(57)【要約】【課題】  所定の視野角の範囲内では高い透光率を有するとともに、所定の視野角の範囲外では低い透光率を有する覗き防止装置を提供する。【解決手段】  液晶層２０４は、透明基板２０２の一方の面側に形成される。液晶層２０４の厚さを調整することにより覗き防止装置の視野角の範囲は制御される。液晶層２０４が厚くなるほど覗き防止装置の視野角の範囲は小さくなる。液晶層２０４の吸収軸は、透明基板２０２に概ね平行であるとともに、視野が広がる方向に対し概ね垂直である。【選択図】  図２Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の視野角の範囲内において表示された画像を見通し可能であり、視野角の範囲外からの前記画像の見通しを規制する覗き防止装置であって、
透明基板と、
前記透明基板の一方の面側に位置し、視野角の範囲を制御可能な所定の厚さを有する液晶層とを備え、
前記液晶層は、前記透明基板に概ね平行であって視野が広がる方向に概ね垂直な吸収軸を含み、前記所定の厚さは４〜２０μｍであり、前記視野角は４０〜９０°であることを特徴とする覗き防止装置。
【請求項２】
前記透明基板の材料は、トリアセチルセルロースまたはプラスチック材料の中の一つから選択され、前記液晶層の材料は円盤状液晶であり、前記液晶層は複数個の液晶棒状構造を有し、前記液晶棒状構造の配列方向は、前記吸収軸と概ね垂直であることを特徴とする請求項１記載の覗き防止装置。
【請求項３】
所定の視野角の範囲内において表示された画像を見通し可能であり、視野角の範囲外からの前記画像の見通しを規制する覗き防止装置において、
透明基板と、
前記透明基板の一方の面側に位置し、視野角の範囲を制御可能な所定の厚さを有する液晶層とを備え、
前記液晶層は、前記透明基板に概ね平行であって視野が広がる方向に概ね垂直な吸収軸を含み、前記所定の厚さは４〜２０μｍであり、前記視野角は４０〜９０°である覗き防止装置の製造方法。
【請求項４】
前記液晶層は配列方向が前記吸収軸と概ね垂直な複数の液晶棒状構造を有し、
前記液晶棒状構造は、
視野の広がる方向に沿って、線棒により液晶材料を前記透明基板の前記一方の面側に塗布するステップ、
前記透明基板の前記一方の面上において、パターン状マイクログラビアを回転させて液晶材料を塗布するステップ、
またはスロットダイ塗布方式により液晶材料を前記透明基板の前記一方の面に塗布するステップのいずれか一つのステップを選択して形成されることを特徴とする請求項３記載の覗き防止装置の製造方法。
【請求項５】
前記液晶層を形成した後、前記液晶層を重量濃度が１０〜１５％の塩化バリウム水溶液中に浸して前記液晶層の性質を親水性から疎水性へ変換させるとともに、前記液晶層を乾燥固化させて、前記透明基板に粘着させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項３記載の覗き防止装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の視野角の範囲内で高い透光率を有して視野角の範囲外では低い透光率を有する覗き防止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体技術の進歩に伴い、各種電子素子は小型化している。日常生活における様々な電子装置はより精密、軽量、精巧となってきており、さらには携帯可能な携帯式電子装置も出現している。現在、携帯式の電子装置としては、ノートブック型コンピュータ、パーソナルデジタルアシスタントあるいは携帯電話などがあり、それらは徐々に一般大衆に普及してきている。しかし、公衆の場で携帯式電子装置を使用して私的な事柄を処理しなければならないこともあり、プライバシーを考慮して携帯式電子装置上に表示される画像内容が他人に見られないようにする覗き防止機能が必要となった。
【０００３】
従来技術において、上述のような覗き防止の要求を満たす覗き防止装置が数種類提案されている。例えば、フィルタの表面上に遮光格子を設けることにより、サイズが数μｍである透光孔を複数個形成し、他人がユーザの横から覗き見られないようにする。この覗き防止機能を達成するため、これら透光孔の総面積はフィルタ面積全体の約５０％にしなければならなかった。そのため、フィルタの透光率は大幅に下がってしまった。
【０００４】
