CN1698028B - 透明层压体及笔控输入图象显示器件 - Google Patents
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Abstract
表面处理层、透明刚性层和透明松弛层依次层压而形成一种透明层压体。特别是,透明松弛层由粘合剂制成。透明刚性层在20℃的动态储能模量G′不低于2X108Pa。另一方面,透明松弛层在20℃的动态储能模量G′不高于1X107Pa。透明层压体直接层压到作为图象显示面板提供的液晶显示屏的观看表面侧(笔控输入侧),使透明松弛层位于内侧。于是,就制成一种笔控输入图象显示器件。
Description
技术领域
本发明涉及安装在FDP显示器件如液晶显示器的正面的笔控输入接触式面板,更具体地说,涉及安装在采用电磁感应系统或电阻膜系统的接触式面板式笔控输入图象显示器件上的透明层压体,以及利用它显示图象的方法。
背景技术
笔控输入图象显示器件如电阻膜式或电磁感应式笔控输入液晶显示器是已知的并被公开应用和载于专利文献中(参见JP 2001-243016A)。
在如图6所示已知为此种类型显示器的“写入板PC”中,具有减反射层(或消镜面反射层)的硬涂膜41通过粘合剂层42层压到由丙烯酸片材等制成的保护片43的一个或各个表面上,而保护片43则通过空气层45构成的间隙固定到液晶显示屏44的观看表面侧(笔控输入侧),该空气层离开板44约0.5~2mm的距离,以便使笔控输入顺滑和防止因笔控输入导致液晶屏上产生图象模糊。
发明公开
然而,常规笔控输入图象显示器件,由于要形成保护片,为达到器件便携性所要求的减少重量、尺寸和厚度遇到了困难。加之,由于有空气层的间隙,因视差和减反射过程造成图象不清楚。另外,工具力太小,致使下笔的感觉由于用硬片材如丙烯酸片材作为保护片而变得不佳。
另一方面,在一种不设保护片而将减反射层(或消镜面反射层)或偏振片和减速板作为光学层直接置于图象显示板上的构造中,存在着笔控输入造成的图象模糊、书写感不好以及外力冲积导致图象显示板破裂的问题。
在此种背景之下,本发明的目的是提供一种用于电阻膜式或电磁感应式笔控输入图象显示器件的面板附属构件;其中输入笔的滑动性可得到保持;笔控输入造成的图象模糊可以减轻并获得良好书写感;它能有效减少重量、尺寸和厚度,防止外光的双重反射、防止图象不清楚和防止图象显示板受冲击破裂。本发明的另一个目的是提供一种笔控输入图象显示器件和采用上述面板附属构件的图象显示方法。
本发明人为研究这一问题展开了深入考察。结果发现,当规定厚度的表面处理层、透明刚性层和透明松弛层依次层压所制成的透明层压体被用于电阻膜式或电磁感应式笔控输入图象显示器件中,而且该透明层压体又直接触及图象显示板的观看表面侧(笔控输入侧),使透明松弛层配置在内侧时,输入笔的滑动性可得到保持,笔控输入引起的图象模糊观象可以减轻,并可获得良好书写感,而且该透明层压体能有效减少重量、尺寸和厚度,防止外光的双反射、防止图象不清楚和防止图象显示板受冲击破裂。于是,便完成了本发明。
就是说,本发明涉及笔控输入图象显示器件用透明层压体,包括表面处理层、透明刚性层和厚度0.2~2mm的透明松弛层,其中各层依此次序层压。
优选的是,透明松弛层由粘合剂制成.优选的是,透明刚性层在20℃的动态储能模量G′不低于2x108Pa。优选的是,透明松弛层在20℃的动态储能模量G′不高于1X107Pa。优选的是,透明刚性层的厚度介于0.15~2mm。一对透明导电层可设置在表面处理层和透明松弛层之间的任何部分内,使这二层彼此相隔规定距离地面对。
本发明还涉及一种笔控输入图象显示器件,其中透明层压体直接贴附到图象显示板的观看表面侧(笔控输入侧),使透明松弛层配置在内侧。具体地说,本发明可提供一种上述构型的笔控输入图象显示器件,它具有如此的弹性变形性,以致当输入笔以300g载荷触压显示器件表面时显示器件的接触部分向内下陷至20~100μm深,而当载荷解除后显示器件的该接触部分就回复到其原来的状态。
本发明还涉及一种笔控输入图象显示方法,其中用书写笔在图象显示板上输入,该板是通过将该透明层压体直接贴附到图象显示板的观看表面侧(笔控输入侧)而制成的,其中透明松弛层配置在内侧。具体地说,本发明可提供一种上述构型的笔控输入图象显示方法,它具有如此的弹性变形性,以致当输入笔以300g载荷接触显示器件的表面时显示器件的接触部分向内下陷至20~100μm深,而当载荷解除后显示器件的该接触部分就回复到其原来的状态。
如上所述,按照本发明,表面处理层、透明刚性层和透明松弛层依此次序层压而形成透明层压体。该透明层压体通过适当光学膜等被直接层压到图象显示板的观看表面侧。相应地,由于可取消常规保护片中的空气层间隙,故视差得以消除。反射造成的图象不清楚得以防止。另外,由于没有了保护片,因此可减少重量、尺寸和厚度。本发明在构型上如此简单,故可降低成本。另外,笔控输入引起的图象模糊也随之减轻。加之,在书写感保持良好的同时,因外部冲击导致图象显示板破裂也得到防止。这样一来就提供了各种效果。
附图简述
图1是显示本发明透明层压体以及采用该透明层压体的电磁感应式笔控输入液晶显示器件一例的断面视图。
图2是显示本发明透明层压体以及采用该透明层压体的电磁感应式笔控输入液晶显示器件另一例的断面视图。
图3是显示本发明透明层压体以及采用该透明层压体的电阻膜式笔控输入液晶显示器件一例的断面视图。
图4是显示本发明透明层压体以及采用该透明层压体的电阻膜式笔控输入液晶显示器件另一例的断面视图。
图5是显示本发明透明层压体以及采用该透明层压体的电磁感应式笔控输入液晶显示器件又一例的断面视图。
图6是显示常规笔控输入液晶显示器件一例的断面视图。
发明的最佳实施方式
下面将结合附图描述本发明的实施方案。
图1显示本发明透明层压体以及采用该透明层压体的电磁感应式笔控输入液晶显示器件的一例。
在该图中,参照数字1指的是透明层压体,其中具有减反射层、消镜面反射层和硬涂层至少之一的表面处理层10A,通过透明粘合剂层10B层压到透明刚性层11上,而透明松弛层12层压到透明刚性层11上.透明层压体1通过光学膜3层压到作为图象显示板的液晶显示屏2的观看表面侧(笔控输入侧)上,使透明松弛层12配置在内侧.
