JPH07104127A

JPH07104127A - 反射型液晶表示装置用偏光フィルム

Info

Publication number: JPH07104127A
Application number: JP5243025A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Fukuyoshi; 健蔵福吉; Koji Imayoshi; 孝二今吉; Osamu Koga; 修古賀; Kenichi Nishiwaki; 健一西脇; Koichiro Murahashi; 浩一郎村橋; Masahiro Morikawa; 昌宏森川
Original assignee: Okuno Chemical Industries Co Ltd; Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Okuno Chemical Industries Co Ltd; Toppan Inc
Priority date: 1993-09-29
Filing date: 1993-09-29
Publication date: 1995-04-21

Abstract

(57)【要約】【目的】反射型液晶表示装置における表示画面の二重
映しや光源の虚像等を防止して高品質の画面表示を可能
にする偏光フィルムを提供すること。【構成】この偏光フィルム１は、ヨウ素を吸着させた
一軸延伸フィルム13と、この表裏に積層された保護フィ
ルム12、14と、その裏面側に接着剤層15を介して積層さ
れた位相差フィルム16と、位相差フィルム上に塗布され
液晶表示装置の観察者側電極板に接着される接着剤層17
と、保護フィルム12側に積層された光散乱層11とでその
主要部が構成されている。また上記光散乱層はＭｇＦ₂
（平均粒径；0.2μｍ、屈折率；1.38）が分散された樹
脂（屈折率；１．５）を塗布して形成されている。そし
て光源から入射した外光は観察者側電極板に設けられた
偏光フィルムの光散乱層で散乱されて液晶物質に入射
し、反射材等で反射された光線の出射の際にも散乱され
るため上記虚像等を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反射型液晶表示装置の
観察者側電極板に適用される偏光フィルムに係り、特
に、上記反射型液晶表示装置の表示画面を改善させる偏
光フィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、一般に、電極を備える
一対の電極板と、これ等電極板間に封入された液晶物質
とでその主要部が構成され、上記電極間に電圧を印加し
て液晶物質の配向状態を変化させると共にその配向状態
によりその部位を透過する直線偏光の偏光面を回転さ
せ、この偏光の透過・不透過を偏光フィルムにより制御
して画面表示を行うものである。

【０００３】そして、この種の液晶表示装置としては、
液晶表示装置の背面側に位置する電極板（以下背面電極
板と称する）の裏面若しくは側面に光源（ランプ）を配
置し、背面電極板側から光線を入射させるバックライト
型あるいはライトガイド型のランプ内蔵式透過型液晶表
示装置が広く普及している。

【０００４】しかし、このランプ内蔵式透過型液晶表示
装置においては、そのランプによる消費電力が大きくＣ
ＲＴやプラズマディスプレイ等他の種類のディスプレイ
と略同等の電力を消費するため、液晶表示装置本来の低
消費電力といった特徴を損ない、また、携帯先での長時
間の利用が困難となるという欠点を有していた。

【０００５】他方、このようなランプを内蔵することな
く装置の観察者側に位置する電極板（観察者側電極板と
称する）から室内光や自然光等の外光を入射させ、か
つ、背面電極板に設けられた光反射材で反射させると共
に、この反射光で画面表示する反射型液晶表示装置も知
られている。そして、この反射型液晶表示装置ではラン
プを利用しないことから消費電力が小さく、携帯先での
長時間駆動に耐えるという利点を有している。

【０００６】このような反射型液晶表示装置としては、
例えば、図４に示すように背面電極板ａの裏面に金属反
射板ｅを配置したものが知られている。尚、図４中、ｂ
は観察者側電極板、ｃは液晶物質、ｄは偏光フィルムを
示しており、上記外光を偏光フィルムｄで直線偏光に変
え、この直線偏光を金属反射板ｅで反射させると共に両
電極板ａ、ｂの透明電極ａ２、ｂ２間に電圧を印加して
液晶物質ｃを駆動させ、上記直線偏光の透過・不透過を
制御して画面表示するものである。

