滤光器的制作方法

专利名称：滤光器的制作方法
技术领域：
本发明涉及将偏振光转变成非偏振光的滤光器。更具体而言，本发明 涉及装配到液晶显示器件诸如液晶电视、计算机或便携式电话的液晶显示 器上的滤光器，由此能够将从那里发射出的线性偏振光高效率地转变成接 近于自然光的非偏振光。
背景技术：
近年来，由于薄、重量轻并且具有高图象品质的特征，液晶显示器件
已经成为可以与CRT竞争的显示器件。具有多色和高清晰度等的液晶显 示器已经市场化了。而且，随着对于大屏幕尺寸的需要和高视觉技术的发 展，具有液晶投影仪的放大的投影型视频显示器件正在普及。作为液晶显 示器件的驱动原理，己经有TFT型、MIM型、STN型、TN型等。任何 这些类型都使用一对起偏器，并且发射的显示器光是线性偏振光。因此， 到达观看者的光是线性偏振光。
然而，作为减少由长时间使用液晶显示器所引起的视疲劳的方法，在 一些情况下使用偏振滤光器或偏振眼镜。偏振滤光器或偏振眼镜的目的是 隔离具有垂直于起偏器透射轴方向的来自偏振元件的入射光，并且仅接受 具有平行于起偏器的透射轴方向的来自偏振元件的入射光。然而，如上所 述，因为从便携式电话或个人电脑的液晶屏发射的光是线性偏振光，如果 偏振滤光器或偏振眼镜的角度是倾斜的，则光的量显著减少并且屏幕在极 端情况下变成不可见的，或左侧和右侧看起来不同。引起这样的极端问题。
为了避免这样的问题，使用对波长而言为1/4波长的板，由此认为线 性偏振光被转变成椭圆偏振光，但是不可以适用该原理，因为从所述显示 器发射的光的波长是多种多样的。而且，除偏振滤光器之外，存在使用模 糊膜现象的技术，其中将宽度为0.1至0.15 mm的特殊金属线路以网络结 构形式涂层在衬底上，由此形成光通过其传播的非涂层部分(约0.02涉和衍射的现象。然而， 对于该技术需要精细的加工技术。类似地，包含分散的聚合物细粒的滤光 器具有通过粒子的散射作用而使线性偏振光变成非偏振光的一些能力，但 是已经知道当薄膜形成时几乎不存在任何作用。
而且，因此已经提议借助于具有非晶态结构的聚合物将线性偏振光转 变成非偏振光(参考专利文件1)，在实践上所述非晶态结构仅具有将线性 偏振光转变成非偏振光的低能力。本发明人首次发现，制成被称为球晶结 构的结晶聚集体的聚合物具有将线性偏振光有效转变成非偏振光的能力。 而且，尽管还提出了采用使用晶体石英板的去偏光板的滤光器(参考专利文 件2)，但是在液晶表面上安置滤光器是不实用的。
另一方面，已经提出了使用由具有球晶结构的聚合物组成的调整膜的 液晶显示器件(参考专利文件3)。该液晶显示器件安置在起偏器和液晶层 之间以便加宽观看角度。它的目的不同于本发明的滤光器的目的。而且， 当具有球晶结构的聚合物膜用作滤光器并且试图将线性偏振光转变成非 偏振光时，在膜生产中施加的变形保留在膜中，并且表现出折射率的各向 异性。所以，不可能获得可以将线性偏振光均匀转变成类似于自然光的非 偏振光的滤光器。
专利文献l:日本专利公开号2003-185821
专利文献2:日本专利公开号1998-10522
专利文献3:日本专利公开号1994-30849
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种可以将偏振光以高效率 转变成接近于自然光的非偏振光的滤光器(消偏振滤光器)。
本发明涉及下列各项
1. 一种滤光器，所述光滤波器包含具有球晶结构的结晶聚合物；
2. 根据上述1的滤光器，所述光滤波器包含由结晶聚合物形成的粒 子，其中每个单一粒子都具有球晶结构；
3. 根据上述2的滤光器，所述滤光器包含用于保持所述粒子的粘合剂4. 根据上述3的滤光器，其中所述粒子分散在所述粘合剂树脂中；
