CN1611527A

CN1611527A - 导电纤维素基薄膜

Info

Publication number: CN1611527A
Application number: CNA2004100794036A
Authority: CN
Inventors: 中野真也; 鹰尾宽行; 吉冈昌宏
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2024-07-01
Also published as: CN100395283C; US7507436B2; US20050003081A1; KR20050004139A

Abstract

本发明涉及一种制备导电纤维素基薄膜的方法，所述薄膜具有高均匀性、透明性和极佳的光学性能，同时在形成导电层时防止脱色现象。依照本发明制备导电纤维素基薄膜的方法是一种通过使用含有粘合剂、超细颗粒和溶剂的涂布溶液涂敷纤维素基薄膜、以在其上形成导电层来制备导电纤维素基薄膜方法，其中所述涂布溶液包括占总溶剂20－40重量％的至少一种二醇单烷基醚基溶剂以及占总溶剂20－50重量％的一种酮基溶剂，所述的二醇单烷基醚基溶剂选自乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚或丙二醇单乙醚。

Description

导电纤维素基薄膜

技术领域

本发明涉及一种制造导电纤维素基薄膜的方法。在多种光学薄膜中，这种导电纤维素基薄膜上形成有坚硬涂层时被用作坚硬涂敷薄膜，并且其上形成有抗反射层时被用作抗反射薄膜。例如，可以优选将应用于光学元件比如偏振片等的薄膜用于各种图像显示器如液晶显示器、有机EL显示器、PDP和CRT中。还可以优选将薄膜用作偏振滤光片、抗反射滤光片等中的组成构件或者附属构件。

背景技术

由于近年来的研究和发展，液晶显示面板在显示器领域中占据了重要的位置。然而，对于在高照明条件下被高频率使用的汽车导航监视器或摄影机监视器而言，由于发生表面反射，而遭受了可见性和可辨认性的显著降低。因此，对用于液晶显示面板的偏振片进行抗反射处理是必需的，且进行抗反射处理的偏振片被用于几乎所有的、常用于户外的液晶显示器。

设计所述抗反射处理，以在可见光范围内最大程度的降低复合薄膜构成的多层层压板的反射，所述复合薄膜通常由折射率不同的材料通过干法如真空沉积、溅射和CVD或者通过使用模具或照相凹板式辊涂机的湿法制备。尤其是，由于设备成本低、可连续制备大面积薄膜，以及产率极佳，因此优选使用湿法。

然而，在湿法中，在涂敷操作和制备涂布溶液时，少量水可能被混合在涂布溶液中，这取决于大气中贮存的水分含量。在这种情况下，具有一个问题就是，在涂敷涂布溶液后的干燥步骤中，有机溶剂中沸点较低的有机溶剂开始蒸发，以至于随着蒸发的进行，有机溶剂中水的溶解度达到饱和状态从而导致相分离，以及在所述过程期间，亲水的超细颗粒主要被转移到水相，在那它们聚集起来引起脱色，从而严重恶化光学性能如透明度。

发明内容

发明概述

本发明将解决上述问题，且本发明的一个目的是提供一种制备导电纤维素基薄膜的方法，所述薄膜具有高均匀性、透光性以及极佳的光学性能，同时在形成导电层以及导电纤维素基薄膜时可以抑制脱色现象，以及提供一种导电纤维素基薄膜。本发明另一个目的是提供一种抗反射薄膜和一种使用所述导电纤维素基薄膜的光学元件，以及一种安装有所述光学元件等的图像显示器。

作为为解决上述问题而进行深入细致研究的结果，本发明人发现通过下述制备方法可实现上述目的，导致本发明的完成。

即，本发明涉及一种制造导电纤维素基薄膜的方法，其通过使用含有粘合剂、超细颗粒和溶剂的涂布溶液涂敷纤维素基薄膜，以在其上形成导电层，

其中所述涂布溶液包括占总溶剂20-40重量％的至少一种二醇单烷基醚基溶剂以及占总溶剂20-50重量％的一种酮基溶剂，所述的二醇单烷基醚基溶剂选自乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚或丙二醇单乙醚。

本发明中，涂布溶液包含了预定量的特定二醇单烷基醚基溶剂和酮基溶剂，所述溶剂与水形成共沸混合物，以致于在涂敷涂布溶液后的干燥步骤中，有机溶剂从水中的相分离不再发生，超细颗粒被防止转移到水相，在那它们有可能聚集起来引起脱色。因而，可以获得一种具有极佳的均匀性和透射性而不破坏光学性能如透明度的导电纤维素基薄膜。

优选二醇单烷基醚基溶剂的含量占总溶剂的20-30重量％。二醇单烷基醚基溶剂的含量低于总溶剂的20重量％是不适宜的，因为在涂敷后的干燥过程中发生的有机相从水相的分离使超细颗粒转移到水相，在那它们聚集起来引起脱色。二醇单烷基醚基溶剂的含量高于总溶剂的40重量％也是不适宜的，因为会降低纤维素基薄膜和导电层之间的粘附力，或者很难溶解粘合剂。

优选酮基溶剂的含量占总溶剂的20-30重量％。因为酮基溶剂沸点高，所以溶剂中酮基溶剂的比例在其干燥期间增加，由此当一部分纤维素基薄膜溶解在酮基溶剂中时，粘合剂固化形成导电层。结果，形成粘附力极佳的导电层。当酮基溶剂与总溶剂的比率低于20重量％时，导电层与纤维素基薄膜的粘附力趋向不足。另一方面，当酮基溶剂与总溶剂的比率高于50重量％时，纤维素基薄膜过度溶解以致于趋向发生导电层的脱色。

本发明中，涂布溶液包含至少一种醇基溶剂，其占总溶剂的量优选为10-60重量％，更优选为40-60重量％。因为醇基溶剂溶解导电层中粘合剂的能力很强，优选同时使用醇基溶剂。