【０００７】また、図５に示す反射型液晶表示装置は、
背面電極板ａの電極ａ２を金属薄膜で構成し、この電極
ａ２により入射光を反射させて画面表示するものであ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図４に示さ
れる反射型液晶表示装置においては、液晶物質ｃによっ
て構成された表示画面が上記金属反射板ｅに映って虚像
を生じ、二重に観察されるという問題点があった。

【０００９】これに対して、図５に示される反射型液晶
表示装置においては、金属電極ａ２が液晶物質に密着し
ているため上記二重表示を生じることはないが、その反
面、上記電極ａ２が入射光線を正反射するためその外光
の光源（例えば、蛍光灯）が電極ａ２に映り、画面内に
その虚像が観察されという問題点があった。

【００１０】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、上記表示画面の
二重映しや光源の虚像を防止して高品質の画面表示を可
能にする偏光フィルムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、反射型液晶表示装置の観察者側電極板表面に
配置され、外部から入射する外光を直線偏光に変える偏
光フィルムを前提とし、上記直線偏光を選択的に透過さ
せる偏光フィルム本体の上に、透明樹脂とこの透明樹脂
中に分散されこの透明樹脂と異なる屈折率を有する微粒
子とから成る光散乱層を備えることを特徴とするもので
ある。

【００１２】この請求項１に係る発明によれば、光源か
ら入射した外来光は観察者側電極板に配置された上記偏
光フィルムの光散乱層で散乱されて液晶物質に入射し、
また反射材等で反射された光線の出射の際にも上記光散
乱層で散乱されるため、表示の二重映しや光源の虚像を
防止することができる。

【００１３】ここで、請求項１に係る発明において上記
光散乱層の一部を構成する透明樹脂としては、例えば、
通常塗料に適用されている樹脂が使用できる。このよう
な塗料用樹脂としては非水系樹脂が使用でき、例えば、
ポリエステル系樹脂、アミノ樹脂、ポリウレタン樹脂等
が使用できる。また、上記透明樹脂としてエマルジョン
系樹脂を適用することもできる。このようなエマルジョ
ン樹脂としては、水性合成ラテックス、非水エマルジョ
ン樹脂、水系エマルジョン樹脂が例示できる。また、水
溶性樹脂を適用することも可能である。このような水溶
性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、水溶
性ポリエステル樹脂、水溶性アクリル樹脂等が使用でき
る。また、紫外線硬化型アクリル樹脂や電子線硬化型ア
クリル樹脂を適用してもよい。また、その他、塩化ビニ
ル系樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、セルロース樹
脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、ポ
リイミド樹脂等を使用することもできる。また、これ等
樹脂にベンゾフェノン系紫外線吸収剤やイミダゾール系
紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤を添加したものを使用し
てもよい。

【００１４】また、上記透明樹脂として接着剤を使用す
ることもできる。このような接着剤としては、例えば、
合成樹脂系接着剤、エマルジョン系接着剤、ホットメル
ト型接着剤、合成ゴム系接着剤が適用できる。そして、
上記合成樹脂系接着剤としては、ユリア樹脂系接着剤、
メラミン樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤、エポ
キシ樹脂系接着剤、酢酸ビニル樹脂の溶剤系接着剤、シ
アノアクリレート樹脂系接着剤、ウレタン樹脂系接着
剤、α−オレフィン−無水マレイン酸樹脂水性高分子と
イソシアネート化合物との二液型接着剤、反応型アクリ
ル樹脂系接着剤、紫外線硬化型アクリル樹脂系接着剤、
電子線硬化型アクリル樹脂系接着剤、及び、嫌気性の変
性アクリル樹脂系接着剤等が利用できる。また、上記エ
マルジョン系接着剤としては、酢酸ビニル樹脂系エマル
ジョン接着剤、酢酸ビニル共重合樹脂系エマルジョン接
着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂系エマルジョン
接着剤、及び、アクリル樹脂系エマルジョン接着剤等が
利用できる。この他、ポリイミド樹脂系接着剤、ポリア
ミドイミド樹脂系接着剤、シリコン樹脂系接着剤等の耐
熱性接着剤、ポリビニルアルコール等の水溶性接着剤を
使用することもできる。また、これ等接着剤にベンゾフ
ェノン系紫外線吸収剤やイミダゾール系紫外線吸収剤等
の紫外線吸収剤を添加したものを使用してもよい。

