(57)【要約】【課題】工程が単純で量産性に優れ、形成精度の高い半透過反射膜およびその製造方法並びにこのような半透過反射膜を備えた液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示パネルの裏面側に半透過反射膜を形成する際には、液晶表示パネルの裏面側に熱転写リボンを押し付けつつ、熱転写プリントヘッドを構成する発熱素子を発熱させる。発熱素子は、開口のパターンがプリントされるように制御する。熱転写リボンは発熱素子のうち、発熱ピンに臨む部分が液晶表示パネルの裏面側に熱転写され、非発熱ピンに臨む部分は熱転写されない。【選択図】        図５
2004317568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルの裏面と、前記液晶表示パネルを裏面から照明する照明装置の出射面との間に備えられる半透過反射膜であって、
少なくとも１層の透明耐熱層と、この透明耐熱層に隣接し、表面で光を反射させると共に、光を透過させる多数の開口が形成された半透過反射層とを備えたことを特徴とする半透過反射膜。
【請求項２】
前記透明耐熱層のいずれか一方には、前記液晶表示パネルの裏面に半透過反射膜を密着させる接着層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半透過反射膜。
【請求項３】
前記半透過反射層に形成された前記開口の開口面積は、半透過反射層の一面の表面積に対して１５〜３０％の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の半透過反射膜。
【請求項４】
前記透明耐熱層は耐熱アクリル樹脂から形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の半透過反射膜。
【請求項５】
ベースフィルム上に、透明耐熱層と金属反射層と接着層からなる転写膜と、この転写膜と前記ベースフィルムとを剥離させる剥離層とが形成された熱転写リボンを用い、前記金属反射層に光を透過させる多数の開口パターンが形成されるように熱転写ヘッドを制御して、透明耐熱層と、この透明耐熱層に隣接し、表面で光を反射させると共に、光を透過させる多数の開口が形成された半透過反射層とを備えた半透過反射膜を形成することを特徴とする半透過反射膜の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし４に記載の半透過反射膜と液晶パネル、および照明装置とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半透過反射膜およびその製造方法並びに液晶表示装置に関するものであり、特に、熱転写によって形成する半透過反射膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話や携帯用ゲーム機などの携帯電子機器では、そのバッテリ駆動時間が使い勝手に大きく影響するために、消費電力を抑えることができる反射型液晶表示装置を表示部として備えている。反射型液晶表示装置には、例えば、その前面から入射する外光を全反射させる反射体や、その全面から入射する外光を反射するとともに後方からのバックライト光を透過させる反射体などが備えられており、これらの反射体を装着する形態としては、液晶パネルを構成する２枚の基板の間に反射体を内蔵させたものや、透過型の液晶パネルの背面側に反射体を配設させたものなどが知られている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１に記載の反射型液晶表示装置では、液晶層を透過した光を反射させるための反射体として、表面に複数の凹部が設けられた半透過型の反射体を用いている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３１４０７号公報
【０００５】