光学膜3是这样成形的:将偏振片30和减速板(光学补偿板)31作为光学层通过透明粘合剂层32彼此层压在一起。光学片3通过透明粘合剂层4A层压到液晶显示屏2的观看表面侧(笔控输入侧)上,由此使减速板31配置在内侧。同样一片光学膜3通过透明粘合剂层4B层压到液晶显示屏2的背面侧,也就是,与观看表面侧相反的表面侧,由此也使减速板31配置在内侧。
透明膜,如经硬涂布以抵抗摩擦性笔控输入附件的聚酯膜,优选地被用作表面处理的膜10A,作为透明层压体1中的表面处理层。尤其优选表面硬度等于或大于2H的膜。更尤其优选表面硬度等于或大于3H的膜。如果硬度小于2H,则耐书写笔刮划能力将不足。
对笔控输入的动摩擦系数优选介于0.02~0.03。如果动摩擦系数过小,笔滑动得快。相反,如果动摩擦系数过大,则笔滑动过慢、过涩,致使笔的拉牵特性变差。
此种硬涂膜可采用常规上已知的方法实施。例如,硬涂膜可按照利用紫外或电子束可固化树脂或热可固化树脂,例如不饱和聚酯树脂、不饱和丙烯酸树脂、不饱和聚氨酯树脂或聚酰胺树脂形成固化膜的方法来实施。
表面处理膜10A优选具有减反射层或消镜面反射层,用以防止外光的反射。减反射层可利用常规上已知的减反射处理形成。在此种情况下,可同时实施抗静电处理以防止积灰、防污染处理以防止手印沉积以及赋予滑动性的适当处理。减反射层和消镜面反射层可同时地成形。
消镜面反射层被形成为所谓防眩层,用以防止透过偏振片透射的光的明视度受外光反射的干扰。例如,消镜面反射层可制成通过使膜表面带上精细粗糙度结构而形成,这可通过表面粗糙化方法例如喷砂或压花法,或者通过混合透明细颗粒的方法来实现。
平均粒度介于0.5~50μm的无机或有机细颗粒被用作透明细颗粒。无机或有机细颗粒的例子包括二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化铟、氧化镉、氧化锑,以及聚合物珠,例如聚苯乙烯珠。透明细颗粒的用量一般选择在2~50重量份,优选5~25重量份的范围,相对于100重量份形成粗糙度结构用的树脂而言。消镜面反射层也可起漫射层的作用(视觉增强功能等)以便漫射透过偏振片透射的光以增强视觉等。
表面处理膜10A层压到透明刚性层11上所采用的透明粘合剂层10B不受特定限制。已知的透明性粘合剂如丙烯酸类粘合剂或橡胶粘合剂,都可广泛应用。
附带指出,如图2所示,具有减反射层、消镜面反射层和硬涂层至少之一的表面处理层10可替代表面处理膜10A直接形成在透明刚性层11上,于是就可以省掉透明粘合剂层10B。同样,在此种情况中,表面处理层10优选这样形成,由此使表面处理层10既起到减反射层(或消镜面反射层)的作用,又起到硬涂层的作用。图2中的其它组成构件则图1中的相同。图1中相同参照数字将被赋予图2中的其它组成构件,不再赘述。
在透明层压体1中,透明刚性层11被提供以用来松弛由笔控输入产生的加压应力,以减少图象模糊。因此,其在20℃的动态储能模量G′优选不小于2X108Pa,还优选的是,不小于5X108Pa。如果20℃的动态储能模量G′小于2X108Pa,则笔将下陷太深,以至容易发生图象模糊。透明刚性层11的厚度介于0.15~2mm,优选0.2~1mm。
用透明性优异(等于或大于70%的透射率)、机械强度优异和耐热好的塑料膜作为透明刚性层.具体地说,采用由下列材料制成的薄膜:聚酯树脂、(甲基)丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、三乙酰基纤维素、Arton树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚砜、聚苯硫醚、聚醚砜或诸如此类.此薄膜可以是单层也可以是二或更多层的组合.
由单层聚酯树脂或环氧树脂或者二或更多层聚酯和环氧树脂的组合制成的薄膜,从透明性、耐热和机械强度的观点是最优选的。
聚酯树脂的例子包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等。
环氧树脂的例子包括:双酚型,例如双酚A型、双酚F型、双酚S型或氢化双酚(A、F或S)型;线型酚醛清漆型,例如苯酚类线型酚醛清漆型或甲酚类线型酚醛清漆型;含氮环型,例如异氰脲酸三缩水甘油酯型,或乙内酰脲型;芳族型,如脂环型、脂族型或萘型;低吸水型,例如缩水甘油醚型,或联苯型;以及二环型、酯型、醚-酯型或其改性型。这些环氧树脂可以单独一种或者以二或更多种的组合形式使用。双酚A型、脂环型、异氰脲酸三缩水甘油酯型等,从防止变色等的观点是尤其优选的。
优选的是,从薄膜的柔韧性、强度等考虑,这些环氧树脂具有100-1,000环氧当量,并具有不高于120℃的软化点。为得到涂布特性、薄膜可扩展性等优异的涂布溶液,优选使用在不高于涂布温度的温度下,尤其是在通常温度下呈液态的双组分液态混合物型。
除了固化剂和固化促进剂之外,各种已知添加剂如抗老化剂、改性剂、表面活性剂、染料、颜料、防变色剂、紫外吸收剂等迄今使用的,都可酌情与上述环氧树脂混合。
固化剂不受特定限制。一种固化剂或者2种固化剂都可根据环氧树脂的种类使用。
具体例子包括:有机酸化合物,例如四氢邻苯二甲酸、甲基四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸或甲基六氢邻苯二甲酸;胺化合物,例如乙二胺、丙二胺、二乙三胺、三乙四胺,其胺加合物,间苯二胺、二氨基二苯甲烷,或二氨基二苯基砜;酰胺化合物,例如双氰胺,或聚酰胺;酰肼化合物,例如二酰肼;咪唑化合物,例如甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、乙基咪唑、异丙基咪唑、2,4-二甲基咪唑、基咪唑、十一烷基咪唑、十七烷基咪唑,或者2-苯基-4-甲基咪唑;咪唑啉化合物,例如甲基咪唑啉、2-乙基-4-甲基咪唑啉、乙基咪唑啉、异丙基咪唑啉、2,4-二甲基咪唑啉、苯基咪唑啉、十一烷基咪唑啉、十七烷基咪唑啉,或者2-苯基-4-甲基咪唑啉;酚化合物;脲化合物;以及聚硫化物化合物。
酸酐化合物,例如邻苯二甲酸酐、马来酸酐、偏苯三酸酐、1,2,4,5-苯四酸酐、桥亚甲基四氢化邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基桥亚甲基四氢化邻苯二甲酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐、二氯琥珀酸酐、二苯甲酮四甲酸酐,或氯菌酸酐,从防止变色的观点也优选使用。尤其优选无色或浅黄色、分子量为约140~约200的酸酐固化剂,例如邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐或甲基六氢邻苯二甲酸酐。
当采用酸酐固化剂时,优选在固化剂与环氧树脂混合时,所获得的混合物含有0.5~1.5当量,优选0.7~1.2当量酸酐,相对于1当量环氧树脂环氧基团。
如果酸酐固化剂的用量小于0.5当量,则固化后的色相将恶化。如果酸酐固化剂的用量大于1.5当量,则防潮性趋于下降。另外,当另一种固化剂单独或以二或更多种固化剂的组合形式使用时,固化剂的用量可根据上面提到的当量比决定。
固化促进剂的例子包括叔胺、咪唑、季铵盐、有机金属盐、磷化合物和脲化合物.这些当中,尤其优选叔胺、咪唑或磷化合物.
