JP2001228315A - 反射板及び液晶表示装置 - Google Patents

反射板及び液晶表示装置

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JP2001228315A JP2000034958A JP2000034958A JP2001228315A JP 2001228315 A JP2001228315 A JP 2001228315A JP 2000034958 A JP2000034958 A JP 2000034958A JP 2000034958 A JP2000034958 A JP 2000034958A JP 2001228315 A JP2001228315 A JP 2001228315A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 側面方向よりの入射光を効率よく視認方向に
光路変換して薄型軽量で明るくて見易い表示の点灯・外
光両用型の液晶表示装置を形成しうる反射板の開発。 【解決手段】 透明フィルム（１１）の片面に粘着層
（１２）を有し、他面にフィルム面（Ａ４）に対する傾
斜角（θ）が３５〜４８度で略一定方向を向く光路変換
斜面（Ａ１）を具備する溝構造（Ａ）の複数を有すると
共に、その溝構造形成面が透明なカバーフィルム（１
４）で被覆されてなり、かつそのカバーフィルムが外側
に少なくとも光拡散型反射層（１６）を有する反射板及
びその反射板をその粘着層を介し透過型液晶パネルの視
認背面側に接着してなる点灯・外光両用型の液晶表示装
置。 【効果】 反射板の光路変換斜面を介し側面入射光をパ
ネル視認方向に光路変換でき、光路変換斜面間の平坦面
部分を介し外光を効率よく入射させてその入射光を反射
層を介し反射させて点灯・外光両モードでの液晶表示を
達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、側面方向よりの入射光を
効率よく視認方向に光路変換して薄型軽量で明るくて見
易い表示の点灯・外光両用型の液晶表示装置を形成しう
る反射板に関する。
【０００２】
【発明の背景】携帯パソコンや携帯電話等の小型軽量化
などを目的に点灯・外光両用型の液晶表示装置の更なる
薄型軽量化が求められる中、従来のサイドライト型導光
板によるフロントライトを設けたものでは、光伝送の必
要上１mm厚以上の導光板を要してその薄型軽量化が困難
となっている。また半透過型反射板を用いてバックライ
ト式とした場合にもサイドライト型導光板による必要厚
の点では同様である。
【０００３】前記に加えて半透過型反射板を用いたバッ
クライト式の場合には、半透過型反射板の付加で更に嵩
高高重量化し、半透過型反射板を介した透過光と反射光
への分散で点灯モードでの視認を暗くし、外光モードで
も視認を暗くしてその明るさが高反射率の反射層による
反射専用のものに及びにくい問題点があった。さらに導
光板では液晶パネルとの間に隙間を設ける必要があり、
隙間保持機構の付加と共にこれも嵩高高重量化の原因と
なる。
【０００４】
【発明の技術的課題】本発明は、側面方向よりの入射光
を効率よく視認方向に光路変換して薄型軽量で明るくて
見易い表示の点灯・外光両用型の液晶表示装置を形成し
うる反射板の開発を課題とする。
【０００５】
【課題の解決手段】本発明は、透明フィルムの片面に粘
着層を有し、他面にフィルム面に対する傾斜角が３５〜
４８度で略一定方向を向く光路変換斜面を具備する溝構
造の複数を有すると共に、その溝構造形成面が透明なカ
バーフィルムで被覆されてなり、かつそのカバーフィル
ムが外側に少なくとも光拡散型反射層を有することを特
徴とする反射板及びその反射板をその粘着層を介し透過
型液晶パネルの視認背面側に接着してなることを特徴と
する点灯・外光両用型の液晶表示装置を提供するもので
ある。
【０００６】
【発明の効果】本発明の反射板によれば、それを側面に
照明装置を有する液晶パネルの視認背面側に配置するこ
とにより、前記側面からの入射光ないしその伝送光を反
射板の光路変換斜面を介し液晶パネルの視認方向に効率
よく光路変換して液晶表示に利用できると共に、光路変
換斜面間の平坦面部分を介し外光を効率よく入射させ反
射層にて拡散反射して液晶表示に利用でき、薄さと軽量
性に優れ明るくて表示品位の良好な点灯・外光両用型の
液晶表示装置を形成することができる。
【０００７】前記の効果は主に斜面反射による光路制御
式の反射板としたことによる。すなわち光路変換斜面を
介して側面からの入射光ないしその伝送光を反射させる
ことで指向性よく光路変換できて点灯モードでの良視認
が達成されると共に、光路変換斜面間に容易に平坦面を
配置できてその平坦面を介し外光を透過させて充分な外
光入射を確保でき外光モードでの良視認も達成される。
散乱シート等による粗面を介した散乱反射方式では前記
効果の達成は困難である。ちなみに特開平５−１５８０
３３号公報では液晶パネルの側面より照明光を入射させ
て視認側セル基板で全反射させその反射光を粗面型の反
射板で散乱させて表示に利用する反射型液晶表示装置を
教示する。
【０００８】しかし前記の場合、表示に利用できる光
は、散乱で全反射条件から外れてパネルより出射する光
であり、一般に散乱光は正反射方向をピークとする正規
分布を示すことから（第２０回液晶討論会講演予稿集３
Ｇ５１０、東北大学；内田等）、前記の表示光は、正
面（垂直）方向より大きく傾斜した光で表示に有効利用
しにくく正面方向では暗い表示となる。さりとて粗面型
反射板による拡散性を強くしてもパネル内に閉じ込めら
れて出射できない光量が増大し外光モードでの正面方向
の光量を低減させて、やはり暗い表示となる。従ってか
かる粗面散乱反射方式では点灯と外光の両モードに要求
される散乱強さが背反関係にあるため両者に有利な散乱
強さとすることが困難である。
【０００９】一方、本発明による斜面反射による光路制
御式の反射板では、ピークを示す正反射方向の光の利用
を主体とし、その反射光の光路を制御するものであるこ