本发明的另一个方面涉及一种制备导电纤维素基薄膜的方法，所述方法通过使用一种含有粘合剂、超细颗粒和溶剂的涂布溶液涂敷纤维素基薄膜从而在其上形成导电层，

其中所述涂布溶液包含占总溶剂5-40重量％的至少两种共沸有机溶剂。在本发明的这个方面，通过在涂布溶液中使用特定量的至少两种共沸有机溶剂可以达到如上所述相同的效果。

优选超细颗粒是超细金属氧化物颗粒。通过使用超细金属氧化物颗粒作为导电超细颗粒，可以提供一种粘结性和抗静电性极佳的导电层。

本发明还涉及一种通过上述制备方法获得的导电纤维素基薄膜。可以将导电纤维素基薄膜用作在导电层上形成有坚硬涂层的坚硬涂敷薄膜。通过使坚硬涂层的表面不平坦，来使导电纤维素基薄膜具有防眩光性能。

可以将导电纤维素基薄膜用作含有抗反射层的抗反射薄膜，所述抗反射层直接或经由另一层(坚硬涂层)形成在导电层上。

此外，本发明涉及一种包括导电纤维素基薄膜或抗反射薄膜的光学元件，所述薄膜形成在所述光学元件的一侧或两侧。另外，本发明涉及一种设置有导电纤维素基薄膜、抗反射薄膜或者光学元件的图像显示器。

发明详述

本发明中，用含有粘合剂、超细颗粒和溶剂的涂布溶液涂敷纤维素基薄膜，从而在其上形成导电层。在下文中说明本发明的优选实施方案。

纤维素基薄膜的材料包括纤维素基聚合物如二乙酰纤维素和三乙酰纤维素。可以适宜确定纤维素基薄膜的厚度，但是从强度和可操作性如处理观点出发，并且为了得到更薄的层，优选厚度为约10-300μm。特别地，优选厚度为20-300μm，更优选为30-200μm。可以对纤维素基薄膜的表面进行表面处理如皂化处理，电晕放电处理，溅射处理，低压UV辐射和等离子体处理。

不特别限定涂布溶液中的粘合剂，但优选使用烷氧基硅烷和/或其缩合物。热固化烷氧基硅烷，以形成一种聚硅氧烷结构。烷氧基硅烷的实例包括四烷氧基硅烷，如四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷和四丁氧基硅烷；三烷氧基硅烷，如甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、正-丙基三甲氧基硅烷、正-丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、3，4-环氧环己基乙基三甲氧基硅烷和3，4-环氧环己基乙基三乙氧基硅烷；以及二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷等。所述烷氧基硅烷可以以其部分缩合物的形式使用。特别优选四烷氧基硅烷或其部分缩合物，特别优选四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷或其部分缩合物。

不对超细颗粒作特别的限定，只要它们是导电的即可，但优选使用超细金属氧化物颗粒。超细金属氧化物颗粒的实例包括高折射率的超细金属氧化物颗粒，如氧化锑、氧化硒、氧化钛、氧化钨、氧化锡、掺锑氧化锡、掺磷氧化锡、氧化锌，锑酸锌和掺锡氧化铟。超细金属氧化物颗粒优选是基于高导电金属氧化物的溶胶颗粒，所述高导电金属氧化物选自氧化锡、氧化锑和氧化铟，比如掺锑氧化锡，掺磷氧化锡，锑酸锌和掺锡氧化铟。特别优选涂敷稳定性和溶胶重复性极佳的掺锑氧化锡。超细金属氧化物颗粒为平均颗粒直径优选为80nm或更小，更优选为60nm或更小的超细颗粒。当平均颗粒直径大于80nm时，透明度通常具有更高浊度(haze)而趋向较差。为获得高分散性溶胶，通常使用分散在分散剂如水、醇、酯或烃中的超细颗粒。

作为溶剂，至少使用至少一种二醇单烷基醚基溶剂和一种酮基溶剂，所述二醇单烷基醚基溶剂选自乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚、丙乙二醇单乙醚。

酮基溶剂的优选实例包括丙酮，甲基乙基酮，二乙基酮，甲基异丁基酮，环己酮，环戊酮等。在这些溶剂中，优选环己酮。

可将一种或多种溶剂如芳香族溶剂，酯基溶剂，醇基溶剂，酰胺基溶剂，亚砜基溶剂和醚基溶剂和上述溶剂的适宜组合加入到涂布溶液中。在这些溶剂中，优选使用醇基溶剂。醇基溶剂的实例包括甲醇、乙醇、正-丙醇、异-丙醇、正-丁醇、异-丁醇、叔-丁醇等。

本发明的另一方面中，将至少两种共沸有机溶剂用作溶剂。共沸有机溶剂例如是一种醇如甲醇或乙醇和至少一种选自甲基乙基酮，丙烯酸乙酯，乙酸乙酯，苯，己烷，甲苯和二氯甲烷的组合物。特别优选乙醇和甲基乙基酮的组合物。

除粘合剂，超细颗粒和溶剂以外，在涂布溶液中可以使用一种用于烷氧基硅烷的固化催化剂。固化催化剂的实例包括有机酸催化剂，如甲酸、乙酸、丙酸、对-甲苯磺酸和甲磺酸；锡基催化剂，如月桂酸二丁基锡和辛酸锡；无机酸催化剂如硼酸和磷酸；以及碱性催化剂。此外，可将用在导电层中的多种添加剂混合到涂布溶液中。

优选将涂布溶液中的固体含量调节为约1-10重量％，更优选为1-3重量％。优选调节涂布溶液中超细颗粒与粘合剂的比率，以使得通过涂布溶液形成的导电层中的超细颗粒的含量约为40-95重量％。

