JPH07287216A

JPH07287216A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH07287216A
Application number: JP8011794A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Fukuyoshi; 健蔵福吉; Koji Imayoshi; 孝二今吉; Osamu Koga; 修古賀
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1994-04-19
Filing date: 1994-04-19
Publication date: 1995-10-31

Abstract

(57)【要約】【目的】装置の観察者側表面に外部光源等が映ったり
指紋等の汚れが付着し難い高品質の画面表示を可能にす
る液晶表示装置を提供すること。【構成】この液晶表示装置は、観察者側電極板１と、
この観察者側電極板１に対向して配置された背面電極板
２と、これ等両電極板間に封入された液晶物質３とでそ
の主要部が構成され、上記観察者側電極板１の外側表面
に屈折率１．４１で水との接触角１００度のフッ素系ア
クリル樹脂を主成分とする表面層１３が設けられてい
る。この表面層１３の屈折率が低いため表面反射を低減
でき、かつ、水との接触角が９０度以上であるため水性
の汚染や指紋等による汚染も低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に係り、特
に、装置の観察者側表面に外部光源等が映ったり指紋等
の汚れが付着し難い、高品質の画面表示を可能にする液
晶表示装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の液晶表示装置としては、例え
ば、透明電極が配設された観察者側電極板と、この観察
者側電極板に対向して配置されかつ電極が配設された背
面電極板と、これ等両電極板間に封入された液晶物質
と、上記観察者側電極板の外側表面に配置された偏光フ
ィルムとでその主要部が構成され、両電極間に電圧を印
加して上記液晶物質を駆動させその配向状態の変化によ
りその部位を透過する直線偏光の偏光面を回転させ、こ
の偏光の透過・不透過を偏光フィルムにより制御して画
面表示するものが知られている。

【０００３】また、高分子分散型液晶表示装置や動的散
乱型液晶表示装置等のように上記偏光フィルムを具備し
ない液晶表示装置も知られており、このような液晶表示
装置においては、両電極間に電圧を印加して上記液晶物
質を駆動させその光散乱作用の有無により光線の透過・
不透過を制御して画面表示を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の液
晶表示装置においてはその装置の観察者側表面で外来光
が正反射され易いため、表示画面内に蛍光灯等の外部光
源や観察者の顔等が映ってしまったり強い反射光の影響
により画面内容が観察され難くなるといった問題点があ
った。

【０００５】例えば、偏光フィルムを適用しない高分子
分散型液晶表示装置等の液晶表示装置においては、その
観察者側表面がガラス板で構成されている関係上このガ
ラス板に入射された外来光の約１０％が反射され、ま
た、偏光フィルムを具備する液晶表示装置においては、
その観察者側表面に偏光フィルムが配置されている関係
上この偏光フィルム表面に入射された外来光の４〜５％
が反射される。

【０００６】尚、このような外来光の表面反射を低減さ
せるため、偏光フィルムの観察者側表面に真空蒸着法や
スパッタリング法等により低屈折率の薄膜（例えばフッ
化マグネシウム薄膜）と高屈折率の薄膜（例えば酸化チ
タン薄膜）とを交互に２〜６層積層させて形成された多
層構造の反射防止膜を設けた液晶表示装置も開発されて
いるが、この反射防止膜表面には指紋等の汚れが付着し
易いため、汚れに起因して表示画質の低下を招くという
別の問題点があった。

【０００７】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、装置の観察者側
表面に外部光源等が映ったり指紋等の汚れが付着し難い
高品質の画面表示を可能にする液晶表示装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、透明電極が配設された観察者側電極板と、こ
の観察者側電極板に対向して配置されかつ電極が配設さ
れた背面電極板と、これ等両電極板間に封入された液晶
物質とを備え、両電極間に電圧を印加して上記液晶物質
を駆動させ光線の透過・不透過を制御して画面表示する
液晶表示装置を前提とし、上記観察者側電極板の外側表
面に、屈折率が１．４８以下でかつ水との接触角が９０
度以上のフッ素系アクリル樹脂を主成分とする表面層が
設けられていることを特徴とするものである。

