專利名稱：用于液晶顯示器裝置的無(wú)塵漫射板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠通過(guò)產(chǎn)生均一的光學(xué)漫射獲得清晰的光學(xué)影象的用于液晶顯示器(LCD)的無(wú)塵漫射板(dust-free diffusion plate)。特別地，本發(fā)明涉及用于LCD的無(wú)塵漫射板及其制造方法，其中，該無(wú)塵漫射板通過(guò)形成無(wú)塵涂層，以防止隨著時(shí)間的推移，灰塵粘附到該漫射板的表面上，和防止由于該漫射板的透光度和漫射減少而使得圖像質(zhì)量下降，并能通過(guò)產(chǎn)生均一的光學(xué)漫射而獲得清晰的光學(xué)影象。
背景技術(shù)：
在使用液晶的顯示裝置中，光是從用于驅(qū)動(dòng)該液晶的窄熒光燈經(jīng)由漫射板或一般由聚碳酸酯或壓克力板(acryl plate)形成的導(dǎo)光板進(jìn)行漫射的。在小型和中型LCD裝置中，用作產(chǎn)生光的光源的熒光燈位于稱作導(dǎo)光板的壓克力板或聚碳酸酯板的側(cè)面，光從該導(dǎo)光板的側(cè)面輻射從而將整個(gè)導(dǎo)光板作為平光源(flat lightsource)，且在其上配置漫射膜(diffusion film)以在其全部面積上均一地傳播所述輻射光。然而，在大型的例如32英寸或40英寸的LCD裝置中，由于難以處理和生產(chǎn)所述的窄熒光燈，光不從所述導(dǎo)光板的側(cè)面輻射出，所述熒光燈位于被稱為漫射板的聚合物片材的背面，且所述光通過(guò)該漫射板漫射，從而以均一強(qiáng)度輻射所述全部面積。
在LCD裝置中，所述漫射板所在的部分不能完全與外界隔離，結(jié)果細(xì)小塵?？赡芰魅朐撀浒逅诘牟糠种小Ｓ捎趯?duì)流作用，該塵粒不流出而是在內(nèi)部周圍漂浮，于是就粘附到所述漫射板的表面上。隨著時(shí)間的推移，該漫射板表面的灰塵累積，并降低了所述漫射板的透光度和漫射性能，從而降低了所述LCD裝置的圖像質(zhì)量。
為了抑制這種現(xiàn)象，可在進(jìn)氣口處設(shè)置一個(gè)能防止灰塵流入的過(guò)濾器以阻擋較大的塵粒。然而，這種過(guò)濾器不能阻擋細(xì)小塵粒流入和最終粘附到所述漫射板的表面上從而降低圖像質(zhì)量。
由于所述設(shè)置在進(jìn)氣口處的過(guò)濾器不能徹底防止灰塵進(jìn)入，因此最有效的解決辦法是提供本身就能防止塵粒粘附到其表面的漫射板。在這種情況下，制造所述無(wú)塵漫射板時(shí)，該漫射板的透光度不應(yīng)顯著地降低。因此，需要一種能防止灰塵粘附到其表面且不降低透光度的漫射板。
另外，例如高霧度(haze)、總透光度等光學(xué)性能是所述漫射板的基本性能。因此，需要一種能防止灰塵粘附到其表面并提高光學(xué)性能的漫射板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)提供一種包括無(wú)塵涂層的用于液晶顯示器(LCD)的漫射板滿足了上述需求。
另外，本發(fā)明提供了透光度和漫射性能提高了的用于LCD的無(wú)塵漫射板。
另外，該本發(fā)明提供制造該漫射板的方法。
在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，提供了一種用于LCD的無(wú)塵漫射板，該漫射板包括在其表面上形成的透明無(wú)塵涂層。
在本發(fā)明另一實(shí)施方式中，提供了一種用于LCD的無(wú)塵漫射板的制造方法，該方法包括制備漫射板；并在該漫射板的表面涂覆無(wú)塵涂料溶液。
根據(jù)本發(fā)明，考慮到由于靜電現(xiàn)象灰塵會(huì)粘附到所述漫射板的聚合物表面上的事實(shí)，因此可使用能防止電荷在所述表面上累積或能將所述累積電荷排出的合適方法來(lái)防止灰塵粘附到所述聚合物的表面上。因此，采用一種將能夠防止灰塵粘附到其上而不顯著地降低可見區(qū)的透光度的抗靜電溶液涂覆到所述絕緣漫射板表面的方法。
本發(fā)明用于形成所述涂層的無(wú)塵涂料溶液可以是本領(lǐng)域已知的任何抗靜電液體涂料溶液，該涂料溶液在涂敷和干燥后產(chǎn)生表面電阻可調(diào)至約103-1011歐姆/平方厘米的聚合物表面。本發(fā)明中，能夠形成所述涂層的代表性涂料溶液包括，僅含有導(dǎo)電聚合物或混有適當(dāng)粘和劑的導(dǎo)電聚合物作為活性組份的涂料溶液，以及含有能用作導(dǎo)電材料的金屬氧化物顆粒和適當(dāng)粘和劑作為活性組份，并分散在適當(dāng)溶劑中的涂料溶液，或表面活性劑型涂料溶液例如季銨鹽。除這些例子以外，可通過(guò)噴涂法、沉積法或溶膠凝膠法在所述漫射板表面上形成用作透明電極材料的銦-錫氧化物(ITO)，以達(dá)到同樣的效果。
當(dāng)使用所述導(dǎo)電聚合物時(shí)，可使用熱固型涂料組合物，并可通過(guò)混合導(dǎo)電聚合物和聚合物粘合劑制得該涂料溶液。所述涂料溶液優(yōu)選含有0.05-10重量％的導(dǎo)電聚合物、5-40重量％的聚合物粘合劑和50-94.95重量％的溶劑作稀釋劑。更優(yōu)選地，基于100重量份的所述溶液，所述涂料溶液含有1-5重量份的增稠劑、1-5重量份的高沸點(diǎn)溶劑、1-5重量份的分散劑和至少0.01-0.1重量份的粘合劑和滑潤(rùn)劑。
