CN1281983C - 半透过反射板和半透过偏光板以及使用它们的液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
一粗糙表面的层，其算术平均值粗糙度为0.1-1.0微米而平均10点粗糙度为0.1-6.0微米，并且其形成在透光高分子基体的背面上，在高分子基体上层压一半透过反射层，从而形成一半透过反射板。通过粘合和层压一偏光板形成一半透过偏光板。
Description
本发明以日本专利NO2001-294929为基础，该申请引入在这里作为参考。
技术领域
本发明涉及用于液晶显示器(下面有时简写为“LCD”)的半透过反射板和半透过偏光板以及使用它们的液晶显示器。
背景技术
LCDs被用于台式电脑，电子表，个人电脑和数字处理器，对它们的需求正在急剧增加。因此对于用于移动电话和个人移动信息终端的半透过反射显示器的生产增长是显著的。
为了改进LCD的显示性能，层压了一半透过反射板的偏光器构成的半透过偏光板通常设置在液晶单元的背面，使用这样一种方法作为显示方法，即在相对明亮的环境中使用液晶显示器的情况下，从观看侧(显示面)的入射光线被反射以显示图像，然而在相对暗的环境中使用时，则使用内置光源如设置在半透过偏光板的背面上的背光来显示图像。也就是说，在明亮环境下，半透过偏光板可以节省用于光源如背光的能源，而在相对暗的环境中使用内置光源，以便这样地用来形成液晶显示器。
虽然LCD厚度的减小使得在相应的构成元件之间的空间如此狭小以至于它们几乎彼此相挨地设置。图2为截面简示图，它示出了传统的半透过反射板的构成实例。包括金属膜和埋有云母的树脂层的半透过反射层13形成在透光高分子基体11如PET上，粘合层14形成在构成半透过反射板15的层上。该半透过反射板15设置成靠近EL背光16。因此存在这样的问题，即通过具有平滑背面的半透过反射板，当打开背光时，可以看到牛顿环，因为背面被吸附到电致发光(后面简写为“EL”)元件的表面，夹在其间的细小外来物质被视为冲击变形。再有，还涉及一个问题，即由所夹的外来物质产生了异常显示。进一步说，随着细度的增加，在该半透过反射板的背面上的细小瑕疵在透过目视时可以被看到。
发明内容
因此，本发明将提供一种半透过反射板和半透过偏光板，它们可以减弱牛顿环的产生并且防止了由于冲击变形或所夹的外来物质导致的瑕疵，还提供了一种使用以上二者的液晶显示器。
为了解决上述的问题，本发明的半透过反射板具有一形成在透光高分子基体的表面上的粗糙表面的层，其算术平均值粗糙度为0.1-1.0微米而平均10点表面粗糙度为0.1-6.0微米，该基体具有在其上层压的半透过反射层。
再有，本发明的半透过反射板中，该粗糙表面的层具有的硬度最好为H或者更高。
再有，本发明的半透过反射板中，该粗糙表面的层具有的剥离强度最好为0.5牛顿每25毫米或者更高。
另外，本发明的半透过偏光板的特征在于，该半透过反射板层压在偏光板上。
另外，本发明的液晶显示器的特征在于，该半透过偏光板设置在液晶单元的至少一个侧面上。在这个液晶显示器中，最好设置成，形成在该半透过偏光板上的粗糙表面的层在该液晶显示器的显示单元的背面上。
上述的该算术平均值(Ra)和平均10点粗糙度(Rz)在JISB0601-1994被定义。作为决定这些Ra和Rz的方法，使用例如表面粗糙度测量机进行测量。
本发明的特征和优势通过对结合附图进行描述的优选实施例进行的详细描述将更清楚。
附图说明
图1是简示的截面视图，它示出了本发明的该半透过反射板，半透过偏光板和液晶显示器的构成；和
图2是简示的截面视图，它示出了传统的半透过反射板的构成。
具体实施方式
在本发明的半透过反射板中，算术平均值粗糙度(Ra)为0.1-1.0微米以及平均10点粗糙度(Rz)为0.1-6.0微米的一粗糙表面的层形成在一透光高分子基体的背面上，该基体具有在其上层压的一半透过反射层。在半透过反射板中Ra最好为0.2-0.5微米，Rz最好为1.0-4.0微米。当Ra小于0.1微米时，通过很少的潮湿度它们彼此吸附，因此没有获得想要的性能，然而，当Ra超过1.0微米时，该粗糙表面的不均匀度可以被看到，这也不是希望的。再有，当Rz小于0.1微米时，通过很少的潮湿度它们彼此吸附，因此没有获得想要的性能，然而，当Rz超过6.0微米时，该粗糙表面的不均匀度可以被看到，这也不是希望的。