とから表示に有利な指向性、就中、正面方向の指向性を
容易にもたせることができて明るい点灯モードを達成す
ることができる。また外光モードにても反射板の当該斜
面以外の平坦部分を利用して外光の効率的な入射と反射
透過を確保でき、点灯と外光の両モードに有利な状態に
容易にバランスさせることができる。さらにカバーフィ
ルムを介し光路変換斜面を保護して溝内に汚れが詰まり
にくく前記した光路変換機能を長期に持続させることが
できる。
【００１０】
【発明の実施形態】本発明による反射板は、透明フィル
ムの片面に粘着層を有し、他面にフィルム面に対する傾
斜角が３５〜４８度で略一定方向を向く光路変換斜面を
具備する溝構造の複数を有すると共に、その溝構造形成
面が透明なカバーフィルムで被覆されてなり、かつその
カバーフィルムが外側に少なくとも光拡散型反射層を有
するものからなる。その例を図１（ａ）〜（ｃ）に示し
た。１が反射板で、１１が透明フィルム、１２が粘着
層、１３が光路変換斜面Ａ１を具備する溝構造Ａの複数
を有する層すなわち光路変換手段Ａの繰り返し構造層、
１４がカバーフィルム、１６が光拡散型反射層であり、
１５は表面微細凹凸の樹脂層、１７は保護層、１８は剥
離シートである。図１（ｃ）に例示の如く光路変換手段
Ａの繰り返し構造は、透明フィルム１１と同体に形成さ
れていてもよい。
【００１１】反射板１は、図２に例示した如く側面に照
明装置５を有する液晶パネル２の視認背面側に配置し、
点灯モードにおいて前記照明装置による側面方向からの
入射光ないしその伝送光を矢印の如く光路変換斜面Ａ１
を介し反射させ透明フィルム１１の当該斜面を有しない
面側に、従って液晶パネルの視認方向に光路変換して透
明フィルムより出射させ、その出射光を液晶パネル等の
照明光（表示光）として利用できるようにすると共に、
外光モードにおいてパネル表面より入射した外光を光拡
散型反射層で反射してその反射光を液晶パネル等の照明
光として利用できるようにすることを目的とする。
【００１２】透明フィルム１１は、照明装置等を介して
入射させる光の波長域に応じそれに透明性を示す適宜な
材料にて形成しうる。ちなみに可視光域では例えばアク
リル系樹脂やポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹
脂やノルボルネン系樹脂、ポリエステル系樹脂やポリエ
ーテルスルホン系樹脂、ポリアミド系樹脂やポリイミド
系樹脂、ポリオレフィン系樹脂やポリエーテル系樹脂、
ポリ塩化ビニルやスチレン系樹脂等で代表される透明樹
脂、あるいはアクリル系やウレタン系、アクリルウレタ
ン系やエポキシ系、シリコーン系等の熱や紫外線、電子
線等の放射線で重合処理しうる硬化型樹脂などがあげら
れる。就中、複屈折を示さないか複屈折の小さい材料を
用いることが好ましい。また接着処理にて透明フィルム
に内部応力が発生する場合があり、かかる内部応力によ
る位相差の発生を防止する点よりは光弾性係数の小さい
材料を用いることが好ましい。
【００１３】輝度ムラや色ムラを抑制して表示ムラの少
ない液晶表示装置を形成する点より好ましく用いうる透
明フィルムは、前記の如く面内の平均位相差が小さいも
の、就中４０nm以下のものである。すなわち図２に例示
した如く小さい位相差の透明フィルム１１とすることに
より偏光板３１、３４等を介した直線偏光が入射した場
合にその偏光状態を良好に維持できて表示品位の低下防
止に有利である。ちなみに通例のポリエステルフィルム
等では約２０００nmの位相差を示すが、位相差の大きい
フィルムでは偏光板等を介した直線偏光が入射した場合
に位相差の影響で入射角や反射角によっては色変化で虹
色化したり、偏光状態が変化して伝送効率や出射効率が
低下したりして輝度ムラや色ムラ等の表示ムラを生じや
すくなる。表示ムラ防止の点より透明フィルムにおける
面内の好ましい平均位相差は、３０nm以下、就中２０nm
以下、特に１０nm以下であり、その位相差の場所毎のバ
ラツキが可及的に小さいものがより好ましい。
【００１４】また伝送光の透明フィルムへの入射角が４
５度を超えやすいことを考慮すると透明フィルムの厚さ
方向の平均位相差も前記した面内の平均位相差と同様に
影響しやすく、表示ムラ防止等の点よりその厚さ方向の
平均位相差は５０nm以下、就中３０nm以下、特に２０nm
以下であることが好ましい。かかる低位相差の透明フィ
ルムの形成は、例えば既成のフィルムを焼鈍処理する方
式等にて内部の光学歪みを除去する方式などの適宜な方
式にて行いうる。
【００１５】透明フィルムの好ましい形成方式は、キャ
スティング方式にて位相差の小さいものを形成する方式
である。なお透明フィルムにおける前記の位相差条件
は、反射板の表示に利用する範囲で満足されればよく、
反射板の全面で満足される必要はない。また当該位相差
は、可視域の光、特に波長５５０nmの光に基づくもので
あることが好ましい。透明フィルム１１は、位相差制御
等を目的に同種又は異種の樹脂からなる２層以上の重畳
体として形成されていてもよく、図例の如く１種の材料
による一体的単層物として形成されている必要はない。
透明フィルムの厚さは、適宜に決定しうるが一般には薄
型化などの点より３００μm以下、就中５〜２００μm、
特に１０〜１００μmとされる。
【００１６】透明フィルム１１は、前記した目的を達成
する点より図１に例示した如く側面方向からの入射光な
いしその伝送光を所定方向に反射して光路変換する斜面
Ａ１をフィルムの片面に有するものとされる。その場
合、本発明にては光路変換を介して正面方向への指向性
に優れる照明光を得る点より図１に示した如く、フィル
ム面Ａ４に対する傾斜角θが３５〜４８度で、略一定方
向を向く光路変換斜面Ａ１を具備する溝構造（凹部）か
らなる光路変換手段Ａの繰り返し構造を有するものとさ
れる。
【００１７】前記した光路変換手段Ａの例を図１（ａ）
〜（ｃ）に示した。その（ａ）、（ｂ）では光路変換手
段Ａが断面略三角形のものからなり、（ｃ）では断面略
四角形のものからなる。また（ａ）では二等辺三角形に
