JPH09101518A

JPH09101518A - 液晶表示装置及び反射防止膜、これを用いた表示装置

Info

Publication number: JPH09101518A
Application number: JP8199324A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sato; 隆史佐藤; Masanori Takahashi; 雅則高橋; Katsumi Kurematsu; 榑松　　克巳; Hiroshi Takabayashi; 広高林; Meikyo Katanosaka; 明郷片ノ坂; Noriko Matoba; 典子的場
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-27
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1997-04-15

Abstract

(57)【要約】【課題】入射する照明器具等からの反射光の輪郭の映
り込みを低減して、表示画像の視認性をよくする。【解決手段】保護板４の両面にそれぞれ３層構造から
なる反射防止膜１１を形成して、外層１１ｃにシリカビ
ーズ１２を混合して表面に凹凸を形成し、また、液晶セ
ル２のガラス基板６ａの表面に貼り付けた偏光板１０ａ
の表面を凹凸に形成し、入射する照明器具等からの反射
光を散乱させるアンチグレア処理を施すことによって、
入射する照明器具等からの反射光の輝度が低減されて反
射光の散乱による白っぽさを抑えることにより、照明器
具等からの反射光の輪郭が映り込むこともなく、液晶セ
ル２の表示画像の認識が容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示の視覚性の向
上を図れるようにした液晶表示装置及び反射防止膜、そ
れを用いた表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、情報を表示する液晶セルを備
えた液晶表示装置は種々提案されている。

【０００３】図１は、液晶表示装置の一例を示す概略断
面図である。この液晶表示装置１は、透過型の液晶セル
２と、液晶セル２の背面側から液晶セル２を照明するバ
ックライト装置３と、液晶セル２を外部からの衝撃等か
ら保護する透明の保護板４とを備えており、液晶セル
２、バックライト装置３、保護板４はケース５内に取り
付けられている。

【０００４】また、液晶セル２の両面には、一定方向の
偏波面の光だけを通す偏光板１０ａ，１０ｂが貼り付け
られており、偏光板１０ａと保護板４の間、及び偏光板
１０ｂとバックライト装置３の間にはそれぞれ所定の隙
間が形成されている。

【０００５】上述した構成の液晶表示装置では、バック
ライト装置３で背面側から照明されて液晶セル２で表示
される情報は、保護板４を通して視認することができ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した液
晶表示装置１では、図２に示すように、表示面側に配置
される偏光板１０ａの表面と保護板４の両表面を凹凸状
に形成し、入射する照明器具等からの反射光を散乱させ
るアンチグレア処理が施されている。

【０００７】しかしながら、このアンチグレア処理によ
り、照明器具等から入射する光の反射光を散乱させるこ
とによって見かけ上の眩しさは低減されるが、全体とし
ての反射光の量は減っておらず、液晶セル２による表示
全体が白っぽく見えて表示内容が認識しにくいという問
題があった。

【０００８】また、液晶セル２（偏光板１０ａ）と保護
板４間には、所定の隙間が形成されているため、保護板
４の表面の凹凸形成によるアンチグレア処理の拡散度を
大きくすると、保護板４を通して見る液晶セル２の表示
内容がぼやけてしまい、明確に認識することができなく
なる。このため、保護板４のアンチグレア処理の拡散度
を小さめに設定せざるを得なくなるので、保護板４の防
眩効果は十分なものではなく、液晶セル２の表示内容が
認識しにくいという問題があった。

【０００９】また、偏光板１０ａと保護板４にアンチグ
レア処理を施す代わりに、光の干渉を利用して反射輝度
を低減させる反射防止層を偏光板１０ａの表面と保護板
４の両表面に形成することも考えられるが、この場合、
照明器具等からの光に対する反射光の輝度は低減される
が、反射像の輪郭が明瞭に映り込むために防眩効果は十
分なものではなく、液晶セル２の表示内容が認識しにく
いという問題があった。

【００１０】尚、上述したアンチグレア処理を利用した
表面反射抑制については、特に表面に微細な凹凸を有す
るアンチグレアタイプの反射防止膜が、表示装置への応
用も含めて既に特開昭５０−９６１２８号公報、特開昭
５５−１１２１０７号公報、特開昭５９−１１６６０１
号公報等に開示されている。

【００１１】一般的なＡＧタイプの反射防止膜は、例え
ば、シリカ粒子を塗料等のバインダー等に分散させ、そ
れをコーティングすることにより形成されている。ま
た、砥粒吹き付けやエッチング等により、基板表面を荒
らすことによってＡＧ面を形成することも行われてい
る。

【００１２】ところが、表示装置の表示面上に、上述し
たようなＡＧタイプの反射防止膜が形成されている場
合、ＡＧ面の散乱効果（ＡＧ効果）によって室内照明
（蛍光灯等）などからの外光の映り込み像が無くなって
視認性は向上するものの、依然、表示装置の表示面のコ
ントラストが低下することによって、防眩性が不十分と
なる問題があった。

