどの光学フィルムに本発明に係る光学フィルタを一体化した場合と、当該光学フィルタの設置位置を実施例１と異ならせた場合を示しているが、輝度減少率に多少の差異があるものの、実施例１と同様のリモコン動作可能距離を確保している。
【０１３２】
なお、比較例３、比較例６に関して、輝度減少率が１０％を超えている理由は、可視領域である波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下における透過率平均値が８５％を下回っているためであると考えられる。また、比較例４，５に関して、リモコン動作可能距離が比較例２の場合とほとんど変化しないのは、近赤外線領域である波長８５０ｎｍ以上１１５０ｎｍ以下の光の透過率平均値が８５％を超えているためである。
【０１３３】
一方、実施例１１〜１６に関しては、本発明に係る光学フィルタを液晶表示パネルの背面側に設定されている偏光板と組み合わせて用いることによって、実施例１〜１０と同様な効果が得られることがわかる。特に、実施例２と実施例１２、実施例３と実施例１３のように、ともに同一構成の色素含有樹脂層を用いても、この色素含有樹脂層の設置箇所を変えることで、リモコン動作可能距離、輝度減少率について異なる結果が得られることがわかる。すなわち、色素含有樹脂層の設置部位によっては当該色素含有樹脂層の効果が変化するため、設置部位に応じた色素含有樹脂層の構成の最適化が必要であることがわかる。
【０１３４】
以上の結果から、本発明に係る光学フィルタ（光学素子）を液晶ディスプレイ内部又はパネル表面側に設置することで、映像の品位に大きな影響を与えることなく近赤外線放射量を減少させる有効な手段であることが確認できた。
【０１３５】
（実施例２２）
本実施例では、粘着剤に近赤外線吸収色素を分散させた色素含有粘着樹脂層で構成される本発明に係る光学素子としての光学フィルタのサンプルを以下の手順により作製した。
【０１３６】
［塗料組成］
まず、色素含有粘着樹脂層の塗料作製を行った。用いた材料を以下に示す。
・近赤外線吸収色素：ジインモニウム塩（日本カーリット社製「ＣＩＲ−１０８５」）
・酸化防止剤：ホスファイト系酸化防止剤（旭電化工業社製「アデカスタブ１１７８」）
・塗布基材：シリコーン処理ポリエステルフィルム基材（東セロ社製「０１」）
・ベース樹脂：ポリアクリル酸エステル樹脂
・架橋剤：日本ポリウレタン社製「コロネートＬ」  １部
【０１３７】
なお、ベース樹脂は以下の方法により重合した。
攪拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロート、窒素ガス導入管のついた四つ口フラスコに酢酸エチル１２０部を仕込み、窒素ガス気流下６５℃に昇温した中にメチルメタクリレート１０部、エチルアクリレート１０部、ブチルアクリレート７８部、メタクリル酸１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート１部およびＡＩＢＮ０．２５部からなる混合物を２時間かけて滴下し、さらに同温度で４時間保持して不揮発分４４．０重量％のアクリル樹脂液を得た。得られた重合体の重量平均分子量は約９５万であった。
【０１３８】
そして、粘着剤用樹脂と近赤外線吸収色素、酸化防止剤、架橋剤を混合し、フィルムアプリケーターを使用して、乾燥後の樹脂膜厚が所定の厚さになるように基材に塗布した。次に、１１０℃オーブンにて５分間乾燥した。このとき、配合する近赤外線吸収色素の面積あたりの濃度（ｇ／ｍ2）、配合量（／樹脂１００ｇ）、塗布厚を変えて、表３に示すようにサンプル１〜１１を作製した。作製した各サンプルをラミネータにてＡＲフィルムと貼り合せ、その後、当該サンプルを設けたＡＲフィルムを偏光板に貼り合せて液晶表示パネルを構成し、波長５５０ｎｍ、９００ｎｍ及び１０１５ｎｍにおける光の透過率を測定した。測定結果を表４に示す。
【０１３９】
【表４】
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【０１４０】
表４の結果から、色素含有粘着樹脂層の色素濃度、色素配合量あるいは膜厚が大きいものほど、波長９００ｎｍ及び１０１５ｎｍにおける近赤外線の透過率を減少させることができる反面、波長５５０ｎｍにおける可視光の透過率も減少する傾向にあることがわかる。従って、色素濃度、色素配合量、膜厚を適切に調整することにより、所望の分光特性を有する光学フィルタを構成することができる。
【０１４１】
以上、本発明の実施形態および実施例について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【０１４２】
例えば、以上の各実施形態では、本発明に係る光学フィルタを液晶ディスプレイ内の偏光分離素子やプリズムシート、拡散シート、拡散板、液晶表示パネルの外面側あるいは背面側に設置する例について説明したが、これに代えて又はこれに加えて、本発明に係る光学フィルタをバックライトユニットに設置しても構わない。
【０１４３】
図２０は、本発明に係る光学フィルタ９ａをバックライトユニット１２の反射板９の表面（光反射面）に設けた例を示している。光学フィルタ９ａは、上述の各実施形態と同様に、バインダー樹脂中に近赤外線吸収色素を分散させた色素含有樹脂層からなるもので、反射板９の表面に塗布され又は貼着されている。このような構成によっても、光源８から出射し反射板１２で反射されるバックライト光から、リモコン受光部が感度を有する波長域の光の透過率を低くして、液晶表示パネル１１から出射される赤外線によるリモコン感度の低下を効果的に抑えることが可能となる。また、光学フィルタ９ａの代わりに又は光学フィルタ９ａに加えて、反射板９の表面に紫外線吸収層を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】リモコン信号波長とリモコン受光部感度との関係を説明する図である。
【図２】液晶ディスプレイから放射される赤外線の発光スペクトルを示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による液晶ディスプレイの構成を示す概略断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による光学素子としての光学フィルタの構成例を示す概略断面図である。
【図５】図４Ａの光学フィルタと図４Ｂの光学フィルタの反射率特性の違いを説明する図である。
【図６】図４に示した光学フィルタの分光透過率特性の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による液晶ディスプレイの構成を示す概略断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態による光学素子としての光学フィルタの構成例を示す概略断面図である。
【図９】図８に示した光学フィルタの他の構成例を示す概略断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態による液晶ディスプレイの構成を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態による光学素子としての光学フィルタの構成例を示す概略断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態による液晶ディスプレイの構成を示す概略断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態による光学素子としての光学フィルタの取付け例を模式的に示す工程断面図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態による液晶ディスプレイの構成を示す概略断面図である。
【図１５】本発明の実施例１〜３に係る光学フィルタの分光透過率曲線である。
【図１６】本発明の実施例４，５に係る光学フィルタの分光透過率曲線である。
【図１７】本発明の実施例１４〜１６に係る光学フィルタの分光透過率曲線である。
【図１８】本発明の実施例において説明する光学フィルタの特性評価方法を説明する図である。
【図１９】本発明の比較例３〜５に係る光学フィルタの分光透過率曲線である。
【図２０】本発明に係る液晶ディスプレイの構成の変形例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１…液晶層、２ａ，２ｂ…透明基板、３ａ，３ｂ…偏光板、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，９ａ…光学フィルタ（光学素子）、５，５Ｅ…透明基材、６…色素含有樹脂層、７ａ，７ｂ…反射防止膜、８…線状光源、９…反射板、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…液晶ディスプレイ、１１…液晶表示パネル、１２…バックライトユニット、１３…拡散板、１４…拡散シート、１５…プリズムシート、１６…偏光分離素子、２０…粘着層、２１…ＡＲフィルム、２２…ハードコート層、２４…色素含有粘着樹脂層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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