專利名稱：濾光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將偏振光轉(zhuǎn)變成非偏振光的濾光器。更具體而言，本發(fā)明 涉及裝配到液晶顯示器件諸如液晶電視、計(jì)算機(jī)或便攜式電話的液晶顯示 器上的濾光器，由此能夠?qū)哪抢锇l(fā)射出的線性偏振光高效率地轉(zhuǎn)變成接 近于自然光的非偏振光。
背景技術(shù)：
近年來，由于薄、重量輕并且具有高圖象品質(zhì)的特征，液晶顯示器件
已經(jīng)成為可以與CRT競爭的顯示器件。具有多色和高清晰度等的液晶顯 示器已經(jīng)市場化了。而且，隨著對于大屏幕尺寸的需要和高視覺技術(shù)的發(fā) 展，具有液晶投影儀的放大的投影型視頻顯示器件正在普及。作為液晶顯 示器件的驅(qū)動(dòng)原理，己經(jīng)有TFT型、MIM型、STN型、TN型等。任何 這些類型都使用一對起偏器，并且發(fā)射的顯示器光是線性偏振光。因此， 到達(dá)觀看者的光是線性偏振光。
然而，作為減少由長時(shí)間使用液晶顯示器所引起的視疲勞的方法，在 一些情況下使用偏振濾光器或偏振眼鏡。偏振濾光器或偏振眼鏡的目的是 隔離具有垂直于起偏器透射軸方向的來自偏振元件的入射光，并且僅接受 具有平行于起偏器的透射軸方向的來自偏振元件的入射光。然而，如上所 述，因?yàn)閺谋銛y式電話或個(gè)人電腦的液晶屏發(fā)射的光是線性偏振光，如果 偏振濾光器或偏振眼鏡的角度是傾斜的，則光的量顯著減少并且屏幕在極 端情況下變成不可見的，或左側(cè)和右側(cè)看起來不同。引起這樣的極端問題。
為了避免這樣的問題，使用對波長而言為1/4波長的板，由此認(rèn)為線 性偏振光被轉(zhuǎn)變成橢圓偏振光，但是不可以適用該原理，因?yàn)閺乃鲲@示 器發(fā)射的光的波長是多種多樣的。而且，除偏振濾光器之外，存在使用模 糊膜現(xiàn)象的技術(shù)，其中將寬度為0.1至0.15 mm的特殊金屬線路以網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)形式涂層在襯底上，由此形成光通過其傳播的非涂層部分(約0.02涉和衍射的現(xiàn)象。然而， 對于該技術(shù)需要精細(xì)的加工技術(shù)。類似地，包含分散的聚合物細(xì)粒的濾光 器具有通過粒子的散射作用而使線性偏振光變成非偏振光的一些能力，但 是已經(jīng)知道當(dāng)薄膜形成時(shí)幾乎不存在任何作用。
而且，因此已經(jīng)提議借助于具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的聚合物將線性偏振光轉(zhuǎn) 變成非偏振光(參考專利文件1)，在實(shí)踐上所述非晶態(tài)結(jié)構(gòu)僅具有將線性 偏振光轉(zhuǎn)變成非偏振光的低能力。本發(fā)明人首次發(fā)現(xiàn)，制成被稱為球晶結(jié) 構(gòu)的結(jié)晶聚集體的聚合物具有將線性偏振光有效轉(zhuǎn)變成非偏振光的能力。 而且，盡管還提出了采用使用晶體石英板的去偏光板的濾光器(參考專利文 件2)，但是在液晶表面上安置濾光器是不實(shí)用的。
另一方面，已經(jīng)提出了使用由具有球晶結(jié)構(gòu)的聚合物組成的調(diào)整膜的 液晶顯示器件(參考專利文件3)。該液晶顯示器件安置在起偏器和液晶層 之間以便加寬觀看角度。它的目的不同于本發(fā)明的濾光器的目的。而且， 當(dāng)具有球晶結(jié)構(gòu)的聚合物膜用作濾光器并且試圖將線性偏振光轉(zhuǎn)變成非 偏振光時(shí)，在膜生產(chǎn)中施加的變形保留在膜中，并且表現(xiàn)出折射率的各向 異性。所以，不可能獲得可以將線性偏振光均勻轉(zhuǎn)變成類似于自然光的非 偏振光的濾光器。
專利文獻(xiàn)l:日本專利公開號2003-185821
專利文獻(xiàn)2:日本專利公開號1998-10522
專利文獻(xiàn)3:日本專利公開號1994-30849
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種可以將偏振光以高效率 轉(zhuǎn)變成接近于自然光的非偏振光的濾光器(消偏振濾光器)。
本發(fā)明涉及下列各項(xiàng)
1. 一種濾光器，所述光濾波器包含具有球晶結(jié)構(gòu)的結(jié)晶聚合物；
2. 根據(jù)上述1的濾光器，所述光濾波器包含由結(jié)晶聚合物形成的粒 子，其中每個(gè)單一粒子都具有球晶結(jié)構(gòu)；