【００１３】本発明の目的は、液晶セルの表示の視認性
のよい液晶表示装置を提供することである。

【００１４】また、本発明の他の目的は、特に表示装置
に好適に用いられる防眩性の向上を図ることができる反
射防止膜を提供することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、第１の本発明は、対向する一
対の基板間に情報を表示するための液晶を挟持した液晶
セルと、前記液晶セルの情報表示面側に所定の隙間を設
けて対向するように配置された前記液晶セルを保護する
薄板状の略透明な保護板と、前記液晶セルの少なくとも
情報表示面側の表面に取り付けられた一定方向の偏波面
の光だけを通す偏光板とを備えた液晶表示装置におい
て、前記保護板の両表面及び前記偏光板の表面のうち、
少なくとも前記保護板の前記液晶セル側と反対側の表面
に１層構造あるいは２層以上の多層構造からなる光の干
渉現象を利用して反射光の輝度を低減する反射防止膜を
形成し、且つ前記反射防止膜の最外層の表面に所定ピッ
チの凹凸を形成したことを特徴とした液晶表示装置であ
る。

【００１６】また、第２の本発明は、対向する一対の基
板間に情報を表示するための液晶を挟持した液晶セル
と、前記液晶セルの情報表示面側に所定の隙間を設けて
対向するように配置された前記液晶セルを保護する薄板
状の略透明な保護板と、前記液晶セルの少なくとも情報
表示面側の表面に取り付けられた一定方向の偏波面の光
だけを通す偏光板とを備えた液晶表示装置において、前
記保護板の両表面及び前記偏光板の表面のうち、少なく
とも前記保護板の前記液晶セル側と反対側の表面に１層
構造あるいは２層以上の多層構造からなり、光の干渉現
象を利用して反射光の輝度を低減する反射防止膜を形成
して、且つ前記反射防止膜の最外層の表面に凹凸を形成
し、前記反射防止膜の表面の前記凹凸の平均ピッチを２
０μｍ以上で、且つ前記液晶セルの画素ピッチの２分の
１以下に設定したことを特徴とした液晶表示装置であ
る。

【００１７】また、第３の本発明は、透明粒子と透明バ
インダーとからなり、前記透明粒子がランダム凝集し、
前記透明バインダーによって前記透明粒子の径以上のラ
ンダムな凹凸状に形成され、且つ多孔質化されているこ
とを特徴とした反射防止膜である。

【００１８】また、本発明によれば、情報が表示される
表示ユニットと、該表示ユニットの表示面あるいは前記
表示面の前方に配置される薄板状部材の少なくとも一面
に、上述した第３の発明に係る反射防止膜を有すること
を特徴とした表示装置が提供される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明に係
る実施の形態及びそれに伴う実施例について説明する。

【００２０】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の
基本的な全体構造は、前述した図１に示す構造と同様で
ある。この液晶表示装置１は、図１に示したように透過
型の液晶セル２と、液晶セル２の背面側から液晶セル２
を照明するバックライト装置３と、液晶セル２を外部か
らの衝撃等から保護する薄板状の透明の保護板４とを備
えており、液晶セル２、バックライト装置３、保護板４
はケース５内に取り付けられている。

【００２１】液晶セル２は、一対のガラス基板６ａ，６
ｂ間に例えば強誘電性液晶等の液晶７が挟持されてお
り、液晶７の電気光学効果による透過率を制御すること
によって、情報表示面６ｃ側に情報が表示される。

【００２２】バックライト装置３は、液晶セル２の背面
側に配置されており、光源である蛍光ランプ８ａ，８
ｂ、輝度均一化のための表面処理を施した導光体９、反
射板（図示省略）、拡散板（図示省略）等を備えてい
る。

【００２３】保護板４は、薄板状の透明のガラス材等で
形成されており、液晶セル２の情報表示面６ｃとの間に
所定の隙間を設けて対向するように配置され、液晶セル
２を外部の衝撃等から保護している。

【００２４】また、液晶セル２のガラス基板６ａ，６ｂ
両表面には、それぞれ一定方向の偏波面の光だけを通す
偏光板（例えば、屈折率１．５）１０ａ，１０ｂが貼り
付けられており、偏光板１０ａの表面は好ましくは凹凸
状に形成されて、入射する照明器具等からの反射光を散
乱させるアンチグレア処理が施されている。

【００２５】また、保護板（例えば、屈折率１．５、厚
さ１．８ｍｍ）４には、図３に示すように、その両表面
にそれぞれ保護板４とは屈折率が異なる単層、あるいは
互いに屈折率の異なる多層構造（同図に示す例では、そ
れぞれ屈折率の異なる３層構造）からなり、光の干渉現
象を利用して反射光の輝度を抑制する反射防止膜１１
が、例えばゾルゲルコート法により形成されている。