向纤维素基薄膜上涂敷涂布溶液，然后通过蒸发溶剂来固化，以形成导电层。当烷氧基硅烷和/或其缩合物作为粘合剂可以用UV射线固化时，其可以在热固化之后用UV射线固化。不特别限定涂敷涂布溶液的方法，可使用各种方法如浸渍，照相凹板式涂敷，旋涂和缝隙模具涂敷(slot diecoating)。导电层的厚度通常为0.01-0.5μm，优选为0.05-0.2μm。

在导电层上，可形成坚硬涂层。不特别限定形成坚硬涂层的树脂，只要其坚硬涂层性能好(H硬度或更硬(以铅笔硬度测试JIS K5400计))，具有足够的强度和极佳的透光度即可。例如可提及热固树脂，热塑树脂，可UV固化树脂，可电子射线固化树脂，两部分树脂(two-pack resin)等。在这些树脂中，优选使用可UV固化树脂，使用UV射线通过简单的加工操作照射该树脂可有效地形成坚硬涂层。可UV固化树脂包括各种基于聚酯、丙烯酰基、氨基甲酸酯、酰胺、硅氧烷和环氧的树脂，并且包括可UV固化的单体，低聚体和聚合物。将使用的可UV固化树脂的优选实例包括一种含有具有一个可UV聚合的官能团，优选为2个或更多，特别优选为3-6个官能团的丙烯酸单体或者低聚体成分的树脂。将UV固化树脂同UV聚合引发剂混合。

通过绕线棒刮涂器如线棒、小型照相凹板涂敷器或者模具涂布器，或者通过一种适宜的方法如浇铸法、旋涂或者喷泉金属包镀法(fountainmetaling)来涂敷透明树脂溶液。溶解透明树脂的溶剂实例包括普通溶剂如甲苯，乙酸乙酯，乙酸丁酯，甲基乙基酮，甲基异丁基酮，异丙醇和乙醇。不特别限定坚硬涂层的厚度，但优选为约1-10μm，更优选为2-5μm。

通过加入高折射率的超细金属或者金属氧化物颗粒，可以使坚硬涂层具有很高的折射率。高折射率超细颗粒的实例包括金属氧化物的超细颗粒如TiO₂，SnO₂，ZnO₂，ZrO₂，氧化铝和氧化锌。优选这些超细颗粒的平均颗粒直径通常为约0.1μm或更小。这些高折射率超细颗粒可几乎均匀地分散在坚硬涂层中。

通过使坚硬涂层的表面略微不平坦，可以使坚硬涂层表面具有防眩光性能。通过光在不平坦表面上的漫射，可以使坚硬涂层具有防眩光性能。还优选光在表面上的漫射，以降低折射率。

不特别限定使表面略微不平坦的方法，可使用各种方法。例如，有这样一种方法，通过一种适宜的方法如喷砂，压花滚压(emboss rolling)或者化学蚀刻等合适方法预先粗糙化用于形成坚硬涂层的透明基底薄膜的表面，并且使之略微不平坦，籍此使形成坚硬涂层的材料表面本身略微不平坦。备选地，有一种方法，将一层坚硬涂层涂敷到所述坚硬涂层上，且通过例如具有模具的传印系统使树脂涂层表面略微不平质量。还有一种方法，其中有机或无机球形或无定形填料被分散和被包含于坚硬涂层中，以使表面略微不平坦。作为使层表面略微不平坦的方法，可结合两种或多种方法，以提供一具有以不同状态呈现略微不平坦的表面的层。

从可成形性等观点来看，形成具有略微不平坦表面的坚硬涂层方法优选为这样一种方法，该方法涉及设置一层含有有机或无机球形或无定形填料分散在其中的坚硬涂层。有机或无机球形或无定形填料包括例如，交联或不交联的有机微粒、无机颗粒和导电无机颗粒，所述有机微粒是由多种聚合物制备的，聚合物如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、聚氨酯、聚苯乙烯和三聚氰胺树脂，无机物颗粒如玻璃、硅石、氧化铝、氧化钙、氧化钛、氧化锆和氧化锌，以及导电无机颗粒如氧化锡、氧化铟、氧化镉和氧化锑或其复合物。所述填料(包括初级和次级粒子)的平均颗粒直径优选为0.5-10μm，更优选为1-5μm。当用微粒使表面略微不平坦时，相对于100重量份的树脂而言，微粒的使用量优选为约1-30重量份。

为形成坚硬涂层(防眩光层)，可在其中包含添加剂如平整剂、触变剂和抗静电剂。在形成坚硬涂层(防眩光层)中，可在其中包含触变剂(0.1μm或更少硅石，云母等)，以使防眩光层的表面容易通过这些凸出的颗粒而略微不平坦。

可在导电层或坚硬涂层上形成抗反射层。不特别限定形成抗反射层的方法，但同真空沉积法等相比，使用低折射率材料的湿式涂敷方法是容易和优选的。形成抗反射层的材料包括例如：树脂材料如可UV固化丙烯酸树脂、无机微粒如硅胶分散在树脂中的混合材料、以及使用金属醇盐如四乙氧基硅烷和四乙醇钛的溶胶-凝胶材料。就各种材料而言，为使表面具有防污性能，使用含氟化合物。含有大量无机成分的低折射率材料通常能极佳地抗刮伤，特别优选溶胶-凝胶材料。可部分缩合溶胶-凝胶材料来使用。

可以通过全氟烷基烷氧基硅烷为例来说明含氟溶胶-凝胶材料。全氟烷基烷氧基硅烷包括例如由通式(1)表示的化合物：

CF₃(CF₂)_nCH₂CH₂Si(OR)₃

其中R表示含有1-5个碳原子的烷基，n为0-12整数。具体实例包括三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷和十七氟癸基三乙氧基硅烷。在这些化合物中，优选其中n为2-6的化合物。

