(57)【要約】【課題】  偏光板や表示装置に応用できるマイクロ反射層を提供する。【解決手段】マイクロ反射層は、透光性樹脂層と、前記透光性樹脂層に光透過と反射の特性を有するマイクロ反射粒子を均等に混入させて形成され外部から入射してきた光線を一部透過して、一部反射させ、画面が表示されるようにすると共に、マイクロ反射層に更に光拡散粒子を添加することで、入射した外部光線をマイクロ反射層の内部によりいっそう均一に拡散できるような構成とした。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部光線をマイクロ反射するためのマイクロ反射層であって、
前記マイクロ反射層は、その屈折率が１.３〜１.６で、光線が透過可能な透光性樹脂層と、前記透光性樹脂の内部に均一に混入され、その屈折率が１.３〜１.６で、粒径が１〜５０マイクロメーターであるマイクロ反射粒子を多数含んでなり、外部から入射する光線の一部が前記マイクロ反射粒子を透過すると共に、光線の一部は前記マイクロ反射粒子により反射されるようにしたことを特徴とするマイクロ反射層。
【請求項２】
前記透光性樹脂層はアクリル樹脂（Acrylic resin）で、前記マイクロ反射粒子は、アルミナ（Aluminum  oxide；Al２O３）、二酸化チタン（Titanium dioxide；TiO２）、二酸化珪素（Silicon  dioxide；SiO２）のいずれかから選択されることを特徴とする請求項１記載のマイクロ反射層。
【請求項３】
前記マイクロ反射層に、さらに、粒径が１〜５０μmの光拡散粒子を添加し、前記光拡散粒子は、二酸化チタン（Titanium dioxide；TiO２）、二酸化珪素（Silicon dioxide；SiO２）、シリカ（Silica）のいずれかから選択され、前記マイクロ反射粒子と前記光拡散粒子の含有量は、前記マイクロ反射層の１〜２０重量パーセントであることを特徴とする請求項１又は２記載のマイクロ反射層。
【請求項４】
外部光線をマイクロ反射するように用いられるマイクロ反射偏光板であって、
前記マイクロ反射偏光板は、偏光膜と、マイクロ反射層と、透明基板とを貼り合せて形成され、前記マイクロ反射層を偏光膜の表面に貼り付けるマイクロ反射層とを有してなり、前記マイクロ反射層は、その屈折率が１.３〜１.６で、光線が透過するようにできる透光性樹脂層と、前記透光性樹脂の内部に均一に混入された複数のマイクロ反射粒子とから構成され、前記マイクロ反射粒子は、その屈折率が１.３〜１.６で、粒径が１〜５０マイクロメーターであり、外部から入射する光線の一部はマイクロ反射粒子を透過するようにできると共に、該構成の一部はマイクロ反射粒子により反射されるようになり、更に、前記マイクロ反射層には光拡散粒子が添加され、その粒径は１〜５０μmである、ことを特徴とするマイクロ反射偏光板。
【請求項５】
外部の光線をマイクロ反射するように用いられる前記表示装置であって、
前記表示装置は、光源を提供できるバックライト・モジュールと、前記バックライト・モジュールの一面に設置され液晶層および前記液晶層を挟み付けた上偏光板と下偏光板を含み、前記下偏光板はバックライト・モジュールに近接して位置付けられ、前記上偏光板はバックライト・モジュールから離隔して位置づけられるように構成された液晶パネルを含んでなり、前記下偏光板に少なくとも一つのマイクロ反射層を塗布し、前記マイクロ反射層は、その屈折率が１.３〜１.６で、光線が透過するようにできる透光性樹脂層と、前記透光性樹脂の内に均一に散布されたマイクロ反射粒子とを含んでなり、前記マイクロ反射粒子の屈折率は１.３〜１.６で、その粒径が１〜５０マイクロメーターであり、外部からの光線の一部はマイクロ反射粒子を透過するようでき、該光線の一部はマイクロ反射粒子により反射されることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