【０００９】この請求項１記載の発明に係る液晶表示装
置によれば、観察者側電極板の外側表面に屈折率が１．
４８以下である低屈折率のフッ素系アクリル樹脂を主成
分とする表面層が設けられているため、この表面層にお
ける表面反射を低減させることが可能となり、かつ、上
記表面層は水との接触角が９０度以上であるため、水性
の汚染は勿論、指紋等による汚染も低減させることが可
能となる。水性汚染をより効果的に防止するためには、
水との接触角が１００度以上の表面層を適用することが
望ましい。この表面層中にフッ化グラファイト等を混合
することにより水との接触角を制御することが可能であ
る。尚、この表面層は後述するように塗布又は印刷等に
より形成できるため、真空蒸着やスパッタリング等によ
り反射防止膜を形成する場合に較べて廉価に形成できる
利点を有する。

【００１０】次に、表面層の表面に微細な凹凸を形成し
た場合、この凹凸により外来光が散乱されて外部光源等
が表面層に映り難くなると共に指紋等も付着し難くな
る。請求項２に係る発明はこのような技術的理由により
なされている。

【００１１】すなわち、請求項２に係る発明は、請求項
１記載の発明に係る液晶表示装置を前提とし、上記表面
層が、その表面に深さ０．１〜５．０μｍの凹凸を有す
ることを特徴とするものである。

【００１２】尚、可視領域の外来光をより効果的に散乱
させるためには、上記凹凸の深さは可視光線の波長に近
いことが望ましく、例えば、０．３〜２．０μｍの深さ
であることが望ましい。

【００１３】ここで、液晶表示装置が上記背面電極板に
光反射材を備える反射型液晶表示装置である場合、この
光反射材が外来光を正反射させるため表示画面内に外部
光源や画面観察者の虚像が観察されることがある。この
ような場合、上記表面層中にフッ素系アクリル樹脂とそ
の屈折率が異なる透明顔料を含有させこの透明顔料によ
り外来光を散乱させて防止することが可能である。請求
項３に係る発明はこのような技術的理由によりなされて
いる。

【００１４】すなわち、請求項３に係る発明は、請求項
１又は２記載の発明に係る液晶表示装置を前提とし、上
記表面層が、フッ素系アクリル樹脂とその屈折率が異な
る透明顔料を含有することを特徴とするものである。

【００１５】このような透明顔料としては、例えばＳｉ
Ｏ₂、ＣｅＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂等の無機酸化物や硫化
亜鉛等の微粉末が使用できる。また、これ等微粉末を表
面処理したものであってもよい。尚、上記表面層がその
表面に凹凸を有する場合には、上記透明顔料として表面
層の凹凸の深さより小さい粒径を有する透明顔料を適用
することが望ましい。一般には、粒径５．０μｍ以下、
望ましくは粒径２．０μｍ以下である。また、この透明
顔料の混合割合としては、上記表面層の固形分中５０％
以下であることが望ましい。混合割合が５０％を越える
場合、表面層を塗布製膜する際に塗布むらや塗膜のひび
割れが発生し易くなるからである。

【００１６】ところで、観察者側電極板の表面に偏光フ
ィルムが設けられた液晶表示装置を製造する場合、上記
偏光フィルムを液晶表示装置に貼着する際あるいはこの
偏光フィルムに貼り合わされた保護フィルムを剥離する
際に静電気が発生しこの静電気が作用して液晶物質の配
向に悪影響を及ぼすことがある。また、上記液晶表示装
置がＴＦＴやＭＩＭ又はバリスター等の液晶駆動素子を
備える場合にも上記静電気の作用により液晶駆動素子が
破壊されることがある。このような場合、表面層に配合
される上記透明顔料として、例えば、ＩＴＯの微粉末等
導電性を有する材料を適用することで静電気の発生を回
避することが可能となる。請求項４に係る発明はこのよ
うな技術的理由によりなされている。

【００１７】すなわち、請求項４に係る発明は、請求項
３記載の発明に係る液晶表示装置を前提とし、上記透明
顔料が導電性を有していることを特徴とするものであ
る。

【００１８】また、上記静電気の発生を防止するために
は表面層の下側に透明導電膜を隣接して設ける構成にし
てもよい。この場合、表面層と透明導電膜とを共に作用
させて外来光の反射防止機能を発揮させるためには、透
明導電膜の屈折率が２．２以下であることが必要であ
る。請求項５に係る発明はこのような技術的理由により
なされたものである。