可将具有分散在醇溶剂中的硅石，氧化铝，氧化钛，氧化锆，氟化镁或者二氧化铈的溶胶添加到抗反射层中。此外，可适宜地将添加剂例如金属盐和金属化合物加入到抗反射层中。

抗反射层的折射率优选为1.35-1.45。

不特别限定形成抗反射层的方法，可通过适宜的方法形成抗反射层如刮刀法，照相凹板式辊涂法或者浸渍法。

不特别限定抗反射层的厚度，其通常平均为约80-150nm。确定抗反射层的厚度，以便可以通过所用材料的折射率和所建立的入射光波长来达到目的波长或其附近波长。

将光学元件粘附在导电纤维素基薄膜上未形成导电层的一侧。

作为光学元件的实例，可提及偏振器。不特别限定偏振器，但可以使用多种偏振器。作为偏振器，例如可以提及一种薄膜，其在二色性物质比如碘和二色性染料被吸附到亲水性高分子量聚合物薄膜之后单轴拉伸，所述聚合物薄膜如聚乙烯醇型薄膜，部分缩甲醛化的聚乙烯醇型薄膜和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物型部分皂化薄膜；聚烯型排列薄膜如脱水聚乙烯醇和脱氯化氢的聚氯乙烯等。在这些薄膜中，可适宜地使用在其上吸附了二色性材料如碘并且拉伸后定向的聚乙烯醇型薄膜。尽管不特别限定偏振器的厚度，但通常采用约5-80μm的厚度。

可以通过在碘水溶液中浸渍和染色后，将聚乙烯醇薄膜拉伸为原始长度的3-7倍来获得一种偏振器，所述偏振器在聚乙烯醇型薄膜被碘染色后，单轴拉伸。如果需要，可将薄膜浸渍在水溶液中如硼酸和碘化钾，所述水溶液可以包括硫酸锌，氯化锌。此外，如果需要，染色前，可以将聚乙烯醇型薄膜浸渍在水中并清洗。通过用水清洗聚乙烯醇型薄膜，除了可以洗去聚乙烯醇型薄膜表面上的污物和阻塞抑制剂，还可以通过使聚乙烯醇型薄膜溶胀，由此预期达到防止不均匀性如染色不均匀性的效果。可在用碘染色后或者同时进行拉伸，或者反过来，可以在拉伸后用碘进行染色。拉伸可以水溶液例如硼酸和碘化钾中进行，和在水浴中进行。

通常在上述用作偏振片的偏振器的一侧或两侧上提供透明保护薄膜。作为透明保护薄膜，优选透明度、机械强度、热稳定性、防水性、各向同性等极佳的材料。作为透明保护薄膜，可使用与上述实例中透明带基薄膜同样材料的薄膜。作为上面所述的透明保护薄膜，可使用一种其两侧、表面侧和背面侧均由相同聚合物材料形成的透明保护薄膜，也可使用一种其两侧由不同聚合物材料形成的透明保护薄膜等。作为此处的透明保护薄膜，可优选使用一种透明度、机械强度、热稳定性以及防水性极佳的透明保护薄膜。在许多情况下，更优选具有较小光学各向异性比如延迟的透明保护薄膜。作为形成透明保护薄膜的聚合物，三乙酰纤维素是最适宜的。当在偏振器(偏振片)的一侧或两侧上制备抗反射薄膜时，还可以将抗反射薄膜的透明带基薄膜用作偏振器的透明保护薄膜。不特别限定透明保护薄膜的厚度，并且其通常为约10-300μm。

在抗反射薄膜上层压有偏振片的抗反射偏振片中，透明保护薄膜、偏振器和透明保护薄膜可以以这种相继的顺序层压在抗反射薄膜上，偏振器和透明保护薄膜可以以这种相继的顺序层压在抗反射薄膜上。

作为上述透明保护薄膜的偏振-粘附表面的相反侧，可使用这样的薄膜，其具有坚硬涂层，并且进行了旨在防粘附和漫射或者抗眩光的处理。为了保护偏振片的表面不被损坏，进行坚硬涂敷处理，可通过这样一种方法形成所述坚硬涂敷薄膜，其中例如可以在所述透明保护薄膜上的表面上，通过使用适宜的可紫外固化型树脂如丙烯酸型和硅氧烷型树脂，来添加硬度、滑动性能等极佳的可固化涂敷薄膜。此外，为了抑制同相邻层的粘附，进行防粘附处理。另外，上述坚硬涂敷层和粘附抑制层等可以在保护薄膜本身中形成，而且也可以将它们制成同所述保护层不同的光学层。

而且，例如，可在偏振片层间插入坚硬涂敷层，底漆层，粘合剂层，压敏粘合剂层，抗静电层，导电层，阻气层，阻蒸汽层，防湿层等，或者可将它们层压在偏振片表面。此外，在形成偏振片的每一层的过程中，例如，如果需要，通过将导电颗粒、抗静电剂、各种颗粒、增塑剂等添加或混合到每一层的形成材料中来改善各种特性。

作为光学元件，在实际使用中可使用这样一种光学薄膜，其中其它光学元件(光学层)层压到上面所述偏振片上。尽管对所述光学层没有特别的限制，但可使用一层或两层或者多层的光学层，所述光学层可被用以形成液晶显示器等，例如反射片，逆反射(transflective)片，延迟片(包括半波片和四分之一波片)以及视角补偿薄膜。特别优选的偏振片为：反射型偏振片或者逆反射型偏振片，其中反射片或者逆反射反射片被进一步层压在本发明的偏振片上；椭圆形偏振片或者圆形偏振片，其中延迟片被进一步层压在偏振片上；宽视角偏振片，其中视角补偿薄膜被进一步层压在偏振片上；或者偏振片，其中亮度增强薄膜被进一步层压到偏振片上。在带光学补偿的椭圆形偏振片和偏振片等中，将抗反射薄膜提供在偏振片的一侧上。

此外，如果需要，可进行处理以提供各种特性和功能，如耐磨性，耐久性，耐候性，耐湿热性，耐热性，防湿性，透湿性、抗静电性，导电性，层间粘附性的改善，机械强度的改善等，或者可以将功能层插入其中或层压其上。