【００２６】かかる反射防止膜１１は、内層１１ａ、中
間層１１ｂ、外層１１ｃの３層からなり、内層１１ａ
は、例えばシリケート系コート剤（例えば、Ｓｉ（ＯＣ
₂ Ｈ₅）とＣ₂ Ｈ₅ ＯＨの重量比が１／１の混合液）と
チタネート系コート剤（例えば、Ｔｉ（ＯｉｓｏＣ₃ Ｈ
₇ ）／Ｃ₂ Ｈ₅ ＯＨ／Ｃ₂ Ｈ₅ ＯＣ₄ Ｈ₄ ＯＨの重量比
が１／４／４の混合液）とを溶媒中での容量比６５：３
５の比率で混合して膜厚８０ｎｍにコートされている
（その屈折率は膜全体で１．７である）。また、中間層
１１ｂは、例えばチタネート系コート剤を膜厚８０ｎｍ
にコートされている（その屈折率は２．２である）。ま
た、外層１１ｃは、例えばシリケート系コート剤に平均
粒径８５ｎｍのシリカビーズ１２と２０％の分散液を重
量比６／４で混合して平均膜厚９０ｎｍにコートされて
おり（その屈折率は１．４である）、その表面にはシリ
カビーズ１２によって凹凸状に形成されている。そし
て、これら３層を１８０℃で１５分間、更に３４０℃で
６０分間焼成した。

【００２７】尚、上述した液晶表示装置１では、偏光板
１０ａと保護板４のアンチグレア処理面の凹凸を調整し
て、表示品質を向上せしめ十分な防眩効果を得ることが
できる。

【００２８】本発明者らによれば、図１に示す構造の液
晶表示装置１において、偏光板１０ａと保護板４のアン
チグレア処理面の凹凸の平均ピッチとの関係を実験によ
って調べた結果、液晶セル２の画素のピッチに対してア
ンチグレア処理面の凹凸の平均ピッチがその（画素ピッ
チの）２分の１より大きいと、アンチグレア処理面と画
素とでの光学的な屈折むらが生じる場合があることが確
認された。

【００２９】この結果、表示を見る観察者が認識する画
素毎に輝度むらが発生し、且つ観察者の視線が移動する
につれて各画素の輝度むらも変化するため、表示がぎら
ついて見え、表示品質を低下させる。

【００３０】また、本発明者らの実験により、液晶セル
２の画素の大きさにかかわらずアンチグレア処理面の凹
凸の平均ピッチが２０μｍより小さいと、アンチグレア
処理面で入射する反射光が十分に拡散されない場合があ
ることが確認された。

【００３１】この結果、アンチグレア処理面の凹凸の平
均ピッチが２０μｍより小さい場合には反射像の輪郭が
明瞭に映り込み、十分な防眩効果が得られないという問
題があった。

【００３２】かかる点をも考慮して、上述した液晶表示
装置１では、反射防止膜１１の外層１１ｃの表面に混合
されたシリカビーズ１２による凹凸の平均ピッチと、偏
光板１０ａ，１０ｂの表面のアンチグレア処理による凹
凸の平均ピッチは、それぞれ液晶セル２の画素ピッチ
（例えば１１５μｍ）に対して１／２以下であって、２
０μｍ以上、好ましくは２０〜３０μｍに設定されてい
る。

【００３３】尚、上述した外層１１ｃに凹凸が付与され
た反射防止膜を偏光板１０ａの表面（保護板４に対向す
る面）側に設けてもよい。また、保護板４や偏光板１０
ａのうち、反射防止膜が設けられる面以外の表面には少
なくとも光を乱反射するアンチグレア処理が施されるこ
とが好ましい。

【００３４】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。

【００３５】バックライト装置３の蛍光ランプ８ａ，８
ｂの点灯によって液晶セル２を背面側から照明すること
により、液晶セル２の情報表示面６ｃ側に表示される情
報が保護板４を通して視認することができる。

【００３６】この時、保護板４で液晶セル２が保護され
ているので、液晶７の配向の乱れを抑えて、良好な表示
品質を確保することができる。特に、スメクチック相で
の配向状態を利用する強誘電性液晶を用いる場合、外部
からの衝撃による配向の乱れを抑制することは重要であ
る。

【００３７】また、保護板４の両表面にそれぞれ３層か
らなる反射防止膜１１を形成し、さらに外層１１ｃの表
面をシリカビーズ１２によって凹凸状に形成することに
よってアンチグレア処理を施し、特に反射防止膜１１の
外層１１ｃの表面に形成された凹凸の平均ピッチと、偏
光板１０ａ，１０ｂの表面のアンチグレア処理による凹
凸の平均ピッチを、上述したようにそれぞれ液晶セル２
の画素ピッチ（例えば１１５μｍ）に対して１／２以下
であり、且つ２０μｍ以上、好ましくは２０〜３０μｍ
に設定したことにより、光の干渉作用と拡散効果によっ
て入射する照明器具等からの反射光の輝度が低減されて
反射光の散乱による白っぽさを抑え、且つ照明器具等か
らの反射光の輪郭の映り込みが低減されて、液晶セル２
の表示画像の認識が容易になる。

