JPH10123324A - 反射型ｌｃｄ用偏光板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射型ＬＣＤの背面に配置する反射型ＬＣＤ
用偏光板に、外部光源からの光を入射光の入射角に独立
に指向性をもって反射させる機能を持たせる。 【解決手段】 偏光板の裏面側の反射面を、断面形状が
三角形の斜辺からなる反射面とする。反射面は平面又は
微細凹凸面とする。微細凹凸の粗さを、中心線平均粗さ
Ｒａが０．１μｍ≦Ｒａ≦２μｍとし、反射光に適度の
拡散性を持たせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型ＬＣＤ（液
晶ディスプレイ）の背面側に用いる光反射性の偏光板に
関する。

【０００２】

【従来の技術】照明光源を内蔵せず、外部照明光を光源
として利用する、反射型ＬＣＤがある。背面に偏光板を
配置する構成の反射型ＬＣＤの場合、液晶表示素子の背
面に配置する偏光板の更に背面で外光を反射させ表示光
としている。このため、液晶表示素子の背面には、光透
過型の偏光板と、該偏光板のさらに背面に光反射材を配
置したり、光反射材を光透過型の偏光板に一体化した、
反射型偏光板を配置したりする。例えば、図４は、反射
型ＬＣＤの一構成例であり、液晶表示素子２０の表面側
には偏光板３０を配置し、背面側には裏側にマット状の
反射面を持つ反射型ＬＣＤ用偏光板４０を配置した構成
である。また、通常は、偏光板３０及び４０は粘着剤層
を有した粘着ラベルとして、この粘着剤層で液晶表示素
子２０に貼り合わせ積層する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の反射型ＬＣＤ用偏光板では、それを使用して
得られる反射型ＬＣＤは、必ずしも見やすいものではな
かった。すなわち、反射型ＬＣＤでは照明光として外部
光源を用いるが、図４に示す如く、その外部光源からＬ
ＣＤへの入射光は、反射型ＬＣＤ用偏光板４０の反射面
で反射した反射光が表示光となる一方、前記入射光の一
部は表側の偏光板３０の表面で反射されて表面反射光と
なる。しかも、従来の反射型ＬＣＤ用偏光板４０では、
その反射面が全体としては平面である為に、該反射面か
らの反射光として得られる表示光と、前記表面反射光と
は、平行光線となる。すなわち、表示光（反射光）の反
射角αは、外部照明からの入射光の入射角βに等しく、
且つ表面反射光の反射角γに等しい。なお、ここでの反
射角とは、マット面等の凹凸面で光線が実際に反射する
面に対する反射角ではなく、反射型ＬＣＤ用偏光板の板
面（＝ＬＣＤの表示面と平行面）に対する、みかけの反
射角の意味である。このため、表示光の進行方向から観
察すれば最も明るく見えるが、その方向は表面反射光も
進行する方向である為に、表面反射光によりＬＣＤ表面
に外部光源が写って見えるので最も光って見える方向と
なってしまう。従って、一番明るく見える方向が、表面
反射光が最も強い見づらい方向になってしまう。なお、
表示の表側面に防眩性を持たせて、外部光源を写りにく
くする事もできるが、本質的な改善策とは言えない。ま
た、表示光（反射光）の反射角αは入射光の入射角βと
常に等しいので、外部光源の方向と観察方向とが固定的
になってしまい、これが反射型ＬＣＤの用途、設置場所
などを制約していた。すなわち、反射型ＬＣＤの設置位
置、観察位置、外部照明の位置などの条件が与えられた
条件下のもとでも、見やすい表示となる反射型ＬＣＤの
使い方はできなかった。そこで、本発明は、表面反射光
が邪魔にならない反射型ＬＣＤが得られる、反射型ＬＣ
Ｄ用偏光板を、提供することにある。また、反射型ＬＣ
Ｄの設置位置、観察位置、外部照明の位置を、任意設定
可能な使い方ができる、反射型ＬＣＤ用偏光板を、提供
することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明の反射型Ｌ
ＣＤ用偏光板では、裏側の反射面を、反射光の指向性を
制御する反射面として、入射光の入射角と反射光の反射
角とを異なる角度に設定可能として、反射光による表示
光と表面反射光とが平行光線となって、表面反射光が邪
魔にならない様にした（図３参照）。反射光（表示光）
の指向性を制御する反射面は、例えば、その断面形状を
三角形の斜辺から構成する。なお、三角形斜面からなる
反射面を微細凹凸面とすることで、反射光全体としては
略一定の方向に進行するが、その進行方向に広がりを持
たせて、明るく見える角度を広くし、見やすい反射型Ｌ
ＣＤが得られる様にした。また、反射面の微細凹凸は、
その表面粗さを、中心線平均粗さＲａで０．１μｍ≦Ｒ
ａ≦２μｍとすれば、反射光に広がりを適度なものとし
て、明るく見える視角を適度な広さとできる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の反射型ＬＣＤ用偏
光板を、図面を参照しながら詳述する。先ず、図１は本
発明の反射型ＬＣＤ用偏光板の一形態を示す断面図、図
２は図１の構成に対して反射面に微細凹凸を設けた他の
形態を示す断面図である。また、図３は、本発明の反射
型ＬＣＤ用偏光板を用いた反射型ＬＣＤでの、反射光
（表示光）、入射光、表面反射光の関係を示す説明図で
ある。