在偏振片上制备反射层以提供反射型偏振片，这种类型的片被用于液晶显示器，其中将来自观察侧(显示侧)的入射光反射以提供显示。这种类型的片不需要内置光源，如背光，但有一个优点，即可容易地将液晶显示器做的更薄。使用合适的方法可形成反射型偏振片，例如这样一种方法：如果需要的话，将金属等的反射层通过透明保护层等附着于偏振片的一侧上。

作为反射型偏振片的一个实例，可以提及这样一种片，如果需要的话，使用将反射金属如铝的箔片和气相沉积薄膜附着于经消光处理的保护薄膜的一侧的方法，在其上形成反射层。

作为将反射片直接提供给上述偏振片的保护薄膜的替代方法，可以将反射片用作反射薄片，所述的反射薄片是使用在适宜作透明薄膜的薄膜上制备反射层而构成的。此外，因为反射层通常是由金属制成的，从防止由氧化作用使反射率恶化的观点、长时间维持初始反射率的观点以及避免分别制备保护层的观点来看，期望使用时，反射侧被覆盖有保护薄膜或偏振片等。

另外，可以通过制备上述反射层作为逆反射型反射层，如反射和透射光的半透明反射镜等来获得逆反射型偏振片。经常将逆反射型偏振片设置在液晶元件的背部，它可形成这样一种类型的液晶显示器元件，其中当用在相对好光线环境中时，通过从观察侧(显示侧)反射入射光而显示图像。在比较黑暗的环境中，这种元件使用嵌入型光源比如设在逆反射类型偏振片背部的背光来显示图像。即，为获得这种类型的液晶显示器，其在良好光线环境中节约光源如背光的能量，逆反射类型偏振片是有用的，且如果需要，在相对黑暗的环境等中，可使用内置光源。

上述偏振片可以被用作在其上层压有延迟片的椭圆形偏振片或圆形偏振片。将在下文中进行上述椭圆形偏振片或圆形偏振片的描述。通过延迟片的功能，这些偏振片可将线性偏振光改变为椭圆偏振光或圆偏振光，将椭圆偏振光或圆偏振光改变为线性偏振光，或者改变线性偏振的偏振方向。作为将圆偏振光改变为线性偏振光或将线性偏振光改变为圆偏振光的延迟片，使用所谓的四分之一波片(也称作λ/4片)。通常，当改变线性偏振的偏振方向时，使用半波片(也称作λ/2片)。

通过补偿(防止)由超扭曲向列(STN)型液晶显示器液晶层的双折射产生的着色(蓝色或黄色)，有效地将椭圆偏振片用来得到没有上述着色的单色显示器。另外，三维折射率被控制的偏振片也可以优选补偿(防止)在从倾斜方向观察液晶显示器的屏幕时产生的着色。例如当调整提供彩色图像的反射型液晶显示器的图像的色调时，有效地使用圆偏振片，并且它也具有抗反射的功能。例如，可以使用补偿色彩和视角的延迟片，所述色彩和视角是由多种波片或液晶层等的双折射引起的。此外，使用具有两类或多类延迟片的层压层，所述延迟片根据每一目的具有合适的延迟值，可以控制光学特性如延迟。作为延迟片，可以提及：通过拉伸包含适宜聚合物的薄膜而形成的双折射薄膜，如聚碳酸酯、降冰片烯类树脂、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯；聚烯丙基化物(polyallylates)和聚酰胺；包含液晶材料如液晶聚合物的取向薄膜；在其上载有液晶材料的排列层的薄膜。延迟片可以是这样的延迟片，其具有根据使用目的而选择的合适相差，如多种波片和通过液晶层的双折射和视角等补偿色彩的片，并且可以是这样一种延迟片，其中层压有两种或多种延迟片，以便可以控制光学特性如延迟。

上述椭圆形偏振片和上述反射类型椭圆形偏振片是适宜地结合了偏振片或反射型偏振片和延迟片的层压片。在制造液晶显示器的过程中，通过结合偏振片(反射型)和延迟片，并且通过将它们分别一个接一个的层压，就可以制造这种类型的椭圆形偏振片等。另一方面，预先完成层压而获得的作为光学薄膜的偏振片，如椭圆形偏振片具有极佳的质量稳定性，层压可加工性，并且在提高液晶显示器生产效率方面具有优势。

视角补偿薄膜就是扩展了视角、以至于甚至当不是从垂直方向而是从倾斜方向看屏幕时，图像看起来也相对清晰的薄膜。另外，作为这样一种视角补偿延迟片，可以使用一种通过单轴拉伸或垂直双轴拉伸而具有双折射性的薄膜和一种双轴拉伸的薄膜作为倾斜取向薄膜等。作为倾斜取向薄膜，例如可以提及：一种通过使用以下方法获得的薄膜或者一种在倾斜方向取向的薄膜：在所述方法中，将热收缩薄膜粘附到聚合物薄膜，然后加热和在收缩力影响的条件下使组合薄膜拉伸或者收缩。为了防止基于通过液晶元件等延迟的视角的改变而导致的色彩和以及在良好可见度下扩大视角的目的，可适宜地结合视角补偿薄膜。

此外，从在良好可见度下获得宽视角的观点来看，可以优选使用补偿片，其中用三乙酰纤维素薄膜承载光学各向异性层，该各向异性层由液晶聚合物的排列层组成、特别是由蝶型(discotic)液晶聚合物的倾斜排列层组成。

