專利名稱：濾光片、顯示單元和觸摸板單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改進的濾光片、以及包含改進濾光片的顯示單元和觸摸板單元。
本發(fā)明的濾光片可拆卸地附著在設(shè)備(如顯示器)的表面上。此外，由于所述濾光片使用了包含具有良好熱穩(wěn)定性的烯烴聚合物的粘合劑，它適合組裝在所述設(shè)備中。
背景技術(shù)：
個人電腦(PC)、便攜式終端(如個人數(shù)據(jù)助理(PDA))、便攜式電話等)、無人銷售服務(wù)機器(如銀行的自動取款機(ATM)、自動售票機等)應(yīng)該通過顯示圖像使用戶得到信息。所述圖像通常顯示在監(jiān)視器(一種圖像顯示裝置)上。所述圖像顯示裝置主要包括具有顯示模塊的復(fù)雜單元和透光板，以覆蓋所述顯示模塊的光射出表面，即顯示單元。所述透光板具有朝著所述顯示模塊的光射出表面的后表面，以及用戶觸摸的前表面。用戶通過所述透光板觀察到顯示的圖像。
作為透光板，可使用保護所述顯示模塊的光射出表面的透明保護板或具有接觸開關(guān)功能的觸摸板。當(dāng)所述透光板是所述觸摸板時，當(dāng)用戶用手指等直接觸摸所述顯示單元，或者使用觸摸筆等間接接觸時，所述顯示單元可能具有開關(guān)功能，即ON-OFF功能。
通常，所述觸摸板包括具有一對透明片(plate)(或透明薄膜)和透明電極(透明導(dǎo)電層)的觸摸板模塊，所述透明電極固定設(shè)置在所述透明片的相應(yīng)后表面上。在所述觸摸板模塊的結(jié)構(gòu)中，所述透明板的透明電極以非接觸狀態(tài)對置，且它們之間有微小的間隙。所述透明片中的一片是前表面?zhèn)鹊耐该髌?，在所述觸摸板的工作過程中在其上面施加了壓力，而另一片是后表面?zhèn)鹊耐该髌?，?dāng)施加工作壓力時它與前表面?zhèn)鹊耐该靼褰佑|。通常，在前表面?zhèn)鹊耐该髌系碾姌O稱為活動電極，當(dāng)操作者(或用戶)觸摸所述觸摸板時，它可朝著接觸區(qū)域內(nèi)后表面?zhèn)鹊耐该髌系墓潭姌O移動。即，當(dāng)所述操作者用手指或筆接觸前表面?zhèn)鹊耐该髌谋砻嫔暇唧w一點時，在該點的前表面?zhèn)韧该髌耐该鲗?dǎo)電層接觸后表面?zhèn)韧该髌耐该鲗?dǎo)電層。因此，所述觸摸板僅在該具體點上變?yōu)橥姞顟B(tài)。接著，處于通電狀態(tài)的點用傳感器感知，以確定操作者按壓所述觸摸板的位置，并且所述開關(guān)功能(ON-OFF功能)工作。
顯示單元可以是發(fā)光顯示器，例如液晶顯示器(它可稱為液晶顯示裝置)。通常，所述液晶顯示器包括作為顯示模塊的液晶板(有時稱為“液晶顯示板”或“LCD”)和光源，即從其后表面(與所述顯示表面相反的表面)照射所述液晶板的背光射出。
來自光源的光穿過所述液晶板，并從所述液晶板的表面(光射出表面)射出，以在所述表面上顯示圖像。所述透光板(如所述觸摸板模塊)置于所述液晶板的圖像顯示表面(光射出表面)上。
通常，濾光片安裝在所述顯示單元中。所述濾光片通常包括光學(xué)薄膜(如百葉窗薄膜(louver film)、棱鏡薄膜、透鏡薄膜、偏振薄膜、介電反射薄膜等)和粘合劑層，所述粘合劑層可用來將所述光學(xué)薄膜固定到膠粘體上。例如，包含百葉窗薄膜的光學(xué)薄膜可用于下述用途。
