專利名稱：信息顯示器保護器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及信息顯示設備的保護膜。
用于PDA、蜂窩電話和其他顯示設備的保護膜可以從很多商業(yè)途徑獲得，包括A.R.M(SECURERTM屏幕保護器)，CompanionLinkSoftware，Inc.(COMPANIONLINKTMPDA屏幕保護器)，EC Film(PDA屏幕保護器)，F(xiàn)ellowes Corporation(WrightRIGHTTMPDA屏幕保護器)，PerfectData Coporation(SILKYBOARDTMPDA鍵盤和屏幕保護器)，ROTA Technology Inc.(RT-PDS屏幕保護器和RT-MPS移動電話屏幕保護器)，Swann Communications(PDA PLUSTM屏幕保護器)，Sanwa Supply Inc.(LCD-PDA屏幕保護器)和VSPS(V.S.保護屏)。通常這些產(chǎn)品以按規(guī)格裁切好的平紋塑料膜單板形式出售，但是有些產(chǎn)品至少在膜的部分表面有織紋或帶色彩。據(jù)說以上提到的部分保護膜能使PDA屏幕不被染污。觀看屏保護裝置也出現(xiàn)在例如美國專利No.4,907,090(Ananian)；6,059,628(Yoo等)；6,250,765(Murakami)和Re.35,318(Warman)中。日本已公開的專利申請2000-020240(Kokai)中提到了最外層為粗糙面的觸摸板裝置。
硬涂層也被用于保護信息顯示設備的表面。這些硬涂層通常包含無機氧化物微粒，例如，以納米尺寸分散在粘結劑前體樹脂基質中的氧化硅，這些硬涂層有時被稱為“陶瓷體”(ceramers)。例如，美國專利No.5,104,929(Bilkadi｀929)中描述了UV固化性的陶瓷體涂層，其包含分散在質子基團取代的丙烯酸酯或酰胺中的膠態(tài)氧化硅顆粒。Bilkadi｀929中描述并已命名為3M906抗磨損涂層的陶瓷體已經(jīng)在信號裝置(signage)上作為硬涂層使用。
美國專利No.6,132,861(Kang等，｀861)，6,238,798B1(Kang等，｀798)和6,245,833B1(Kang等，｀833)及已公開的PCT申請WO99/57185(Huang等)中描述了含有無機氧化物膠體微粒、可固化粘結劑前體和某種氟化物的混合物的陶瓷體組合物。這些組合物以單層涂層的形式形成抗污、抗磨損的硬涂層。
PCT公開申請No.WO00/24576(Janssen等)中提到了防涂寫的透明板片層疊。整個板片層疊應用于玻璃或塑料窗戶、信號裝置或顯示設備上，一旦最上層的板片破損可以將其移走。板片層疊中板片可以包含可任選的防粘層。該防粘層據(jù)說優(yōu)選包含選自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、聚氨酯、聚烯烴、硅樹脂、氟化物例如碳氟化合物，及以上物質混合物的材料。在實施例7中，3M906抗磨損涂層作為板片層疊中聚碳酸酯板片上的抗磨損防粘層使用。在美國專利No.5,002,326(Westfield等)和Offenlegungsschrift DE 36 37 188 A1(Altmann等)中提到了用于汽車窗上的可移除的塑料板片層疊。
美國專利No.5,851,674(Pellerite等)中描述了自組裝的氟化硅烷膜，其可以應用于多層抗反射膜的頂層從而形成具有抗染污性的涂層。
美國專利No.6,204,350(Liu等)中描述了包括含有氟化聚合物的烷氧基硅烷的可固化涂層組合物。
本發(fā)明一方面為具有信息顯示區(qū)(例如，屏幕)的顯示設備提供了保護器，所述的保護器包括一疊基本上透明的撓性板片。所述板片的一面具有粘合劑層，另一面具有硬涂層和低表面能氟化物，所述硬涂層包含分散在粘結劑基質中的無機氧化物微粒。對板片層疊進行適當?shù)那懈顝亩沟冒迤拇笮∧軌蜻m合信息顯示區(qū)。低表面能氟化物可以混入硬涂層中或者是硬涂層上單獨的一層。
本發(fā)明另一方面也為具有信息顯示區(qū)的電子設備提供了一種制備信息顯示器保護器的方法，所述的方法包括a)在基本上透明的一般為平面的基板上涂布可固化硬涂層，所述硬涂層包含分散在可經(jīng)自由基聚合的粘結劑基質中的無機氧化物微粒，以及低表面能氟化物；b)固化所述硬涂層；c)在基板的另一面施加一粘合劑層；d)使涂覆后的基板形成板片層疊；并且e)調整板片層疊使其適合信息顯示區(qū)。
本發(fā)明的信息顯示器保護器具有很好的耐磨、耐臟和防眩目性及非常好的耐用性。信息顯示器保護器層疊可以安裝在顯示設備上(例如，在PDA或PDA蓋或盒上)。
圖2是現(xiàn)有技術的另一個屏幕保護器的透視圖。
圖3是本發(fā)明的信息顯示器保護器的簡要側視圖。
圖4是PDA的平面圖，其屏幕已經(jīng)被圖3的信息顯示器保護器所覆蓋。
圖5是本發(fā)明的層疊屏幕保護器的透視圖。
圖6是PDA的透視圖，其屏幕已經(jīng)被圖3的信息顯示器保護器所覆蓋，內前蓋上附著有圖5的保護器層疊。
圖7是用來評價抗墨性的等級圖。
詳細描述本發(fā)明中的信息顯示器保護器和其組分在此有時使用表示取向的詞例如“上部”，“頂上”，“上方”或“前面”等來表示或描述。使用這些以及類似的術語只是為了便于指代朝向顯示設備的正常觀察者的一般方位(相對于通過信息顯示設備的光路而言)。同樣地，在此使用表示取向的詞例如“下方”，“在....之下”，“在.....下面”，或“在......后面”等來表示或描述本發(fā)明的信息顯示器保護器及其組分。使用這些以及類似的術語只是為了便于指代朝向顯示設備的一般方位(相對于光路而言)。本領域技術人員應當理解，本發(fā)明的信息顯示器保護器可以多種取向和位置使用。
本發(fā)明的信息顯示器保護器可用于多種具有不同信息顯示區(qū)構造的信息顯示器。這些顯示器包括多字符顯示器，尤其是多字符多行顯示器，例如液晶顯示器(“LCD”)，等離子體顯示器，前投影和背投顯示器，陰極射線管(“CRT”)和信號裝置。本發(fā)明的信息顯示器保護器也可用于單字符顯示器或二進制顯示器例如發(fā)光二極管(“LED”)，信號燈和開關。本發(fā)明的信息顯示器保護器可用于發(fā)光或非發(fā)光顯示器。本發(fā)明的信息顯示器保護器尤其適用于信息顯示區(qū)是觀看屏形式的顯示器，其觀看屏上有一個在正常使用狀態(tài)下易于損壞的觀看表面。
本發(fā)明的顯示器保護器可以在很多便攜式和非便攜式信息顯示器設備中使用，包括PDA、蜂窩電話(包括PDA/蜂窩電話的組合)、觸摸屏、腕表、汽車導航系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、深度計、計算器、電子圖書、CD或DVD播放機、投影電視屏幕、計算機監(jiān)視器、筆記本計算機顯示器、計量器、儀表面板蓋、信號裝置例如圖形顯示器(包括室內和室外圖形、緩沖器粘貼板等)，反射板等等。這些設備具有平面的觀看面，或非平面的觀看面，例如通常CRT的稍微彎曲表面。通常顯示元件安裝在信息顯示設備的觀看面之上或貼近于觀看面，而不是放置在距之一定距離之外。


