JPH07281121A - ライトコントロール物品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】光透過する方向と略平行の面が光吸収膜で被覆
された透明導光体の複数が配列してなることを特徴とす
るライトコントロール物品。 【効果】光透過する方向と略平行の面が可視光吸収膜で
被覆された透明導光体の複数を集合配列させることによ
り、全方向の光をコントロールできるライトコントロー
ル物品が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ライトコントロール物
品およびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ライトコントロール物品は、特定の方向
の光線のみを通過させる機能を備えたものである。従来
のライトコントロール物品には、透明な合成樹脂層と光
吸収性の合成樹脂層を交互に積層してスライスしたもの
や、感光性樹脂を用いて突起を基材上に形成したものな
どが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
方法で得られたライトコントロール物品は、光をコント
ロールする方向が限定されるという欠点があった。

【０００４】本発明はかかる従来技術の欠点を解消しよ
うとするものであり、光の全方向をコントロールできる
ライトコントロール物品を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明のライトコントロール物品は、下記の構成
を有する。

【０００６】「光透過する方向と略平行の面が光吸収膜
で被覆された透明導光体の複数が配列してなることを特
徴とするライトコントロール物品。」光透過する方向と
略平行の面が光吸収膜で被覆された透明導光体におい
て、透明導光体を形成する光透過性材料としては、特に
限定されるものではないが、例えば、ポリメチルメタク
リレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹
脂、スチレン・メチルメタクリレート共重合体、スチレ
ン・アクリロニトリル共重合体、ポリシクロヘキシルメ
タクリレート樹脂、ポリ４−メチルペンテン−１樹脂、
ポリ塩化ビニル樹脂、ジエチレングリコールビスアリル
カーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、
透明ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン
共重合体）樹脂、無機ガラスなどを具体例として挙げる
ことができる。

【０００７】また、光透過する方向と略平行の面が光吸
収膜で被膜された透明導光体において、光吸収膜として
は、光吸収性があれば限定されることなく用いられる
が、中でも、０．０３μｍ^-1以上の可視光吸収係数を有
するものが好ましく用いられる。可視光吸収係数が０．
０３μｍ^-1より小さい場合は十分なライトコントロール
機能が得られない傾向がある。光吸収膜を形成する材料
の具体例としては、アセチレンの重合体および／または
アセチレン誘導体の重合体、暗色系の染料および／また
は顔料を含むポリマなどが挙げられる。暗色系染料の具
体例としては、特に限定しないがアゾ系染料、アントラ
キノン系染料、キノフタロン系染料、メチン系染料など
の分散染料、反応染料、カチオン染料などが挙げられ
る。また、暗色系顔料の具体例としては、コバルト紫、
マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレ
ットレーキ、ジオキサジンバイオレットなどの紫色顔
料、群青、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、
呉須、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレー
キ、ファナトーンブルー６Ｇ、ビクトリアブルーレー
キ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシタニンブル
ー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルーＲ
Ｓ、インダンスレンブルーＢＣ、インジゴなどの青色顔
料、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブ
ラック、ボーンブラック、黒鉛、鉄黒、ミネラルブラッ
ク、アニリンブラック、シアニンブラックなどの黒色顔
料、酸化鉄、アンバー、パーマネントブラウンＦＧ、パ
ラブラウンなどの褐色顔料、べんがら、鉛丹、銀朱、カ
ドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチ
モン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイ
ヤーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、
リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファス
トスカーレット、洋朱、ブリリアントカーミンＢＳ、パ
ーマネントレッドＦ２Ｒ、パーマネントレッドＦ４Ｒ、
パーマネントレッドＦＲＬＬ、パーマネントレッドＦ４
ＲＨ、ファストスカーレットＶＤ、バルカンファストル
ビンＢ、バルカンファストピンクＧ、ライトファストレ
ッドトナーＢ、ライトファストレッドトナーＲ、パーマ
ネントカーミンＦＢ、ピラゾロンレッド、リソールレッ
ド、レーキレッドＣ、レーキレッドＤ、アンソシンＢ、
ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＫ、パ
ーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、
ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジ
ンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｒ、ヘリオボル
ドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボン
マルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキ
Ｂ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオイン
ジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、パーマネントレ
ッドＦＧＲ、ＰＶカーミンＨＲ、ＷａｔｃｈｕｎｇＲｅ
ｄ Ｍｎ、Ｃｒｏｍｏｐｈｔａｌ Ｒｅｄ ＢＲ、モノ
ライトファストレッドＹＳ、パーマネントレッドＢＬ、
Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｃａｒｍｉｎｅ ＦＢＢ、Ｐｅｒ
ｍａｎｅｎｔ Ｒｅｄ Ｆ５ＲＫ、ＰＶ Ｃａｒｍｉｎ
ｅ ＨＦ３Ｃ、ＰＶ Ｃａｒｍｉｎｅ ＨＦ４Ｃ、ＰＶ
Ｆａｓｔ Ｒｅｄ ＨＦ４Ｂ、ＰＶＲｅｄ ＨＦ２
Ｂ、Ｐａｌｉｏｇｅｎ Ｒｅｄ ３９１０などの赤色顔
料、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ビ
リジアン、エメラルドグリーン、コバルトグリーン、ピ
グメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーン
ゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリー
ンレーキ、フタロシアニングリーン、ポリクロルブロム
銅フタロシアニンなどの緑色顔料などが挙げられる。こ
れらの暗色系の染料、顔料は単独もしくは何種類かを混
合して用いても良い。ポリマの具体例として（メタ）ア
クリル系ポリマ、エポキシ系ポリマ、エステル系ポリ
マ、不飽和エステル系ポリマ、スチレン系ポリマ、ＡＢ
Ｓ系ポリマ、マレイミド系ポリマ、メラミン系ポリマ、
フェノール系ポリマなどが挙げられる。これらの中でも
アセチレンの重合体および／またはアセチレン誘導体の
重合体が最も好ましい。