在顯示單元的情況下，所述光束不必要地在遠離光射出表面的前面方向(側(cè)向)上射出。因此，不僅位于前面方向上的用戶或操作者而且站在離開前面方向的側(cè)向位置上的人也能看到所述液晶顯示器。因此，很難保護用戶的隱私。此外，當(dāng)所述顯示單元安裝在車載設(shè)備(如汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等)中時，擋風(fēng)玻璃上的面板的反射會干擾司機的視野。
因此，為了解決上述問題，可使用百葉窗薄膜，它可控制發(fā)射光束的方向。所述百葉窗薄膜內(nèi)部有許多微小百葉窗(百葉窗形元件)。具有百葉窗薄膜的濾光片附著在顯示單元的顯示屏上(即，透光板的前表面)，控制發(fā)射光束的方向。因此，用所述顯示設(shè)備，可有效防止光束在側(cè)向不必要地射出，并且可保護隱私或者防止顯示圖像在擋風(fēng)玻璃上的反射。
在所述百葉窗薄膜中，所述百葉窗的一個作用是控制以特定光射出角度穿過所述百葉窗薄膜的光的傳播方向(方向控制作用)。因此，所述百葉窗薄膜也稱為光控制薄膜。
百葉窗薄膜的結(jié)構(gòu)、制備和應(yīng)用具體參見一些現(xiàn)有的出版物，例如US RE27617、US3707416等。
JP-A-8-224811公開了在百葉窗薄膜的至少一個主表面(前和后表面)上形成壓敏粘合劑層的方法。該發(fā)明所用的壓敏粘合劑層包括含自粘合聚合物的壓敏粘合劑。所述自粘合聚合物在室溫(約25℃)是有粘性的。
因此，使用包括所述百葉窗薄膜的光學(xué)薄膜可有效地防止光在側(cè)向射出。
優(yōu)選地，高度透明的粘合劑層可用來將所述光學(xué)薄膜附著到所述膠粘體(adherent)上。例如，可使用粘合劑層，它用在保護薄膜中，以保護所述顯示屏的表面，因為這種粘合劑層是高度透明的。作為具有所述粘合劑層的保護性薄膜，所述保護性薄膜是已知的-具有可再剝離粘合劑層的保護膜，所述粘合劑包含硅橡膠(JP-A-2000-56694)；-具有可再剝離粘合劑層的保護膜，所述粘合劑包含烯烴基聚合物(JP-A-2001-146580、JP-A-8-157791、JP-A-5-194923等)。
這些保護膜具有可再剝離的粘合劑層，因此它們能容易地固定到顯示屏上，并且需要時可從所述屏上拆下來。上述兩種類型的可再剝離粘合劑層是具有高透明度和良好再剝離性的粘合劑層的典型例子。
當(dāng)所述濾光片用來覆蓋所述觸摸板的表面(用戶觸摸的表面)時，會產(chǎn)生下述缺點由于所述用戶不能直接接觸觸摸板的表面(工作表面)，用戶應(yīng)施加較大的力，以使按壓操作施加的力通過濾光片到達工作表面。當(dāng)需要將光束的射出方向控制在較窄的視角范圍內(nèi)時，應(yīng)使用較大厚度的百葉窗薄膜。但是，當(dāng)使用具有較大厚度的百葉窗薄膜時，施加到所述濾光片表面上的壓力就不會達到所述觸摸板的工作表面，因為所述百葉窗薄膜具有低的柔性。當(dāng)所述壓力沒有到達所述工作表面時，觸摸板(即所述開關(guān))就失效了。
為什么將百葉窗薄膜的厚度做成大的，以將光束的方向控制在較窄的視角范圍內(nèi)的原因如下所述百葉窗薄膜的百葉窗從薄膜的后表面延伸到前表面，這樣所述百葉窗面對著薄膜的后表面(接收從顯示模塊發(fā)出的光的表面)和薄膜的前表面(發(fā)出光的表面，所述光在后表面上接收，并穿過所述百葉窗薄膜)形成了一定的角度。為了將光束的方向控制在較窄的視角范圍內(nèi)，應(yīng)使所述百葉窗的角度(相對于百葉窗薄膜的表面的法線)較小，且應(yīng)使所述百葉窗的延伸長度較大。當(dāng)所述百葉窗的延伸長度提高時，百葉窗薄膜的厚度也就提高。