所述導(dǎo)電聚合物包括水溶性或有機(jī)溶劑型聚合物，例如聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩及其改性導(dǎo)電聚合物如3位上為具有5-12個(gè)碳原子的烷基的聚噻吩、3，4位被乙撐二氧基取代的3，4-聚乙撐二氧噻吩、或其2，3位上為具有1-4個(gè)碳原子的烷氧基的聚噻吩、或具有氨基和磺酸基中的一個(gè)的聚苯胺和具有5-12個(gè)碳原子的烷基的吡咯中的任意一種。
根據(jù)所述聚合物的性能，優(yōu)選涂料組合物中的所述導(dǎo)電聚合物為水基或溶劑基溶液。所述水基導(dǎo)電聚合物溶液包括Baytron PHTM(德國(guó)H.C.Starck生產(chǎn))，其溶液中分散有1％濃度的聚噻吩基導(dǎo)電聚合物，所述溶劑基溶液包括W1-GreenTM(德國(guó)Ormecon GmbH公司生產(chǎn))和Panipol Toluene Solution(Panipol公司生產(chǎn))，上述全部為市場(chǎng)上可買到的導(dǎo)電聚合物涂料溶液。在上述導(dǎo)電聚合物中，優(yōu)選使用3，4-聚乙撐二氧噻吩，因?yàn)槠渫腹舛容^高。
對(duì)上述公開的成分的范圍不作嚴(yán)格限制。這些范圍以外的變化可能包括在本發(fā)明范圍內(nèi)，且對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。
在涂覆時(shí)當(dāng)僅使用所述導(dǎo)電聚合物溶液時(shí)，其易于與作為涂覆對(duì)象的聚合物基材表面分離或溶解到溶劑中。因此，必須向所述溶液中加入粘合劑。
本發(fā)明中使用的所述粘合劑包括可溶性粘合劑和溶劑型粘合劑，并可使用具有丙烯酸官能團(tuán)、氨基甲酸酯官能團(tuán)、環(huán)氧官能團(tuán)、酰胺官能團(tuán)、酰亞胺官能團(tuán)、酯官能團(tuán)、羰基官能團(tuán)、羥基官能團(tuán)、硅烷官能團(tuán)、鈦酸酯官能團(tuán)和硅酸酯官能團(tuán)中至少一種官能團(tuán)的粘合劑。或者，可將上述多種粘合劑混合使用。根據(jù)所用溶劑的性能有選擇地加入上述粘合劑，且在這種情況下，可根據(jù)所需的電阻改變粘合劑的量。當(dāng)本發(fā)明的表面電阻為104-1010歐姆/平方厘米時(shí)，所述導(dǎo)電聚合物和粘合劑優(yōu)選為預(yù)定的比例。
另外，當(dāng)所述粘合劑含有固化活性組份以便提高所述無(wú)塵涂層的材料性能時(shí)，可使用三聚氰胺固化劑、環(huán)氧固化劑、弱有機(jī)酸基固化劑如對(duì)甲苯磺酸和萘磺酸、異氰酸酯固化劑如竊衣烯異氰酸酯(torilenisocyanate)和甲基雙異氰酸酯(methylbisisocyanate)、胺基固化劑(amine-based hardener)和有機(jī)弱酸固化劑?？筛鶕?jù)固化反應(yīng)種類有選擇地使用這些固化劑。當(dāng)至少發(fā)生兩個(gè)固化反應(yīng)時(shí)，可在反應(yīng)速度不降低或太快的范圍內(nèi)使用至少一種固化劑。當(dāng)如上所述將粘合劑固化時(shí)，可將所述固化劑混合使用，且即使不采用另外的固化方法，所述固化也可通過(guò)LCD裝置使用時(shí)產(chǎn)生的熱逐步進(jìn)行，當(dāng)使用抗靜電和無(wú)塵固化劑時(shí)，由此所述層可逐漸固化。
當(dāng)制備含有所述導(dǎo)電聚合物的涂料溶液時(shí)，對(duì)于提高其分散性能的分散劑沒(méi)有特別的限制。然而，可優(yōu)選使用1-甲基-2-吡咯啉酮(pyrolelidinone)、1-甲基吡咯啉酮(pyrollidon)、2-甲基吡咯啉酮(pyrollidon)、1-甲基-3-吡咯啉二醇(pyrolerydiol)等。所述化合物可在干燥和固化時(shí)充當(dāng)固化劑，并由于其與導(dǎo)電聚合物鏈出色的相容性，可預(yù)先通過(guò)增加所述導(dǎo)電聚合物的有效導(dǎo)電長(zhǎng)度來(lái)提高導(dǎo)電性。
可使用抗氧化劑來(lái)抑制熱氧化分解。所述抗氧化劑可包括受阻酚，例如季戊四醇(pentaerytrityl)-四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)-丙酸酯(propinate)]、十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)-丙酸酯、三甘醇-雙-3(3-叔丁基-4-羥基-5-甲苯基)丙酸酯、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基S-三嗪(triasine)-2，4，6-(1H3H5H)三酮(trion)和硫代乙烯基雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(phosphite)等。然而，所述抗氧化劑不局限于這些例子。
另外，可用高沸點(diǎn)的乙二醇和丙三醇來(lái)調(diào)節(jié)粘度和提高分散度?？墒褂靡叶肌⒍叶?、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二乙醚、丙三醇和丙三醇縮水甘油醚中的至少一種。
涂覆時(shí)，可使用滑潤(rùn)劑、消泡劑和均化劑來(lái)提高流動(dòng)性、延展性和粘合強(qiáng)度。特別地，優(yōu)選非離子和離子型表面活性劑以及硅或氟(florin)基表面活性劑化合物。生產(chǎn)這類化合物的公司包括Dupont、Dowcorning、Shinetsu、Witco、3M等?？墒褂檬袌?chǎng)上可買到的任何滑潤(rùn)劑和消泡劑。這些產(chǎn)品由各公司生產(chǎn)，并可根據(jù)材料性能和預(yù)期效果有選擇地使用。