よる２面の光路変換斜面Ａ１を有し、（ｂ）では光路変
換斜面Ａ１と傾斜角が斜面Ａ１よりも大きい急斜面Ａ２
を有する光路変換手段Ａからなる。一方、（ｃ）では２
面の光路変換斜面Ａ１と平坦面Ａ３を有する光路変換手
段Ａからなる。
【００１８】前記した例のように光路変換手段は、等辺
面ないし同じ傾斜角の斜面からなる凹部にても形成でき
るし、光路変換斜面と急斜面又は緩斜面ないし傾斜角が
相違する斜面からなる凹部にても形成でき、その斜面形
態は光を入射させる側面方向の数や位置にて適宜に決定
することができる。従って短辺の光路変換斜面Ａ１と長
辺の緩斜面、就中フィルム面に対する傾斜角が１０度以
下の斜面を単位とする光路変換手段Ａが隣接連続状態の
繰返し構造として形成されたものであってもよい。
【００１９】上記した正面方向への指向性等の特性を達
成する点などより好ましい反射板は、光路変換斜面Ａ１
が向く略一定方向を光が入射する側面方向と対面する方
向としたものである。従って反射板の２側面以上の側面
方向から光を入射させる場合には、その数と位置に対応
して光路変換斜面Ａ１を有する反射板としたものが好ま
しく用いられる。
【００２０】ちなみに反射板の対向する２側面を光が入
射する側面方向とする場合には、図１（ａ）の如き断面
略二等辺三角形からなる光路変換手段Ａによる２面の光
路変換斜面Ａ１や、図１（ｃ）の如き断面略台形ないし
四角形からなる光路変換手段Ａによる２面の光路変換斜
面Ａ１をその稜線が前記側面方向に沿う方向となる状態
で有するものの如く、略一定方向を向く光路変換斜面が
その一面を基準にそれとは反対方向を向く面を含む状態
で２面以上有する反射板１が好ましく用いられる。なお
光路変換斜面Ａ１は、その稜線が反射板の縦横の隣接２
側面に沿う方向や、さらには対向及び縦横を含む３側面
以上に沿う方向に形成されていてもよい。
【００２１】上記したように光路変換斜面Ａ１は、側面
方向よりの入射光ないしその伝送光の内、その面Ａ１に
入射する光を反射して光路変換する役割をする。その場
合、図１（ａ）に例示の如く光路変換斜面Ａ１のフィル
ム面に対する傾斜角θを３５〜４８度とすることにより
側面方向よりの入射光ないしその伝送光をフィルム面に
対し垂直性よく光路変換して正面への指向性に優れる照
明光を効率よく得ることができる。
【００２２】前記の傾斜角θが３５度未満では反射光の
光路が正面方向より３０度以上の方向に大きくずれて表
示に有効利用しにくく正面方向の輝度に乏しくなり、４
８度を超えると側面方向よりの入射光ないしその伝送光
を全反射させる条件から外れて光路変換斜面よりの漏れ
光が多くなり側面方向よりの入射光の光利用効率に乏し
くなる。正面への指向性に優れる光路変換や漏れ光の抑
制等の点より光路変換斜面Ａ１の好ましい傾斜角θは、
伝送光のスネルの法則による屈折に基づく全反射条件な
どを考慮して３８〜４５度、就中４０〜４４度である。
【００２３】上記の光路変換斜面Ａ１を具備する光路変
換手段Ａは、反射板の薄型化を目的に繰返し構造として
形成される。その場合、側面方向からの入射光を後方に
反射し対向側面側に効率よく伝送して反射板全面で可及
的に均一に発光させる点よりは、フィルム面に対する傾
斜角が５度以下、就中４度以下、特に３度以下の緩斜面
ないし図１に例示の如く当該傾斜角が略０度の面Ａ３や
フィルム面Ａ４からなる平坦面を含む構造とすることが
好ましい。従って図１（ｂ）に例示の急斜面Ａ２を含む
光路変換手段Ａでは、その急斜面の角度を３５度以上、
就中５０度以上、特に６０度以上としてフィルム面Ａ４
の幅を広くできる構造とすることが好ましい。
【００２４】また前記の平坦面は、図２の例の如く反射
板１を透過型の液晶パネル２のバック（視認背面側）に
配置した場合に、外光の入射部分及びその入射光の光拡
散型反射層１６を介した反射光の透過部分として機能
し、これにより照明装置による点灯モードや外光による
外光モードでの表示を可能として点灯・外光両用型の液
晶表示装置の形成を可能とする。
【００２５】前記において明るい表示を得る点よりは、
フィルム面に対する傾斜角が５度以下の緩斜面や平坦面
Ａ３、Ａ４の占有面積ないし幅を光路変換手段Ａを形成
したフィルム片面に基づいて当該傾斜角が３５度以上の
斜面Ａ１やＡ２によるそれの５倍以上、就中８倍以上、
特に１０倍以上とすることが好ましい。これは前記した
外光の入射効率やその反射層を介した反射光の透過効率
の向上を目的とする。
【００２６】光路変換手段Ａは、その稜線が光が入射す
る側面方向に平行又は傾斜状態で沿うように設けられる
がその場合、光路変換手段Ａは透明フィルムの一端から
他端にわたり連続して形成されていてもよいし、断続的
に不連続に形成されていてもよい。不連続に形成する場
合、伝送光の入射効率や光路変換効率などの点よりその
溝構造の側面方向に沿う方向の長さを深さの５倍以上と
することが好ましく、また反射板上での均一発光化の点
より前記長さを５００μm以下、就中１０〜４８０μm、
特に５０〜４５０μmとすることが好ましい。
【００２７】光路変換手段Ａを形成する斜面は、直線面
や屈折面や湾曲面等の適宜な面形態に形成されていてよ
く、光路変換手段Ａの断面形状やそれを介した光路変換
斜面Ａ１の繰返しピッチについては特に限定はない。光
路変換斜面Ａ１が点灯モードでの輝度決定要因となるこ
とより反射板上での発光の均一性や、外光モードでの発
光の均一性などに応じて適宜に決定でき、その分布密度
にて光路変換光量を制御することができる。
【００２８】従って斜面Ａ１、２の傾斜角等がシートの
全面で一定な形状であってもよいし、吸収ロスや先の光
路変換による伝送光の減衰に対処して反射板上での発光
の均一化を図ることを目的に、光が入射する側の側面か
ら遠離るほど光路変換手段Ａを大きくしてもよい。また
一定ピッチの光路変換手段Ａとすることもできる。
【００２９】さらに光が入射する側の側面から遠離るほ
ど徐々にピッチを狭くして光路変換手段Ａの分布密度を
多くしたものとすることもできし、ランダムピッチにて