偏光板および表示装置に応用するマイクロ反射層に関し、更に具体的に言うと、携帯電話のような小型で電力消費力を抑える必要のある表示装置において、待機状態で外部からの光線の反射率を増加させて有効に反射することで表示を行なえるようにできるマイクロ反射層に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の現代社会において、表示装置（display device）は生活に大変重要なツールとなっており、特に、携帯電話のような人々の意志疎通のための装置に使用される即時表示装置の利用は現代人の生活ではもはや避けて通れない大切な部分になっている。科学技術が日進月歩変化し進歩し続けるに伴い、携帯電話，ＰＤＡ（Personal  Digital  Assistant；パーソナル・デジタル・アシスタント）、デジタル・カメラや、ＧＰＳ（Global Positioning System；全地球測位システム）等の小型で携帯しやすい電子機器が登場し、これらの機能は益々拡大している。従来の小型の表示設備では、人々が長時間に及んで外出した場合、これら機器を充電しなければならない問題で苦労しており、また、携帯電話にデジタル・カメラやマルチメディアなどの付属機能を適用して搭載したりして絶えず機能拡大をすると、更に一層電力消費が著しくなるため、省電力のための方法が重要な鍵となる。
【０００３】
携帯電話の表示パネルを例として説明する。
従来の携帯電話の操作モードは、大体、起動状態と終了状態とに分けることが出来る。起動状態にある時には、内蔵のバッテリーを利用して電源をバックライト素子へ提供して発光し、透過式光線を利用して画面を表示する。終了状態にある時には、バックライト素子が閉鎖し、表示パネルに如何なる画面も表示されない。しかし、このような二段階操作だけでは、省電力機能を有効に達成できない。
【０００４】
さらに最近の携帯電話では、他の操作モードとして待機状態があり、ユーザーが携帯電話を長時間に操作しない時に、システムが待機状態にあるようにする。待機状態では、バックライト素子は光線を提供しないで、外部から入射する光線の反射原理を利用して、表示パネルの上に、例えば時間の表示のような簡単な情報をいくつか表示する。
起動状態では、バックライト素子の光線が有効に透過し、そして待機状態では、外部の光線を有効に反射させて表示に利用する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、バックライト光源から光を透過することができると共に、バックライト光源を使用しない場合には、外部の光線を利用してその反射率をより有効に向上するようにして、省電力の機能を達成することのできるマイクロ反射層を提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、マイクロ反射層を有する偏光板を提供することで、バックライト光源により透過されると共に、バックライト光源を使わない時には、外部からの光線を利用してその反射率を有効に向上して省電力の機能を達成する上に、また外部の光線の反射を有効に利用することにより、コントラストを向上することである。
【０００７】
本発明の更なる他の目的は、マイクロ反射偏光板を有する液晶表示装置を提供することで、バックライト光源を利用することにより画面を表示できるだけではなく、バックライト光源を利用しない時にも外部の光線をより有効に利用して画面を表示できることにより、省電力の機能を達成する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、偏光板や表示装置に利用するマイクロ反射層に関し、特に、小型の、例えば携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital  Assistant；パーソナル・デジタル・アシスタント）、デジタル・カメラや、ＧＰＳ（Global Positioning System；全地球測位システム）等の表示装置に応用するマイクロ反射層をもたらす。
【０００９】
本発明のマイクロ反射層は、透光性樹脂層と、該透光性樹脂層に多数のマイクロ反射粒子を均等に混入して形成し、マイクロ反射粒子自体のマイクロ反射特性により、外部の光線がこのマイクロ反射層へ入射すれば、直ちに、光線の一部はマイクロ反射粒子を透過し更に透光性樹脂層を透過し、光線の一部は、マイクロ反射粒子により反射されるようになる。
更にまた、このマイクロ反射層中に光拡散粒子を多数添加することにより、光線をよりいっそう均一に拡散することができるようになる。
