JP2002048905A - 反射積層体、半透過反射積層体及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射表示の背景色が明るくて見やすい反射型
又は半透過反射型液晶表示装置を与える反射積層体又は
半透過反射積層体を提供する。 【解決手段】 微粒子及び樹脂の混合物層３と金属反射
層２とが積層され、微粒子及び樹脂の混合物層３が７０
％以上９０％以下のヘイズ値を有する反射積層体１０が
提供される。この積層体は、さらに偏光層４が積層され
ているのが有利である。上記の反射層２が透過性をも併
せ持つようにすれば、半透過反射積層体となる。また、
上記の反射積層体、特に偏光板も積層された反射積層体
１０を液晶セル２０の背面側に配置することにより、反
射型液晶表示装置が構成される。この場合も、半透過反
射積層体を用いれば、半透過反射型液晶表示装置としう
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射積層体又は半
透過反射積層体、及びそれを光学素子の一つとして用い
た液晶表示装置に関するものである。

【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、ノート型パーソナルコンピュータ、デスクトッ
プ型パーソナルコンピュータ用モニター、液晶テレビな
どのほか、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。これら
のうち、電子手帳、携帯情報端末、アミューズメント機
器、携帯電話のような携帯型の機器は、小型、薄型及び
低消費電力であることが必要であるため、そこには、反
射型又は半透過反射型の液晶表示装置が多く用いられて
いる。

【０００３】反射型液晶表示装置としては、第一の偏光
板、液晶セル、第二の偏光板及び反射板がこの順に配置
された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（ＴＮ）型
セル、スーパー・ツイステッド・ネマチック（ＳＴＮ）
型セル、ゲストホスト（ＧＮ）型セルなどが使用されて
いる。また半透過反射型液晶表示装置としては、第一の
偏光板、液晶セル、第二の偏光板、半透過反射板及びバ
ックライトがこの順に配置された構成のものが知られて
いる。ここでも、液晶セルとしては上記と同様のものが
用いられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、既存の反射
板又は半透過反射板を用いた表示装置はいずれも、反射
表示の背景色が暗くて、充分に明るい反射表示が実現で
きなかった。そこで、反射表示の背景色がより明るく
て、見やすい液晶表示装置が望まれていた。

【０００５】本発明者らは、反射表示の背景色が明るく
て見やすい反射型又は半透過反射型液晶表示装置を与え
る反射板又は半透過反射板を開発すべく、鋭意研究を行
った結果、特定の層構成を有する積層体とすることによ
って、かかる課題が解決できることを見出し、本発明に
至った。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明によれ
ば、微粒子及び樹脂の混合物層と金属反射層とが積層さ
れており、微粒子及び樹脂の混合物層が７０％以上９０
％以下のヘイズ値を有する反射積層体が提供される。こ
の積層体は、さらに偏光層が積層されているのが有利で
ある。上記の反射層が透過性をも併せ持つようにすれ
ば、半透過反射積層体となる。また、上記の反射積層
体、特に偏光板も積層された反射積層体を液晶セルの背
面側に配置することにより、反射型液晶表示装置が構成
される。この場合も、半透過反射積層体を用いれば、半
透過反射型液晶表示装置としうる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の反射積層体は、微粒子及
び樹脂の混合物層と金属反射層との少なくとも二層が積
層されたものである。このうち金属反射層は、例えば、
アルミニウムや銀のような反射率の高い金属で構成する
のが好ましい。この反射層は通常、基材上に蒸着などで
金属の薄膜を形成する方法によって設けられる。反射層
の基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート
のようなポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ア
クリル樹脂、ポリオレフィン樹脂などの熱可塑性樹脂の
ほか、ガラスなども用いることができる。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 〜５mm程度であり、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。近年の
薄型化の要請からは、１５０μm 以下であるのが好まし
く、さらには７０μm 以下、とりわけ５０μm以下であ
るのが一層好ましい。

【０００８】かかる基材の表面に、金属反射層を形成す
る。金属反射層を形成する方法は特に限定されず、基材
や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方
法で金属反射層を形成すればよい。得られる金属反射層
の厚みは、目標とする反射率に応じて適宜選択される
が、透過性が必要な場合は、この金属反射層の厚みを５
〜５０nm程度とすれば、実用上十分な反射性と透過性が
得られる。透過性も兼ね備えた半透過反射層とする場合
には、この金属反射層の全光線透過率を２〜２０％程度
とするのが適当であり、好ましくはこの全光線透過率は
２〜１５％程度である。