【００１５】次に、このような透明樹脂内に分散させる
微粒子としては、光散乱性を向上させるため上記透明樹
脂の屈折率と０．０５以上異なる屈折率を有するものが
望ましく、例えば、ＭｇＦ₂、ＣａＦ₂、ＬｉＦ、Ｎａ
Ｆ、ＢａＦ₂、あるいはシリカ微粉末、シリカのアエロ
ジル、あるいはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレ
ン）等のフッ素樹脂の微粉末、アモルファスポリオレフ
ィン微粉末、ポリジビニルベンゼンのビーズ、ポリスチ
レンの中空ビーズ、ポリサルフォン微粉末、溶融石英の
微粉末、ＦＫ−６等のフッ化物含有珪酸ガラスの微粉末
等が使用できる。これ等微粒子は、球形、円盤形、碁石
形、多角形、菱形、正方板形等の任意の形状でよい。

【００１６】尚、請求項１記載の発明に係る偏光フィル
ムは、その光散乱層が接着性を有する場合にはこれを接
着剤層として観察者側電極板に接着させることができ
る。

【００１７】請求項２に係る発明はこのような技術的理
由に基づいてなされている。

【００１８】すなわち、請求項２に係る発明は、請求項
１記載の発明に係る反射型液晶表示装置用偏光フィルム
を前提とし、上記光散乱層が接着性を有することを特徴
とするものである。

【００１９】ここで、上記光散乱層に接着性を付与する
ためには、透明樹脂として上述した接着剤を適用すれば
よい。尚、この光散乱層の厚さについては、１〜５００
μｍ、好ましくは１０〜３００μｍに設定する。

【００２０】また、反射型液晶表示装置がＳＴＮ（Supe
r Twisted Nematic）液晶表示装置である場合には、そ
の液晶の屈折率異方性に起因する画面の着色を防止する
ため、上記偏光フィルムに上記液晶の屈折率異方性を補
償する位相差フィルムを設けることが望ましい。

【００２１】請求項３に係る発明はこのような技術的理
由に基づいてなされている。

【００２２】すなわち、請求項４に係る発明は、請求項
１又は２記載の発明に係る反射型液晶表示装置用偏光フ
ィルムを前提とし、上記偏光フィルム本体又は光散乱層
のいずれかに位相差フィルムが設けられていることを特
徴とするものである。

【００２３】このような位相差フィルムとしては、プラ
スチックフィルムを一軸延伸又は二軸延伸してそのフィ
ルムに屈折率異方性を付与したものが使用でき、また、
これ等延伸フィルムをその延伸軸が交差する方向に積層
した多層フィルムを使用することもできる。例えば、ト
リアセチルセルロースフィルム、ポリカーボネートフィ
ルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリスチ
レンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリメタクリル
メチルフィルム、ポリエーテルサルフォンフィルム、ポ
リエーテルケトンフィルム、ポリアリールフィルム等の
フィルムを一軸延伸又は二軸延伸したものである。

【００２４】そして、この位相差フィルムを光散乱層に
設ける場合には上記光散乱層を接着剤層として利用する
ことができ、偏光フィルム本体に設ける場合には別途用
意した接着剤により貼り合わせることができる。

【００２５】尚、上記微粒子が光学的異方性を有する場
合には、この微粒子中を進行する光線の偏光面に応じて
微粒子の屈折率が異なる。例えば、正方晶系結晶、六方
晶系結晶、菱面格子系結晶等の一軸異方性結晶において
は、これ等結晶の軸に垂直な偏光面を有する光線に対す
る屈折率と、上記結晶の軸に平行な偏光面を有する光線
に対する屈折率との二種類の屈折率がある。また、斜方
晶系結晶、単斜晶系結晶、三斜晶系結晶等の二軸異方性
結晶においては、光線の偏光面によって異なる三種類の
屈折率がある。そして、これ等異方性結晶に入射した光
線は結晶中で互いに偏光面が直交する各偏光に分離し、
分離した偏光がそれぞれの屈折率に応じた速度（屈折率
の逆数に比例する）で進行するため、出射光線の着色を
生じることがある。これに対し、等軸晶系結晶や非晶質
の場合には光学的に等方性であってただ一つの屈折率を
有し、上記着色を生じない。