特許文献１において開示された多機能放射線隔離層（鏡）は、反射層、内保護層、導電炭層、覗き防止層、光吸収層および外保護層からなり、ＰＥ薄膜からなる覗き防止層には特殊なすべり止め模様が施され、その表面には縦向に配列された波形屈折状細線の透明薄膜が形成される。この多機能放射線隔離層は上述したように、従来技術における遮光格子を有するフィルタの透光率が低いという問題を改善するが、紫外線または赤外線の濾過機能や静電気の防止等といった、その他の機能を備えているため、透光率は相変わらず低くて構造が複雑な上、コストも高かった。
【０００５】
従来技術では高い光学的濃度（optical density）と低い光学的濃度との異なるプラスチック層により光制御装置を構成し、光学的濃度が高いプラスチック層を用いて光平行（light-collimating）のルーバー素子（louver elements）を提供していた。ルーバー素子の中間領域は高消衰係数（extinction coefficient）を有し、その辺縁領域は低消衰係数を有する。
【０００６】
図１は、特許文献２に開示される光制御装置である。光制御装置１００は、二層の薄膜１０２と薄膜１０４とを重ねて組成され、薄膜１０２と薄膜１０４とはそれぞれ複数個のトレンチ１１２とトレンチ１１４とを有し、トレンチ１１２およびトレンチ１１４中に同じ或いは異なった光吸収材料を充填し、トレンチ１１２とトレンチ１１４の壁角度θにより光制御装置１００の視野角範囲φを制御する。この従来技術では、トレンチ１１２とトレンチ１１４中に光吸収材料を充填して、光線を吸収することにより覗き防止効果を達成していた。図１から分かるように、光制御装置１００の視野角範囲φは、上下二つのトレンチ１１２とトレンチ１１４との壁角度θ、そして両者を重ねた後の全体厚さを決定する。つまり、この光制御装置１００は、好適な覗き防止効果を得るために、相当に厚い薄膜２枚を組合せなければならなかったため、厚さが大きくなりすぎて使用上不便であった。
【０００７】
上述のトレンチ１１２およびトレンチ１１４は幅が約１００μm、深さが約２００μmであり、その両者間の距離は約２００μmである。それらのサイズはマイクロメートル級であるため、製造工程では薄膜１０２と薄膜１０４上に複雑な表面処理技術を施してトレンチ１１２とトレンチ１１４とを形成する必要があった。また、このことは複雑で高価な製造装置を使用して、はじめてこのような光制御装置１００が製作できることを意味した。そのため、従来の光制御装置は、厚くて構造が複雑であり、生産コストも非常に高いことが欠点であった。
【０００８】
従来の覗き防止装置は通常、厚くて透光率が低く、構造が複雑で生産コストが高いという欠点があった。透光率が低いために現在の表示器が求める要求に合致せず、複雑な構造は覗き防止装置の製造歩留まり率を低下させ、高い生産コストは産品普及を不利とした。
【０００９】
【特許文献１】台湾実用新案第３１４２１８号公報
【特許文献２】米国特許第６３９８３７０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の主な目的は、ビューアに画像を視野角範囲内で見せて、視野角範囲外では見られなくする覗き防止装置を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、液晶材料により所定厚さを有する液晶層を透明基板上に形成して、覗き防止の目的を達成するとともに、構造を簡略化して生産コストを下げることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の覗き防止装置は、透明基板上に液晶層を形成し、液晶層の厚さにより覗き防止装置の視野角範囲を制御する。この液晶層の吸収軸は実質上、透明基板に概ね平行であって、視野が広がる方向に対し概ね垂直である。
【００１２】
本発明の好適な実施例において、透明基板の材料はプラスチックであり、液晶層の材料は円盤状液晶である。液晶層の厚さが４〜２０μmのとき、覗き防止装置の視野角範囲は４０〜９０度である。
【００１３】