【０００９】また、金属反射層の劣化を防止するため、
金属反射層の上面及び／又は下面に保護層を設けるのが
好ましい。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、保護層となりうる。このような塗工膜は、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形成するこ
とができる。また、シリカのような無機物、特に酸化物
の薄膜を蒸着法などによって形成し、これを保護層とし
てもよい。保護層の厚みは、通常５nm〜１０μm 程度の
範囲である。

【００１０】金属反射層の上方には、微粒子及び樹脂の
混合物層が配置される。この混合物層は、７０％以上９
０％以下のヘイズ値を有するようにする。この層のヘイ
ズ値が７０％より小さかったり、また逆に９０％より大
きかったりすると、この層を含む反射積層体又は半透過
反射積層体を液晶表示装置に組み込んだときの、表示品
位が低下する。また、この微粒子及び樹脂の混合物層の
厚みは、例えば、１０〜１,０００μm程度、好ましくは
１０〜２００μm の範囲である。特に液晶表示装置の薄
肉軽量化の要請からは、微粒子及び樹脂の混合物層の厚
みは５０μm 以下であるのが好ましく、さらには４０μ
m 以下であるのが一層好ましい。場合によっては２０μ
m 以下とすることも可能である。

【００１１】この混合物層を構成する微粒子は、無機
物、有機物のいずれであってもよく、無機粒子として
は、例えば、シリカ、炭酸カルシウムなどのほか、二酸
化チタンが表面に被覆された合成雲母又は天然雲母のよ
うなパール顔料、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が挙げられ、また有
機粒子としては、ポリメチルメタクリレートビーズのよ
うなアクリル系ビーズ、架橋ポリスチレンビーズのよう
な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・ホルムアルデヒド樹脂系ビーズ、ベンゾグア
ナミン・ホルムアルデヒド樹脂系ビーズ、シリコーン系
ビーズなどが挙げられる。微粒子の粒径は特に限定され
ないが、例えば有機微粒子である場合には、０.０５〜
２０μm程度、好ましくは０.５〜１０μm程度、さらに
好ましくは１〜８μm 程度である。これらの微粒子は、
それぞれ単独で用いてもよいし、２種以上組み合わせて
用いてもよい。

【００１２】一方、微粒子及び樹脂の混合物層を構成す
る樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系
樹脂、ウレタンアクリレート系樹脂、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挙げられる
が、これらに限定されるものではない。

【００１３】微粒子及び樹脂の混合物層が目的のヘイズ
値を示すようにするためには、微粒子と樹脂の屈折率差
は０.４以下であるのが好ましい。また、微粒子の屈折
率が樹脂の屈折率よりも小さい組合せがより好ましい。
この混合物層を構成する微粒子と樹脂の適当な組合せと
しては、例えば、ウレタン系樹脂とシリコーン系微粒子
の組合せ、ウレタンアクリレート系樹脂とシリコーン系
微粒子の組合せ、ポリエステル系樹脂とシリコーン系微
粒子の組合せ、アクリル系樹脂と架橋ポリスチレン系微
粒子の組合せ、ポリエステル系樹脂と架橋ポリスチレン
系微粒子の組合せなどが挙げられる。 この混合物層を
構成する微粒子と樹脂との割合は、樹脂１００重量部に
対して、粒子１〜５０重量部程度の範囲から、それぞれ
の種類や目標とするヘイズ値などによって、適宜選択さ
れる。

【００１４】微粒子及び樹脂の混合物層を形成するため
の組成物には、種々の添加剤、例えば、増粘剤、レベリ
ング剤、重合開始剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などが
配合されていてもよい。また、この組成物を溶液又はペ
ーストの形で塗布し、乾燥又は硬化させる場合は、通
常、溶剤も含有することになる。

【００１５】微粒子及び樹脂の混合物層の形成を塗布に
よって行う場合、その塗布方法としては、所望の均一な
厚みが得られるものであればよく、例えば、ダイレクト
・グラビア法、リバース・グラビア法、ダイコート法、
コンマコート法、キスコート法、マイヤーバー法、カー
テンフロー法、スプレー法、スピンコート法、浸漬法な
ど、公知の手法のなかから、材料の性状に応じて適当な
ものを選ぶことができる。微粒子及び樹脂を含む組成物
を塗布した後、加熱したり、紫外線又は電子線を照射し
たり、あるいは加熱乾燥後紫外線又は電子線照射で硬化
させるが、その手法については、通常の方法が用いられ
る。