根據(jù)所用的導(dǎo)電聚合物和粘合劑是水溶性的還是有機(jī)溶劑可溶性的等來(lái)適當(dāng)選擇涂覆用的溶劑。所述溶劑的例子包括蒸餾水，含有1-4個(gè)碳原子的醇，例如甲醇、乙醇、異丙醇和正丁醇，和選自甲苯、二甲苯、丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚和乙二醇單丁醚中的至少一種溶劑。優(yōu)選地，可選擇與整個(gè)組合物相容并具有比重高和低比重(high and low specific gravities)的上述兩種溶劑，并混合成占整個(gè)涂料組合物的50-94.95重量％。
所述組合物中的粘合劑組分可單獨(dú)使用鈦酸酯或硅酸酯，或與上述粘合劑組分以(5∶95)至(95∶5)的重量比混合使用。通常，眾所周知，所述硅酸酯等組分必須在約150℃的溫度下固化30分鐘才能使固化反應(yīng)充分進(jìn)行。然而，由于所述漫射板是具有低耐熱性能的聚合物片材，因此固化反應(yīng)不能在約150℃的溫度下進(jìn)行。但是，所述漫射板可通過(guò)由用于提供電能的變極器(inverter)和光源產(chǎn)生的熱逐步固化。因此，制備所述無(wú)塵溶液時(shí)，有利地使用上述無(wú)機(jī)粘合劑以使得LCD使用時(shí)所述無(wú)塵層逐步固化。
另外，盡管稍微復(fù)雜一些，也可使用汽相聚合方法和直接聚合方法，其將導(dǎo)電聚合物單體、氧化劑和摻雜劑混合，以在所述漫射板表面上形成幾十至幾百納米厚的無(wú)塵層，從而保持相同的透明度并產(chǎn)生防塵和抗靜電性能。
另外，由于所述層不以需要耐久性的方式使用，因此無(wú)需具有硬質(zhì)材料性能。然而，所述涂覆可使用紫外固化方法進(jìn)行，以免處理過(guò)程中發(fā)生刮擦。
紫外固化抗靜電組合物可通過(guò)混合下述物質(zhì)制得基于總100份，1-20重量份導(dǎo)電聚合物、1-30重量份紫外固化低聚物、1-20重量份紫外固化單體、0.01-5重量份光引發(fā)劑、0.01-5重量份滑潤(rùn)劑、0.01-2重量份紫外穩(wěn)定劑、0.01-1重量份反應(yīng)抑制劑、0.01-1重量份抗氧化劑和16-96.95重量份溶劑以及可任選加入的1-10重量份交聯(lián)活性助劑(cross-linking coagent)。
改性導(dǎo)電聚合物例如聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩或聚(3，4-乙撐二氧噻吩)可作為所述組合物中的導(dǎo)電聚合物使用。當(dāng)使用用于涂覆擠壓表面的抗靜電溶液時(shí)，所述導(dǎo)電聚合物具有各自的顏色(例如，暗褐色聚吡咯、深綠色聚苯胺和淡藍(lán)色聚乙烯-二氧噻吩)，因此使用淡藍(lán)色聚(3，4-乙撐二氧噻吩)最有效。特別地，就聚(3，4-乙撐二氧噻吩)而言，由于有可能將其制成水基形式，因此在防止環(huán)境污染方面具有優(yōu)勢(shì)。
所述UV-固化粘合劑樹脂的例子可由單體或低聚物制得。所述單體分子量小且具有容易被紫外光斷裂從而引發(fā)固化反應(yīng)的雙鍵。由此所述樹脂變成大分子量的聚合樹脂。該低聚物粘合劑樹脂具有較大的分子量，且通常為至少含有兩個(gè)有機(jī)官能團(tuán)的丙烯酸樹脂或甲基丙烯酸樹脂，其主要含有氨基甲酸酯官能團(tuán)、環(huán)氧官能團(tuán)、酯官能團(tuán)、丙烯酸官能團(tuán)、聚丁二烯官能團(tuán)、硅官能團(tuán)、三聚氰胺官能團(tuán)和樹形大分子官能團(tuán)(dendrimer functional group)。同所述單體粘合劑樹脂一樣，當(dāng)紫外光照射到所述低聚物粘合劑樹脂中的丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯上時(shí)，雙鍵斷裂生成聚合物。另外，在這些至少具有兩個(gè)有機(jī)官能團(tuán)的低聚物中，當(dāng)使用近年來(lái)開發(fā)并使用的至少具有六個(gè)有機(jī)官能團(tuán)的低聚物，特別是具有12-15個(gè)官能團(tuán)的低聚物時(shí)，可獲得包括快速固化速度和硬質(zhì)材料性能在內(nèi)的涂覆性能。另外，所述固化只能用丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯單體進(jìn)行。然而，該單體易碎，因此優(yōu)選將其與具有多個(gè)有機(jī)官能團(tuán)的低聚物混合以提高所述材料性能并加快固化速度。
用于紫外固化的代表性光引發(fā)劑可包括芐基二甲基縮酮、羥基環(huán)己基苯酮、羥二甲基乙酰苯、羥二苯乙醇、2，4，6-三甲基苯甲?；交?、安息香異丙醚和二苯甲酮、2-氯二噁酮(dioxanon)、異丙二噁酮(isoprophyldioxanon)等。
所述交聯(lián)活性助劑是與所述光引發(fā)劑一起使用時(shí)有助于所述紫外固化反應(yīng)且當(dāng)使用合適量時(shí)能起提高硬度的作用的組分。
所述滑潤(rùn)劑為氟、磷或硅基表面活性劑，并用來(lái)提高所述涂料溶液的流動(dòng)性和幫助各組分溶解到所述溶劑中?？蓪⒏男缘姆袡C(jī)聚硅氧烷、低分子和聚合物聚丙烯酸脂、硅聚丙烯酸脂(silicon polyacrylate)、聚乙烯改性聚硅氧烷、氟化改性聚硅氧烷等用做滑潤(rùn)劑。