このようにマイクロ反射層の半透過・半反射性特性を利用し、バックライト光源が閉鎖していても、外部の光線の反射を利用してある程度の表示効果を達成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のマイクロ反射層を偏光板や表示装置に応用することで、特に小型で省電力機能を必要とする表示装置が、マイクロ反射層の半透過・半反射性光特性により外部からの光線を有効に利用して画面表示をできるようにしたので、機器に内蔵したバッテリーの電力消費を抑制することができるため、表示装置の付いた機器を、長時間充電しなくても使用可能な状態に維持することができる上に、極めて好ましいコントラストを提供するという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
当業者に本発明の目的、特徴、効果を理解してもらうために、下記に具体的な実施例を示し、また添付図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。
本発明は即ちマイクロ反射層の構成を提供し、外部の光線の反射を有効に増加できることにより、前述の問題を解決する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明のマイクロ反射層を基板に塗布した状態を示す概略図である。本発明に従ったマイクロ反射層２はｍ偏光板や表示装置、特に小型の、例えばｍ携帯電話や、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant；パーソナル・デジタル・アシスタント）、デジタル・カメラ、ＧＰＳ（Global Positioning System；全地球測位システム）等の表示装置に応用できる。マイクロ反射層２は透光性樹脂層２０に多数のマイクロ反射粒子２２を混入して形成し、このマイクロ反射層２を透明基板３の表面に被覆して、マイクロ反射膜１を形成する。
【００１３】
本実施例では、透光性樹脂層２０は、１.３〜１.６の屈折率を有し、且つ良好な光透過性を有する、透光性樹脂であるアクリル樹脂（Acrylic resin）で形成される。透光性樹脂層２０にはマイクロ反射粒子２２が均一に混合されている。マイクロ反射粒子２２は半透過・半反射性の光特性を有している。マイクロ反射粒子２２は、好ましくは、屈折率が１.３〜１.６で、粒子の粒径は１〜５０μmであり、本実施例では、アルミナ（Aluminum  oxide；Al２O））、二酸化チタン（Titanium  dioxide；TiO２）、二酸化珪素（Silicon  dioxide；SiO２）から選択した粒子を用いる。また、透光性樹脂層２０中の含有量は、好ましくは、１〜２０重量％である。
【００１４】
使用にあたっては、マイクロ反射層２は、ポリエチレンテレフタレート（Polyethylene  terephthalate；PET）、三酢酸繊維素（Triacetyl  cellulose；TＡC）、ポリカーボネート（Polyccarbonate；PC）などの透明材料から成る透明基板３の表面に塗布され、マイクロ反射膜１が形成される。マイクロ反射膜１の厚さはより好ましくは５０〜１００μmである。
【００１５】
図２はマイクロ反射層２が外部の光線の通過及び反射を表わした概略図である。外部の光線Ａがマイクロ反射層２へ入射する時に、マイクロ反射粒子２２自体の半透過・半反射性光特性のために、一部の光線が反射され、そして一部の光線が透過することにより、マイクロ反射の目的を達成することが分かる。
【実施例２】
【００１６】
図３は本発明の他の好ましい実施例である。この実施例では、マイクロ反射層２を構成する透光性樹脂層２０にマイクロ反射粒子２２を均一に混入するだけでなく、光拡散粒子２４をさらに添加することにより、外部から入射した光線がより均一に拡散できるようにする。
【００１７】
本実施例では、光拡散粒子２４は、二酸化チタン（Titanium  dioxide；TiO２，二酸化珪素Silicon  dioxide；SiO２）、シリカ（Silica）から選択される粒体であり、その粒径は１〜５０μmで、透光性樹脂層２０中、マイクロ反射粒子２２と光拡散粒子２４との含有量は好ましくは１〜２０重量パーセントである。
【００１８】
図４は図３のマイクロ反射膜が外部の光線が透過し、反射し、拡散している状態を示す概略図である。