【００１６】以上のような、微粒子及び樹脂の混合物
層、並びに金属反射層を含む反射積層体又は半透過反射
積層体は、さらに他の層を有してもよく、特にこの積層
体を液晶表示装置に用いる場合は、通常、偏光層が含ま
れる。この偏光層は、微粒子及び樹脂の混合物層と金属
反射層との間に設けるのが好ましい。この場合の層構成
の一例を図１に断面模式図で示す。この例では、基材１
の表面に金属反射層２が設けられ、その上に偏光層４を
介して微粒子及び樹脂の混合層３が積層され、反射積層
体又は半透過反射積層体１０となっている。

【００１７】この偏光層４は、例えば、ポリビニルアル
コール系フィルムにヨウ素又は染料を吸着配向させたポ
リビニルアルコール系偏光フィルムや、ポリエン又は二
色性化合物が配向した偏光子など、またポリビニルアル
コール系偏光フィルムの少なくとも片面に保護フィルム
を貼り合わせた偏光板などでありうるが、これらに限定
されず、偏光特性を示すものであればいかなるものでも
よい。このように、金属反射層２と微粒子及び樹脂の混
合物層３との間に偏光層４を設ける場合は、前述のよう
にして形成された金属反射層２の上に、アクリル系やポ
リビニルアルコール系などの接着剤を介して偏光層を貼
合し、さらにその上に、前述のようにして微粒子及び樹
脂の混合物層３を設ければよい。

【００１８】図１に示すような、透過性を有しないか又
は透過性を有する金属反射層２、微粒子及び樹脂の混合
物層３、及び偏光層４が積層された反射積層体又は半透
過反射積層体１０は、例えば、アクリル系接着剤などを
用いて液晶セルに貼合され、反射型液晶表示装置又は半
透過反射型液晶表示装置として用いることができる。反
射型液晶表示装置として用いる場合の例を図２に、また
半透過反射型液晶表示装置として用いる場合の例を図３
に、それぞれ断面模式図で示す。

【００１９】図２では、図１に示したのと同様の層構成
を有する反射積層体又は半透過反射積層体１０が、液晶
セル２０の背面に配置されている。また図３では、図１
に示したのと同様の層構成を有する半透過反射積層体１
１が、液晶セル２０の背面に配置され、さらにその背面
には、バックライト３０が配置されている。金属反射層
２に透過性を持たせた場合には、このように、環境から
の光とバックライトからの光の両方を利用することがで
きる。

【００２０】またこれらの構成で、液晶セル２０の前面
（表示側）及び／又は背面には、偏光板及び／又は位相
差板や視角補償フィルムのような、光学機能性フィルム
を１枚又は複数枚配置することもできる。図２及び図３
では、液晶セルの前面側に、位相差板２２及び偏光板２
４が配置されている。さらに、反射積層体又は半透過反
射積層体１０又は１１とは別に、適宜のヘイズを有する
フィルムを積層してもよい。

【００２１】

【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、本発明はこれらの実施例によって限定される
ものではない。なお、全光線透過率及びヘイズ値は、村
上色彩技術研究所製のヘイズメーター“HR-100”を用い
て測定した。

【００２２】実施例１ 図１に示す構成の反射積層体を作製した。金属反射層２
は、厚み５０μm のポリエステル系樹脂フィルム１の表
面にアルミニウムを蒸着して、膜厚６０nmの蒸着膜を形
成させたものである。また、微粒子及び樹脂の混合物層
３は、シリコーン樹脂微粒子とウレタン系樹脂からな
り、厚みが３７μm で、ヘイズ値が７４％である。金属
反射層２と微粒子及び樹脂の混合物層３との間には、偏
光層４が積層されており、この偏光層としては、厚み１
２０μm の偏光板“スミカランＳＪグレード”（住友化
学工業株式会社製）を用いた。

【００２３】この反射積層体を、微粒子及び樹脂の混合
物層３側で、アクリル系粘着剤を介してＳＴＮ型液晶セ
ルの背面に装着し、図２に示す構成の反射型ＳＴＮ型液
晶表示装置とした。液晶セル２０の前面には、セル側か
ら順に、位相差板２２（住友化学工業株式会社製の“ス
ミカライトＳＥＦ”）と偏光板２４（住友化学工業株式
会社製の“スミカランＳＪグレード”）を装着した。こ
の反射型ＳＴＮ型液晶表示装置を駆動させたところ、背
景色が明るく、良好な表示が得られた。

