JPH1096806A

JPH1096806A - ディスプレイ用反射材

Info

Publication number: JPH1096806A
Application number: JP8269087A
Authority: JP
Inventors: Toshikazu Nishio; 俊和西尾; Hisanori Ishida; 久憲石田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 1998-04-14
Also published as: US5914825A

Abstract

(57)【要約】【課題】反射型ディスプレイの背面に配置して用いる
反射材において、表面反射光が邪魔にならずに、しかも
広い角度で明るく見え視角を広くする。【解決手段】反射型ディスプレイの背面に配置して用
いる反射材において、断面が二等辺三角形又は不等辺三
角形の鋸刃形状で、鋸刃の反射面を微細凹凸面とする。
反射面の微細凹凸の粗さは、中心線平均粗さＲａが１μ
ｍ≦Ｒａ≦６μｍで、且つ十点平均粗さＲｚが１μｍ≦
Ｒｚ≦１０μｍとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型液晶ディス
プレイ等の外光を照明光源とする反射型のディスプレイ
において背面に配置して用いる反射材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、専用の光源を持たずに外光を光源
として用いる反射型液晶ディスプレイ等の反射型ディス
プレイがある。反射型ディスプレイは透過型ディスプレ
イに対して、通常、見る側の光を表示体の背面に配置し
た反射材で反射させて利用するものである。反射型ディ
スプレイは、外光を有効利用するので、光源用として特
別の電力消費も必要なく、外光が明るければ明るいなり
に表示も明るくできる利点を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、反射型
ディスプレイを組み立てるべく、液晶表示素子などの表
示体の背面に配置する従来の反射材は、必ずしも充分な
性能を有していなかった。例えば、図４は、反射型液晶
ディスプレイの一例であり、液晶表示素子２０に対して
その観察面側には、液晶表示素子２０の表面が光らない
様に防眩性や反射防止効果のある表面材３０を配置し、
また液晶表示素子２０の背面側には、平面の反射面がマ
ット状の微細凹凸を有するマット反射材４０を配置した
構成である。このようなマット反射材４０としては、フ
ィルム面自身をマット化したマット化ポリエチレンテレ
フタレートフィルム、或いはポリエチレンテレフタレー
トフィルム面に微粒子を含有する塗液を塗工してマット
層を形成したもの等に、さらにアルミニウム等の金属を
を真空蒸着等して光反射層を設けたものが使われてい
る。しかしながら、図４からも分かる様に、反射材で反
射した入射光は、表示の為の表示光（反射光）となる
が、入射光の一部は表面材や液晶表示素子の面で反射し
て、無駄な表面反射光となる。しかも、反射材、表面材
等の反射面は互いに平行であるから、表示光の反射角α
と表面反射光の反射角βとは等しく、表示光と表面反射
光とは平行光線となる。なお、ここでの反射角とは、光
線が実際に反射する面に対する反射角ではなく、ディス
プレイの表示面に対する、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、表面反射光によりディスプレイ表面に外部光
源が写って見え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。

【０００４】そこで、表示光と表面反射光の反射角がそ
れぞれ異なる様にすれば、以上の問題は解決できる。そ
の一例が、図５に示した構成の反射型ディスプレイであ
る。同図の反射型ディスプレイは、図４に対してマット
反射材４０を鋸歯型反射材５０に変えた構成である。す
なわち、液晶表示素子２０に対してその観察面側には、
液晶表示素子２０の表面が光らない様に防眩性や反射防
止効果のある表面材３０を配置し、また液晶表示素子２
０の背面側には、反射面の断面が不等辺三角形の鋸歯形
状で、この面にアルミニウム等の金属を真空蒸着等して
光反射層としたものである。図５からも分かる様に、鋸
歯型反射材５０を用いることにより、反射材の反射面
は、ディスプレイの表示面と平行では無く、その結果、
表示光の反射角α１と表面反射光の反射角β１とは異な
り、表示光と表面反射光とは異なった方向に進行するこ
とになる。しかし、今度は、鋸歯型反射材５０の反射面
は鏡面であるので、反射材表面で光が全く拡散せず、外
光の方向によって、明るく見える方向がごく限られた狭
い範囲の角度に限定されてしまうという問題が生じる。

