JPS5814801A - 拡散反射板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は反射型受光表示素子に使用される拡散反射板に
関わり、極めてばらつきの少ない優れた光線の拡散効果
を有し、種々の形状、模様等のデザイン的要望や明るさ
の要望に応じ得る拡散反射板を提供するものである。付
言すれば、本発明は、一般式イ１１ロ、ハで表わされる
ＨＰＯ樹脂と加水分解性有機金属化合物を少なくとも含
む混合物と工ＰＡを含む溶媒より成る溶液を透明体の表
面に塗布し、加熱等により光拡散性硬化膜を被覆し、更
に該透明体の片面に金属層を被覆せしめる事により拡散
反射板とするものである。

反射型受光表示素子として最も広く用いられる反射型液
晶表示素子を例に以後説明する。

反射型液晶表示素子の基本的な構成は、一対の透明電極
基板間に液晶を封入しその上面および下面に配置された
直線偏光板からなり、さらに最下面に拡散反射板が配置
され、電極間に電圧を印加し液晶の電界効果によって表
示を行なうものである。しかし液晶自体は発光しないた
め、通常は外部光源の太陽光および室内燈を必要とし、
外部光源の無い暗所の場合は主として、拡散反射板の側
方に配置された豆電球の内部光源を必要とする。

かかる反射型液晶表示素子に使用される拡散反射板とし
ては、一般に透明プラスチックフィルムの蛎席又は片面
に梨地・幾可学模様等で表面粗さ０．５〜１０μノマツ
ト処理を施しく以下マントフィルムとする。）さらに片
面に被覆された金属層からなる反射層によって構成され
ている。このマットフィルムの形成方法としては、押出
しロール又は型を事前に化学的又は機械的な方法により
マット処理を施し透明体を形成すると同時に転写させる
方法と、透明体の形成後、機械的な二次加工によりマッ
ト処理を施す方法によりマットフィルムを得るのが一般
的であるが、これらは以下に述べるような欠点を有して
いる。即ち転写方式では初期的に押出ロール又は型のマ
ット処理が均一がつばらつきの無いものが得られたとし
ても、透明体の厚み・形状等の緒特性を得る加工条件に
より転写のばらつきが生じるとともに、加工数が増して
いくと同時に押出ロール又は型のマット処理面が不均一
な摩耗を生じ均一かつばらつきの無いマットフィルムを
得ることが困難である。又二次加工条件では透明体の厚
み・形状等のばらつきによって機械的なマット処理条件
が変化し均一かつばらつきの無いマットフィルムを得る
ことが困難である。したがって上記方式によるマットフ
ィルムは第１図の如く不均一であるためある一定水準以
上の拡散効果を得ることは難がしく、又内部光源の場合
、光源からの距離が遠くなるにしたがって明るさの不均
一さが目立ちそのために表示が読みづらくなるものが多
かった。

さらに近年種々の形状模様等のデザイン的要望や明るさ
の要望が多い中で、上記方式によるマットフィルムでは
、押出ロール・型又は二次加工条件がいったんセットさ
れると多量に生産され、少量生産ではコスト高となるこ
とにより種々の要望に応じることができなかった。

本発明は上述の欠点を改善するものであり、マットフィ
ルムでは得られない優れた光拡散効果を有し、種々のデ
ザイン的や明るさの要望にも簡単に安価に応じ得る拡散
反射板に関する。

任意の透明体の少なくとも片面に、一般式イ。

口、ハで表わされるＨＰＯ樹脂と加水分解性有機金属化
合物を少なくとも含む混合物と工ＰＡを含む溶媒より成
る溶液を塗布し、加熱等により硬化膜を被覆する事によ
り、該透明体の表面に第２図に示す如くの極めて均一で
ある多面体形状凹凸の被覆形成が可能になった。得られ
た該凹凸被覆の透明体は優れた光拡散性を示しながら、
且つ該透明体の光線透過率の低下は肉視て確認できぬ極
めて微少なものである。よって該透明体の片面に金属層
を被覆し反射板とする事によって、得られる反射板は極
めて明るく、光の拡散効果に優れた特性を示した。

