BE875737A - Polariseur transmettant et reflechissant la lumiere - Google Patents
Polariseur transmettant et reflechissant la lumiereInfo
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Description
"Polariseur transmettant et réfléchissant la lumière". <EMI ID=1.1> La présente invention concerne un nouveau polariseur utile transmettant et réfléchissant la lumière que l'on utilise dans des dispositifs d'affichage à cristaux liquides, ce polariseur réfléchissant et polarisant la lumière incidente, tandis qu'il diffuse et transmet la lumière émise par un corps lumineux. Plus spécifiquement, la présente invention concerne un polariseur transmettant et réfléchissant la lumière, ce polariseur comprenant une pellicule de résine transparente ou semi-transparente, une couche adhésive dans laquelle sont dispersées uniformément <EMI ID=2.1> qu'une couche polarisante, ces couches étant liées l'une à l'autre dans cet ordre. Les polariseurs transmettant et réfléchissant la <EMI ID=3.1> utilisés dans des dispositifs d'affichage à cristaux liquides tels que ceux prévus pour les montres numériques, les ordinateurs électroniques, ainsi que différents dispositifs de mesure et manomètres. D'une manière générale, les dispositifs d'affichage à cristaux liquides se rangent dans les classes suivantes : (i) un type comprenant un organe photoconducteur constitué d'une matière ayant une haute transparence telle qu'une plaque de résine acrylique sur la surface de laquelle sont formées de fines parties en relief et en creux, une plaque réfléchissante appliquée sur la surface dorsale de l'organe photoconducteur, ainsi qu'une lampe latérale ; et (ii) un type dans lequel, en lieu et place de l'organe photoconducteur, on utilise une matière réfléchissante permettant la transmission de la lumière et en dessous de laquelle est prévu un corps lumineux constitué d'une matière fluorescente et d'une matière radioactive telle que le tritium (de telle sorte que les radiations produites dans la matière radioactive entrent en collision avec la matière fluo- rescente pour émettre de la lumière). Le polariseur de la présente invention est utilisé principalement dans les disposi- tifs d'affichage à cristaux liquides du second type ci-dessus. On fabrique une matière réfléchissante connue ayant le pouvoir de transmettre la lumière en formant de fins creux et saillies sur la surface d'une pellicule de résine synthétique transparente par des traitements tels qu'un sablage ou un mar- tellement, une pellicule métallique étant ensuite déposée sous vide sur la surface de la pellicule de résine qui a été rendue rugueuse. Toutefois, lorsque la quantité du métal déposé est <EMI ID=4.1> de la lumière, la pellicule obtenue a un pouvoir réfléchissant inférieur. D'autre part,. lorsqu'on augmente la quantité du métal déposé, la capacité de transmission de la lumière de la pellicule métallisée obtenue diminue et devient médiocre. Dès lors, il est souhaitable d'éviter cette difficulté. En conséquence, un objet de la présente invention est de fournir un polariseur pouvant polariser uniformément la lumière incidente par réfraction et réflexion. Un autre objet de la présente invention est de fournir un polariseur n'occupant qu'un petit espace à l'intérieur d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides, tout en étant d'un poids léger et d'une fabrication aisée. Une caractéristique de la présente invention réside dans le fait qu'une aptitude uniforme à la polarisation est conférée à une couche polarisante par une pellicule de résine transparente ou semi-transparente ayant un pouvoir de transmission <EMI ID=5.1> <EMI ID=6.1> transparentes et/ou semi-transparentes et ayant un pouvoir de diffusion et de transmission de la lumière. Une autre caractéristique de la présente invention réside dans le fait qu'une pellicule de résine transparente ou semi-transparente ayant un pouvoir de transmission de la lumière ou un pouvoir de transmission