专利名称：透光性着色显示部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及家用电器、办公设备、AV设备、通信设备和便携式电子仪器等使用的、具有特征质感和色调的透光性开关之类按键及按钮和指示灯等显示部件。
背景技术：
使上述透光性显示部件具有光泽等改善质感的方法，已知有在树脂中混合颜料和金属粉末的方法，涂布含有颜料和金属粉末的涂料的方法，利用电镀法或者蒸镀或溅射形成无机物薄膜的方法等等。
近年来，强烈要求电子仪器等使用的按键、按钮、开关和指示灯等显示部件具有质感强和色调深的优美外观，但是按照已有的方法不能得到在透光性下同时具有质感强和色调深的产品。
本发明解决了上述问题，通过在该透光部分设置透射光和反射光的色调和质感不同的滤光层，提供了一种具有质感强和色调深的优美外观的透光性着色显示部件。
发明的公开以下详细说明本发明。
本发明使用的显示部件，例如在具有光源的电子设备中附设的部件，既可以是按键、按钮、开关等操作部件，也可以是指示灯之类仅仅用于显示的部件。而且在显示部件某一部分可以有透光性，也可以在显示部件全体均具有透光性。
本发明的滤光层，具有透射光和反射光的性质，由于同来自一光源的透射光和反射光的光谱不同，所以透射光和反射光显示不同色调。而且反射光因镜面反射而有光泽感，与之相反透射光具有透明感，各自的质感不同。
而且所说的滤光层既可以层叠在显示部件表面上，也可以设置在显示部件和光源之间的任何处。当显示部件是由多部件组成，在厚度方向由数层构成的情况下，可以将其设置在任意层间。
本发明的透光性着色显示部件被装在具有光源的电子设备等上的情况下，当光源被切断时，观察者能识别周围的光被滤光层内面反射的反射光，而当光源接通时，由于观察者能同时观察到光源的光透过滤光层的透射光和上述反射光，光源和周围的光的消长将影响色调和质感。因此，通过使用各种颜色的光源能进一步改变色调。
以下说明同一光源的光经滤光层透过和反射的透射光和反射光之间，具有大致互补色关系的情况。虽然不能说光源的光和周围的光完全相同，但是当由不同处射来的白色光大体相同时，同时观察来自光源的透射光和来自周围的反射光就能看到呈大体白色。当透射光和反射光没有互补色关系的场合下，二者的光谱使色调不同。
上述滤光层的具体实例，可以举出用真空蒸镀法和溅射法交替层叠折射率不同的介电薄膜形成的多层介电薄膜，以及将胆甾醇液晶加工成膜状制成的胆甾醇型液晶薄膜。特别是胆甾醇型液晶薄膜，能在低成本下制造，而且制造过程也容易，因而优选。
胆甾醇型液晶薄膜，其内部液晶分子沿厚度方向以螺旋状规则弯曲取向，螺旋轴与厚度方向大体平行，与螺旋的螺距对应的层状结构在基板上形成平板组织。由于具有这种结构，所以显示特异性光学性质，即特定波长带区内的圆偏振光选择性反射特性。
由于此性质局限在特定波长带区，所以反射光和透射光具有互补色关系，呈现各种各样不同颜色。而且，选择性反射的波长带区因蓝移现象有视角依赖性，反射光和透射光的色调具有随视角变化的特征。此外，实现将膜表面制成镜面，由于带金属光泽而具有独特的质感，通过将膜表面制成扩散性的方法，可以调整该镜面反射的光泽程度。
本发明中使用的胆甾醇型液晶薄膜，只要是在液晶状态下能使胆甾醇取向的，就没有特别限制。其中，从处理简单、薄膜化容易等观点里来看，以胆甾醇型液晶性高分子为好。而且，在胆甾醇型液晶性高分子中，优选能显示胆甾醇取向性，而且容易使该取向固定化的物质。
为了使胆甾醇取向稳定地固定化，通常特别优选在液晶的相系列下观察时，在比胆甾醇相低的温度区不具有结晶相的。存在结晶相的情况下，由于为固定化而进行冷却时必然要通过结晶相，结果使曾经得到的胆甾醇取向又遭受破坏。因此，作为本发明中使用的胆甾醇型液晶性高分子，特别优选这样一些胆甾醇型液晶性高分子，这些物质不仅具有表面效应造成的良好的胆甾醇取向性，而且在比胆甾醇相低的温度区，即在液晶转变点以下能变成玻璃状态。
如上所述的胆甾醇型液晶性高分子，可以举出在向列液晶性高分子中配入旋光性成分的胆甾醇型液晶性高分子组合物，以及分子内有旋光性基团的胆甾醇型液晶性高分子化合物等。
向列液晶性高分子，可以举出例如聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯酰亚胺等主链型液晶性高分子，以及聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙二酸酯、聚硅氧烷等侧链型液晶性高分子。其中从容易合成、透明性、容易取向和固定化、以及玻璃转变点等来看，优选液晶性聚酯。