ＨＰＯＷ脂を工ＰＡを含む溶媒に溶解せしめた処理液を
任意の透明体に塗布し、適切なる速度で溶媒を揮発せし
めたところ、独特な凹凸面が得られる事が多数の実験よ
り明らかになった。そしてその凹凸の大きさ、凹凸深さ
等は、ＨＰＯ樹脂の分子量にて制御が可能であり、分子
量が増大すれば、該凹凸の大きさ、深さ等も大きくなる
。又、該透明体に処理液を一定の厚みで塗布する工程に
′於いて一定速度以上で塗布した場合、第３図の如く塗
布方向に多面体状凹凸かならぶ事が明らかになった。例
えば、該処理液を浸漬９等速ひき上げ法で行った場合、
約２０　ｃｍ　／　ｔａｇ以下の速度でひき上げた場合
、第２図に示す、方向性のない（等方性）多面体状凹凸
が得られ、前記以上の速度でひき上げた場合、第３図の
如く、方向性を有する多面体状凹凸が得られる。又、上
述の如く、等方性及びストライブ模様を呈する方向性多
面体状凹凸のほか、スピンナー法を用いて塗布する事に
より放射模様を呈する多面体状凹凸が得られる等、デザ
イン的にも自由度のある形状の凹凸が容易に製造可能で
ある。これらは前述の如く極めて優れた光拡散性、高光
線透過率を示すものの、任意の透明体に対する密着性は
乏しく、硬度、摩耗性、耐久性、耐薬品性等も不充分で
ある。しかしこの欠点は、該処理液に適切な２種以上の
加水分解性有機金属化合物を添加せしめる□事により改
善される。

ＨＰＣ樹脂と工ＰＡを含む溶媒より成る溶液に各種加水
分解性有機金属化合物、例えば、Ｓ　ｉ　、　Ｔｉ、Ｔ
ａ、Ｇｏ、Ａｔ、Ｏｒ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｗ、Ｇ
ｃＬ、工ｎ　、Ｓｎ　、Ｓｂ等を有するアルコキシ化合
物、アリロキシ化合物、アシレート化合物、キレート化
合物の単量体もしくは多重体を添加し、充分攪拌し処理
液とし、任意の透明体に、浸漬９等速ひき上げ法、スプ
レー法、スピンナー法、ロールコータ−法等の既知の方
法で該処理液を塗布し、適切な速度で該溶媒を揮発し、
更に加熱焼成（通常加熱焼成条件は、該透明体の最高耐
熱温度以下であり、５０℃〜１５０℃、１０分〜２時間
である。）を行なう事により、該加水分解性有機金属化
合物は該透明体と、該ＨＰＯ樹脂と、そして該加水分解
性有機金属化合物と化学反応し強固な三次元性化合物の
凹凸を形成する。従がい、該三次元性化合物と該透明体
との密着性は良好であり、該三次元性化合物の鉛筆硬度
は６Ｈ〜５Ｈを高い。又熱、湿度、光に対し優れた耐久
性を示し、アルコールｉの薬品に対しても不変である。

多くの加水分解性有機金属化合物の検討実験から、前記
口、ハの一般式で示される少なくとも２成分が該三次元
性化合物の特性を充分にするために必要不可欠である事
が明らかになった。エポキシ基含有のアルコキシシラン
化合物は各種透明体との密着性を確保するため、そして
得られる該三次元性化合物の屈折率をより低下させるた
めに必要となる。又アルコキシタンタル化合物は、より
低温度の加熱条件に於いても分解し、該アルコキシタン
タル化合物同志、該アルコキシタンタル化合物と上記エ
ポキシ基含有アルコキシシラン化合物。

ＨＰＯ樹脂及び該透明体とを、そして該エポキシ基含有
アルコキシシラン化合物と、該ＨＰＯ樹脂及び該透明体
とを反応させ、該透明体と密着性に優れる強固な三次元
性化合物の被膜とする。該アルコキシタンタル化合物以
外の低温度加水分解性有機金属化合物を用いた場合、例
えば、Ｔｉ。

Ｚｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｏｒ、Ｗｂ、Ｈ／、Ｗ、Ｇａ等の加水
分解性有機金属化合物を用いた場合、得られる被膜はエ
ージング（加熱下、加湿下等）に於いて種々の色調に変
色しやすいため、用いる添加量に制限がある。（該添加
量が用いる加水分解性有機金属化合物総重量の数％以内
であれば、変色は目立ちにくい。）又Ａｔ、工ｎ　、Ｓ
ｎ　、Ｓｂ等の加水分解性有機金属化合物は加水分解し
やすく扱いずらい面を有し、調合する処理液の寿命が短
かく、適切ではない。（尚、加水分解しやすい有機金属
化合物は各種キレート剤により安定化し用いる事が可能
であるが、安定化されたものは、低湿度で分解しにくい
ので、耐熱性に劣る透明体を用いる場合は不適当である
。）尚、得られる被膜の硬度を更に高め、該被膜の耐摩
耗性を向上させる事も可能であり、特に（Ｒ，）ｔｓｔ
（ｏＲ，）４−１を用いると効果的である。その結果該
被膜硬度は５Ｈ〜７Ｈ（鉛筆硬度）になり、透明体とし
て各種プラスチックスを用いた場合、該被膜は、キズ防
止保護膜となる。（ここで、ｔは０，１．２゜３のいず
れかの数値である。） この様にして高品質の拡散面を有した透明体を製造し、
更に該透明体の片面に金属層を被覆し拡散反射板とする
。金属層の形成法は、Ａｔ、Ａｓ’、Ｎｉ、Ａｕ等の物
理的気相蒸着法、湿式メッキ法もしくは薄板のはりつけ
で行なわれる。

尚、ＨＰＯ樹脂は分子量１００００〜２００００００が
適切であり、前述の如く分子量により得られる凹凸の多
面体の大きさが異なる。１例を示せば、分子量６０００
０のＨＰＯ樹脂を用いた場合、多面体の外接円直径は約
１０〜１００μ宿、内約８０％の多面体のそれは５０〜
８０　ｌｔ　ｇ（であり、高低差は０．２〜１μｍ１内
約８０％の多面体のそれは０５〜０８μ情である。又被
膜厚は０２〜８μｍが良好で、ＨＰＯ樹脂は０．１〜２
０　ｗｔ　／　ｖ％となる。加水分解性有機金属化合物
は、該ＨＰＯ樹脂の添加重量に対し０５〜２０倍量の範
囲内が良好であった。

又、Ｒ２−Ｒ４については、上記制限外では、溶媒に対
する溶解度が悪くなったり、高い焼成温度を必要とする
ため最適ではない。

以上により得られた拡散反射板の拡散効果は以下に述べ
る条件を満足しなければならない。

第１条件としては、外部光源の太陽光および室内燈にお
ける拡散効果は、正反射光沢度（Ｊ工５ｚａ７４１）が
入射角４５度および６０度の時それぞれもしくは一方が
少なくとも基準面（屈折率１、５６７のガラス表面での
鏡面光沢度を１００％とする）に対して１０％以上ある
ことが必要で、さらに正反射方向からプラス５度および
マイナス５度ずれた時の受光角における光沢度が正反射
光沢度に対して８０％以上あることが必要である。

第２条件としては、内部光源の豆電球における拡散効果
は第４図および第５図において、豆電球３を点燈し測定
値４の輝度に対して測定値５は２０％以上、測定値６は
１２％以上、測定値７は７％以上、測定値８は５％以上
あることが必要である。

本発明を実施するにあたっては、上記の両条件を同時に
満足しなければならない。

以上述べたような本発明の拡散反射板を液晶表示素子の
下面に配置した場合、表示が十分な明るさを持ち、光源
の位置や見る位置の違いによる明るさの減少も十分許容
範囲を有するとともに、内部光源による表示の場合に光
源からの距離の違いによる明るさの減少も比較的少なく
極めて優れている。さらに透明体表面に凹凸の被覆膜を
形成するため、その塗布方法を変えることにより種々の
形状模様等のデザイン的要望や明るさの要望に応じるこ
とができる特性を生かし加工性に優れた安価な拡散反射
板を得ることが可能である。

以下に実施例を述べる。

実施例 下記構成成分を充分攪拌し、処理液とする。

透明体として、ｏ、４ｍ厚のアクリルフィルムを用い、
該処理液に浸漬後、１５ｃｍ／ｉで等速ひき上げを行な
い、その直後６０℃の温風を処理面に吹きつけ溶媒を揮
発し、その後８０℃で１時間加熱焼成を行なった。

更に該透明体の片面にＡ４を６００′ｊ−の厚さで蒸着
し、拡散反射板を得る。この拡散反射板の光沢度および
豆電球における拡散効果（輝度）を測定したところ次の
通りであった。

