JP2000250026A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外光の写り込みを避けた角度から見た場合に
おいても、明るく良好な視認性の画面が得られる半透過
反射型液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 液晶セル／[半透過反射板基材／透過性
反射層]の順番に配置しており、一方向からの入射光に
対する反射光強度の反射角度依存性曲線において、最表
面の正反射角度から５°以上ずれた角度で反射光量が極
大となる反射光量分布を示すことを特徴とする半透過反
射板[半透過反射板基材／透過性反射層]を有する液晶表
示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、ノート型ワードプロセ
ッサー、ノート型パソコンなどの他、電子手帳、携帯情
報端末、アミューズメント機器、携帯電話などの多方面
で利用されている。半透過反射型液晶表示装置として
は、第一偏光板／液晶セル／第二偏光板／半透過反射板
の構成のものが知られている。ここで液晶セルとして
は、例えばツイステッド・ネマチック型セル、スーパー
ツイステッドネマチック型セル、ゲストホスト型セルな
どが使用されている。

【０００３】しかしながら、いずれの表示装置も該表示
装置の最表面、例えば第１偏光板での外光の映り込みを
避けた角度からの視認性に劣る傾向にあるため、外光の
映り込みを避けた角度から見た場合においても視認性が
より良好な液晶表示装置が望まれていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、外光の写り込みを避けた角度から見た場合において
も、明るく良好な視認性の画面が得られる半透過反射型
液晶表示装置を与える半透過反射板を開発すべく鋭意検
討した結果、特定の反射光量分布を有する半透過反射板
を用いることによって、かかる課題を解決できることを
見い出し、本発明に至った。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、液
晶セル／[半透過反射板基材／透過性反射層]の順番に配
置しており、一方向からの入射光に対する反射光強度の
反射角度依存性曲線において、最表面の正反射角度から
５°以上ずれた角度で反射光量が極大となる反射光量分
布を示すことを特徴とする半透過反射板[半透過反射板
基材／透過性反射層]を有する液晶表示装置を提供する
ものである。

【０００６】本発明の半透過反射板基材は、例えばポリ
エチレンテレフタレートなどポリエステル系樹脂、ポリ
カーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、セルロース系樹
脂、ポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂、ガラス
などからなるものである。かかる半透過反射板基材の厚
みは使用される液晶表示装置に応じて適宜選択される
が、通常は１０μｍ〜５００μm、好ましくは１０μm〜
１００μmであって、板状であってもよいし、シート状
やフィルム状であってもよい。

【０００７】本発明の半透過反射板は、一方向からの入
射光に対する反射光強度の反射角度依存性曲線におい
て、正反射角度から５°以上離れた角度に極大値を有す
る。ここで、一方向からの入射光に対する反射光強度の
反射角度依存性曲線は、反射板（１）に、入射角度（θ
0）で光源（５）から入射光（２）を照射し、その反射
光（３）の強度を反射角度（θ）に対してプロットする
ことによって（図１）、測定される曲線である。なお、
得られる液晶表示装置の表示画面の明るさの点で、反射
光強度の反射角度依存性曲線において、正反射角度（θ
1）の方向（４）から５°以上離れた反射角度に現れる
極大値の数は一つまたは二つであることが好ましい。ま
た、極大値は正反射方向（４）から５°未満離れた反射
角度にあってもよいが、外光の映り込みによって、いわ
ゆる「ぎらつき」が生じて視認性の向上が十分とはなら
ない傾向にあるため、５°未満には極大値を有していな
いことが好ましい。

