JPH11271511A

JPH11271511A - 半透過半反射体

Info

Publication number: JPH11271511A
Application number: JP10092662A
Authority: JP
Inventors: Yasumaro Toyoshima; 靖麿豊島; Takaaki Kato; 孝昭加藤; Atsunobu Hirozawa; 篤信広沢
Original assignee: Kimoto Co Ltd
Current assignee: Kimoto Co Ltd
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-10-08
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: JP4206144B2

Abstract

(57)【要約】【課題】車載用の半透過半反射型液晶ディスプレイに
好適に使用される半透過半反射体を提供する。【解決手段】少なくとも透明樹脂、反射剤、拡散剤か
ら半透過半反射体を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半透過半反射型液
晶ディスプレイ、特に車載用の半透過半反射型液晶ディ
スプレイに好適に使用される半透過半反射体に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイには、バックライトを
使用する透過型液晶ディスプレイとバックライトを使用
しない反射型液晶ディスプレイが主流であったが、透過
型の場合、冷陰極管を使用するため消費電力が大きいと
いう問題があり、一方、反射型の場合、外光がなければ
表示画面が見えないという問題がある。そこで、それら
課題を解決するものとして半透過半反射型液晶ディスプ
レイが開発されている。この装置は通常反射型で使用
し、外光が暗いときに透過型で使用するものである。

【０００３】従って、半透過半反射型液晶ディスプレイ
に使用される半透過半反射体には、透過型で要求される
拡散透過性と、反射型で要求される拡散反射性の両方の
性能が要求される。

【０００４】このような性能を満たすものとして、透明
基材上に、パール顔料などの反射剤を含有した半透過半
反射層を設けた半透過半反射体が開示されている。

【０００５】しかし、かかる半透過半反射体は、反射、
透過、拡散のバランスに優れるものでなかった。即ち、
パール顔料などの反射剤は光拡散性に優れるものではな
いため、液晶ディスプレイに要求される程度の視野角特
性（光拡散性）を得ようとすれば、反射剤の多量な添加
が必要となり、透明性の低下、ひいては透過画像の輝度
およびコントラストの低下を招くこととなるからであ
る。

【０００６】また、従来の半透過半反射体は、反射型と
して使用する際に外光のみで画像を表示させるがため、
反射率を少なくとも５０％以上とするのが好ましく、透
過率を犠牲にしているという実情であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の半透
過半反射体を光源の輝度が弱い液晶ディスプレイに適用
する場合には更なる問題があった。即ち、車載用液晶デ
ィスプレイなど収納スペースが限られている場合には、
光源としては輝度に劣るが小型化に対応可能なフィラメ
ント球などが使用されることが多く、所望の画像部の輝
度やコントラストを得るにあたり、より一層の透明性が
要求されているという問題である。

【０００８】また、車載用液晶ディスプレイにおいて
は、光源が常時ＯＮとされているため、これに使用する
半透過半反射体に要求される反射特性は、反射光のみで
画像が十分認識できる程度を必要とせず、外光の映り込
みにより画像部全体の輝度が向上する中で、画像部のう
ち明部のみの輝度を更に向上し、コントラストの低下を
防ぐことができる程度であればよい。

【０００９】従って、車載用液晶ディスプレイに使用さ
れる半透過半反射体においては、外光の存在下におい
て、コントラストの低下を防ぐことができる程度の反射
特性、外光の不存在下において、光源の光（以下、
「光源光」という）のみで所望の輝度およびコントラス
トを得ることができる程度の透明性、従来から要求さ
れている視野角特性、の３点が要求されている。

【００１０】そこで、本発明は、上記要求性能を同時に
満足することのできる、車載用の半透過半反射型液晶デ
ィスプレイに好適に使用される半透過半反射体を提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべく
本発明の半透過半反射体は、少なくとも透明樹脂、反射
剤、拡散剤から構成されることを特徴とするものであ
る。

【００１２】好ましくは、前記反射剤の含有量が、前記
透明樹脂に対し１０〜６０重量％であることを特徴とす
るものである。

【００１３】更に好ましくは、前記拡散剤の含有量が、
前記透明樹脂に対し２０〜１００重量％であることを特
徴とするものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明にかかる半透過半反射体
は、光源光を拡散透過するとともに、外光を拡散反射す
る役割を有するものであり、少なくとも透明樹脂、反射
剤、拡散剤から構成されることを特徴とするものであ
る。