反射板上での発光の均一化を図ることもできる。ランダ
ムピッチは、画素との干渉によるモアレの防止の点より
も有利である。よって光路変換手段Ａは、ピッチに加え
て形状等も異なる溝構造の組合せからなっていてもよ
い。
【００３０】光路変換斜面Ａ１が液晶パネルの画素とオ
ーバーラップすると表示光の透過不足で不自然な表示と
なることがあり、それを防止する点などよりはそのオー
バーラップ面積を可及的に小さくして平坦面Ａ３、４を
介した充分な光透過率を確保することが好ましい。かか
る点より液晶パネルの画素ピッチが一般に１００〜３０
０μmであることも考慮して光路変換斜面Ａ１は、その
フィルム面に対する投影幅に基づいて４０μm以下、就
中３〜２０μm、特に５〜１５μmとなるように形成する
ことが好ましい。かかる投影幅は、一般に蛍光管のコヒ
ーレント長が２０μm程度とされている点などより回折
による表示品位の低下を防止する点よりも好ましい。
【００３１】一方、前記の点よりは光路変換斜面Ａ１の
間隔の大きいことが好ましいが、他方で光路変換斜面は
上記したように側面方向よりの入射光の光路変換による
実質的な照明光形成の機能部分であるから、その間隔が
広すぎると点灯時の照明が疎となって不自然な表示とな
る場合がありそれらを鑑みた場合、光路変換斜面Ａ１の
繰返しピッチは、５mm以下、就中２０μm〜３mm、特に
５０μm〜２mmとすることが好ましい。
【００３２】また光路変換手段の繰返し構造と液晶パネ
ルの画素が干渉してモアレを生じる場合がある。モアレ
の防止は、その繰返し構造のピッチ調節で行いうるが、
上記したように繰返し構造のピッチには好ましい範囲が
ある。従ってそのピッチ範囲でモアレが生じる場合の解
決策が問題となる。本発明においては、画素に対して溝
構造を交差状態で配列しうるように溝構造の稜線を側面
方向に対し傾斜する状態に形成してモアレを防止する方
式が好ましい。
【００３３】前記の場合、側面方向に対する傾斜角が大
きすぎると光路変換斜面Ａ１を介した反射に偏向を生じ
て光路変換の方向に大きな偏りが発生し表示品位の低下
原因となりやすいことから、その稜線の側面方向に対す
る傾斜角は、±３０度以内、就中±２５度以内、±２０
度以内とすることが好ましい。なお±の符号は側面方向
を基準とした稜線の傾斜方向を意味する。液晶パネルの
解像度が低くてモアレを生じない場合やモアレを無視し
うる場合には、かかる稜線は側面方向に平行なほど好ま
しい。
【００３４】光路変換手段を有する透明フィルムは、例
えば熱可塑性樹脂を所定の形状を形成しうる金型に加熱
下に押付て形状を転写する方法、加熱溶融させた熱可塑
性樹脂あるいは熱や溶媒を介して流動化させた樹脂を所
定の形状に成形しうる金型に充填する方法、熱や紫外
線、あるいは電子線等の放射線で重合処理しうる液状樹
脂を所定の形状を形成しうる型に充填ないし流延して重
合処理する方法などの適宜な方法で形成することができ
る。
【００３５】光路変換手段を有する透明フィルムの好ま
しい形成方法は例えば、透明フィルムの片面に紫外線な
いし放射線等で重合処理しうる硬化型樹脂を塗工し、そ
の塗工層を金型の所定溝構造の形成面に密着させて紫外
線や放射線等の照射により硬化処理した後、金型よりそ
の透明フィルムを剥離回収する方法の如く、所定の溝構
造を有する金型を介して透明フィルムの片面に光路変換
斜面を具備する溝構造の繰り返し構造を付加する方法で
ある。
【００３６】前記の如く光路変換手段を有する透明フィ
ルムは、光路変換手段を有する状態に一体成形して得る
こともできるし、図例の如く透明フィルム１１の片面に
光路変換手段の形成層１３を付加する方法にても得るこ
とができる。後者の場合、付加する光路変換手段の形成
層１３と透明フィルム１１の屈折率差が大きいと界面反
射等にて出射効率が大きく低下する場合があり、それを
防止する点より透明フィルムと光路変換手段の形成層と
の屈折率差を可及的に小さくすることが好ましい。
【００３７】前記の特に好ましい屈折率差は、０．１０
以内、就中０．０５以内である。またその場合、透明フ
ィルムよりも付加する光路変換手段の形成層の屈折率を
高くすることが出射効率の点より好ましい。なお光路変
換手段の形成層は、上記の透明フィルムに準じ、照明装
置等を介して入射させる光の波長域に応じそれに透明性
を示す適宜な材料にて形成することができる。
【００３８】反射板は、図１の例の如く透明フィルム１
１の溝構造Ａを有しない面に粘着層１２を設けたものと
される。かかる粘着層は、液晶パネル等の支持部材に反
射板を接着するためのものであり粘着層を介した接着処
理は、光路変換手段Ａの光路変換斜面Ａ１を介した反射
効率、ひいては側面方向よりの入射光の有効利用による
輝度向上などを目的とする。
【００３９】粘着層の形成には、ゴム系やアクリル系、
ビニルアルキルエーテル系やシリコーン系、ポリエステ
ル系やポリウレタン系、ポリエーテル系やポリアミド
系、スチレン系などの適宜なポリマーをベースポリマー
とする粘着剤などを用いうる。就中アクリル酸ないしメ
タクリル酸のアルキルエステルを主体とするポリマーを
ベースポリマーとするアクリル系粘着剤の如く透明性や
耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いられ
る。
【００４０】前記において本発明では屈折率差による界
面反射で光が反射板内に閉じ込められて出射できなくな
ることを防止し、出射できずに損失となる光量を抑制す
る点より、透明フィルムとの屈折率差が０．１２以内、
就中０．１０以内、特に０．０５以内の粘着層が好まし
く用いられる。また粘着層は、それに例えばシリカやア
ルミナ、チタニアやジルコニア、酸化錫や酸化インジウ
ム、酸化カドミウムや酸化アンチモン等の導電性のこと
もある無機系粒子や、架橋又は未架橋ポリマー等の有機
系粒子などの適宜な透明粒子を１種又は２種以上含有さ
せて光拡散型のものとすることもできる。
【００４１】なお粘着層に対してはそれを実用に供する
までの間、異物の混入等の防止を目的に図１の例の如く