【００２６】請求項４に係る発明はこのような技術的理
由に基づいてなされている。

【００２７】すなわち、請求項４に係る発明は、請求項
１、２又は３記載の発明に係る反射型液晶表示装置用偏
光フィルムを前提とし、上記微粒子が等方性を有するこ
とを特徴とするものである。

【００２８】そして、このような等方性を有する微粒子
としては、上述したＭｇＦ₂、ＣａＦ₂、ＬｉＦ、Ｎａ
Ｆ、ＢａＦ₂、シリカ微粉末、シリカのアエロジル、フ
ッ素樹脂微粉末、アモルファスポリオレフィン微粉末、
ポリジビニルベンゼンのビーズ、ポリスチレンの中空ビ
ーズ、ポリサルフォン微粉末、溶融石英の微粉末、フッ
化物含有珪酸ガラスの微粉末等が適用できる。

【００２９】次に、請求項１〜４に係る発明に適用でき
る偏光フィルム本体としては、一軸延伸フィルムにヨウ
素や二色性染料等の二色性色素を吸着させてこれ等色素
を延伸方向に配向させたものが使用できる。また、上記
偏光フィルム本体として上記色素吸着フィルムの両面に
保護フィルムを設けたものや、更にその両面にそれぞれ
観察者側電極板接着用の接着剤層と耐磨耗性のハードコ
ート層とを設けたものを使用することも可能である。上
記一軸延伸フィルムとしては、例えば、一軸延伸ポリビ
ニルアルコールフィルム、一軸延伸ポリエチレンテレフ
タレートフィルム、一軸延伸酢酸セルロースフィルム、
一軸延伸ポリカーボネートフィルム、一軸延伸ポリ塩化
ビニルフィルム等が使用でき、また、保護フィルムとし
ては、例えば、トリアセチルセルロースフィルム、ポリ
カーボネートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフ
ィルム、ポリスチレンフィルム、ポリエチレンフィル
ム、ポリメタクリルメチルフィルム、ポリエーテルサル
フォンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリア
リールフィルム、あるいはこれ等のフィルムを互いに積
層した多層のフィルムが使用できる。

【００３０】尚、請求項１〜４に係る発明において上記
光散乱層は、バーコーティング、ロールコーティング、
カーテンコーティング、グラビアコーティング、スピン
コーティング、フレキソ印刷、スクリーン印刷等の方法
で塗布又は印刷して形成することができる。

【００３１】

【作用】請求項１〜４に係る発明によれば、直線偏光を
選択的に透過させる偏光フィルム本体の上に、透明樹脂
とこの透明樹脂中に分散されこの透明樹脂と異なる屈折
率を有する微粒子とから成る光散乱層を備えているた
め、光源から入射した外光は観察者側電極板に配置され
た上記偏光フィルムの光散乱層で散乱されて液晶物質に
入射し、また、反射材等で反射された光線の出射の際に
も上記光散乱層で散乱されるため、表示画面の二重映し
や光源の虚像等を防止することが可能となる。

【００３２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

【００３３】［実施例１］この実施例に係る偏光フィル
ム１は、図１に示すようにヨウ素を吸着させた一軸延伸
フィルム１３と、この表裏に積層されたトリアセチルセ
ルロースの保護フィルム１２、１４と、その裏面側に接
着剤層１５を介して積層されたポリカーボネートの位相
差フィルム１６と、位相差フィルム１６上に塗布され液
晶表示装置の観察者側電極板に接着する接着剤層１７
と、上記保護フィルム１２側に積層された光散乱層１１
とで主要部が構成されている。また、上記光散乱層１１
は、９重量％のＭｇＦ₂（平均粒径；０．２μｍ、屈折
率；１．３８）が分散されたアクリル樹脂（屈折率；
１．５）を１０μｍの厚さに塗布して形成されたもの
で、その表面には深さ０．１〜０．５μｍの凹凸を有し
ている。