【００１５】以下、各構成要素を具体的に説明する。

【００１６】半透過半反射体を構成する透明樹脂として
は、耐熱性、耐候性に優れたものが好ましく、酢酸ビニ
ル系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレ
タン系樹脂、エポキシ系樹脂、スチレン系樹脂などの有
機溶剤可溶性樹脂のうちの１種または２種以上、もしく
は紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂などが好適に使
用される。

【００１７】反射剤は、半透過半反射体に入射した光を
反射する役割を有するものである。このようなものとし
ては、アルミニウムフレーク、アルミニウムペースト、
パール顔料、グラファイト顔料などの鱗片状顔料の他、
金属粉末、硫酸バリウム粉末、二酸化チタン粉末などが
あげられる。この中でも良好な反射特性を有する鱗片状
顔料が好適に使用され、鱗片状顔料の中でも透明性に優
れるパール顔料が好適に使用される。

【００１８】パール顔料は雲母粒子を金属酸化物で被覆
したものである。雲母粒子を被覆する金属酸化物として
は、反射した外光が白色光となる、酸化チタン、酸化ジ
ルコニウムおよびこれらの混合物などが好適に使用され
る。

【００１９】反射剤の含有量は、透明樹脂に対し１０〜
６０重量％、好適には１０〜５０重量％とすることが好
ましい。１０重量％以上とすることにより、外光の存在
下においてコントラストの低下を防ぐことができる程度
の外光反射を得ることができ、６０重量％未満とするこ
とにより、外光の不存在下において輝度およびコントラ
ストを十分なものとすることができる程度の透明性を得
ることができるからである。

【００２０】ここで、外光の存在下において画像部のコ
ントラストの低下が防止されるのは、液晶表示素子に入
射する外光のうち、液晶表示部分（画像部の暗部）に入
射する外光に関しては、その大部分が液晶によって吸収
され、その下方に設置されている半透過半反射体により
外光が反射されることがない一方、非液晶表示部分（画
像部の明部）に入射する外光に関しては、その大部分が
液晶表示素子を透過し、下方の半透過半反射体によって
反射されるため、画像部のうち非液晶表示部分のみの輝
度が向上するからである。

【００２１】拡散剤は、半透過半反射体に入射した光源
光を均一に拡散することにより、画像部全体の輝度およ
びコントラストを十分なものとし、画像をどの角度から
も見やすくするとともに、光源としてエッジライト型の
ものを使用した場合には導光板の拡散パターンを隠し、
直下型のものを使用した場合には光源の輪郭を隠す役割
を有するものである。反射剤にも多少の光拡散効果はあ
るのだが、反射剤のみで所望の視野角特性を得ようとす
ると多量の反射剤を必要とし、その結果透過率の減少を
招くこととなる。そのため本発明においては反射剤と拡
散剤を併用している。

【００２２】拡散剤としては、シリコーン樹脂粒子、ア
クリル樹脂粒子、ナイロン樹脂粒子、スチレン樹脂粒
子、ポリエチレン樹脂粒子、ウレタン樹脂粒子などの樹
脂粒子、シリカ、炭酸カルシウム、酸化チタン、水酸化
アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの無機粒子およ
びこれらの混合物などがあげられる。この中でも透明性
に優れる樹脂粒子が好適に使用され、樹脂粒子の中でも
特に透明性に優れるアクリル樹脂粒子がより好適に使用
される。

【００２３】拡散剤の含有量は、透明樹脂に対し２０〜
１００重量％、好適には４０〜８０重量％であることが
好ましい。２０重量％以上とすることにより、導光板の
拡散パターンおよび光源の輪郭を隠すことができるとと
もに、所望の視野角特性を得るにあたり反射剤の含有量
を十分減らすことができ、１００重量％未満とすること
により、過度の光拡散効果による集光性の低下を防止
し、かつ塗料化した場合に塗膜の接着強度を十分なもの
とすることができるからである。

【００２４】本発明の半透過半反射体は、上述した各構
成要素より構成されるが、その厚さは１〜１００μｍの
範囲であることが好ましい。１μｍ以上とすることによ
り、外光の存在下においてコントラストの低下を防ぐに
あたり十分な量の外光反射を得ることができ、１００μ
ｍ未満とすることにより、光源光を十分に透過し、外光
の不存在下において輝度およびコントラストを十分なも
のとすることができる程度の透明性を得ることができる
からである。

【００２５】また、本発明の半透過半反射体は、反射剤
と拡散剤を併用していることから、所望の視野角特性を
得るにあたり、透明性の低下を招く反射剤の含有量を減
らすことができ、透明性の向上を図ることができるもの
である。