这些可单独也可以二或更多种的组合形式使用。固化促进剂可优选地与环氧树脂混合,使获得的混合物含有0.05~7重量份,优选0.2~3重量份固化促进剂,相对于100重量份环氧树脂而言。如果固化促进剂的用量小于0.05重量份,则得不到充分的固化促进作用。如果固化促进剂的用量大于7重量份,则固化的树脂将可能变色。
抗老化剂的例子包括迄今已知的化合物如酚化合物、胺化合物、有机硫化合物以及膦化合物。
迄今已知的化合物如二醇、硅酮和醇当中任何一种都可用作改性剂。
混合表面活性剂是为了当环氧树脂在采用流铸(flow casting)法与空气接触而模塑时其膜表面变得光滑。用于此目的的表面活性剂的例子包括硅酮树脂、丙烯酸树脂和含氟树脂。尤其优选硅酮树脂。
在透明层压体1中,透明松弛层12被提供用来松弛由于笔控输入引起的加压应力以防止图象模糊,并提供适度顺应笔控输入的弹性可变形性以使笔特性良好,且另外还松弛外部冲击。透明松弛层12在20℃的动态储能模量G′应选择为优选地不高于1X107Pa,更优选1X103~7X106Pa的范围。
如果动态储能模量G′高于1X107Pa,则书写感恶化,并且防止图象显示面板受冲击而破裂的特性也将变差。如果动态储能模量G′过低,则透明松弛层12过软,因而不能防止图象模糊并且在生产薄膜中进行打孔或切割时难以加工。况且,还存在透明松弛层12的边缘部分可能压出的问题。因此优选的是,动态储能模量G′不低于1X103Pa。
附带指出,“适度弹性可变形性”是指这样的性质:当输入笔M在300g载荷下接触时,接触部分向内下陷至20~100μm的深度,而当载荷解除时,该接触部分迅速回复到其原来的状态。
如果下陷深度小于20μm,则书写感不佳,仿佛在硬板上写字。如果下陷深度反之大于100μm,则接触式面板下陷过深,无法在接触式面板上写字。再者,如果接触部分在载荷解除后不回复到其原来的状态,就不可能在同一部分重复书写。
主要采用聚缩醛树脂作为输入笔M的材料。输入笔M的笔尖形状为具有约0.8mm的半径。当接触部分向内下陷至上述规定范围的相对于输入笔M的深度时,可获得良好书写感。这被认为是与用圆珠笔等在放在桌垫上的纸张上写字的情况同样的效果,结果获得与用圆珠笔等在直接放在硬书桌上的纸张上写字的情况相比更好的书写感。
透明松弛层12的厚度选择介于0.2~2mm的范围。如果厚度小于0.2mm,则因笔控输入造成图象模糊的现象便会发生,笔的书写特性可能降低,液晶显示屏容易因受冲击而破裂。如果厚度大于2mm,则可能因视差的问题容易导致图象变差。尤其优选的是,厚度不大于1.5mm。
任何材料都可广泛地用作透明松弛层12的材料,只要它具有上述厚度、优异的透明性(透射率等于或大于60%)和上述动态储能模量G′。
例子包括:热塑性树脂如通过乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物分子与金属离子(Na+、Zn2+等)交联而制备的离聚物树脂、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氯乙烯树脂、乙烯-丙烯酸酯共聚物、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺树脂、聚缩丁醛树脂和聚苯乙烯树脂;以及表现出橡胶弹性的热塑性弹性体.表现出橡胶弹性的热塑性弹性体的例子包括:聚合物,如聚苯乙烯聚合物、聚烯烃聚合物、聚二烯聚合物、氯乙烯聚合物、聚氨酯聚合物、聚酯聚合物、聚酰胺聚合物、氟聚合物、氯化聚乙烯聚合物和聚降冰片烯聚合物;聚苯乙烯-聚烯烃共聚物;(氢化)聚苯乙烯-丁二烯共聚物;和聚苯乙烯-乙烯基聚异戊二烯共聚物.聚烯烃如PE或PP与热塑性弹性体的共混物也可使用.
层压体如聚烯烃(PP、PE等)/热塑性树脂(EVA)/聚烯烃、聚烯烃(PP或PE)/聚烯烃+热塑性弹性体/聚烯烃(PP或PE),或者PP/PE/PP,通过改变聚烯烃+热塑性弹性体的共混比制备的层压体,通过热塑性弹性体与聚烯烃共混制备的层压体或者诸如此类,也可使用。
还优选,透明松弛层12由粘合剂制成。在此种情况中,如附图所示,粘合剂的粘合性可被用来直接(通过光学膜3)粘贴到液晶显示屏2上,从而达到设备构型的简化。
任何材料都可用作粘合剂,只要它具有优异透明性和上述动态储能模量G′。各种粘合剂,例如热交联型、光(紫外线、电子束)交联型等,皆可使用。粘合剂的例子包括丙烯酸类粘合剂、橡胶粘合剂、聚酯粘合剂和硅酮粘合剂。丙烯酸类粘合剂,从透明性和耐久性考虑尤其优选。
制备丙烯酸类粘合剂时,各种各样添加剂如抗氧化剂、紫外吸收剂、增粘剂、增塑剂和光散射剂适宜地与丙烯酸类聚合物混合。可加入无机填料等,借此形成复合材料。视情况而定,丙烯酸类粘合剂可进行交联,以调节粘合性和耐热性。
丙烯酸类聚合物以这样的方式制备,即,以(甲基)丙烯酸烷基酯作为主要组分按照普通方法进行聚合,条件是,在主要组分中加入可共聚改性单体以改善物理性质,例如光学特性和耐热性,视要求而定。(甲基)丙烯酸烷基酯的用量应选择在60~100wt%的范围,优选85~100wt%。改性单体的用量选择在40~0wt%的范围,优选15~0wt%。当采用此种单体组合物时,可获得在冲击松弛特性等方面的良好效果。
具有1~18个碳原子,优选4~12个碳原子的烷基的直链或支链(甲基)丙烯酸烷基酯被用作该(甲基)丙烯酸烷基酯。(甲基)丙烯酸烷基酯的具体例子包括(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己基酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸月桂酯和(甲基)丙烯酸十八烷基酯。可使用选自这些当中的一种,或者二或更多种。
可共聚改性单体的例子包括:含羧基单体,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧乙酯、丙烯酸羧戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸和巴豆酸;酸酐单体,例如马来酐和衣康酐;含磺基单体,例如苯乙烯磺酸酯、烯丙基磺酸酯、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸酯、(甲基)丙烯酰胺丙烷磺酸酯、(甲基)丙烯酸磺基丙酯以及(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸酯;以及含磷酸基的单体,例如2-羟乙基丙烯酰基磷酸酯。
可使用的改性单体的另一些例子包括:(N-取代)酰胺单体,例如(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺和N-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺;烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯单体,例如氨乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲基氨乙基(甲基)丙烯酸酯和叔丁基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯;烷氧基烷基(甲基)丙烯酸酯单体,例如甲氧基乙基(甲基)丙烯酸酯和乙氧基乙基(甲基)丙烯酸酯:以及琥珀酰亚胺单体,例如N-(甲基)丙烯酰氧基亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰-6-氧基六亚甲基琥珀酰亚胺和N-(甲基)丙烯酰-8-氧基八亚甲基琥珀酰亚胺.
可使用的改性单体的另一些例子包括:乙烯基单体,例如醋酸乙烯、丙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基哌啶酮、乙烯基嘧啶、乙烯基哌嗪、乙烯基吡嗪、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基噁唑、乙烯基吗啉、N-乙烯基羧酸酰胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯和N-乙烯基己内酰胺;氰基丙烯酸酯单体,例如丙烯腈和甲基丙烯腈;含环氧基团的丙烯酸类单体,例如(甲基)丙烯酸glycidine酯;二醇的丙烯酸酯单体,例如聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯以及甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯;丙烯酸酯单体,例如(甲基)丙烯酸四氢糠酯、氟(甲基)丙烯酸酯、硅酮(甲基)丙烯酸酯和丙烯酸2-甲氧基乙酯。
单体可通过已知聚合方法聚合,例如溶液聚合、乳液聚合、本体聚合、悬浮聚合等。在此种情况中,根据聚合方法,采用聚合引发剂如热聚合引发剂或光聚合引发剂。
聚合引发剂的用量适当地选择在0.005~5重量份/100重量份单体的范围,随聚合引发剂种类而定。光聚合引发剂的用量选择在0.005~1重量份,优选0.05~0.5重量份的范围。如果光聚合引发剂的用量过小,则由于光聚合反应开始后大量未反应单体残留,很容易在粘合剂界面出现孔隙。如果光聚合引发剂的用量过大,则由于在光聚合开始期间一部分光聚合引发剂残留,很容易引起泛黄。基于与上面所述相同的理由,热聚合引发剂的用量选择在0.01~5重量份,优选在0.05~3重量份的范围。
光聚合引发剂的例子包括:乙酰苯化合物,例如4-(2-羟基乙氧基)苯基(2-羟基-2-丙基)酮、α-羟基-α,α′-二甲基乙酰苯、甲氧基乙酰苯、2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯、2,2-二乙氧基乙酰苯、1-羟基环己基苯基酮和2-甲基-1-[4-(甲硫基)-苯基-]-2-吗啉代丙烷-1;苯偶姻醚化合物,例如苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚,和anizoin甲基醚;α-乙酮醇化合物,例如2-甲基-2-羟基苯基。乙基酮;酮缩醇化合物,例如苄基二甲醛缩苯乙酮;芳族磺酰氯化合物,例如2-萘磺酰氯;光活化的肟化合物,例如1-苯-1,1-丙二酮-2-(邻乙氧基羰基)肟;和二苯酮化合物,例如二苯酮、苯甲酰苯甲酸酯和3,3′-二甲基-4-甲氧基二苯酮。
热聚合引发剂的例子包括有机过氧化物,例如过氧化苯甲酰、叔丁基过苯甲酸酯、氢过氧化枯烯、二异丙基过氧二碳酸酯、二正丙基过氧二碳酸酯、二(2-乙氧基乙基)过氧二碳酸酯、叔丁基过氧新癸酸酯、叔丁基过氧新戊酸酯、(3,5,5-三甲基己酰)过氧化物、过氧化二丙酰和过氧化二乙酰。
另一些例子包括偶氮化合物,例如2,2’-偶氮二异丁腈、2,2′-偶氮双(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮双(环己烷-1-腈)、2,2′-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈)、二甲基2,2′-偶氮双(2-甲基丙烯酸酯)、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸酯)、2,2′-偶氮双(2-羟基甲基丙腈)和2,2’-偶氮双[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]。
视情况而定,分子中具有2或更多个(甲基)丙烯酰基团的多官能(甲基)丙烯酸酯可作为交联剂(内桥键形成剂)加入以改善透明松弛层的内聚力等,从而提高聚合期间的剪切强度.具体例子包括己二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和氨酯丙烯酸酯.