在這種情況下，將包含百葉窗薄膜的濾光片安裝在顯示單元內(nèi)部就能有效地防止光束不必要地在側(cè)向射出，并且也使用戶直接觸摸觸摸板。
JP-U(實用新型)-61-172418公開了將濾光片(百葉窗薄膜)安裝在顯示單元中。該公報公開了一種具有光控制功能的平面開關(guān)(plane switch)(觸摸板單元)，它可用作顯示單元的一部分。通過將所述平面開關(guān)安裝在所述顯示模塊的光射出表面上，完成所述顯示單元。
在這種平面開關(guān)中，觸摸板用的固定電極形成在濾光片的光射出表面的特定位置上，并且提供具有活動電極(它與所述固定電極配對)的透明樹脂薄膜，以覆蓋所述濾光片，但在所述濾光片和所述透明樹脂薄膜之間留出一定的間隙。所述觸摸板模塊包括固定電極和具有活動電極的前表面?zhèn)鹊耐该鞅∧?。即，在具有平面開關(guān)的顯示單元的情況下，提供所述觸摸板模塊，以覆蓋所述濾光片，因此所述濾光片并不在所述顯示單元的最外層表面上。
最近，有一種趨勢，即所述光學(xué)薄膜不是永久固定到所述顯示屏上，它能在任何需要時從所述屏上拆下來，并且能容易地再固定到所述屏上。當(dāng)使用可再剝離的粘合劑層作為粘合劑層來將所述濾光片固定到所述膠粘體表面上時，所述濾光片可容易地固定到顯示屏上，且可在任何需要時拆下來，并容易地再固定到所述屏上。
但是，所述粘合劑層中的聚合物的種類基于下述原因應(yīng)該進一步研究。
如上述，提供所述濾光片，以覆蓋所述顯示屏，或者將它安裝在顯示設(shè)備內(nèi)部，例如它可如上述安裝在所述顯示模塊和觸摸板模塊之間。在后述情況下，將所述濾光片用粘合劑層固定在任一個模塊的表面上(即，顯示模塊的光射出表面或朝著所述顯示模塊的光射出表面的觸摸板模塊的后表面)。
在這種情況下，將所述光學(xué)薄膜限制在閉合空間中。所述汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的監(jiān)視器(其中安裝了觸摸板單元)是具有所述閉合空間的設(shè)備的一個例子。顯示部分產(chǎn)生的熱往往會積累在閉合空間中，這樣所述空間中的溫度會上升。因此，當(dāng)長期使用該設(shè)備時，所述濾光片的粘合劑層就會經(jīng)受長時間的較高溫度。因此，所述粘合劑層中包含的粘合劑聚合物的熱降解就會加速。因此，許多用戶擔(dān)心會產(chǎn)生較大數(shù)量的降解產(chǎn)品，并保留下來，會對設(shè)備產(chǎn)生不利的影響。
發(fā)明概述為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種濾光片，它包括光學(xué)薄膜，并包含粘合劑，所述粘合劑用于將所述光學(xué)薄膜附著到位于所述光學(xué)薄膜表面或所述光學(xué)薄膜內(nèi)部的膠粘體表面上，所述粘合劑包括烯烴聚合物并且具有從所述膠粘體表面再剝離的性質(zhì)。
附圖簡述

圖1是本發(fā)明濾光片的一個例子的截面圖。
圖2是本發(fā)明顯示單元的一個例子的截面圖。
附圖標(biāo)記100濾光片；1百葉窗薄膜；2可再剝離的粘合劑層；11前表面?zhèn)鹊幕模?2后表面?zhèn)鹊幕模?3百葉窗薄膜；14，15永久粘合劑層。
