JPH07110476A - 液晶表示素子およびその反射板の製造法 - Google Patents

液晶表示素子およびその反射板の製造法

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JPH07110476A
JPH07110476A JP5255506A JP25550693A JPH07110476A JP H07110476 A JPH07110476 A JP H07110476A JP 5255506 A JP5255506 A JP 5255506A JP 25550693 A JP25550693 A JP 25550693A JP H07110476 A JPH07110476 A JP H07110476A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、視野角の広く明るい表示が可能な
反射型の液晶表示素子およびその反射板の製造法を提供
する。 【構成】 白色または透明なフィルムシート14の上に
微細な樹脂や無機質からなるビーズ15を分散し、隣り
合うビーズ15間に樹脂バインダー16を充填した反射
板5aを配する反射型の液晶表示素子。上記反射板5a
の上にアルミニウムまたは銀などの反射率の高い金属薄
膜を蒸着法やスパッタ法で形成した反射板5bを配する
反射型の液晶表示素子。ある一定量の樹脂ビーズ15や
無機質ビーズ15を分散させた樹脂バインダー16を予
め用意したフィルムシート14にロールコーターまたは
スピンコーターで塗布する液晶表示素子の反射板の製造
方法。 【効果】 反射板の拡散特性をコントロールすることに
より視野角を広くしたり、正面輝度を効率的に構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示素子およびその
反射板の製造法に関し、特にパーソナルコンピュータや
ワードプロセッサなどのOA機器や、産業分野のハンデ
ィ端末機器や、携帯型情報通信機器などに用いられる反
射型の液晶表示素子およびその反射板の製造法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】元来、液晶表示素子は受光素子であるた
め、光源を要する透過型と外光を利用する反射型の2種
類がある。特に、反射型における従来からの液晶表示素
子の構成は図5で示すように、内側に透明な表示電極を
有する対向する一対2枚の透明基板1a、1bと、その
外側にフィルム位相差板2と、フィルム位相差板2と透
明基板1a、1bを挟んで一対の偏光板3a、3bと入
射光4の反対側に反射板5を設けて液晶表示素子6を構
成している。STNモードの場合は、フィルム位相差板
2は1枚または2枚を用いており、配置個所も透明基板
1a、1bの上側、下側、または上下ともに配置し、リ
タデーションなどを考慮し求める特性に応じて最適化す
る。TNモードの場合はフィルム位相差板2を必要とし
ない。
【0003】従来の構成で用いられている反射板5はア
ルミニウム箔原反にヘアラインを形成する方法とアルミ
ニウムの金属蒸着法がある。前者の方法は、鏡面である
長尺のアルミニウム箔原反の長さ方向に対して約40°
〜50°の角度を有するように配置された回転ブラシの
外周を当接させるように回転させ、原反表面に均一なヘ
アラインを形成する。さらに、その上にたとえばポリエ
ステルのような合成樹脂フィルムを積層する。このよう
にできた反射板5の表面には微細な凹凸があり、これに
より光散乱性を持つ反射面を形成することが可能とな
る。後者の蒸着法は、PETフィルムなどに光散乱する
ような条件でアルミニウム蒸着したものである。
【0004】そして他の従来例として特開昭53−79
497号公報に、透明物質の中にそれと異なる屈折率を
有する粒子を混入した基板を導光体として利用し、反射
板として表面に反射層を有するガラスビーズなどからな
る基板とを組合せた受光型表示装置用反射板の技術が開
示されている。すなわち、図6において、アクリル樹脂
を用いた透明物質7の中に、それと屈折率の異なる物質
であるポリスチレン8を乱反射材として混入して導光体
9を形成し、ガラスビーズ10をその支持体11に埋め
込むかまたは接着し、その表面にアルミニウムを真空蒸
着した反射面12を有する反射板13を形成している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ニウム箔原反にヘアラインを形成する方法では、原反表
面を回転ブラシで機械的に擦ることにより非常に不規則
で微細な凹凸が発生し、その表面に入射光があたると反
射光を発するが、原反表面の影響によるエネルギー損失
も発生する。アルミニウム蒸着で形成した光散乱性を有
する反射板表面でも不規則で微細な凹凸があり、前者同
様に光エネルギーの損失が発生している。
【0006】一方、このような方式で形成される反射板
5を用いた液晶表示素子では、ディスプレイにおいて必
要な視野角特性をコントロールすることが簡易的ではな
い。たとえば、10インチサイズ以上のディスプレイで