3. 根據(jù)上述2的濾光器，所述濾光器包含用于保持所述粒子的粘合劑4. 根據(jù)上述3的濾光器，其中所述粒子分散在所述粘合劑樹脂中；
5. 根據(jù)上述3的濾光器，其中所述粒子與所述粘合劑樹脂一起作為涂 層膜形成在透明襯底上；
6. 根據(jù)上述3的濾光器，其中使用所述粘合劑樹脂作為粘合劑，將所 述粒子粘合到所述透明襯底；
7. 根據(jù)上述2至6中任何一項(xiàng)的濾光器，其中所述粒子的數(shù)均粒徑是 1至30 ii m;
8. 根據(jù)上述2至7中任何一項(xiàng)的濾光器，其中所述粒子是BET比表 面積為0.1至80 m2/g的多孔粒子；
9. 根據(jù)上述8的濾光器，其中所述粒子的平均孔直徑是0.01至0.8 u
m;
10. 根據(jù)上述8或9的濾光器，其中所述多孔粒子的粗糙度指數(shù)是5
至100;
U.根據(jù)上述2至10中任何一項(xiàng)的濾光器，其中通過DSC測量出的 所述粒子的結(jié)晶程度為不小于40%;
12. 根據(jù)上述2至11中任何一項(xiàng)的濾光器，其中所述粒子的體積平均 粒徑與數(shù)均粒徑的比率是1至2.5;
13. 根據(jù)上述2至12中任何一項(xiàng)的濾光器，其中所述粒子由聚酰胺組 成；禾口
14. 一種液晶顯示器件，所述液晶顯示器件配備有光源器件、背面起 偏器、液晶單元和前面起偏器，
所述液晶顯示器件在前面起偏器的前面或背面起偏器的背面和所述 光源器件之間包括根據(jù)上述1至13中任何一項(xiàng)所述的濾光器。
發(fā)明效果
本發(fā)明的濾光器可以高效率地將偏振光轉(zhuǎn)變成接近于自然光的非偏 振光。因此，將所述濾光器安裝到液晶顯示器件諸如液晶電視、計(jì)算機(jī)或 便攜式電話的液晶顯示器上，由此可以將那里發(fā)射出的線性偏振光轉(zhuǎn)變成 非偏振光。所以，即使當(dāng)使用偏振濾光器或偏振眼鏡時(shí)，也可以消除暗場。 而且，即使當(dāng)單獨(dú)使用所述濾光器時(shí)，光也可以柔和地分散，因而可以減
6輕視疲勞。
而且，因?yàn)樵谝恍┣闆r下，從光源器件發(fā)射出的光成分含有偏振成分， 所以將所述濾光器安置在光源器件和背面起偏器之間，以便可以有效產(chǎn)生亮度。
附圖簡述


圖1是實(shí)施例1中使用的多孔粒子的掃描電子顯微鏡照片。
圖2是實(shí)施例1中使用的多孔粒子的橫截面掃描電子顯微鏡照片。
圖3是實(shí)施例1中使用的多孔粒子的橫截面透射電子顯微鏡照片。
圖4是比較例1中使用的球形粒子的掃描電子顯微鏡照片。
圖5是比較例1中使用的球形粒子的橫截面透射電子顯微鏡照片。
圖6是說明當(dāng)用于評價(jià)消偏振能力的偏振膜的取向軸相互垂直安置時(shí)
透射率的波長依賴性的圖。
圖7顯示分別在實(shí)施例1和比較例l(實(shí)施例2、比較例2)中制備出的 濾光器的消偏振能力的評價(jià)結(jié)果，并且是說明透射率的波長依賴性的圖。
圖8顯示實(shí)施例4(實(shí)施例5)中制備出的濾光器的消偏振能力的評價(jià)結(jié) 果，并且是說明透射率的波長相關(guān)性的圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式
本發(fā)明的濾光器通過含有具有球晶結(jié)構(gòu)的結(jié)晶聚合物而形成。所述濾 光器可以通過含有由具有球晶結(jié)構(gòu)的結(jié)晶聚合物構(gòu)成的粒子而形成，或者 可以是由具有球晶結(jié)構(gòu)的結(jié)晶聚合物制成的膜的形式。優(yōu)選地，構(gòu)造所述 濾光器使得它含有由結(jié)晶聚合物形成的粒子，其中單一粒子本身具有球晶 結(jié)構(gòu)。該粒子優(yōu)選具有1至30 um的數(shù)均粒徑并且還優(yōu)選是多孔粒子， 并且它的BET比表面積是0.1至80 m2/g。
球晶結(jié)構(gòu)是對于結(jié)晶聚合物是特定的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)晶聚合物通過聚合 物原纖從單個(gè)芯或多個(gè)芯上三維各向同性或徑向的生長而形成，而"單一 粒子具有球晶結(jié)構(gòu)"指的是通過聚合物原纖從一個(gè)單一粒子的中心附近的 單個(gè)芯或多個(gè)芯上三維各向同性或徑向的生長而形成的球晶結(jié)構(gòu)。