上記特許文献１には半透過反射膜の製造方法が記載されている。以下、その内容について説明する。まず、多数の凸部を持つ微細な形状を、感光性樹脂にフォトリソグラフィ技術で形成する。その後、紫外線を照射して樹脂基材を硬化させ、この樹脂基材の表面にフォトマスク層を形成させた後に、例えばアルミニウムをエレクトロンビーム蒸着法等により蒸着させることにより、複数の開口を有して凹部の表面に密着した状態の反射膜を形成する。このようにして半透過反射膜が得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述したような半透過反射膜の製造方法では、反射膜に光を透過させる開口部を形成する為に、フォトマスク層の形成・除去工程が必要であり、反射膜の形成工程が非常に煩雑になるという問題があった。また、マスクパターン形成後にエッチングによって複数の開口を反射層に形成する方法もあるが、エッチング時の剥がれなどの原因で歩留まりが悪く、開口の形成精度も十分に得られないなどの問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、工程が単純で量産性に優れ、しかも形成精度の高い半透過反射膜およびその製造方法並びにこのような半透過反射膜を備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明においては、液晶表示パネルの裏面と、前記液晶表示パネルを裏面から照明する照明装置の出射面との間に備えられる半透過反射膜であって、少なくとも１層の透明耐熱層と、この透明耐熱層に隣接し、表面で光を反射させると共に、光を透過させる多数の開口が形成された半透過反射層とを備えたことを特徴とする半透過反射膜が提供される。
【０００９】
このような半透過反射膜によれば、半透過反射膜の反射と透過の作用によって、外光光量が多い日中の屋外などでは、液晶表示パネルに入射する外光を反射させて液晶表示パネルを照明することで、液晶表示パネルを鮮明に表示させることができる。また、夜間や室内など、外光が乏しい環境下においては、照明装置を点灯させることで、出射面から出射された照明光は開口を透過して、液晶表示パネルを裏面側から照らし出して鮮明に表示させることができる。半透過反射膜は、外光、照明装置による照明光のいずれにおいても液晶表示装置の視認性を高めると共に、バッテリ消費を節減するのに寄与する。
【００１０】
前記透明耐熱層のいずれか一方には、前記液晶表示パネルの裏面に半透過反射膜を密着させる接着層が形成されていてもよい。こうした接着層を形成することで、半透過反射膜の形成にあたって，熱転写による簡単な半透過反射膜の形成を実現する。前記半透過反射層に形成された前記開口の開口面積は、半透過反射層の一面の表面積に対して１５〜３０％の範囲に設定されているのが好ましい。前記開口の開口面積を半透過反射層の一面の表面積に対して１５〜３０％の範囲に設定することで、半透過反射膜は、外光、照明装置による照明光のいずれにおいても液晶表示装置の視認性を高めることができる。
【００１１】
前記透明耐熱層は耐熱アクリル樹脂から形成されているのが好ましい。半透過反射層に接してこうした耐熱アクリル樹脂を設けることによって、半透過反射膜の熱転写によって形成する際に、半透過反射層の熱酸化による反射率の低下を防ぐ。また、こうした前記透明耐熱層は半透過反射層の耐湿性も向上させ、湿気による酸化で半透過反射層の反射率が低下することを防ぐ。
【００１２】
本発明によれば、ベースフィルム上に、透明耐熱層と金属反射層と接着層からなる転写膜と、この転写膜と前記ベースフィルムとを剥離させる剥離層とが形成された熱転写リボンを用い、前記金属反射層に光を透過させる多数の開口パターンが形成されるように熱転写ヘッドを制御して、透明耐熱層と、この透明耐熱層に隣接し、表面で光を反射させると共に、光を透過させる多数の開口が形成された半透過反射層とを備えた半透過反射膜を形成することを特徴とする半透過反射膜の製造方法が提供される。
【００１３】
このような半透過反射膜の製造方法によれば、半透過反射膜の製造にあたって、開口の形成精度の低下原因であったフォトマスク層の形成工程や、エッチング工程などが一切不要になり、高精度な半透過反射膜の製造が可能になる。また、半透過反射膜の製造工程も大幅に簡略化され、半透過反射膜の形成時の歩留まりの向上やローコスト化に大いに寄与する。