は画面サイズが大きいために広視野角でないと見づらい
ことがある。その場合には正面輝度の大きさを多少下げ
ても、より広い視野角となる構成が求められる。また、
5インチサイズ程度の携帯型では個人で扱われ、軽量で
あるから簡易的に角度調整することができるので、視角
特性は狭いものでも十分対応が可能で、正面輝度を向上
させるようにできることが望ましい。
【0007】以上のように、反射効率が低く、製品用途
に応じて視角特性や輝度特性をコントロールすることが
できず、液晶表示素子本体の視角特性を考えた反射板の
拡散性を設計することができないという問題があった。
【0008】また、他の従来例のように、透明な樹脂バ
インダー中にそれと異なる屈折率を有する粒子を混入す
るようなプロセスや材料を使用する方法では、生産性の
低下と材料費の増加をまねきコストアップになる。さら
にガラスビーズについても、適当な大きさ、数量では本
当に効率よく光散乱させることはできないという問題が
あった。
【0009】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、低コストでかつ飛躍的に反射特性をコントロールす
ることができる反射板を用いた液晶表示素子とその製造
法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の液晶表示素子は、白色または透明なフィルムシ
ート上に球状の大きさが1ないし20ミクロンの範囲の
微細なビーズを分散させ、隣り合うビーズ間に透明な樹
脂バインダーで充填した反射面や、さらにその上にアル
ミニウム、または銀などの金属薄膜を形成した反射面を
有する反射板を備えたものである。
【0011】
【作用】上記構成によれば、反射板表面が球状の微細な
ビーズと平坦な樹脂層から規則正しく構成されており、
入射光のエネルギー損失となるものをできるだけ排除
し、表面上で入射光が何度も反射し合うことをなくすこ
とができる。
【0012】また、反射表面に露出される微細なビーズ
の大きさを、0.1ないし20ミクロンの範囲とし、さ
らに密度、分布の選択などにより、拡散成分と鏡面成分
をコントロールすることができ、液晶表示素子本体の視
角特性に適合した構成も可能である。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例の液晶表示素子および
その反射板の製造法について図面を参照して説明する。
【0014】図5は反射型液晶表示素子の構成図であ
り、従来の技術と同じである。すなわち、内側に透明な
表示電極(図示していない)を有する対向する一対の透
明電極1a、1bと、その外側にSTNモードではフィ
ルム位相差板2を1枚または2枚用いており、配置個所
も透明基板1a、1bの上側、下側ともに配置し、リタ
デーションなどを考慮し求める特性に応じて最適化す
る。TNモードの場合はフィルム位相差板2を必要とし
ない。一対の偏光板3a、3bは一対の透明基板1a、
1bを挟むように各々配置する。入射光4の反対側の透
明基板1bの外側には反射板5を設けて液晶表示素子6
を構成している。そして液晶表示素子6を透過した入射
光4をこの反射板5により反射し、また液晶表示素子6
を透過して表示する。さらに、画素内の印加電圧の有無
により表示信号を伝達し、入射光4を各画素で遮断また
は透過する動作で全体を表示する。
【0015】(実施例1)図1は図5で用いられる反射
板5aの構成図である。反射板5aは白色または透明な
ポリエステルやアクリルなどの樹脂フィルムや金属箔か
らなるフィルムシート14に、0.1ないし20ミクロ
ンの大きさで、ある程度の寸法径にばらつきがない樹脂
ビーズや無機質ビーズ15を分散させる。ビーズ15の
大きさ、数量は反射特性に応じて調整する。たとえば、
正面輝度を大きくしたい場合には、できるだけビーズ1
5の数量を減らすとよい。図2はビーズ数量と視角特性
の関係を示している。このように視角特性の広いものは
正面輝度が低く、正面輝度を上げると視角が狭くなり、
トレードオフの関係となる。また、隣り合うビーズ15
の間には透過性のよいアクリルなどの樹脂バインダー1
6を充填し、球状のビーズ15が半分まで露出するよう
に、かつビーズ15以外の部分が平坦を保てるように構
成しなければならない。そして、図5のように上記の内
容の反射板5aを液晶表示素子6に配置する。
【0016】上記構成により、他の実施例のように、透
明な樹脂バインダー中にそれと異なる屈折率を有する粒
子を混入した基板を用いなくても、入射光のエネルギー
損失を排除し効率よく光散乱させる反射板を構成するこ
とができる。
【0017】次に、他の実施例としてアルミニウムまた
は銀を使った金属薄膜を用いた反射板5bについて述べ
る。この反射板5bを含む液晶表示素子6の構成は上記
と同様で、図5に示す通りである。図3は図5で用いら
れる反射板5bの構成図である。フィルムシート14は
平坦性のよい樹脂フィルムや金属箔からなり、0.1な
いし20ミクロンの大きさでかつ粒度分布のよい樹脂ビ
ーズや無機質ビーズ15を分散させる。隣り合うビーズ