多官能(甲基)丙烯酸酯的用量选择在不小于0.01重量份,优选在0.05~5重量份/100重量份单体的范围。当提供二官能时,多官能(甲基)丙烯酸酯的用量选择相对较大。当提供三或更多官能时,多官能(甲基)丙烯酸酯的用量选择相对较小。如果多官能(甲基)丙烯酸酯的用量过小,在粘合剂界面内容易出现孔隙,因为光聚合后的交联度过低。如果多官能(甲基)丙烯酸酯的用量过大,则由于粘合性下降而容易出现膨胀等。
根据聚合引发剂种类,聚合反应或者是按照光聚合法利用紫外线实施,或者是按照热聚合法实施。光聚合法从透明松弛层的加工性、胶粘性等因素考虑是尤其优选的。优选的是,光聚合法在以惰性气体如氮气置换的无氧气氛中进行,或者在用透紫外线的薄膜隔绝空气的状态下进行。
在光聚合法中,紫外线是波长范围介于约180~约460nm的电磁辐射。该紫外线可用比该波长范围长或短的电磁辐射替代。辐照装置如水银弧光灯、碳弧灯、低压水银灯、中/高压水银灯、金属卤化物灯、化学灯、黑光灯或诸如此类,被用作紫外线源。
紫外线的强度可根据与辐照对象的距离和电压调节情况适当地设定。一般优选的是,从辐照时间(生产效率)可虑,采用介于0.5~10J/cm2的积分光强度。透明松弛层中的粘合剂有可能因聚合热而起伏。在光聚合期间对粘合剂冷却时,粘合剂的起伏可得到抑制。
视情况而定,一种、二种或更多种透明性好的增塑剂可混合到透明松弛层12中。在上述丙烯酸类粘合剂的情况下,增塑剂的混入量选择在5~300重量份,优选10~200重量份,相对于100重量份单体(相应地丙烯酸聚合物)。
增塑剂的例子包括:邻苯二甲酸化合物,例如邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二-2-乙基己基酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二丁基苄酯、邻苯二甲酸二辛酯和丁基邻苯二甲酰基丁基甘醇酸酯;己二酸化合物,例如己二酸二异丁酯、己二酸二异壬酯、己二酸二异癸酯和己二酸二丁氧基乙酯;癸二酸化合物,例如癸二酸二丁酯和癸二酸二-2-乙基己基酯;磷酸化合物,例如磷酸三亚乙基酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯酯)和磷酸甲苯基苯基酯;脂族化合物如癸二酸二辛酯和乙酰蓖麻醇酸甲酯;环氧化合物,例如四氢邻苯二甲酸二异癸基-4,5-环氧酯;和偏苯三酸化合物,例如偏苯三酸三丁酯、偏苯三酸三-2-乙基己基酯、偏苯三酸三正辛酯和偏苯三酸三异癸酯。另一些可使用的例子包括油酸丁酯、氯化石蜡、聚氧化烯二醇,例如聚丙二醇和聚四亚甲基二醇。另一些可使用的例子包括聚丁烯和聚异丁烯。
合适的添加剂可混入到透明松弛层12中,如果不损害透明度的话。添加剂的例子包括:具有吸收氖光(570~590nm)特性的材料,以改善色纯度;着色物质,例如颜料或染料,用以校正液晶的色彩;增粘剂;抗氧化剂;抗老化剂;紫外吸收剂、硅烷偶联剂,树脂如天然树脂或合成树脂;丙烯酸低聚物;以及玻璃纤维和玻璃珠。可加入细颗粒以赋予光散射特性。
透明松弛层12可由采用有机层状粘土材料的聚合物复合材料制成。在此种情况中,当采用在20℃的动态储能模量不高于6X106Pa(实际地,1X103~1X105Pa)的透明高分子树脂或橡胶如聚氨酯树脂、聚醚树脂、丙烯酸树脂、天然橡胶、丁基橡胶等作为能包含分散于其中的有机层状粘土材料并能模塑成薄膜的主要材料时,笔控输入和外部冲击可得到很好地松弛,从而获得良好的防止图象显示面板上图象模糊和防止图象显示板破裂的效果.从耐热、防潮可靠性、透明性、加工性、对有机层状粘土材料的亲和性等观点,丙烯酸高分子树脂是尤其有用的.
本发明透明层压体可用于电阻膜式笔控输入图象显示器件中。就是说,图1和2显示该透明层压体被用于电磁感应式笔控输入图象显示器件的情况。该透明层压体可以这样的方式用于电阻膜式笔控输入图象显示器件,其中将一对透明导电层设置在表面处理层和透明松弛层之间的任何部分内,使该对膜彼此相隔规定距离地面对。
图3显示此种情况。一对透明导电膜(各自由设置在透明聚合物膜7A单一一个表面上的透明导电层6构成)被配置在表面处理膜10A和透明刚性层11之间,使各自的透明导电层6侧通过间隔体彼此面对。于是,形成透明层压体1。当设置一对透明导电膜时,与分别形成有透明导电层6的表面相反的透明聚合物膜7A表面通过透明粘合剂层7B依靠粘合剂而分别层压到表面处理膜10A和透明刚性层11上。
附带说明,图3中除上述构件之外的其它组成构件与图1中的相同,并用与图1中相同的参照数字标示,不再赘述。
虽然这个例子表示将一对透明导电膜配置在表面处理膜10A和透明刚性层11之间的情况,但该实施方案可以加以变化。例如,一对透明导电膜可配置在透明刚性层11和透明松弛层12之间。
每个透明导电膜在形成时,利用与在表面处理膜10A或透明刚性层11中使用的相同塑料膜作为透明聚合物膜7A。从防止热处理后的变形的角度考虑,优选这样制备塑料膜,即,其在150℃加热30min后沿纵向和横向两个方向的热收缩差异不大于0.2%。
透明聚合物膜7A的厚度可适当地确定,但从面板形成时的生产效率和性能等因素考虑,一般选择在3~300μm,优选5~250μm,尤其优选10~200μm的范围。
用于形成透明导电层6的材料的例子包括:金属如金、银、铂、钯、铑、铟、铜、铝、镍、铬、钛、铁、钴、锡及其合金;金属氧化物如氧化铟、氧化锡、二氧化钛、氧化镉和这些的复合氧化物;以及金属化合物如碘化铜。铟和锡的复合氧化物(以下称ITO)是尤其优选的。
透明导电层6可采用适当的薄膜形成法如真空汽相淀积法、溅射法、喷雾热分解法、离子镀膜法、化学镀法、电镀法或其组合来形成。真空汽相淀积法或溅射法从成膜速度、有利于形成大面积薄膜、生产效率等因素考虑是优选的。
透明导电层6的厚度可根据使用目的适当地确定。具体地说,表面电阻率不高于103Ω/□的电极优选作为接触式面板电极。一般而言,表面电阻率不高于109Ω/□的电极是优选的。当透明导电层6的厚度选择在30~600埃的范围时这样的表面电阻率(假如它是金属导电层的话),或者当透明导电层6的厚度选择在80~5,000埃的范围时(假如它是金属氧化物导电层的话),一般可达到这样的表面电阻率。
在透明导电膜中,透明导电层6可直接形成在透明聚合物膜7A上。替代地,在透明聚合物膜7A和透明导电层6之间可插入内涂层。内涂层的形成可改善透明导电层6对透明聚合物膜7A的附着力,从而防止透明导电层6被剥落下来。
形成内涂层用的材料的例子包括:树脂如丙烯酸类树脂、氨酯树脂和环氧树脂;以及水解的有机硅化合物.由这些材料中任何一种制造的内涂层都可按照以下方式形成:用刮刀片、绕线棒涂布器、花滚筒涂布机、帘式淋涂机、刮板涂布机等将要求组成的涂布溶液涂布成高分子薄膜.