5. 根据上述3的滤光器，其中所述粒子与所述粘合剂树脂一起作为涂 层膜形成在透明衬底上；
6. 根据上述3的滤光器，其中使用所述粘合剂树脂作为粘合剂，将所 述粒子粘合到所述透明衬底；
7. 根据上述2至6中任何一项的滤光器，其中所述粒子的数均粒径是 1至30 ii m;
8. 根据上述2至7中任何一项的滤光器，其中所述粒子是BET比表 面积为0.1至80 m2/g的多孔粒子；
9. 根据上述8的滤光器，其中所述粒子的平均孔直径是0.01至0.8 u
m;
10. 根据上述8或9的滤光器，其中所述多孔粒子的粗糙度指数是5
至100;
U.根据上述2至10中任何一项的滤光器，其中通过DSC测量出的 所述粒子的结晶程度为不小于40%;
12. 根据上述2至11中任何一项的滤光器，其中所述粒子的体积平均 粒径与数均粒径的比率是1至2.5;
13. 根据上述2至12中任何一项的滤光器，其中所述粒子由聚酰胺组 成；禾口
14. 一种液晶显示器件，所述液晶显示器件配备有光源器件、背面起 偏器、液晶单元和前面起偏器，
所述液晶显示器件在前面起偏器的前面或背面起偏器的背面和所述 光源器件之间包括根据上述1至13中任何一项所述的滤光器。
发明效果
本发明的滤光器可以高效率地将偏振光转变成接近于自然光的非偏 振光。因此，将所述滤光器安装到液晶显示器件诸如液晶电视、计算机或 便携式电话的液晶显示器上，由此可以将那里发射出的线性偏振光转变成 非偏振光。所以，即使当使用偏振滤光器或偏振眼镜时，也可以消除暗场。 而且，即使当单独使用所述滤光器时，光也可以柔和地分散，因而可以减
6轻视疲劳。
而且，因为在一些情况下，从光源器件发射出的光成分含有偏振成分， 所以将所述滤光器安置在光源器件和背面起偏器之间，以便可以有效产生亮度。
附图简述


图1是实施例1中使用的多孔粒子的扫描电子显微镜照片。
图2是实施例1中使用的多孔粒子的横截面扫描电子显微镜照片。
图3是实施例1中使用的多孔粒子的横截面透射电子显微镜照片。
图4是比较例1中使用的球形粒子的扫描电子显微镜照片。
图5是比较例1中使用的球形粒子的横截面透射电子显微镜照片。
图6是说明当用于评价消偏振能力的偏振膜的取向轴相互垂直安置时
透射率的波长依赖性的图。
图7显示分别在实施例1和比较例l(实施例2、比较例2)中制备出的 滤光器的消偏振能力的评价结果，并且是说明透射率的波长依赖性的图。
图8显示实施例4(实施例5)中制备出的滤光器的消偏振能力的评价结 果，并且是说明透射率的波长相关性的图。
实施本发明的最佳方式
本发明的滤光器通过含有具有球晶结构的结晶聚合物而形成。所述滤 光器可以通过含有由具有球晶结构的结晶聚合物构成的粒子而形成，或者 可以是由具有球晶结构的结晶聚合物制成的膜的形式。优选地，构造所述 滤光器使得它含有由结晶聚合物形成的粒子，其中单一粒子本身具有球晶 结构。该粒子优选具有1至30 um的数均粒径并且还优选是多孔粒子， 并且它的BET比表面积是0.1至80 m2/g。
球晶结构是对于结晶聚合物是特定的结构，所述结晶聚合物通过聚合 物原纤从单个芯或多个芯上三维各向同性或径向的生长而形成，而"单一 粒子具有球晶结构"指的是通过聚合物原纤从一个单一粒子的中心附近的 单个芯或多个芯上三维各向同性或径向的生长而形成的球晶结构。
粒子结晶程度优选不小于40%，并且可以优选使用能够结晶可达到所述水平的聚合物材料。另外，不特别限制用于制备粒子的方法，只要它是
可以在生长(devdop)球晶时形成细粒的方法即可。例如，可以使用包括从