作为透光高分子基体，可以使用如聚对笨二甲酸乙二醇脂(PET)，聚碳酸脂(PC)，聚矾醚(PES)，聚乙烯醇(PVA)和三醋酸纤维素(triacetyl cellulose)(TAC).它们并不特别的受厚度限制，但是通常该厚度为100微米。
该半透过反射层并不特别限制于由例如透光金属沉积膜，金属薄膜或者包含细小颗粒如云母颗粒的树脂层组成。对于金属沉积膜或者金属薄膜将使用的金属实例包括铝，银，银-钯合金和铬。
再有作为粗糙表面的层，可以无特别限定的使用任何具有前述性能的层，但是为了防止有冲击变形或者当安装时所夹的外来物质导致形成瑕疵，该粗糙表面的层的表面硬度为H或者更高，最好为2H或者更高，而最最好是3H或者更高。
用来形成粗糙表面的层的方法不特别受限定，可以使用这样的方法，即在透光高分子基体上层压一粗糙表面的层的透明的膜基体，通过一合适的方法已经使该透明基体的表面粗糙化，该合适的方法为在该基体表面形成一精细的非均匀结构，例如通过喷砂或者压花或者与透明的细颗粒混合的方法使基体表面粗糙化。再有该粗糙表面的层也可以这样形成，即在透光高分子基体表面上形成一具有优良硬度和滑动性能的固化的树脂膜，例如含硅树脂的耐紫外线树脂。进一步来说，还可以使用这样的形成粗糙表面的层的方法，即通过在透光高分子基体上涂装一涂装溶液，然后使涂装膜干燥，该涂装溶液是混合了细小颗粒例如与不同树脂结合的二氧化硅的成膜材料颗粒制备的。不特别限定该粗糙表面的层的厚度，但通常为1-20微米。
再有，在准备直接粘合一EL背光的情况中，一扩散器或者棱镜覆盖在该粗糙表面的层的背面上，该粗糙表面的层具有对该透光高分子基体的粘合力，其剥离强度为0.5N/25mm或者更大，较好为5N/25mm。
图1示出了一本发明半透过反射板构成实例。一半透过反射层3形成在透光高分子基体1上，一粘合层4形成在该半透过反射层3上并且在该透光高聚合基体的对置侧面上形成一粗糙表面镀膜层2。在安装在显示器中时，设计成该半透过反射板5在该EL背光6上，同时该粗糙表面的层2朝向该显示器的背面，如图1所示。
再有，本发明该半透过偏光板8构造成如图1所示层压半透过反射板5和一偏光板7。另外，在进行层压时，可以使用合适的粘和剂如胶水。
在本发明中待用的偏光板不受特别地限定，但是其基本构成包括一偏光元件，该偏光元件包括一包含了分色物质的以聚乙烯醇为基础的偏光膜，该分色物质在其一侧或者两侧上具有一作为保护层的透明保护膜，还包括一在其间插入的合适的粘合层例如由以聚乙烯醇为基础的聚合物。
作为偏光元件(偏光膜)，可以使用合适的一种，即通过使包含有如聚乙烯醇系列聚合物如聚乙烯乙醇或者部分转换形成的聚乙烯乙醇受到一合适的处理，例如按合适的顺序或方式使用分色物质进行染色，伸展处理或者交联处理而获得，该分色物质包括碘或者分色染色剂，该合适的偏光元件在自然光入射其上时，转换成线性偏光。特别地，优选那些在光转换或者偏光度方面优良的偏光元件。
作为用于保护膜的材料，该保护膜用来形成在该偏光元件(偏光膜)的一面或者两面上的透明保护层，可以使用一合适的透明膜。使用的聚合物的实例包括醋酸盐系列脂如三醋酸纤维素，通常使用的并不局限于此。
半透过偏光板为具有在其上设置的一反射光并且透光的，半透过反射层的偏光板。该半透过偏光板可以构成这种类型的液晶显示器，其中该半透过偏光板通常设置在该液晶单元的背面上，在较亮环境中使用液晶显示器时，从观察侧(显示侧)的入射光线被反射形成图像，而在较暗环境中使用液晶显示器时，通过内置光源如设置在该半透过偏光板的背面上的背光显示图像。也就是说，该半透过偏光板用于构成这种类型的液晶显示器，其中在有光的环境中，该半透过偏光板可以节省该光源如背光的能量，甚至在相对暗的环境中，内置光源也允许观看图像。