由选自硅、钛、锡和锌的金属构成的内涂层,由任何一种这些金属的氧化物构成的内涂层或者由这些金属当中几种的合金构成的内涂层也可使用。形成内涂层的金属氧化物的例子包括氧化硅、二氧化钛、氧化锡、氧化锡-氧化铪、氧化硅-氧化锡、氧化锌-氧化锡和氧化锡-二氧化钛。真空薄膜成形技术,例如溅射法、阻抗汽相淀积法,或者电子束汽相淀积法可用于形成该内涂层。内涂层可形成为单层或者二或更多层的组合。
附带指出,当透明导电层6直接形成在透明聚合物膜7A上,或者要形成内涂层时,适当预处理,例如电晕放电处理、紫外线辐照处理、等离子体处理或溅射蚀刻处理可应用于透明聚合物膜7A的膜表面,以便改善透明导电层6或内涂层的附着力。
优选的是,与透明松弛层中使用的同样粘合剂被应用于透明粘合剂层7B中,借此,透明导电膜(形成用透明聚合物膜7A)的与其上分别形成有透明导电层6的表面相反的表面,分别依靠粘合剂层压到表面处理膜10A和透明刚性层11上。特别地,优选粘合剂层的弹性系数介于1X105~1X107dyn/cm2并且厚度等于或大于1μm,优选5~500μm。
如图3所示的透明层压体1在形成时,使得一对透明导电膜,其各自具有在透明聚合物膜7A单一表面上形成的透明导电层6,被夹在表面处理膜10A和透明刚性层11之间。除此构型之外,也可制成这样的构型:一对膜,其各自通过在表面处理膜10A的未处理表面上直接形成透明导电层6而制成,通过间隔体配置在透明刚性层11上,对此在下面的实施方案中将要说明。
如图4所示,可制成这样的构型:一个透明导电层6直接形成在表面处理膜10A的未处理表面上,而另一透明导电层6直接形成在透明刚性层11上,将二者通过间隔体彼此面对面地配置到透明松弛层12上。在此种实施方案中,上述透明粘合剂层7B可省去不用。附带地,图4中除了上述构件之外的其它组成构件,一律与图1中的那些相同并以图1中的那些参照数字标示,不再赘述。
透明层压体1包括表面处理层10(表面处理膜10A)、透明刚性层11和透明松弛层12作为基本组成构件。在电阻膜式的情况下,透明层压体1还包括一对透明导电层6,其配置在表面处理层11和透明松弛层12之间的任何部分中,二者彼此相隔规定距离地面对。例如,各个层按照图1~4所示层压起来。优选的是,最终片材的总厚度等于或小于常规保护片。
每个光学膜3中的偏振片30的实例包括:通过将碘和/或二色性染料吸收到亲水高分子薄膜上,例如聚乙烯醇薄膜、部分缩甲醛化聚乙烯醇薄膜或乙烯~醋酸乙烯共聚物皂化薄膜,并牵伸该亲水高分子薄膜所制备的片材;以及多烯取向薄膜,例如脱水聚乙烯醇或脱氯化氢聚氯乙烯。偏振片30的厚度一般介于5~80μm,但不特定地局限于此。
一般而言,偏振片30以在所述偏振片一个或每个表面上层压透明保护膜的状态使用。透明性、机械强度、热稳定性、防潮密封性和各向同性优异的薄膜优选用作该透明保护膜。
该薄膜的材料的具体例子包括:聚酯聚合物如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯;纤维素聚合物,例如二乙酰基纤维素和三乙酰基纤维素;丙烯酸类聚合物,例如聚(甲基)丙烯酸甲酯;苯乙烯聚合物,例如聚苯乙烯,以及丙烯腈-苯乙烯共聚物;聚碳酸酯聚合物;聚烯烃聚合物,例如聚乙烯、聚丙烯,具有环状或降冰片烯结构的聚烯烃,以及乙烯-丙烯共聚物;氯乙烯聚合物;尼龙;芳族聚酰胺聚合物;酰亚胺聚合物;砜聚合物;聚醚-砜聚合物;聚醚-醚-酮聚合物;偏二氯乙烯聚合物;乙烯醇聚合物;乙烯醇缩丁醛聚合物;烯丙基化物聚合物;聚甲醛聚合物;环氧聚合物;以及这些聚合物的共混物.
由纤维素聚合物制成的薄膜优选被用作透明保护膜。透明保护膜的厚度不受特定限制,但一般选择为不大于500μm,优选1~300μm,更优选5~200μm。
异氰酸酯粘合剂、聚乙烯醇粘合剂、明胶粘合剂、乙烯基胶乳粘合剂、水型proester等,被用来将偏振片粘贴到透明保护膜上。
每个光学膜3中的减速板31以将偏振片30层压在减速板31上的状态使用,为的是将线性偏振光转换为椭圆或圆偏振光,将椭圆或圆偏振光转换为线性偏振光或者改变线性偏振光的偏振方向。
特别是,四分之一波片(λ/4片)被用作减速板,以将线性偏振光转变为圆偏振光或将圆偏振光转变为线偏振光。二分之一波片被用作改变线性偏振光偏振方向的减速板。
当减速板31层压到偏振片30上而形成椭圆偏振片时,该椭圆偏振片31可有效地用于补偿因STN液晶显示器件的双折射引起的着彩色,以达到无彩色黑白显示效果。优选控制三维折射率,因为因斜视液晶显示器件屏幕而产生的着色可得到补偿。
当减速板31层压到偏振片30上而形成圆偏振片时,可用该圆偏板,例如来调节用于显示彩色图象类型的反射式液晶显示器件上的图象色调,并还具有减反射功能。
减速板31没有特定限制。减速板31的例子包括:通过单轴或双轴拉伸已知高分子材料制备的双折射薄膜;液晶聚合物的取向膜;以及由薄膜承载的液晶聚合物的取向层。减速板的厚度不受特定限制,但一般选择在20~150μm。
顺便指出,减速板31根据使用目的可具有合适的相差。例如,减速板31的设置是为了补偿由任何种类波长片或液晶层的双折射引起的着彩色视觉。减速板31可作为二或更多种减速板层合在一起的组合形式提供,借以控制光学特性如相差。
减速板31可由视觉补偿膜(光学补偿膜)制成。视觉补偿膜是一种拓宽视场用的膜,以便即便在不垂直地观看液晶显示器屏幕而是略微斜对屏幕时,图象看起来也比较清晰。视觉补偿减速板由减速膜、液晶聚合物等的取向膜,通过将液晶聚合物等的取向层承载在透明薄膜基底上制备的膜等制成。
沿平面方向单轴拉伸并具有双折射性质的聚合物膜被用作普通减速板。相反,双轴拉伸的薄膜,例如沿平面方向双轴拉伸并具有双折射的聚合物薄膜,或者沿平面方向单轴拉伸、沿厚度方向拉伸并具有双折射,且折射率沿厚度方向受控的聚合物或梯度取向薄膜,被当作视觉补偿膜用的减速板。梯度取向膜不受特定限制,但根据已知技术的薄膜可用作该梯度取向膜。从达到宽的观看视角等考虑,优选使用通过将液晶聚合物取向层(尤其是盘形分子液晶聚合物的梯度取向层)制成的光学各向异性层承载在三乙酰基纤维素薄膜上而制备的光学补偿减速板。
在每个光学膜3中,用于在偏振片30上层压减速板(光学补偿片)31的透明粘合剂层32可由有透明性的任何已知粘合剂例如丙烯酸粘合剂或橡胶粘合剂构成。用于将光学膜3粘贴到液晶显示屏2观看表面侧的透明粘合剂层4A,和用于将另一个光学膜3粘贴到液晶显示屏2背面侧上的透明粘合剂层4B可由与前面描述的相同粘合剂制成。