粒子結(jié)晶程度優(yōu)選不小于40%，并且可以優(yōu)選使用能夠結(jié)晶可達(dá)到所述水平的聚合物材料。另外，不特別限制用于制備粒子的方法，只要它是
可以在生長(devdop)球晶時(shí)形成細(xì)粒的方法即可。例如，可以使用包括從
聚合物材料溶液沉淀粒子同時(shí)生長球晶等的方法。在由此溶液沉淀方法 中，可以生長多孔粒子。
在下文中，將描述多孔粒子的制備。作為所述多孔粒子，將舉例說明 聚酰胺多孔粒子，但是這里所描述的指示粒子的物理形態(tài)諸如粒子形狀、 粒徑、比表面積、孔徑等的指標(biāo)也適用于除聚酰胺以外的粒子。
作為構(gòu)成的多孔粒子的聚酰胺，可以引用多種己知的聚酰胺。例如， 通過環(huán)狀酰胺的開環(huán)聚合或二羧酸與二胺的縮聚而獲得聚酰胺。單體的實(shí) 例包括通過將環(huán)狀酰胺諸如S-己內(nèi)酰胺、"-月桂內(nèi)酰胺等進(jìn)行開環(huán)聚合
而獲得的結(jié)晶聚酰胺；以及通過將氨基酸諸如e-氨基己酸、o)-氨基十二 烷酸、"-氨基十一烷酸等進(jìn)行縮聚或?qū)⒍人嶂T如草酸、己二酸、癸二酸、 對苯二甲酸、間苯二甲酸、1,4-環(huán)己基二羧酸等和衍生物與二胺諸如乙二 胺、1,6-己二胺、1，4-環(huán)己二胺、間-苯二甲基二胺、1，5-戊二胺、1,10-癸二 胺等進(jìn)行縮聚而獲得的聚酰胺。
上述聚酰胺是由均聚物及其共聚物，或其衍生物組成的聚酰胺。其具 體的實(shí)例包括聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺ll、聚酰胺12、聚酰胺610、 聚酰胺66/6T(T表示對苯二甲酸成分)等。而且，它可以是以上聚酰胺的混 合物。特別優(yōu)選使用的是聚酰胺6和聚酰胺66。
聚酰胺的分子量是2,000至100,000，并且優(yōu)選是5，000至40，000。
聚酰胺多孔粒子是球形、近似球形、逗點(diǎn)狀的珠子形狀(c形)或啞鈴
形，或這些形狀的混合物。然而，它優(yōu)選地是以不小于70重量％、優(yōu)選不 小于80重量％并且還優(yōu)選不小于90重量％的量包含一種粒子形式的均勻 粒子。當(dāng)所述量小于70重量％時(shí)，它的作為粉末材料的流動(dòng)性惡化，并且 在一些情況下不是優(yōu)選的。
所述聚酰胺多孔粒子具有不小于1 wm并且優(yōu)選不大于30 um的數(shù) 均粒徑。當(dāng)數(shù)均粒徑小于l ^m時(shí)，難以形成球晶結(jié)構(gòu)；因此，它是不適 當(dāng)?shù)摹６?，?dāng)數(shù)均粒徑大于30 ^m時(shí)，在顯示消偏振的機(jī)理中沒有問 題。然而，它在制造和生產(chǎn)中具有缺點(diǎn)，例如，當(dāng)形成薄膜時(shí)，它基本上 難以制造光滑表面。聚酰胺多孔粒子的BET比表面積是0.1至80 m2/g。當(dāng)比表面積小于 0.1 mVg時(shí)，在一些情況下當(dāng)所述粒子分散在透明的樹脂中時(shí)，粘合力惡 化。而且，當(dāng)比表面積是大于80 mVg時(shí)，當(dāng)形成涂層膜時(shí)，涂層溶液的 可操作性降低。
聚酰胺多孔粒子的平均孔直徑優(yōu)選是0.01至0.8 lim。當(dāng)平均孔直徑 小于0.01 um時(shí)，在一些情況下當(dāng)所述粒子被分散在透明樹脂中時(shí)，粘 合力惡化。而且，當(dāng)平均孔直徑大于0.8 ym時(shí)，操作變得困難。
聚酰胺多孔粒子的粗糙度指數(shù)(RI)優(yōu)選是5至100。本文中的粗糙度 指數(shù)(RI)定義為通過多孔球形粒子的比表面積相對于相同直徑的光滑球形 粒子的比表面積的比率所表示的。通過下列方程表示粗糙度指數(shù)。當(dāng)粗糙 度指數(shù)小于5時(shí)，在一些情況下當(dāng)粒子分散在透明的樹脂中時(shí)，粘合力惡 化。當(dāng)粗糙度指數(shù)大于100時(shí)，操作變得困難。
RI 二 S/S。
在此，RI是粗糙度指數(shù)；S是多孔粒子的比表面積[m"kg];和S。是 相同粒徑的光滑球形粒子的比表面積[mVkg]。 So可以依照下列方程獲得。
艮P，當(dāng)所觀察到的數(shù)均球形粒徑d。am]作為聚酰胺的密度P[kg/m3] 時(shí)，光滑球的比表面積So可以由下列方程表示， S。
= 6 /(pdobs) [m2/kg
當(dāng)聚酰胺是聚酰胺6時(shí)，結(jié)晶相的密度取為1,230 kg/m3，而非晶相的 密度取為1,100 kg/m3。