【００１９】すなわち、請求項５に係る発明は、請求項
１〜４のいずれかに記載の発明に係る液晶表示装置を前
提とし、上記表面層の下側に屈折率２．２以下の透明導
電膜が隣接して配設されていることを特徴とするもので
ある。

【００２０】尚、表面層と透明導電膜とを共に作用させ
て外来光の反射防止機能をより効果的に発揮させるため
には、表面層の屈折率をｎ₁、透明導電膜の屈折率をｎ₂
とした場合、ｎ₁＝√ｎ₂の条件を満たすことが望まし
く、例えば表面層の屈折率ｎ₁が１．３４〜１．４８の
とき、透明導電膜の屈折率ｎ₂は１．８〜２．２とな
る。このような透明導電膜としては、例えば、酸化イン
ジウム薄膜、酸化錫薄膜、酸化亜鉛薄膜、あるいはこれ
等薄膜にドーパントを添加しその導電率を増大させた薄
膜等が挙げられ、これ等薄膜の屈折率はいずれも上記
１．８〜２．２の範囲にある。

【００２１】また、表面層と透明導電膜とを共に作用さ
せて外来光の反射防止機能をより効果的に発揮させるた
めには、これ等表面層及び透明導電膜は、いずれも光線
の波長の１／４の光学的膜厚（膜厚と屈折率との積）を
有することが望ましい。

【００２２】次に、これ等請求項１〜５に係る発明にお
いて、上記表面層についてはフッ素系アクリル樹脂に必
要な添加物（例えば透明顔料）を添加し、観察者側電極
板用基板の外側表面に塗布又は印刷することによって形
成することが可能である。また、ポリエステルフィルム
やトリアセテートフィルム等の透明有機フィルムに塗布
又は印刷した後、これを観察者側電極板用基板の外側表
面に張り合わせることによって形成することもできる。
また、液晶表示装置が観察者側電極板の外側表面に偏光
フィルムを備える場合には、この偏光フィルム上に表面
層を塗布又は印刷した後、この表面層が形成された偏光
フィルムを観察者側電極板用基板の外側表面に張り合わ
せればよい。

【００２３】尚、上記偏光フィルムとしては、一軸延伸
フィルムにヨウ素や二色性色素を吸着させてこれ等色素
を延伸方向に配向させたものが使用できる。また、上記
偏光フィルムとして色素吸着フィルムの両面に保護フィ
ルムを設けたものや、更にその片面に観察者側電極板接
着用の接着剤層を設けたものを使用することもできる。
また、上記一軸延伸フィルムとしては、例えば、一軸延
伸ポリビニルアルコールフィルム、あるいは一軸延伸ポ
リエチレンテレフタレートフィルム、一軸延伸酢酸セル
ロースフィルム、一軸延伸ポリカーボネートフィルム、
一軸延伸ポリ塩化ビニルフィルム等が使用でき、また保
護フィルムとしては、例えば、トリアセチルセルロース
フィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンテ
レフタレートフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリエ
チレンフィルム、ポリメタクリルメチルフィルム、ポリ
エーテルサルフォンフィルム、ポリエーテルケトンフィ
ルム、ポリアリールフィルム、あるいはこれ等のフィル
ムを互いに積層した多層のフィルムが使用できる。

【００２４】また、液晶表示装置がＳＴＮ液晶表示装置
である場合には、液晶物質の屈折率異方性に起因する画
面の着色を防止するため、上記偏光フィルムに液晶物質
の屈折率異方性を補償する位相差フィルムを設けること
が望ましい。このような位相差フィルムとしては、プラ
スチックフィルムを一軸延伸又は二軸延伸してそのフィ
ルムに屈折率異方性を付与したものが使用でき、また、
これ等延伸フィルムをその延伸軸が交差する方向に積層
した多層フィルムを使用することもできる。