【０００６】本発明の反射型ＬＣＤ用偏光板は、偏光機
能と、反射光を入射光の入射角とは異なる反射角で出光
させる反射光の指向性制御機能を有しておれば、層構成
等は特に限定されるものではない。ところで、通常、偏
光板は一般的には偏光子の表裏を支持体で挟持した構成
である。そこで、本発明の反射型ＬＣＤ用偏光板も、偏
光子を２枚の支持体で挟持した構成を例に説明する。

【０００７】図１に例示する本発明の反射型ＬＣＤ用偏
光板１０は、偏光子１の表側を支持体で、裏側を反射光
の指向性を制御できる反射光制御支持体３で挟持した構
成である。偏光子１はヨウ素や染料が吸着配向した延伸
したポリビニルアルコールフィルム等の従来公知の偏光
子である。表側の支持体２は従来公知のトリアチセルセ
ルーロスフィルム等による通常の支持体である。そし
て、裏側の支持体である反射光制御支持体３は、同図で
は、支持体基材４の裏側に、反射光制御層５、反射層６
が順次積層された構成である。反射制御層５と反射層６
との界面が反射面となる。支持体基材４は三酢酸セルロ
ース（ＴＡＣ）フィルム等の透明基材である。反射制御
層５は、裏面側の反射面で反射光の指向性を制御すべ
く、反射制御層５の裏側面の反射面となる断面形状を、
図１では、三角形を多数隣接して並べて、その多数配列
した三角形の斜辺から構成した透明材料からなる。な
お、三角形は仮想的なものであり、三角形底辺は図１で
は反射型ＬＣＤ用偏光板の板面に平行な線分である。図
１では、三角形底辺は支持体基材４と反射制御層５と界
面に相当するが、支持体基材４と反射制御層５とが同質
で一体的な構成でも良く、この場合三角形底辺は仮想的
線分である。そして、反射層６は、アルミニウムや銀等
の金属の真空蒸着等で形成した金属層である。