通常在液晶元件背面制备偏振片和亮度增强薄膜粘合在一起的偏振片。当液晶显示器背光或背面反射的自然光等入射时，亮度增强薄膜显示出反射具有预定偏振轴的线性偏振光，或反射具有预定方向的圆偏振光并透过其他光的特征。因此，通过将亮度增强薄膜层压到偏振片上获得的偏振片不透射非预定偏振态的光，并且反射非预定偏振态的光，同时通过接收来自光源如背光的光获得预定偏振态的透射光。这种偏振片使得由亮度增强膜反射的光再通过在背部制备的反射层反射回来，强迫光再次进入亮度增强膜，并通过透射部分或全部具有预定偏振状态的光的方式，增加通过亮度增强膜的透射光的数量。偏振片同时提供了难以在偏振器中吸收的偏振光，并增加了可用于液晶图像显示器等的光的数量，结果，改善了发光度。即，在光通过背光等从液晶元件的背后进入偏振器而不使用亮度增强膜的情况下，偏振方向不同于偏振器的偏振轴的大部分光被偏振器吸收而不通过偏振器透射。这意味着，尽管受所使用的偏振器的特征的影响，但是大约50百分比的光被偏振器吸收，可用于液晶图像显示器等的光的数量被极大地降低，得到的显示图像变暗了。亮度增强膜不输入被偏振器吸附到偏振器的偏振方向的光，但是光被亮度增强膜反射一次，进一步使得通过在背面制备的反射层等反转回来的光再次进入亮度增强膜。通过上述反复操作，只有当在二者之间反射和反转的光的偏振方向变为具有可以通过偏振器的偏振方向时，亮度增强膜透射光将其提供给偏振器。结果，可以将来自背光的光有效地用于显示液晶器的图像以获得一个明亮的屏幕。

也可以在亮度增强膜和上述反射层等之间制备散射片等。由亮度增强膜反射的偏振光转到上述反射层等中，并且所安置的散射片均匀地散射透过光，并同时将光的状态改变为消偏振。即，散射片使偏振光返回到自然光状态。重复进行下列步骤：使处于非偏振状态即自然光状态的光经过反射层等进行反射，并再次通过朝向反射层等的散射片进入亮度增强膜。以这种方式，将使偏振光返回到自然光状态的散射片安置在亮度增强膜和上述反射层等之间，并且由此可以提供均匀并且明亮的屏幕，而保持显示屏的亮度且同时控制显示屏亮度的不均匀性。通过制备这样的散射片，认为，第一次入射光反射的重复次数增加到足够程度，可以提供与散射片的散射功能相结合的均匀并且明亮的显示屏。

将适宜的薄膜用作上述亮度增强薄膜。即，可以提及：介电物质的多层薄膜；具有透射具有预定偏振轴的线性偏振光并能反射其它光的特性的层压膜，如具有不同折射指数各向异性的薄膜的多层层压膜；胆甾型液晶聚合物的排列膜；具有反射左旋或右旋圆偏振光的并能透射其它光特性的膜，例如承载排列的胆甾型液晶层的膜；等。

因此，在透射具有上面所述预定偏振轴的线性偏振光的这种类型的亮度增强膜中，通过排列透射光的偏振轴并使光原样进入偏振片，可以控制偏振片的吸收损失并可以有效地透射偏振光。另一方面，在作为胆甾型液晶层的透射圆偏振光的这种类型的亮度增强膜中，光可以原样地进入到偏振器中，但是理想的是：考虑到控制吸收损失，把圆偏振光通过延迟片变成线性偏振光后，使光进入偏振器。此外，可以使用四分之一波片作为延迟片来将圆偏振光转化成线性偏振光。

在一个宽的波长范围，例如可见光区，作为四分之一波片工作的延迟片是用这种方法获得的：对于波长为550nm的浅色光用作为四分之一波片的延迟层，与具有其它延迟特性的延迟层如用作为半波片的延迟层层压。因此，位于偏振片和亮度增强膜之间的延迟片可以由一种或多种延迟层组成。

此外，同样在胆甾型液晶层中，可以通过采用把具有不同反射波长的两层或多层层压在一起的构型结构，来获得在一个宽波长范围如可见光区域内反射圆偏振光的层。因此，使用这种类型的胆甾型液晶层可以在宽波长范围内获得透射的圆偏振光。

此外，偏振片可以由偏振片层压层的多层膜和两个或多个上述分离型偏振片的光学层组成。因此，偏振片可以是反射型椭圆偏振片或者半透射型椭圆偏振片等，其中上述反射型偏振片或逆反射型偏振片与上述延迟片分别地组合起来。

尽管可通过一种方法将上述抗反射层薄膜层压在光学元件和将多种光学层层压在偏振片上，在所述方法中，在液晶显示器等的制备过程中，分别相继进行层压，预先被层压的光学薄膜具有显著的优点，即它在质量上具有极佳的稳定性和组件可加工性等，这样可提高液晶显示器等的制备加工能力。合适的附着手段如粘合剂层可被用于进行层压。在上述偏振片和其它光学薄膜附着的情况下，根据目标延迟特性等将光轴设置为适宜的结构角。

在上述偏振片和偏振片的至少一层被层压在其中的光学薄膜中，其光学元件的至少一层层压有抗反射薄膜，而未制备有抗反射薄膜的层，可以制备粘合剂层，以与其它构件如液晶元件等附着。不特别限定形成粘合剂层的压敏粘合剂，可以适宜选择例如，丙烯酸型聚合物；硅氧烷型聚合物；聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚醚；氟型及橡胶型聚合物作为基础聚合物。特别地，可以优选使用压敏粘合剂如丙烯酸型压敏粘合剂，该粘合剂光学透明度极佳，显示出具有适度的润湿性、粘聚性和粘结性的粘合特性，并且具有突出的耐候性、耐热性等。

另外，需要具有低吸湿性和出色耐热性的粘合层。这是因为需要那些特性以防止由吸湿引起的发泡和剥离现象、以防止由热膨胀差异等引起的液晶槽的光学特性和曲率的降低，和以制造具有高质量耐久性的液晶显示器。

粘合层可以含有添加剂，例如，如天然或合成树脂、粘合剂树脂、玻璃纤维、玻璃珠、金属粉末、包含其它无机粉末的填充料等、颜料、着色剂和抗氧化剂。另外，它可以是包含微粒并且显示出光学散射特性的粘合层。