【００３８】特に、光の干渉作用を利用した反射防止膜
１１の外層１１ｃになされるアンチグレア処理の凹凸形
状を上述したように調整することで、液晶セル２の表示
に光学的なむらが生じることを防止し、且つ照明器具等
からの反射光の輪郭の映り込みが低減されることによっ
て防眩効果が向上して、表示品位を良好に維持すること
ができる。

【００３９】また、偏光板１０ａの表面にもアンチグレ
ア処理が施されているので、偏光板１０ａの表面での反
射グレアを抑えることができる。

【００４０】次に、第２の実施の形態について説明す
る。

【００４１】本実施の形態は、図４に示すように、保護
板４の両表面にそれぞれ１層からなる反射防止膜１３
が、例えばゾルゲルコート法により形成されている。

【００４２】反射防止膜１３は、例えばシリケート系コ
ート剤に平均粒径８５ｎｍのシリカビーズ１２を混合し
て平均膜厚１００ｎｍにコートされており（その屈折率
は１．４である）、その表面にはシリカビーズ１２によ
って凹凸状に形成されている。

【００４３】尚、反射防止膜１３の表面に形成されたシ
リカビーズ１２による凹凸の平均ピッチは、液晶セル２
の画素ピッチ（例えば１１５μｍ）に対して１／２以下
であり、且つ２０μｍ以上、好ましくは２０〜３０μｍ
に設定されている。

【００４４】また、液晶セル２の両表面には、それぞれ
一定方向の偏波面の光だけを通す偏光板１０ａ，１０ｂ
が貼り付けられており、偏光板１０ａの表面には反射防
止膜（例えば、金属酸化物、金属フッ化の蒸着膜）１４
がコーティングされている。他の好ましい態様について
は、上述した第１の実施の形態と同様である。

【００４５】本実施の形態においても、保護板４の両表
面にそれぞれ１層からなる反射防止膜１３を形成し、さ
らにその表面をシリカビーズ１２によって凹凸状に形成
することによってアンチグレア処理を施し、特に、反射
防止膜１３の表面に形成された凹凸の平均ピッチを、液
晶セル２の画素ピッチ（例えば１１５μｍ）に対して１
／２以下、好ましくは２０〜３０μｍに設定したことに
より、光の干渉作用と拡散効果によって入射する照明器
具等からの反射光の輝度が低減されて反射光の散乱によ
る白っぽさを抑え、照明器具等からの反射光の輪郭が映
り込みが大幅に低減されて、液晶セル２の表示画像の認
識が容易になる。

【００４６】特に、光の干渉作用を利用した反射防止膜
の凹凸形状を上述のように調整することで、液晶セル２
の表示に光学的なむらが生じることを防止し、且つ照明
器具等からの反射光の輪郭の映り込みが低減されること
によって防眩効果が向上して、表示品位を良好に維持す
ることができる。

【００４７】また、偏光板１０ａの表面に反射防止膜１
４がコーティングされているので、偏光板１０ａの表面
での照明器具等からの光の反射を抑えることができる。

【００４８】尚、上述した各実施の形態では、保護板４
の両表面にそれぞれ３層からなる反射防止膜１１ないし
単層構造の反射防止膜１３を形成し、その外層の表面に
シリカビーズ１２を混合したが、シリカビーズ１２の代
わりに、屈折率が反射防止膜１１の外層１１ｃないし反
射防止膜１３のコート剤の屈折率に等しくて、外層１１
ｃないし反射防止膜１３の膜厚以下の粒径である他の透
明粒子、あるいは球状粒子以外（例えば、針状、棒状）
の任意の形態の粒子を用いて外層１１ｃないし反射防止
膜１３の表面を凹凸に形成してもよい。

【００４９】また、保護板４の両表面に形成される３層
の反射防止膜１１、及びその外層１１ｃの表面形状ある
いは単層の反射防止膜１３及びその表面の凹凸形状を印
刷により形成することも可能である。

【００５０】図５は、上述した液晶表示装置１を備えた
情報伝達装置の全体構成の一例を示すブロック図であ
る。この情報伝達装置２０は、上述した液晶表示装置１
と、駆動制御部２１と、グラフィックコントローラ２２
とを備えている。

【００５１】液晶表示装置１の液晶セル２は、例えば１
２８０×１０２４画素を有しており、液晶表示装置１に
は、走査信号印加回路２３と、情報信号印加回路２４が
接続されている。

【００５２】駆動制御部２１は、走査信号制御回路２５
と、情報信号制御回路２６と、駆動制御回路２７からな
り、走査信号制御回路２５は走査信号印加回路２３に走
査線アドレスデータを出力し、情報信号制御回路２６は
情報信号印加回路２４に表示データを出力する。また、
駆動制御回路２７を介してグラフィックコントローラ２
２から走査信号制御回路２５、情報信号制御回路２６へ
は、データと走査方式信号とが送信されるよになってい
る。