在本发明该半透过反射板或者该半透过偏光板中可以设置有一粘合层用于将它们粘合到一个元件如液晶单元上。用于形成粘和层的将使用的粘和剂并不特别受限定，并且可以使用多种合适的粘合剂，如丙烯酸系列，硅树脂系列，聚脂系列，聚氨基甲酸乙脂系列，聚乙烯系列，和橡胶系列。在所需要的侧面上设置粘和层就足够了。该粘和层的厚度不特别受限定，或者通常为10-30微米。
另外，当所提供的粘和层裸露的覆在该表面上时，最好通过一隔开物(释放膜)覆盖该粘和层以便防止它在使用前被污染。可以通过例如涂装一脱开剂例如硅树脂系列脱开剂，长链的烷基系列脱开剂，含氟脱开剂或者硫化钼，按照需要在合适的薄的元件上形成该隔开物。
再有，本发明的该液晶显示器10为这样的设备，其中该半透过偏光板设置在至少一个液晶单元9的一个侧面上，如图1所示。
这个液晶显示器可以构造为具有传统方式的合适构造，其中该偏光板设置在一液晶单元的一面或者两面上。这样，包括液晶单元的该液晶显示器不受限定，例如可以使用合适类型的液晶单元例如以薄导体类型液晶单元为代表的活动的母体驱动类型液晶单元；和简单的母体驱动类型液晶单元如扭曲排列的向列相畸变类型的液晶单元和超扭曲排列的向列相畸变类型的液晶单元。
在构成该液晶显示器中，合适的部件如棱镜阵列板，透镜阵列板，光散射板和背光可以设置在合适的位置或者多个位置，每个位置为单一层或者两层或更多层。
本发明参照实施例和比较实施例更特别地描述，但是这些实施例并不构造成限制本发明。
实例1
制备一具有一半透过反射板并且在其背面上层压一透光的透明无色PET基体(商标名：F4205P3；由Nitto Denko公司制造)的偏光板，并且在位于该背面的基体PET上，其基体的厚度为25微米，粘合(粘性)层的厚度为25微米，表面粗糙化层(商标名：AG30-PET；由Nitto Denko公司制造)的涂装厚度为5微米，层压一粗糙表面的膜，以便获得在其上形成该粗糙表面的层的半透过偏光板。
另外，使用表面光洁度测量仪(粗糙度检查仪；由Taylor Hobson公司制造)测量该粗糙表面膜的表面粗糙度，显示出Ra和Rz分别为0.24微米和2.16微米。再有使用硬度测量笔(Clemense类型划伤硬度测量仪；由Tester Sangyo有限公司制造)显示出该硬度为3H。
然后，紧靠这个半透过偏光板设置的EL背光被打开，以透过模式目测。没有看到牛顿环。
再有在它们之间的狭窄空间内夹有研磨剂(刚玉#240；平均粒度为100微米)，但是没有观测到任何不利地影响该显示器的任何冲击变形。
再有，根据180度剥离试验以0.3m/min的剥离速度使用一拉伸监测仪Tensilon，在具有半透过偏光板时，测到的该粗糙表面层对该PET基体的粘合力(剥离强度)为20N/25mm或者更高，同时该粗糙表面的层没有被剥离。
实例2
通过加入2份重量的硅石填充物(SYLYSIA；由Fuji Silysia K.K.)到100份重量的镀膜剂(商标名为：UNIDIC；由Dainippon Ink andChemical公司制造)，然后分散制备的混合液体涂装在PET基体上，该基体设置在具有半透过反射板(商标名为：EGW4225PG；由NittoDenko公司生产)的偏光板的背面上，由此形成厚度为5微米的粗糙表面膜，因此获得了一半透过偏光板且其上形成了粗糙表面的层。
由于与实例1相同的方式评价的粗糙表面膜的性能，发现Ra和Rz以及硬度笔分别为0.3微米，2.66微米，和2H。
然后紧靠这个半透过偏光板设置的EL背光被打开，通过透过模式观察，看不到任何牛顿环。
再有，在它们之间的狭窄空间内夹有研磨剂(刚玉#240；平均粒度为100微米)，但是没有观测到任何不利地影响该显示器的任何冲击变形。
再有，根据180度剥离试验以与实例1相同的方式，测到的该粗糙表面层对该基体的粘合力(剥离强度)为9.8N/25mm。
实例3