聚合物材料溶液沉淀粒子同时生长球晶等的方法。在由此溶液沉淀方法 中，可以生长多孔粒子。
在下文中，将描述多孔粒子的制备。作为所述多孔粒子，将举例说明 聚酰胺多孔粒子，但是这里所描述的指示粒子的物理形态诸如粒子形状、 粒径、比表面积、孔径等的指标也适用于除聚酰胺以外的粒子。
作为构成的多孔粒子的聚酰胺，可以引用多种己知的聚酰胺。例如， 通过环状酰胺的开环聚合或二羧酸与二胺的縮聚而获得聚酰胺。单体的实 例包括通过将环状酰胺诸如S-己内酰胺、"-月桂内酰胺等进行开环聚合
而获得的结晶聚酰胺；以及通过将氨基酸诸如e-氨基己酸、o)-氨基十二 烷酸、"-氨基十一烷酸等进行縮聚或将二羧酸诸如草酸、己二酸、癸二酸、 对苯二甲酸、间苯二甲酸、1,4-环己基二羧酸等和衍生物与二胺诸如乙二 胺、1,6-己二胺、1，4-环己二胺、间-苯二甲基二胺、1，5-戊二胺、1,10-癸二 胺等进行缩聚而获得的聚酰胺。
上述聚酰胺是由均聚物及其共聚物，或其衍生物组成的聚酰胺。其具 体的实例包括聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺ll、聚酰胺12、聚酰胺610、 聚酰胺66/6T(T表示对苯二甲酸成分)等。而且，它可以是以上聚酰胺的混 合物。特别优选使用的是聚酰胺6和聚酰胺66。
聚酰胺的分子量是2,000至100,000，并且优选是5，000至40，000。
聚酰胺多孔粒子是球形、近似球形、逗点状的珠子形状(c形)或哑铃
形，或这些形状的混合物。然而，它优选地是以不小于70重量％、优选不 小于80重量％并且还优选不小于90重量％的量包含一种粒子形式的均匀 粒子。当所述量小于70重量％时，它的作为粉末材料的流动性恶化，并且 在一些情况下不是优选的。
所述聚酰胺多孔粒子具有不小于1 wm并且优选不大于30 um的数 均粒径。当数均粒径小于l ^m时，难以形成球晶结构；因此，它是不适 当的。而且，当数均粒径大于30 ^m时，在显示消偏振的机理中没有问 题。然而，它在制造和生产中具有缺点，例如，当形成薄膜时，它基本上 难以制造光滑表面。聚酰胺多孔粒子的BET比表面积是0.1至80 m2/g。当比表面积小于 0.1 mVg时，在一些情况下当所述粒子分散在透明的树脂中时，粘合力恶 化。而且，当比表面积是大于80 mVg时，当形成涂层膜时，涂层溶液的 可操作性降低。
聚酰胺多孔粒子的平均孔直径优选是0.01至0.8 lim。当平均孔直径 小于0.01 um时，在一些情况下当所述粒子被分散在透明树脂中时，粘 合力恶化。而且，当平均孔直径大于0.8 ym时，操作变得困难。
聚酰胺多孔粒子的粗糙度指数(RI)优选是5至100。本文中的粗糙度 指数(RI)定义为通过多孔球形粒子的比表面积相对于相同直径的光滑球形 粒子的比表面积的比率所表示的。通过下列方程表示粗糙度指数。当粗糙 度指数小于5时，在一些情况下当粒子分散在透明的树脂中时，粘合力恶 化。当粗糙度指数大于100时，操作变得困难。
RI 二 S/S。
在此，RI是粗糙度指数；S是多孔粒子的比表面积[m"kg];和S。是 相同粒径的光滑球形粒子的比表面积[mVkg]。 So可以依照下列方程获得。
艮P，当所观察到的数均球形粒径d。am]作为聚酰胺的密度P[kg/m3] 时，光滑球的比表面积So可以由下列方程表示， S。
= 6 /(pdobs) [m2/kg
当聚酰胺是聚酰胺6时，结晶相的密度取为1,230 kg/m3，而非晶相的 密度取为1,100 kg/m3。
而且，所述聚酰胺多孔粒子是结晶的，具有110至32(T C并且优选 140至280° C的熔点。当熔点低于IIO。 C时，热稳定性降低。