et de diffusion de la lumière est liée à une couche polarisante par l'intermédiaire d'une couche adhésive afin de former une structure unitaire. Diverses études ont été entreprises concernant des polariseurs transmettant et réfléchissant la lumière et ayant une aptitude suffisante à réfléchir la lumière visible incidente et à conduire uniformément la lumière émise par un corps lumineux vers la surface d'une cellule à cristal liquide, tout en réfrac- tant et en réfléchissant cette lumière. Suite à ces études, on a découvert que l'on pouvait obtenir un nouveau type de polariseur ayant un pouvoir réfléchissant suffisant et exerçant un phénomène de photoconduction uniforme en liant, dans l'ordre, une pellicule de résine transparente ou semi-transparente, une couche adhésive contenant des particules transparentes et/ou semi-transparentes, ainsi qu'une couche polarisante. Dans les dessins annexés : les figures 1 et 3 sont des vues latérales du polariseur suivant la présente invention ; les figures 2 et 4 sont des vues agrandies d'une partie des figures 1 et 3. Telle qu'elle est utilisée dans la présente spécification, l'expression "capacité de transmission de la lumière" désigne l'intensité de rayons lumineux parallèles émis par une lampe au tungstène et venant frapper une surface réceptrice de lumière (diamètre : 20 mm) d'une éprouvette. Une valeur de 100% est attribuée à l'intensité des rayons lumineux en absence de cette éprouvette. D'une manière générale, les pellicules de résines utilisées suivant la présente invention se classent en pellicules transparentes et en pellicules ayant un pouvoir de diffusion et de transmission de la lumière. De même, d'une manière générale, les pellicules de résines utilisées suivant la présente invention ont une capacité de transmission d'au moins environ 60%, <EMI ID=7.1> se subdivisent en pellicules ayant un pouvoir de diffusion de la lumière sur leuss surfaces (pellicules de type superficiel) et en pellicules ayant un pouvoir de diffusion de la lumière à l'intérieur (pellicules de type intérieur). On peut également utiliser des pellicules de résines à fonction double, c'est-àdire ayant un pouvoir de diffusion superficiel et interne. Parmi les pellicules de résines transparentes, il y a, par exemple, les pellicules transparentes d'une épaisseur comprise entre environ 10 et 500 u, que l'on obtient en façonnant des résines synthétiques ayant une transparence optique, par exemple, les résines acryliques, méthacryliques, d'acrylate, de méthacrylate, de polyacétate, de polycarbonate, de polyester et de polyuréthane. Parmi les pellicules de type superficiel, il y a, par exemple, les matières pelliculaires semi-transparentes préparées en traitant les pellicules transparentes précitées par sablage, martellement, etc., afin de former, sur une ou les deux surfaces de ces pellicules, des saillies et des creux dans lesquels la distance entre des saillies adjacentes se situe entre <EMI ID=8.1> tandis que la profondeur perpendiculaire entre le sommet d'une <EMI ID=9.1> <EMI ID=10.1> se situant, par ailleurs, respectivement entre environ 1.000 et 100.000/mm2. Cette matière pelliculaire a généralement une épaisseur comprise entre environ 10 et 500 u, de préférence, <EMI ID=11.1> lumière émise par le corps lumineux. Un exemple de pellicule de type interne est une pellicule semi-transparente d'une épaisseur comprise entre environ 10 et 500 que l'on obtient en dispersant uniformément une matière diffusant la lumière dans une résine synthétique optiquement transparente du type indiqué ci-dessus, puis en façonnant le mélange en une) pellicule. Parmi les matières diffusant la lumière, il y a, par exemple, un oxyde métallique tel que l'oxyde d'aluminium ou l'oxyde de titane, une poudre métallique telle qu'une poudre d'aluminium, une poudre d'étain, une poudre d'or ou une poudre d'argent, un oxyde de terre rare ou un oxyde de métal alcalino-terreux, etc. La quantité de matière