【０００８】また、図２に例示する、本発明の他の形態
の反射型ＬＣＤ用偏光板１０は、図１に対して、反射面
に微小凹凸を有する反射性制御支持体３が積層された構
成であり、他は図１と同様である。同図の反射面に微小
凹凸を有する反射性制御支持体３は、反射制御層５が裏
側反射面に微細凹凸７を有し、支持体基材４及び反射層
６は図１と同様である。反射面の微細凹凸７により、反
射光を散乱させて広がりを持たせ、明るく見える視野角
を広くできる。なお、微細凹凸７の大きさは、反射型Ｌ
ＣＤ用偏光板が用いられる反射型ＬＣＤの使用環境下
で、外光の位置と、見る位置の広がりとの関係によって
適宜調整すれば、反射光に含まれる拡散光成分の量を調
整できる。そして、微細凹凸７の大きさを、その表面粗
さで、中心線平均粗さＲａが０．１μｍ≦Ｒａ≦２μｍ
範囲内の微細凹凸とすると、光の広がりが広すぎず且つ
狭すぎず適度の拡散光成分を有する反射型ＬＣＤ用偏光
板が得られる。

【０００９】なお、図１及び図２では、反射制御層５と
反射層６との界面となる反射面の断面形状は、斜辺の片
方が板面に垂直な斜辺を持つ三角形を単位三角形とし
て、多数隣接配置した形状であった。このような不等辺
三角形以外に、三角形の形状は二等辺三角形や、頂角が
直角の直角二等辺三角形でもよい。三角形の斜辺の傾き
を適宜値とすることにより、反射光の指向性を制御で
き、入射光に対して反射光の進行方向を調整できる。こ
れらは、反射型ＬＣＤ用偏光板が用いられる反射型ＬＣ
Ｄの使用環境下で、反射型ＬＣＤの位置に対する外光の
位置と見る位置との関係で適宜選択するものである。な
お、反射面断面形状を与える三角形の大きさ（高さ、繰
り返しピッチ等）のスケールは、用いる反射型ＬＣＤの
表示の細かさによって適宜選択する。細かいドット表示
用途では例えば１０〜２００μｍ程度と細かく、粗い表
示用途では、例えば２００〜２０００μｍ程度と荒くし
ても良い。

【００１０】なお、反射型ＬＣＤ用偏光板では、図１及
び図２の構成に限定されず、例えば、支持体基材４と反
射制御層５とが同一材料で一体化した構成でもよい。ま
た、反射層６の上（裏側）に、更に反射層を保護する樹
脂等からなる保護層等を塗工等で設けて良い。

【００１１】図３は、本発明の反射型ＬＣＤ用偏光板を
利用して、反射型ＬＣＤを構成した場合の、反射光（表
示光）、入射光、表面反射光の関係の説明図である。同
図の反射型ＬＣＤは、液晶表示素子２０の表側が通常の
偏光板３０で、裏側が本発明の反射型ＬＣＤ用偏光板１
０である。反射型ＬＣＤ用偏光板１０は、上述した図１
や図２に様な、反射面が平滑斜面や微細凹凸斜面の反射
型ＬＣＤ用偏光板である。なお、微細凹凸が反射面に有
る場合、反射光は広がりを持つが、最大輝度を与える輝
度のピーク角度で反射光を代表させて考えれば良い。そ
して、図３の如く、本発明の反射型ＬＣＤ用偏光板で
は、外部光源からの入射光を指向性をもって反射させる
反射面を有している為に、反射型ＬＣＤ用偏光板の板面
（＝反射型ＬＣＤの表示面に平行面）に対して、入射光
の入射角βと反射光（表示光となる）の反射角αとが異
なる。入射光の入射角βと反射光の反射角αとが同じな
らば、反射面が平面の場合と同じであり、反射光の進行
方向は、入射光の入射角によって一義的に決まり、反射
光の指向性を制御していることにはならない。一方、外
部光源からの入射光の一部は、表面の偏光板３０の表面
で入射角βに等しい反射角γで反射して表面反射光とな
る。従って、表示光となる反射光の反射角αは、表面反
射光の反射角γと等しくない角度にでき、反射光は表面
反射光と非平行の光線とできるので、表面反射光が邪魔
にならなくなる。また、反射型ＬＣＤの設置位置、観察
位置、外部照明の位置を、任意設定可能な使い方ができ
ることになる。