【０００８】かかる基材の具体例としては、下記（１）
または（２）に示す基材などが挙げられる。 （１）基材裏面は、三角柱が稜線方向に隣接し、該三角
柱の一側面が該基材面と平行になるように配列された形
状となっており、その三角柱の稜線に垂直方向の断面に
おいて各三角柱によって形成される三角形の反射板面と
平行な一辺と、稜線を形成する頂点とがなす角度が２．
５°〜９０°であり、好ましくは２．５°〜４５°、さ
らに好ましくは２．５°〜１５°である。該三角形は互
いに実質的に合同または相似形で同一方向を向いている
基材。かかる基材の一例を図２、図３に基づいて説明す
る。基材の裏面は、三角柱が稜線方向に隣接し、該三角
柱の一側面が該反射板面と平行になるように配列された
形状である（図２）。そして、その三角柱の稜線に垂直
方向の断面において各三角柱によって形成される三角形
は、基材面と平行な一辺と、稜線を形成する頂点とがな
す角度（仰角、α）は２．５°〜９０°である。三角形
の頂角（β）は特に限定されない。各三角形の形状は実
質的に合同である（図３）。三角柱の頂部は鋭角になっ
ていてもよいし、丸みをおびて滑らかな形状となってい
てもよい。

【０００９】断面の三角形のピッチ、即ち該三角形の基
材面と平行な一辺の長さ（Ｌ）は特に限定されないが、
加工の容易さの点で通常１０μｍ以上であり、さらに視
認性を阻害しない点で１０〜５００μｍの範囲であるこ
とが好ましい。

【００１０】かかる半透過反射板を液晶表示装置に組み
込んだ場合に、液晶セルの画素ピッチと該半透過反射板
の三角形状のピッチとが干渉してモアレ縞が発生するこ
とを防ぐためには、例えば 液晶セルの画素ピッチと該半透過反射板の三角形状の
ピッチを一致させる、 隣接する三角形の底辺の長さを違える、または 三角形状のピッチを１００μｍ以下にすることが、実
用上好ましい。

【００１１】（２）基材裏面は、少なくとも一方向の断
面が非対称の形状を有する凹または凸の郡が全面にわた
り密に形成された構造をしており、それぞれの凹または
凸は実質的に同一形状で同一方向を向いて配置されてお
り、それぞれの凹または凸が面となす角は２．５°〜９
０°、好ましくは２．５°〜４５°、さらに好ましくは
２．５°〜１５°である基材。かかる基材の一例を図４
に基づいて説明する。かかる面において形成される凹ま
たは凸は、その少なくとも一方向の断面が非対称な形状
であればよく、他の断面の形状は非対称な形状であって
もよいし、対称な形状であってもよい。かかる凹または
凸の群は基材の全面にわたって密に形成されている。凹
または凸の頂部は尖っていてもよいし、丸みをおびた滑
らかな形状であってもよい。それぞれの凹または凸は実
質的に同一の形状である。また、凹または凸の方向は実
質的に同一である。凹または凸と水平面とのなす角度は
２．５°〜９０°である。このような凹または凸の具体
的な断面形状を図５〜８に例示する。

【００１２】かかる基材面は通常の方法、例えば下記の
方法によって形成することができる。 （１）ロールに目的とする形状のネガ型を形成してお
き、この型をロール転写法にて基材裏面に転写する方
法。 （２）ロールに目的とする形状のネガ型を凹状に形成し
ておき、紫外線硬化樹脂または電子線硬化樹脂を塗布し
てネガ型の凹部に充填後、ロールにフィルム状の基材を
被覆し、紫外線または電子線を照射して上記紫外線硬化
樹脂または電子線硬化樹脂を硬化させるとともに基材に
接着させ、次いで硬化した樹脂と共に基材をロールから
剥離する方法（特開平３−２２３８８３号公報、特開平
６−３２４２０５号公報）。 （３）流延ベルトにネガ型を形成しておき、キャスティ
ング時に目的とする形状を付与する溶剤キャスト法。

【００１３】かかる半透過反射板基材の凹凸面に、例え
ばアルミニウム、銀などの反射率の高い金属が蒸着され
てもよく、かつ／または、金属光沢を有するパール顔料
などをコーティングして透過性反射層を形成する。

【００１４】金属を蒸着する方法は特に限定されず、基
材や蒸着される金属の種類などに応じて、例えば真空蒸
着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法など
の通常の蒸着方法で蒸着すればよい。蒸着により得られ
る蒸着層の厚みは目的とする透過率と反射率に応じて適
宜選択されるが、通常５ｎｍ〜３０ｎｍ程度であれば実
用上十分な透過性反射特性を示す。また、一般に用いら
れる硫化亜鉛と金属からなるハーフミラーの構成も好ま
しい。