21顯示模塊；22觸摸板模塊；23濾光片。
詳細描述包含烯烴聚合物的粘合劑層對于膠粘體表面具有良好的粘性以及具有良好的可再剝離性。因此，所述濾光片可容易地再粘合，并且它可在任何需要的時候拆下來，并再固定。
所述聚烯烴聚合物具有高的熱穩(wěn)定性，并且產(chǎn)生很少的熱降解產(chǎn)物。即使產(chǎn)生了熱降解產(chǎn)物，也不形成環(huán)狀低聚物。因此，所述熱降解產(chǎn)物很少保留在所述設(shè)備中。這是因為烯烴聚合物的主鏈沒有含氧原子的鍵，如硅氧烷鍵、醚鍵等。
當(dāng)使用主鏈中含氧原子的聚合物(如聚硅氧烷)時，往往會形成作為熱降解產(chǎn)物的環(huán)狀低聚物，因為加熱時，該分子鏈容易在含氧原子的鍵(當(dāng)所述鍵包含在主鏈中時)處斷裂。因為分子鏈斷裂形成的片段由于包含氧原子而帶有極性，所以它們往往會再鍵合形成環(huán)狀低聚物。這種環(huán)狀低聚物容易固化，因為它們的分子中具有氧原子，或者它們很難蒸發(fā)掉，甚至當(dāng)它們是液體時。相反地，所述烯烴聚合物的主鏈中沒有含氧原子的鍵，它們不會發(fā)生上述的熱降解，從而也就沒有所述環(huán)狀低聚物造成的問題。
對于用本發(fā)明濾光片組裝的顯示單元，安裝的濾光片附著在所述模塊的至少一個表面上，即，(1)所述觸摸板模塊的后表面和(2)所述顯示模塊的光射出表面。
通常，所述濾光片附著在能被用戶看到的幾乎所有區(qū)域(可觀察區(qū)域)上。因此，在所述濾光片的光射入表面和光射出表面的可觀察區(qū)域中沒有空氣界面(有間隙的界面，即空氣層)。
如果存在所述空氣界面的話，會在所述界面處發(fā)生界面反射。濾光片和觸摸板模塊之間的界面上的界面反射會降低觸摸板單元的透光率，并且所述濾光片和顯示模塊之間的界面上的界面反射會降低從所述顯示模塊射出的光量。如果所述空氣界面存在于所述濾光片的光射入表面(朝著顯示模塊的表面)上，并且也位于濾光片的光射出表面(朝著觸摸板模塊的表面)上，那么從顯示模塊到達觸摸板模塊的表面的光量就會減少，因此就會降低顯示單元表面(觸摸板模塊的表面)上的圖像亮度。
根據(jù)本發(fā)明，由于所述濾光片粘附到所述模塊的至少一個表面上，所以可有效地防止不必要的界面反射。因此，就可抑制從所述顯示模塊到達所述觸摸板模塊表面的光量減少，因此就可有效地防止顯示單元表面(觸摸板模塊的表面)上圖像亮度變差。
當(dāng)所述觸摸板單元使用本發(fā)明的濾光片組裝時，從下述觀點看，所述粘合劑的再剝離性質(zhì)是有利的首先，當(dāng)在所述粘合劑表面中夾帶氣泡時，這些氣泡可容易地除去。如果所述再剝離困難并且難以再粘附所述濾光片時，則不易除去所述濾光片的粘合表面和膠粘體表面之間夾帶的空氣。如果留下了氣泡，那么就形成空氣界面，在所述空氣界面上就會發(fā)生界面反射。為了有效地防止從所述顯示模塊到達觸摸板模塊的表面的光量下降，優(yōu)選將所述濾光片粘附到所述模塊上，而不留下這些氣泡。
容易除去(剝離)的濾光片有利于用作回收利用部分。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)收集所述組件，以進行回收利用時，所述觸摸板單元可拆成原來的觸摸板模塊(包含固定電極)和原來的濾光片(沒有電極)。具體地說，當(dāng)粘附的濾光片從所述模塊上拆下來時，所述觸摸板模塊容易被破壞，因為所述觸摸板模塊由前表面?zhèn)鹊耐该髌?或透明薄膜)(在其上面設(shè)置了活動電極，并且被操作者觸摸)和后表面?zhèn)鹊耐该髌?基材)(在其上面設(shè)置了固定電極)的層壓物組成。因此，當(dāng)所述濾光片用所述粘合劑層附著到觸摸板模塊上時，所述粘合劑層優(yōu)選是可再剝離的粘合劑層。