【００１２】ところで、図１や図２に例示したよう反射
光制御支持体３を有する構成の反射型ＬＣＤ用偏光板に
おいて、所定凹凸の反射面を有する反射光制御支持体３
は、熱成形性の樹脂シートであれば、エンボス加工法に
って得ることもできるが、例えば特開平５−１６９０１
５号公報に開示されている方法で得ることができる。す
なわち、所望の反射面凹凸形状に対して逆形状の凹部
（正確には凹凸形状）を有するロール凹版に電離放射線
硬化性樹脂液を充填し、これに連続帯状の透明な支持体
基材を重ねて、重ねたまま紫外線や電子線等の電離放射
線を支持体基材側から照射して（ロール凹版がガラス等
で透明な場合はロール凹版の内側から照射も可能）、電
離放射線硬化性樹脂液を硬化させ、その後、支持体基材
を硬化した樹脂と共にロール凹版から剥離することによ
り、硬化した電離放射線硬化性樹脂液が、所望の反射面
凹凸形状が反射光制御層が支持体基材上に形成された、
反射光制御支持体が得られる。もちろん、微細凹凸も同
時に形成可能である。

【００１３】図５は、このような電離放射線硬化性樹脂
による反射光制御支持体の製造装置の一例を示す概念図
（側面図）である。図７の製造装置において、７１は形
成する反射面凹凸形状と逆形状の凹部７２が設けられ軸
芯を中心として矢印方向に回転するロール凹版、７３は
電離放射線硬化性樹脂液、４は支持体基材、７４はロー
ル凹版に当接して支持体基材４をロール凹版７１に圧接
する押圧ロール、７５は剥離ロール、７６及び７６ａは
電離放射線硬化性樹脂液を硬化するための電離放射線照
射装置、７７は電離放射線硬化性樹脂液の塗工ノズル、
７８は塗工ノズルに樹脂液を供給するポンプ、５は電離
放射線硬化性樹脂液の硬化物として支持体基材４上に形
成された所望の凹凸反射面を有する反射光制御層、３ａ
は反射層形成前の反射光制御支持体である。そして、図
７の装置により、支持体基材４はロール凹版７１上の電
離放射線硬化性樹脂７３に押圧ロール７４で圧接され
て、ロール凹版７１に接して移送される間に電離放射線
照射装置７６及び７６ａから電離放射線を照射されて、
電離放射線硬化性樹脂液７３は硬化して支持体基材４に
密着した後、剥離ロール７５で支持体基材４はロール凹
版７１から剥がされて、支持体基材４上に電離放射線硬
化性樹脂液の硬化物が反射光制御層５として形成され
た、反射層形成前の反射光制御支持体３ａが得られる。

【００１４】なお、上記製造方法で反射層形成前の反射
光制御支持体３ａを得る場合、支持体基材４としては、
例えば、三酢酸セルロース（ＴＡＣ）等の酢酸セルロー
ス系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹
脂等のフィルムが使用される。厚みは、装置取扱い等の
作業性等から決められるが、通常１０〜１０００μｍ程
度である。なお、支持体基材４の反射光制御層５を設け
る面には、コロナ放電処理、或いはアクリルポリオール
を主剤としてイソシアネート系の硬化剤を用いる２液硬
化型のプライマー塗液等によるプライマー塗工等の従来
公知の易接着処理を施しても良い。また、支持体基材４
側から電離放射線として紫外線を照射する場合には、樹
脂硬化を阻害させない為に、支持体基材４には紫外線吸
収剤を添加しない方が好ましい。もちろん、偏光子１の
表側に用いる支持体２の方には紫外線吸収剤を適宜添加
しても良い。また、硬化後に反射光制御層５となる電離
放射線硬化性樹脂としては、ポリエステルアクリレー
ト、エポキシアクリレート、シリコーンアクリレート、
ウレタンアクリレート等のオリゴマー及び／又はアクリ
レート系等のモノマー等からなり、紫外線または電子線
等の電離放射線で硬化する、従来公知の電離放射線硬化
性樹脂を用いることがてきる。また、硬質で傷や外力に
対して耐久性のある硬質の反射光制御層を得るには、多
官能モノマーを主成分とする高架橋型の電離放射線硬化
性樹脂が好ましい。