为了使如上所述的向列液晶性高分子聚酯扭曲，使之形成胆甾醇型取向而配入的旋光性成分，其代表性实例可以举出旋光性低分子化合物和低分子组合物。虽然只要是具有旋光性基团的就可以在本发明中使用，但是从与上述液晶性聚酯的相容性观点来看，以旋光性的液晶性低分子化合物或液晶性低分子组合物为好。
另外旋光性成分，也可以举出旋光性高分子化合物或高分子组合物。虽然只要是具有旋光性基团的就可以在本发明中使用，但是从与上述向列液晶性聚酯的相容性观点来看，以旋光性液晶性高分子化合物或液晶性高分子组合物为好。该液晶性高分子，可以举出例如聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙二酸酯、聚硅氧烷、聚酯、聚酰胺、聚酯酰亚胺、聚碳酸酯、多肽、纤维素或以这些液晶性高分子为主要成分的组合物。其中，从与上述向列液晶性聚酯的相容性观点来看，以芳族为主体的旋光性聚酯是优选实例。
作为分子中具有旋光性基团的胆甾醇型液晶性高分子，可以举出在高分子主链中有旋光性基团的，例如聚酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯酰亚胺等，或者在高分子侧链中有旋光性基团的，例如聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙二酸酯、聚硅氧烷等。其中从容易合成、透明性、取向和固定化的容易性、玻璃转变点等来看，优选旋光性液晶性聚酯。
此外，通过使分子内具有交联结构的胆甾醇液晶，进行胆甾醇取向后，进而交联的方法，使取向固定化得到的液晶化合物等，也能供本发明使用。
例如在透光性基板上形成的取向膜上，首先涂布如上所述的液晶性高分子，再经热处理能够得到上述胆甾醇型液晶层。
上述的透光性基板，例如可以举出玻璃、透光性塑料膜、塑料片、偏振膜等。所说的玻璃，可以使用钠玻璃、涂氧化硅钠玻璃、硼玻璃等。而且所说的塑料基板，可以使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚苯硫、非晶态聚烯烃、三乙酰纤维素、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等。
此外作为取向膜，虽然可以适当使用摩擦处理后的聚酰亚胺膜，但是也可以使用其他本领域公知的取向膜。本发明中，不涂布聚酰亚胺而直接进行摩擦处理，也能赋予取向能得到可以作为透过性基板使用的塑料膜和塑料片。其中对于取向处理的方法并没有特别限制，只要能够使胆甾醇型液晶性分子与取向处理界面一样平行取向的，都可以使用。
其次，在透明性基板上形成的取向膜上，形成具有适当螺距长度的胆甾醇型液晶层。
作为在取向膜上涂布胆甾醇型液晶性高分子的手段，可以举出熔融涂布和溶液涂布，但是从工艺考虑优选溶液涂布。
溶液涂布是将胆甾醇型液晶性高分子按预定比例溶解于溶剂，制成预定浓度的溶液。此时的溶剂因所用液晶性高分子的种类而异，通常可以使用氯仿、二氯乙烷、四氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、邻二氯苯等卤代烃、这些溶剂与酚类的混合溶剂、酮类、醚类、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜、环己烷等剂型溶剂。而且溶液的浓度因所用液晶性高分子而异，不能一概而论，但是通常处于5～50重量％，优选处于7～30重量％范围内。将此溶液涂布在取向膜上或者摩擦处理等取向处理后的透光性基板上。
涂布方法可以采用旋涂法、辊涂法、染涂(ダィコ-ト)法、幕涂法等。
涂布后干燥除去溶剂，在预定温度下作预定时间热处理，使胆甾醇取向完成。在胆甾醇型液晶性高分子的玻璃转变点以下温度下，将这样得到的取向物质冷却，得到旋转轴与厚度方向一样平行，而且螺距沿厚度方向具有一样等间隔的胆甾醇型液晶层。胆甾醇型液晶层的膜厚度，通常为0.1～30微米，优选0.2～10微米，更优选0.5～5微米。
此外，选择性波长带区的宽度，通常为30～200纳米，优选50～150纳米，更优选70～120纳米。
也可以在这样得到的液晶性膜的液晶高分子表面上，形成用于保护液晶表面的保护涂层。关于保护涂层并没有特别限制，例如可以使用固化后具有光学各向同性的粘接剂。保护涂层使用粘接剂的场合下，液晶性薄膜的液晶面与再剥离性基板用粘接剂粘接，粘接剂固化后通过使再剥离基板剥离的方法可以形成保护层。
上述的再剥离基板，只要是具有再剥离性和自支持性的基板，就没有特别限制。这种基板通常以使用具有剥离性的塑料膜为好。这里所说的再剥离性，是指在液晶膜与再剥离基板用粘接剂粘接的状态下，能够从粘接剂与再剥离基板之间的界面处剥离。