所述紫外穩(wěn)定劑是當(dāng)導(dǎo)電聚合物在紫外光照射時(shí)用于抑制共軛雙鍵斷裂和導(dǎo)電率下降現(xiàn)象的組分?？墒褂酶鞣N紫外穩(wěn)定劑，例如2，4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、乙基-2-氰基-3，3-二苯基丙烯酸酯等。
能抑制進(jìn)一步紫外固化進(jìn)行的所述反應(yīng)抑制劑可以是包括各種硫醇在內(nèi)的化合物。例如，所述反應(yīng)抑制劑可以是帶有各種任選取代(substitute operational)基團(tuán)的化合物例如甲硫醇、乙硫醇、正丙硫醇、異丙硫醇、正丁硫醇、異丁硫醇、仲丁硫醇、叔丁基硫醇、正戊硫醇、異戊硫醇、正己硫醇和十二烷基硫醇中的一種或至少兩種化合物的混合物。所述反應(yīng)抑制劑含有雙鍵，其用來(lái)防止隨著時(shí)間的流逝可能導(dǎo)致抗靜電性能下降的進(jìn)一步反應(yīng)。也就是說(shuō)，當(dāng)參與所述反應(yīng)的剩余引發(fā)劑曝露在空氣中時(shí)，不僅可能使含有雙鍵的導(dǎo)電聚合物本身分解(disassemble)，還會(huì)使所述導(dǎo)電聚合物和摻雜劑的摻雜狀態(tài)變得不穩(wěn)定，并引起所述電阻的變化。因此，可采用通過(guò)向固化設(shè)備中注入氮?dú)饣蚨栊詺怏w，而在所述反應(yīng)的初始階段產(chǎn)生無(wú)氧氣氛的方法來(lái)使固化充分進(jìn)行并增強(qiáng)硬度。其對(duì)于防止過(guò)度反應(yīng)很重要。
所述用于抑制熱氧化分解的抗氧化劑可包括三(2，4-二叔丁基苯基)磷酸酯((2，4-di-tertiary-butyl phenyl)phosphate)和受阻酚，例如，季戊四醇-四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)-丙酸酯]、十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、三甘醇-雙-3(3-叔丁基-4-羥基-5-甲苯基)丙酸酯、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基S-三嗪-2，4，6-(1H3H5H)三酮和硫代乙烯基雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸酯]，但不局限于這些例子。
可使用高沸點(diǎn)的乙二醇和丙三醇以調(diào)節(jié)所述粘度并提高分散度。這類乙二醇和丙三醇可為選自由乙二醇、二乙二醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二乙醚、丙三醇和丙三醇縮水甘油醚組成的組中的至少一種。
涂覆時(shí)，可優(yōu)選使用例如能提高流動(dòng)性、延展性、粘合強(qiáng)度的潤(rùn)滑劑，特別是離子和非離子型表面活性劑和硅或氟(florin)基表面活性劑性化合物作為添加劑。生產(chǎn)這類化合物的公司可包括Dupont、Dowcorning、Shinetsu、Witco、3M等。然而，可使用任何市場(chǎng)上可買到的潤(rùn)滑劑和消泡劑作為添加劑加入到所述溶液中，且此類添加劑不局限于上述公司生產(chǎn)的產(chǎn)品?？筛鶕?jù)材料性能和預(yù)期效果有選擇地使用添加劑。
能夠用于本發(fā)明組合物的溶劑的種類可包括具有1-4個(gè)碳原子的醇，例如甲醇、乙醇、異丙醇、丙醇、丁醇、異丁醇等，酰胺基溶劑，例如N-甲基-2-吡咯啉酮(pyrrolelidon)、2-吡咯啉酮(pyrollidon)、N-乙烯基-2-吡咯啉酮(pyrollidon)、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺等，和醚基溶劑，例如丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、氯仿、二氯甲烷，和多元醇，例如乙二醇、丙三醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚和乙二醇單丁醚。本發(fā)明可使用至少一種上述種類的溶劑，且當(dāng)將兩種進(jìn)行混合時(shí)，優(yōu)選其混合比為5∶95-95∶5。
除上述紫外固化組合物外，可用熱固法涂覆所述導(dǎo)電聚合物，且將所述紫外固化組合物的單組分涂覆其上并再次固化，由此可制得對(duì)溶劑例如醇具有增強(qiáng)的耐久性，且摩擦不易脫落的涂覆產(chǎn)品。如上所述，由于通常的導(dǎo)電聚合物組合物摩擦易于脫落或易于被溶劑擦去，上述方法是一種好方法。此外，形成所述保護(hù)層的方法不僅可使用所述紫外固化組合物，也可以使用能通過(guò)熱進(jìn)行固化的組合物。
所述原理如下。當(dāng)將所述導(dǎo)電聚合物混合到其中以提供抗靜電性能時(shí)，所述熱固性聚合物粘合劑和所述紫外固化劑的材料性能下降。并且，對(duì)所述導(dǎo)電聚合物和紫外固化劑進(jìn)行基本涂覆后，如果在上面涂覆高耐久性紫外固化劑或熱固劑的話，可得到高耐久性涂層。然而，其缺陷在于需要進(jìn)行兩次涂覆。