光沢度（イ） 豆電球における拡散効果（輝度／１−Ｌ）一方比較の為
に１．０μ〜１．５μの凹凸を押出ロールに形成し、ア
クリルフィルムを形成すると同時に表面に凹凸を転写し
て０．４１１厚のアクリルマットフィルムを得る。更に
該アクリルマットフィルムの片面にＡｔを６００１の厚
さで一着し拡散反射板を得る。更に該アクリルマットフ
ィルムの片面にｋｔを６００ｔの厚さで蒸着し拡散反射
板を得る。この拡散反射板の光沢度および豆電球におけ
る拡散効果（輝度）を測定したところ次の通りであった
。

光沢度（％） 豆電球における拡散効果（輝度１ｔ−Ｌ）さらに０．４
　ｊｕｌ厚のアクリルフィルムをサンドブラスト法で表
面に１，０μ〜１５μの凹凸を形成し、アクリルマント
フィルムを得る。更に該アクリルマットフィルムの片面
にＡｔを６００大の厚さで５ 蒸着し、拡散反射板を得る。この拡散反射板の光沢度お
よび豆電球における拡散効果（輝度）を測定したところ
次の通りであった。

光沢度（２）） 豆電球における拡散効果（輝度ｆｔ−Ｌ）以上Ａ、Ｂ、
Ｏ，各拡散反射板を液晶表示素子の下面に配置し、外部
光源（室内燈）および内部、’　１１１１１１−”’ｌ
１ｌｌｌ 光源（豆電球）により比較したところ、Ａは光源方向、
目の位置の変化に対しても十分な明るさを示し、又内部
光源の場合、光源からの距離が遠さ６ かっても十分な明るさを示し、表示として満足できるコ
ントラストを得ることができる。

しかし、Ｂおよび０は外部光源の方向、目の位置がわず
かにずれると明るさは極端に低下し、また内部光源から
の距離が遠ざかることによってほとんど表示が見えなく
なるほど明るさが低下し、表示として満足できないコン
トラストとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の拡散反射板表面写真（１００倍率） 第２図は本発明の拡散反射板等方性多面体状表面写真（
１００倍率） 第５図は　　　　　　　　　方向性を有する多面体状表
面写真（１００倍率） 第４図は液晶表示素子および拡散反射板・豆電球の断面
構成図 第５図は平面構成図 １・・・・・・液晶表示素子 ２・・・・・・拡散反射板 ６・・・・・・豆電球 ４．５，６，７．８・・・・・輝度測定場所第６図は入
射角４５°における受光角での光沢度 第１図は入射角６０°における受光角での光沢度 ９．１２・・・・・・本発明の拡散反射板Ａ１０．１３
・・・・・・従来の拡散反射板Ｂ１１．１４・・・・・
・　　　　　　〃　Ｃ第８図は豆電球の光源による測定
場所と輝度の関係 １５・・・・・・本発明の拡散反射板Ａ１６・・・・・
・従来の拡散反射板Ｂ １７・・・・・・　／／　　　　ｔｔ　　　Ｏ以　　上 出願人　　株式会社諏訪精工舎 代理人　　弁理士　最上　　務

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 イ、一般式 （ここでＲ３はＨまたは、ＣＯＨ２０Ｈｓ　０ｈｔｎＨ
   基を表わし、ｒｎ、ｎは１以上の整数。ンで表わされる
   少なくとも１種のヒドロキシプロピルセルロース（以後
   、ＨＰＯと略記する）口、一般式 で表わされる群から選ばれる少なくとも１種のエポキシ
   基含有アルコキシシラン化合物。 ハ、一般式 Ｔａ（−ＯＲ４）、で表わされる少なくとも１種のアル
   コキシタンタル化合物。 を少なくとも含む混合物と、イソプロピルアルコール（
   以後、工ＰＡと略記する）を含む溶媒より成る溶液を透
   明体の少なくとも片面に塗布し、加水分解もしくは熱分
   解による硬化膜を被覆し、更に該透明体の片面に金属層
   を被覆せしめたことを特徴とする拡散反射板。 （ここで、Ｒ２は炭素原子す個以下の直鎖または分枝ア
   ルキレン基、Ｒ１は炭素原子４個以下の直鎖または分校
   アルキル基、Ｒ４はＯＲ，であるかまたは炭素原子４個
   以下の直鎖または分校アルキル基である。）