【０００８】この光吸収膜は、光透過性材料の光透過す
る方向と略平行の面に設けられる。また、光吸収膜は１
００〜２０００００オングストローム程度の厚みを有す
ることが好ましいが、より好ましくは１００〜３０００
オングストローム程度である。光吸収膜の厚みがこの範
囲より小さい場合はライトコントロールの機能が不充分
となる傾向があり、光吸収膜の厚みがこの範囲より大き
い場合は光の透過性が悪くなる傾向がある。

【０００９】光透過する方向と略平行の面が光吸収膜で
被覆された透明導光体としては、様々の形態のものが考
えられるが、その好ましい例を図１〜図６に示す。

【００１０】該透明導光体の１本の幅は、光透過方向に
対して垂直な方向の断面の最大長において１〜３０００
００μｍ程度であることが好ましく、より好ましくは１
０μｍ〜１０００００μｍ程度である。透明導光体の１
本の幅がこの範囲より小さい場合は製造上の困難である
場合があり、また、透明導光体の１本の幅がこの範囲よ
り大きい場合は海島構造のパターンが肉眼ではっきり見
えてしまう傾向がある。

【００１１】該透明導光体は、複数を配列させてライト
コントロール物品を形成するが、その配列させる方法と
しては、例えば、該透明導光体の複数を方向を揃えて束
ね、周囲を針金などの金属、熱収縮チューブ、ガラス管
などの治具を用いて結束させる方法が挙げられる。これ
らの治具は、該透明導光体を別の方法で固定した後、取
り除くことができる。

【００１２】本発明のライトコントロール物品は、配列
した透明導光体（島部）の間にバインダー部（海部）を
設けて海島構造とすることができる。該海部を構成する
材料としては、ポリメチルメタクリレート、ポリエチル
メタクリレート、ポリプロピルメタクリレート、ポリシ
クロヘキシルメタクリレート、ポリドデシルメタクリレ
ート、ポリベンジルメタクリレート、ポリフェニルメタ
クリレート、ポリメタクリロニトリルなどの（メタ）ア
クリル系ポリマ、エポキシ系ポリマ、エステル系ポリ
マ、不飽和エステル系ポリマ、スチレン系ポリマ、ＡＢ
Ｓ系ポリマ、マレイミド系ポリマ、メラミン系ポリマ、
フェノール系ポリマが挙げられる。

【００１３】また、海島構造を有した塊状の該ライトコ
ントロール物品は、透明導光体の光透過方向と垂直の方
向に０．０１〜２００ｍｍ程度の厚みにスライスするこ
とが好ましく、より好ましくは０．５〜５０ｍｍ程度で
ある。透明導光体の光透過方向に対する厚みがこの範囲
より小さい場合は、ライトコントロールの機能が低下す
る傾向がある。透明導光体の光透過方向と垂直の方向に
おける厚みがこの範囲より大きい場合は、光の透過性が
悪くなる傾向がある。