【００１５】なお、銀を用いた場合は、蒸着層の劣化を
防止するため、蒸着層の表面に保護層を設けることが好
ましい。保護層としては、例えばアクリル樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹
脂などの塗工膜が挙げられる。かかる塗工膜は、例えば
ロールコーティング法、グラビアコーティング法、スプ
レーコーティング法などの通常の方法で塗工することが
できる。また、ＳｉＯ2などの無機物の薄膜を蒸着法な
どによって形成させてもよい。保護層の厚みは通常５ｎ
ｍ〜１０μｍ程度の範囲である。

【００１６】かかる透過性金属反射面が粗面からされて
いるか、かつ／または、透過性金属反射面の上部に光拡
散層が形成されているとよい。 透過性金属反射面を粗
面化する方法として下記の方法が挙げられる。ａ． ネ
ガ型の版を予め粗面化しておく方法。ｂ． 有機／無機
微粒子を混合させた樹脂をネガ型の版に押し当て、その
微粒子により粗面化する方法。ｃ． 目的とする形状を
形成した後、その表面をサンドブラストする方法。ｄ．
目的とする形状を形成した後、有機／無機微粒子を含
む塗工液をその表面にコートする方法。

【００１７】光拡散層は、例えば下記（１）および
（２）として示す通常の方法によって設けることができ
る。 （１）微粒子を樹脂バインダーを用いてコーティングす
る方法 微粒子としては、シリカ、炭酸カルシウムなどや、二酸
化チタンが表面に被覆された合成雲母または天然雲母な
どのパール顔料、板状魚鱗箔、六角板状塩基性炭酸鉛の
ような真珠光沢を有する微粒子などの無機微粒子や、ポ
リメチルメタクリレートビーズ等のアクリル系ビーズ、
架橋ポリスチレンビーズ等のポリスチレン系ビーズ、ポ
リカーボネート系ビーズ、メラミン・ホルマリン系ビー
ズ、ベンゾグアナミン・ホルマリン系ビーズ、有機シリ
カ系ビーズなどの有機微粒子などが例示される。

【００１８】微粒子の粒径は特に限定されず、例えば
０．５μｍ〜５０μｍ、好ましくは１μｍ〜２０μｍ、
より好ましくは１μｍ〜１０μｍである。かかる微粒子
はそれぞれ単独または２種以上を組合わせて用いられ
る。樹脂バインダーは特に限定されないが、アクリル系
樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル
系樹脂、アルキド樹脂などが例示される。これらの樹脂
バインダーは粘着特性を有していてもよい。微粒子と樹
脂バインダーの組み合わせは適宜選択され、両者の屈折
率差が０．０１〜０．５となるように選択する。微粒子
と樹脂バインダーの混合比は特に限定されないが、例え
ば、樹脂バインダー１００重量部に対して微粒子が０．
０１重量部〜７０重量部である。光拡散層を形成するに
は、例えば微粒子と樹脂バインダーとを混合した後、ロ
ールコーティング法、グラビアコーティング法、スプレ
ーコーティング法などの通常方法で塗工すればよい。光
拡散層の厚みは通常１〜１００μｍ程度、好ましくは５
μm〜５０μmである。

【００１９】（２）ヘイズフィルムを積層する方法 ヘ
イズフィルムとしては、上記したと同様の無機微粒子お
よび／または有機 微粒子を混合させた樹脂をキャスティングしたフィル
ム、無機微粒子および／または有機微粒子を混合させた
樹脂をフィルム表面にコーティングしたフィルム、フィ
ルムの表面をエンボス処理したフィルム、屈折率の異な
る樹脂の混合物を熱或いは光硬化して得られるヘイジー
フィルムなどが挙げられるが、ヘイズ値を示すフィルム
であれば特に限定されない。ヘイズフイルムのヘイズ値
としては５％〜９９％である。ヘイズフィルムの厚みは
ヘイズが発現していれば特に限定はないが、例えば、１
μｍ〜１ｍｍである。高ヘイズフィルムを積層する方法
は特に限定されず、例えばアクリル系粘着剤を用いる通
常の方法で積層してもよい。