【００２５】

【作用】請求項１に係る発明によれば、観察者側電極板
の外側表面に、屈折率が１．４８以下でかつ水との接触
角が９０度以上のフッ素系アクリル樹脂を主成分とする
表面層が設けられているため、表面反射を低減させるこ
とが可能となり、かつ、水性の汚染は勿論、指紋等によ
る表面汚染も低減させることが可能となる。

【００２６】また、請求項２に係る発明によれば、表面
層がその表面に深さ０．１〜５．０μｍの凹凸を有して
いるため、この凹凸により外来光が散乱されて表面層に
外部光源等が映り難くなりかつ指紋等の付着もより低減
させることが可能となる。

【００２７】次に、請求項３に係る発明によれば、表面
層がフッ素系アクリル樹脂とその屈折率が異なる透明顔
料を含有しこの透明顔料の作用により外来光を散乱させ
ることができるため、背面電極板に光反射材を備える反
射型液晶表示装置においても上記光反射材による外部光
源や画面観察者の虚像を防止することが可能になる。

【００２８】更に、請求項４に係る発明によれば、表面
層に配合される透明顔料が導電性を有しており、また、
請求項５に係る発明によれば、表面層の下側に屈折率
２．２以下の透明導電膜が隣接して配設されているた
め、偏光フィルムの貼着工程やその保護フィルムの剥離
工程等における静電気の発生を防止することが可能とな
る。

【００２９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

【００３０】［実施例１］この実施例は、液晶物質駆動
用のバリスター素子を備える透過型の高分子分散型液晶
表示装置に本発明を適用したものである。すなわち、こ
の実施例に係る液晶表示装置は、図１に示すように観察
者側電極板１と、この観察者側電極板１に対向して配置
された背面電極板２と、これ等両電極板１、２間に封入
された液晶物質３とでその主要部が構成され、上記観察
者側電極板１は、厚さ０．７mmのガラス基板１１と、そ
の外側表面に積層された厚さ０．２μｍの表面層１３
と、この表面層１３の下側に隣接して配設された厚さ
０．１μｍの透明導電膜１２と、上記ガラス基板１１の
液晶物質３側に積層された厚さ０．１μｍの透明電極１
４とで構成されている。

【００３１】尚、上記透明導電膜１２及び透明電極１４
は、酸化インジウムを主成分とし１０重量％の酸化錫が
ドーパントとして添加された屈折率２．１のＩＴＯ薄膜
をスパッタリングにより形成したものであり、また、表
面層１３は、屈折率１．４１で水との接触角１００度の
フッ素系アクリル樹脂をスピンコートにより形成したも
のである。

【００３２】一方、上記背面電極板２は、ガラス基板２
１と、このガラス基板２１上の各絵素部に対応する部位
にそれぞれ設けられた透明電極２２と、これ等透明電極
２２に接続されて液晶物質３を各絵素部毎に駆動させる
バリスター素子２３とでその主要部が構成されている。

【００３３】また、上記液晶物質３は高分子分散型液晶
により構成されており、トリメチロールプロパントリア
クリレート、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニ
ルプロパン−１−オン（光重合開始剤）、及び、ネマテ
ィック液晶（ＢＤＨ社製商品名Ｅ７）を混合し、上記
観察者側電極板１と背面電極板２との間の液晶セルに封
入した後、紫外線を照射して三次元網目構造体としたも
のである。

【００３４】そして、この液晶表示装置の観察者側電極
板１側表面の反射率を測定したところ約１％であった。

【００３５】尚、比較例として、上記表面層１３及び透
明導電膜１２を設けることなく液晶表示装置を組み立
て、その観察者側電極板側表面の反射率を測定したとこ
ろ約１０％であった。

【００３６】これ等の測定結果から、実施例に係る液晶
表示装置の反射率は比較例に較べて１０分の１に低減し
ていることが確認できた。

【００３７】［実施例２］この実施例は、偏光フィルム
を備える反射型液晶表示装置に本発明を適用したもので
ある。すなわち、この実施例に係る液晶表示装置は、図
２に示すように観察者側電極板４と、この観察者側電極
板４に対向して配置された背面電極板５と、これ等両電
極板４、５間に封入された液晶物質６とでその主要部が
構成され、上記観察者側電極板４は、厚さ０．７mmのガ
ラス基板４１と、その外側表面に積層された厚さ３μｍ
の表面層４３と、この表面層４３とガラス基板４１との
間に設けられた偏光フィルム４２と、上記ガラス基板４
１の液晶物質６側にストライプ状に積層された透明電極
４４とで構成されている。