當(dāng)所述無(wú)塵涂料溶液使用所述金屬氧化物顆粒作為主要活性組分時(shí)，所述溶液含有10-40重量％的金屬氧化物顆粒，例如摻雜氧化銦、摻雜氧化錫和摻雜二氧化鈦，混有10-40重量％的具有至少一種官能團(tuán)如氨基甲酸酯官能團(tuán)、丙烯官能團(tuán)、酰胺官能團(tuán)、酰亞胺官能團(tuán)、環(huán)氧官能團(tuán)、硅烷官能團(tuán)和羧基官能團(tuán)的一種低分子和一種聚合物粘合劑、或含有其中的至少一種，和20-80重量％的可分散溶劑。如果有必要的話，可向100重量份所述溶液中加入0.5-2重量份的增稠劑、0.5-2重量份的分散劑、0.1-1重量份的抗氧劑和0.1-1重量份的滑潤(rùn)劑中的至少一種。由于所述金屬氧化物顆?？赏ㄟ^(guò)散射入射光來(lái)降低透光度，因此其濃度應(yīng)盡可能的低。在這種情況下，適當(dāng)溶劑的例子包括水基溶劑例如對(duì)于水溶性粘結(jié)劑時(shí)的水或醇，和有機(jī)溶劑例如甲苯、醇、甲醚酮(methyletherketone)、乙酸乙酯、丙酮、氯仿、二甲苯、三氫呋喃等。此外，當(dāng)使用例如乙二醇單甲醚、乙二醇單酯、乙二醇單丁醚等化合物時(shí)，可將水基化合物和有機(jī)溶劑化合物混合使用，在不產(chǎn)生任何沉淀下達(dá)到某一濃度。
此外，可通過(guò)將其用水或醇稀釋來(lái)對(duì)由離子和非離子型表面活性劑例如離子季銨鹽形成的所述抗靜電和防塵劑進(jìn)行涂覆。本發(fā)明中，優(yōu)選使用能使所述試劑性能永久保持的水和醇中的任何一種。
同時(shí)，當(dāng)使用含有噻吩基、苯胺基、吡咯基等的所述導(dǎo)電聚合物作為抗靜電組合物時(shí)，可獲得例如高霧度或總透光度(total light transmittance)的光學(xué)性能。特別地，混有聚(3，4-二氧噻吩)的水基溶液作為所述聚噻吩基改性導(dǎo)電聚合物的粘合劑樹脂復(fù)合層，比其他導(dǎo)電聚合物顯示出更優(yōu)越的光學(xué)性能?？紤]到光學(xué)性能，優(yōu)選在所述漫射基質(zhì)的一面或兩面上形成所述涂層，并可混合少量光漫射劑以便進(jìn)一步提高光學(xué)性能。優(yōu)選用透明顆?；虬咨w粒作為所述光漫射劑。所述透明顆?？砂ㄓ袡C(jī)顆粒例如丙烯酸顆粒、苯乙烯顆粒、硅顆粒等，和無(wú)機(jī)顆粒例如合成硅石、玻璃珠、金剛石等。此外，所述白色顆粒的例子包括二氧化鈦、氧化鋅、硫酸鋇、碳酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鋁、粘土等，且可將一種或多種上述透明顆粒和白色顆?；旌嫌米魉龉饴鋭Ｋ龉饴鋭┑倪m當(dāng)尺寸為約1-50微米，且可將尺寸不同的顆?；旌鲜褂?。
根據(jù)本發(fā)明，可制造用于LCD的漫射板及相關(guān)塑料部件，所述漫射板即使使用很長(zhǎng)時(shí)間也不會(huì)累積灰塵，且在多塵環(huán)境中具有優(yōu)越的抗靜電性能。
此外，根據(jù)本發(fā)明，可生產(chǎn)具有防塵性、增強(qiáng)漫射和高透光度性能的用于LCD的漫射板及相關(guān)的塑料部件。


可參考附圖中闡釋的示例實(shí)施方式來(lái)描述本發(fā)明的上述及其他特征，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的漫射板的橫截面示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的具有增強(qiáng)漫射和透光度性能的漫射板的橫截面示意圖；圖3為闡釋本發(fā)明漫射板光學(xué)性能的圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考所述附圖對(duì)本發(fā)明的漫射板進(jìn)行更充分的描述。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的漫射板的橫截面示意圖?？墒褂贸Ｒ?guī)的基層基質(zhì)10。所述基層基質(zhì)10具有單層或多層結(jié)構(gòu)，且通常可將三層結(jié)構(gòu)用作所述多層結(jié)構(gòu)。分別在所述基層基質(zhì)10上面和下面使用涂料溶液形成上層涂層11和下層涂層12。同時(shí)在圖1中所述基層基質(zhì)10上面和下面都形成所述涂層，或者，僅在所述基層基質(zhì)10所需表面上形成單層涂層。所述基層基質(zhì)10的任一表面可全部或部分涂覆，但考慮到所述無(wú)塵性能優(yōu)選涂覆整個(gè)表面。如圖1所示，當(dāng)在所述基層基質(zhì)10上面和下面形成所述涂層11和12時(shí)，其需要分別在上部和下部打底(ground)，且當(dāng)在所述整個(gè)表面上形成所述涂層時(shí)，僅在所述漫射板1上的特定部分打底。當(dāng)涂覆所述基層基質(zhì)10的所需特定部分時(shí)，要根據(jù)所得的結(jié)構(gòu)進(jìn)行所述打底。
圖2為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的漫射板的橫截面示意圖。基層基質(zhì)10與圖1相同，并形成于涂層15表面，且使用含有噻吩基、苯胺基、吡咯(pyrol)基等的導(dǎo)電聚合物材料形成所述涂層15，以增強(qiáng)所述漫射板的分散度和透光度。此外，向其中混入少量光漫射劑19以便進(jìn)一步提高光學(xué)性能?？紤]到光學(xué)性能，優(yōu)選在所述基層基質(zhì)10的一面或兩面上形成所述涂層15。
圖3是用于闡釋根據(jù)本發(fā)明的漫射板光學(xué)性能的圖，且與所述漫射板相關(guān)的光學(xué)性能如下所述。