而且，所述聚酰胺多孔粒子是結(jié)晶的，具有110至32(T C并且優(yōu)選 140至280° C的熔點(diǎn)。當(dāng)熔點(diǎn)低于IIO。 C時(shí)，熱穩(wěn)定性降低。
而且，優(yōu)選的是，本發(fā)明中使用的聚酰胺多孔粒子具有由DSC測量 出的不小于40%的結(jié)晶程度。根據(jù)X-射線分析、根據(jù)DSC測量和從密度 獲得聚酰胺的結(jié)晶程度，但是根據(jù)DSC測量獲得它的方法是適合的。通 常從熔化物結(jié)晶獲得的聚酰胺的結(jié)晶程度最高約為30%。優(yōu)選的是，本發(fā) 明中使用的聚酰胺具有高于40%的結(jié)晶程度。當(dāng)結(jié)晶程度低時(shí)，將線性偏振光轉(zhuǎn)變成非偏振光的能力下降；因此，它是不優(yōu)選的。
由聚酰胺6的熔化熱為45 cal/g計(jì)算聚酰胺的結(jié)晶程度，這如 kunststoffe IV polyamide, R. Vieweg等，218頁，Carl Hanger Verlag ， 1966
中所描述。由下列方程計(jì)算結(jié)晶程度， [數(shù)值方程3]
X = AHobs/AHmxl00
5G結(jié)晶程度(％)
△H。bs;樣品的熔化熱(cal/g)
AHm;聚酰胺的熔化熱(cal/g)
在粒度分布中，本發(fā)明的聚酰胺多孔粒子的體積平均粒徑(或基于體積 的平均粒徑)相對于數(shù)均粒徑(或基于數(shù)量的平均粒徑)的比率優(yōu)選為1至 2.5。當(dāng)體積平均粒徑相對于數(shù)均粒徑的比率(粒度分布指數(shù)PDI)大于2.5 時(shí)，作為粉末的粒子的處理變得更差。
粒度分布指數(shù)由下列方程表示，
數(shù)均粒徑 n
Dn 二 ZXi/n
體積平均粒徑 [數(shù)值方程5]
Dv 二 t Xi4 / t Xi3
i=l i=l
粒度分布指數(shù): [數(shù)值方程6]
PDI 二 Dv/Dn
10本文中，Xi是每個(gè)粒子的直徑；而n是測量次數(shù)。
通過將聚酰胺溶解在良溶劑中，然后降低聚酰胺的溶液的溶解度，并 且沉淀聚酰胺，可以制備聚酰胺多孔粒子。
作為優(yōu)選的方法，聚酰胺多孔粒子可以根據(jù)包括如下步驟的方法進(jìn)行 制備使用在低溫時(shí)為聚酰胺的非溶劑并且在高溫是溶解聚酰胺的良溶劑 的溶劑，將聚酰胺分散在該溶劑中，然后升高溫度用于增加溶劑對于聚酰 胺的溶解度，以溶解聚酰胺，然后降低溶液的溫度以降低所述溶劑對于聚 酰胺的溶解度，從而沉淀聚酰胺。
作為在低溫時(shí)是聚酰胺的非溶劑并且在高溫時(shí)用于溶解聚酰胺的溶 齊U，這樣溶劑實(shí)例包括多元醇及其混合物。多元醇的實(shí)例包括乙二醇、1,2-
丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、甘油、丙二醇、二丙二醇、1,5-戊二醇、
己二醇等。
為了促進(jìn)上述溶劑中的溶解，可以添加無機(jī)鹽用于降低溶解溫度，并 且所述無機(jī)鹽的實(shí)例包括氯化鈣、氯化鋰等。如果無機(jī)鹽包括通過在聚酰 胺的氫鍵部分上作用而促進(jìn)溶解的金屬離子，則可以使用任何鹽，而不限 于上述例舉的鹽。
作為更優(yōu)選的方法，聚酰胺多孔粒子可以通過使用包括如下步驟的方
法進(jìn)行制備:將在室溫附近不能溶解聚酰胺的非溶劑(B)與通過將聚酰胺溶
解在室溫附近溶解聚酰胺的良溶劑中而獲得的聚酰胺溶液(A)進(jìn)行混合，
由此減小所述溶劑對于聚酰胺的溶解度。
作為本發(fā)明中聚酰胺在室溫附近的良溶劑，優(yōu)選的是酚化合物和甲 酸。作為所述酚化合物，具體而言，優(yōu)選使用苯酚、鄰-甲酚、間-甲酚、
對-甲酚、甲苯基酸、氯酚等。當(dāng)在室溫或在30至90。 C溫度加熱時(shí)，它 們?nèi)芙饣虼龠M(jìn)溶解結(jié)晶聚酰胺，并且因此是優(yōu)選的。特別優(yōu)選使用的是苯 酚。苯酚與其它溶劑相比，毒性較小，并且操作安全。另外，它是方便的， 因?yàn)楸椒尤菀讖墨@得的多孔細(xì)粒子除去。
可以將凝固點(diǎn)降低試劑加入到聚酰胺溶液(A)中。作為凝固點(diǎn)降低試 劑，可以使用聚酰胺的非溶劑，只要它在不使聚酰胺在聚酰胺溶液中沉淀 的范圍之內(nèi)即可。凝固點(diǎn)降低試劑的實(shí)例包括水、甲醇、乙醇、l-丙醇、2-丙醇、l-丁醇、2-丁醇、2-甲基-l-丙醇、2-甲基-2-丙醇、l-戊醇、l-己醇、
乙二醇、三甘醇、丙二醇、甘油、雙甘油等。