剥離シート１８を仮着してカバーしておくことが好まし
い。さらに前記と同様の理由で粘着層を接着する前記液
晶パネル等の支持部材との屈折率差も０．１５以内、就
中０．１０以内、特に０．０５以内であることが好まし
い。
【００４２】反射板は、光路変換斜面の保護、特に汚染
防止を目的に図例の如く透明フィルム１１の溝構造形成
面１３を透明なカバーフィルム１４にて被覆したものと
される。溝構造に汚れが詰まると上記した光路変換機能
が低下し、汚染を払拭する際にも溝内に汚れが詰まりや
すい。カバーフィルムは、照明装置等を介して入射させ
る光の波長域に応じそれに透明性を示す適宜な材料にて
形成することができ、上記した透明フィルムに準じう
る。
【００４３】図例の如くカバーフィルム１４の外側には
光拡散型反射層１６が少なくとも設けられる。拡散型の
反射面にて入射外光の反射光を拡散させることにより外
光モードでの視認性の向上を図ることができる。ちなみ
に鏡面反射では光源等の外光による像が直接見え、正反
射光による像が液晶表示装置の表面反射光と重複して表
示像が見えにくくなりやすい。
【００４４】光拡散型反射層の形成は、例えばサンドブ
ラストやマット処理、化学的エッチング処理等による表
面粗面化方式、樹脂層に上記の拡散型粘着層で例示の微
粒子を添加する方式などの適宜な方式で微細凹凸構造の
表面を形成し、その微細凹凸構造を反映させた反射層を
設ける方式などにより行うことができる。その微細凹凸
構造を反映させた反射層の形成は、例えば金属等の反射
材を真空蒸着方式やイオンプレーティング方式、スパッ
タリング方式等の蒸着方式やメッキ方式などの適宜な薄
膜形成方式で微細凹凸面に付設する方法などにより行う
ことができる。
【００４５】前記の反射材には、適宜なものを用いるこ
とができる。就中、例えばアルミニウムや銀、金や銅や
クロム等の高反射率の金属やその合金、誘電体の多層膜
などがあげられる。なお光拡散型反射層を形成するため
の微細凹凸面は、図例の如くカバーフィルム１４に対す
る付加層１５として形成されていてもよいし、カバーフ
ィルムの片面に前記の表面粗面化方式を適用する方式や
表面を粗面化した金型を介してその粗面を転写する方式
などの適宜な方式でカバーフィルムに直接形成されてい
てもよい。
【００４６】光拡散型反射層の反射面における微細凹凸
構造の程度については、反射特性などに応じて適宜に決
定しうる。一般には緻密で滑らかな反射面とする点より
細かい凹凸ピッチであることが好ましく、就中モアレの
抑制等の点より液晶パネルの画素サイズの１／３以下、
特に１／４以下の平均ピッチとしたものが好ましい。従
って５０μm以下の平均ピッチとした凹凸構造であって
もよい。また凹凸の形状についても適宜に決定しうる
が、一般には視認方向への反射強度や反射角分布などの
点より凹凸の平均傾斜角を４〜１２度としたものが好ま
しい（SID 96 DIGEST P149-152）。
【００４７】前記において透明フィルムの溝構造に直接
反射層を設ける方式では傷付きによる輝点や輝線が発生
しやすく、また溝構造形成面を微細凹凸構造とすること
も溝構造が微細なために困難で拡散型としにくく別個の
拡散層が必要となる。一方、別体の反射板を配置する方
式では反射面の安定化のために支持機構を要して嵩高高
重量化を招き、像形成の液晶層との距離も大きくなって
パララックスが大きくなる。また溝構造が保護されず凹
部に汚染詰まりを生じて光路変換機能が阻害されやすく
傷付きも発生しやすくなる。従って本発明によるカバー
フィルム方式にてはかかる問題の誘発も防止されてい
る。
【００４８】なお反射型光反射層は、溝構造の形成面に
接着したカバーフィルムに対して後付加方式で設けるこ
ともできるし、予めカバーフィルムに設けてそのフィル
ムを溝構造の形成面に接着して設けることもできる。ま
た光拡散型反射層１６は、図１（ａ）、（ｂ）に例示の
如くその保護を目的に保護層１７でカバーされていても
よい。保護層は、フィルムの接着方式や、樹脂塗工によ
るコート方式などの適宜な方式で形成することができ
る。
【００４９】本発明による反射板は、照明装置等による
側面方向からの入射光ないしその伝送光を光路変換斜面
を介し視認に有利な垂直性に優れる方向に光路変換して
光の利用効率よく出射し、また外光に対しても良好な透
過性と光拡散型反射層による拡散反射性を示し、図２に
例示した如く１又は２以上の側面に照明装置５を配置し
た透過型液晶パネル２の視認背面側（バック）にその粘
着層１２を介し反射板１の光路変換斜面Ａ１が光源５を
配置した側面に対面するように接着して、明るくて見や
すく低消費電力性に優れる点灯・外光両用型の液晶表示
装置などの種々の装置を形成することができる。
【００５０】ちなみに前記した液晶表示装置によれば、
照明装置５を介した側面方向よりの入射光の殆どが液晶
パネル２における各層の厚さ比に基づいてその上下の透
明なセル基板２１、２８を介し屈折の法則による反射を
介して後方に伝送され、パネル表面よりの出射（漏れ）
が防止されつつ反射板１の光路変換斜面Ａ１に入射した
光が効率よく視認方向、特に正面方向に光路変換され、
他の光は全反射にて後方に伝送されて後方における光路
変換斜面Ａ１に入射し効率よく視認方向に光路変換され
てパネル表示面の全面において明るさの均一性に優れる
点灯モードでの表示を達成することができる。
【００５１】前記において液晶パネル２としては、適宜
な透過型のもの、すなわち図２の例の如く透明なセル基
板２１、２８の間にシール材２５を介し液晶２４を封入
してなるものを少なくとも有して、反射板１を配置した
側からの入射光を液晶等による制御を介し表示光として
他方側より出射するものを用いることができ、その種類
について特に限定はない。
【００５２】ちなみに前記した液晶パネルの具体例とし
ては、ＴＮ液晶パネルやＳＴＮ液晶パネル、ＩＰＳ液晶
パネルやＨＡＮ液晶パネル、ＯＣＢ液晶パネルやＶＡ液
晶パネルの如きツイスト系や非ツイスト系、ゲストホス
ト系や強誘電性液晶系の液晶パネル、あるいは光拡散型