當(dāng)所述光學(xué)薄膜包括所述百葉窗薄膜時，用戶可直接接觸所述觸摸板，并且也可防止來自顯示模塊的光束不必要地在側(cè)向上射出。
所述觸摸板單元(觸摸板模塊和濾光片的層壓物)(它可用來組裝本發(fā)明的顯示單元)優(yōu)選包括濾光片，它可預(yù)先用可再剝離的粘合劑層固定到所述觸摸板模塊上。即，優(yōu)選觸摸板單元包括觸摸板模塊和附著到所述觸摸板模塊的后表面上的濾光片。該觸摸板模塊有利于防止所述觸摸板單元的透光率下降，而且也可防止顯示單元表面上圖像亮度變差，因為它在所述光學(xué)薄膜的光射出表面上不形成空氣界面。
優(yōu)選地，用來組裝本發(fā)明觸摸板單元的濾光片(用于觸摸板的濾光片)預(yù)先具有可再剝離的粘合劑層。例如，所述濾光片優(yōu)選包括百葉窗薄膜和可再剝離的粘合劑層，該粘合劑層固定置于百葉窗薄膜的前表面?zhèn)?，并且所述濾光片用所述粘合劑層固定到所述觸摸板模塊的后表面上。所述濾光片可容易地粘附到觸摸板模塊的后表面上，且在所述濾光片的光射出表面上不形成空氣界面。在所述濾光片的光射出表面上防止界面反射特別有利于防止所述觸摸板單元的透光率下降。
所述百葉窗薄膜可具有固定到其兩個表面上的粘合劑層，并且它可粘附到所述觸摸板模塊和顯示模塊上。當(dāng)所述濾光片粘附到這兩個模塊上時，所述模塊中的一個(例如，觸摸板模塊)粘附到所述濾光片上，接著帶有一個模塊的濾光片粘附到另一個上(例如，顯示模塊)。但是，當(dāng)帶有一個模塊的濾光片粘附到另一個模塊上時，很難除去所述模塊的膠粘體表面和粘合劑層之間夾帶的氣泡。在這種情況下，很難使用壓制工具(如輥)，或很難將所述濾光片按壓到另一個模塊上，這樣粘附的表面積就會逐漸提高，且不夾帶氣泡。
因此，優(yōu)選所述模塊中的一個附著到所述濾光片上，而另一個卻不是。從防止顯示單元表面上的圖像亮度的變差的觀點出發(fā)，將所述濾光片粘附到兩個模塊上是有利的。但是，當(dāng)所述濾光片只粘附到所述模塊中的一個上時，也可防止觀察到的圖像亮度變差。具體地，當(dāng)所述濾光片附著到所述觸摸板模塊上時，可更有效地防止亮度變差。
本發(fā)明顯示單元安裝在包含所述觸摸板的顯示設(shè)備中，所述觸摸板具有接觸開關(guān)功能，并且適合于組裝所述觸摸板型顯示設(shè)備。
本發(fā)明濾光片的一個優(yōu)選實例具有圖1所示的結(jié)構(gòu)。在圖1所示的濾光片(100)中，所述光學(xué)薄膜包括百葉窗薄膜。即，所述光學(xué)薄膜包括百葉窗薄膜(1)和可再剝離的粘合劑層(2)，該粘合劑層固定到所述百葉窗薄膜(1)的前表面上。
可再剝離的粘合劑層(2)包括烯烴聚合物，并且可再剝離地將所述濾光片附著到所述膠粘體上。這種濾光片特別適合作為組成顯示單元或觸摸板單元的濾光片。
所述百葉窗薄膜(1)具有百葉窗層(13)和背部基材(11)以及表面?zhèn)鹊幕?12)，所述百葉窗層(13)的內(nèi)部具有微小的百葉窗(百葉窗形的元件)(沒有顯示)，所述表面?zhèn)鹊幕墓潭ǖ剿霭偃~窗層(13)上。所述基材(11)和(12)分別用永久粘合劑層(14)和(15)固定到所述百葉窗層(13)上。提供可再剝離的粘合劑層(2)，這樣使之充分粘附到基材(11)后表面(即，基材(11)與百葉窗層粘附的表面相反的表面)的整個區(qū)域上。