【００５３】このデータは、走査信号制御回路２５、情
報信号制御回路２６によってアドレスデータと表示デー
タとに変換され、走査方式信号は、そのまま走査信号印
加回路２３及び情報信号印加回路２４に送られるように
なっているまた、走査信号印加回路２３は、アドレスデータによっ
て決まる走査電極に、走査方式信号によって決まる波形
の走査信号を印加し、情報信号印加回路２４は、表示デ
ータによって送られる白又は黒の表示内容と走査方式信
号の２つによって決まる波形の情報信号を印加するよう
に構成されている。

【００５４】次に、表示装置全般に好適である、本発明
の特定の構造を有するアンチグレアの反射防止膜につい
て、好ましい実施の形態を説明する。

【００５５】図６は、本発明の実施の形態に係る反射防
止膜の構造を示す拡大断面図である。この反射防止膜１
０１は、多数のシリカ粒子１０２とバインダーガラス１
０３とからなり、透明なガラス基板１０４上に形成され
ている。

【００５６】多数のシリカ粒子１０２はランダムに凝集
しており、これらのシリカ粒子１０２はバインダーガラ
ス１０３をバインダーとして互いに連結してガラス基板
１０４上に、表面が不規則な凹凸状態で密着している。

【００５７】ここで、“ランダムに凝集”とは粒子が集
合した不規則な形状の大きさで凝集体を形成している状
態であり、本発明において、形成された凝集体は、好ま
しくは粒子数にして約１５０〜３００個分が集合した状
態にある。また、凝集体自体の大きさは、その径（最大
長さの部分として）が凝集体を構成する粒子の平均粒径
の約１０倍以上、好ましくは１００倍以上の程度とな
る。更に、“ランダム”の程度は、好ましくは凝集体の
サイズ分布の標準偏差（σ）値が、その平均値の３０％
以上程度となる状態である。

【００５８】また、各シリカ粒子１０２は、バインダー
ガラス１０３をバインダーとして不規則、且つ３次元マ
トリックス的に連結して、バインダーガラス、好ましく
は単位内に多くの微細な気泡１０５や気孔１０６が形成
されることにより（好ましくは単位体積当たり体積比較
で、２０〜８０％気泡や気孔が形成され）、多孔質化さ
れている。

【００５９】この反射防止膜１０１は、基本的にはゾル
ゲル、即ちゾル物質をある程度ゲル化したものを成膜す
る成膜プロセスを用いて製造され、調整後（ゲル化の調
整後）のゾル液にシリカ粒子１０２を混合し、その混合
液をガラス基板１０４上にスピンコート法によりコーテ
ィングして焼成することによって形成される。尚、膜厚
はスピン条件により設定される。

【００６０】かかる反射防止膜１０１の膜厚は、好まし
くは１００〜２００ｎｍ、平均値上は０．１〜０．３μ
ｍ、シリカ粒子１０２の粒径は、好ましくは５０〜１０
０ｎｍ、シリカ粒子１０２の混入率は、好ましくは１／
３〜２／３に設定される。

【００６１】次に、上述した反射防止膜１０１の具体的
な製造工程例を説明する。

【００６２】先ず、テトラエチルオルソシリケート（Ｓ
ｉ（ＯＣ₂ Ｈ₅ ）⁴ ）を３０ｇ、エタノール（Ｃ₂ Ｈ₅
ＯＨ）を１５ｇ、塩酸（ＨＣｌ、モル比３０％の水溶
液）を０．７２ｍｌ、純水（Ｈ₂ Ｏ）を４．６６ｍｌを
混合して、窒素（Ｎ₂ ）置換しながら２４時間反応させ
た。

【００６３】そして、この反応液に窒素（Ｎ₂ ）置換に
て蒸発した分のエタノール（Ｃ₂ Ｈ₅ ＯＨ）を補充して
重量調整し、更にエチルセルソルブ（Ｃ₂ Ｈ₅ ＯＣ₂ Ｈ
₄ ＯＨ）を適量加えて上述した反応にて生成したシリカ
分がＳｉＯ₂ 換算で４ｗｔ％になるように調整した。

【００６４】そして、この反応液をメンブランフィルタ
ー（３μと０．２５μの２枚重ね）にて加圧濾過し調整
ゾルを生成した。

【００６５】また、シリカ分散液（例えば、日産化学工
業（株）製、商品名：オルガノシリカゾルＥＧ−ＳＴ−
ＺＬ（分散媒：エチレングリコル、粒径：７０〜１００
ｎｍ）をホモシナイザーにて１５０００ｒｐｍで５分
間、攪拌、分散する）を生成した。そして、生成された
調整ゾル液と調整シリカ液を２：１の比率で混合し、こ
の混合液をガラス基板上に、３００ｒｐｍで５秒間、更
に２０００ｒｐｍで３０秒間スピンコートした後、１８
０℃にて１５分間焼成し、更に３４０℃にて６０分間焼
成し、反射防止膜を得た。