HZ(％)＝霧度＝DF/TT×100TT(％)＝總透光度＝所有傳感器的已測(cè)光量/參考光量×100DF(％)＝漫射透光度＝傳感器1和3的已測(cè)光量/所有傳感器的已測(cè)光量×100PT(％)＝平行透光度＝傳感器2的已測(cè)光量/所有傳感器的已測(cè)光量×100霧度是表示完全透射光中漫射光的量的值，并且是評(píng)價(jià)所述漫射板性能最重要的測(cè)量參數(shù)。漫射透光度為散射和透射光的量除以透射光的總量，并用百分比表示。平行透光度為不散射的透射光的量除以透射光的總量，并用百分比表示?？偼腹舛葹樗雎浒宓穆渫腹舛群推叫型腹舛鹊目偤停⑼ǔ?5-100％。因此，所述霧度、總透光度和漫射透光度越大，所述平行透光度越小，所述漫射板性能越好。
向所述漫射板涂覆無(wú)塵涂料溶液的方法可包括滲透法(infiltration method)、噴涂法、輥涂法(roll coating method)、棒涂法、凹印法(gravure method)、反相凹印法(reverse gravure method)和深層涂層(浸漬(immersion))法，且可使用上述方法中的任何一種或多種。例如，所述涂料溶液首先通過(guò)所述噴涂法涂覆到所述漫射板的表面上，隨后可以使用輥涂器或棒涂器在制備均一厚度的所述涂層。此外，可使用所述滲透法同時(shí)涂覆漫射板的兩面。
當(dāng)將所述漫射板裁成預(yù)定尺寸并進(jìn)行深層涂覆(浸漬)時(shí)，所述漫射板的每一面都具有無(wú)塵性能。在這種情況下，只要向所述涂層材料中混入所述無(wú)塵抗靜電劑，當(dāng)將漫射板連接到具有放電功能的工作臺(tái)上時(shí)，在所述漫射板實(shí)際使用的環(huán)境中頂板和底部(upper plate and ground)間的電阻是相同的。由此，可有利地獲得能防止摩擦起電、衰變期等的優(yōu)越的抗靜電性能。
在上述浸潤(rùn)情況下，因?yàn)樗鐾繉右话爿^厚，跟其它涂覆法相比，向所述涂料溶液中添加更少的固體組分是有效的。并且，當(dāng)使用滲透法時(shí)，除所述漫射板外，還可在各種塑料部件和反射板上進(jìn)行所述無(wú)塵涂覆。
所述涂層干燥后的厚度很重要。當(dāng)所述層較厚時(shí)，無(wú)塵性能更好，但透光度降低了。當(dāng)所述干燥層的厚度為約0.01-2微米時(shí)，與所述母體聚合物的透光度相比，透光度損失可調(diào)整至2％以內(nèi)。
通常，通過(guò)擠出法(intruding method)制造所述漫射板，且當(dāng)擠出后用有機(jī)溶劑接觸所述聚合物片時(shí)，在所述聚合物片表面上會(huì)產(chǎn)生細(xì)紋。為防止這種細(xì)紋產(chǎn)生，可使用不混入醇的水作為所述涂料溶液的溶劑，在將所述擠出片與所述無(wú)塵涂料溶液一起在涂覆之前在室溫下放置一天或一天以上。
有時(shí)，由于所述聚合物表面的表面電阻過(guò)低，僅含有水的所述涂料溶液的流動(dòng)性較差。在此情況下，可將所述聚合物表面進(jìn)行電暈處理(corona processing)，或者可以首先將其用所述含水涂料溶液和例如丙烯基底漆、氨基甲酸酯基底漆、環(huán)氧基底漆等底漆進(jìn)行處理，然后再次進(jìn)行涂覆，以提高流動(dòng)性和粘合性能。然而，即使進(jìn)行上述附加過(guò)程，所述水溶劑的蒸發(fā)也太慢。因此，當(dāng)僅用水作溶劑時(shí)，生產(chǎn)速度慢且生產(chǎn)線長(zhǎng)。
當(dāng)如上所述將所述擠出材料在室溫下放置一天或一天以上時(shí)，可防止細(xì)紋產(chǎn)生，然而，不能使用自動(dòng)化生產(chǎn)線以批量方式進(jìn)行擠出和涂覆。
因此，最好的方法是將擠出后立即在生產(chǎn)線上進(jìn)行涂覆。將僅使用水作溶劑的第一涂料溶液進(jìn)行涂覆并干燥，然后將含有高揮發(fā)性的四元或更低的醇的第二涂料溶液進(jìn)行再次涂覆，從而緊張有序地(back-to-back)進(jìn)行擠出和涂覆。下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。下述示例性實(shí)施方式并非意于限制本
<比較例1>
將未經(jīng)過(guò)抗靜電處理的常規(guī)LCD漫射板(由日本″A″公司生產(chǎn))切成10厘米×10厘米的正方形，在充滿平均粒度為1.0微米浮塵的腔室內(nèi)放置十分鐘，然后取出。接著，將該漫射板兩面都用100毫升的超純水超聲處理十分鐘，清理干凈，然后通過(guò)液體粒子計(jì)數(shù)器測(cè)量從所述漫射板上除去的灰塵粒子數(shù)目。
通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)測(cè)定的灰塵粒子數(shù)目為105500。
<比較例2>
在經(jīng)過(guò)抗靜電處理的常規(guī)LCD散射板(由日本″A″公司生產(chǎn)，表面電阻為1012歐姆/平方厘米或更高)上進(jìn)行與比較例1相同的實(shí)驗(yàn)。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的灰塵粒子數(shù)目為87000。
<比較例3>
使用3M制造的718 STATIC SENSOR測(cè)量比較例2中使用的經(jīng)過(guò)抗靜電處理的所述日制漫射板的摩擦電。當(dāng)按照ESD ADV 11.2方法進(jìn)行上述測(cè)量時(shí)，結(jié)果為700伏，當(dāng)除去附著在所述漫射板的保護(hù)膜并按照FTMS 101C方法進(jìn)行上述測(cè)量時(shí)，結(jié)果為1100伏。
<示例性實(shí)施例1>