【００１４】
上述した半透過反射膜と液晶パネル、および照明装置とを備えた液晶表示装置によれば、外光、照明装置による照明光のいずれにおいても視認性を高めた液晶表示装置をローコストで提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の代表的な実施形態を説明する。図１は、本発明の半透過反射膜を備えた液晶表示装置を示す要部断面図である。液晶表示装置１０は、液晶表示パネル１１および照明装置（バックライト）１２とを備えている。また、液晶表示パネル１１の裏面１１ａと照明装置１２の出射面１２ａとの間には、半透過反射膜１３を備えている。
【００１６】
液晶表示パネル１１は、例えば透過型液晶表示パネルが採用され、裏面１１ａから照明されることによって、文字や図形を鮮明に表示することができる。照明装置１２は、例えば、発光ダイオードなどの光源と、この光源からの光を液晶表示パネル１１の表示領域とほぼ同じ面積まで広げる導光体とから構成されれば良い。こうした照明装置１２は、出射面１２ａ全体からムラのない照明光を液晶表示パネル１１に向けて照射する。
【００１７】
半透過反射膜１３は、一定のピッチで開口１４が形成されている。半透過反射膜１３は反射面１３ａで光を反射させるとともに、開口１４で光を透過させる。こうした半透過反射膜１３は、図１に示すように、液晶表示パネル１１の裏面１１ａと照明装置１２の出射面１２ａとの間にあって、液晶表示パネル１１を透過してきた外光Ｎを反射面１３ａで反射させて、液晶表示パネル１１を裏面１１ａ側から照らし出す役割を果たす。また、照明装置１２の出射面１２ａから出射された照明光Ｒを開口１４で透過させて、液晶表示パネル１１を裏面１１ａ側から照らし出す役割を果たす。
【００１８】
このような半透過反射膜１３の反射と透過の作用によって、外光光量が多い日中の屋外などでは、液晶表示パネル１１に入射する外光を反射させて液晶表示パネル１１を照明することで、液晶表示パネル１１を鮮明に表示させる。また、夜間や室内など、外光が乏しい環境下においては、照明装置１２を点灯させることで、出射面１２ａから出射された照明光は開口１４を透過して、液晶表示パネル１１を裏面１１ａ側から照らし出して鮮明に表示させる。このように、半透過反射膜１３は、外光、照明装置による照明光のいずれにおいても、液晶表示パネル１１を裏面１１ａ側から明るく照らし出すことができるので、液晶表示装置１０のバッテリ消費を節減するのに寄与する。
【００１９】
図２は図１の液晶表示装置の構成を示す要部斜視図である。なお、図２に示す各層の厚みは、層構造を明確にするために必ずしも実際の厚みの比率で描かれているわけではないことに留意されたい。半透過反射膜１３は、接着層１６と、２層の透明耐熱層１７ａ，１７ｂと、これら２層の透明耐熱層１７ａ，１７ｂに挟まれた半透過反射層１８とを備えている。接着層１６は半透過反射膜１３を液晶表示パネル１１の裏面１１ａに密着固定させる役割を果たす。こうした接着層１６は、例えば、厚み０．３μｍ程度で光を透過自在な透明の接着層から形成されれば良い。
【００２０】
透明耐熱層１７ａは、例えば、厚み０．２〜０．３μｍ程度の耐熱性アクリル樹脂から形成されればよい。また、透明耐熱層１７ｂは、例えば、厚み０．２〜０．３μｍ程度の耐熱性アクリル樹脂から形成されればよい。このような透明耐熱層１７ａ，１７ｂは、透明耐熱層１７ａ，１７ｂの間に挟まれた半透過反射層１８の耐湿性を高め、半透過反射層１８の酸化による反射率の低下を防止する。こうした耐湿性は、例えば、６０℃、湿度９２％などという高温多湿の環境下でも、４８０時間以上の耐湿性を半透過反射層１８に付与する。
【００２１】