【００１５】そして、上記の様にして得られた、反射層
形成前の反射光制御支持体３ａの反射面となる面には、
好ましくは、アルミニウム、クロム、金、銀等の金属を
真空蒸着やメッキ等によって金属層を反射層６として形
成すれば、反射光制御支持体３は得られる。また、反射
層６上には、適宜、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等の樹
脂の塗工等により保護層を形成しても良い。保護層によ
り、偏光子等と貼り合わせて反射型ＬＣＤ用偏光板とす
る際の反射層の傷付きを防げる。或いは、反射層の形成
は、貼り合わせ後の最後に行っても良い。

【００１６】そして、図６は、上述の様にして得られる
反射層形成前の反射光制御支持体３ａから、反射層６を
形成して反射光制御支持体３を得て、更に、反射型ＬＣ
Ｄ用偏光板１０を得る説明図である。図６（ａ）は支持
体基材４及び反射光制御層５からなる反射層形成前の反
射光制御支持体３ａを示し、図６（ｂ）は図６（ａ）の
反射光制御支持体３ａに反射層６を形成して得らる反射
光制御支持体３を示し、図６（ｃ）は図６（ｂ）の反射
光制御支持体３と、通常の支持体２、及び偏光子１とを
貼り合わせて得られる本発明の反射型ＬＣＤ用偏光板１
０を示す。なお、反射型ＬＣＤ用偏光板の厚みは通常２
０〜１０００μｍ程度である。

【００１７】なお、本発明の反射型ＬＣＤ用偏光板で、
反射面の断面形状を三角形斜面とする場合、通常はその
三角形は三角柱の底面が成す三角形であり、反射型ＬＣ
Ｄ用偏光板を正面から見た場合、三角形の頂角は直線状
の稜線を成す。しかし、光源や観察位置によっては、稜
線は円弧状、円状等であっても良い。

【００１８】

【実施例】

（実施例１）先ず、図２の様な微細凹凸を有する、板面
に直角な辺を持つ直角三角形を反射面断面に有する反射
型ＬＣＤ用偏光板を得るべく、反射層形成前の反射光制
御支持体を図５のような製造装置を用いて製造した。支
持体基材として厚み８０μｍで紫外線吸収剤未含有の三
酢酸セルロース（ＴＡＣ）フィルムを用意した。また、
ロール凹版としては、形成する反射光制御層の凹凸形状
と逆凹凸形状の凹凸を有するロール凹版を用意した。な
お、このロール凹版は、マットメッキにより凹凸面は微
細凹凸面とした。そして、このロール凹版の凹部に紫外
線硬化性樹脂液（大日本インキ化学工業株式会社製）
を、塗工ノズルにより充填し、紫外線硬化性樹脂液で被
覆されたロール凹版の版面の樹脂液に、前記支持体基材
を押圧ロールで押圧しながら接触させる。更に、支持体
基材が回転するロール凹版に接触しているうちに、紫外
線照射装置を用いて紫外線を照射して電離放射線硬化性
樹脂液を硬化させて、硬化した電離放射線硬化性樹脂液
を支持体基材に密着させる。なお、紫外線照射はオゾン
有りの高圧水銀灯の１６０Ｗ／ｃｍ×２灯で照射した。
次いで、剥離ロールにて、支持体基材と反射光制御層と
からなる中間シート（反射層形成前の反射光制御支持
体）をロール凹版から剥離する。中間シートには、反射
面断面形状が直角不等辺三角形が多数隣接し斜面が微細
凹凸を成す反射光制御層が形成されている。反射面断面
形状は、繰り返しピッチ（底辺）が２００μｍ、高さが
２５μｍの板面に直角な一辺を有する三角形が多数隣接
配置した形状であり、反射面の凹凸はこの三角形を底面
とする直線状の三角柱が多数隣接配置した凹凸面であ
る。次いで、凹凸面にアルミニウムを真空蒸着して光反
射層を設けて、反射光制御支持体を得た。次いで、偏光
子の裏側面に上記反射光制御支持体を、表側面に支持体
基材として用いた前記未加工の三酢酸セルロース（ＴＡ
Ｃ）フィルムとをそれぞれ貼る合わせて、本発明の反射
型ＬＣＤ用偏光板反射材を得た。得られた反射型ＬＣＤ
用偏光板を液晶表示素子と組み合わせ、図３の構成の反
射型ＬＣＤを組み立ててみたところ、表面反射光が気に
ならずに、見る角度を変えても明るく視野角の広い反射
型ＬＣＤが得られた。