為了促進(jìn)在以上聚酰胺溶液中的溶解并且提高聚酰胺的溶解度，可以 添加無機(jī)鹽，并且無機(jī)鹽的實(shí)例包括氯化鈣、氯化鋰等。如果無機(jī)鹽包括 通過在聚酰胺的氫鍵部分上作用而促進(jìn)溶解的金屬離子，則可以使用任何 鹽，而不限于上述舉例說明的鹽。
聚酰胺溶液(A)中的聚酰胺濃度優(yōu)選在0.1至30重量％范圍內(nèi)，并且 還優(yōu)選在0.2至25重量％的范圍內(nèi)。當(dāng)聚酰胺溶液中的聚酰胺比率超過30 重量％時(shí)，聚酰胺難以溶解，或有時(shí)得不到均勻的溶液。而且，即使聚酰 胺被溶解，溶液的粘度也變高，因而使得操作變得困難；因此，這樣一種 比率是不優(yōu)選的。當(dāng)聚酰胺的比率小于O.l重量％時(shí)，聚合物濃度低，產(chǎn) 品的生產(chǎn)能力變低；因此，這樣一種比率也是不優(yōu)選的。
本發(fā)明中的聚酰胺在室溫附近的非溶劑(B)優(yōu)選是與聚酰胺溶液(A)的 良溶劑相容的，至少是部分相容的。非溶劑(B)的實(shí)例包括選自由水和聚酰 胺不可溶的有機(jī)溶劑組成的組中的化合物。非溶劑(B)可以是兩種或更多種 溶劑的混合物。優(yōu)選的是，非溶劑(B)沒有溶解在液體溫度為25° C在聚 酰胺溶液中的0.01重量％或更高的聚酰胺。
作為在室溫附近的聚酰胺不可溶有機(jī)溶劑，可以使用亞烷基二醇，諸 如乙二醇、丙二醇等。
在室溫附近的聚酰胺不可溶有機(jī)溶劑的其它實(shí)例包括一元醇和三元 醇。作為一元醇，具有1至6個(gè)碳原子的一元醇是優(yōu)選的。 一元醇可以具 有直鏈或支鏈。 一元醇的實(shí)例包括甲醇、乙醇、l-丙醇、2-丙醇、l-丁醇、 2-丁醇、2-甲基-l-丙醇、2-甲基-2-丙醇、l-戊醇、l-己醇、乙二醇、三甘 醇和丙二醇。作為三元醇，可以列舉甘油。而且，作為酮，可以例舉丙酮。
當(dāng)聚酰胺是聚酰胺6時(shí)，非溶劑(B)優(yōu)選是含有水和聚酰胺不可溶溶劑 (優(yōu)選地是一元醇)的混合物。當(dāng)聚酰胺是聚酰胺12時(shí)，非溶劑(B)是含有 亞垸基二醇和不同于其中的亞垸基二醇的聚酰胺不可溶有機(jī)溶劑(優(yōu)選地 是三元醇)的混合物。
為了生產(chǎn)聚酰胺多孔細(xì)粒子，可以使用包括下列步驟的方法將溶液 (A)與非溶劑(B)混合以形成暫時(shí)均勻的混合溶液，并且將它們放置。結(jié)果，
12通過該步驟獲得聚酰胺多孔粒子的沉淀。當(dāng)聚酰胺多孔粒子沉淀時(shí)混合溶
液的液體溫度優(yōu)選在0至80° C的范圍內(nèi)，并且特別優(yōu)選在20至40。 C 的范圍內(nèi)。
通過將增稠劑添加到聚酰胺溶液(A)和聚酰胺的非溶劑(B)的混合溶液 中，可以提高混合溶液的粘度，以防止沉淀的聚酰胺粒子聚集。作為增稠 齊U，可舉例的有數(shù)均分子量不小于l,OOO(特別是，在1,100至5,000范圍內(nèi)) 的聚亞烷基二醇。聚亞烷基二醇的實(shí)例包括聚乙二醇和聚丙二醇。添加增 稠劑的方法可以是下列方法的任何一種包括將聚酰胺溶液與非溶劑(B)
混合并且同時(shí)添加增稠劑的方法，或者包括在制備以后，立即將增稠劑添 加到混合溶液中的方法。可以將兩種或多種聚亞烷基二醇組合使用。
添加聚酰胺溶液和非溶劑的順序沒有特別限制，只要保持溶液的均勻 性即可。
在本發(fā)明中，制備出的聚酰胺多孔細(xì)粒子可以通過諸如傾析、過濾、 離心等方法進(jìn)行固液分離。
在本發(fā)明中，將所制備出的聚酰胺多孔細(xì)粒子與聚酰胺非溶劑在不小
于40° C的溫度進(jìn)行接觸，所述聚酰胺非溶劑與聚酰胺溶液(A)的良溶劑 在不小于40。 C的溫度是相容的，由此可以將(A)的良溶劑萃取并且從聚 酰胺多孔細(xì)粒子除去。
用于萃取并且除去聚酰胺溶液(A)的良溶劑的聚酰胺非溶劑的實(shí)例包 括選自脂族醇、脂族或芳族酮、脂族或芳族烴和水中的化合物。這種非溶 劑可以是兩種或更多種的混合物，并且優(yōu)選該非溶劑在40攝氏度液體溫 度不能溶解O.Ol重量％或更高的聚酰胺。
脂族醇的實(shí)例包括具有1至3個(gè)碳原子的一元脂族醇，諸如甲醇、乙 醇、1_丙醇、2-丙醇等。
脂族酮的實(shí)例包括丙酮和甲基乙基酮。芳族酮的實(shí)例包括苯乙酮、苯 基 乙基甲酮和丙基苯基甲酮。
芳族烴的實(shí)例包括甲苯和二甲苯。脂族烴的實(shí)例包括庚烷、己烷、辛 烷和正-癸烷。
