CN101512388B

CN101512388B - 多层膜

Info

Publication number: CN101512388B
Application number: CN2007800324441A
Authority: CN
Inventors: 伊村正明; 金井敏正; 池上耕司
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2007-08-30
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2027-08-30
Also published as: JP2008242410A; CN101512388A; US20100020402A1; WO2008026705A1

Abstract

本发明提供一种多层膜，其增加来自液晶显示元件、液晶像差修正元件等液晶装置的射出光量，且能够在液晶显示元件中实现高的对比度。本发明的多层膜形成于透光性基板的内部侧，并具有透明导电膜及定向膜。在透光性基板和透明导电膜之间以及/或者透明导电膜和定向膜之间形成防反射膜。

Description

多层膜

技术领域

本发明涉及一种适用于液晶显示装置、液晶像差修正元件等液晶装置的多层膜。

背景技术

众所周之，液晶显示装置有用于液晶电视、手机等的直视型液晶显示装置，和用于投影电视、及液晶投影仪等的投影型液晶显示装置等。

直视型液晶显示装置具备下述这样的液晶显示元件，使在板玻璃等基板上形成各种配线及元件，并将R(红)、G(绿)、B(蓝)的色素三色并排印刷的滤色基板(以下称作CF基板)、和形成控制液晶的TFT的TFT阵列基板(以下称为TFT基板)这两种基板对置，在其间封入液晶。另外，该液晶显示元件有透过型和反射型，在透过型的情况下，在液晶显示元件的背面配置光源装置(背照光)，在反射型的情况下，不需要光源装置，而将TFT基板表面作成反射面以使入射光反射。在任一种情况下，CF基板都使用IT0等透明导电膜作为电极以使光透过。此外，为了液晶被无秩序地配置，且图像品质不劣化，而在与CF基板及TFT基板的液晶相接的面上形成有有机树脂膜及氧化硅膜等定向膜，但是，CF基板的定向膜、及透过型液晶元件的TFT基板的定向膜由透明的材料形成，以使光透过。

另外，投影型液晶显示装置一般具备三个液晶显示元件、分色镜、光源装置、三棱镜。从光源装置发出的光线由分色镜分光成光的三原色，通过各液晶显示元件，由三棱镜合光，投影至屏幕上。

作为投影型液晶显示装置中使用的液晶显示元件，被称为LCOS(Liquid Crystal ON Silicon)的反射型液晶显示元件(例如，参照专利文献1)及被称为HTPS(High Temperature Poly-Silicon)的透过型液晶显示元件因其显示图像品质高及低价格生产的可能性高而备受瞩目。

如图6所示，LCOS20具有下述这样的构造，将配置有配置成矩阵状的反射电极11和用于向上述反射电极11供给电压的晶体管驱动电路12的硅基板13、和形成有透明电极14和防反射膜15的透明基板16对置，并经由衬垫17粘合，且在由衬垫17形成的间隙中设有液晶层18。

另外，众所周知，液晶像差修正元件适用于光拾取装置等，如图7所述，液晶像差修正元件30具有下述这样的构造，在一面上形成有透明电极(ITO膜)21和定向膜22的两个透明玻璃基板G、G对置，并经由衬垫23粘合，且在由衬垫23形成的间隙中设有液晶层24(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本公开专利：特开2002-296568号公报

专利文献2：日本公开专利：特开2001-100174号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，使液晶显示装置的投影像或画面看起来稍微亮一点，此外使液晶像差修正元件的透过率提高成为近年来的一个重要课题。

与直视型液晶显示装置相比，对液晶显示元件射出的光量的增大在将影像放大投影的投影型液晶显示装置中是重要的题目。另外，随之提高对比度也成为重要的课题。

作为对液晶显示元件射出的光量的增大对策及高对比度对策，上述专利文献1中记载的反射型液晶显示元件20中，如图6所示，在透明基板16的外面16a(不与液晶层18相接的面)上形成防反射膜15，抑制射入射出光的反射，确保射出光量及对比度。但是，现状是即使这样也仍然不能得到充分的射出光量及高对比度。

另外，专利文献2的液晶像差修正元件中，问题在于玻璃基板和ITO膜、ITO膜和定向膜之间的反射增大，透过率降低。

本发明是为解决上述课题而形成的，其目的在于提供一种多层膜，能够使来自液晶显示元件、液晶像差修正元件等液晶装置的射出光量增大，且能够在液晶显示元件中实现高对比度。

解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明提供一种多层膜，其形成于玻璃基板的内部侧，并具有透明导电膜及定向膜，其特征在于，玻璃基板和透明导电膜之间以及/或者透明导电膜和定向膜之间具备防反射膜，该防反射膜是低折射率层和高折射率层的三层以上的层叠膜，该低折射率层是折射率为1.6以下的SiO₂和MgF₂中的任何一个构成的，该高折射率层是折射率为2.0以上的Nb₂O₅、TiO₂、Ta₂O₅、HfO₂、ZrO₂中的任何一个构成的，其中该多层膜适用于透过型液晶显示元件、反射型液晶显示元件和液晶像差修正元件中的任何一个。