將10克聚(3，4-乙撐二氧噻吩)可分散溶液(Baytron PH，H.C.Starck，德國(guó))、20克氨基甲酸酯粘合劑(u710；ALBERDINGK U710.德國(guó))、0.01克三聚氰胺固化劑、1克乙二醇、1克N-甲基-2-吡咯啉酮和0.01克氟滑潤(rùn)劑混入67.99克含有15％水和85％異丙基的溶劑中，以形成無(wú)塵溶液，然后將其涂覆到10厘米×10厘米的正方形漫射板的兩面上并干燥，從而形成厚度為0.2微米的無(wú)塵層。涂覆后的表面電阻為105歐姆/平方厘米。采用比較例1的實(shí)驗(yàn)方法，并測(cè)量從所加工的漫射板表面除去的灰塵粒子數(shù)目。
在使用示例性實(shí)施1的方法加工所述漫射板的情況下，所測(cè)得的灰塵粒子數(shù)目?jī)H為十五，這意味著幾乎沒(méi)有灰塵粘附到所述漫射板上。
<示例性實(shí)施例2>
將5克聚(3，4-乙撐二氧噻吩)、5克6-官能氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物、5克12-官能環(huán)氧丙烯酸酯低聚物、5克2-官能丙烯酸酯單體、0.1克用作引發(fā)劑的羥基二甲基苯乙酮、0.01克聚乙基改性聚硅氧烷添加劑、40克異丙醇和39.89克乙二醇單甲醚混合，并將該混合物以0.5微米的厚度涂覆到10厘米×10厘米的正方形漫射板的兩面上，并在60℃下干燥一分鐘，使用來(lái)自UV涂層裝置的400毫焦進(jìn)行固化。固化后的表面電阻為106歐姆/平方厘米。采用比較例1的實(shí)驗(yàn)方法，并測(cè)量從所加工的漫射板表面除去的灰塵粒子數(shù)目。
在使用示例性實(shí)施例2的方法加工所述漫射板的情況下，所測(cè)得的塵粒數(shù)目?jī)H為十七，這意味著幾乎沒(méi)有灰塵粘附到所述漫射板上。
<示例性實(shí)施例3>
使用3M制造的718 STATIC SENSOR測(cè)定涂覆有根據(jù)示例性實(shí)施例2制得的導(dǎo)電聚合物的漫射板的摩擦電。按照ESD ADV 11.2方法進(jìn)行上述測(cè)量時(shí)，結(jié)果為21伏，當(dāng)除去附著到所述漫射板的保護(hù)膜并按照FTMS 101C方法進(jìn)行上述測(cè)量時(shí)，結(jié)果為90伏。
<示例性實(shí)施例4>
將示例性實(shí)施例2制得的導(dǎo)電聚合物以0.5微米的厚度涂覆到在100微米厚的PET薄膜上，并使用紫外可見光譜計(jì)(UV-visible spectrophotometer)測(cè)量可見區(qū)(550納米)的透明度。
實(shí)施了所述涂覆加工之后，可以觀察到透明度減少了1.2％。
(在該實(shí)驗(yàn)中，將所述組合物涂覆到透明PET薄膜而不是具有低可見光透光度的漫射板上，以便檢驗(yàn)所述組合物本身的可見光透光度。)<示例性實(shí)施例5>
將根據(jù)示例性實(shí)施例1制得的導(dǎo)電聚合物組合物涂覆到所述漫射板的一個(gè)表面上并干燥，以形成抗靜電和無(wú)塵層，且按照ASTM D-1003方法測(cè)定總透光度。所述測(cè)量裝置為Nippon denshoku Industries Co.，LTD的NDH-2000。
未涂覆所述導(dǎo)電聚合物組合物的漫射板的總透光度為100％，其漫射透光度(霧度)為92.1％，這表示與未涂覆的漫射板相比增強(qiáng)了2％。
<示例性實(shí)施例6>
向漫射板的一面上涂覆根據(jù)示例性實(shí)施例1制得的導(dǎo)電聚合物組合物，該組合物含有10克聚(3，4-乙撐二氧噻吩)可分散溶液、20克氨基甲酸酯粘合劑(U710；獲自德國(guó)ALBEWRDINGK)、0.01克三聚氰胺固化劑、1克乙二醇、1克N-甲基-2-吡咯啉酮、0.01克氟滑潤(rùn)劑、3克光漫射劑(MX150，Soken)和含有15％水、85％異丙醇的溶劑，并進(jìn)行干燥，以形成抗靜電和無(wú)塵層。按照ASTM D-1003方法測(cè)量總透光度。所述測(cè)量裝置為Nippon denshoku Industries Co.，LTD的NDH-2000。
未涂覆所述導(dǎo)電聚合物組合物的漫射板的總透光度為100％，其漫射透光度(霧度)為92.4％，這表示與未涂覆的漫射板相比增強(qiáng)了2.3％。
工業(yè)實(shí)用性當(dāng)比較上述比較例和示例性實(shí)施例的結(jié)果時(shí)，目前市場(chǎng)上進(jìn)行或不進(jìn)行抗靜電處理的漫射板不能防止灰塵粘附到其表面上，且由于頻繁發(fā)生的靜電現(xiàn)象，大量的灰塵粘附到漫射板表面上。然而，使用本發(fā)明示例性實(shí)施例1和示例性實(shí)施例2制得的導(dǎo)電聚合物組合物加工的無(wú)塵和抗靜電漫射板，在加工過(guò)程中可防止灰塵粘附，且由于其優(yōu)越的無(wú)塵效果，可在該顯示器使用時(shí)通過(guò)防止灰塵粘附來(lái)防止組裝后的大型顯示器壽命降低。此外，已經(jīng)證實(shí)所述導(dǎo)電聚合物組合物的薄膜涂層由于其抗靜電性能，不僅具有無(wú)塵效果而且其重要的光學(xué)性能—漫射透光度也增強(qiáng)了。
權(quán)利要求