圖1顯示了現(xiàn)有技術的屏幕保護器，通常標記為10，并且常用于PDA屏幕上。屏幕保護器10是乙烯基膜12上涂布了粘合劑14并粘附在襯片16上的單板。這樣的屏幕保護器常松散地放在盒子里或封裝在零售的安裝卡里，以襯片上一套板片的形式出售。層疊通常與PDA分開儲存，當使用者想要在PDA上安裝新的屏幕保護器時必須進行定位。屏幕保護器10具有一個沒有抗磨性或耐臟性的較軟表面。相反地，屏幕保護器10主要作為一種犧牲性的薄膜對下面的PDA屏幕的頂層薄膜起到防護作用。
圖2顯示了現(xiàn)有技術的另一種屏幕保護器，通常標記為20，其具有彎曲的下邊緣21，并且其總尺寸適用于PALMTMV PDA(Palm，Inc)之上。和屏幕保護器10一樣，屏幕保護器20以單板的形式出售，其中膜22上涂布粘合劑24并粘附到襯片26上。但是，屏幕保護器20的部分上表面27具有無光修整區(qū)域28，所述的無光修整區(qū)域28提供一定的抗眩光性，并使PDA屏幕上書寫區(qū)對書寫筆的觸感得到一定改進。區(qū)域28并不具備耐臟性，因此易于著色、留下指紋、墨水和鉛筆的痕跡。屏幕保護器20上表面27的其余部分較軟，并且不具有抗磨性和耐臟性。
圖3顯示了本發(fā)明的信息顯示器保護器，通常標志為30。撓性薄膜33的下表面涂有一層粘合劑34，其上施加有保護性襯片32。粘合劑34的下表面具有微觀紋理。具有微觀紋理的粘合劑層的使用是可選擇的。當使用于顯示屏時，微觀紋理可以使氣泡從信息顯示器保護器30的下方逸出，從而在信息顯示器保護器30和屏幕間產(chǎn)生很好的光耦合。薄膜33的上表面涂布了硬涂層36。硬涂層36具有粗糙的上表面37。是否包含這種粗糙表面是可選擇的。這對顯示屏提供了眩光保護，并使得容易用書寫筆在顯示屏上書寫?？谷疚蹖?8含有低表面能氟化物，并且足夠薄以致硬涂層36的粗糙上表面37能復制在觀看面31上?？谷疚蹖?8具有抗油性和抗墨性，能夠使硬涂層36避免由于暴露于污染物，如皮膚油脂、化妝品、鉛筆芯、墨水和偶然的污垢中而變臟或染污。若受到染污后，抗染污層38也可以使硬涂層的清洗變得容易。因此，如果有必要的話，使用者可以在偶然或有意的情況下用鋼筆或鉛筆在顯示器上進行書寫，然后輕而易舉地除去鉛筆或墨水造成的斑跡。為了阻止灰塵和其他污染物附著在顯示器上，也可以選擇性地在硬涂層36的上方或抗染污層38的上方再施加一層抗靜電層。
圖3a顯示了本發(fā)明的另一種信息顯示器保護器，通常標志為30a。撓性薄膜33的下表面涂有一層粘合劑層34a，其上施加有保護性的襯片32。粘合劑層34a的下表面很光滑，而不是象圖3中的保護器那樣有微觀紋理。薄膜33的上表面涂布有一層硬涂層36a。硬涂層36a中含有摻雜在該層中的低表面能氟化物，而不是作為在硬涂層36a上的單獨抗染污層。硬涂層36a具有粗糙的上表面37a，從而為PDA屏幕提供了眩光保護。
圖4顯示了一個PDA，通常標明為40，在其上使用了圖3所示的信息顯示器保護器30。使用者簡單地將粘合劑34上的襯片32撕掉，將保護器30置于屏幕42的中央，然后通過按壓使保護器30貼緊。保護器30用做PDA屏幕的屏幕保護器，優(yōu)選將其預切至稍小的尺寸使得保護器30的邊緣幾乎延伸至屏幕42的周界，但仍然能夠在需要時容易地將保護器30去除。糙化的觀看面31降低了眩光，并使在屏幕42上的書寫變得更加容易，尤其當使用書寫筆的時候?？谷疚蹖?8(未在圖4中顯示)具有抗油污和抗油墨特性，有助于使保護器30中硬涂層36(也未在圖4中顯示)避免變臟或受染污。這一點在當使用者無意中使用鋼筆或鉛筆而不是書寫筆在屏幕42上進行書寫的時候尤其有用。
圖5顯示了一疊50四個如圖3所示類型的PDA信息顯示器保護器。該層疊50具有一個襯片32，起著保護最下層信息顯示器保護器的粘合劑層34a的作用。其余的信息顯示器保護器可以分別通過將粘合劑層34b、34c和34d壓在抗染污層38a、38b和38c上而互相粘附。使用者可以將最上層的保護器從層疊中撕下并將其粘附在PDA屏幕上，如圖4所示。如果如此施加的保護器以后變舊或破損，則可以從PDA屏幕上撕下并用層疊50中另一保護器替代。
使用者可以將層疊粘附到顯示設備或其盒子或蓋子上對其進行儲存。圖6顯示了一個PDA，通常標為60。將保護器30(在基板33上)從層疊50的頂層撕下并施加在PDA60的屏幕42上。襯片32已經(jīng)從層疊50撕下，從而層疊50能夠粘附在PDA前蓋62的內表面64上。盡管沒有在圖6中顯示，但是層疊可以粘附在PDA60的后部或單獨的PDA盒子的任何可用表面上。如果層疊50含有較低數(shù)目的保護器(例如，10個以下，更優(yōu)選5個以下)，它將不會使前蓋上印刷的圖形(例如一些PDA上提供的印刷GRAFFITITM字母符號指引)變得過分模糊，并且粘附在內表面時不會影響PDA蓋子或盒子的關閉。由于層疊50可以儲存在PDA上，因此當需要的時候備用的保護器30隨手可得。這是比當今以單片形式出售的PDA屏幕保護器產(chǎn)品的通常儲存方式更方便的儲存方式。當屏幕42上的保護器30變舊或破損時，可以從層疊50上撕下新的保護器。例如，如圖6所示，可以通過將粘合劑層34c從抗染污層38b剝除而撕下層疊50中的下一個保護器。
很多種基板材料可以在本發(fā)明中使用?；鍛撌腔旧贤该鞯?，也就是，基板在預期的波長和在預期的觀看條件下應該具有足夠的透明度或半透明度，因此信息顯示器保護器不會阻止應用或觀看下邊的PDA屏幕。合適的基板材料包括熱固性和熱塑性聚合物，例如聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯(例如，聚甲基丙烯酸甲酯或“PMMA”)、聚烯烴(例如，聚丙烯或“PP”)、聚氨酯、聚酯(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯或“PET”)、聚酰胺、聚酰亞胺、酚醛樹脂、纖維素二乙酸酯、纖維素三乙酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、環(huán)氧樹脂等。通常部分按照預期使用中要達到的光學和機械性能選擇基板。這些機械性能通常包括柔韌性、尺寸穩(wěn)定性和耐沖擊性?；宓暮穸韧ǔＲ踩Q于預期的用途。在大多數(shù)的應用中，優(yōu)選基板的厚度小于約0.5mm，更優(yōu)選在約0.02mm至約0.2mm之間。優(yōu)選自承性聚合物膜。特別優(yōu)選從聚酯例如PET，或聚烯烴例如PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)和PVC(聚氯乙烯)等制備而來的膜。采用常規(guī)制膜技術例如將基板樹脂擠壓成膜，和可任選的對擠出膜單軸或雙軸取向，而將基板制成膜。對基板進行處理以改善基板和硬涂層之間的粘合力，可以采用例如，化學處理方法、電暈處理方法例如空氣或氮氣電暈、等離子體、火焰或光化學輻射法。若需要的話，可在基板和硬涂層之間使用可任選的粘結層以增加層間粘附力。
硬涂層是堅韌的抗磨損層，其可以保護基板和下方的顯示屏，使之避免由于刻劃、磨損和溶劑的原因而造成的損害。優(yōu)選硬涂層含有分散在粘結劑基質中的納米尺寸的無機氧化物微粒，任選包含低表面能氟化物為硬涂層的組分。通常通過將可固化液體陶瓷體組合物涂布在基板上形成硬涂層，在原位固化組合物形成硬化膜。合適的涂布方法包括，例如，旋轉涂布、刮刀涂布、口模式涂布、線材涂布、溢流涂布、填料、噴霧、輥涂、浸涂、刷涂、泡沫應用等。