而且，优选的是，本发明中使用的聚酰胺多孔粒子具有由DSC测量 出的不小于40%的结晶程度。根据X-射线分析、根据DSC测量和从密度 获得聚酰胺的结晶程度，但是根据DSC测量获得它的方法是适合的。通 常从熔化物结晶获得的聚酰胺的结晶程度最高约为30%。优选的是，本发 明中使用的聚酰胺具有高于40%的结晶程度。当结晶程度低时，将线性偏振光转变成非偏振光的能力下降；因此，它是不优选的。
由聚酰胺6的熔化热为45 cal/g计算聚酰胺的结晶程度，这如 kunststoffe IV polyamide, R. Vieweg等，218页，Carl Hanger Verlag ， 1966
中所描述。由下列方程计算结晶程度， [数值方程3]
X = AHobs/AHmxl00
5G结晶程度(％)
△H。bs;样品的熔化热(cal/g)
AHm;聚酰胺的熔化热(cal/g)
在粒度分布中，本发明的聚酰胺多孔粒子的体积平均粒径(或基于体积 的平均粒径)相对于数均粒径(或基于数量的平均粒径)的比率优选为1至 2.5。当体积平均粒径相对于数均粒径的比率(粒度分布指数PDI)大于2.5 时，作为粉末的粒子的处理变得更差。
粒度分布指数由下列方程表示，
数均粒径 n
Dn 二 ZXi/n
体积平均粒径 [数值方程5]
Dv 二 t Xi4 / t Xi3
i=l i=l
粒度分布指数: [数值方程6]
PDI 二 Dv/Dn
10本文中，Xi是每个粒子的直径；而n是测量次数。
通过将聚酰胺溶解在良溶剂中，然后降低聚酰胺的溶液的溶解度，并 且沉淀聚酰胺，可以制备聚酰胺多孔粒子。
作为优选的方法，聚酰胺多孔粒子可以根据包括如下步骤的方法进行 制备使用在低温时为聚酰胺的非溶剂并且在高温是溶解聚酰胺的良溶剂 的溶剂，将聚酰胺分散在该溶剂中，然后升高温度用于增加溶剂对于聚酰 胺的溶解度，以溶解聚酰胺，然后降低溶液的温度以降低所述溶剂对于聚 酰胺的溶解度，从而沉淀聚酰胺。
作为在低温时是聚酰胺的非溶剂并且在高温时用于溶解聚酰胺的溶 齐U，这样溶剂实例包括多元醇及其混合物。多元醇的实例包括乙二醇、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。
为了促进上述溶剂中的溶解，可以添加无机盐用于降低溶解温度，并 且所述无机盐的实例包括氯化钙、氯化锂等。如果无机盐包括通过在聚酰 胺的氢键部分上作用而促进溶解的金属离子，则可以使用任何盐，而不限 于上述例举的盐。
作为更优选的方法，聚酰胺多孔粒子可以通过使用包括如下步骤的方
法进行制备:将在室温附近不能溶解聚酰胺的非溶剂(B)与通过将聚酰胺溶
解在室温附近溶解聚酰胺的良溶剂中而获得的聚酰胺溶液(A)进行混合，
由此减小所述溶剂对于聚酰胺的溶解度。
作为本发明中聚酰胺在室温附近的良溶剂，优选的是酚化合物和甲 酸。作为所述酚化合物，具体而言，优选使用苯酚、邻-甲酚、间-甲酚、
对-甲酚、甲苯基酸、氯酚等。当在室温或在30至90。 C温度加热时，它 们溶解或促进溶解结晶聚酰胺，并且因此是优选的。特别优选使用的是苯 酚。苯酚与其它溶剂相比，毒性较小，并且操作安全。另外，它是方便的， 因为苯酚容易从获得的多孔细粒子除去。
可以将凝固点降低试剂加入到聚酰胺溶液(A)中。作为凝固点降低试 剂，可以使用聚酰胺的非溶剂，只要它在不使聚酰胺在聚酰胺溶液中沉淀 的范围之内即可。凝固点降低试剂的实例包括水、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、双甘油等。