通过加入2份重量的硅石填充物(SYLYSIA；由Fuji Silysia K.K.)到100份重量的镀膜剂(商标名为：UNIDIC；由Dainippon Ink andChemical公司制造)，然后分散制备的混合液体以约5微米厚的涂层涂装在PET基体(T600；由Toray有限公司制造)上，由此形成厚度为5微米的粗糙表面膜，然后进行干燥和用UV固化，因此获得了与实例2相同性能的不均匀的硬的涂层。
在具有硬的涂装层的PET膜光滑的表面上涂装含云母填充物的粘和料溶液，然后干燥，因此形成了一具有与Nitto Denko公司制造的半透过反射板相应的光学性能的粘合层。
在这样获得的粗糙表面的，镀膜的半透过反射板上，通过一粘合层层压一偏光板以便获得一偏光板，在该偏光板上具有层压的半透过反射板(半透过偏光板)。
然后，紧靠在这个半透过偏光板设置的EL背光被打开，通过透过模式观看，没有看到任何牛顿环。
再有，在它们之间的狭窄空间内夹有研磨剂(刚玉#240；平均粒度为100微米)，但是没有观测到任何不利地影响该显示器的任何冲击变形。
实例4
通过加入2份重量的硅石填充物(SYLYSIA；由Fuji Silysia K.K.)到100份重量的镀膜剂(商标名为：UNIDIC；由Dainippon Ink andChemical公司制造)，然后分散制备的混合液体以约5微米厚的涂层涂装在PET基体(T600；由Toray有限公司制造)上，由此形成厚度为5微米的粗糙表面膜，然后进行干燥和用UV固化，因此获得了与实例2相同性能的不均匀的镀膜层。在具有镀膜层的PET膜的光滑的表面上，以薄膜形式沉积金属铝，以便形成一反射率为70％透过率为10％的半透过反射镜。在具有粗糙表面涂装的半透过反射镜的铝沉积侧面上涂装一包含适当地为球形的硅石填充物(Tospear1；由Toshiba Silicone制造)的粘和料溶液，然后干燥，因此形成了一具有厚度为25微米且浑浊度为80的可扩散的粘合层。
在这样获得的粗糙表面的，硬的涂装的半透过反射板上，通过一粘合层层压一偏光板以便获得一在该偏光板上具有层压的半透过反射板(半透过偏光板)的偏光板。
然后，紧靠在这个半透过偏光板设置的EL背光被打开，通过透过模式观看，没有看到任何牛顿环。
再有，在它们之间的狭窄空间内夹有研磨剂(刚玉#240；平均粒度为100微米)，但是没有观测到任何不利地影响该显示器的任何冲击变形。
比较实例1
紧靠在一其上设有一半透过反射板(F4225P3，由Nitto Denko公司制造)的偏光板设置的EL背光被打开，通过透过模式观看，没有看到任何牛顿环。
再有，当在它们之间的狭窄空间内夹有研磨剂(刚玉#240；平均粒度为100微米)，可以观测到不利地影响该显示器的冲击变形。
正如前述，本发明提供一半透过偏光板，当紧靠一EL背光设置时，该半透过偏光板不产生由于在一透光高分子基体的背面上形成粗糙表面的层导致的牛顿环，其中该透光高分子基体上层压一半透过反射层。另外，即使当精细的外来物质夹在其间，也没有不利地影响显示的冲击变形产生。
尽管本发明已经以某种程度和特殊性描述了优选实施例，但可以理解可以改变公开的该优选实施例的结构细节和各个部分的组合和设置，同时并不离开本发明的范围和精神，如后面的权利要求所述。
Claims (4)
1.一种半透过反射板，它包括：
一透光高分子基体；
一半透过反射层，它层压在所述的基体的一第一侧面上；
一粗糙表面的层，其算术平均值粗糙度为0.1-1.0微米而平均10点粗糙度为0.1-6.0微米，并且其形成在该基体的一第二侧面上。
2.一半透过偏光板，它包括根据权利要求1所述的半透过反射板，该半透过反射板在其上层压一偏光板。
3.一液晶显示器，其中根据权利要求2所述的该半透过偏光板设置在一液晶单元的至少一个侧面上。
4.根据权利要求3所述的一液晶显示器，其特征在于，该半透过偏光板设置成，在该半透过偏光板中形成的该粗糙表面的层在该液晶显示器的显示单元的背面。
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