很多的無機氧化物微?？捎糜谟餐繉又?。優(yōu)選微粒的形狀基本為球形，尺寸相對統(tǒng)一。微?？梢允蔷哂谢旧蠟閱畏稚⒊叽绲姆植蓟蛲ㄟ^將兩種或多種基本上單分散分布混合而獲得的多樣式分布。由于聚集會導致無機氧化物微粒的沉淀或硬涂層的凝膠化，因此優(yōu)選無機氧化物微粒是并且保持基本非聚集狀態(tài)(基本上是離散的)。優(yōu)選無機氧化物微粒的大小是膠體尺寸，即，優(yōu)選具有平均微粒直徑從約0.001至約0.2微米之間，更優(yōu)選小于約0.05微米，最優(yōu)選小于約0.03微米。這些尺寸范圍促進了無機氧化物微粒在粘結劑樹脂中的分散，并且使陶瓷體具有理想的表面性能和光清晰度。可以通過使用電子透射顯微鏡法計數(shù)給定直徑的無機氧化物微粒來測量無機氧化物微粒的平均微粒大小。優(yōu)選的無機氧化物微粒包括膠態(tài)氧化硅、膠態(tài)氧化鈦、膠態(tài)氧化鋁、膠態(tài)氧化鋯、膠態(tài)氧化釩(vanadia)、膠態(tài)氧化鉻(chromia)、膠態(tài)氧化鐵、膠態(tài)氧化銻、膠態(tài)氧化錫及其混合物。無機氧化物微?？梢杂苫蚧旧嫌蓡我谎趸锢缪趸杞M成，或可以包含幾種氧化物的組合，例如氧化硅和氧化鋁，或核心是一種類型的氧化物(或核心為除了金屬氧化物以外的材料)且在其上沉積了另一類型的氧化物。氧化硅是特別優(yōu)選的無機微粒。無機氧化物微粒的理想形式是在液體媒介中含有無機氧化物微粒膠體分散體的溶膠。該溶膠可以通過多種技術制備，并以多種形式存在，包括水溶膠(其中水作為液體媒介)，有機溶膠(其中有機液體起同樣作用)，和混合溶膠(其中的液體媒介同時包括水和有機液體)，例如，如美國專利No.5,648,407(Goetz等)和5,677,050(Bilkadi等)所述，其內容引入本文作為參考。特別優(yōu)選無定型氧化硅水溶膠。優(yōu)選的溶膠通常包含基于整個溶膠重量的從約2至約50重量％，優(yōu)選從約25至約45重量％的膠態(tài)無機氧化物微粒。優(yōu)選的溶膠可以從供應商得到，例如ONDEO Nalco Co.(例如，NALCOTM1040，1042，1050，1060，2327和2329膠態(tài)氧化硅)，Nyacol Nano Technologies，Inc.(例如，NYACOLTMAL20膠態(tài)氧化鋁和NYACOLTMA1530，A1540N和A1550膠態(tài)五氧化二銻)，和W.R.Grace and Co.(例如，LUDOXTM膠態(tài)氧化硅)。正如Bilkadi等描述那樣，可以對無機微粒表面進行“丙烯酸酯官能化”。溶膠的pH值可以與粘結劑的pH相匹配，并可以含有抗衡離子或水溶性化合物(例如，鋁酸鈉)，正如Kang等798所描述的那樣。
硬涂層可以通過將無機氧化物微粒的水溶膠與可經(jīng)自由基固化的粘結劑前體(例如，在暴露于合適的固化能量源時發(fā)生的交聯(lián)反應中會沉淀的一個或多個可經(jīng)自由基固化的單體、寡聚物或聚合物)混合而方便地制備。為了基本上地除去所有的水，在使用前，得到的組合物通常要進行干燥。此干燥步驟有時稱為“反萃取”。為了增強粘性并有助于陶瓷體組合物對基板的涂布，在使用前通常向得到的陶瓷體組合物中加入有機溶劑。涂布后，干燥陶瓷體組合物以除去任何加入的溶劑，然后為了使可經(jīng)自由基固化的粘結劑前體至少部分固化，通過將干燥的組合物暴露在合適的能量源下使陶瓷體組合物至少部分硬化。
優(yōu)選硬涂層中每一百份按重量計的粘結劑含有約10至約50，更優(yōu)選約25至約40份按重量計的無機氧化物微粒。更優(yōu)選硬涂層從含有約15至約40％丙烯酸酯官能化的膠態(tài)氧化硅而來，最優(yōu)選約15至約35％丙烯酸酯官能化膠態(tài)氧化硅。
硬涂層中可以使用多種粘結劑。優(yōu)選粘結劑從可經(jīng)自由基聚合的前體衍生而來，所述的可聚合前體在硬涂層組合物涂布在基板上后可光致固化。尤其優(yōu)選Bilkadi描述的質子基團取代的丙烯酸酯或酰胺或Bilkadi等描述的烯鍵式不飽和單體等粘結劑前體。合適的粘結劑前體包括多元醇的多丙烯酸或多甲基丙烯酸酯，例如二醇的二丙烯酸或二(甲基丙烯酸)酯，二醇包括1，2-亞乙基二醇、二縮三(乙二醇)、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、1，3-環(huán)戊二醇、1-乙氧基-2，3-丙二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、1，4-環(huán)己二醇、1，6-己二醇、1，2-環(huán)己二醇、1，6-環(huán)己二甲醇、間苯二酚、鄰苯二酚、雙酚A和鄰苯二甲酸雙(2-羥乙基)酯；三元醇的三丙烯酸酯或三(甲基丙烯酸)酯，三元醇包括丙三醇、1，2，3-丙烷三甲醇、1，2，4-丁三醇、1，2，5-戊三醇、1，3，6-己三醇、1，5，10-癸三醇、焦棓酚、間苯三酚和2-苯基-2，2-羥甲基乙醇；四元醇的四丙烯酸酯或四(甲基丙烯酸)酯，四元醇包括1，2，3，4-丁四醇、1，1，2，2-四羥甲基乙烷、1，1，3，3-四羥甲基丙烷，以及季戊四醇四丙烯酸酯；五元醇的五丙烯酸酯或五(甲基丙烯酸)酯，五元醇包括核糖醇；六元醇的六丙烯酸或六(甲基丙烯酸)酯，六元醇包括山梨醇、一縮二(季戊四醇)、二羥基乙基乙內酰脲；以及它們的混合物。粘結劑還可以從Kang等｀798所述的一個或多個單官能單體而來。優(yōu)選粘結劑包含Bilkadi等所述的一種或多種N，N-二取代丙烯酰胺和或N-取代-N-乙烯基-酰胺單體。更優(yōu)選硬涂層從含有按陶瓷體組合物中固體總重量計的約20至約80％的烯鍵式不飽和單體和約5至約40％N，N-二取代丙烯酰胺單體或N-取代-N-乙烯基-酰胺單體的陶瓷體組合物制備而來。
優(yōu)選所選擇的硬涂層中的無機微粒、粘結劑和其他組分能夠使固化的硬涂層具有接近基板的折射率。這有助于減少可能的Moiré模式或其他的可見干涉帶。
正如以上提到的，硬涂層可以從含水涂層組合物制備得到，所述組合物在進行涂布前通過反萃取除水并任選以溶劑稀釋幫助涂布。本領域技術人員將會認識到所需溶劑和溶劑量的選擇將取決于硬涂層中各個組分的性質及所希望的基板和涂布條件。Kang等｀798描述了幾種有用的溶劑、溶劑量和涂料粘性。
硬涂層可以與不同的試劑交聯(lián)以增強內聚強度或硬涂層的耐久性。優(yōu)選的交聯(lián)試劑具有相對多的可用官能團，并包括三和四丙烯酸酯，例如季戊四醇三丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯。當使用的時候，優(yōu)選交聯(lián)試劑的用量按每100份粘結劑重量計為小于約60重量份，更優(yōu)選為按重量計約30至約50份。
本領域技術人員還將會認識到硬涂層可以包含其他可任選的輔助試劑，例如表面處理試劑、表面活性劑、抗靜電試劑(例如導電聚合物)、均化劑、引發(fā)劑(例如光引發(fā)劑)、光敏劑、UV吸收劑、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、填充料、潤滑劑、顏料、染料、增塑劑、懸浮劑等。Kang等｀798中對這些輔助試劑進行了詳盡的討論，并推薦了使用量。