即，本发明具有上述的构成，因此，能够抑制液晶显示元件、液晶像差修正元件等透光性基板的内面中的可视光的反射。例如，在该情况下，能够将400～700nm的最大反射率抑制在2％以下。而且，如果将该多层膜应用于HTPS、LCOS等液晶显示元件、液晶像差修正元件等液晶装置，则能够减少在透光性基板的两面上的反射，增大液晶显示元件、液晶像差修正元件等的射出光量，提高液晶显示元件的对比度。

在上述的构成中，优选在透光性基板和透明导电膜之间、及透明导电膜和定向膜之间均形成防反射膜。据此，能够进一步抑制透光性基板的内面的可视光的反射。尤其是如HTPS那样在为需要低电阻的导电性而具有几何学的厚度为50～200nm的透明导电膜的情况下，在透光性基板和透明导电膜之间、及透明导电膜和定向膜之间均形成防反射膜时，能够提高抑制透光性基板的内面的可视光的反射的效果，因此更优选。

在上述的构成中，优选防反射膜为低折射率层和高折射率层的层叠膜。作为低折射率层，合适的是折射率为1.6以下的SiO2、MgF2等氟化物等，作为高折射率层，合适的是折射率为2.0以上的Nb2O5、TiO2、Ta2O5、HfO2、ZrO2等。

在透光性基板和透明导电膜之间、及透明导电膜和定向膜之间，均作为防反射膜形成有低折射率层和高折射率层的层叠膜的情况下，能够将400～700nm的最大反射率抑制在0.25％以下。

另外，在上述的构成中，优选定向膜和透明导电膜之间的防反射膜的几何学的厚度为10～100nm以下。据此，在向透明导电膜(透明电极)、和对置的电极(反射型液晶显示元件的情况下为反射电极，透过型液晶显示元件的情况下是透明电极)之间施加电压时，难以使施加在液晶部分的电压(电界)降低。

只是，液晶像差修正元件的情况下，优选在定向膜和透明导电膜之间不形成防反射膜。即，液晶像差修正元件的情况下，由于透明导电膜需要构图为同心圆状，且由于也在透明导电膜和定向膜之间形成防反射膜，因此，为了暂时构图，需要从成膜工序移向构图工序，再返回成膜工序。

因此，透光性基板和透明导电膜之间的防反射膜由三层以上、优选4层以上的层叠膜构成时，在透明导电膜和定向膜之间没有形成防反射膜，能够降低最大反射率，因此优选。

另外，在上述的构成中，优选透明导电膜的几何学的厚度为10～200nm。据此，能够不降低片状电阻且高地保持可视光透过率。即，几何学的厚度比10nm薄时，片状电阻变得过高，几何学的厚度比200nm厚时，可视光透过率过低，因此优选。另外，如HTPS那样需要低电阻的导电性的情况下，优选透明导电膜的几何学的厚度为50～200nm，但是，如LCOS及液晶像差修正元件那样，与透明导电膜的低电阻性相比更重视光透过率的情况下，优选透明导电膜的几何学的厚度为10～20nm。据此，短波长侧的可视光的透过率不降低，因此优选。尤其是在使用于光拾取装置的液晶像差修正元件的情况下，也能够对应BD(Blue Laser Disc：使用波长405nm)，也包含CD(Compact Disc：使用波长780nm)及DVD(Digital Versatile Disc：使用波长658nm)，能够对应三波长，因此优选。作为透明导电膜，合适的可以是ITO膜、AZO膜、GZO膜等。

上述的构成中，作为透光性基板可使用玻璃基板、塑料基板等，但从耐环境性、耐热性、耐光性等观点来看优选玻璃基板。

发明的效果

本发明的多层膜能够抑制透光性基板的内面的可视光的反射。而且，如果将该多层膜应用于HTPS、LCOS等液晶显示元件、液晶像差修正元件等液晶装置，则能够减少透光性基板的两面上的反射，增大液晶显示元件的射出光量，提高对比度。

附图的简单说明

图1是表示本发明实施例1、6及7的多层膜的构成的说明图；

图2是表示本发明实施例2～5的多层膜的构成的说明图；

图3是表示本发明实施例1、2及比较例的反射率的特性的图表；

图4是表示本发明的实施例3～7的反射率的特性的图表；

图5是使用了本发明的实施例的多层膜的液晶像差修正元件的说明图；

图6是表示LCOS元件的构造的说明图；

图7是表示过去的液晶像差修正元件的构造的说明图。

符号说明

G玻璃基板

1透明导电膜

2定向膜

3第一防反射膜

4第二防反射膜

5液晶像差修正元件

6对应三波长的防反射膜

7衬垫

8液晶层

10多层膜

具体实施方式

下面，对本发明的多层膜的实施例进行详细的说明。

表1表示本发明的实施例1～5，表2表示本发明的实施例6、7及比较例。图1是表示本发明实施例1、6及7的多层膜的构成的说明图。图2是表示本发明实施例2～5的多层膜的构成的说明图。图3是表示本发明实施例1、2及比较例的反射率的特性的图表。图4是表示本发明实施例3～7的反射率的特性的图表。图5是表示使用了本发明实施例的多层膜的液晶像差修正元件的说明图。