【００６６】このようにして作製された反射防止膜１０
１は、図６に示したような断面構造をなしていた。特に
シリカ粒子１０２の凝集によるマクロ的な表面の凹凸形
状の大きさは、上述した工程における、調整ゾル液と調
整シリカ液を２：１の比率で混合して、この混合液をガ
ラス基板上に、３００ｒｐｍで５秒間、更に２０００ｒ
ｐｍで３０秒間スピンコートする工程の間の放置時間
（調整ゾル液と調整シリカ液混合液の経時変化）に影響
されることが分っており、この放置時間を調整すること
によって（大きくすることで）、ある程度この凹凸の大
きさを制御すること（大きくすること）ができる。

【００６７】例えば、この放置時間を１分以内とし、ガ
ラス基板１０４としてソーダーライムガラスを用いた場
合には、反射防止膜１０１の表面に形成されるこの凹凸
の平均ピッチは５〜１５μｍ、平均粗さは０．１〜０．
３μｍ程度であった。

【００６８】また、この反射防止膜１０１のミクロ的な
構造としては、図６に示したように、内部に微細な気泡
１０５や気孔１０６が多く存在しており、これらの気泡
１０５や気孔１０６の大きさは０．１〜１μｍ（可視光
線の波長オーダー以下）のものが大部分であり、非常に
微細な多孔質構造を形成している。

【００６９】そして、この反射防止膜１０１に室内照明
（蛍光灯等）などからの光線Ａを入射させた場合、表面
のマクロ的な凹凸形状によって、その反射光Ｂは散乱さ
れたもとなり、十分な散乱効果（ＡＧ効果）が得られ
た。

【００７０】また、この反射防止膜１０１は微細な多孔
質構造に形成されているので、反射防止膜１０１自体の
屈折率は、シリカ粒子１０２やバインダーガラス１０３
の屈折率（１．５以下）よりも小さい１．２〜１．４程
度であった。

【００７１】この結果、空気との屈折率差が小さくなっ
て光のフレネル反射係数が小さくなり、十分なアンチリ
フレクション効果（ＡＲ効果）が得られた。

【００７２】このように、本実施の形態に係る反射防止
膜は単層構造にもかかわらず、十分な散乱効果（ＡＧ効
果）とアンチリフレクション効果（ＡＲ効果）を得るこ
とができるので、防眩性の向上を図ることができる。

【００７３】図７は、上述した反射防止膜１０１を用い
た表示装置の一例を示す概略断面図である。

【００７４】この表示装置１１０はペン入力タブレット
付きの液晶表示装置であり、液晶表示パネル１１１、バ
ックライト１１２、ガラス製のタブレット板１１３、超
音波発生ペン１１４を有し、液晶表示パネル１１１、バ
ックライト１１２、タブレット板１１３はハウジング１
１５内に取り付けられている。

【００７５】そして、このタブレット板１１３の両表面
には、上述した反射防止膜１０１が形成されている。

【００７６】このように、この表示装置１１０は、超音
波発生ペン１１４によりペン入力されるタブレット板１
１３の表面に上述した反射防止膜１０１を形成したこと
により、タブレット板１１３の表面に室内照明（蛍光灯
等）などからの光線Ａが入射しても、上述したように十
分な散乱効果（ＡＧ効果）とアンチリフレクション効果
（ＡＲ効果）を得ることができるので、その反射光Ｂに
よる表示品位の低下は大幅に低減される。

【００７７】この結果、バックライト１１２の照明によ
って情報が表示される液晶表示パネル１１１の表示に対
する防眩性と視認性の向上を図ることができる。

【００７８】また、図８は、上述した反射防止膜１０１
を用いたＣＲＴを有する表示装置を示す概略断面図であ
る。

【００７９】この表示装置１２０は、ハウジング１２１
内に情報を表示するＣＲＴ１２２が設置されており、Ｃ
ＲＴ１２２の表示面には上述した反射防止膜１０１が形
成されている。

【００８０】このように、この表示装置１２０は、ＣＲ
Ｔ１２２の表示面に上述した反射防止膜１０１を形成し
たことにより、ＣＲＴ１２２の表示面に室内照明（蛍光
灯等）などからの光線Ａが入射しても、上述したように
十分な散乱効果（ＡＧ効果）とアンチリフレクション効
果（ＡＲ効果）を得ることができるので、その反射光Ｂ
による表示品位の低下は大幅に低減される。

【００８１】この結果、ＣＲＴ１２２の表示に対する防
眩性と視認性の向上を図ることができる。

【００８２】尚、図７に示した表示装置１１０では、反
射防止膜１０１をタブレット板１１３に形成した例であ
ったが、タブレット板等を有さない通常の液晶表示装置
においては、液晶パネルの前面に設けられる保護ガラス
板又はカバーガラス板等の両面に上述した反射防止膜を
形成することにより、同様に防眩性と視認性の向上を図
ることができる。