diffusant la lumière que l'on mélange dans la résine synthétique- varie, par exemple, suivant le diamètre des particules (environ <EMI ID=12.1> pouvoir réfléchissant. Une quantité préférée se situe entre environ 0,3 et environ 30% en poids, car cette quantité donne une pellicule de résine ayant la fonction double de diffuser et de transmettre la lumière avec une capacité de transmission de la lumière d'au moins 10%. En formant de minuscules creux et sail- lies sur une ou les deux surfaces de la pellicule de résine contenant une matière diffusant la lumière afin de lui conférer une propriété de diffusion tant à l'intérieur qu'en surface, cette pellicule de résine assure une diffusion plus uniforme de la lumière et une polarisation très efficace. Parmi d'autres exemples de pellicules de résines de type interne diffusant et transmettant la lumière par la structure interne de l'article en résine, il y a les pellicules semi-transparentes en mousse ayant une épaisseur comprise entre environ 0,03 et 1 mm, de préférence, entre 0,05 et 0,2 mm, avec une capacité de transmission de la lumière d'au moins 10%, de préférence, d'environ 40 à 80%, ces pellicules étant formées en étirant une résine synthétique optiquement transparente du type indiqué ci-dessus (par exemple,en polystyrène) à un rapport d'expan- <EMI ID=13.1> tant à un traitement tel qu'un pressage à chaud et/ou un étirage <EMI ID=14.1> sont assemblées des cellules plates d'un diamètre d'environ 0,3 à 2 mm. En outre, on peut utiliser une matière pelliculaire semi-transparente d'une épaisseur comprise entre environ 0,03 et 1,5 mm, de préférence, entre 0,05 et 0,5 mm, avec une capacité de transmission de la lumière d'au moins 10%, de préférence, d'environ 60 à 80%, cette matière étant constituée d'un article fibreux dans lequel de nombreux vides minuscules sont dispersés <EMI ID=15.1> feuille de fibres naturelles et/ou de fibres de résines synthé- tiques, ou encore un tissu non tissé constitué de fils fibreux t entremêlés. Le choix du type de résine dépend de l'application à laquelle est destiné le polariseur. Les pellicules transparentes sont économiques. Avec les pellicules de type superficiel, une lampe est éclairée plus uniformément, tandis que les pellicules de type interne sont particulièrement utiles lorsqu'une lampe y est collée directement. L'article en résine décrit ci-dessus est lié à la couche polarisante par l'intermédiaire d'une couche adhésive contenant des particules transparentes et/ou semi-transparentes ainsi qu'on le décrira ci-après, formant ainsi le polariseur de la présente invention. La couche adhésive utilisée suivant la présente invention est une pellicule préparée à partir d'une matière adhésive ayant une importante transparence optique (c'est-à-dire d'une capacité de transmission d'au moins 60%, de préférence, <EMI ID=16.1> transparentes pouvant lier fermement la couche de l'article en résine et la couche polarisante. La matière adhésive peut être constituée, par exemple, d'un agent adhésif à base d'un solvant et formé à partir d'une résine époxy, d'une résine de polyester ou d'une résine d'acétate de vinyle, un adhésif sensible à la pression formé d'une résine d'acrylate d'alkyle ou d'éther polyvinylique, ou encore une résine adhésive durcissable par polymérisation, par exemple, une résine acrylique ou une résine d'uré- thane. Dans cet adhésif, sont dispersées uniformément environ i 3 à environ 60% en poids, de préférence, 10 à 50% en poids et, mieux encore, 20 à 40% en poids de particules transparentes et/ou <EMI ID=17.1> sion de la lumière d'au moins 10%, de préférence, d'environ 30 à 60%. Les particules transparentes ou semi-transparentes réfléchissent uniformément et diffusent suffisamment la lumière incidente, tandis que, par réfraction et réflexion, elles polarisent la lumière émise par le corps lumineux et traversant la couche de résine. On peut former la mince pellicule adhésive en coulant la composition