また、前述の液晶層は、吸収軸に垂直な複数個の液晶棒状構造を有している。視野が広がる方向に沿って、線棒により円盤状液晶を透明基板の一面に塗布して液晶棒状構造を形成する。その後、液晶棒状構造をキレート剤中に浸して、液晶材料の性質を親水性から疎水性へ変換する。最後に、液晶棒状構造を乾燥固化させて透明基板に粘着させる。本実施例中において、キレート剤は重量濃度が１０〜１５％の塩化バリウム水溶液である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の覗き防止装置は、表示器表面に貼付ける覗き防止薄膜として、或いは表示器上に設ける覗き防止保護カバーとして使用することができる。また、本発明の製造工程は現在ある液晶パネルの簡単な製造工程を完全利用することができる。そして、優れた覗き防止効果、シンプルな構造、低廉な生産コストという長所を有する他、製造設備を拡充せずに大量生産することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
液晶層の吸収軸により視野角範囲を越える光線を吸収し、遮光格子により遮断して覗き防止を行う従来技術と異なり、本発明は透明基板に工程処理を全く行う必要がない。本発明の実施例において、液晶層は所定厚さを有し、この所定厚さにより覗き防止装置の視野角範囲を制御する。所定厚さが大きくなるほど視野角範囲は小さくなり、大きい角度で入射した光はこの液晶層の吸収軸により完全に吸収される。
【００１６】
図２Ａは本発明の覗き防止装置の好適な実施例を示す図である。覗き防止装置２００は、図示しない例えばコンピュータなどの表示器の表面側に取り付けられ、表示器に表示された画像を見るビューワに対し、所定の視野角の範囲内でのみ画像の見通しを許容し、当該視野角の範囲外では画像の見通しを規制するものである。覗き防止装置２００は透明基板２０２および液晶層２０４を備え、液晶層２０４が透明基板２０２の一面上に設けられている。透明基板２０２は、例えばＰＥＴなどのプラスチック材料であり、液晶層２０４の材料は円盤状液晶である。
【００１７】
一般的に、円盤状液晶分子は構造上、次の側鎖を含まなければならない。それらは、主に円盤状液晶分子が有する光電特性が提供できる強固で平坦な一個の中心核（rigid core）と、中心核の四周に接した柔軟側鎖（flexible side chain）である。柔軟側鎖の存在は中心核に最大の活動空間を提供するとともに、円盤状液晶分子の生成を有利にする。円盤状液晶分子は独特の光学特性を有し、可視光領域の光線を吸収するため、これは本発明の液晶層材料の好適な一実施例となる。
【００１８】
図２Ａに示すように、円盤状液晶分子に液晶層２０４を形成する過程において、まだ乾燥していない時、この円盤状液晶分子は自己形成（self-assemble）して超分子液晶構造を形成する。これらの円盤状液晶分子は透明基板２０２上に立ち、透明基板２０２に対して垂直となる。そして、この円盤状液晶分子は液晶層２０４の厚さを増大させ、吸収する光線範囲を広げる。もしこの円盤状液晶分子の配列が透明基板２０２と垂直でない場合、良好な覗き防止効果は達成できない。
【００１９】
また、液晶分子と透明基板２０２との間には良好な接着力があるため、本実施例は一透明基板上へ直接に液晶層の厚さを増大させて覗き防止の効果を得ることができる。そして、従来技術のように、二枚重ねて薄膜を厚くする必要がないため、本実施例の覗き防止装置は大幅に薄くなる。液晶層２０４は、透明基板の法線方向２２２に沿って所定厚さＷを有する複数個の液晶棒状構造２１４からなる。液晶棒状構造２０４の配列方向は方向２２４と平行であり、その吸収軸の方向は方向２２６と平行である。また方向２２４および方向２２６が構成する平面と、透明基板２０２とは平行である。ここで注意しておかなければならないのは、液晶層２０４に平行な吸収軸（即ち方向２２６）の光線は吸収軸により吸収されるため、方向２２６と同じ平面であって且つこれと垂直な方向２２４が、覗き防止装置２００の視野の広がる方向となる。
【００２０】
図２Ｂは、本発明の製造方法の好適な一実施例を示す図であり、図２Ｃは、本実施例で使用する線棒を示す図である。図３は図２Ｂの好適な実施例を示す流れ図であり、次の説明では図２Ｂ、図２Ｃおよび図３を参照すること。図２Ｂに示すように、塗布する液晶分子を透明基板２０２の一端においてから（ステップ３０２）、方向２２４に沿って線棒２０６を動かして液晶分子を透明基板２０２上へ塗布し、複数個の液晶棒状構造２１４からなる液晶層２０４を形成する（ステップ３０４）。
【００２１】
図２Ｃに示すように、線棒２０６は棒状物２１６ａおよび線状物２１６ｂからなり、線状物２１６ｂは等間隔で棒状物２１６ａの周囲を囲み、それにより形成される距離はＬである。線状物２１６ｂを用いて塗布すると、不必要な液晶分子を削り取り、距離Ｌに位置する液晶分子を残して、複数個の液晶棒状構造２１４を形成する。線棒２０６は従来技術においてよく使用される液晶塗布工具である。線棒２０６を利用して液晶分子を塗布し、それが形成する液晶棒状構造２１４の厚さと配列方向を制御する。この実施例において、線棒２０６で塗布して形成する液晶棒状構造２１４の吸収軸の方向２２６と、配列方向２２４とは互いに垂直である。