所说的粘接剂，只要是能够将胆甾醇型液晶性高分子面与再剥离基板粘接起来，而且能够使再剥离基板剥离的就没有特别限制。例如可以举出能靠固化手段固化的光固化型、电子射线固化型、热固化型粘接剂等。其中，优选使用以丙烯酸系低聚物为主要成分的光固化型、电子射线固化型粘接剂，环氧树脂类光固化型、电子射线固化型粘接剂等。对液晶性膜与再剥离基板之间的粘接形式并没有特别限制，但一般是在该液晶膜和该基板之间设置层状粘接剂层。对这种粘接剂层厚度没有特别限制，通常为1～30微米。而且在不损害本发明效果的范围内，还可以在粘接剂中配入防氧化剂、紫外线吸收剂等各种添加剂。
综上所述，可以制造出对于红外、可见和紫外区的光线，显示按螺距长度选择性反射现象的胆甾醇型液晶性膜。
实施发明的最佳方式(实施例1)将含有玻璃转变温度77℃的R型化合物的液晶性聚酯组合物，旋涂在具有摩擦聚酰亚胺层的三乙酸酯膜上形成膜，135℃热处理10分钟，制成胆甾醇型液晶性膜。胆甾醇型液晶性膜的厚度约2.0微米，中心波长约670纳米，对波长带区约110纳米显示选择性反射。得到的膜的反射光有光泽感，透射光有透明感。而且正面反射光和透射光分别呈红色和淡绿色，侧面反射光和透射光分别呈金色和青色。在按下按钮点灯的透明树脂按钮表面上层叠得到的膜后，根据上述薄膜的反射光和透射光的性质，在点灯和不点灯的场合下呈现出不同的色调和质感，是前所未有美感的产品。(实施例2)将含有玻璃转变点77℃的S型化合物的液晶性聚酯组合物，旋涂在具有摩擦聚酰亚胺层的三乙酸酯膜上形成膜，140℃热处理10分钟，制成胆甾醇型液晶性膜。胆甾醇型液晶性膜的厚度约2.3微米，中心波长约580纳米，对波长带区约105纳米显示选择性反射。得到的膜的反射光有光泽感，透射光有透明感。而且正面反射光和透射光分别呈黄色和青色，侧面反射光和透射光分别呈黄绿色和浅粉红色。在按下按钮点灯的透明树脂按钮表面上层叠得到的膜后，根据上述薄膜的反射光和透射光的性质，在点灯和不点灯的场合下呈现出不同的色调和质感，是前所未有美感的产品。(实施例3)将含有玻璃转变点80℃的R型化合物的液晶性聚酯组合物，旋涂在具有摩擦聚酰亚胺层的三乙酸酯膜上形成膜，145℃热处理10分钟，制成胆甾醇型液晶性膜。胆甾醇型液晶性膜的厚度约2.7微米，中心波长约530纳米，对波长带区约100纳米显示选择性反射。得到的膜的反射光有光泽感，透射光有透明感。而且正面反射光和透射光分别呈绿色和粉红色，侧面反射光和透射光分别呈蓝绿色和淡黄色。在按下按钮点灯的透明树脂按钮表面上层叠得到的膜后，根据上述薄膜的反射光和透射光的性质，在点灯和不点灯的场合下呈现出不同的色调和质感，是前所未有美感的产品。(实施例4)将含有玻璃转变点80℃的S型化合物的液晶性聚酯组合物，旋涂在具有摩擦聚酰亚胺层的三乙酸酯膜上形成膜，150℃热处理10分钟，制成胆甾醇型液晶性膜。胆甾醇型液晶性膜的厚度约3.0微米，中心波长约470纳米，对波长带区约95纳米显示选择性反射。得到的膜的反射光有光泽感，透射光有透明感。而且正面反射光和透射光分别呈青色和淡黄色，侧面反射光和透射光分别呈蓝紫色和黄色。在按下按钮点灯的透明树脂按钮表面上层叠得到的膜后，根据上述薄膜的反射光和透射光的性质，在点灯和不点灯的场合下呈现出不同的色调和质感，是前所未有美感的产品。
产业上利用的可能性可以本发明的透光性显示部件用作电子设备等使用的透光性按键、按钮、开关和指示灯等显示部件，是具有前所未有的色调和质感的外观美丽的显示部件。
权利要求
1.一种透光性着色显示部件，其特征在于是具有透光部分的显示部件，其在所说的透光部分设有透射光和反射光的色调和质感不同的滤光层。
2.按照权利要求1所述的透光性着色显示部件，其特征在于所说的滤光层的透射光和反射光之间具有大致的互补色关系。
3.按照权利要求1所述的透光性着色显示部件，其特征在于所说的滤光层透射光和反射光的色调随观察角度变化。
4.按照权利要求1所述的透光性着色显示部件，其特征在于所说的滤光层含有胆甾醇型液晶层。
全文摘要
本发明提供一种质感强、色调深、具有优美外观的透光性着色显示部件，其特征在于在具有光源的电子仪器等中使用的透光性显示部件的透光部分，设置有透射光和反射光色调和质感不同的滤光层。透光性着色显示部件因光源的接通和切断而呈现光泽感和透明感，而且色调随观察角度不同而变化。所说的滤光层优选使用胆甾醇型液晶性模。
文档编号G02B5/30GK1317130SQ00801346
公开日2001年10月10日 申请日期2000年7月6日 优先权日1999年7月7日
发明者沼尾洋介, 粂原伟男, 西村凉 申请人:日本石油化学株式会社