一种制造紫外光偏光板的方法技术

本发明专利技术涉及一种制造紫外光偏光板的方法，其中该偏光板是根据位于玻璃近表面处的圆球体状粒子以新颖的排列方式埋入支撑材料（基本上是标准浮式玻璃）中所形成的。根据该制造紫外光偏光板的方法，在加入金属离子（例如：银离子）到玻璃表面内后，藉由多次反复加热处理过程分离圆球体状金属粒子，接着重新加入金属离子以及进行后续的热处理过程，可以达成粒子的大尺寸分布。玻璃的变形产生不同尺寸大小以及不同半轴关系的圆球体状粒子。这些粒子之大尺寸分布的特征以及不同的变形结果与他们的圆球体形状有关。依此法，当具有不同最大位置的吸收带重叠时，拥有宽吸收范围的紫外光偏光板可以被制造。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，其中偏光是受到分光吸收的影响，并且以新颖排列的椭圆球体状金属粒子埋入支撑材料中。后者较佳地是标准浮式玻璃。该偏光板具有宽的紫外光光谱吸收范围，其方法是采用金属粒子的分光行为，经过一些修改藉由特别的过程步骤，将超微小的金属粒子埋入并且置于支撑材料中。基本上有几种物理定律可以用以使非偏振光或部分偏振光产生平面偏振光。例如当利用双折射效应产生平面偏振光时，光的行为是如果在光学各向异性介质中，入射光线不沿着光轴传送，则入射光线会被分离成异常光线和正常光线，其中偏光波面是互相垂直排列在一起的。本申请实施例为多年熟知的偏光板，如Nieol三棱镜，Glan Thompson三棱镜，Wollaston三棱镜等等，然而，其结构颇硬(使其价钱昂贵)，以及具有一唯一有限的有效面，并且也必须非常精确地被置放在其作用位置处。除此以外，他们的偏光效应和波长范围非常有关。倘若是非偏振光在穿透各向同性体上的倾斜反射，则反射光线是部分偏振的，其组成为波平面垂直排列于入射平面做为较佳的反射平面。如果入射角等于Brewster角，则反射光线将会是完全地平面偏振的。此效应可被利用，例如偏振光束分光器，然而，其缺点与具有偏光三棱镜的分光器相同。在德国专利DE-OS 28 18 103号中，有一描述”在玻璃嵌板支撑架上制造由大量平行导电条纹组成之偏光板的方法”，其是根据所谓的Hertzian偏振化。并且，在欧洲专利EP 0416157 A1号中，名称为”偏光板”，也是根据Hertzian偏振化。和这些Hertzian偏光板结合的主要缺点之一是它们反射不受欢迎的偏振化组成，此效应在许多应用领域是麻烦的，特别是当使用在显示器时。当这种偏光板成功地在红外光范围被利用时，它们却不能有效地在可见光范围或甚至在紫外光范围被使用，那是由于产生一完全恒定金属线栅极的制造问题。大多数现今使用的偏光板采用分光吸收以产生偏光效应。在此的原理是某些分子或晶体发生有关波面定向的吸收效应。由于偏光板层厚度相当地厚，而且分子或晶体为各向同性的方向，因此只有一平面偏振组成由偏光板离开。关于此点，绝大多数由分光染色剂染色的机械拉伸塑性膜做为例子，因为此种膜可以由一种非常具有经济效益的方法产生。拉伸使染色剂分子在定方向上能吸收光。虽然最大的发展在于产生此种膜(此种膜已在较大多数专利中反映)，但是主要的缺点不能排除，如化学不稳定性、对紫外光的敏感度、不佳的机械持久性。因此，当包括紫外光范围时，这些膜不能使用。分光晶体，特别是非球状金属粒子，被视为最有希望弥补那些缺点。特别是非球状银粒子，尺寸为5纳米至50纳米，由于它们特别的电子构造，致使适当的结果发生在波长范围350纳米至1000纳米之间。因此，起始点不同于采用此行为的结果。在美国专利US 4,049,338号(光偏振材料方法以及装置)和美国专利US5,122,907号(光偏光板以及制造方法)都提出使用那些在平滑玻璃上或塑料表面上沉淀而产生的定向旋转椭圆球体状金属粒子。粒子的偏心是由该沉淀过程来控制，致使最大吸收位置可以达到400纳米至3000纳米之间。关于此过程的缺点是由其产生的偏光板层的机械敏感度不容易藉由涂上防护表层而得到弥补，因为这样在粒子包围下将会改变折射率，并且因此导致最大位置的移动。德国专利DE 29 27 230 C2号(制造偏振玻璃膜的方法、此法制造的玻璃膜、以及此种膜在液晶显示器的利用)描述了一种制造液晶显示器用偏光板的方法。由添加孔状体的有机或无机玻璃熔化物开始，最后一玻璃膜被拉起。关于本专利技术所揭示，上述方法被视为不利的，因为没有薄层，也就是不只是近表面层可以实现。有种种专利提出倾向于制造具有包含玻璃做为基本材料之卤化物的偏光板。