【００８３】また、図８に示した表示装置１２０では、
ＣＲＴ表面に上述した反射防止膜１０１を形成したが、
透明板状部材の両面に上述した反射防止膜１０１を形成
して、これを別体の防眩フィルターとして表示装置の前
面に配置するようにしてもよい。

【００８４】更に、図８に示した表示装置１２０ではＣ
ＲＴを用いていたが、本発明では、図６に示すような反
射防止膜は、これ以外にもプラズマディスプレイ等のあ
らゆるタイプの表示装置に適用することができる。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明による
と、保護板の両表面及び前記偏光板の表面のうち、少な
くとも前記保護板の前記液晶セル側と反対側の表面に１
層構造あるいは２層以上の多層構造からなる光の干渉現
象を利用して反射光の輝度を低減する反射防止膜を形成
し、且つ前記反射防止膜の最外層の表面に所定ピッチの
凹凸を形成したことによって、光の干渉作用と拡散効果
によって入射する照明器具等からの光の反射光の輝度が
低減されて反射光の散乱による白っぽさを抑えることに
より、照明器具等からの反射光の輪郭が映り込むことも
なく、液晶セルの表示の認識が容易になり、視認性が向
上する。

【００８６】また、第２の発明によると、保護板の両表
面及び前記偏光板の表面のうち、少なくとも前記保護板
の前記液晶セル側と反対側の表面に１層構造あるいは２
層以上の多層構造からなり、光の干渉現象を利用して反
射光の輝度を低減する反射防止膜を形成して、且つ前記
反射防止膜の最外層の表面に凹凸を形成し、前記反射防
止膜の表面の前記凹凸の平均ピッチを２０μｍ以上で、
且つ前記液晶セルの画素ピッチの２分の１以下に設定し
たことによって、表示に光学的なむらが生じることもな
く、且つ防眩効果を向上させて、表示品位を良好に維持
することができる。

【００８７】また、本発明に係る上述した液晶表示装置
を備えた情報伝達装置では、視認性がよく、且つ表示品
位を良好に維持して情報を伝達することができる。

【００８８】また、第３の発明に係る反射防止膜は、透
明粒子と透明バインダーとからなり、前記透明粒子がラ
ンダム凝集し、前記透明バインダーによって前記透明粒
子の径以上のランダムな凹凹状に形成され、且つ多孔質
化されていることにより、十分な散乱効果（ＡＧ効果）
とアンチリフレクション効果（ＡＲ効果）を得ることが
できるので、優れた反射防止作用を得ることができる。

【００８９】また、上述した反射防止膜をＣＲＴや液晶
表示装置の種々の表示装置に適用することで、表示画像
の防眩性と視認性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶表示装置の基本構造図。

【図２】液晶表示装置の保護板近傍の要部を示す拡大断
面図。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る液晶表示装置
における反射防止膜近傍の要部を示す拡大断面図。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る液晶表示装置
における反射防止膜近傍の要部を示す拡大断面図。