如果通過將膠態(tài)無機氧化物微粒水溶液與粘結劑前體混合制備硬涂層，那么優(yōu)選溶膠的pH使微粒具有帶負電的表面電荷。例如，如果無機微粒主要是氧化硅微粒的話，優(yōu)選溶膠的pH為大于7的堿性，更優(yōu)選大于8，最優(yōu)選大于9。優(yōu)選溶膠含有氫氧化銨或類似物，從而NH4+可以作為含負表面電荷微粒的抗衡陽離子。如果想對膠態(tài)無機氧化物微粒進行表面處理的話，那么可以將適當?shù)谋砻嫣幚碓噭┗烊肴苣z中，例如，正如Kang等｀833所描述的，在此通過引用并入該文獻的公開內容。然后將可經(jīng)自由基固化的粘結劑前體加入陶瓷體組合物。將陶瓷體組合物進行反萃取除去基本上所有的水分。例如，除去約98％的水分，在陶瓷體組合剩余約2％的水分，這是合適的。當所有水分基本上都被除去后，優(yōu)選加入如Kang等｀798所述類型的有機溶劑，加入量為使陶瓷體組合物含有按重量計從約5％至約99％的固體(優(yōu)選從約10至約70％)。在加入溶劑后，如果希望得到摻合的硬涂層的話，可以加入低表面能的氟化物，然后加入其他想加的輔助試劑。
優(yōu)選陶瓷體組合物在涂料重量足以使固化硬涂層的厚度為從約1至約100微米的條件下進行涂布，更優(yōu)選從約2至約50微米，最優(yōu)選從約3至約30微米。涂布后，若有溶劑的話，使用熱和/或真空等方式將其除去。然后使用適當?shù)哪芰啃问?，例如熱能、可見光、紫外光或電子束照射等通過照射的方式固化所涂布的陶瓷體組合物。由于相對低的成本和固化技術的速度原因，當前優(yōu)選采用在環(huán)境條件下的紫外光照射的方式。另外，可以任選性地對硬涂層表面進行粗糙或紋理化處理以形成無光澤表面。可以采用多種本領域技術人員所熟悉的方式完成，包括使用合適的已充珠或粗糙化的工具對硬涂層進行壓紋，所述充珠或粗糙化通過如下方式進行向硬涂層加入石英砂或玻璃珠等適當?shù)男∥⒘Ｌ畛淞?，或針對合適的糙化母件進行固化，如美國專利No.5,175,030(Lu等)和5,183,597(Lu)所述。
硬涂層或硬涂層頂層上的抗染污層含有低表面能氟化物。當混入硬涂層時，低表面能氟化物優(yōu)選與粘結劑基質形成相容混合物。如果不相容的話，低表面能氟化物優(yōu)選向硬涂層的上表面發(fā)展形成比硬涂層主體氟化物含量高的耐久非連續(xù)或連續(xù)區(qū)域。如果在硬涂層上方形成單獨的抗染污層，低表面能氟化物優(yōu)選是一種成膜的材料，其可以粘附于硬涂層或在硬涂層與抗染污層之間的可任選的粘結層上?？梢允褂煤芏嗟牡捅砻婺芊?。氟化物可以是全氟化或部分氟化。優(yōu)選氟化物具有至少一個或多個，更優(yōu)選兩個或多個活性官能團，例如丙烯酸酯基團、甲基丙烯酸酯基團、烷氧基硅烷基團、乙酰氧基硅烷基團、環(huán)氧基團、乙烯基醚異氰酸酯基團。此類合適的化合物在Kang等｀798，Kang等｀833和Liu｀350中已有描述。最優(yōu)選的是具有兩個或多個活性官能團的全氟化聚醚，尤其當作為單獨的抗染污層在硬涂層上方應用的時候。優(yōu)選的全氟化聚醚中含有隨機分布的全氟化烯化氧-(CnF2nO)-重復單元例如為-CF2O-或-[(CF2)n-CF2-m(CF3)mO]-(其中m是0或1，n優(yōu)選為1至7)，側基(例如，端基)可聚合(例如，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)基團。合適的全氟化聚醚包括那些在美國專利No.3,810,874(Mitsch等)，4,32l,404(Williams等)，4,472,480(Olson)，4,567,073(Larson等‘073)，4,830,910(Larson等‘910)和5,306,758(Pellerite)所述的，在此通過引用這些文獻并入其公開內容。
一小類優(yōu)選的抗染污層從下式的全氟化聚醚衍生而來Y-(CaF2aO)bCaF2a-Y (I)
式中每個Y包含與隨機分布的-CaF2aO-重復單元鏈相連的可聚合基團，其中每個a都獨立地為1至7，b是重復單元的數(shù)目，并且b的數(shù)值從1至300，因此全氟化聚醚的數(shù)均分子量從約500至約20,000。
另一小類優(yōu)選的抗染污層從下式代表的全氟化聚醚衍生來(貼P14圖2)式中每個Z是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基團；m是0或1；c和d為0至3，條件是c+d至少為2；當M是0的時候，e和f比5大；當m是1時，e可以是0，f比5大；每個A是c+1或d+1價連接基，例如，優(yōu)選的連接基A包括-OCH2--OCH2CH2NHCO--OCH2CH2CH2NHCO- 等。
另一小類優(yōu)選的抗染污層從下式代表的全氟化聚醚衍生而來Y-(CF2O)g(CF2CF2O)hCF2-Y (III)式中每個Y與上述的定義一樣，g和h大于5。此類Y為丙烯酸酯基團的全氟化聚醚可從下式代表的全氟化聚醚二酯轉化而來CH3OOC(CF2O)g(CF2CF2O)hCF2COOCH3(IV)所述二酯可以從Ausimont USA以FOMBLINTM二酯形式購買到。
更優(yōu)選一小類的抗染污層從下式代表的全氟化聚醚衍生來CH3OOC(CF2CFCF3O)gCFCF3COOCH3(VI)式中每個Y和g與上述的定義一樣。此類Y為丙烯酸酯基團的全氟化聚醚可從下式代表的全氟化聚醚二酯轉化而來Y-(CF2CFCF3O)gCFCF3-Y (VI)所述二酯可以從E.I.du Pont de Nemours Co.以KRYTOXTM二酯形式購買到。
尤其優(yōu)選的全氟化聚醚包括(C2H5O)2CH3SiC3H6NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHC3H6SiCH3(OC2H5)2，(C2H5O)3SiC3H6NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHC3H6Si(OC2H5)3，F(xiàn)(CF(CF3)CF2O)25CF2CF3，C4H9NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHC4H9，CH2＝CHCOOC2H4NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHC2H4OOCCH＝CH2，CH2＝CHCOOCH2(CF2O)15(C2F4O)13CF2CH2OOCCH＝CH2，(HOCH2)2CH2NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHCH2(CH2OH)2，(C2H5O)3Si(CH2)3NHCO(CF2CF2O)8CF2CONH(CH2)3Si(OC2H5)3，(C2H5O)2CH3Si(CH2)3NHCO(CF2CF2O)8CF2CONH(CH2)3SiCH3(OC2H5)2，(C2H5O)2CH3Si(CH2)3NHCO(CF2CF2O)14CF2CONH(CH2)3SiCH3(OC2H5)2，(C2H5O)3Si(CH2)3NHCO(CF2C(CF3)FO)12CF2CONH(CH2)3Si(OC2H5)3，(C2H5O)2CH3Si(CH2)3NHCO(CF2C(CF3)FO)12CF2CONH(CH2)3SiCH3(OC2H5)2， 如果出現(xiàn)在單獨的層中，低表面能氟化物可以與任選的如上討論的與硬涂層有關的輔助試劑混合使用。但是，將某些輔助試劑溶于所述低表面能氟化物是有困難的，因此輔助試劑的選擇在一定程度上是有限的。優(yōu)選的輔助試劑包括光引發(fā)劑。