de couche adhésive sur la couche de particules de résine et/où la couche polarisante, pour procéder ensuite à un séchage. On peut former préalablement la pellicule adhésive sensible à la pression sur une feuille de séparation, pour la lier ensuite à la pellicule de résine, etc. Les particules transparentes et/ou semi-transparentes utilisées dans la couche adhésive ont un indice de réfraction d'au moins 1,5, de préférence, d'au moins environ 2,0. Ces particules ont généralement une capacité de transmission d'au moins environ 30%, de préférence, d'au moins environ 50%. Leur diamètre varie suivant leur forme. Si ces particules sont circulaires, granulaires ou sous forme de perles, leur diamètre se <EMI ID=18.1> <EMI ID=19.1> tionnelle, par exemple, si leur longueur est supérieure à leur épaisseur, elles ont alors, par exemple, la forme d'écailles ou d'aiguilles ou encore une forme dendritique, tandis que leur granularité se situe, de préférence, entre environ 1 et environ <EMI ID=20.1> cules transparentes et/ou semi-transparentes appropriées, il y a le mica en, forme d'écaillés, le mica enduit d'oxyde de titane, <EMI ID=21.1> <EMI ID=22.1> gonales l'oxychlorure de bismuth et les pigments nacrés. On peut également utiliser des produits en verre tels que de minuscules perles de verre et des particules de verre pulvérisé, de même que des produits plastiques tels que des copeaux de matière plastique ou des particules de matières plastiques pulvérisées ayant des indices de réfraction judicieusement choisis. Comme particules transparentes et/ou semi-transparentes, on utilise, de préférence, du mica enduit de dioxyde de titane. On prépare ce mica en clivant et en pulvérisant de la moscovite pour former des paillettes de moscovite en écailles <EMI ID=23.1> 3 et environ 150 u et une épaisseur ne dépassant pas environ 1/10 (de préférence, 1/15 à 1/100) du diamètre, puis en appliquant, sur la surface de ces particules, un revêtement d'une fine poudre de dioxyde de titane dont les particules ont un diamètre se <EMI ID=24.1> ensuite soumis à une cuisson pour former un mince revêtement de titane. Il est très pratique d'utiliser du mica enduit de dioxyde de titane, car les paillettes de mica se mettent en alignement dans la mince couche adhésive pour former une structure lamellaire, tandis que la lumière incidente est diffusée suite aux multiples réflexions régulières produites par les particules transparentes et/ou semi-transparentes de.mica sous forme d'écailles mises en alignement, si bien que la couche adhésive ainsi obtenue possède une capacité de transmission de la lumière se situant entre environ 10 et environ 60%. Etant donné que la couche adhésive contenant ces particules transparentes et/ou semi-transparentes diffuse et transmet elle-même la lumière, elle peut être appliquée à la pellicule de résine de type transparent en jouant son rôle. <EMI ID=25.1> pour que le polariseur puisse être autoportant. La couche adhésive est utilisée pour lier la couche transparente ou semi-transparente de l'article en résine à la couche polarisante. Les couches polarisantes utilisées suivant la présente invention sont d'une structure classique. Parmi les couches polarisantes appropriées, il y a, par exemple, un polariseur <EMI ID=26.1> une pellicule telle qu'une pellicule d'alcool polyvinylique ou une pellicule de polyvinyl-butyral et en l'y mettant en alignement, de même qu'un polariseur préparé en formant un revêtement protecteur (appliqué par liaison ou par enduction et cuisson) sur une ou les deux surfaces d'un polariseur du type à base d'un polyène que l'on obtient par déchloration d'une pellicule de chlorure de polyvinyle ou par déshydratation d'une pellicule d'alcool polyvinylique. Suivant la présente invention, on peut également utiliser des couches polarisantes colorées. On obtient les couches polarisantes colorées lorsque le revêtement protecteur est une pellicule colorée obtenue en ajoutant un