15の間には透過性のよいアクリルなどの樹脂バインダ
ー16を充填し、球状のビーズ15の半分まで露出する
ように、かつビーズ15以外の部分が平坦を保てるよう
に構成する。そして、ビーズ15の露出した面にアルミ
ニウム、または銀などの金属を蒸着法やスパッタ法など
で金属薄膜17を形成する。一般にはアルミニウムの反
射率は約90%であり、銀の場合は約98%である。
【0018】(実施例2)次に上記で述べた2種類の反
射板5a、5bの製造法について述べる。フィルムシー
ト14上にビーズ15の層を形成するまでの工程は同じ
であり、一方はその後工程でビーズ15の露出した面に
アルミニウムまたは銀などの金属薄膜を形成する。ま
ず、UVや常温乾燥できるアクリルやポリエステルなど
の光透過性のよい樹脂バインダー16を用意し、その中
にポリオレフィン系などの樹脂ビーズかまたは酸化珪素
などの無機質ビーズ15を配合し、均一になるようにボ
ールミルなどで攪拌する。ここで用いる樹脂ビーズや無
機質ビーズ15は0.1ないし20ミクロンの大きさ
で、かつ粒度分布のよいものが適している。次に、図4
に示す手順で作業を進める。まず、フィルムシート14
を洗浄し、ごみや異物が付着していない状態でセットす
る。そして、先に述べた均一に配合した樹脂バインダー
16をロールコーター18かまたはスピンコーターで塗
布する。塗布された膜厚は均一になるようにし、ごみが
入らないようにUV照射19や乾燥工程で硬化させる。
できあがった樹脂層は球状のビーズ15が半分まで露出
するように塗布工程の膜厚や樹脂バインダー16の粘度
やチクソトロピック性や揮発成分を調整し、もし、それ
以上に露出すると反射率の低下がおこる可能性がある。
最後に、反射板5aの反射率をさらに向上させるため
に、アルミニウムまたは銀などの反射率の高い金属を蒸
着法やスパッタ法で膜厚500〜1,500Å程度の薄
膜17を形成する。このように作られた反射板5bを用
いて、図5で示すような液晶表示素子6を構成すること
ができる。
【0019】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明の液晶表示素子およびその製造法によればフィルムシ
ート上に樹脂ビーズなどを分散させ、さらに反射率を上
げるためにその表面に金属薄膜を形成した反射板を適用
することにより、従来よりも反射光のエネルギー損失を
低減した高反射率の液晶表示素子を低コストで構成する
ことができ、反射型液晶表示素子として明るく視認性の
よいものとなる。
【0020】また、本発明の構成を用いると樹脂ビーズ
などの粒径や数量で視角特性をコントロールすることが
できる。パネルサイズやモジュールの用途に応じた視角
特性を有する液晶表示素子の製品化は可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の液晶表示素子の反射板の断
面図
【図2】本発明の実施例の液晶表示素子のビーズ量と視
角特性の関係を示すグラフ
【図3】本発明の実施例1の他の実施例の液晶表示素子
の反射板の断面図
【図4】本発明の実施例2の液晶表示素子の反射板の製
造法の反射板の製造プロセスを示す略図
【図5】本発明の実施例および従来例の液晶表示素子の
断面図
【図6】他の従来例の受光型表示装置用反射板の断面図
【符号の説明】
1a、1b 透明基板 4 入射光 5、5a、5b 反射板 6 液晶表示素子 14 フィルムシート 15 ビーズ 16 バインダー 17 金属薄膜 18 ロールコーター

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内面側に表示電極を有する対向する一対の
    透明基板と、前記透明基板の間に介在する液晶層と、入
    射光と反対側の透明基板の外側に設けた入射光を反射す
    る反射板を備えた液晶表示素子において、前記反射板が
    白色または透明なフィルムシート上に球状の微細なビー
    ズを分散させ、隣り合うビーズ間に透明な樹脂バインダ
    ーを充填した反射面を備えた液晶表示素子。
  2. 【請求項2】ビーズの大きさが0.1から20ミクロン
    の範囲である請求項1記載の液晶表示素子。
  3. 【請求項3】反射板がフィルムシート上に球状の微細な
    ビーズを分散させ、隣り合うビーズ間に透明な樹脂バイ
    ンダーを充填した表面にアルミニウムまたは銀の高反射
    率の金属薄膜からなる反射面を備えた請求項1または2
    記載の液晶表示素子。
  4. 【請求項4】透明な樹脂バインダー中に一定の粒径分布
    を有する球状の微細なビーズを反射特性に応じたビーズ
    径、配合比として配合、攪拌し、予め用意した白色また
    は透明なフィルムシート上に、ロールコーターまたはス
    ピンナーにより前記ビーズを配合した樹脂バインダーを
    塗布し、その塗布面に蒸着法またはスパッタ法により金
    属薄膜を形成する液晶表示素子の反射板の製造法。
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