低表面能氟化物優(yōu)選作為單獨的抗染污層應用，使用溶劑以便于將低表面能氟化物涂布到硬涂層或任選的粘結層上。本領域技術人員將會理解所需溶劑和溶劑量的選擇依賴于硬涂層(或粘結層)中組分和抗染污層的性質以及所希望的涂布條件。在推薦的溶解水平為或高于20％固體的條件下，優(yōu)選的溶劑包括氟化溶劑，例如氫氟代醚(hydrofluoroether)和全氟化辛烷(尤其當全氟化聚醚在其骨架上不包含極性連接基的時候)，和烴類溶劑，例如甲基·乙基酮和乙酸乙酯。在加入溶劑后，可以加入任何其他所需的輔助試劑。
可以采用多種常規(guī)的涂布方法，包括以上提到的方法，將低表面能氟化物應用于硬涂層。優(yōu)選凹槽輥涂布、凹口試桿涂布、逆轉輥涂布和幕涂。由于凹口試桿涂布和凹槽輥涂布能夠在非常薄層厚度，在約1至約5微米濕厚度下應用，因此是特別優(yōu)選的方法。優(yōu)選低表面能氟化物以涂料重量足以使固化抗染污層的厚度在約0.005至約2微米進行涂覆，所述厚度更優(yōu)選約0.01至約0.1微米，最優(yōu)選約0.02至0.08微米。對濕涂料進行干燥，通常采用強迫通風熱空氣箱。干燥的涂料可以使用能量源進一步固化(至部分或完全固化的狀態(tài))。優(yōu)選的能量源包括能夠提供約5至60毫焦耳/平方厘米(mJ/cm2)UV“C”劑量的紫外燈固化設備。優(yōu)選在包含少量氧氣，例如，小于約100份/百萬份的環(huán)境中進行固化。氮氣是優(yōu)選的環(huán)境。
信息顯示器保護器基板的背面可以任選性地包括粘合劑。優(yōu)選粘合劑是透明的或足夠透明，從而不會影響觀看下方的顯示設備。粘合劑可以是從自然產(chǎn)品(例如，橡膠基粘合劑)而來，或者是合成材料，例如均聚物、無規(guī)共聚物、接枝共聚物、或嵌段共聚物。粘合劑可以是交聯(lián)或未交聯(lián)的，若需要的話，可以具有壓敏性。Dahlquist標準給出了可接受的壓敏粘合劑(PSA)的定量描述，該標準表明儲能模量(G’)小于約3×105帕斯卡(在室溫，約22℃至22℃，10弧度/秒下測量)的材料具有壓敏性，然而G’超過此數(shù)值的材料則沒有壓敏性。優(yōu)選非壓敏性的粘合劑，尤其那些具有選擇性粘附力的粘合劑，例如，對于皮膚低附著力或無粘性，但是對于目標表面例如顯示器的表面具有高粘性的粘合劑。顯示設備元件上涂布上這樣的非壓敏性的粘合劑后很容易處理并應用到顯示器表面，而且需要的時候可以清除干凈。美國專利No.5,389,438(Miller等)，5,851,664(Bennett等)，6,004,670(Kobe等)和6,099,682(Krampe等)中描述了適用的低附著力或無粘性的粘合劑。尤其優(yōu)選熱塑性嵌段共聚物彈性體(嵌段A和B嵌段或片段的共聚物，其同時表現(xiàn)出熱塑性和彈性)?？捎玫臒崴苄郧抖喂簿畚飶椥泽w包括多嵌段共聚物，其具有放射狀、線形A-B二嵌段、和線形A-B-A三嵌段結構，也包括這些共聚物的混合物。可購買到的適用的熱塑性嵌段共聚物彈性體包括SOLPRENETM類材料(PhilipsPetroleum Co.)，F(xiàn)INAPRENETM類材料(FINA)，TUFPRENETM和ASAPRENETM類材料(Asahi)，STEREONTM類材料(Firestone SyntheticRubber & Latex Co)，EUROPRENE SOL TTM類材料(Enichem)，VECTORTM類材料(Dexco Polymers)和CARIFLEX TRTM類材料(ShellChemical Co)。其他適用的粘合劑材料包括高度交聯(lián)的丙烯酸類粘合劑、如美國專利No.5,670,598(Leir等)所述的硅氧烷聚脲彈性體、SEPTONTM類材料(Kuraray Co.Ltd.)和KRATONTM類材料(ShellChemical Co.)所描述的如KRATON D-1101，D-1102，D-1107，D-1111，D-1112，D-1113，D-1114PX，D-1116，D-1117，D-1118，D-1119，D-1122X，D-1124，D-1125PX，D-1160，D-1165，D-1161，D-1184，D-1193，D-1300，D-1320X，D-4141，D-4158，D-4433，RP-6485，RP-6409，RP-6614，RP-6906，RP-6912，G-1650，G-1651，G-1652，G-1654，G-1657，G-1701，G-1702，G-1726，G-1730，G-1750，G-1765，G-1780，F(xiàn)G-1901，F(xiàn)G-1921，F(xiàn)G-1924，和TKG-101.。也可以使用粘合劑材料的混合物。
可任選性地對粘合劑(或保護粘合劑使其免受污染并擠壓粘合劑的襯片)進行微觀紋理處理以使其提供排氣和易于處理的特性(正如美國專利No.6,197,397描述的)。通常單板片的粘合劑層或板片層疊的最下層會附有襯片。如果粘合劑是粘性粘合劑，那么優(yōu)選襯片面向粘合劑的一面有防粘涂料，例如硅樹脂防粘涂料。如果粘合劑為低附著力或無粘性，那么由平紋紙或其他低表面能材料制成的襯片就足夠了，不需要防粘涂料。
可以調整板片的大小(使用本領域技術人員熟悉的技術)以便使之能適合目標信息顯示器設備的顯示區(qū)?？捎玫募夹g包括沖切、縱切和激光切割。
以下將利用實施例對本發(fā)明進一步進行描述。除非另外注明，所有的份數(shù)和百分比都是按重量計的。采用了下列測評方法抗墨性使用黑色的SHARPIETM細尖永久記號筆(Sanford Corp.)，從未涂覆抗染污層的區(qū)域向涂覆了抗染污層的區(qū)域畫一條接近3cm長的細線。使用如圖7所示的等級表，按照所得線的外觀相應地標記從0(完全可潤濕的)至6(完全不可潤濕的)的數(shù)值。越高的數(shù)值代表越優(yōu)越的抗染污性。鉛筆硬度將一系列硬度值從6B-1B、HB、F到1H-9H逐漸增加的鉛筆以1kg的負載附著在一手持輥壓測試臺上，并且，對于每一個測試的鉛筆硬度使之滾動穿過已涂布基板3或5次。根據(jù)對涂層不產(chǎn)生劃痕或凹陷的最高鉛筆硬度對涂層進行評級。當采用3次穿行時，根據(jù)3次中最高的2次進行指定分級；當采用5次穿行時，根據(jù)5次中最高的3次進行指定分級。因而，鉛筆硬度值越高表示膜硬度越好。理想的涂層等級應該優(yōu)于3H級。耐久性將包裹有干粗平布的2Kg砝碼或包裹有0000級鋼絲絨的200g砝碼在涂布后的基板上來回摩擦幾次。定時性地停止摩擦并用上述的SHARPIN記號筆在摩擦過的表面上書寫。