【００１４】本発明のライトコントロール物品における
海島構造の好ましい態様を図７、図８に例示した。

【００１５】本発明のライトコントロール物品は、海島
構造を有する層を補強ないし保護する目的で、光透過性
材料からなる層を有していてもよい。かかる層の膜厚と
しては、１０μｍ〜１０ｍｍ程度であることが好まし
い。該光透過性材料からなる層は、海島構造を有する層
を補強ないし保護する効果の点からは、海島構造を有す
る層の両側に形成されることが好ましい。該光透過性材
料からなる層の構成成分としては、ポリメチルメタクリ
レート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹
脂、スチレン・メチルメタクリレート共重合体、スチレ
ン・アクリロニトリル共重合体、ポリシクロヘキシルメ
タクリレート樹脂、ポリ４−メチルペンテン−１樹脂、
ポリ塩化ビニル樹脂、ジエチレングリコールビスアリル
カーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、
透明ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン
共重合体）樹脂、無機ガラスなどを具体例として挙げる
ことができる。

【００１６】本発明のライトコントロール物品の用途と
しては、ＣＲＴディスプレー、液晶ディスプレー、プラ
ズマディスプレー、発光ダイオードディスプレー、電光
表示、指針表示、インクを用いた表示による表示物など
の前面に配置するフィルターとして好ましく用いられ
る。電光表示には交通信号機なども含まれる。

【００１７】該フィルターは表示物の視野角を限定する
ことが可能である。したがって、例えば特定の視野角内
にいる人物のみが表示を認識することが可能となり、秘
密保持、プライバシー保護、認識ミスの防止などの観点
から重要である。

【００１８】また、本発明のライトコントロール物品
は、特定方向の光のみを透過させることができるため防
眩効果を有する。

【００１９】例えば、交通信号機に用いた場合には、該
交通信号機に対応する方向の車両、歩行者等にのみ信号
を認識することができ、交差する方向の車両や歩行者に
誤って認識されることがない。また、晴天時、逆光時な
ど通常信号を認識しにくい状況でも、信号を鮮明に認識
できる。

【００２０】

【実施例】次に実施例を挙げて説明するが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。 実施例１ ［１］ ポリメチルメタクリレート繊維（直径０．４ｍ
ｍ）を長さ１５ｃｍに切り、その周囲をシアノアセチレ
ン重合体（膜厚５０００オングストローム）で被覆し、
方向を揃えて直径８ｃｍの円筒状ガラス管（長さ１３ｃ
ｍ）につめ束ねた。次にメチルメタクリレート（８００
ｇ）、エチルメタクリレート（１００ｇ）、ＮＫエステ
ル４Ｇ（新中村化学、１００ｇ）、カヤセットブルーＡ
−２Ｒ（日本化薬、１５ｇ）、アゾジ−ｔｅｒｔ−オク
タン（２００ｍｇ）およびアゾビスイソブチロニトリル
（２００ｍｇ）よりなる溶液を調製し、この溶液をガラ
ス製の容器に入れ、水流アスピレーターを用いて脱気し
た。さらにこの溶液にシアノアセチレン重合体を被覆し
たポリメチルメタクリレート繊維の束を浸漬し凍結脱気
法を用いて脱気をもう一度行なった後、コックを閉め密
閉した。この容器を恒温水層に６０℃・８時間、７０℃
・１時間、８０℃・１時間の順序で浸漬した。その後、
該容器を熱風循環式の加熱オーブンに入れ、８０℃・
０．５時間、１００℃・１時間、１２０℃・１時間の順
序で加熱した。放冷後ガラス製の容器と円筒状ガラス管
を割って中の重合物を取り出した。得られた重合物を、
ダイヤモンドカッターを用いてポリメチルメタクリレー
ト繊維方向に直交する方向に厚さ２ｍｍにスライスし
た。切断面をＲＥＦＩＮＥ−ＰＯＬＩＳＨＥＲ（ＫＡＳ
ＡＩＴＲＡＤＩＮＧ ＡＮＤ ＭＦＧ．ＣＯ．ＬＴＤ
製）を用いて研磨した後、端部をカットして５ｃｍ×５
ｃｍの板とした。

【００２１】［２］ 上記［１］で得られた板の両側に
ポリメチルメタクリレート板（アクリルフィルターＮＧ
００１、メッシュグレードＴ５０、板厚１．０ｍｍ、
サイズ５ｃｍ×５ｃｍ、三菱レイヨン）２枚の板を重ね
合わせ、四辺を金属製の枠で挟んで固定し、ライトコン
トロール物品を得た。

【００２２】得られたライトコントロール物品は、正面
（ライトコントロール物品に対して垂直方向）から見た
場合には背後のものを視認できたが、斜め方向（例えば
上方向から４５度の角度や横方向から４５度の角度）か
ら見た場合には背後のものを視認できなかった。