【００２４】実施例２ 金属反射層であるアルミニウム蒸着膜の膜厚を薄くし
て、全光線透過率約５％の半透過反射層とした以外は、
実施例１の前半と同様にして半透過反射積層体を作製し
た。この半透過反射積層体を、微粒子及び樹脂の混合物
層３側で、アクリル系粘着剤を介してＳＴＮ型液晶セル
の背面に装着し、図３に示す構成の半透過反射型ＳＴＮ
型液晶表示装置とした。 液晶セル２０の前面には、セ
ル側から順に、位相差板２２（住友化学工業株式会社製
の“スミカライトＳＥＦ”）と偏光板２４（住友化学工
業株式会社製の“スミカランＳＪグレード”）を装着し
た。半透過反射積層体１１のさらに背面にはバックライ
ト３０が配置されているが、この例では、反射モードの
特性をみるため、バックライト３０は点灯せずに、この
半透過反射型ＳＴＮ液晶表示装置を駆動させたところ、
背景色が明るく、良好な表示が得られた。

【００２５】実施例３ 金属反射層２を銀蒸着膜とし、その全光線透過率が約１
０％となるようにし、また微粒子及び樹脂の混合物層３
のヘイズ値が８６％となるようにした以外は、実施例２
と同様な半透過反射積層体を作製した。この半透過反射
積層体を実施例２と同様にＳＴＮ型液晶セルの背面に配
置して、半透過反射型ＳＴＮ型液晶表示装置とし、同様
に評価したところ、背景色が明るく、良好な表示が得ら
れた。

【００２６】

【発明の効果】本発明の反射積層体又は半透過反射積層
体は、反射型又は半透過反射型液晶表示装置の反射層又
は半透過反射層として有用であり、これを用いた液晶表
示装置は、従来の表示装置に比べ、背景色の表示が明る
くなり、視認性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による反射積層体又は半透過反射積層体
の層構成の一例を示す断面模式図である。

【図２】本発明の反射積層体を液晶表示装置に適用した
場合の層構成の一例を示す断面模式図である。

【図３】本発明の半透過反射積層体を液晶表示装置に適
用した場合の層構成の一例を示す断面模式図である。

【符号の説明】

１ 基材、２ 金属反射層、３ 微粒子と樹脂の混合物
層、４ 偏光層、１０ 反射積層体又は半透過反射積層
体、１１ 半透過反射積層体、２０ 液晶セル、２２
位相差板、２４ 偏光板、３０ バックライト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/30 ３４９ Ｇ０９Ｆ 9/30 ３４９Ｄ Ｆターム(参考） 2H042 DA02 DA04 DA11 DA12 DA17 DA21 DB01 DC01 DC02 DE00 2H091 FA07X FA07Z FA11X FA16Z FA31Z FA41Z FC12 GA01 LA13 LA16 4F100 AB01B AB10B AK01A AK42B AK51A AK52A AK52H AR00C BA02 BA03 BA10A BA10B BA10C DE01A DE01H EH66B GB41 JA20A JN01A JN01B JN06B JN10C YY00A YY00B 5C094 AA01 AA10 BA43 DA13 ED11 JA08 JA11

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】微粒子及び樹脂の混合物層と金属反射層と
   が積層されており、該微粒子及び樹脂の混合物層が７０
   ％以上９０％以下のヘイズ値を有することを特徴とする
   反射積層体。
2. 【請求項２】微粒子及び樹脂の混合物層の厚みが５０μ
   m 以下である請求項１に記載の反射積層体
3. 【請求項３】さらに偏光層が積層されている請求項１又
   は２に記載の反射積層体。
4. 【請求項４】該偏光層が、微粒子及び樹脂の混合物層と
   金属反射層との間に存在する請求項３に記載の反射積層
   体。
5. 【請求項５】微粒子及び樹脂の混合物層と透過性を有す
   る金属反射層とが積層されており、該微粒子及び樹脂の
   混合物層が７０％以上９０％以下のヘイズ値を有するこ
   とを特徴とする半透過反射積層体。
6. 【請求項６】金属反射層の全光線透過率が２％以上２０
   ％以下である請求項５に記載の半透過反射積層体
7. 【請求項７】さらに偏光層が積層されている請求項５又
   は６に記載の半透過反射積層体。
8. 【請求項８】該偏光層が、微粒子及び樹脂の混合物層と
   金属反射層との間に存在する請求項７に記載の半透過反
   射積層体。
9. 【請求項９】請求項３又は４に記載の反射積層体が液晶
   セルの背面側に配置されてなることを特徴とする反射型
   液晶表示装置。
10. 【請求項１０】請求項７又は８に記載の半透過反射積層
    体が液晶セルの背面側に配置されてなることを特徴とす
    る半透過反射型液晶表示装置。