の液晶パネルなどがあげられ、液晶の駆動方式も例えば
アクティブマトリクス方式やパッシブマトリクス方式な
どの適宜なものであってよい。その液晶の駆動は通例、
図２に例示の如く一対のセル基板２１、２８の内側に設
けた透明電極２２、２７を介して行われる。
【００５３】セル基板については、ガラスや樹脂などか
ら適宜な透明基板を用いることができ、就中、表示品位
等の点より光学的に等方性の材料からなるものが好まし
い。また輝度や表示品位の向上等の点より青ガラス板に
対する無アルカリガラス板の如く無色透明性に優れるも
のが好ましく、さらに軽量性等の点よりは樹脂基板が好
ましい。セル基板の厚さについては、特に限定はなく液
晶の封入強度などに応じて適宜に決定しうる。一般には
光伝送効率と薄型軽量性のバランスなどの点より１０μ
m〜５mm、就中５０μm〜２mm、特に１００μm〜１mmの
厚さとされる。
【００５４】液晶パネルの形成に際しては必要に応じ、
液晶を配向させるためのラビング処理膜等からなる配向
膜やカラー表示のためのカラーフィルタなどの適宜な機
能層の１層又は２層以上を設けることができる。なお図
例の如く、配向膜２３、２６は通常、透明電極２２、２
７の上に形成され、また図外のカラーフィルタは通常、
セル基板２１、２８の一方における基板と透明電極の間
に設けられる。
【００５５】液晶パネルは、図２の例の如く液晶パネル
に偏光板３１、３４や位相差板３２、３３、光拡散層等
の適宜な光学層の１層又は２層以上を付加したものであ
ってもよい。偏光板は直線偏光を利用した表示の達成を
目的とし、位相差板は液晶の複屈折性による位相差の補
償等による表示品位の向上などを目的とする。また光拡
散層は、表示光の拡散による表示範囲の拡大や反射板の
斜面を介した輝線状発光の平準化による輝度の均一化、
液晶パネル内の伝送光の拡散による反射板への入射光量
の増大などを目的とする。
【００５６】前記の偏光板としては、適宜なものを用い
ることができ特に限定はない。高度な直線偏光の入射に
よる良好なコントラスト比の表示を得る点などよりは、
例えばポリビニルアルコール系フィルムや部分ホルマー
ル化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸
ビニル共重合体系部分ケン化フィルムの如き親水性高分
子フィルムにヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着
させて延伸したものからなる吸収型偏光フィルムやその
片側又は両側に透明保護層を設けたものなどの如く偏光
度の高いものが好ましく用いうる。透明保護層の形成に
は、透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮蔽性などに
優れるものが好ましく用いられ、その例としては上記の
透明フィルムで例示した樹脂などがあげられる。透明保
護層は、フィルムとしたものの接着方式やポリマー液等
の塗布方式などにより付与することができる。
【００５７】用いる偏光板、特に視認側の偏光板は、外
光の表面反射による視認阻害の防止を目的にノングレア
処理や反射防止処理を施したものであってもよい。ノン
グレア処理は、サンドブラスト方式やエンボス加工方式
等の粗面化方式、シリカ等の透明粒子の配合方式などの
種々の方式で表面を微細溝構造化することにより施すこ
とができ、反射防止処理は、干渉性の蒸着膜を形成する
方式などにて施すことができる。またノングレア処理や
反射防止処理は、前記の表面微細溝構造や干渉膜を付与
したフィルムの接着方式などにても施すことができる。
なお偏光板は、図例の如く液晶パネルの両側に設けるこ
ともできるし、液晶パネルの片側にのみ設けることもで
きる。
【００５８】なおノングレア処理と反射防止処理の両方
を施す場合、ノングレア処理の位置を反射防止処理の内
側とすることが視認性の向上等の点より有利である。ま
たその場合、ノングレア処理をウレタンアクリル系紫外
線硬化型樹脂の如き硬質の樹脂で行うことによりハード
コート性を付加でき、反射防止処理の密着力を向上させ
ることができる。さらに高屈折率、就中、屈折率が１．
５５以上の樹脂によるノングレア処理とすることで反射
防止処理の効果を向上させることができる。
【００５９】一方、位相差板としても例えば上記の透明
フィルムで例示したものなどの適宜なポリマーからなる
フィルムを一軸や二軸等の適宜な方式で延伸処理してな
る複屈折性フィルム、ネマチック系やディスコティック
系等の適宜な液晶ポリマーの配向フィルムやその配向層
を透明基材で支持したものなどの適宜なものを用いるこ
とができ、熱収縮性フィルムの加熱収縮力の作用下に厚
さ方向の屈折率を制御したものなどであってもよい。
【００６０】図例の如く補償用の位相差板３２、３３は
通例、視認側又は／及び背面側の偏光板３１、３４と液
晶パネルの間に必要に応じて配置され、その位相差板に
は波長域などに応じて適宜なものを用いうる。また位相
差板は、位相差等の光学特性の制御を目的に２層以上を
重畳して用いることもできる。
【００６１】また光拡散層についても前記の光拡散型反
射層やノングレア層に準じた表面微細凹凸構造を有する
塗工層や拡散シートなどによる適宜な方式にて設けるこ
とができる。光拡散層は、上記した透明粒子配合の粘着
層１２に準じて図例の如く偏光板３４と位相差板３３の
接着を兼ねる粘着層３５として配置することもでき、こ
れにより薄型化を図かることができる。光拡散層は、視
認側偏光板３４よりも外側に配置することもできるが、
図例の如く視認側偏光板３４と反射板１の間に配置する
ことで外光が偏光板で吸収された後に光拡散層に入射す
ることとなり、光拡散層を介した後方散乱による反射損
を抑制できて有利である。
【００６２】一方、液晶パネルの側面に配置する光源な
いし照明装置は、液晶表示装置の照明光として利用する
光を液晶パネルの側面から入射させることを目的とす
る。これによりパネルのバックに配置する反射板との組
合せにて液晶表示装置の薄型軽量化を図ることができ
る。光源としては適宜なものを用いることができ、例え