【００２３】実施例２ ［１］ 大きさ１０ｃｍ×１０ｍのシート状のルミラー
（厚み１００μｍ）の両面をシアノアセチレン重合体
（膜厚３０００オングストローム）で被覆し、渦巻き状
に形成する。 次にメチルメタクリレート（８００
ｇ）、エチルメタクリレート（１００ｇ）、ＮＫエステ
ル４Ｇ（新中村化学、１００ｇ）、アゾジ−ｔｅｒｔ−
オクタン（２００ｍｇ）およびアゾビスイソブチロニト
リル（２００ｍｇ）よりなる溶液を調製し、この溶液を
ガラス製の容器に入れ、水流アスピレーターと超音波洗
浄器を用いて脱気した。さらに、この溶液にシアノアセ
チレン重合体を被覆したルミラーの渦巻き状形成物を浸
漬し、凍結脱気法を用いて脱気をもう一度行なった後、
コックを閉め密閉した。この容器を恒温水層に６０℃・
８時間、７０℃・２時間、８０℃・２時間の順序で浸漬
した。その後、該容器を熱風循環式の加熱オーブンに入
れ、８０℃・０．５時間、１００℃・１時間、１２０℃
・１時間の順序で加熱した。放冷後、中の重合物を取り
出し、得られた重合物を、ダイヤモンドカッターを用い
てルミラーに直交する方向に厚さ２ｍｍにスライスし
た。切断面をＲＥＦＩＮＥ−ＰＯＬＩＳＨＥＲ（ＫＡＳ
ＡＩ ＴＲＡＤＩＮＧ ＡＮＤ ＭＦＧ．ＣＯ．ＬＴＤ
製）を用いて研磨した後、端部をカットして５ｃｍ×５
ｃｍの板とした。

【００２４】［２］ 上記［１］で得られた板の両側に
ポリメチルメタクリレート板（アクリルフィルターＮＧ
００１、メッシュグレードＴ５０、板厚１．０ｍｍ、
サイズ５ｃｍ×５ｃｍ、三菱レイヨン）２枚の板を重ね
合わせ、四辺を金属製の枠で挟んで固定し、ライトコン
トロール物品を得た。

【００２５】得られたライトコントロール物品は、正面
（ライトコントロール物品に対して垂直方向）から見た
場合には背後のものを視認できたが、斜め方向（例えば
上方向から４５度の角度や横方向から４５度の角度）か
ら見た場合には背後のものを視認できなかった。

【００２６】実施例３ ［１］ポリメチルメタクリレート繊維（直径０．４ｍ
ｍ）を長さ１５ｃｍに切り、方向を揃えて軽く束ね、長
さ１５ｃｍテフロン製の熱収縮チューブ（収縮後の直径
１０ｃｍ）に入れ込み、上下左右を治具を用いて締め付
け、熱風循環式の加熱オーブンに入れ、１００℃・０．
５時間加熱し熱収縮させる。次にメチルメタクリレート
（８００ｇ）、エチルメタクリレート（１００ｇ）、Ｎ
Ｋエステル４Ｇ（新中村化学、１００ｇ）、カヤセット
ブルーＡ−２Ｒ（日本化薬、６ｇ）、カヤセットレッド
−Ｂ（日本化薬、２ｇ）、カヤセットフラビン（日本化
薬、２ｇ）、アゾジ−ｔｅｒｔ−オクタン（２００ｍ
ｇ）およびアゾビスイソブチロニトリル（２００ｍｇ）
よりなる溶液を調製し、この溶液をガラス製の容器に入
れ、水流アスピレーターを用いて脱気した。さらにこの
溶液にポリメチルメタクリレート繊維の束を浸漬し凍結
脱気法を用いて脱気をもう一度行なった後、コックを閉
め密閉した。この容器を恒温水層に６０℃・８時間、７
０℃・１時間、８０℃・１時間の順序で浸漬した。その
後、該容器を熱風循環式の加熱オーブンに入れ、８０℃
・０．５時間、１００℃・１時間、１２０℃・１時間の
順序で加熱した。放冷後、ガラス製の容器を割って中の
重合物を取り出した。得られた重合物を、ダイヤモンド
カッターを用いてポリメチルメタクリレート繊維方向に
直交する方向に厚さ２ｍｍにスライスした。切断面をＲ
ＥＦＩＮＥ−ＰＯＬＩＳＨＥＲ（ＫＡＳＡＩ ＴＲＡＤ
ＩＮＧ ＡＮＤ ＭＦＧ．ＣＯ．ＬＴＤ製）を用いて研
磨した後、端部をカットして５ｃｍ×５ｃｍの板とし
た。