agent colorant tel qu'une matière colorante à une matière transparente telle qu'une résine acrylique, une résine méthacrylique, une résine de pclycarbonate, une résine d'acétate, une résine de polyester ou une résine de polyuréthane, pour façonner ensuite le mélange en une pellicule ou former une pellicule transparente à partir de la matière transparente, la matière colorante étant ensuite adsorbée sur la pellicule. Des exemples spécifiques de polariseurs sont décrits, par exemple, dans les Brevets des Etats-Unis d'Amérique n[deg.] 2.454.515, 2.173.304, 2.306.108 et 2.255.940, ainsi que dans le Brevet de la République Fédérale d'Allemagne n[deg.] 1.015.236. Ces polariseurs peuvent être utilisés suivant la présente invention. Un polariseur approprié possède des propriétés telles <EMI ID=27.1> polarisation d'au moins environ.80%,.de même qu'une capacité <EMI ID=28.1> moins 90%. Toutefois, ces propriétés sont données uniquement à titre d'illustration et elles ne limitent nullement le cadre de la présente invention. En ce qui concerne les couches polarisantes colorées,, lorsqu'on forme ces dernières de telle sorte que la capacité moyenne de transmission (A) dans la zone de la <EMI ID=29.1> 63% ou moins, que la capacité moyenne de transmission (B) dans <EMI ID=30.1> <EMI ID=31.1> <EMI ID=32.1> de couleur or. <EMI ID=33.1> détail en se référant aux dessins annexés. La figure 1 illustre un exemple de réalisation de la présente invention, tandis que la figure 2 est une vue agrandie <EMI ID=34.1> de résine semi-transparente 1 constituée d'une pellicule de polyester 11 , ainsi que de minuscules parties en relief et en creux 12 formées sur la surface réceptrice de lumière de la pellicule de polyester, est liée à une couche polarisante 3 par l'inter- médiaire d'une couche adhésive 2 dans laquelle est aligné, en une couche, du mica transparent et/ou semi-transparent enduit <EMI ID=35.1> d'un polariseur 31 comprenant une pellicule d'alcool polyvinylique sur laquelle est adsorbé un élément polariseur, des revêtements orientés et protecteurs 32 et 32' d'une pellicule de triacétate étant formés sur les deux surfaces de la pellicule d'alcool poly- j vinylique. Dans les figures 3 et 4, une couche de résine semitransparente 101 constituée d'une pellicule de polyester 111 et d'une matière diffusant la lumière 13 telle que de l'oxyde de titane en dispersion uniforme, est liée à une couche polarisante 103 par l'intermédiaire d'une couche adhésive 102 dans laquelle est aligné du mica enduit de dioxyde de titane 121. La couche polarisante 103 est constituée d'un élément polariseur 131 sur une surface duquel est formé un revêtement protecteur 132. Aucune couche protectrice n'est formée sur l'autre surface de la couche polarisante et la couche 102 joue le double rôle d'une couche adhésive et d'une couche protégeant l'élément polariseur 131. Comme on le comprend clairement à la lecture de la description ci-dessus, le polariseur transmettant et réfléchissant la lumière suivant la présente invention diffuse et transmet la lumière émise par un corps lumineux, tandis qu'il réfléchit la lumière incidente. Il n'occupe qu'un très petit espace dans les dispositifs d'affichage à cristaux liquides, il est d'un poids léger et d'un faible prix de revient. Bien que l'invention ait été décrite en détail et en se référant à certaines de ses formes de réalisation spécifiques, l'homme de métier comprendra que diverses modifications peuvent y être apportées sans se départir de son esprit et de son cadre. REVENDICATIONS 1. Polariseur transmettant et réfléchissant la lumière, caractérisé en ce qu'il comprend une pellicule de résine transparente ou semi-transparente, une couche adhésive dans laquelle sont dispersées uniformément des particules transparentes et/ou semi-transparentes, ainsi qu'une couche polarisante, cette pellicule de résine et cette couche polarisante étant liées ensemble par l'intermédiaire d'une couche adhésive.