ば（冷，熱）陰極管等の線状光源、発光ダイオード等の
点光源やそれを線状や面状等に配列したアレイ体、ある
いは点光源と線状導光板を組合せて点光源からの入射光
を線状導光板を介し線状光源に変換するようにした光源
などが好ましく用いうる。
【００６３】図２の例の如く光源５は、液晶パネル２に
おける１又は２以上の側面に配置することができる。光
源を２以上の側面に配置する場合、その複数の側面は対
向する側面の組合せであってもよいし、縦横に交差する
側面の組合せであってもよく、それらを併用した３側面
以上の組合せであってもよい。
【００６４】光源は、その点灯による点灯モードでの視
認を可能とするものであり、点灯・外光両用型の液晶表
示装置の場合に外光による外光モードにて視認するとき
には点灯の必要がないので、その点灯・消灯を切り替え
うるものとされる。その切り替え方式には任意な方式を
採ることができ、従来方式のいずれも採ることができ
る。なお光源は、発光色を切り替えうる異色発光式のも
のであってもよく、また異種の光源を介して異色発光さ
せうるものとすることもできる。
【００６５】図例の如く光源５に対しては、必要に応じ
発散光を液晶パネル２の側面に導くためにそれを包囲す
るリフレクタ５１などの適宜な補助手段を配置した組合
せ体とすることもできる。リフレクタとしては、高反射
率の金属薄膜を付設した樹脂シートや白色シートや金属
箔などの適宜な反射シートを用いうる。リフレクタは、
その端部を液晶パネルのセル基板等の端部に接着する方
式などにて光源の包囲を兼ねる固定手段として利用する
こともできる。
【００６６】なお本発明において上記した液晶表示装置
を形成する液晶パネルや偏光板や位相差板等の光学素子
ないし部品は、全体的又は部分的に積層一体化されて固
着されていてもよいし、分離容易な状態に配置されてい
てもよい。界面反射の抑制によるコントラストの低下防
止などの点よりは固着状態にあることが好ましい。その
固着密着処理には、粘着剤等の適宜な透明接着剤を用い
ることができ、その透明接着層に上記した透明粒子等を
含有させて拡散機能を示す接着層などとすることもでき
る。また光学素子ないし部品、特に視認側のそれには例
えばサリチル酸エステル系化合物やベンゾフェノン系化
合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレー
ト系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で
処理する方式などにより紫外線吸収能をもたせることも
できる。
【００６７】
【実施例】実施例１ 予め所定形状に加工した金型にアクリル系の紫外線硬化
型樹脂（東亞合成社製、アロニックスＵＶ−３７０１）
をスポイトにて滴下充填し、その上に厚さ８０μmのト
リアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム（表面ケン化
処理物）を静置しゴムローラで密着させて余分な樹脂と
気泡を除去しメタルハライドランプにて紫外線を照射し
て硬化処理した後、金型から剥離し所定寸法に裁断して
屈折率１．４９のＴＡＣフィルムの片面に屈折率１．５
３３の光路変換手段の繰り返し層を有する透明フィルム
を得た。
【００６８】次に表面をサンドブラスト加工により粗面
化した金型を用いて前記に準じ厚さ４０μmのＴＡＣフ
ィルムのケン化処理面に表面微細凹凸構造の樹脂層を設
けて所定サイズに裁断し、その微細凹凸面に真空蒸着方
式にて銀膜を設けて光拡散型反射層を形成してなるカバ
ーフィルムをその反射層が外側となるように前記で得た
透明フィルムの溝構造からなる光路変換手段の形成面に
ポリビニルアルコール系接着剤を介して接着し、その透
明フィルムの光路変換手段を有しない面に屈折率１．４
７の粘着層を付設して反射板を得た。
【００６９】前記の反射板は、幅が６０mm、奥行が４５
mmであり、稜線が幅方向に平行な連続溝を２１０μmの
ピッチで有し、その光路変換斜面Ａ１の傾斜角が４２．
５〜４３度で幅が８〜１３μmであり、急斜面Ａ２の傾
斜角が６７〜６７．５度で平坦部（Ａ４）の面積が光路
変換斜面と急斜面のフィルム面に対する投影合計面積の
９．８倍以上の光路変換手段（図１ｂ）を有する。
【００７０】次に市販の透過型ＴＮ型液晶パネルの表裏
に偏光板を貼着し、その視認背面側の偏光板の外側に前
記の反射板をその粘着層を介し接着し、そのノーマリー
ホワイトの反射型ＴＮ液晶表示パネルの側面に冷陰極管
を配置して銀蒸着の反射シートからなるリフレクタにて
包囲し、その両端部をパネルの上下面に接着して冷陰極
管を固定して点灯・外光両用型の液晶表示装置を得た。
なお反射板の光路変換斜面と冷陰極管は、平行な状態で
対面する。
【００７１】実施例２ ポリエステルアクリレート９０部（重量部、以下同
じ）、ポリウレタンアクリレート１０部混合の紫外線硬
化型樹脂１００部、平均粒径１．５μmのシリカ１０
部、有機粘土３部及びアセトフェノン系重合開始剤５部
をトルエン１２５部を介して混合し、そのシリカ分散液
を厚さ５０μmのＴＡＣフィルムに厚さ１０μmでグラビ
ア塗工して８０℃で２秒間脱溶剤処理したのち紫外線を
照射し硬化処理して表面微細凹凸の樹脂層を形成し、所
定寸法に裁断後その微細凹凸面に銀蒸着を施して光拡散
型反射層を形成してなるカバーフィルムを得、それを用
いたほかは実施例１に準じて反射板と点灯・外光両用型
の液晶表示装置を得た。
【００７２】比較例１ 反射板に代えて、光拡散型反射層を設けたカバーフィル
ムを用いたほかは実施例１に準じて点灯・外光両用型の
液晶表示装置を得た。
【００７３】比較例２ 反射板に代えて、透明フィルムの光変換手段形成面に直
接反射層を形成し、それを用いたほかは実施例１に準じ
て点灯・外光両用型の液晶表示装置を得た。
【００７４】比較例３ 実施例１に準じて光路変換斜面の傾斜角が約３０度で幅
が７〜１１μmであり、急斜面Ａ２の傾斜角が約７０度
でピッチが２１０μm、平坦部の面積が光路変換斜面と
急斜面のフィルム面に対する投影合計面積の８．１倍以