【００２０】（３）半透過反射板基材をヘイズフィルム
とする方法 ヘイズフィルムとしては、上記したと同様
の無機微粒子および／または有機 微粒子を混合させた樹脂をキャスティングしたフィル
ム、無機微粒子および／または有機微粒子を混合させた
樹脂をフィルム表面にコーティングしたフィルム、フィ
ルムの表面をエンボス処理したフィルム、屈折率の異な
る樹脂の混合物を熱或いは光硬化して得られるヘイジー
フィルムなどが挙げられるが、ヘイズ値を示すフィルム
であれば特に限定されない。ヘイズフイルムのヘイズ値
としては５％〜９９％である。

【００２１】本発明の半透過反射板は、例えばアクリル
系接着剤などを用いて偏光板に積層されて、半透過反射
型偏光板として用いることができる。かかる半透過反射
型偏光板を液晶表示装置に装着して用いることによっ
て、外光の映り込みを避けた方向からの視認性に優れた
半透過反射型液晶表示装置が得られる。半透過反射型液
晶表示装置の構成例としては以下のものが挙げられる
が、これらに限定されるものではない。また、これらの
構成で液晶セルの上面および／または下面にはさらに位
相差板、視角補償フィルムなどの光学機能性フィルムを
１枚または２枚以上配置されていてもよい。また、適宜
ヘイズフィルムを積層してもよい。 偏光板／ＴＮ型液晶セル／偏光板／半透過反射板 偏光板／位相差板／ＳＴＮ型液晶セル／偏光板／半透過
反射板 ＧＨ型液晶セル／半透過反射板

【００２２】

【発明の効果】本発明の半透過反射板を用いた半透過反
射型液晶表示装置は、従来の半透過反射型液晶表示装置
に比べ、外光の写り込みを避けた角度から見た場合に
も、表示画面が明るく、視認性に優れている。また、偏
光板との貼合面はフラットなため接着強度に優れており
耐久性が向上している。

【００２３】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものでは
ない。

【００２４】実施例１ 基材が、三角柱が稜線方向に隣接し、該三角柱の一側面
が該反射板面と平行になるように配列された形状となっ
ており、その三角柱の稜線に垂直方向の断面において各
三角柱によって形成される三角形の反射板面と平行な一
辺と、稜線を形成する頂点とがなす角度（α）が７．５
°であり、該三角形は互いに実質的に合同で同一方向を
向いている〔三角形の頂角（β）は８２．５°、繰り返
しピッチ（Ｌ）は３０μｍ〕シートを基材とした。（メ
タ）アクリル酸エステル誘導体（ａ）としてペンタエリ
スリトールトリアクリレートとヘキサメチレンジイソシ
アネートとの反応により得られるウレタンアクリレート
オリゴマーを１００部、光重合開始剤（ｂ）として１−
ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンを５部、コロ
イダルシリカ（ｃ）としてシリカゾルＩＰＡ−ＳＴ（平
均粒径１０〜２０ｎｍのシリカの３０重量％のイソプロ
パノール分散液）「日産化学工業（株）製」を８部、ア
ミン化合物（ｄ）としてアデカスタブＬＡ−６３Ｐを
１．６部、無機フィラー（ｅ）としてサイロホービック
１００（平均粒系１．４μmのシリカ）を８部用いて微
粒子および樹脂の混合物を製造した。即ち、（メタ）ア
クリル酸エステル誘導体（ａ）、光重合開始剤（ｂ）、
コロイダルシリカ（ｃ）、無機フィラー（ｅ）及びエチ
ルセロソルブを混合し、次いでこの混合物をスリーワン
モーター４００ｒｐｍで攪拌しながら、アミン化合物
（ｄ）を徐々に添加しながら１時間混合して、凝集物を
含有する組成物を得た。またエチルセロソルブは、得ら
れる組成物の不揮発分が４０重量％になる量を使用し
た。