本發(fā)明的濾光器具有結(jié)晶聚合物的球晶，并且所述濾光器的層的至少 一部分通常含有結(jié)晶聚合物的球晶。所述濾光器可以是形成球晶結(jié)構(gòu)的結(jié)晶聚合物的膜，但是它優(yōu)選含有形成上述球晶結(jié)構(gòu)的粒子。還優(yōu)選所述濾 光器具有上述粒子和用于保持粒子的粘合劑樹脂。作為濾光器的典型實(shí)施
方案，可以舉例的有(a)通過包括將粒子分散在透明樹脂中，使用所述透明
樹脂作為粘合劑樹脂并且使它形成板或膜形式的方法，獲得的實(shí)施方案， (b)通過包括在襯底上由粒子和粘合劑樹脂組合形成涂層膜的方法，獲得的
實(shí)施方案，(c)通過包括使用粘合劑樹脂作為粘合劑將粒子粘合到襯底等的
方法，獲得的實(shí)施方案。
在上述實(shí)施方案(a)中，作為用于分散粒子的透明樹脂，可以舉例有例 如，甲基丙烯酸樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、包括環(huán) 狀聚烯烴樹脂在內(nèi)的聚烯烴樹脂等。在意圖是光散射的情況下，透明樹脂 優(yōu)選是折射率不同于(多孔)粒子的折射率的材料。在意圖抑制光散射的情 況下，優(yōu)選地是與(多孔)粒子相同的材料或折射率接近(多孔)粒子的折射率 的材料。
根據(jù)透明樹脂和粒子的總數(shù)，優(yōu)選以0.1至60重量％的比率結(jié)合粒子。 而且，當(dāng)上述實(shí)施方案(b)的含有粒子的涂層膜形成在透明襯底上時(shí)， 使用將粒子混合并分散在透明樹脂(透明涂料)中的方法，通過使用諸如噴 霧法、浸漬法、幕流涂法、輥涂法、印刷法等的手段，將所述混合物涂布 在透明襯底的表面上，并且進(jìn)行用紫外線的照射或加熱用于固化。用于透 明涂料的粘合劑樹脂的實(shí)例包括丙烯酸樹脂、聚酯樹脂、氨基甲酸酯樹脂
作為透明襯底，除透明樹脂板，諸如甲基丙烯酸樹脂、聚苯乙烯樹脂、 聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、包括環(huán)狀聚烯烴樹脂在內(nèi)的聚烯烴樹脂等之外， 還可以使用無機(jī)透明的板，諸如玻璃板。
在形成濾光器中，如上實(shí)施方案(c)，所述粒子可以使用粘合劑樹脂(已 知的粘合劑試劑等)直接粘合至透明襯底上。
本發(fā)明的濾光器本身可以安裝在液晶顯示器屏幕上并且這樣進(jìn)行使 用。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的濾光器顯示抗反射和/或抗眩光的作用， 而不需要表面后加工。
或者，透明的基底材料可以粘合至濾光器的外表面作為保護(hù)膜。不特 別限制所使用的透明基底材料，只要它是透明的即可，但是其實(shí)例包括聚
14碳酸酯樹脂、甲基丙烯酸樹脂、PET樹脂、聚苯乙烯樹脂、包括環(huán)狀聚烯 烴樹脂在內(nèi)的聚烯烴樹脂、透明玻璃等。而且，透明基底材料的外表面優(yōu) 選進(jìn)行抗反射加工和/或抗眩光加工和/或硬涂層加工。而且，不特別限制 將所述聚合物膜粘合到透明基底材料上的方法，并且可以使用已知的方 法。
在本發(fā)明中，配備有上述濾光器的液晶顯示器件指的是具有作為基礎(chǔ) 構(gòu)造的光源器件、背面起偏器、液晶單元和前面起偏器的那些。雖然根據(jù) 液晶單元的機(jī)理存在各種不同的系統(tǒng)/結(jié)構(gòu)，但是所述顯示器件至少順序包 括光源器件、起偏器、液晶單元和起偏器這四個(gè)元件，并且可以任選在這 四個(gè)元件之間、前面或背面包括其它的元件諸如光學(xué)補(bǔ)償板、濾色器等。 而且，這些元件中的任一個(gè)都可以是眾所周知的或常見的，并且不特別限 制所述元件。順便提及，因?yàn)樵谶@些構(gòu)造中的兩個(gè)位置上安裝起偏器，為 了迸行區(qū)別，在本說明書中，光源器件和液晶單元之間的板被稱作背面起 偏器，并且在液晶單元的前面顯示側(cè)存在的板被稱作前面起偏器。
本發(fā)明的濾光器可以另外安置在前面起偏器的前面。在液晶顯示器件 中，根據(jù)它的結(jié)構(gòu)，光學(xué)補(bǔ)償板、濾色器等被安置在相比于液晶單元的前 面。當(dāng)使用濾色器時(shí)，所述濾光器可以被安置在相比于濾色器的前側(cè)。當(dāng) 使用光學(xué)補(bǔ)償板時(shí)，濾光器可以被安置在光學(xué)補(bǔ)償板的前側(cè)或者后側(cè)。
而且，本發(fā)明的濾光器可以被安置在光源器件和背面起偏器之間。在 所述液晶顯示器件中，根據(jù)它的方法，擴(kuò)散膜等被安置在相比于液晶單元 的后側(cè)。當(dāng)使用擴(kuò)散膜等時(shí)，濾光器可以被安置在擴(kuò)散膜的前側(cè)或后側(cè)。