Claims (1)
- 2. Polariseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pellicule de résine est une pellicule transparente ayant une épaisseur comprise entre environ 10 et 500 microns. <EMI ID=36.1>risé en ce que la pellicule est choisie parmi le groupe comprenantune pellicule de résine d'acrylate, une pellicule de résine de méthacrylate, une pellicule de résine d'acétate, une pelliculede résine de polycarbonate, une pellicule de résine de polyesteret une pellicule de résine de polyuréthane.4. Polariseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pellicule de résine semi-transparente est choisie parmi le groupe comprenant (a) une pellicule semi-transparente ayant un pouvoir superficiel de diffusion et de transmission de la lumière, (b) une pellicule semi-transparente ayant un pouvoirinterne de diffusion et de transmission de la lumière et (c) une pellicule semi-transparente ayant un pouvoir superficiel etinterne de diffusion et de transmission de la lumière.<EMI ID=37.1>risé en ce que la pellicule semi-transparente (a) comporte de minuscules creux et saillies au moins sur une de ses surfaces,avec une capacité de transmission de la lumière d'au moins environ 40%. <EMI ID=38.1>risé en ce que la distance entre les saillies est comprise entre<EMI ID=39.1>le sommet de ces saillies et le fond des creux est comprise entre environ 0,1 et 10 microns, tandis que le nombre de ces saillies ou creux est d'environ 1.000 à 100.000/mm2.7. Polariseur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la pellicule semi-transparente (b) a une épaisseur comprise entre environ 10 et 500 microns et une capacité de trans-<EMI ID=40.1>8. Polariseur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la pellicule semi-transparente (b) contient des matières diffusant la lumière.9. Polariseur suivant la revendication 8, caracté- risé en ce que la quantité de matière diffusant la lumière est comprise entre environ 0,3 et 30% en poids, calculés sur le poids de la pellicule.10. Polariseur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les particules des matières diffusant la lumière ont un diamètre compris entre environ 0,01 et 30 microns.11. Polariseur suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les matières diffusant la lumière sont choisies parmi le groupe comprenant les poudres métalliques, les poudres d'oxydes métalliques, les poudres d'oxydes de terres rares et les poudres d'oxydes de métaux alcàlino-terreux,12. Polariseur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la pellicule semi-transparente (b) a une structure interne diffusant la lumière.13. Polariseur suivant la revendication 12, caractérisé en ce que la structure interne diffusant la lumière est une structure comprenant des vides. <EMI ID=41.1>structure interne constituée d'un ensemble de vides, a une épais-<EMI ID=42.1><EMI ID=43.1>15. Polariseur suivant la revendication 13, carac-<EMI ID=44.1>structure interne constituée de fibres entre lesquelles sont dispersés des vides, a une épaisseur d'environ 0,03 à 1,5 mm et<EMI ID=45.1>10%.16. Fclariseur suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que la couche adhésive a une capacité de transmis-<EMI ID=46.1>17. Polariseur suivant la revendication 1, caracté-<EMI ID=47.1><EMI ID=48.1>diamètre compris entre environ 0,1 et 180 microns.18. Polariseur suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que la quantité des particules transparentes et/ou<EMI ID=49.1>calculés sur le poids de la couche adhésive.19. Polariseur suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que les particules transparentes et/ou semi-transpa- rentés ont une forme circulaire, une formé granulaire, la forme de perles, la forme d'écailles, la forme d'aiguilles ou une forme dendritique..20. Polariseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les particules transparentes et/ou semi-transpa- rentes ont la forme d'écaillés. 21. Polariseur suivant la revendication 20, caractérisé en ce que les particules en forme d'écailles ont un diamètre moyen compris entre environ 3 et 10 microns et une épaisseur égale à environ 0,1 fois le diamètre moyen ou moins.22. Polariseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les particules transparentes et/ou semi-transparentes sont des paillettes de mica enduites d'une mince pellicule de dioxyde de titane.23. Polariseur suivant la revendication 22, caractérisé en ce que les particules de dioxyde de titane ont un diamètre compris entre environ 0,03 et 0,08 micron .24. Dispositif d'affichage à cristaux liquides, caractérisé en ce qu'il comprend un polariseur transmettant et réfléchissant la lumière comportant une pellicule de résine transparente ou semi-transparente, une couche adhésive dans laquelle sont dispersées uniformément des particules transparentes et/ou semi-transparentes, ainsi qu'une couche polarisante, cette pellicule de résine et cette couche polarisante étant liées ensemble par l'intermédiaire de cette couche adhésive.
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-
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