以墨水起珠并能用干軟棉紙擦掉而不留下墨跡的最大擦寫循環(huán)數(shù)來確定耐久性等級。對于一些能經(jīng)歷非常高數(shù)值摩擦循環(huán)的涂層來說，在多次摩擦之后(例如200次)停止摩擦，耐久性等級注明為比測試停止時的摩擦數(shù)值大。理想的等級應該是粗平布耐久性級別優(yōu)于40次摩擦循環(huán)，鋼絲絨耐久性級別優(yōu)于60次摩擦循環(huán)。帶粘附性根據(jù)ASTM D3359-97測試法，通過用尖刀對涂層刻劃交叉排線，以及應用并取出經(jīng)交叉刻劃排線的帶狀剝離條，評估涂料層對基板的粘附力。使用所述測試法中給出的5分制級別評價所取出的涂料量。根據(jù)ASTM D-3330測試法，使用IMASSTMSP-2000型剝離測試儀，在2.3m/分剝離速率下工作(方法A，180°剝離)，評估剝離粘附性。光學性質使用MPC3100分光光度計(Shimadzu Scientific Instruments)測評反射性。膜樣品粘附到背部用黑帶敷蓋的載玻片上。測量總的反射和第一表面反射并記錄為入射照明百分比。使用HAZE-GARD PLUSTM測試儀(Byk Gardner，Inc.)測評平均可見光透射率、濁度和透明度。使用MICRO-TRI-GLOSSTM儀表(Byk Gardner，Inc.)在20、60或85度下測評光澤度。
使用邁耶棒(Meyer Rod)或者凹槽輥將陶瓷體組合物涂布到0.04mm PET膜上，組合物的涂布量足以使干燥后的涂層厚度達到約3至約5微米。濕涂層在70℃下進行干燥，并使用UV H燈在能量密度為10-60mJ/cm2UVC和氮氣氛中進行固化。
將一系列低表面能氟化物溶解在不同量的HFE-7100TMC4F9OCH3氫氟代醚溶劑(3M)中，然后利用邁耶棒將得到的溶液涂布到固化后的硬涂層樣品上，涂布量足以使干燥后的涂層厚度達到約0.03至約0.2微米，這樣就把抗染污層敷在了固化的硬涂層上。濕涂層在70℃下進行干燥，并使用UV H燈在能量密度為5mJ/cm2UVC和氮氣吹掃下進行固化。
制備了三個對照組合物和24個制劑進行測評。下表1列出了每個對照樣或實施例的硬涂層涂布方法；低表面能氟化物、光引發(fā)劑(若有)和輔助試劑(若有)的名稱；及使用的HFE溶劑的量。下表2列出了觀察到的抗墨性、鉛筆硬度、耐久性結果及涂布的對照樣和實施例的外觀評價。詞條“ND”表示沒有測量的數(shù)值。
表1對照或實施例陶瓷體 低表面能氟化物LSEFC中光 LSEFC中輔助 溶劑份數(shù)涂布方法(LSEFC)份數(shù) 引發(fā)劑份數(shù) 試劑份數(shù)對照1無 無(普通PET)凹槽輥 無對照2(僅陶瓷體)對照3無 0.1PFPE-A10.0015 R2074820HFE14(無陶瓷體)1邁耶棒 0.1PFPE-A 0.0015 R2074 20HFE2邁耶棒 0.1PFPE-A 0.0015 R2074 40HFE3邁耶棒 0.1PFPE-B20.0015 R2074 40HFE4邁耶棒 0.1PFPE-A 0.0015 R2074 0.01A1741240HFE5邁耶棒 0.1PFPE-A/0.0015 R2074 40HFE0.01PFPE-C36邁耶棒 0.1PFPE-A/0.0015 R2074 40HFE0.01PFPE-D47凹槽輥 0.1PFPE-A/0.0015 R2074/ 40HFE0.1PFPE-E50.004 DEAP98凹槽輥 0.1PFPE-F620HFE9凹槽輥 0.1PFPE-F 40HFE10 凹槽輥 0.1PFPE-F 0.004D-11731040HFE11 凹槽輥 0.1PFPE-E 0.004I-1841140HFE12 凹槽輥 0.1PFPE-E 0.004I-18420HFE13 凹槽輥 0.1PFPE-E 0.004I-18480HFE14 凹槽輥 0.1PFPE-E 0.004D-1173 40HFE15 凹槽輥 0.1PFPE-E 0.004D-1173 20HFE對照或實施例陶瓷體 低表面能氟化物LSEFC中光 LSEFC中輔助溶劑份數(shù)涂布方法 (LSEFC)份數(shù) 引發(fā)劑份數(shù) 試劑份數(shù)16 凹槽輥 0.1PFPE-E 0.004D-1173 80HFE17 凹槽輥 0.1PFPE-E 0.004D-1173 160HFE18 凹槽輥 0.1PFPE-E 0.004D-1173 1600HFE19 凹槽輥 O.1PFPE-E 0.004D-11730.04A174 40HFE20 凹槽輥 O.1PFPE-E O.004D-11730.05K1514 40HFE21 凹槽輥 0.1PFPE-E/0.004D-1173 40HFE0.05PFPE-D22 凹槽輥 0.1PFPE-E/0.004D-1173 40HFE0.05PFPE-A23 凹槽輥 0.1PFPE-E/0.004D-1173 40HFE0.05PHPE-G624 凹槽輥 0.1PFPEH70.004D-1173 40HFE注釋1.PFPE-A是(C2H5O)2CH3SiC3H6NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHC3H6SiCH3(OC2H5)2.2.PFPE-B是(C2H5O)3SiC3H6NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHC3H6Si(OC2H5)3.3.PFHE-C是KRYTOXTM1514全氟代醚流體F(CF(CF3)CF2O)25CF2CF3(E.I.DuPont de Nemours & Co.).4.PFPE-D是C4H9NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHC4H9.5.PFPE-E是CH2＝CHCOOC2H4NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHC2H4OOCCH＝CH2.6.PFPE-F是CH2＝CHCOOCH2(CF2O)15(C2F4O)13CF2CH2OOCCH＝CH2.7.PFPE-G是(HOCH2)2CH2NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHCH2(CH2OH)2.8.PFPE-H是 9.R2074是RHODORSILTM2074二芳基碘翁四(五氟代苯基硼酸鹽)，獲自Rodia.10.DEAP是2，2-二乙氧基乙酰苯11.D-1173是DAROCURETM11732-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮，獲自Ciba Specialty Chemicals.12.I-184是IRGACURETM1841-羥基環(huán)己基·苯基酮(Ciba Specialty Chemicals).13.A-174是A-174γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(Union Carbide Corp.).14.HFE是HFE-7100TMC4F9OCH3氫氟代醚溶劑(3M).