實(shí)施例
現(xiàn)在將實(shí)施例說明如下。然而，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。 而且，以下列方式測量多孔粒子的物理性質(zhì)(粒徑、比表面積、平均孔 直徑、結(jié)晶程度等)。
(平均粒徑和粒度分布指數(shù))
將干燥的聚酰胺粒子用掃描電子顯微鏡照相，并且測量ioo個(gè)粒子的 直徑用于獲得平均值，并且計(jì)算數(shù)均粒徑。此外，由如上所述的方程計(jì)算 體積平均粒徑和粒度分布指數(shù)。(孔徑大小分布)
它用水銀孔隙率計(jì)進(jìn)行測量。將它在0.0034至400 um的測量范圍 內(nèi)測量。獲得平均孔直徑。 (比表面積和粗糙度指數(shù))
通過根據(jù)氮吸附的BET方法測量3個(gè)點(diǎn)，以進(jìn)行聚酰胺粒子的比表 面積測量。依照上述方程，由此值獲得粗糙度指數(shù)。 (結(jié)晶程度)
通過DSC(差示掃描量熱法)測量聚酰胺的結(jié)晶程度。它根據(jù)如上所述 方法進(jìn)行測量。
(消偏振能力的評價(jià))
使用由JASCO公司制造的UV-可見分光光度計(jì)V-570評價(jià)分散有聚 酰胺多孔細(xì)粒子的樣品的消偏振能力。將整體的球安裝在檢測單元上，將 兩片偏振膜安裝在檢測單元的進(jìn)口，以使兩個(gè)偏振軸相互垂直，然后將樣 品的濾光器插入在兩片偏振膜之間，以根據(jù)350至800 nm波長范圍中的 透射率評價(jià)消偏振能力。當(dāng)不存在任何的樣品濾光器時(shí)的空白的透射率特 性曲線顯示在圖6中。
(多孔粒子的制備)
向含有質(zhì)量比為9:1的苯酚和甲醇的溶液中，添加聚酰胺6(分子量 13,000)進(jìn)行溶解，由此制備濃度為5重量％的聚酰胺6的聚酰胺6溶液。 向該尼龍溶液中，添加以7: 0.5的比率混合的甲醇和水的混合溶液。所述 溫度是室溫。將得到的混合物進(jìn)行放置24小時(shí)以完全沉淀。其后，通過 離心分離聚合物，然后用細(xì)粒子的100倍的量的50° C的甲醇洗滌，同時(shí) 進(jìn)行離心分離旋轉(zhuǎn)干燥。
用掃描電子顯微鏡觀察所獲得的聚合物粒子，并且結(jié)果是，它們是相 對均勻的球形多孔粒子，具有10.01 U m的數(shù)均粒徑和13.76 U m的體積 平均粒徑。另外，平均孔直徑是0.05681 wm， PDI是1.36，比表面積是 21.4 m2/g，粗糙度指數(shù)RI是42.1，并且聚合物粒子的結(jié)晶程度是56%。 在該多孔粒子中發(fā)現(xiàn)，如圖1、 2和3所示，尼龍?jiān)w是從在中心的單個(gè) 芯或多個(gè)芯上三維并且放射狀生長的，并且單一粒子本身具有球晶結(jié)構(gòu)。實(shí)施例1
向99.46重量份的甲基丙烯酸甲酯單體中，添加0.34重量份的作為自 由基聚合引發(fā)劑的2-2'-偶氮二(異丁腈)(AIBN)和0.20重量份的作為鏈轉(zhuǎn)移 劑的l-十二烷硫醇(正-十二烷基硫醇)(n-LM)，然后添加1.5重量份的上述 聚酰胺多孔粒子，攪拌并且熱聚合，制備出厚度為約0.5 mm的板狀濾光 器，其中所述聚酰胺多孔粒子是均勻分散的。
實(shí)施例2
通過實(shí)施例1的方法獲得的濾光器的消偏振能力的評價(jià)結(jié)果顯示在圖 7中。
實(shí)施例3
進(jìn)行下列步驟，以便證實(shí)根據(jù)實(shí)施例1的濾光器將線性偏振光以高效 率轉(zhuǎn)變成為與自然光相同的非偏振光。
偏振膜放置在液晶顯示器上。然后，證實(shí)當(dāng)液晶顯示器的偏振軸和偏 振膜的光軸一致時(shí)，它提供亮場，而當(dāng)偏振軸從在亮場的光軸向右或向左 傾斜90度時(shí)，它提供完全暗場。
接著,，將上述板狀樣品插入在液晶顯示器和偏振膜之間，結(jié)果，它證 實(shí)了，甚至在偏振膜從亮場處的光軸向右或向左傾斜卯度的情況下，也 可以確保觀察到液晶顯示器上的圖像，由此消除暗場。發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的濾光 器可以高效率地將線性偏振光轉(zhuǎn)變成非偏振光。
實(shí)施例4
將商業(yè)的丙烯酸粘合劑溶液(吖啶C)使用IPA雙倍稀釋，然后將相當(dāng) 于基于粘合劑溶液中的粘合劑成分計(jì)為10重量份的上述聚酰胺多孔細(xì)粒 子分散，接著在聚碳酸酯襯底上形成膜，以制備出含有聚碳酸酯襯底的厚 度為約45 um的濾光器。