为了促进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 添加无机盐，并且无机盐的实例包括氯化钙、氯化锂等。如果无机盐包括 通过在聚酰胺的氢键部分上作用而促进溶解的金属离子，则可以使用任何 盐，而不限于上述举例说明的盐。
聚酰胺溶液(A)中的聚酰胺浓度优选在0.1至30重量％范围内，并且 还优选在0.2至25重量％的范围内。当聚酰胺溶液中的聚酰胺比率超过30 重量％时，聚酰胺难以溶解，或有时得不到均匀的溶液。而且，即使聚酰 胺被溶解，溶液的粘度也变高，因而使得操作变得困难；因此，这样一种 比率是不优选的。当聚酰胺的比率小于O.l重量％时，聚合物浓度低，产 品的生产能力变低；因此，这样一种比率也是不优选的。
本发明中的聚酰胺在室温附近的非溶剂(B)优选是与聚酰胺溶液(A)的 良溶剂相容的，至少是部分相容的。非溶剂(B)的实例包括选自由水和聚酰 胺不可溶的有机溶剂组成的组中的化合物。非溶剂(B)可以是两种或更多种 溶剂的混合物。优选的是，非溶剂(B)没有溶解在液体温度为25° C在聚 酰胺溶液中的0.01重量％或更高的聚酰胺。
作为在室温附近的聚酰胺不可溶有机溶剂，可以使用亚烷基二醇，诸 如乙二醇、丙二醇等。
在室温附近的聚酰胺不可溶有机溶剂的其它实例包括一元醇和三元 醇。作为一元醇，具有1至6个碳原子的一元醇是优选的。 一元醇可以具 有直链或支链。 一元醇的实例包括甲醇、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。作为三元醇，可以列举甘油。而且，作为酮，可以例举丙酮。
当聚酰胺是聚酰胺6时，非溶剂(B)优选是含有水和聚酰胺不可溶溶剂 (优选地是一元醇)的混合物。当聚酰胺是聚酰胺12时，非溶剂(B)是含有 亚垸基二醇和不同于其中的亚垸基二醇的聚酰胺不可溶有机溶剂(优选地 是三元醇)的混合物。
为了生产聚酰胺多孔细粒子，可以使用包括下列步骤的方法将溶液 (A)与非溶剂(B)混合以形成暂时均匀的混合溶液，并且将它们放置。结果，
12通过该步骤获得聚酰胺多孔粒子的沉淀。当聚酰胺多孔粒子沉淀时混合溶
液的液体温度优选在0至80° C的范围内，并且特别优选在20至40。 C 的范围内。
通过将增稠剂添加到聚酰胺溶液(A)和聚酰胺的非溶剂(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。作为增稠 齐U，可举例的有数均分子量不小于l,OOO(特别是，在1,100至5,000范围内) 的聚亚烷基二醇。聚亚烷基二醇的实例包括聚乙二醇和聚丙二醇。添加增 稠剂的方法可以是下列方法的任何一种包括将聚酰胺溶液与非溶剂(B)
混合并且同时添加增稠剂的方法，或者包括在制备以后，立即将增稠剂添 加到混合溶液中的方法。可以将两种或多种聚亚烷基二醇组合使用。
添加聚酰胺溶液和非溶剂的顺序没有特别限制，只要保持溶液的均匀 性即可。
在本发明中，制备出的聚酰胺多孔细粒子可以通过诸如倾析、过滤、 离心等方法进行固液分离。
在本发明中，将所制备出的聚酰胺多孔细粒子与聚酰胺非溶剂在不小
于40° C的温度进行接触，所述聚酰胺非溶剂与聚酰胺溶液(A)的良溶剂 在不小于40。 C的温度是相容的，由此可以将(A)的良溶剂萃取并且从聚 酰胺多孔细粒子除去。
用于萃取并且除去聚酰胺溶液(A)的良溶剂的聚酰胺非溶剂的实例包 括选自脂族醇、脂族或芳族酮、脂族或芳族烃和水中的化合物。这种非溶 剂可以是两种或更多种的混合物，并且优选该非溶剂在40摄氏度液体温 度不能溶解O.Ol重量％或更高的聚酰胺。
脂族醇的实例包括具有1至3个碳原子的一元脂族醇，诸如甲醇、乙 醇、1_丙醇、2-丙醇等。