【００３４】この偏光フィルム１を図２に示すように厚
さ０．７μｍのガラス板を基材とする反射型液晶表示装
置の観察者側電極板３の表面に接着した。

【００３５】尚、図２において３１は観察者側電極板３
に設けられた透明電極、４は背面電極板を示し、この背
面電極板４の内面側に光反射性アルミニウム薄膜から成
る電極４１が画素パターンに設けられ、その間に光反射
を防止する光吸収膜パターン４２が設けられている。ま
た、５は液晶物質であり、上記透明電極３１と電極４１
との間に画素毎に電圧を印加することにより上記液晶物
質５を駆動して画面表示が行えるように構成されてい
る。

【００３６】そして、蛍光灯の照明下でこの反射型液晶
表示装置を駆動したところ、表示画面内に上記蛍光灯の
虚像がほとんど観察されず、コントラストの高い鮮明な
表示画面を観察することができた。

【００３７】［実施例２］この実施例に係る偏光フィル
ム２は、図３に示すようにヨウ素を吸着させた一軸延伸
フィルム２３と、この表裏に積層されたトリアセチルセ
ルロースの保護フィルム２２、２４と、その表面側に塗
布されたオルガノシロキサン系ハードコート層２１と、
上記保護フィルム２４側に積層され観察者側電極板に接
着する接着性の光散乱層２５とで主要部が構成されてい
る。また、上記光散乱層２４は、６重量％のＣａＦ
₂（屈折率；１．４３）が分散されたアクリル系接着剤
（屈折率；１．５）を１０μｍの厚さに塗布して形成さ
れたものである。

【００３８】

【発明の効果】請求項１〜４に係る発明によれば、表示
画面の二重映しや光源の虚像等を防止できるため、反射
型液晶表示装置における表示画面の改善が図れる効果を
有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１に係る偏光フィルムの断面図。

【図２】実施例に係る反射型液晶表示装置の断面図。

【図３】実施例２に係る偏光フィルムの断面図。

【図４】従来例に係る反射型液晶表示装置の断面図。

【図５】従来例に係る反射型液晶表示装置の断面図。

【符号の説明】

１偏光フィルム１１光散乱層１２保護フィルム１３ヨウ素を吸着させた一軸延伸フィルム１４保護フィルム１５接着剤層１６位相差フィルム１７接着剤層２偏光フィルム２２保護フィルム２３ヨウ素を吸着させた一軸延伸フィルム２４保護フィルム２５接着性光散乱層

フロントページの続き (72)発明者古賀修東京都台東区台東一丁目５番１号凸版印刷株式会社内 (72)発明者西脇健一大阪府大東市明美の里町６−６ (72)発明者村橋浩一郎大阪府箕面市百楽荘１−３−３ (72)発明者森川昌宏大阪府大阪市生野区巽南４−７−21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反射型液晶表示装置の観察者側電極板表面
に配置され、外部から入射する外光を直線偏光に変える
偏光フィルムにおいて、上記直線偏光を選択的に透過させる偏光フィルム本体の
上に、透明樹脂とこの透明樹脂中に分散されこの透明樹
脂と異なる屈折率を有する微粒子とから成る光散乱層を
備えることを特徴とする反射型液晶表示装置用偏光フィ
ルム。
【請求項２】上記光散乱層が接着性を有することを特徴
とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置用偏光フィ
ルム。
【請求項３】上記偏光フィルム本体又は光散乱層のいず
れかに位相差フィルムが設けられていることを特徴とす
る請求項１又は２に記載の反射型液晶表示装置用偏光フ
ィルム。
【請求項４】上記微粒子が等方性を有することを特徴と
する請求項１〜３のいずれかに記載の反射型液晶表示装
置用偏光フィルム。