半透過反射層１８は、例えば厚みが１０００Å以下のアルミニウム膜から形成されれば良い。こうした半透過反射層１８の表面は反射面１３ａとされ、入射した光を反射させる。半透過反射層１８には一定間隔で開口１４が配列される。こうした開口１４は、例えば開口面が六角形を成す貫通穴であればよい。こうした開口１４は、半透過反射層１８の一方の表面積に対して１５〜３０％、好ましくは２０〜２５％の割合で形成されれば良い。なお、こうした半透過反射層１８に形成される開口は、図２のような六角形以外にも、開口面が矩形であったり、円形であったりしてもよい。
【００２２】
図３は、液晶表示パネル１１および半透過反射膜１３の詳細を示す拡大断面図である。液晶表示パネル１１は、液晶層３１を挟持して対向する第１の基板３２と第２の基板３３をシール材３４で接合一体化した透過型液晶表示パネルであり、第１の基板３２の液晶層３１側には、電極層や配向膜を含み、液晶層３１を駆動制御するための表示回路３５が形成され、第２の基板３３の液晶層３１側には、電極層や配向膜を含み液晶層３１を駆動制御するための表示回路３６とが順に積層形成されている。
【００２３】
液晶表示パネル１１の第２の基板３３の裏面側（図３中の下面）には、凹凸膜３７が形成されている。このような凹凸膜３７は、半透過反射膜１３を液晶表示パネル１１の裏面側に形成した際に、液晶表示パネル１１に入射する外光を反射させるための凹凸面を半透過反射膜１３に形成する役割を果たす。こうした凹凸膜３７によって、液晶表示パネル１１の裏面側に形成された半透過反射膜１３は、液晶表示パネル１１の側から見ると微細な凹み３９が形成された状態になる。なお、微細な凹み３９が形成された半透過反射膜１３と照明装置１２との間には、平坦化層３８が形成されていても良い。
【００２４】
次に、上述した半透過反射膜を液晶表示装置に形成する工程を説明する。本発明の半透過反射膜の製造方法によれば、熱転写によって半透過反射膜１３を形成する。半透過反射膜１３の形成にあたっては、図４に示すように、発熱素子を備えた熱転写プリントヘッド２１と、熱転写リボン２２とが用いられる。熱転写プリントヘッド２１は、例えばサーマルプリンタの熱転写ヘッドを適用すればよい。こうした熱転写リボン２２を液晶表示パネル１１の裏面１１ａに押し付けて、開口１４（図２参照）が形作られるように熱転写プリントヘッド２１を制御すれば、液晶表示パネル１１の裏面１１ａ側に半透過反射膜１３を形成することができる。
【００２５】
こうした熱転写による半透過反射膜１３の形成に用いられる熱転写リボン２２は、図５に示されるように、ベースフィルム２５上に剥離層２６、及び前述した半透過反射膜１３を構成する接着層１６、２層の透明耐熱層１７ａ，１７ｂ、半透過反射層１８とからなる転写膜２０から構成される。ベースフィルム２５は、例えば厚み１０μｍ程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から構成されれば良く、剥離層２６は厚みが０．１〜０．１５μｍ程度に形成されれば良い。こうした熱転写リボン２２を用いて熱転写プリントヘッド２１で液晶表示パネル１１の裏面１１ａ側に半透過反射膜１３を形成する。
【００２６】
液晶表示パネル１１の裏面１１ａ側に半透過反射膜１３を形成する際には、図６に示すように、液晶表示パネル１１の裏面１１ａ側に熱転写リボン２２を押し付けつつ、熱転写プリントヘッド２１を構成する発熱素子２１ａを発熱させる。発熱素子２１ａは、例えばコンピュータ等で図２に示すような開口１４のパターンがプリントされるように制御する。熱転写リボン２２は発熱素子２１ａのうち、発熱ピン２１ｂに臨む部分が液晶表示パネル１１の裏面１１ａ側に熱転写され、非発熱ピン２１ｃに臨む部分は熱転写されない。これによって、図６中の左から右に巻き取られる熱転写リボン２２の右側では、液晶表示パネル１１の裏面１１ａ側には所定パターンの開口１４を備えた半透過反射膜１３が形成されると共に、熱転写リボン２２のベースフィルム２５等からなる転写膜残骸２２ａが巻き取られる。
【００２７】
こうして、図７に示すように、液晶表示パネル１１の裏面１１ａ側には所定パターンの開口１４を備えた半透過反射膜１３が形成される。このように、熱転写リボン２２と熱転写プリントヘッド２１とを用いて、熱転写によって半透過反射膜１３を形成すれば、開口の形成精度の低下の原因となっていたエッチング工程が不要になり、高精度な開口１４を備えた半透過反射膜１３を容易に得ることができる。