虽然每个上述光学膜3是以将减速板(光学补偿板)31层压到偏振片30上的方式形成的,但任何用于形成液晶显示器件的光学层,例如反射片、半透射片、亮度增强片等都可用作另一光学层。该另一光学层可通过将单层或二或更多层的组合层压到偏振片30上而构成。
图5显示一种除了光学膜3之外,还使用了通过将四分之一波片50和胆甾醇型液晶层51通过透明粘合剂层52彼此粘贴在一起而制成的亮度增强片5的实施方案。亮度增强片5通过透明粘合剂层4C层压到位于液晶显示屏2背面侧的光学膜3的偏振片30上。
透明粘合剂层52和透明粘合剂层4C可由与上面描述相同的已知粘合剂构成。在图5中,其它组成构件与图2中的那些相同,并用图2中相同的参照数字标示,以免重复说明。
亮度增强片表现出这样的特性,当来自液晶显示器件背光照明装置等或在背面反射的自然光入射到亮度增强片上时,反射具有规定偏振轴的线性偏振光或具有规定方向的圆偏振光,但是透射光的其它部分。当亮度增强片层压到偏振片上时,当来自背光装置光源的光入射到亮度增强片与偏振片的组合上时,将获得规定偏振状态的透射光,而非该规定偏振状态的其它状态的光则不透过而是被反射。
亮度增强片表面反射的光通过设置在亮度增强片背面的反射层(未示出)等而反转(invert),致使反转的光再次入射到亮度增强片上。该光的部分或全部以规定偏振状态的光的形式透过,从而增加透过亮度增强片的光的强度。与此同时,提供几乎不被偏振器吸收的偏振光,从而增加能够在液晶显示器件中使用的光的光学长度等。按此方式,亮度得以提高。
漫射片可设在亮度增强片和反射层等之间。虽然由亮度增强片反射的偏振状态的光朝着反射层前进,但如此设置的漫射片均匀地漫射透射光并同时消除其偏振状态而变成非偏振状态。就是说,漫射片将偏振光回复为其原来的自然光。该非偏振状态的光,也就是自然光状态的光,射向反射层等。该光通过反射层而被反射并再次透射过漫射片从而被再次入射到亮度增强片上。此种操作不断重复。
这样一来,当将使偏振光回复为其原来自然光状态的漫射片设置在亮度增强片与反射面等之间时,显示屏的亮度不均匀性将减少,同时显示屏的亮度得以保持。于是,可提供均匀而明亮的屏幕。当设有上述漫射片时,初始入射光的反射重复次数将适度地增加。此种功能配合漫射片功能,可提供均匀而明亮的显示屏。
亮度增强片不限于附图所示。任何合适的膜都可用作亮度增强片。亮度增强片的例子包括:表现出透射具有规定偏振轴的线性偏振光但反射其它光的特性的膜,例如电介质多层薄膜或折射各向异性不同的薄膜的多层层压体;以及表现出反射左手或右手圆偏振光但透射其它光的特性的膜,例如胆甾醇型液晶聚合物取向膜或通过将该液晶取向层承载在薄膜基底上制备的膜。
在透射具有规定偏振轴的线性偏振光的类型的亮度增强片中,透射光能被直接入射到偏振片上,同时对该光的偏振轴进行调节.结果,该光可高效地透过偏振片,同时由于偏振片造成的吸收损耗受到抑制.在透射圆偏振光的类型的亮度增强片例如胆甾醇型液晶层中,圆偏振光可直接入射到偏振器上,但从抑制吸收损耗的观点优选的是,将圆偏振光通过减速板转换为线性偏振光并将该线性偏振光入射到偏振片上.当采用四分之一波片作为减速板时,圆偏振先可被转变为线性偏振光.
例如,可按以下获得在例如可见光范围宽波长范围内作为四分之一波片使用的减速板:将作为表现出其它减速特性的减速板的减速板层,例如将作为二分之一波片使用的减速层重叠在作为四分之一波片使用的减速板上,其用于获得波长550nm的单色光。夹在偏振片和亮度增强片之间的减速板可由一个减速层或者二或更多个减速层构成。
当提供胆甾醇型液晶层作为反射波长不同的2层或3或更多层组合重叠的构造时,所获得的胆甾醇型液晶层可作为在宽波长范围如可见光范围内反射圆偏振光的层。结果,可获得在宽波长范围内透射的圆偏振光。
偏振片可做成由偏振片和2个光学层或3或更多个光学层构成的层压体,如上述偏振光分光板所述。偏振片可做成反射圆偏振片,它是反射偏振片和减速板的组合,或者做成半透射椭圆偏振片,它是半透射偏振片和减速板的组合。
顺便指出,当需要将各种光学层层压到偏振片上时,可将这些光学层在液晶显示器件等生产过程中先后分别层压,但是进一步优选的是,这些光学层预先层压成光学膜,因为此光学膜的质量稳定性和加工性出色。
为了层压偏振片和各种光学层,它们的光轴可按照目标减速特性等按适宜角度配置。
如上所述,本发明笔控输入图象显示器件的特征在于,透明层压体1直接贴附到液晶显示屏2的观看表面侧(笔控输入侧),条件是在光学膜3等设置在液晶显示屏2上以后将透明松弛层12配置在内侧。当在透明层压体1上笔控输入时,笔控输入的滑动性可得到保持。再者,笔控输入引起的图象模糊也可减轻。另外,可提供良好书写感。可获得下面一系列良好效果:减少重量、尺寸和厚度,防止外光双反射,防止图象不清楚,以及防止冲击造成液晶显示屏破裂。
如上所述,选自各种组件例如漫射片、防眩层、减反射层、棱镜阵列、透镜阵列片、光散射板、定向漫射器、背光装置等技术上已知的组成构件的一层或二或更多层,可任选地配置在该笔控输入显示器件的适当位置。
实施例
下面将更具体地结合实施例来说明本发明。顺便指出,下文中所使用的术语“份”指“重量份”而言。
按如下所述测定构成透明层压体的每个透明刚性层和透明松弛层的动态(剪切)储能模量G′。20℃的动态储能模量G′是采用粘弹分光计(″ARES设备″,由Rheometric科学公司制造)基于1Hz频率下的温度-分散测定法进行测定的。
实施例1
(1)表面处理膜
采用聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(″N05S″,由Kimoto公司制造),它经过防眩硬涂布处理并具有125μm的厚度。
(2)透明刚性层
100份3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯、120份甲基四氢邻苯二甲酸酐固化剂和2份四正丁基鏻O,O-二乙基phosphodithioate固化促进剂在搅拌下进行混合.采用流铸法,600μm厚环氧树脂膜在180℃下热固化30min.由此制备透明刚性层.该透明刚性层在20℃的动态储能模量G′载于表1.