實(shí)施例5
通過實(shí)施例4的方法獲得的濾光器的消偏振能力的評價(jià)結(jié)果被顯示在圖8中。 比較例1
用和實(shí)施例1中相同的方法制備樣品，不同之處在于使用由已知的制
備方法獲得的聚酰胺12的球形粒子。掃描電子顯微鏡照片和透射電子顯 微鏡照片分別顯示在圖4和5中。
比較例2
以和實(shí)施例2中相同的方式，將比較例1中制備的濾光器的消偏振能 力的評價(jià)結(jié)果顯示在圖7中。
比較例3
用和實(shí)施例3中相同的方法，將比較例1的濾光器插入在液晶顯示器 和偏振膜之間。結(jié)果，當(dāng)偏振膜從亮場處的光軸向右或向左傾斜90度時(shí)， 它提供完全暗場；因此，暗場沒有得到改善。據(jù)發(fā)現(xiàn)，因?yàn)榍蛐瘟Ｗ拥慕Y(jié) 晶程度低并且沒有產(chǎn)生良好的球晶，所以線性偏振光不能轉(zhuǎn)變成非偏振 光。
權(quán)利要求
1. 一種濾光器，所述濾光器包含具有球晶結(jié)構(gòu)的結(jié)晶聚合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾光器，所述濾光器包含由結(jié)晶聚合物形成的粒子，其中每個(gè)單一粒子都具有球晶結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的濾光器，所述濾光器包含用于保持所述粒子 的粘合劑樹脂。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾光器，其中所述粒子被分散在所述粘合劑 樹脂中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾光器，其中所述粒子與所述粘合劑樹脂一 起作為涂層膜形成在透明襯底上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾光器，其中使用所述粘合劑樹脂作為粘合 劑，將所述粒子粘合到所述透明襯底上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2至6中任何一項(xiàng)所述的濾光器，其中所述粒子的數(shù) 均粒徑是1至30 nm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2至7中任何一項(xiàng)所述的濾光器，其中所述粒子是 BET比表面積為0.1至80 m2/g的多孔粒子。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的濾光器，其中所述粒子的平均孔直徑是0.01 至0.8拜。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的濾光器，其中所述多孔粒子的粗糙度 指數(shù)是5至100。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2至10中任何一項(xiàng)所述的濾光器，其中通過DSC 測量出的所述粒子的結(jié)晶程度為不小于40%。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2至11中任何一項(xiàng)所述的濾光器，其中所述粒子的 體積平均粒徑與數(shù)均粒徑的比率是1至2.5。
13. 根據(jù)權(quán)利要求2至12中任何一項(xiàng)所述的濾光器，其中所述粒子包 含聚酰胺。
14. 一種液晶顯示器件，所述液晶顯示器件配備有光源器件、背面起 偏器、液晶單元和前面起偏器，所述液晶顯示器件在前面起偏器的前面或背面起偏器的背面和所述 光源器件之間包括根據(jù)權(quán)利要求1至13中任何一項(xiàng)所述的濾光器。
全文摘要
本發(fā)明提供包含具有球晶結(jié)構(gòu)的結(jié)晶聚合物的濾光器，特別是包含由結(jié)晶聚合物形成的多孔粒子的濾光器，其中單一粒子本身都具有球晶結(jié)構(gòu)。該濾光器可以高效率地將線性偏振光轉(zhuǎn)變成接近于自然光的非偏振光。
文檔編號G02B5/30GK101454698SQ20078001958
公開日2009年6月10日 申請日期2007年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日
發(fā)明者八尾滋, 小西亮, 莊司達(dá)也 申請人:宇部興產(chǎn)株式會(huì)社