【００２６】更に、反射剤および拡散剤を透明樹脂に対
し上述した範囲で使用すれば、反射剤あるいは拡散剤単
独では成し得ない、「反射」、「透過」、「拡散」のバ
ランスに優れ、光源光の輝度が弱い車載用の半透過半反
射型液晶ディスプレイに最適な半透過半反射体を得るこ
とができる。

【００２７】具体的には、光源光の輝度が弱い場合であ
っても、外光の存在下において、コントラストの低下
を防ぐことができる程度に外光を反射する反射特性を有
し、外光の不存在下において、所望の画像部の輝度お
よびコントラストを得ることができる程度の透明性を有
し、前記性能のほか、優れた視野角特性を有する、と
いった性能を備えた半透過半反射体を得ることができ
る。

【００２８】より具体的には、ＪＩＳ−Ｋ−７１０５に
よる全光線反射率が１０〜４０％、同じく全光線透過率
が６０〜９０％、同じくヘーズが７０〜９５％の半透過
半反射体を得ることができる。

【００２９】なお、半透過半反射体は、反射剤および拡
散剤を透明樹脂に練り込んで成形される樹脂板であって
もよいし、透明樹脂に反射剤および拡散剤を分散し塗料
化したものを透明基材などに塗布、乾燥することにより
得られる層状のものであってもよい。

【００３０】また、半透過半反射体には、耐熱性、耐候
性を向上させる目的で、硬化剤などの添加剤を適宜添加
することは何ら差し支えない。

【００３１】このようにして得られる本発明の半透過半
反射体は、半透過半反射型液晶ディスプレイ、特に車載
用の半透過半反射型液晶ディスプレイに組み込まれて使
用される。

【００３２】

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに説明する。なお、本実施例および比較例における
「％」、「部」は、特にことわりのない限り重量基準で
ある。

【００３３】［実施例１〜６］および［比較例１〜６］
厚さ１００μｍのポリエステルフィルム（ルミラーＴ６
０：東レ社）の一方の面に、下記の処方に表１の反射剤
及び／又は拡散剤を加えた塗布液を、乾燥後の膜厚が９
μｍとなるように塗布、乾燥し、ポリエステルフィルム
上に半透過半反射体が形成されてなる半透過半反射性シ
ートを得た。

【００３４】・アクリルポリオール（固形分５０％）１７６部（アクリディック A-807：大日本インキ化学工業社）・イソシアネート（固形分６０％）２０部（タケネート D110N：武田薬品工業社）・メチルエチルケトン２００部・酢酸ブチル２００部

【００３５】なお、表１における反射剤はパール顔料
（パールグレイズMM-100：日本光研工業社、平均粒径１
５μｍ）、拡散剤はＰＭＭＡ真球状粒子（テクポリマー
MBX-8：積水化成品工業社、平均粒径８μｍ）である。

【００３６】

【表１】

【００３７】実施例１〜６および比較例１〜６で得られ
た半透過半反射性シートにつき、以下の項目の評価を行
った。その結果を表２および表３に示す。

【００３８】（１）反射性反射性の指標として、ＪＩＳ−Ｋ−７１０５に規定され
ている測定法に従って、半透過半反射性シートの全光線
反射率を半透過半反射体側から測定した。単位は「％」
である。なお、実施例および比較例で用いたポリエステ
ルフィルムの全光線反射率は９％である。

【００３９】（２）透明性透明性の指標として、ＪＩＳ−Ｋ−７１０５に規定され
ている測定法に従って、半透過半反射性シートの全光線
透過率をポリエステルフィルム側から測定した。単位は
「％」である。なお、実施例および比較例で用いたポリ
エステルフィルムの全光線透過率は９２．５％である。

【００４０】（３）拡散性拡散性の指標として、ＪＩＳ−Ｋ−７１０５に規定され
ている測定法に従って、半透過半反射性シートのヘーズ
をポリエステルフィルム側から測定した。単位は「％」
である。なお、実施例および比較例で用いたポリエステ
ルフィルムのヘーズは１％である。

【００４１】（４）反射コントラスト半透過半反射性シートを５．５インチ液晶用バックライ
トユニット（フィラメント球：２灯、５ｍｍ厚の導光
板）に、ポリエステルフィルムと導光板が対向するよう
に組み込んで、フィラメント球を点灯した状態で、明る
さ約５００ルクス以上の明室にて正面方向のコントラス
トを目視にて評価した。その結果、コントラストが良好
で画像が良好に認識できるものを「○」、コントラスト
が良好でなく、画像が認識しづらいものを「×」とし
た。