表2實施例抗墨性硬度透明度耐久性，耐久性，粗平布 鋼絲絨對照A 無HB 透明 無 無對照B 無N 透明 無 無對照C 4 ND 透明 無 無1 5 ND 透明 2 72 5 ND 透明 5 123 5 ND 透明 6 144 4 ND 透明 60 1005 5 ND 透明 15 406 4 ND 透明 10 307 4 ND 稍混濁15 608 5 ＞3H透明 250 14009 5 ＞3H透明 200 600102 ND 混濁 ND ND115 ND 透明 300 450125 ND 透明 200 300135 ND 透明 300 450145 ＞3H透明 250 500155 ND 透明 ＞100 ＞500165 ND 透明 250 500174 ND 透明 100 350181 ND 透明 ND ND194 ND 透明 250 800204 ND 稍混濁＞1OO ＞300215 ND 透明 ＞100 ＞600224 ND 稍混濁100 200234 ND 透明 300 ＞600244 ND 透明 100 200使用烯鍵式不飽和低表面能氟化物得到了特別好的結果。盡管抗染污層非常薄，但是它們形成的涂層具有非常好、非常耐久的抗墨性。
實施例14的薄膜用來測量通過膜的平均可見光透射率。測出的透射率為93.8％，這接近于未經(jīng)涂覆的O.13mm厚的PET膜樣品的透射率(94.5％)。
表3實施例PFPE-F，％光引發(fā)劑％耐久性，粗平布 耐久性，鋼絲絨250.25 無200 600260.50 無250 1400271 無400 1000282 無300 2000290.25 4 20 60300.50 4 300 1000311 4 300 1800322 4 400 2500表3中的結果表示出很好的耐久性。
表4實施例全氟聚醚 耐久性， 耐久性，粗平布 鋼絲絨33PFPE-I115 5034PFPE-J26835PFPE-K330 1536PFPE-L421237PFPE-M58191.PFPE-I是(C2H5O)3Si(CH2)3NHCO(CF2CF2O)8CF2CONH(CH2)3Si(OC2H5)32.PFPE-J是(C2H5O)2CH3Si(CH2)3NHCO(CF2CF2O)8CF2CONH(CH2)3SiCH3(OC2H5)23.PFPE-K是(C2H5O)2CH3Si(CH2)3NHCO(CF2CF2O)14CF2CONH(CH2)3SiCH3(OC2H5)24.PFPE-L是(C2H5O)3Si(CH2)3NHCO(CF2C(CF3)FO)12CF2CONH(CH2)3Si(OC2H5)35.PFPE-M是(C2H5O)2CH3Si(CH2)3NHCO(CF2C(CF3)FO)12CF2CONH(CH2)3SiCH3(OC2H5)2表4中結果證明了多種全氟化聚醚在很低的涂層厚度下的應用。
表5陶瓷體溶液 陶瓷體 溶劑混合物 ％固體1 50份50份8.52 85份15份14.453 80份20份13.6采用實施例1-24的方法和第18號邁耶棒，將每一陶瓷體溶液都涂布到0.13mm厚的PET膜上。涂布后的PET基板在93℃干燥3分鐘，然后使涂層兩次通過以能量密度為400-600mJ/cm2UVA工作的UVD燈進行固化。干燥的陶瓷體涂層厚度為1至2微米。用序號為2或3的陶瓷體溶液涂布的一些樣品進行了再次涂布并再次固化，因此所得的干燥陶瓷體涂層厚度為2至4微米。隨后用1份PFPE-F(CH2＝CHCOOCH2(CF2O)(C2F4O)CF2CH2OOCCH＝CH2)，0.04份IRGACURE184光引發(fā)劑，93份HFE-7100溶劑和23份甲基·乙基酮溶劑制備好的全氟化聚醚抗染污涂層溶液涂布已用陶瓷體涂布的樣品。所述全氟化聚醚溶液以足以使干燥后抗染污涂層厚度達到約0.05-O.1微米的涂布量來施用。采用實施例1-24的方法，干燥抗染污涂層，在以能量密度10-60mJ/cm2UVC工作的UV H燈下進行固化。表6列出了陶瓷體溶液編號，陶瓷體溶液涂層的數(shù)目，陶瓷體涂層的厚度，所涂布的基板的電導率、抗墨性和帶粘附性數(shù)值表6陶瓷體溶液陶瓷體涂層陶瓷體厚電導率 抗墨性帶粘附性編號 數(shù)度，微米1 1 1-2 1×10125 52 1 1-2 1.5×10105 52 2 2-4 7×1095 43 1 1-2 4×10105 53 2 2-4 1.5×10105 4
利用充珠法使三個鍍鉻金屬輥粗糙化，其平均表面粗糙度(Ra)值分別達到0.36、0.44和0.57微米。在一系列采用一個糙化金屬輥和一0.05mm厚的聚對苯二酸乙二醇酯(PET)膜或0.13mm厚的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜的批次中，將糙化涂層施加到所述薄膜上，使用實施例1-24中采用的可固化陶瓷體組合物。將可固化陶瓷體組合物沉積到薄膜與金屬輥間的輥隙區(qū)中，向輥隙施加壓力，以足以在輥隙中形成陶瓷體組合物珠的速率移動輥，并使用以能量密度約400mJ/cm2UVA工作的UV D燈(Fusion Systems，Inc.)固化薄膜上的陶瓷體組合物，從而形成糙化涂層。從輥上取下固化陶瓷體涂層和薄膜。固化陶瓷體涂層表面是糙化輥表面的復寫。使用實施例27的方法，將HFE-7100溶劑中含1％PFPE-F全氟化聚醚的可固化抗染污層施加并固化到已固化的陶瓷體涂層上，其中使用以能量密度15mJ/cm2UVC工作的UV H燈。采用裝備了5微米濾器的攜液模具，將已涂布的薄膜的背面涂布上35％KRATONTMD-1107彈性體在甲苯中的溶液，以獲得厚0.03mm的非粘性、無孔隙粘合劑涂層。
對已涂覆的薄膜評價反射性、透射性、濁度、透明度、光澤度、抗墨性和耐久性。作為比較，對普通可商購PDA屏幕保護器(WrightRIGHTTMPDA屏幕保護器，F(xiàn)ellowes Corporation)進行類似的評價。結果如下表7所示。
表7
1 WrightRIGHTTMPDA屏幕保護器，F(xiàn)ellowes Corporation2 ND＝未測出將已涂布的PET薄膜的粘合劑涂布面壓到普通紙襯片上，然后將所述薄膜沖切成矩形，形成定制的屏幕保護器，其尺寸已被調整為恰好處于類似于圖6所示PDA的PALMTMVx PDA(Palm ComputingCorp.)屏幕的周界之內。所述屏幕保護器幾乎覆蓋了整個屏幕，而在屏幕的曲線型下邊緣與在下邊緣的端點間延伸的弦之間留下小塊未覆蓋的區(qū)域。所述屏幕保護器還可手動修整，以恰好處于類似于圖4所示PDA的IPAQTM彩色PDA(Compaq Corp.)屏幕的周界之內。從襯片上取下屏幕保護器，壓置到PDA屏幕上，使用信用卡邊幫助去除薄膜下的氣泡。所述薄膜使戶內和戶外眩光大大降低，同時并沒有不適當?shù)亟档蚉DA屏幕的可見度。當本發(fā)明的屏幕保護器不存在時，光反射造成難于在某些角度讀取屏幕。屏幕保護器上進行的無光修整使得較易于使用觸針在屏幕上書寫，因為觸針頭在屏幕上打滑的可能性被降低。也可將鋼筆或鉛筆用于在PDA屏幕保護器上進行書寫。少量墨水或石墨移轉到屏幕保護器上，但使用織物很容易去除，而不會在屏幕保護器表面留下任何可觀測到的損壞。相反，若將鋼筆或鉛筆用于在未經(jīng)保護的PDA屏幕上直接進行書寫，則屏幕通常會被永久性地損壞。
在一系列批次中，在實施例27的已涂覆薄膜的背面使用刮刀涂布機涂布上兩種不同的粘合劑并在70℃干燥15分鐘。得到的涂布了粘合劑的樣品施加到玻璃上，停留時間有所變化，然后評價180°剝離粘附性。表8中列出了批號、粘合劑名稱、干燥粘合劑厚度和測得的剝離粘附性數(shù)值。
表8
1 RD-975丙烯酸類粘合劑(3M)2 在甲苯中的28％KRATONTM1107彈性體(Shell Chemical Co.)溶液對于本領域技術人員而言，在不背離本發(fā)明范圍和精神情況下對本發(fā)明作出的多種改進和改變是顯而易見的。本發(fā)明不應限于此處所列舉的內容，這些內容應理解為只是用于解釋說明。
權利要求
1.用于具有信息顯示區(qū)的顯示設備的信息顯示器保護器，其包括基本上透明的撓性板片層疊，所述板片的一面具有粘合劑層，另一面具有硬涂層以及低表面能氟化物，所述硬涂層包含分散在粘結劑基質中的無機氧化物微粒，切割所述層疊以使得所述板片的大小適合所述信息顯示區(qū)。
2.權利要求1的信息顯示器保護器，其中所述硬涂層包含分散在經(jīng)自由基固化的粘結劑中的膠態(tài)無機氧化物微粒。