脂族酮的实例包括丙酮和甲基乙基酮。芳族酮的实例包括苯乙酮、苯 基 乙基甲酮和丙基苯基甲酮。
芳族烃的实例包括甲苯和二甲苯。脂族烃的实例包括庚烷、己烷、辛 烷和正-癸烷。
本发明的滤光器具有结晶聚合物的球晶，并且所述滤光器的层的至少 一部分通常含有结晶聚合物的球晶。所述滤光器可以是形成球晶结构的结晶聚合物的膜，但是它优选含有形成上述球晶结构的粒子。还优选所述滤 光器具有上述粒子和用于保持粒子的粘合剂树脂。作为滤光器的典型实施
方案，可以举例的有(a)通过包括将粒子分散在透明树脂中，使用所述透明
树脂作为粘合剂树脂并且使它形成板或膜形式的方法，获得的实施方案， (b)通过包括在衬底上由粒子和粘合剂树脂组合形成涂层膜的方法，获得的
实施方案，(c)通过包括使用粘合剂树脂作为粘合剂将粒子粘合到衬底等的
方法，获得的实施方案。
在上述实施方案(a)中，作为用于分散粒子的透明树脂，可以举例有例 如，甲基丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、包括环 状聚烯烃树脂在内的聚烯烃树脂等。在意图是光散射的情况下，透明树脂 优选是折射率不同于(多孔)粒子的折射率的材料。在意图抑制光散射的情 况下，优选地是与(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。
根据透明树脂和粒子的总数，优选以0.1至60重量％的比率结合粒子。 而且，当上述实施方案(b)的含有粒子的涂层膜形成在透明衬底上时， 使用将粒子混合并分散在透明树脂(透明涂料)中的方法，通过使用诸如喷 雾法、浸渍法、幕流涂法、辊涂法、印刷法等的手段，将所述混合物涂布 在透明衬底的表面上，并且进行用紫外线的照射或加热用于固化。用于透 明涂料的粘合剂树脂的实例包括丙烯酸树脂、聚酯树脂、氨基甲酸酯树脂
作为透明衬底，除透明树脂板，诸如甲基丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂、 聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、包括环状聚烯烃树脂在内的聚烯烃树脂等之外， 还可以使用无机透明的板，诸如玻璃板。
在形成滤光器中，如上实施方案(c)，所述粒子可以使用粘合剂树脂(已 知的粘合剂试剂等)直接粘合至透明衬底上。
本发明的滤光器本身可以安装在液晶显示器屏幕上并且这样进行使 用。在一些实施方案中，本发明的滤光器显示抗反射和/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滤光器的外表面作为保护膜。不特 别限制所使用的透明基底材料，只要它是透明的即可，但是其实例包括聚
14碳酸酯树脂、甲基丙烯酸树脂、PET树脂、聚苯乙烯树脂、包括环状聚烯 烃树脂在内的聚烯烃树脂、透明玻璃等。而且，透明基底材料的外表面优 选进行抗反射加工和/或抗眩光加工和/或硬涂层加工。而且，不特别限制 将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。
在本发明中，配备有上述滤光器的液晶显示器件指的是具有作为基础 构造的光源器件、背面起偏器、液晶单元和前面起偏器的那些。虽然根据 液晶单元的机理存在各种不同的系统/结构，但是所述显示器件至少顺序包 括光源器件、起偏器、液晶单元和起偏器这四个元件，并且可以任选在这 四个元件之间、前面或背面包括其它的元件诸如光学补偿板、滤色器等。 而且，这些元件中的任一个都可以是众所周知的或常见的，并且不特别限 制所述元件。顺便提及，因为在这些构造中的两个位置上安装起偏器，为 了迸行区别，在本说明书中，光源器件和液晶单元之间的板被称作背面起 偏器，并且在液晶单元的前面显示侧存在的板被称作前面起偏器。