【０００５】図６は、マット反射材４０を用いる図４の
構成の反射型ディスプレイと、鋸歯型反射材５０を用い
る図５の構成の反射型ディスプレイとを、反射光の輝度
分布を概念的に示した、輝度の角度分布特性図である
（反射光の主となる進行方向を角度０°とする）。マッ
ト反射材４０による輝度分布６４は幅広く、広い角度か
らそこそこの明るさが得られることを示している。一
方、鋸歯型反射材による輝度分布６５は、ピーク輝度は
マット反射材４０より大きいが幅狭であり、見る方向が
少しずれると急激に輝度が低下し、最適な視角が狭いこ
とを示している。

【０００６】そこで、本発明では、上記問題点を解決
し、表面反射光が邪魔にならずに、しかも広い角度で明
るく見え視角が広い、反射材を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで本発明の反射材で
は、反射型ディスプレイの背面に配置して用いる反射材
において、断面が二等辺三角形又は不等辺三角形の鋸歯
形状を成し、鋸歯の反射面が微細凹凸面とすることで、
鋸歯形状により表示光と表面反射光の進行方向を異なる
様にして、なお且つ鋸歯の反射面を微細凹凸面とするこ
とで、表示光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、見やすい反射型ディスプレイが得ら
れる様にした。また、鋸歯の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１μｍ≦Ｒａ≦６μ
ｍで、且つ十点平均粗さＲｚで１μｍ≦Ｒｚ≦１０μｍ
として、反射光の広がりを適度なものとした。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の反射材を、図面を
参照しながら詳述する。本発明の反射材の一形態として
単層構成の反射材の断面図を図１に、他層構成の反射材
の断面図を図２に示す。図１及び図２にて、反射材１０
及び１０ａにて、図面上方側が面が、微細凹凸を持つ鋸
歯型の凹凸反射面１である。先ず、本発明の反射材の鋸
歯形状としては、図面の様な不等辺三角形以外に、二等
辺三角形でも良い。また三角形の一辺が図面の様にディ
スプレイ表示面に垂直な面であっても、なくても良い。
これらは、反射材が用いられるディスプレイの使用環境
下で、外光の位置と、見る位置との関係によって適宜選
択するものである。また、鋸歯の大きさ（高さ、繰り返
しピッチ等）のスケールは、用いるディスプレイの表示
の細かさによって適宜選択する。細かいドット表示の液
晶ディスプレイ用途では例えば１０〜２００μｍ程度と
細かく、また大きな表示の広告板用途等では、１ｍｍ〜
１ｃｍ程度と荒くしても良い。

【０００９】そして、本発明の反射材では、このような
鋸歯型の凹凸反射面が微細凹凸を有することが特徴であ
る。微細凹凸も、反射材が用いられるディスプレイの使
用環境下で、外光の位置と、見る位置の広がりとの関係
によって適宜選択すれば良い。好ましくは、この微細凹
凸の大きさは、その表面粗さで、中心線平均粗さＲａを
１μｍ≦Ｒａ≦６μｍで、且つ十点平均粗さＲｚを１μ
ｍ≦Ｒｚ≦１０μｍの範囲とすると、光の広がりが広す
ぎず且つ狭すぎない反射材が得られる。

【００１０】また、本発明の反射材は図１に示す如く単
層構成でも良く、また図２に示す如く、多層構成でも良
い。図１の単層の反射材１０は凹凸基材３から構成され
る。また、図２の多層構成の反射材１０ａは、基材シー
ト２上に凹凸層４を、プライマー層等の中間層４を介し
て積層した構成である。中間層４は省略できる。なお、
微細凹凸を持つ鋸歯型の凹凸反射面には、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
ッキ等して得た金属層を光反射層として設けるが、各図
とも光反射層の図示は省略してある。また、上記単層／
多層の分類は光反射層があっても層数に含めてない。な
お、反射材は、通常は板状で厚みは通常２０〜１０００
μｍ程度である。また、形状はディスプレイの表示面の
形状によって、長方形、円形等の面形状も任意であり、
反射材を組み込む用途により、裏面や側面等に凹凸があ
る三次元的形状でも良い。