【００２５】このようにして得た組成物を、該反射板基
材にマイヤーバー法で塗布して被膜を形成し、６０℃で
５分間乾燥後、当該基材に空気中にて高圧水銀灯（アイ
グラフィックス社製、アイキュアーＵＥ０２１−４０３
Ｃ、５００Ｖ、Ｈ０２−Ｌ４１（２））を用いて１５０
ｍｍの距離から８０Ｗ／ｃｍの出力で５秒間紫外線を照
射して被膜を硬化させて微粒子および樹脂の混合物層を
形成した。更にその表面にアルミニウムを蒸着し（蒸着
膜厚２０ｎｍ）、半透過反射板を得た（図２）。この半
透過反射板について、入射角度（θ0）４５°の方向か
ら光を照射し、反射光強度の反射角度依存性曲線を測定
した。結果を図９に示す。反射光強度が最大（極大値）
となる角度は垂直方向から＋２１°であった。正反射角
度（θ1）は４５°であるから、該角度からのずれは２
４°である。

【００２６】この半透過反射板の反射面と反対面にアク
リル系粘着剤を介して偏光板（住友化学工業株式会社製
ＳＧ）と貼り合わせて半透過反射型偏光板（偏光板／半
透過反射板基材／微粒子混合樹脂層／透過性金属層）を
得る。この半透過反射型偏光板をＳＴＮ型セルの背面に
偏光板と液晶セルが密着するように装着し、その反対側
の液晶セル面に位相差板（住友化学工業株式会社製ＳＥ
Ｆ）と偏光板（住友化学工業株式会社製ＳＧ）をこの順
番に装着して、反射型ＳＴＮ型液晶表示装置（偏光板／
位相差板／ＳＴＮ液晶セル／偏光板／半透過反射板）を
得る。この反射型ＳＴＮ型液晶表示装置を駆動させれ
ば、外光の写り込みを避けた角度から見た場合において
も明るく、またモアレ縞の発生もなく、視認性は良好で
ある。

【００２７】

【図面の簡単な説明】

【図１】反射板への光線の入射角度、反射角度を示す図
である。

【図２】反射板の一例を示す斜視図であり、上側が液晶
表示装置における背面側、下側が前面側である。

【図３】図２に示す反射板の三角柱の稜線に垂直方向の
断面図であり、上側が液晶表示装置における背面側、下
側が前面側である。

【図４】反射板の一例を示す斜視図であり、上側が液晶
表示装置における背面側、下側が前面側である。

【図５】反射板の断面の一例を示す断面図であり、上側
が液晶表示装置における背面側、下側が前面側である。

【図６】反射板の断面の一例を示す断面図であり、上側
が液晶表示装置における背面側、下側が前面側である。

【図７】反射板の断面の一例を示す断面図であり、上側
が液晶表示装置における背面側、下側が前面側である。

【図８】反射板の断面の一例を示す断面図であり、上側
が液晶表示装置における背面側、下側が前面側である。

【図９】実施例１で得た反射板の反射光強度の反射角度
依存性曲線を示す図であり、縦軸は反射率を、横軸は角
度をそれぞれ示す。

【符号の説明】

１：反射板 ２：入射光 ３：反射光 ４：正反射方向 ５：光源 ６：反射板面 α：仰角 β：頂角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA15Z FA16Z FA31Z FB02 FB08 FB12 FB13 FC01 FC02 FC03 FC23 FC25 FD03 FD06 FD15 GA01 GA16 GA17 HA07 HA08 HA10 LA16 LA19

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液晶セル／[半透過反射板基材／透過性反
   射層]の順番に配置しており、一方向からの入射光に対
   する反射光強度の反射角度依存性曲線において、最表面
   の正反射角度から５°以上ずれた角度で反射光量が極大
   となる反射光量分布を示すことを特徴とする半透過反射
   板[半透過反射板基材／透過性反射層]を有する液晶表示
   装置。
2. 【請求項２】半透過反射板基材と透過性反射層の間に微
   粒子と樹脂の混合物層を配置した半透過反射板である請
   求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の液晶セルと半透
   過反射板基材の間に粘着層を介して偏光板が積層されて
   なる液晶表示装置。