本发明的滤光器可以另外安置在前面起偏器的前面。在液晶显示器件 中，根据它的结构，光学补偿板、滤色器等被安置在相比于液晶单元的前 面。当使用滤色器时，所述滤光器可以被安置在相比于滤色器的前侧。当 使用光学补偿板时，滤光器可以被安置在光学补偿板的前侧或者后侧。
而且，本发明的滤光器可以被安置在光源器件和背面起偏器之间。在 所述液晶显示器件中，根据它的方法，扩散膜等被安置在相比于液晶单元 的后侧。当使用扩散膜等时，滤光器可以被安置在扩散膜的前侧或后侧。
实施例
现在将实施例说明如下。然而，本发明不限于这些实施例。 而且，以下列方式测量多孔粒子的物理性质(粒径、比表面积、平均孔 直径、结晶程度等)。
(平均粒径和粒度分布指数)
将干燥的聚酰胺粒子用扫描电子显微镜照相，并且测量ioo个粒子的 直径用于获得平均值，并且计算数均粒径。此外，由如上所述的方程计算 体积平均粒径和粒度分布指数。(孔径大小分布)
它用水银孔隙率计进行测量。将它在0.0034至400 um的测量范围 内测量。获得平均孔直径。 (比表面积和粗糙度指数)
通过根据氮吸附的BET方法测量3个点，以进行聚酰胺粒子的比表 面积测量。依照上述方程，由此值获得粗糙度指数。 (结晶程度)
通过DSC(差示扫描量热法)测量聚酰胺的结晶程度。它根据如上所述 方法进行测量。
(消偏振能力的评价)
使用由JASCO公司制造的UV-可见分光光度计V-570评价分散有聚 酰胺多孔细粒子的样品的消偏振能力。将整体的球安装在检测单元上，将 两片偏振膜安装在检测单元的进口，以使两个偏振轴相互垂直，然后将样 品的滤光器插入在两片偏振膜之间，以根据350至800 nm波长范围中的 透射率评价消偏振能力。当不存在任何的样品滤光器时的空白的透射率特 性曲线显示在图6中。
(多孔粒子的制备)
向含有质量比为9:1的苯酚和甲醇的溶液中，添加聚酰胺6(分子量 13,000)进行溶解，由此制备浓度为5重量％的聚酰胺6的聚酰胺6溶液。 向该尼龙溶液中，添加以7: 0.5的比率混合的甲醇和水的混合溶液。所述 温度是室温。将得到的混合物进行放置24小时以完全沉淀。其后，通过 离心分离聚合物，然后用细粒子的100倍的量的50° C的甲醇洗涤，同时 进行离心分离旋转干燥。
用扫描电子显微镜观察所获得的聚合物粒子，并且结果是，它们是相 对均匀的球形多孔粒子，具有10.01 U m的数均粒径和13.76 U m的体积 平均粒径。另外，平均孔直径是0.05681 wm， PDI是1.36，比表面积是 21.4 m2/g，粗糙度指数RI是42.1，并且聚合物粒子的结晶程度是56%。 在该多孔粒子中发现，如图1、 2和3所示，尼龙原纤是从在中心的单个 芯或多个芯上三维并且放射状生长的，并且单一粒子本身具有球晶结构。实施例1
向99.46重量份的甲基丙烯酸甲酯单体中，添加0.34重量份的作为自 由基聚合引发剂的2-2'-偶氮二(异丁腈)(AIBN)和0.20重量份的作为链转移 剂的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，搅拌并且热聚合，制备出厚度为约0.5 mm的板状滤光 器，其中所述聚酰胺多孔粒子是均匀分散的。
实施例2
通过实施例1的方法获得的滤光器的消偏振能力的评价结果显示在图 7中。
实施例3
进行下列步骤，以便证实根据实施例1的滤光器将线性偏振光以高效 率转变成为与自然光相同的非偏振光。