上の光路変換手段を有する反射板を得、それを用いて点
灯・外光両用型の液晶表示装置を得た。
【００７５】比較例４ 実施例１に準じて光路変換斜面の傾斜角が約５０度で幅
が１０〜１６μmであり、急斜面Ａ２の傾斜角が約７０
度でピッチが２１０μm、平坦部の面積が光路変換斜面
と急斜面のフィルム面に対する投影合計面積の９．９倍
以上の光路変換手段を有する反射板を得、それを用いて
点灯・外光両用型の液晶表示装置を得た。
【００７６】比較例５ 光拡散型反射層を設けないカバーフィルムを用いたほか
は実施例１に準じて点灯・外光両用型の液晶表示装置を
得た。
【００７７】比較例６ 表面微細凹凸構造の樹脂層を設けずに直接鏡面反射層を
形成したカバーフィルムを用いたほかは実施例１に準じ
て点灯・外光両用型の液晶表示装置を得た。
【００７８】評価試験 実施例、比較例で得た点灯・外光両用型の液晶表示装置
について暗室中、液晶パネルに電圧を印加しない状態で
冷陰極管を点灯させた点灯モードによる装置中央部での
正面輝度を輝度計（トプコン社製、ＢＭ７）にて調べ
た。
【００７９】前記の結果を次表に示した。 正面輝度（cd／ｍ２） 実施例 比 較 例 １ ２ １ ２ ３ ４ ５ ６ ２４ ２２ ２ ２６ ８ ４ ２６ ２４
【００８０】表より、実施例１、２、比較例２、５，６
では比較例１、３、４に比べて点灯モードによる優れた
正面輝度の達成されていることがわかる。比較例１、
３、４では光源とは反対の方向に光が大角度で出射され
て正面方向の輝度に乏しく表示に寄与しにくい出射光で
あり、特に比較例１では出射光量に乏しくて非常に暗い
表示であった。また点灯モードにおいて液晶パネルに電
圧を印加した状態での視認でも実施例１、２、比較例
２、５，６では問題のない良好な表示品位であった。
【００８１】一方、冷陰極管を消灯したリング状照明に
よる外光を入射させる外光モードにおける液晶パネルへ
の電圧印加状態において、実施例１、２及び比較例１、
３、４では像の乱れ等のない明るい良好な表示であった
が、比較例５では反射光がなくて表示像が形成されず、
比較例２、６でも鏡面反射によりリング状照明が鮮明に
見えて明るさのバラツキが大きく、パネル表面での反射
光で非常に見辛かった。その表面反射を避けるために視
点を正反射方向よりずらすと非常に暗くなり見にくかっ
た。
【００８２】以上より実施例において点灯及び外光の両
モードで良好な表示が達成されており、これより本発明
にて導光板による嵩高化、高重量化を回避してフィルム
方式による薄型軽量化を達成しつつ、表示品位の良好な
点灯・外光両用型の液晶表示装置を形成できることがわ
かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】反射板例（光路変換斜面）の側面説明図
【図２】点灯・外光両用型液晶表示装置例の説明断面図
【符号の説明】 １：反射板 １１：透明フィルム １２：粘着層 １３：光路変換手段の繰り返し構造層 Ａ：光路変換手段 Ａ１：光路変換斜面、Ａ３、４：平坦面 １４：カバーフィルム １６：光拡散型反射層 ２：透過型液晶パネル ２１、２８：透明なセル基板 ２２、２７：透明電極 ２４：液晶層 ３１、３４：偏光板 ３２、３３：位相差板 ５：光源

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 透明フィルムの片面に粘着層を有し、他
    面にフィルム面に対する傾斜角が３５〜４８度で略一定
    方向を向く光路変換斜面を具備する溝構造の複数を有す
    ると共に、その溝構造形成面が透明なカバーフィルムで
    被覆されてなり、かつそのカバーフィルムが外側に少な
    くとも光拡散型反射層を有することを特徴とする反射
    板。
  2. 【請求項２】 請求項１において、略一定方向を向く光
    路変換斜面がその一面を基準にそれとは反対方向を向く
    面を含む状態で２面以上あり、粘着層が剥離シートでカ
    バーされ、光拡散型反射層が微細凹凸面に設けた金属薄
    膜又は誘電体多層膜からなる反射板。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２において、光路変換斜面
    のフィルム面に対する傾斜角が３８〜４５度である反射
    板。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３において、溝構造が断面略
    二等辺三角形又はそれ以外の断面略三角形あるいは断面
    略四角形のものである反射板。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４において、フィルム面に対
    する傾斜角が５度以下の平坦面をフィルム片面における
    占有面積に基づいて当該傾斜角が３５度以上の斜面の５
    倍以上有する反射板。
  6. 【請求項６】 請求項１〜５において、溝構造がフィル
    ムの一端から他端にわたる連続溝、又は深さの５倍以上
    の長さを有してその長さ方向に光路変換斜面を有する不
    連続溝からなる反射板
  7. 【請求項７】 請求項１〜６において、光路変換斜面の
    稜線が透明フィルムの一辺に対して平行な又は±３０度
    以内で傾斜する反射板。
  8. 【請求項８】 請求項１〜７において、粘着層が光拡散
    型のものである反射板。
  9. 【請求項９】 請求項１〜８に記載の反射板をその粘着
    層を介し透過型液晶パネルの視認背面側に接着してなる
    ことを特徴とする点灯・外光両用型の液晶表示装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９において、透過型液晶パネル
    における反射板の光路変換斜面が対面する少なくとも一
    側面に光源を有する液晶表示装置。
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