外部光線Ａがマイクロ反射層２へ入射すると、マイクロ反射粒子２２自体の半透過・半反射性光特性により一部の光線が反射され、そして一部の光線が透過する上に、さらに光拡散粒子２４自体の拡散特性のために、光線がマイクロ反射層２の内でよりいっそう均一に拡散できることが分かる。
【００１９】
実験では、マイクロ反射層２にマイクロ反射粒子２２と光拡散粒子２４を添加しない場合には、外来から光線の反射率は約９％程度に過ぎないが、本発明に従って、マイクロ反射粒子２２と光拡散粒子２４を添加した後では、外来光線の反射率は３０〜４０％までになり、外来光線の反射率を非常に著しく向上することができた。
【００２０】
図５は、前述のマイクロ反射膜１を偏光板に利用している状態を示す概略図である。この実施例のマイクロ反射膜１を偏光板に利用すると、外部光線に対する偏光板の反射率を増加できる。
【００２１】
図５に示す本発明のマイクロ反射膜を利用した偏光板では、下偏光板４が小型の表示装置に応用される。下偏光板４は、上から、偏光膜４０，拡散接着剤層４２、蛍光増白剤膜４４の順に重ね合わせて構成されている。
最上段の偏光膜４０の上表面には、更にマイクロ反射層２が貼り付けられ、最下段の蛍光増白剤膜４４の下表面にマイクロ反射膜１が貼り付けられている。
【００２２】
偏光膜４０は、例えば三酢酸繊維素から形成される、２枚の保護膜の間に、例えばポリビニルアルコールなどの偏光素子を挟みつけて形成される。
拡散接着剤層４２は、光拡散の微粒子とアクリル樹脂を混合して形成する。
蛍光増白剤膜４４は、異なる屈折方式を有する多層のフィルムから形成される。
【００２３】
マイクロ反射層２の好ましい厚さは、１０〜３０μmであり、偏光膜４０の厚さは９５〜１１５μmであり、拡散接着剤層４２の厚さは１０〜３５μmであり、蛍光増白剤膜４４の厚さは１００〜１２０μmであり、マイクロ反射膜１の厚さは５０〜１００μmである。
【００２４】
図１のマイクロ反射膜１は、マイクロ反射層２と透明基板３とから形成され、マイクロ反射層２は透光性樹脂層２０と該透光性樹脂層２０とマイクロ反射粒子２２が多数混合して形成される。
【００２５】
透光性樹脂層２０は、１.３〜１.６の間である屈折率を有する透光性樹脂であるアクリル樹脂（Acrylic  resin）で形成される。透光性樹脂層２０にはマイクロ反射粒子２２を均一に混合し、マイクロ反射粒子２２は、好ましくは、アルミナ（Aluminum oxide；Al２O３）、二酸化チタン（Titanium  dioxide；TiO２）、二酸化珪素（Silicon  dioxide；SiO２）から選択され、屈折率が１.３〜１.６で、粒径が１〜５０μmであって、透光性樹脂層２０におけるその含有量は、１〜２０重量パーセントである。
【００２６】
図３に示すように、透光性樹脂層２０の中には更に多数の光拡散粒子２４を添加して、外部からの光がより均一に拡散するようにできる。光拡散粒子２４は、好ましくは、二酸化チタン（Titanium  dioxide；TiO２）、二酸化珪素（Silicon  dioxide；SiO２）、シリカ（Silica）から選択され、粒径が１〜５０μmで、透光性樹脂層２０の中での含有量はマイクロ反射粒子２２と合せて、好ましくは、１〜２０重量パーセントである。
【００２７】
透明基板３は、好ましくは、ポリエチレンテレフタレート（Polyethylene  terephthalate；PET）、三酢酸繊維素（Triacetyl  cellulose；TAC）、ポリカーボネート（Polycarbonate；PC）などの透明材料で形成される。マイクロ反射層２と透明基板３とから形成されたマイクロ反射膜１の厚さは、好ましくは、５０〜１００μmである。
【００２８】
図６は、本発明のマイクロ反射膜を利用した偏光板において、外部光線が入射して、一部が透過し、一部は反射して跳ね返る状態を示すを概略図である。
外部光線Ａが下偏光板４へ入射すると、マイクロ反射膜１の中のマイクロ反射粒子２２が半透過・半反射性光特性を有するため、一部の光線は反射され、そして一部の光線は透過する。これにより、マイクロ反射の目的を達成することが分かる。
【００２９】