【００２７】［２］ 上記［１］で得られた板の両側に
ポリメチルメタクリレート板（アクリルフィルターＮＧ
００１、メッシュグレードＴ５０、板厚１．０ｍｍ、
サイズ５ｃｍ×５ｃｍ、三菱レイヨン）２枚の板を重ね
合わせ、四辺を金属製の枠で挟んで固定し、ライトコン
トロール物品を得た。

【００２８】得られたライトコントロール物品は、正面
（ライトコントロール物品に対して垂直方向）から見た
場合には背後のものを視認できたが、斜め方向（例えば
上方向から４５度の角度や横方向から４５度の角度）か
ら見た場合には背後のものを視認できなかった。

【００２９】比較例１ 現在、市販されているフィルム積層スライス方式の住友
スリーエム社製ライトコントロール物品を入手し、比較
評価した。図９にフィルム積層スライス方式のライトコ
ントロール物品の断面構造を示す。フィルム積層スライ
ス方式のライトコントロール物品は、正面（ライトコン
トロール物品に対して垂直方向）から見た場合には背後
のものを視認できた。また、積層方向に対して垂直方向
（例えば４５度の角度）から見た場合には背後のものを
視認できなかったが、積層方向に対して平行方向（例え
ば４５度の角度）から見た場合には背後のものを視認で
き、平行方向にはライトコントロール機能を有していな
かった。

【００３０】

【発明の効果】光透過する方向と略平行の面が光吸収膜
で被覆された透明導光体の複数を集合配列させることに
より、全方向の光をコントロールできるライトコントロ
ール物品が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明透明導光体の一態様を例示する。

【図２】本発明透明導光体の一態様を例示する。

【図３】本発明透明導光体の一態様を例示する。

【図４】本発明透明導光体の一態様を例示する。

【図５】本発明透明導光体の一態様を例示する。

【図６】本発明透明導光体の一態様を例示する。

【図７】本発明ライトコントロール物品の海島構造部の
断面図を示す。

【図８】本発明ライトコントロール物品の海島構造部の
断面図を示す。

【図９】本発明比較例１のライトコントロール物品の海
島構造部の断面図を示す。

【符号の説明】

１…光吸収膜 ２…光透過性材料 ３…海部（バインダー部） ４…島部（透明導光体） ５…透明フィルム ６…接着剤層 ７…スライスされた積層フィルム

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光透過する方向と略平行の面が光吸収膜で
   被覆された透明導光体の複数が配列してなることを特徴
   とするライトコントロール物品。
2. 【請求項２】該光吸収膜が、アセチレンの重合体および
   ／またはアセチレン誘導体の重合体からなることを特徴
   とする請求項１記載のライトコントロール物品。
3. 【請求項３】該光吸収膜が、１００オングストローム以
   上、２００００００オングストローム以下の厚みを有す
   ることを特徴とする請求項１または２記載のライトコン
   トロール物品。
4. 【請求項４】該光吸収膜の吸収性能が、０．０３μｍ^-1
   以上の光吸収係数を有する性能であることを特徴とする
   請求項１、２または３記載のライトコントロール物品。
5. 【請求項５】該透明導光体の光透過性材料が、ポリメチ
   ルメタクリレートからなることを特徴とする請求項１〜
   ４のいずれか一項に記載のライトコントロール物品。
6. 【請求項６】該透明導光体が、光透過方向に対して直角
   な断面積において１〜３０００μｍの幅を有することを
   特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のライト
   コントロール物品。
7. 【請求項７】該光吸収膜で被覆された複数本の透明導光
   体からなる島成分と、該島部の周囲を充填する海部とか
   らなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項か
   らなるライトコントロール物品。
8. 【請求項８】該島部が、主として（メタ）アクリル系ポ
   リマおよび／またはエポキシ系ポリマからなることを特
   徴とする請求項８記載のライトコントロール物品。
9. 【請求項９】該ライトコントロール物品が光透過方向に
   ０．０１〜１０ｍｍの厚みを有することを特徴とする請
   求項１〜９のいずれか一項に記載のライトコントロール
   物品。
10. 【請求項１０】光吸収膜で被覆された透明導光体の複数
    本を方向を揃えて配列して島部を形成し、該島部の周囲
    にモノマを充填したのち重合して海部を形成することに
    よって海島構造を有する物品を得ることを特徴とするラ
    イトコントロール物品の製造方法。
11. 【請求項１１】該物品を得た後、該物品を透明導光体の
    配列方向に対して略直交方向にスライスすることを特徴
    とする請求項１１記載のライトコントロール物品の製造
    方法。