可以采用适宜的方法以将粘合层粘附到光学薄膜。作为实例，制备了约10至40重量％的压敏粘合剂溶液，其中基础聚合物或其组合物溶解或分散在例如甲苯或乙酸乙酯或这两种溶剂的混合溶剂中。可以提及：一种方法，其中使用适宜的展开方法，如流动法及涂敷法，将溶液直接涂敷于偏振片顶部或光学薄膜顶部，或者一种方法，其中采用粘合层一旦在分隔物上形成，如上所述，就转移到偏振片或光学薄膜上。粘合层还可以在每一层上作为这样的层制备，其中具有不同成分或不同种类的压敏粘合剂层叠在一起。粘合层的厚度可以适宜地由用途或粘合强度等决定，通常为1至500μm，优选5至200μm，并且更优选10至100μm。

临时隔离物粘附在粘合层的暴露面以防止污染等，直至实际使用时。因此，它可以防止在通常的处理中杂质接触粘合层。对于隔离物，不考虑上述厚度条件，例如可以使用其如果需要涂覆有隔离剂，如硅氧烷型、长链烷基型、氟型隔离剂和硫化钼的适宜的常规片材。对于适宜的常规片材，可以使用塑料薄膜、橡胶薄片、纸、布、无纺织物、网状物、泡沫薄片和金属薄片或其层压薄片。

除此之外，在本发明中，可以采用加入UV吸收剂如水杨酸酯型化合物、苯酚型化合物、苯并三唑型化合物、氰丙烯酸酯型化合物和镍复合物盐型化合物的方法，将紫外吸收特性赋予上述每一层，如偏振片的偏振器，透明保护薄膜，光学薄膜等和粘合层。

用本发明的抗反向薄膜制备的光学元件优选用于制造各种装置，如液晶显示器等。可以按照常规的方法进行液晶显示器的装配。即，通常通过适宜地装配多个部件如液晶槽、光学薄膜及如果需要，照明系统和通过包含驱动电路来制造液晶显示器。本发明中，除了使用本发明的光学薄膜之外，对使用任何的常规方法没有特别限制。还可以使用任意类型的液晶元件，如TN型、STN型、π型。

可以制造适宜的液晶显示器，如在液晶元件一侧或双侧安装有上述光学薄膜的液晶显示器和具有用于照明系统的背光或反射片的液晶显示器。在此情况下，可以将本发明的光学薄膜安装于液晶槽的一侧或双侧。当在两侧都安装光学薄膜时，它们可以为相同的类型或不同的类型。另外，在装配液晶显示器中，在一层或两层或更多层中的合适位置，可以安装适宜的部件，如散射片、抗眩光层、抗反射薄膜、保护片、棱镜阵列、透镜阵列片、光学散射片和背光。

接着，将解释有机电致发光装置(有机EL显示器)。通常，在有机EL显示器中，透明电极、有机发光层和金属电极依次层叠在透明基质上以配置成光源(有机电致发光光源)。这里，有机发光层是各种有机薄膜的层叠材料，并且已知很多各种组合的组合物，例如包含三苯胺衍生物等的空穴注入层的层压材料、包含荧光有机固体如蒽的发光层；包含这样的发光层和苝衍生物等的电子注入层的层压材料；这些空穴注入层、发光层和电子注入层等的层压材料。

有机EL显示器基于这样的原理发射光：通过在透明电极和金属电极之间施加电压将正的空穴和电子注入有机发光层中，由这些正的空穴和电子重组产生的能量激发荧光物质，随后，光在被激发的荧光物质返回基态时发光。发生在中间过程的称为重组的机理与普通二极管中的机理相同，并且如期望的那样，通过对所施加电压整流，在电流与发光强度之间存在强非线性关系。

在有机EL显示器中，为了去掉有机发光层中的荧光，至少一个电极必须是透明的。通常将用透明导电体如氧化铟锡(ITO)形成的透明电极用作阳极。另一方面，为了使电子注入更容易并且提高发光效率，重要的是将具有小功函(work function)的物质用于阴极，通常使用金属电极，如Mg-Ag和Al-Li。

在这种结构的有机EL显示器中，用约10nm厚的非常薄的薄膜形成有机发光层。因此，正如通过透明电极一样，光几乎完全透射通过有机发光层。从而，当光不发射时，由于光从一个透明基底的表面作为入射光进入并透射通过透明电极和有机发光层，然后被金属电极反射，再在透明基底的前表面一端出现，有机EL显示器的显示一端从外面看像是镜子。

在含有有机电致发光光源的有机EL显示器中，其在有机发光层的表面装备了通过电压的作用发射光的透明电极，并且与此同时，在有机发光层的背面装备了金属电极，可以在透明电极与偏振片之间设置延迟片，而在透明电极的表面侧上制备偏振片。

由于延迟片和偏振片具有将从外部作为入射光进入的并且已被金属电极反射的光进行偏振的作用，它们通过偏振作用具有使金属电极的镜面从外部不可见的效果。如果延迟片与四分之一波片配置，并且偏振片与延迟片的两个偏振方向之间的角度调整为π/4，可以完全覆盖金属电极的镜面。

这意味着，只有作为入射光到达该有机EL显示器的外部光的线偏振光分量由偏振片的作用被透射。通常该线偏振光经延迟片产生椭圆偏振光，特别是延迟片为四分之一波片时，另外，当偏振片和延迟片的两个偏振方向之间的角度调整为π/4时，产生圆偏振光。

该圆偏振光透射穿过透明基底薄膜、透明电极和有机薄膜，并且被金属电极反射，然后透射穿过有机薄膜、透明电极和透明基底薄膜，并用延迟片又恢复为线偏振光。由于该线偏振光与偏振片的偏振方向成直角，因此不能透射穿过偏振片。作为结果，可以完全覆盖金属电极的镜面。