【００３８】尚、上記表面層４３は、屈折率１．４１で
水との接触角１００度のフッ素系アクリル樹脂に、平均
粒径０．１μｍで屈折率２．１のＩＴＯ微粉末を固形分
比で２０重量％混合しこれを塗布形成したものであり、
その表面には深さ０．６μｍ程度の凹凸が付与されてい
る。

【００３９】また、上記偏光フィルム４２は、ヨウ素を
吸着させた一軸延伸フィルムと、この一軸延伸フィルム
の表裏に積層されたトリアセチルセルロース製保護フィ
ルムと、そのガラス基板４１側に積層されたポリカーボ
ネート製位相差フィルムと、この位相差フィルム上に塗
布された接着剤層とで構成されている。

【００４０】一方、上記背面電極板５は、ガラス基板５
１と、このガラス基板５１上にストライプ状に設けられ
たアルミニウム薄膜製の光反射性金属電極（厚さ約０．
２μｍ）５２とでその主要部が構成されている。

【００４１】そして、この液晶表示装置の観察者側電極
板４側表面の反射率を測定したところ約２％であり、上
記表面層４３を具備しない比較例に較べて２分の１に低
減していることが確認できた。

【００４２】また、上記表面層４３に指で触れた後肉眼
観察したところ、その指紋等の付着汚れは確認できなか
った。

【００４３】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、液晶表示
装置における表面反射を低減させることが可能となりか
つ水性の汚染は勿論、指紋等による表面汚染も低減させ
ることが可能になるため、高品質の画面表示ができる効
果を有している。

【００４４】また、請求項２に係る発明によれば、表面
層表面に設けられた凹凸により外来光が散乱されて表面
層に外部光源等が映り難くなりかつ指紋等の付着も低減
させることが可能になるため、より高品質の画面表示が
できる効果を有している。

【００４５】次に、請求項３に係る発明によれば、表面
層に配合された透明顔料の作用により外来光を散乱させ
ることができるため、背面電極板に光反射材を備える反
射型液晶表示装置においても外部光源や画面観察者の虚
像を防止することが可能になる。従って、反射型液晶表
示装置においても高品質の画面表示ができる効果を有し
ている。

【００４６】更に、請求項４及び請求項５に係る発明に
よれば、偏光フィルムの貼着工程やその保護フィルムの
剥離工程等における静電気の発生を防止することが可能
になるため、液晶表示装置の組み立て工程に由来する表
示画面の劣化を防止して高品質の画面表示ができる効果
を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係る液晶表示装置の断面図。

【図２】実施例２に係る液晶表示装置の断面図。

【符号の説明】

１観察者側電極板２背面電極板３液晶物質１１ガラス基板１２透明導電膜１３表面層４観察者側電極板５背面電極板６液晶物質４１ガラス基板４２偏光フィルム４３表面層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明電極が配設された観察者側電極板と、
この観察者側電極板に対向して配置されかつ電極が配設
された背面電極板と、これ等両電極板間に封入された液
晶物質とを備え、両電極間に電圧を印加して上記液晶物
質を駆動させ光線の透過・不透過を制御して画面表示す
る液晶表示装置において、上記観察者側電極板の外側表面に、屈折率が１．４８以
下でかつ水との接触角が９０度以上のフッ素系アクリル
樹脂を主成分とする表面層が設けられていることを特徴
とする液晶表示装置。
【請求項２】上記表面層が、その表面に深さ０．１〜
５．０μｍの凹凸を有することを特徴とする請求項１に
記載の液晶表示装置。
【請求項３】上記表面層が、フッ素系アクリル樹脂とそ
の屈折率が異なる透明顔料を含有することを特徴とする
請求項１又は２記載の液晶表示装置。
【請求項４】上記透明顔料が導電性を有していることを
特徴とする請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項５】上記表面層の下側に屈折率２．２以下の透
明導電膜が隣接して配設されていることを特徴とする請
求項１、２、３又は４記載の液晶表示装置。