実験では、従来の偏光板では、反射率が約８％であったのに対し、本発明のマイクロ反射膜を有する偏光板では、反射率を約１５〜２０％まで向上でき、反射率を著しく向上することにより、コントラストを増加できるため、下偏光板４は、特に、小型で、電力を節約する必要のある表示装置に適切に応用されることができる。
【実施例３】
【００３０】
図７は、前記マイクロ反射偏光板を表示装置に応用する概略図である。表示装置８は、液晶パネル６と、バックライト・モジュール７を含む。
液晶パネル６は、上から順に、上偏光板４’、液晶層５、下偏光板４で構成される。
【００３１】
下偏光板４は、偏光膜４０、拡散接着剤層４２、蛍光増白剤膜４４の三層から形成され、更にはその上方表面にマイクロ反射層２が貼り付けられ、その下側にはマイクロ反射機能を有するマイクロ反射膜１が塗布される。
【００３２】
偏光膜４０は、例えば三酢酸繊維素で形成された2枚の保護膜に例えばポリビニルアルコールのような偏光素子を挟み付けて形成される。
拡散接着剤層４２は光拡散の微粒子とアクリル樹脂を混合して形成される。
蛍光増白剤膜４４は、異なる屈折方式を有する多層のフィルムから形成される。
【００３３】
図７に示すように、バックライト・モジュール７は下偏光板４の下側側面に近接して配設される。
【００３４】
図８ａ及び図８ｂを参照する。図８ａは表示装置が外部光源を利用して画面を表示する概略図で、図８ｂは表示装置がバックライト光源を利用して画面を表示概略図である。
【００３５】
表示装置８は、バックライト・モジュール７から発光したバックライト光源Ｂを利用して画面を表示する場合には、バックライト光源Ｂは、下偏光板４、液晶層５、上偏光板４’を介して画面を表示することが出来る。
【００３６】
そして、バックライト・モジュール７が閉鎖した場合には、下偏光板４は光マイクロ反射特性のマイクロ反射膜１を有するため、外部光線Ａが入射して、上偏光板４’， 液晶層５を透過すると、光線の一部は下偏光板４を透過し、一方、光線の一部は外部へはね返って、この反射した光線を利用することにより、所定輝度の画面を表示することができるようになる。
【００３７】
以上、本発明を詳しく説明したが、上記の実施形態は単なる一つの好ましい実施例にすぎず、本発明を特定するものではない。本発明の範囲内で種々に変更・修正できることは勿論であり、これら修正されたものも本発明の範囲内に入る。本発明はその特許請求範囲によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のマイクロ反射層を基板に塗布することに基づく概略図である。
【図２】図１のマイクロ反射膜が外部の光線の突き抜け及び反射をもたらす概略図である。
【図３】本発明の他のマイクロ反射層を基板に塗布する実施例の概略図である。
【図４】図３のマイクロ反射膜が外部の光線の突き抜け，反射及び拡散をもたらす概略図である。
【図５】マイクロ反射膜を偏光板に応用する概略図である。
【図６】図５の偏光板が外部の光線の突き抜け，反射をもたらす概略図である。
【図７】マイクロ反射偏光板を表示装置に応用する概略図である。
【図８ａ】表示装置が外部の光線を利用して画面を呈する概略図である。
【図８ｂ】表示装置がバックライトの光線を利用して画面を呈する概略図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ａ    外部光線
Ｂ    バックライト光源
１    マイクロ反射膜
２    マイクロ反射層
３    透明基板
４    下偏光板
４’  上偏光板
５    液晶層
６    液晶パネル
７    バックライト・モジュール
８    表示装置
２０  透光性樹脂層
２２  マイクロ反射粒子
２４  光拡散粒子
４０  偏光膜
４２  拡散接着剤層
４４  蛍光増白剤膜
【図１】
2006276823.tif 000003
【図２】
2006276823.tif 000004
【図３】
2006276823.tif 000005
【図４】
2006276823.tif 000006
【図５】
2006276823.tif 000007
【図６】
2006276823.tif 000008
【図７】
2006276823.tif 000009
【図８ａ】
2006276823.tif 000010
【図８ｂ】
2006276823.tif 000011