偏振膜放置在液晶显示器上。然后，证实当液晶显示器的偏振轴和偏 振膜的光轴一致时，它提供亮场，而当偏振轴从在亮场的光轴向右或向左 倾斜90度时，它提供完全暗场。
接着,，将上述板状样品插入在液晶显示器和偏振膜之间，结果，它证 实了，甚至在偏振膜从亮场处的光轴向右或向左倾斜卯度的情况下，也 可以确保观察到液晶显示器上的图像，由此消除暗场。发现本发明的滤光 器可以高效率地将线性偏振光转变成非偏振光。
实施例4
将商业的丙烯酸粘合剂溶液(吖啶C)使用IPA双倍稀释，然后将相当 于基于粘合剂溶液中的粘合剂成分计为10重量份的上述聚酰胺多孔细粒 子分散，接着在聚碳酸酯衬底上形成膜，以制备出含有聚碳酸酯衬底的厚 度为约45 um的滤光器。
实施例5
通过实施例4的方法获得的滤光器的消偏振能力的评价结果被显示在图8中。 比较例1
用和实施例1中相同的方法制备样品，不同之处在于使用由已知的制
备方法获得的聚酰胺12的球形粒子。扫描电子显微镜照片和透射电子显 微镜照片分别显示在图4和5中。
比较例2
以和实施例2中相同的方式，将比较例1中制备的滤光器的消偏振能 力的评价结果显示在图7中。
比较例3
用和实施例3中相同的方法，将比较例1的滤光器插入在液晶显示器 和偏振膜之间。结果，当偏振膜从亮场处的光轴向右或向左倾斜90度时， 它提供完全暗场；因此，暗场没有得到改善。据发现，因为球形粒子的结 晶程度低并且没有产生良好的球晶，所以线性偏振光不能转变成非偏振 光。
权利要求
1. 一种滤光器，所述滤光器包含具有球晶结构的结晶聚合物。
2. 根据权利要求1所述的滤光器，所述滤光器包含由结晶聚合物形成的粒子，其中每个单一粒子都具有球晶结构。
3. 根据权利要求2所述的滤光器，所述滤光器包含用于保持所述粒子 的粘合剂树脂。
4. 根据权利要求3所述的滤光器，其中所述粒子被分散在所述粘合剂 树脂中。
5. 根据权利要求3所述的滤光器，其中所述粒子与所述粘合剂树脂一 起作为涂层膜形成在透明衬底上。
6. 根据权利要求3所述的滤光器，其中使用所述粘合剂树脂作为粘合 剂，将所述粒子粘合到所述透明衬底上。
7. 根据权利要求2至6中任何一项所述的滤光器，其中所述粒子的数 均粒径是1至30 nm。
8. 根据权利要求2至7中任何一项所述的滤光器，其中所述粒子是 BET比表面积为0.1至80 m2/g的多孔粒子。
9. 根据权利要求8所述的滤光器，其中所述粒子的平均孔直径是0.01 至0.8拜。
10. 根据权利要求8或9所述的滤光器，其中所述多孔粒子的粗糙度 指数是5至100。
11. 根据权利要求2至10中任何一项所述的滤光器，其中通过DSC 测量出的所述粒子的结晶程度为不小于40%。
12. 根据权利要求2至11中任何一项所述的滤光器，其中所述粒子的 体积平均粒径与数均粒径的比率是1至2.5。
13. 根据权利要求2至12中任何一项所述的滤光器，其中所述粒子包 含聚酰胺。
14. 一种液晶显示器件，所述液晶显示器件配备有光源器件、背面起 偏器、液晶单元和前面起偏器，所述液晶显示器件在前面起偏器的前面或背面起偏器的背面和所述 光源器件之间包括根据权利要求1至13中任何一项所述的滤光器。
全文摘要
本发明提供包含具有球晶结构的结晶聚合物的滤光器，特别是包含由结晶聚合物形成的多孔粒子的滤光器，其中单一粒子本身都具有球晶结构。该滤光器可以高效率地将线性偏振光转变成接近于自然光的非偏振光。
文档编号G02B5/30GK101454698SQ20078001958
公开日2009年6月10日 申请日期2007年3月29日 优先权日2006年3月30日
发明者八尾滋, 小西亮, 庄司达也 申请人:宇部兴产株式会社