[表1]

[表2]

首先，如表1、2及图1所示，实施例1、6及7的多层膜10在玻璃基板G(日本电气硝子株式会社制OA-10：折射率1.47、壁厚1.1mm)上具备ITO构成的透明导电膜1(折射率＝1.85：几何学的厚度＝80nm)及聚酰亚胺树脂构成的定向膜2(折射率＝1.6：几何学的厚度＝50nm)，且在玻璃基板G和透明导电膜1之间形成有防反射膜3(第一防反射膜)。另外，如表1及图2所示，实施例2～5的多层膜10除了在第一防反射膜3以外，还在透明导电膜1和定向膜2之间形成有防反射膜4(第二防反射膜)。实施例2的第二防反射膜(SiO₂的单层膜)以外的防反射膜利用由SiO₂构成的低折射率层(折射率＝1.47)和由Nb₂O₅构成的高折射率层(折射率＝2.34)的积层膜构成。

另外，比较例只形成有透明导电膜和定向膜，而没有形成防反射膜(未图示)。

图3表示实施例1、2及比较例的可视光反射率的特性，图4表示实施例3～7的可视光反射率的特性。此外，可视光反射率通过下述操作求出，从定向膜侧(液晶侧)以12°的入射角入射380～780nm的波长的光，作为在定向膜的外侧形成液晶层(折射率＝1.6)的多层膜，将模拟其反射特性而求出。另外，表1、2的最大反射率为在400～700nm的波长区域的最大反射率。

从表1、2可知，本发明实施例1～7在可视光区域最大反射率都低至2％以下，尤其是实施例3～6的最大反射率是0.25％以下，非常低。另一方面，比较例在可视光区域最大反射率高达5％。

另外，上述的实施例的多层膜、尤其是实施例6、7的多层膜除了LCOS及HTPS以外，还可使用于图5所示的液晶像差修正元件5。此外，该液晶像差修正元件5具有下述这样的构造，实施例的多层膜10和形成对应三波长(405nm、658nm、780nm)的防反射膜6的两个透明玻璃基板G、G对置并经由衬垫7粘合，且在通过衬垫7形成的间隙设有10μm的厚度的液晶层8。另外，上述对应三波长的多层膜6从透明基板G层依次层叠有Nb₂O₅(12nm)、SiO₂(42nm)、Nb₂O₅(26nm)、SiO₂(21nm)、Nb₂O₅(73nm)、SiO₂(20nm)、Nb₂O₅(22nm)及SiO₂(98nm)的氧化物膜。

据此，由于透过光的反射被抑制，因此，液晶层内(多层膜间)即使透过光干涉，也能够提高使用波长范围(400～800nm)内的透过光的透过率，尤其是即使在使用ITO膜作为透明导电膜的情况下，也能够高地确保短波长区域(400～660nm)的透过光的透过率。因此，该液晶像差修正元件30不仅适用于CD及DVD，而且还适用于BD的光拾取装置。

工业上的可利用性

如上所述，本发明的多层膜反射率低、得到充分的射出光量和高的对比度，因此，可适用于HTPS、LCOS等透过型液晶显示元件、反射型液晶显示元件、液晶像差修正元件等液晶装置。

参照特定的方式对本发明进行了详细的说明，但是对本领域的技术人员来说很清楚的是不脱离本发明的精神和范围而可以做各种变更及修改。

此外，本申请基于2006年8月30日提出申请的日本特许出愿(特愿2006-233214)及2007年2月27日提出申请的日本特许出愿(特愿2007-047523)，通过引用援引其整体。另外，在此引用的全部的参照作为整体引入。

Claims

1.一种多层膜，其形成于玻璃基板的内部侧，并具有透明导电膜及定向膜，其特征在于，玻璃基板和透明导电膜之间以及/或者透明导电膜和定向膜之间具备防反射膜，该防反射膜是低折射率层和高折射率层的三层以上的层叠膜，该低折射率层是折射率为1.6以下的SiO₂和MgF₂中的任何一个构成的，该高折射率层是折射率为2.0以上的Nb₂O₅、TiO₂、Ta₂O₅、HfO₂、ZrO₂中的任何一个构成的，

其中该多层膜适用于透过型液晶显示元件、反射型液晶显示元件和液晶像差修正元件中的任何一个。

2.如权利要求1所述的多层膜，其特征在于，玻璃基板和透明导电膜之间、及透明导电膜和定向膜之间均具备防反射膜。

3.如权利要求1或2所述的多层膜，其特征在于，透明导电膜和定向膜之间的防反射膜的几何学的厚度为10～100nm。

4.如权利要求1所述的多层膜，其特征在于，该多层膜在400～700nm的最大反射率为2％以下。

5.如权利要求1所述的多层膜，其特征在于，透明导电膜的几何学的厚度为10～200nm。

6.如权利要求1所述的多层膜，其特征在于，所述低折射率层由SiO₂构成，所述高折射率层由Nb₂O₅构成。