具体实施方案

实施例

在下文中，通过参考实施例更详细地说明本发明，但是本发明不受实施例所限定。在实施例中，份和％分别指重量份和重量％。

实施例1

在溶剂中溶解5份四烷氧基硅烷(聚硅氧烷中的热固成分)和95份颗粒直径为1-20nm的超细ATO颗粒，以制备一种固体含量为1.5％的涂布溶液。作为溶剂，使用含20％环己酮，5％甲基乙基酮，10％甲醇，45％乙醇和20％丙二醇单甲醚的混合溶剂。

通过照相凹版涂敷方法将涂布溶液涂敷在80μm厚的三乙酰纤维素薄膜上，然后在130℃的环境下热固化3分钟，以形成0.08μm厚的导电层，藉此制备一种导电纤维素基薄膜。

实施例2

在实施例1中获得的导电纤维素基薄膜的导电层上，形成坚硬涂层。为形成坚硬涂层，可使用一种这样的涂布溶液(固体含量40％)：其中30份丙烯酸氨基甲酸乙酯基可UV固化树脂，70份平均颗粒直径为1-20nm的ZrO₂颗粒，5份UV聚合引发剂(基于苯甲酮)溶解在30份甲基乙基酮和70份二甲苯的溶剂中。通过模具涂敷机涂敷涂布溶液，然后加热，并且在120℃的环境下干燥3分钟，通过用来自于高压汞灯的UV射线，以150mJ/cm²的强度辐射固化，从而形成2.2μm厚的坚硬涂层(折射率为1.71)。

此外，通过在坚硬涂层上设置抗反射层来制备抗反射膜。将含氟聚硅氧烷基热固性树脂用于形成抗反射层。通过照相凹版涂敷机涂敷这种热固性树脂，然后通过在120℃的环境下加热3分钟固化，从而形成厚度为0.1μm的抗反射层(折射率为1.43)。

比较例1

除用含有20％环己酮，5％甲基乙基酮，10％甲醇，45％乙醇和20％异丁醇作为涂布溶液中的溶剂来形成导电层以外，以与实施例1相同的方式来制备导电纤维素基薄膜。

比较例2

除用含有10％甲醇，30％乙醇和60％丙二醇单甲醚作为涂布溶液中的溶剂来形成导电层以外，以与实施例1相同的方式来制备导电纤维素基薄膜。

比较例3

除用比较例1中获得的导电纤维素基薄膜替代实施例1中获得的导电纤维素基薄膜以外，以与实施例2相同的方式来制备抗反射薄膜。

评价在实施例和比较例中获得的导电纤维素基薄膜或抗反射薄膜如下。结果示于表1中。

(浊度值)

根据JIS K7105，通过浊度计(Suga Test Instruments Co.，Ltd.)来测量导电纤维素基薄膜的浊度值。

(粘附力)

给予导电层表面100条交叉影线(1mm×1mm)，然后用玻璃纸带剥离两次，依照下面标准来评价影线是否通过剥离而被除去。

○：除去的影线的数目为10或更少。

×：除去的影线的数目高于10。

(外观)

用肉眼检查抗反射层表面，依照下面标准评价。

○：未观察到模糊。

×：观察到由导电层的脱色而不均匀导致的模糊。

表1

	浊度值	粘附力	外观
	浊度值	粘附力	外观	实施例1	0.4	○	-
实施例2	-	○	○	实施例1	0.4	○	-
实施例2	-	○	○	比较例1	3.8	○	-
比较例2	0.4	×	-	比较例1	3.8	○	-
比较例2	0.4	×	-	比较例3	-	○	×

如表1清楚地表明，实施例中可获得粘附力极佳、外观无缺陷的导电纤维素基薄膜和抗反射薄膜。

工业实用性

在多种光学薄膜中，本发明中的导电纤维素基薄膜被用做一种在其上形成有坚硬涂层的坚硬涂敷薄膜，和一种在其上形成有抗反射层的抗反射薄膜。例如，可以优选将应用于光学元件如偏振片等的薄膜用于各种图像显示器如液晶显示器、有机EL显示器，PDR和CRT中。也可以优选将薄膜用作偏振滤光片，抗反射滤光片等中的组成构件或者附属构件。

Claims

1.一种制备导电纤维素基薄膜的方法，其特征在于，使用含有粘合剂、超细颗粒和溶剂的涂布溶液涂敷纤维素基薄膜，以在其上形成导电层，

2.根据权利要求1所述的制备导电纤维素基薄膜的方法，其中所述涂布溶液还包括占总溶剂10-60重量％的至少一种醇基溶剂。

3.一种制备导电纤维素基薄膜的方法，其特征在于，使用含有粘合剂、超细颗粒和溶剂的涂布溶液涂敷纤维素基薄膜，以在其上形成导电层，

其中所述涂布溶液包含占总溶剂5-40重量％的至少两种共沸有机溶剂。

4.根据权利要求1-3中任一所述的制备导电纤维素基薄膜的方法，其中所述超细颗粒为超细金属氧化物颗粒。

5.一种根据权利要求1或3中的制备方法获得的导电纤维素基薄膜。

6.一种包含坚硬涂层的导电纤维素基薄膜，所述坚硬涂层形成在根据权利要求5所述的导电纤维素基薄膜的导电层上。

7.根据权利要求6所述的导电纤维素基薄膜，其中使所述坚硬涂层表面不平坦。

8.一种包含抗反射层的抗反射薄膜，所述抗反射层直接或经由其它层形成在根据权利要求5所述的导电纤维素基薄膜的导电层上。

9.一种光学元件，它包括安置于光学元件的一侧或两侧上的根据权利要求5所述的导电纤维素基薄膜或根据权利要求8的抗反射薄膜。

10.一种图像显示器，其设置有根据权利要求5所述的导电纤维素基薄膜、根据权利要求8所述的抗反射薄膜或根据权利要求9所述的光学元件。