【００４２】（５）透過コントラスト（４）の測定条件にある明るさ約５００ルクス以上の明
室を、暗室に変更したほかは、（４）と同様に正面方向
のコントラストを目視にて評価した。その結果、コント
ラストが良好で画像が良好に認識できるものを「○」、
コントラストが良好でなく、画像が認識しづらいものを
「×」とした。

【００４３】（６）拡散パターン（４）および（５）の測定条件の下、導光板の拡散パタ
ーンが見えるか否かについて目視にて評価した。その結
果、導光板の拡散パターンが全く視認できなかったもの
を「○」、若干でも視認できたものを「×」とした。

【００４４】

【表２】

【００４５】

【表３】

【００４６】表２から明らかなように、実施例１〜６の
ものは、反射剤に加え拡散剤を併用していることから、
所望の拡散性を有しつつ、透明性に優れるものであっ
た。具体的には、斜め方向からの画像が良好に認識可能
であり、かつ導光板の拡散パターンを隠すことができる
程度の拡散性を有するとともに、光源光の輝度が弱い場
合であっても良好な透過コントラストを付与することが
できる程度の透明性を有するものであった。

【００４７】また、適度な反射性を有することから、外
光の影響によるコントラストの低下を防ぐことができる
ものであった。

【００４８】更に、ＪＩＳ−Ｋ−７１０５による全光線
反射率が１０〜４０％、同じく全光線透過率が６０〜９
０％、同じくヘーズが７０〜９５％の範囲内にあり、反
射、透過、拡散のバランスに優れるものであった。

【００４９】一方、表３から明らかなように、比較例１
〜６のものは、反射剤と拡散剤を併用していないため、
反射、透過、拡散のバランスに優れるものではなかっ
た。

【００５０】比較例１のものは、反射剤の含有量が少な
いため、透明性に関しては実施例のものに比べても遜色
はないが、その一方で拡散剤を含まないものであるた
め、拡散性に極めて劣るものであった。具体的には、導
光板の拡散パターンを隠すことができず、視野角特性を
満足できるものではなかった。

【００５１】比較例２のものは、比較例１の３倍強の反
射剤を含有していることから、比較例１のものに比べ、
多少なりとも拡散性の向上が見られるが、導光板の拡散
パターンを隠したり、視野角特性を満足できるものでは
なかった。

【００５２】比較例３のものは、従来の半透過半反射性
シートを示すものである。多量の反射剤を含有すること
から、外光反射のみで画像表示することができる程度の
高い反射率を有するが、その一方で、透明性および拡散
性に劣るものであった。具体的には、導光板の拡散パタ
ーンを隠すことができず、視野角特性に劣るものであ
り、かつ暗室での透過コントラストを満足できるもので
なかった。

【００５３】比較例４のものは、反射剤のみで所望の拡
散性を得ようとしたものである。実施例１と同程度の拡
散性を有するが、非常に多量の反射剤を含み、透明性に
極めて劣るものであった。具体的には、暗室での透過コ
ントラストを到底満足できるものではなかった。

【００５４】比較例５および６のものは、拡散剤を含む
一方、反射剤を含まないものであるため、所望の拡散性
は有するが、反射性に極めて劣るものであった。具体的
には、外光の存在下においては、コントラストが低下
し、画像が認識しづらいものであった。

【００５５】

【発明の効果】本発明の半透過半反射体によれば、反射
剤に加え拡散剤を併用しているために、所望の視野角特
性を得るにあたり、透明性の低下を招く反射剤の添加量
を減らすことができ、これにより透明性の向上を図るこ
とができる。

【００５６】また、透明性に優れつつ、適度な反射特性
を有することから、光源光の輝度が弱い車載用の半透過
半反射型液晶ディスプレイなどに組み込まれて使用され
た場合でも、外光の存在下および不存在下ともに良好な
コントラストを得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも透明樹脂、反射剤、拡散剤から
構成されることを特徴とする半透過半反射体。
【請求項２】前記反射剤の含有量が、前記透明樹脂に対
し１０〜６０重量％であることを特徴とする請求項１記
載の半透過半反射体。
【請求項３】前記拡散剤の含有量が、前記透明樹脂に対
し２０〜１００重量％であることを特徴とする請求項１
記載の半透過半反射体。