3.權利要求2的信息顯示器保護器，其中所述膠態(tài)無機氧化物微粒包含膠態(tài)氧化硅微粒。
4.權利要求1的信息顯示器保護器，其中所述粘結劑由一種或多種可共聚的可經(jīng)自由基固化的單體、低聚物、聚合物或其組合衍生而來。
5.權利要求1的信息顯示器保護器，其中所述粘結劑包括導電性聚合物。
6.權利要求1的信息顯示器保護器，其中所述氟化物從下式的全氟化聚醚衍生而來Y-(CaF2aO)b-CaF2a-Y式中每個Y包含與隨機分布的-CaF2aO-重復單元鏈相連的可聚合基團，其中每個a都獨立地為1至7，b是這些重復單元的數(shù)目，并且b的數(shù)值從1至300，因此全氟化聚醚的數(shù)均分子量為約500至約20,000。
7.權利要求1的信息顯示器保護器，其中所述氟化物包括至少一種如下化合物(C2H5O)2CH3SiC3H6NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHC3H6SiCH3(OC2H5)2，(C2H5O)3SiC3H6NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHC3H6Si(OC2H5)3，F(xiàn)(CF(CF3)CF2O)25CF2CF3，C4H9NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHC4H9，CH2＝CHCOOC2H4NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHC2H4OOCCH＝CH2，CH2＝CHCOOCH2(CF2O)15(C2F4O)13CF2CH2OOCCH＝CH2，(HOCH2)2CH2NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHCH2(CH2OH)2，(C2H5O)3Si(CH2)3NHCO(CF2CF2O)8CF2CONH(CH2)3Si(OC2H5)3，(C2H5O)2CH3Si(CH2)3NHCO(CF2CF2O)8CF2CONH(CH2)3SiCH3(OC2H5)2，(C2H5O)2CH3Si(CH2)3NHCO(CF2CF2O)14CF2CONH(CH2)3SiCH3(OC2H5)2，(C2H5O)3Si(CH2)3NHCO(CF2C(CF3)FO)12CF2CONH(CH2)3Si(OC2H5)3，(C2H5O)2CH3Si(CH2)3NHCO(CF2C(CF3)FO)12CF2CONH(CH2)3SiCH3(OC2H5)2，或
8.權利要求1的信息顯示器保護器，其中所述硬涂層包含所述氟化物。
9.權利要求1的信息顯示器保護器，其中所述硬涂層的厚度為約1微米-約100微米。
10.權利要求1的信息顯示器保護器，其中所述硬涂層之上的抗染污層包含所述氟化物。
11.權利要求10的信息顯示器保護器，其中所述抗染污層的厚度為約0.005微米-約2微米。
12.權利要求1的信息顯示器保護器，其還包括基本上透明的粘合劑層。
13.權利要求12的信息顯示器保護器，其中所述粘合劑與皮膚無粘性。
14.權利要求1的信息顯示器保護器，其中所述基板具有兩個主要側面，在其中一面上是硬涂層，另一面上是粘合劑層。
15.權利要求14的信息顯示器保護器，在信息顯示器保護器的硬涂層一面具有糙化表面，在信息顯示器保護器的另一面上具有微觀紋理化的粘合劑表面。
16.權利要求1的信息顯示器保護器，在信息顯示器保護器的硬涂層一面具有糙化表面。
17.一種信息顯示裝置，包括個人數(shù)字助理、蜂窩電話、觸摸屏、腕表、汽車導向系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、深度計、計算器、電子圖書、CD播放機、DVD播放機、投影電視屏幕、計算機監(jiān)視器、筆記本計算機顯示器或儀器量表，所述信息顯示裝置上附著有如權利要求1所述的信息顯示器保護器層疊。
18.權利要求17的信息顯示裝置，其中所述層疊附著于個人數(shù)字助理的背面。
19.權利要求17的信息顯示裝置，其中所述層疊附著于個人數(shù)字助理的前蓋。
20.權利要求17的信息顯示裝置，其中所述個人數(shù)字助理包括其上附著有所述層疊的盒體。
21.制備用于具有信息顯示區(qū)的電子設備的信息顯示器保護器的方法，包括a)在基本上透明的一般為平面的基板的一面施加可固化硬涂層，所述硬涂層包含分散在可經(jīng)自由基聚合的粘結劑基質中的無機氧化物微粒，以及低表面能氟化物；b)固化所述的硬涂層；c)在基板的另一面施加粘合劑層；d)使涂覆后的基板形成板片層疊；并且e)調整所述層疊，使板片適合信息顯示區(qū)。
22.權利要求21的方法，其中所述氟化物包括下式全氟化聚醚Y-(CaF2aO)b-CaF2a-Y式中每個Y包含與隨機分布的-CaF2aO-重復單元鏈相連的可聚合基團，其中每個a都獨立地為1至7，b是這些重復單元的數(shù)目，并且b的數(shù)值從1至300，因此全氟化聚醚的數(shù)均分子量為約500至約20,000。
23.權利要求21的方法，其中所述氟化物包括至少一種如下化合物(C2H5O)2CH3SiC3H6NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHC3H6SiCH3(OC2H5)2，(C2H5O)3SiC3H6NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHC3H6Si(OC2H5)3，F(xiàn)(CF(CF3)CF2O)25CF2CF3，C4H9NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHC4H9，CH2＝CHCOOC2H4NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHC2H4OOCCH＝CH2，CH2＝CHCOOCH2(CF2O)15(C2F4O)13CF2CH2OOCCH＝CH2，(HOCH2)2CH2NHCO(CF2O)15(C2F4O)13CF2CONHCH2(CH2OH)2，(C2H5O)3Si(CH2)3NHCO(CF2CF2O)8CF2CONH(CH2)3Si(OC2H5)3，(C2H5O)2CH3Si(CH2)3NHCO(CF2CF20)8CF2CONH(CH2)3SiCH3(OC2H5)2，(C2H5O)2CH3Si(CH2)3NHCO(CF2CF2O)14CF2CONH(CH2)3SiCH3(OC2H5)2，(C2H5O)3Si(CH2)3NHCO(CF2C(CF3)FO)12CF2CONH(CH2)3Si(OC2H5)3，(C2H5O)2CH3Si(CH2)3NHCO(CF2C(CF3)FO)12CF2CONH(CH2)3SiCH3(OC2H5)2，或
24.權利要求21的方法，其中所述氟化物被摻合到硬涂層中。
25.權利要求21的方法，其中所述硬涂層厚度為約1微米-約100微米。
26.權利要求21的方法，其中所述低表面能氟化物作為單獨的抗染污層施加在硬涂層之上。
27.權利要求26的方法，其中所述抗染污層的厚度為約0.005微米至約2微米。
28.權利要求21的方法，其中所述所述粘合劑與皮膚無粘性。
29.權利要求21的方法，其還包括在信息顯示器保護器的硬涂層一面形成糙化表面。
30.權利要求21的方法，其還包括在粘合劑上形成微觀紋理化的表面。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于具有信息顯示區(qū)的顯示設備的信息顯示器保護器，其包括一疊撓性的幾乎透明的板片，所述板片的一面具有粘合劑層，另一面具有硬涂層以及低表面能氟化物，所述硬涂層包含分散在粘結劑基質中的無機氧化物微粒，對所述板片層疊進行適當?shù)那懈顝亩沟冒迤拇笮∧軌蜻m合信息顯示區(qū)。所述低表面能氟化物可以是硬涂層的一部分或者是硬涂層上單獨的一層。該保護器具有很好的耐磨、耐臟和抗眩光性。所述保護器層疊可以安放在例如個人數(shù)字助理或其蓋或盒上。
文檔編號C08F2/44GK1446370SQ01813793
公開日2003年10月1日 申請日期2001年8月7日 優(yōu)先權日2000年8月7日
發(fā)明者裘章華, 劉軍鈧, 布魯斯·D·克盧格 申請人:3M創(chuàng)新有限公司