(3)透明松弛层
在具有冷却管、氮气引入管、温度计、紫外辐照器和搅拌器的反应器中,加入100份丙烯酸2-乙基己基酯和0.1份2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(光聚合引发剂)并借助紫外线辐照进行聚合,从而制备聚合率等于8wt%的聚合物-单体混合物溶液。
在100份该混合物溶液中,0.3份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(交联剂)、0.2份1-羟基-环己基苯基酮(光聚合引发剂)和1份抗氧化剂(″IRGANOX 1010″,由Ciba Specialty化学品公司制造)进行混合从而制成组合物。该组合物被施涂到100μm厚聚酯隔片(“PET隔片MRF”,由三菱Polyester Film LLC制造)上。在该组合物上覆盖75μm厚聚酯隔片(“PET隔片MRN”,三菱Polyester Film LLC制造),这是一种剥离力比前一种隔片低的覆盖隔片。在冷却至-15℃的同时,组合物接受紫外灯的4,000mJ/cm2紫外线辐照从而发生光聚合。于是,制成厚度1μm的透明松弛层(透明松弛粘合剂层)。该透明松弛层在20℃的动态储能模量G′载于表1。
(4)透明粘合剂溶液
96份丙烯酸丁酯、3.9份丙烯酸、0.1份丙烯酸2-羟乙酯、0.3份偶氮二异丁腈和250份乙酸乙酯在搅拌和混合的情况下,在约60℃反应6h,结果制成重均分子量1,630,000的丙烯酸聚合物溶液。
向该丙烯酸聚合物溶液中加入0.5份异氰酸酯多官能化合物(“CORONATE L”,日本聚氨酯工业有限公司制造),相对于100份丙烯酸聚合物溶液的聚合物固体含量,从而制成透明粘合剂溶液。
(5)透明层压体
表面处理膜借助透明粘合剂溶液(透明粘合剂层为25μm厚)层压到透明刚性层上。将透明松弛层(透明松弛粘合剂层)层压到透明刚性层的背面侧。于是,制成透明层压体。
(6)光学膜
80μm厚聚乙烯醇膜在碘水溶液中拉伸至5倍,随后干燥。用粘合剂将三乙酰基纤维素薄膜作为透明保护膜粘合到该聚乙烯醇薄膜的两面,从而制成偏振膜。
然后,50μm厚聚碳酸酯膜(Kaneka公司制造)作为减速板借助透明粘合剂溶液(透明粘合剂层为25μm厚)层压到偏振膜的LCD面板侧,从而制成光学膜。
(7)笔控输入液晶显示器件
透明层压体通过透明松弛层被层压到光学膜的偏振片侧。光学膜的减速板侧借助透明粘合剂溶液(透明粘合剂层为25μm厚)层压到LCD面板上。
然后,将另一光学膜的减速板侧利用透明粘合剂溶液(透明粘合剂层为25μm厚)层压到LCD面板的背面侧,从而生产电磁感应式笔控输入液晶显示器件。
实施例2
按照与实施例1相同的方式制备透明层压体,不同的是,透明松弛层的厚度变为500μm。该透明层压体按照与实施例1相同的方式用于生产电磁感应式笔控输入液晶显示器件。
实施例3
按照与实施例1相同的方式制备透明松弛层,不同的是,用于形成透明松弛层的100份丙烯酸2-乙基己基酯换成同样量的丙烯酸丁酯。该透明松弛层按照与实施例1相同的方式用于制备透明层压体。该透明层压体按照与实施例1相同的方式用于生产电磁感应式笔控输入液晶显示器件。
实施例4
按照与实施例1相同的方式制备透明松弛层,不同的是,用于形成透明松弛层的100份丙烯酸2-乙基己基酯换成98份丙烯酸异辛酯和2份丙烯酸。该透明松弛层按照与实施例1相同的方式用于制备透明层压体。该透明层压体按照与实施例1相同的方式用于生产电磁感应式笔控输入液晶显示器件。
实施例5
按照与实施例1相同的方式制备透明层压体,不同的是透明刚性层的厚度变成300μm。该透明层压体按照与实施例1相同的方式用于生产电磁感应式笔控输入液晶显示器件。
对比例1
按照与实施例1相同的方式制备透明层压体,不同的是透明松弛层的厚度变成25μm。该透明层压体按照与实施例1相同的方式用于生产电磁感应式笔控输入液晶显示器件。
对比例2
按照与实施例1相同的方式制备透明层压体,不同的是省去透明刚性层。该透明层压体按照与实施例1相同的方式用于生产电磁感应式笔控输入液晶显示器件。
构成实施例1~5和对比例1和2的每一种电磁感应式笔控输入液晶显示器件中所用透明层压体的透明刚性层和透明松弛层在20℃的动态储能模量和厚度载于表1。
表1
随后,按下述方法评估实施例1~5和对比例1和2的每一种电磁感应式笔控输入液晶显示器件的性能。结果载于表2。
图象模糊评估
采用聚缩醛树脂作为主要材料制成且具有约0.8mm半径形状的输入笔。测定在对笔施加300g恒定载荷的输入笔评估条件下,当输入笔接触液晶显示器件最外表面时液晶的扩展。写入板PC(″DynaBookSS3500″,由东芝公司制造)被用作液晶显示屏。
○:良好,没有图象模糊(液晶扩展小于10mm直径)
×:不好,有图象模糊(液晶扩展不小于10mm直径)
耐划评估
采用图象模糊评估所使用的输入笔。在500g笔载荷下以5m/min的速度重复划10,000次一条100mm的直线距离。用肉眼观察重复划该直线距离的部分并评估如下。
○:几乎没有划痕
△:不明显,但有少量划痕
×:硬涂层的明显剥落和划痕
碎裂防止特性的评估
直径50mm、重510g的钢球从10cm高处以摆锤的方式下落或由弹簧冲击锤给出与此相同的冲击。用肉眼观察判断液晶显示屏中的玻璃是否发生破裂。
顺便指出,当钢球像摆锤一样下落时产生的冲击能量按照球重(kgf)X高度(m)X重力加速度(m/s2)=0.51X0.1X9.81来计算。就是说,冲击能量为约0.5J。LCD面板的碎裂防止特性尚未具体标准化,但当冲击能量不低于0.5J时,LCD面板通过该测试的判定可根据以下实际情况做出。
○:几乎看不到龟裂和破裂。
×:清楚地观察到龟裂和破裂(出现图象模糊)
下陷深度和弹性变形的评价
采用图象模糊评估所使用的输入笔。从与笔的上部相连的直读式厚度计读取:当输入笔在300g载荷下接触面板表面并且插入规定厚度玻璃板时输入笔下陷的深度,和当输入笔在300g载荷下接触面板表面但不插入玻璃板时输入笔下陷的深度。下陷深度Y按下式计算:Y=(X2-X1-玻璃厚度),其中X1是当玻璃板被插在笔和面板之间时读取的数值,X2是当没有玻璃板插在笔和面板之间时读取的数值。
观察当载荷解除时,接触部分是否在2秒内回复到其原来状态。接触部分回复到其原来状态的情况被评估为“良好回复”。接触部分未回复到其原来状态的情况被评估为“不良回复”。结果,在实施例1~5和对比例1和2中,回复情况都良好。
动摩擦系数评估
采用Nihon Polyplastic有限公司制造的Juracon(材料:聚缩醛树脂,笔尖:0.8mm半径)作为输入笔。使用Shinto科学有限公司制造的Heidon表面测定仪(型号:HEIDON-14D)测定动摩擦系数,测定条件是,输入笔相对于面板表面的移动速度是1,000mm/min,笔载荷是500g。
表2
图象模糊 | 耐划性 | 防碎裂特性 | 下陷深度(μm) | 动摩擦系数 | |
实施例1 | ○ | ○ | ○ | 25 | 0.25 |
实施例2 | ○ | ○ | ○ | 22 | 0.25 |
实施例3 | ○ | ○ | ○ | 22 | 0.25 |
实施例4 | ○ | ○ | ○ | 25 | 0.25 |
实施例5 | ○ | ○ | ○ | 48 | 0.25 |
对比例1 | × | ○ | × | 10 | 0.40 |
对比例2 | × | ○ | ○ | 130 | 0.25 |
实施例6
(1)表面处理膜
采用125μm厚聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(″G01S″,由Kimoto公司制造),它经过硬涂布处理。
(2)接触式面板
表面处理膜的未硬涂布处理表面在氩气氛下接受等离子处理.采用溅射法在表面处理膜的等离子处理表面上形成ITO薄层.随后,在ITO表面上印刷银电极.于是,制成透明导电膜.一对按此方式生产的透明导电膜通过间隔体彼此层压,使透明导电膜的银电极侧彼此面对.于是,便制成接触式面板.