【００１１】微細凹凸を持つ鋸歯型の凹凸反射面を形成
する凹凸基材３、或いは凹凸層４の材料は特に限定され
ず、また透明／不透明、着色／未着色等と任意である。
例えば、これらの材料としては、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル
樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメチルペ
ンテン樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン
樹脂等の硬化性樹脂、或いは、ポリエステルアクリレー
ト、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート等の
オリゴマー及び／又はアクリレート系等のモノマー等か
らなる電離放射線硬化性樹脂を紫外線又は電子線等の電
離放射線で硬化させた樹脂を用いることがてきる。ま
た、ガラス、セラミックス等でも良い。また、図２の如
く多層構成の反射材１０ａの基材シート２の材料も特に
限定されず、また透明／不透明、着色／未着色等と任意
である。例えば、これらの材料としては、ポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリ
エステル樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル
樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂等のシ
ートが使用できる。シート厚みは、凹凸層を形成する方
法にもよるが、通常１０〜１０００μｍ程度である。な
お、プライマー層等となる中間層の材料は特に限定され
ないが、従来公知の易接着処理に用いられる樹脂、プラ
イマー類が使用される。

【００１２】ところで、反射材の製造方法としては、図
１のような単層構成の反射材を得るには、例えば特開昭
５６−１５７３１０号公報に開示されているような公知
の熱可塑性樹脂の熱プレス法や、射出成形法で、反射面
の凹凸と逆凹凸形状を有する型を用いて作ることができ
る他、紫外線や熱による硬化性樹脂の注型成形でも作る
ことができる。

【００１３】また、図２のような多層構成の反射材を得
るには、例えば特開平５−１６９０１５号公報に開示さ
れているような、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、これに透明な基材シート
を重ねて、重ねたまま紫外線や電子線等の電離放射線を
透明基材シート側から照射して（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して、透明基
材シートではなく不透明基材シートが利用も可能）、電
離放射線硬化性樹脂液を硬化させ、その後、基材シート
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、所望の微細凹
凸を持つ鋸歯形状の反射面凹凸形状が基材シート上に形
成された、本発明の反射材が得られる。

【００１４】図７は、このような電離放射線硬化性樹脂
による製造方法に用い得る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、２は基材シート、７４はロー
ル凹版に当接して基材シート２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、３は電離
放射線硬化性樹脂液の硬化物として基材シート２上に形
成された微細凹凸を持つ鋸歯型の凹凸反射面となる凹凸
層、１０ａは反射材である。そして、図７の装置によ
り、基材シート２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、
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は硬化して基材シート２に密着した後、剥離
ロール７５で基材シート２はロール凹版７１から剥がさ
れて、基材シート２上に電離放射線硬化性樹脂液の硬化
物が凹凸層３として形成された、多層構成の反射材１０
ａが得られる。

【００１５】なお、上記製造方法において、基材シート
として透明基材シートを用いる場合は、例えば、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等
のポリエステル樹脂等からなるシートが使用できる。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。

【００１６】このような方法によって、微細凹凸を持つ
鋸歯型の凹凸反射面となる凹凸層３を基材シート２上に
有する図２の様な反射材が得られる。なお、図２では、
凹凸層３の基材シート２への密着性を向上させる為に、
プライマー層が中間層４として設けられている。中間層
４は、凹凸層３の形成前に、別工程で設けておけば良
い。

【００１７】また、本発明の反射材は、熱可塑性樹脂層
を持つシートのエンボス加工によっても製造することが
できる。図８は、本発明の反射材の製造装置として用い
得るエンボス加工装置の一例を示す概念図（断面図）で
ある。図８の製造装置において、８１はヒートロール、
８２、８２ａ及び８２ｂは輻射ヒータ、８３及び８３ａ
は加熱の為のジャケットロール、８４は形成する反射面
凹凸形状と逆形状の凹部８５が設けられ軸芯を中心とし
て矢印方向に回転するエンボスロール、８６は加熱され
た基材シート２ａをエンボスロール８４に圧接する押圧
ロール、そして、反射材である。そして、図８の装置に
より、基材シート２ａはヒートロール８１、輻射ヒータ
８２、８２ａ及び８３ｂ、さらにジャケットローラ８
３、８３ａで充分に加熱されて、エンボスロール８４と
押圧ロール８６間に移送され、そこで、基材シート２ａ
は熱変形して表面に所望の微細凹凸を持つ鋸歯型の凹凸
を有する、反射材１０が得られる。なお、基材シート２
ａが元々多層の場合は、多層の反射材が得られる。