1.一種用于液晶顯示器的無(wú)塵漫射板，該無(wú)塵漫射板包括使用含有導(dǎo)電聚合物作為活性組分的組合物在所述漫射板表面上形成的透明無(wú)塵涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于液晶顯示器的無(wú)塵漫射板，其中，所述組合物含有0.05-10重量％的導(dǎo)電聚合物，5-40重量％的聚合物粘合劑和50-94.95重量％的可分散溶劑，且所述組合物通過(guò)熱固法形成所述透明無(wú)塵涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于液晶顯示器的無(wú)塵漫射板，其中，含有丙烯酸官能團(tuán)、氨基甲酸酯官能團(tuán)、環(huán)氧官能團(tuán)、酰胺官能團(tuán)、酰亞胺官能團(tuán)、酯官能團(tuán)、羰基官能團(tuán)、羥基官能團(tuán)、硅烷官能團(tuán)、鈦酸酯官能團(tuán)和硅酸酯官能團(tuán)中的至少一種官能團(tuán)的至少一種粘合劑用作所述聚合物粘合劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于液晶顯示器的無(wú)塵漫射板，其中，所述組合物通過(guò)紫外線固化方法進(jìn)行固化，以形成所述透明無(wú)塵涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于液晶顯示器的無(wú)塵漫射板，其中，所述組合物含有0.05-20重量％的導(dǎo)電聚合物，10-50重量％的紫外固化粘合劑，0.5-5重量％的光引發(fā)劑和25-89.45重量％的溶劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的用于液晶顯示器的無(wú)塵漫射板，其中，所用的至少一種粘合劑含有具有2-12個(gè)官能團(tuán)的丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯紫外固化低聚物，和具有1-6個(gè)官能團(tuán)的丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯單體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的用于液晶顯示器的無(wú)塵漫射板，其中，所述組合物含有含至少一種改性導(dǎo)電聚合物如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和聚3，4-乙撐二氧噻吩的導(dǎo)電聚合物作為活性組分，或者還含有少量光漫射劑，以增強(qiáng)漫射透光度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的用于液晶顯示器的無(wú)塵漫射板，其中，由含有所述導(dǎo)電聚合物的所述組合物形成的所述透明無(wú)塵涂層的表面電阻為103-1011歐姆/平方厘米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的用于液晶顯示器的無(wú)塵漫射板，其中，由含有所述導(dǎo)電聚合物的所述組合物形成的所述透明無(wú)塵涂層具有摩擦電壓小于100伏的抗靜電性。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的用于液晶顯示器的無(wú)塵漫射板，其中，所述透明無(wú)塵涂層的厚度為0.005-2微米，這樣，與現(xiàn)有未處理的漫射板相比，透光度降低不超過(guò)2％。
11.一種用于液晶顯示器的無(wú)塵漫射板的制造方法，該方法包括制造漫射板；使用導(dǎo)電聚合物作為活性組分的無(wú)塵涂料溶液涂覆所述漫射板的表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述涂覆所述漫射板的表面包括用僅使用水作溶劑的涂料溶液對(duì)所述漫射板的表面進(jìn)行第一涂覆并干燥所述溶液，然后用含有高揮發(fā)性四元或更低的醇溶劑的涂料溶液對(duì)所述漫射板的表面進(jìn)行再次涂覆。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，使用輥涂法、棒涂法、凹印法、反相凹印法、噴涂法和滲透法中的至少一種方法涂覆所述涂料溶液。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述導(dǎo)電組合物利用汽相聚合法形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求11-14中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述導(dǎo)電組合物利用苯胺、吡咯、噻吩、3，4-乙撐二氧噻吩及改性單體中的至少一種進(jìn)行聚合。
16.根據(jù)權(quán)利要求11-15中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，使用含有聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚3，4-乙撐二氧噻吩和改性導(dǎo)電聚合物中的至少一種作為活性組分，或者還含有少量用于增強(qiáng)漫射透光度的光漫射劑的涂覆劑進(jìn)行涂覆。
全文摘要
提供了一種用于液晶顯示器(LCD)的無(wú)塵漫射板，該無(wú)塵漫射板通過(guò)在其表面涂覆并干燥至多2D厚的導(dǎo)電材料制得，以防止該漫射板上灰塵累積導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降。
文檔編號(hào)G02B5/02GK1961248SQ200580017271
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2005年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月29日
發(fā)明者徐光錫, 金鐘銀, 金太永 申請(qǐng)人:徐光錫