此种玻璃包括金属卤化物，例如氯化银、溴化银等等，金属部分有或无沉淀。当玻璃母材机械变形时，这些粒子得到非球状形体使其产生分光行为。美国专利US 3,653,863号(形成偏振光色玻璃的方法)描述高偏振玻璃的制造方法，采用必须加温以产生适当尺寸之卤化银粒子的光分离或感光玻璃材料。还要依照另外两个步骤第一，在较高冷却点和玻璃转换温度之间的温度，也就是500℃到600℃，玻璃被拉起、挤出、以及卷成筒状，以提供卤化银粒子椭圆形体以及适当的方向。当玻璃受到辐射(也就是紫外光)时，在银粒子表面上会产生金属银沉淀，这表示这种玻璃可以藉由受到辐射而在完全非偏振态和深色调偏振态之间转换。另外一个藉由金属银沉淀制造偏振玻璃的方法在美国专利US 4,304,584号中被提出(藉由挤压制造偏振玻璃的方法)。在其冷却点以下，玻璃在减压气氛下被加温，以在一至少10微米厚的近表面层范围内产生长拉伸形式的金属银离子。此方法包括三明治型玻璃的制造，结合偏振层与感光玻璃形成薄层状结构。由WO 98/14409号专利，我们可以得知一偏光板，采用埋入大尺寸分布之金属粒子的玻璃。为了制造此种偏光板，此方法开始于使特定的金属化合物在玻璃材料内形成不同尺寸的沉积物，之后，玻璃连同沉淀物质受到单一方向的拉伸过程，迫使沉积物成为稍长的、旋转椭圆球体状的粒子，并且当作一种和它们相比较的副作用。最后的加温步骤会减少沉淀金属化合物，致使在玻璃近表面层产生旋转椭圆球体状的金属粒子。至于这些粒子的旋转椭圆球体形状，与生成这些粒子之沉积物的尺寸有关，使它们呈现不同的变形。简单地说，当金属旋转椭圆球体粒子由此种偏光板产生时，适当的波长带位置与金属旋转椭圆球体状粒子的体积以及轴比有关，这是人们所熟知的(比较美国专利US 5,122,907号实例(偏光板以及制造方法))。为了以较高偏心产生金属粒子，美国专利US 4,486,213号(获得薄层偏振玻璃)提出，包含玻璃的金属卤化物在变形步骤发生前必须被围绕在另一种玻璃内。上述方法以及玻璃材料主要的缺点同样都是它们都需要复杂又昂贵的特殊玻璃。很显然地，由于处理此玻璃的复杂以及困难，使得对于可见光范围的短波端或甚至对于紫外光光谱的贡献，其应用领域不能成功地扩展开来。最后，必须参考德国专利DE 3150 201 A1号(制造偏振眼镜玻璃的方法)。眼镜玻璃的框架包含可以还原的金属氧化物(例如氧化银)，在减压气氛下加热一段足够的时间，以在某厚度之近表面层，至少在框架的一端，将金属氧化物还原成金属态。在金属氧化物经过此还原后，该框架维持在增温程度，以让还原的氧化物成核。随后该框架被放进一特殊的装置内，以让金属核沿着并行线被伸展开来。此方法的缺点是必须使用以特殊方法熔化的玻璃，此玻璃限定玻璃的银含量可以达到重量百分比0.05至0.5；除此以外，仅有窄的消散带可能产生。然而，对于实际定向紫外光之应用的偏光板而言，宽带消散曲线具有特别的影响力。具有明显之线光谱的卤素水银球在此光谱范围是较佳的光源。为了达到尽可能高的光强度，这些谱线中超过一条以上必须被使用，因此，宽带偏光板需要在尽可能宽的波长范围产生偏振效应。根据本专利技术的目的，一种方法必须被提出，就是在一尽可能宽的波长范围产生偏振效应的紫外光偏光板，可以由一种采用简单之起始材料而具有经济效益的方法制造。根据本专利技术，这个问题可以通过权利要求1所述的方法得到解决。根据本专利技术，这种方法在权利要求2至15并包括权利要求15中进一步发展。根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造紫外光偏光板的方法，其偏光效应是基于分光吸收，其特征在于：第一步是将金属粒子埋入玻璃的近表面层；第二步是将玻璃加温，使得金属粒子还原，并且以结晶粒子的形式沉淀；第三步是加温后，在未减压的气氛下，使得第二步中所产生的粒子转换成较大尺寸的粒子；第四步是以类似第一步的方法，将金属离子埋入玻璃中；第五步是再次将玻璃加温，使得在第四步中埋入的金属离子在玻璃近表面层中以结晶粒子的形式沉淀，其尺寸小于第三步中生成粒子的尺寸；第六步是将此玻璃在其玻璃转换温度附近的温度下变形，使得这些不同尺寸的粒子全都转换成不同半轴比的旋转椭圆球体状粒子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃夫葛诺特德洛斯特，安德烈亚斯贝格，
申请(专利权)人：FOB有限公司制造彩色光电构成元件公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]