【００１９】（実施例２）実施例１で用いたロール凹版
の代わりに、マットメッキで反射面となる凹凸面を微細
凹凸面としないロール凹版を用いた他は、実施例１同様
にして、本発明の反射型ＬＣＤ用偏光板を得た。得られ
た反射型ＬＣＤ用偏光板を液晶表示素子と組み合わせ、
図３の構成の反射型ＬＣＤを組み立ててみたところ、表
面反射光が気にならない、反射型ＬＣＤが得られた。

【００２０】

【発明の効果】本発明の反射型ＬＣＤ用偏光板によれ
ば、外部光源からの入射光の方向に対して、明るく見え
る方向を任意に設定できる。従って、本発明の反射型Ｌ
ＣＤ用偏光板を用いれば、表面反射光が邪魔にならずに
見やすい反射型ＬＣＤが得られる。さらに、反射面を微
細凹凸とすれば、反射光に拡散光成分を含ませることが
でき、明るく見える視野角を広くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射型ＬＣＤ用偏光板の一形態を示す
断面図。

【図２】本発明の反射型ＬＣＤ用偏光板の他の形態を示
す断面図。

【図３】本発明の反射型ＬＣＤ用偏光板を利用した反射
型ＬＣＤでの反射光（表示光）、入射光、表面反射光の
関係の説明図。

【図４】従来の反射型ＬＣＤ用偏光板を利用した反射型
ＬＣＤでの反射光（表示光）、入射光、表面反射光の関
係の説明図。

【図５】本発明の反射型ＬＣＤ用偏光板の製造に用い得
る製造装置の一例を示す概念図。

【図６】反射光制御支持体から反射型ＬＣＤ用偏光板を
得る製造工程の説明図。

【符号の説明】

１ 偏光子 ２ 支持体 ３ 反射光制御支持体 ３ａ 反射層形成前の反射光制御支持体 ４ 支持体基材 ５ 反射光制御層 ６ 反射層 ７ 微細凹凸 １０ 反射型ＬＣＤ用偏光板 ２０ 液晶表示素子 ３０ （透過型）偏光板 ４０ 従来の反射型ＬＣＤ用偏光板 ７１ ロール凹版 ７２ 凹部 ７３ 電離放射線硬化性樹脂液 ７４ 押圧ロール ７５ 剥離ロール ７６，７６ａ 電離放射線照射装置 ７７ 塗工ノズル ７８ ポンプ α 反射光（表示光）の反射角 β 入射角 γ 表面反射光の反射角

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反射型液晶表示ディスプレイの背面に用
   いる反射型ＬＣＤ用偏光板において、反射光の指向性を
   制御する反射面を有する反射型ＬＣＤ用偏光板。
2. 【請求項２】 反射面の断面形状が三角形の斜辺からな
   る、請求項１記載の反射型ＬＣＤ用偏光板。
3. 【請求項３】 反射面が微細凹凸を成す、請求項１又は
   ２記載の反射型ＬＣＤ用偏光板。
4. 【請求項４】 微細凹凸の粗さが、中心線平均粗さＲａ
   が０．１μｍ≦Ｒａ≦２μｍである、請求項３記載の反
   射型ＬＣＤ用偏光板。