(3)透明刚性层
按照与实施例1相同的方式制备600μm厚透明刚性层。
(4)透明松弛层
按照与实例1相同的方式制备1mm厚透明松弛层(透明松弛粘合剂层)。
(5)透明粘合剂溶液
按照实与实施例1相同的方式制备透明粘合剂溶液。
(6)透明层压体
利用该透明粘合剂溶液(透明粘合剂层为25μm厚)将接触式面板层压到透明刚性层上。将透明松弛层(透明松弛粘合剂层)层压到透明刚性层的背面侧。由此制造透明层压材料。
(7)光学膜
按照与实施例1相同的方式制备光学膜。
(8)笔控输入液晶显示器件
透明层压体通过透明松弛层层压到光学膜的偏振片侧。光学膜的减速板侧利用透明粘合剂溶液(透明粘合剂层为25μm厚)层压到LCD面板上。随后,将另一光学膜的减速板侧利用透明粘合剂溶液(透明粘合剂层为25μm厚)层压到LCD面板的背面侧上。于是,就制成电阻膜式笔控输入液晶显示器件。
实施例7
按照与实施例6相同的方式制备透明层压体,不同的是,透明松弛层的厚度变成500μm。该透明层压体按照与实施例6相同的方式用于生产电阻膜式笔控输入液晶显示器件。
实施例8
按照与实施例6相同的方式制备透明松弛层,不同的是,用于形成透明松弛层的100份丙烯酸2-乙基己基酯换成同样量的丙烯酸丁酯。该透明松弛层按照与实施例6相同的方式用于制备透明层压体。该透明层压体按照与实施例6相同的方式用于生产电阻膜式笔控输入液晶显示器件。
实施例9
按照与实施例6相同的方式制备透明松弛层,不同的是,用于形成透明松弛层的100份丙烯酸2-乙基己基酯换成98份丙烯酸异辛酯和2份丙烯酸。该透明松弛层按照与实施例6相同的方式用于制备透明层压体。该透明层压体按照与实施例6相同的方式用于生产电阻膜式笔控输入液晶显示器件。
实施例10
按照与实施例6相同的方式制备透明层压体,不同的是透明刚性层的厚度变成300μm。该透明层压体按照与实施例6相同的方式用于生产电阻膜式笔控输入液晶显示器件。
对比例3
按照与实施例6相同的方式制备透明层压体,不同的是透明松弛层的厚度变成25μm.该透明层压体按照与实施例6相同的方式用于生产电阻膜式笔控输入液晶显示器件.
对比例4
按照与实施例6相同的方式制备透明层压体,不同的是省去透明刚性层。该透明层压体按照与实施例6相同的方式用于生产电阻膜式笔控输入液晶显示器件。
构成实施例6~10和对比例3和4的每一种电阻膜式笔控输入液晶显示器件中所用透明层压体的透明刚性层和透明松弛层在20℃的动态储能模量和厚度载于表3。
表3
随后,按与上述相同的方法评估实施例6~10和对比例3和4的每一种电阻膜式笔控输入液晶显示器件的性能。结果载于表4。顺便指出,“下陷深度”按如下测定。按上述方法增加载荷。当ITO薄层之间的间隙消失时,再施加300g载荷。测定笔随施加的载荷而下陷的深度,作为“下陷深度”。
表4
图象模糊 | 耐划性 | 防碎裂特性 | 下陷深度(μm) | 动摩擦系数 | |
实施例6 | ○ | ○ | ○ | 25 | 0.25 |
实施例7 | ○ | ○ | ○ | 22 | 0.25 |
实施例8 | ○ | ○ | ○ | 22 | 0.25 |
实施例9 | ○ | ○ | ○ | 25 | 0.25 |
图象模糊 | 耐划性 | 防碎裂特性 | 下陷深度(μm) | 动摩擦系数 | |
实施例10 | ○ | ○ | ○ | 48 | 0.25 |
对比例3 | × | ○ | × | 10 | 0.40 |
对比例4 | × | ○ | ○ | 130 | 0.25 |
从表1~4所示结果清楚地看出,基于本发明构型的实施例1~10的笔控输入液晶显示器件每一个都不显示笔控输入而致的图象模糊,表现出液晶显示屏的优异耐划性和优异碎裂防止特性。相反,对比例1和3的笔控输入液晶显示器件,均采用具有过薄透明松弛层的透明层压体,以及对比例2和4的笔控输入液晶显示器件,均采用不具有透明刚性层的透明层压体,都表现出图象模糊现象和差的碎裂防止特性。
本申请基于日本专利申请号2003-028299和2003-431998,分别于2003-02-05和2003-12-26提交,在此将其公开内容收作参考。
Claims (18)
1.一种笔控输入图象显示器件用透明层压体,具有按下列顺序层压的:
表面处理层;
透明刚性层;和
厚度介于0.2~2mm的透明松弛层,并且
其中透明松弛层在20℃的动态储能模量介于1×103Pa-1×105Pa之间。
2.权利要求1的透明层压体,其中透明松弛层是粘合剂。
3.权利要求1的透明层压体,其中透明松弛层的厚度介于0.2~1.5mm。
4.权利要求1的透明层压体,其中透明刚性层在20℃的动态储能模量G′不低于2×108Pa。
5.权利要求4的透明层压体,其中透明刚性层在20℃的动态储能模量G′不低于5×108Pa。
6.权利要求1的透明层压体,其中透明松弛层在20℃的动态储能模量G′不高于1×107Pa。
7.权利要求6的透明层压体,其中透明松弛层在20℃的动态储能模量G′介于1×103~7×106Pa。
8.权利要求1的透明层压体,其中透明刚性层的厚度介于0.15~2mm。
9.权利要求8的透明层压体,其中透明刚性层的厚度介于0.2~1mm。
10.权利要求1的透明层压体,其中表面处理层包含选自减反射层、消镜面反射层和硬涂层中的至少一种。
11.权利要求1的透明层压体,其中透明松弛层由包括有机层状粘土矿物的聚合物复合材料形成。
12.权利要求1的透明层压体,其中透明刚性层由塑料膜形成。
13.权利要求1的透明层压体,还包含一对透明导电层,其中透明导电层设置在表面处理层与透明刚性层之间或者在透明刚性层与透明松弛层之间,使得彼此面对而相隔规定的距离。
14.一种笔控输入图象显示器件,包含:
图象显示板;和
透明层压体,具有按下列顺序层压的:
表面处理层;
透明刚性层;和
厚度介于0.2~2mm的透明松弛层,
其中将透明层压体直接贴附在图象显示板的目视表面侧,使透明松弛层置于内侧,并且
其中透明松弛层在20℃的动态储能模量介于1×103Pa-1×105Pa之间。
15.权利要求14的笔控输入图象显示器件,它所具有的弹性变形性使得当输入笔以300g载荷接触显示器件的表面时,显示器件的接触部分向内下陷20~100μm的深度,而当载荷解除时,显示器件的该接触部分回复其原来状态。
16.权利要求12的透明层压体,其中塑料膜包含至少一种选自聚酯树脂、(甲基)丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、三乙酰基纤维素、Arton树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚砜、聚苯硫醚和聚醚砜的材料.
17.权利要求14的笔控输入图象显示器件,其中透明刚性层由塑料膜形成。
18.权利要求17的笔控输入图象显示器件,其中塑料膜包含至少一种选自聚酯树脂、(甲基)丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、三乙酰基纤维素、Arton树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚砜、聚苯硫醚和聚醚砜的材料。
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