【００２２】
距離Ｌが長くなるほど、塗布されて形成される液晶層２０４は厚くなる。反対に、この距離Ｌが短くなるほど、塗布されて形成される液晶層２０４の厚さは薄くなる。つまり、この線棒上の距離Ｌを調整することにより、本実施例中の液晶層２０２の厚さは制御することができるということである。上述したように、この液晶層２０２の厚さと覗き防止装置の視野角範囲とは関係し、液晶層２０２が厚くなるほど、覗き防止装置の視野角範囲は小さくなり、液晶層２０２の厚さが薄くなるほど、覗き防止装置の視野角範囲は大きくなる。この好適な実施例では、液晶層２０２の厚さが４〜２０μｍのとき、覗き防止装置の視野角は４０〜９０度となる。
【００２３】
本実施例中の液晶層２０４の塗布方式は、上述した線棒塗布方式以外に、マイクログラビア（micro gravure）またはスロットダイ（slot die）等、他の方式により塗布して液晶層２０４を形成してもよい。マイクログラビア方式はパターン状ローラを透明基板２０２上で回転させて、液晶分子を透明基板２０２に塗布し、スロットダイ方式はパターン状スロットにより液晶分子を透明基板２０２上に塗布する。そのため、本発明は液晶層２０４の塗布方式のみに限定されず、本発明に適用する塗布方式の全ては、本発明に応用することができる。
【００２４】
液晶棒状構造２１４を塗布した後、液晶棒状構造２１４をキレート剤に浸して液晶分子の性質を親水性から疎水性へ変換し、外環境の湿度変化により、水分が液晶棒状構造２１４へ影響を与えて破壊することを防止する。本実施例中において、このキレート剤に使用するのは重量濃度が１０〜２０％の塩化バリウム水溶液であり、その好適な使用濃度は１５％である。また、塩化バリウム水溶液に浸した後、これら液晶棒状構造２１４を水中へ浸して余った未反応の塩化バリウムを除去することにより、液晶棒状構造２１４を乾燥したときに、余分な塩化バリウム上に白色沈殿物が発生することを防ぐことができる。
【００２５】
最後に、上述の浸されたキレート剤である液晶棒状構造２１４を乾燥して固化し、透明基板２０２上に粘着させる。このように形成された覗き防止装置により、ビューアは視野角範囲にある画像を見ることができ、視野角を越えた範囲の画像は見ることができない。
【００２６】
また、もう一つの好適な実施例によると、使用する透明基板には、単純なプラスチック材料の基板以外に、トリアセチルセルロース（triacetyl cellulose：ＴＡＣ）基板を使用してもよい。
【００２７】
本発明では好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知するものなら誰でも、本発明の主旨と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができる。従って本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の光制御装置を示す図である。
【図２Ａ】本発明の覗き防止装置による好適な一実施例を示す斜視図である。
【図２Ｂ】本発明の製造方法による好適な一実施例を示す斜視図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施例で使用する線棒を示す斜視図である。
【図３】図２に示す本発明の一実施例の製造方法の流れを示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
２００  覗き防止装置、２０２  透明基板、２０４  液晶層、２０６  線棒、２１４  液晶棒状構造、２１６ａ  棒状物、２１６ｂ  線状物、２２２、２２４、２２６  方向、３０２、３０４、３０６、３０８  ステップ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2005107477.tif 000005
【図２Ｃ】
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【図３】
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