【図５】本発明に係る液晶表示装置の構成を示すブロッ
ク図。

【図６】本発明の実施の形態に係る反射防止膜の構造を
示す拡大断面図。

【図７】本発明に係る反射防止膜を備えた表示装置の一
例を示す概略断面図。

【図８】本発明に係る反射防止膜を備えた表示装置の一
例を示す概略断面図。

【符号の説明】

１液晶表示装置２液晶セル３バックライト装置４保護板６ａ，６ｂ、１０４ガラス基板（基板）７液晶（強誘電性液晶）１０ａ，１０ｂ偏光板１１，１３，１４、１０１反射防止膜１２シリカビーズ２０情報伝達装置１０２シリカ粒子（透明粒子）１０３バインダーガラス（透明バインダー）１０５気泡１０６気孔１１０，１２０表示装置１１１液晶表示パネル１１３タブレット板（薄板状部材）１２２ＣＲＴ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高林広東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者片ノ坂明郷兵庫県尼崎市西長州町２丁目６番１号株式会社ナード研究所内 (72)発明者的場典子兵庫県尼崎市西長州町２丁目６番１号株式会社ナード研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向する一対の基板間に情報を表示する
ための液晶を挟持した液晶セルと、前記液晶セルの情報
表示面側に所定の隙間を設けて対向するように配置され
た前記液晶セルを保護する薄板状の略透明な保護板と、
前記液晶セルの少なくとも情報表示面側の表面に取り付
けられた一定方向の偏波面の光だけを通す偏光板とを備
えた液晶表示装置において、前記保護板の両表面及び前記偏光板の表面のうち、少な
くとも前記保護板の前記液晶セル側と反対側の表面に１
層構造あるいは２層以上の多層構造からなる光の干渉現
象を利用して反射光の輝度を低減する反射防止膜を形成
し、且つ前記反射防止膜の最外層の表面に所定ピッチの
凹凸を形成した、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記偏光板の前記保護板に対向する面に
光を乱反射させるアンチグレア処理が施される、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記保護板の両表面及び前記偏光板の表
面のうち、前記反射防止膜を形成した面以外の表面に、
光を乱反射させるアンチグレア処理を施した、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記液晶は強誘電性液晶である、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記反射防止膜は、シリケート系コート
剤とチタネート系コート剤を用いてゾルゲルコート法に
より３層に形成され、そのうち一番下の内層はシリケー
ト系コート剤とチタネート系コート剤の混合剤からな
り、その屈折率はシリケート系コート剤、及びチタネー
ト系コート剤の中間的な屈折率である、請求項１記載の
液晶表示装置。
【請求項６】前記反射防止膜の最外層の表面の前記凹
凸は、所定の径の粒子によって形成される、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項７】前記粒子はシリカビーズである、請求項６記載の液晶表示装置。
【請求項８】更にデータ信号及び走査方式信号を出力
するグラフィックコントローラと、走査線アドレスデー
タ及び走査方式信号を出力する走査信号制御回路と、表
示データ及び走査方式信号を出力する情報信号制御回路
と、を備えた、請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項９】対向する一対の基板間に情報を表示する
ための液晶を挟持した液晶セルと、前記液晶セルの情報
表示面側に所定の隙間を設けて対向するように配置され
た前記液晶セルを保護する薄板状の略透明な保護板と、
前記液晶セルの少なくとも情報表示面側の表面に取り付
けられた一定方向の偏波面の光だけを通す偏光板とを備
えた液晶表示装置において、前記保護板の両表面及び前記偏光板の表面のうち、少な
くとも前記保護板の前記液晶セル側と反対側の表面に１
層構造あるいは２層以上の多層構造からなり、光の干渉
現象を利用して反射光の輝度を低減する反射防止膜を形
成して、且つ前記反射防止膜の最外層の表面に凹凸を形
成し、前記反射防止膜の表面の前記凹凸の平均ピッチを
２０μｍ以上で、且つ前記液晶セルの画素ピッチの２分
の１以下に設定した、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】前記偏光板の前記保護板に対向する面
に光を乱反射させるアンチグレア処理が施される、請求項９記載の液晶表示装置。
【請求項１１】前記保護板の両表面及び前記偏光板の
表面のうち、前記反射防止膜を形成した面以外の表面
に、光を乱反射させるアンチグレア処理を施した、請求項９記載の液晶表示装置。
【請求項１２】前記液晶は強誘電性液晶である、請求項９記載の液晶表示装置。
【請求項１３】前記反射防止膜は、シリケート系コー
ト剤とチタネート系コート剤を用いてゾルゲルコート法
により３層に形成され、そのうち一番下の内層はシリケ
ート系コート剤とチタネート系コート剤の混合剤からな
り、その屈折率は、シリケート系コート剤、及びチタネ
ート系コート剤の中間的な屈折率である、請求項９記載の液晶表示装置。
【請求項１４】前記反射防止膜の最外層の表面の前記
凹凸は、所定の径の粒子によって形成される、請求項９記載の液晶表示装置。
【請求項１５】前記粒子はシリカビーズである、請求項１４記載の液晶表示装置。
【請求項１６】更にデータ信号及び走査方式信号を出
力するグラフィックコントローラと、走査線アドレスデ
ータ及び走査方式信号を出力する走査信号制御回路と、
表示データ及び走査方式信号を出力する情報信号制御回
路と、を備えた、請求項９記載の液晶表示装置。
【請求項１７】透明粒子と透明バインダーとからな
り、前記透明粒子がランダム凝集し、前記透明バインダ
ーによって前記透明粒子の径以上のランダムな凹凸状に
形成され、且つ多孔質化されている、ことを特徴とする反射防止膜。
【請求項１８】前記透明粒子がシリカ粒子である、請求項１７記載の反射防止膜。
【請求項１９】前記透明バインダーが無機ガラスであ
る、請求項１７記載の反射防止膜。
【請求項２０】前記透明バインダーがシリカを主成分
とするガラス材である、請求項１７記載の反射防止膜。
【請求項２１】ゾルゲル法における調整後のゾル液に
前記シリカ粒子を混合し、この混合液をコーティング、
焼成して製造される、請求項１８記載の反射防止膜。
【請求項２２】情報が表示される表示ユニットと、該
表示ユニットの表示面あるいは前記表示面の前方に配置
される薄板状部材の少なくとも一面に、請求項１７乃至
２１のいずれか１項記載の反射防止膜を有する、ことを特徴とする表示装置。
【請求項２３】前記表示ユニットがＣＲＴからなる。
請求項２２記載の表示装置。
【請求項２４】前記表示ユニットが液晶表示パネルか
らなる。請求項２２記載の表示装置。