【００１８】なお、上記、エンボスによる反射材の製造
に用い得る基材シートの材料としては、熱可塑性のある
樹脂であれば特に限定されないが、エンボス加工適正の
点等から、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等
を用いることができる。

【００１９】そして、上記の様な各種製造方法でえられ
たものをそのまま反射材として用いることもできるが、
好ましくは、反射面にアルミニウム、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光反射層
として形成する。

【００２０】なお、本発明の反射材で、鋸歯型の凹凸は
通常は直線状であるが、反射材が用いられるディスプレ
イに対する外部光源の位置と、見る位置等によって、円
状、円弧状等であってもよい。また、反射型ディスプレ
イの表示体としては、液晶表示素子に限定されず、例え
ば、透光性のプラスチック板を用いた広告板等であって
もよい。

【００２１】

【実施例】図７のような製造装置により、基材シートと
して厚み５０μｍの２軸延伸ポリエチレンテレフタレー
トフィルム（東洋紡績株式会社製、Ａ４３００両面易接
着処理品）を用意し、先ず、プライマー（ザ・インクテ
ック株式会社製、ケミカルマットニス用メジウム：ＸＥ
Ｌ硬化剤（Ｄ）＝１０：１（重量比）を基材シートの片
面にグラビア塗工して、プライマー層を設けた。次い
で、この基材シートのプライマー層面に対して、紫外線
硬化性樹脂液（日本合成ゴム株式会社製、Ｚ９００２
Ａ）により、断面形状が直角不等辺三角形の鋸歯型凹凸
で微細凹凸を有する凹凸層を有する中間シートを作成し
た。鋸歯の大きさは、繰り返しピッチが２００μｍ、鋸
歯の高さが２６μｍである。また、紫外線照射は１６０
Ｗ／ｃｍ²２灯で照射した。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、本発明の反射材
を得た。得られた反射材を液晶表示素子と組み合わせ、
図３の構成の反射型ディスプレイ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
るく視野角の広いディスプレイが得られた。

【００２２】

【発明の効果】本発明の反射材によれば、視野角が広く
明るく且つ表面反射光が邪魔にならない為、見やすい反
射型表示体が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射材の一形態（単層）を示す断面
図。

【図２】本発明の反射材の他の形態（多層）を示す断面
図。

【図３】反射型液晶表示素子と本発明の反射材との組み
合わせ例の説明図。

【図４】従来の反射材（マット反射材）での表示光の説
明図。

【図５】従来の反射材（鋸歯型反射材）での表示光の説
明図。

【図６】従来の反射材の表示光の輝度分布特性の概念
図。

【図７】本発明の反射材の製造に用い得る製造装置の一
例を示す概念図。

【図８】本発明の反射材の製造に用い得る製造装置の他
の例を示す概念図。

【符号の説明】

１微細凹凸を持つ鋸歯型の反射面２基材シート３凹凸基材４凹凸層５中間層１０、１０ａ反射材２０液晶表示素子（透光性表示体）３０表面材４０従来の反射材（マットシート）５０従来の反射材（鋸歯型シート）６４マットシートの輝度分布特性６５鋸歯型シートの輝度分布特性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８１ヒートロール８２、８２ａ、８２ｂヒータ８３、８３ａジャケットロール８４エンボスロール８５凹部８６押圧ロール α 表示光の反射角 β 表面反射光の反射角

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反射型ディスプレイの背面に配置して用
いる反射材において、断面が二等辺三角形又は不等辺三
角形の鋸歯形状を成し、鋸歯の反射面が微細凹凸面であ
る、ディスプレイ用反射材。
【請求項２】反射面の微細凹凸の粗さが、中心線平均
粗さＲａが１μｍ≦Ｒａ≦６μｍで、且つ十点平均粗さ
Ｒｚが１μｍ≦Ｒｚ≦１０μｍである、請求項１記載の
ディスプレイ用反射材。