【００２８】
なお、上述した実施形態では、半透過反射膜は液晶表示パネルの裏面側に形成したが、これ以外にも、半透過反射膜を液晶表示パネルを構成する各層の間に形成したり、照明装置の出射面に形成したりしてもよく、限定されるものではない。
【００２９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の半透過反射膜によれば、半透過反射膜の反射と透過の作用によって、外光光量が多い日中の屋外などでは、液晶表示パネルに入射する外光を反射させて液晶表示パネルを照明することで、液晶表示パネルを鮮明に表示させることができる。また、夜間や室内など、外光が乏しい環境下においては、照明装置を点灯させることで、出射面から出射された照明光は開口を透過して、液晶表示パネルを裏面側から照らし出して鮮明に表示させることができる。半透過反射膜は、外光、照明装置による照明光のいずれにおいても液晶表示装置の視認性を高めると共に、バッテリ消費を節減するのに寄与する。
【００３０】
透明耐熱層のいずれか一方に接着層を形成することで、半透過反射膜の形成にあたって，熱転写による簡単な半透過反射膜の形成を実現する。半透過反射層に形成された開口の開口面積を、半透過反射層の一面の表面積に対して１５〜３０％の範囲に設定することで、半透過反射膜は、外光、照明装置による照明光のいずれにおいても液晶表示装置の視認性を高めることができる。
【００３１】
半透過反射層に接してこうした耐熱アクリル樹脂を設けることによって、半透過反射膜の熱転写によって形成する際に、半透過反射層の熱酸化による反射率の低下を防ぐ。また、こうした透明耐熱層は半透過反射層の耐湿性も向上させ、湿気による酸化で半透過反射層の反射率が低下することを防ぐ。
【００３２】
一方、本発明による半透過反射膜の製造方法によれば、半透過反射膜の製造にあたって、開口の形成精度の低下原因であったフォトマスク層の形成工程や、エッチング工程などが一切不要になり、高精度な半透過反射膜の製造が可能になる。また、半透過反射膜の製造工程も大幅に簡略化され、半透過反射膜の形成時の歩留まりの向上やローコスト化に大いに寄与する。
【００３３】
上述した半透過反射膜と液晶パネル、および照明装置とを備えた液晶表示装置によれば、外光、照明装置による照明光のいずれにおいても視認性を高めた液晶表示装置をローコストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の半透過反射膜を備えた液晶表示装置を示す要部断面図である。
【図２】図２は、図１の液晶表示装置の構成を示す要部斜視図である。
【図３】図３は、液晶表示パネルおよび半透過反射膜の詳細を示す拡大断面図である。
【図４】図４は、本発明の半透過反射膜の製造方法の概略を示す説明図である。
【図５】図５は、本発明の半透過反射膜の製造方法に用いられる熱転写リボンの層構造を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明の半透過反射膜の製造方法を示す拡大断面図である。
【図７】図７は、熱転写後の半透過反射膜を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１０  液晶表示装置
１１  液晶表示パネル
１１ａ  裏面
１２  照明装置
１２ａ  出射面
１３  半透過反射膜
１４  開口
１６  接着層
１７ａ，１７ｂ  透明耐熱層
２２  熱転写リボン
２５  ベースフィルム
２０  転写膜
２６  剥離層
【図１】
2004317568.tif 000003
【図２】
2004317568.tif 000004
【図３】
2004317568.tif 000005
【図４】
2004317568.tif 000006
【図５】
2004317568.tif 000007
【図６】
2004317568.tif 000008
【図７】
2004317568.tif 000009