優(yōu)選地，每個基材(11)或(12)、每一層永久粘合劑層(14)或(15)以及可再剝離的粘合劑層(12)的材料具有盡可能高的透明度。每種材料的透光率通常至少80％，優(yōu)選至少85％，更優(yōu)選至少90％。在這里，“透光率”指總的透光率，它可用霧度計測得，所述霧度計使用了波長為550納米的光，所述濾光片的厚度(具有可再剝離的粘合劑層)通常為250-500微米，優(yōu)選為300-450微米。
兩個基材(11)和(12)優(yōu)選安裝在百葉窗薄膜(1)中，因為它們能抑制百葉窗層(13)的彎曲或卷曲，又能抑制包含所述百葉窗層的百葉窗薄膜的彎曲或卷曲。所述表面?zhèn)鹊幕?12)也起保護層的作用，它能保護百葉窗層(13)免遭破壞。
所述基材(11)和(12)通常由聚合物片形成。作為聚合物片的聚合物，優(yōu)選是主鏈中沒有含氧原子的鍵的聚合物、三維交聯(lián)聚合物或結(jié)晶聚合物。所述三維交聯(lián)聚合物或結(jié)晶聚合物相比未交聯(lián)聚合物或無定形聚合物更少熱降解。用于基材的聚合物的例子包括聚碳酸酯、聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等)、丙烯酸類聚合物、氯乙烯聚合物、結(jié)晶聚氨酯(例如聚碳酸酯基聚氨酯等)等。
每個基材(11)和(12)的厚度通常為25-200微米。
永久粘合劑層(14)和(15)可由常規(guī)粘合劑(如壓敏粘合劑、熱敏粘合劑、可固化粘合劑等)形成。通常，所述粘合劑包括自粘合的聚合物，它優(yōu)選是交聯(lián)的。所述自粘合的聚合物指在室溫(約25℃)具有粘性的聚合物。
永久粘合劑層的自粘合聚合物優(yōu)選是在主鏈中沒有含氧原子的鍵的聚合物，可以是例如丙烯酸類聚合物、丁腈共聚物(例如NBR等)、苯乙烯-丁二烯共聚物(例如SBR等)、無定形聚烯烴等。自粘合的聚合物可包括這些聚合物中的一種或多種。
每層永久粘合劑層的厚度通常為5-50微米。
永久粘合劑層(14)的剝離強度(F)并沒有限制，但當(dāng)在180°玻璃角度、90英寸/分鐘(約229厘米/分鐘)的剝離速率下測量時，通常為6-50N/25mm。而且，永久粘合劑層(15)的剝離強度并沒有限制，但通常為6-50N/25mm。
本發(fā)明的濾光片可如下制造首先，將所述永久粘合劑層(14)放在表面?zhèn)鹊幕?11)的后表面上，以及將可再剝離的粘合劑層(2)放在所述基材(11)的前表面上，形成粘合劑薄膜。接著，通過所述永久粘合劑層(14)將所述粘合劑薄膜和百葉窗層(13)相互粘合并固定，形成具有所述可再剝離的粘合劑層的百葉窗層。最后，通過永久粘合劑層(15)將所述背部基材(12)粘附并固定在具有可再剝離的粘合劑層的百葉窗層上，制成所述濾光片。所述永久粘合劑層(15)可放在所述背部基材(12)的前表面上，然后具有所述永久粘合劑層的基材粘附到所述百葉窗層的表面上，或者將所述永久粘合劑層(15)置于具有可再剝離的粘合劑層的百葉窗層表面上，接著層壓所述背部基材(12)。
或者，層壓所述百葉窗層和兩個基材，制備百葉窗薄膜(1)，接著將所述可再剝離的粘合劑層(2)固定到表面?zhèn)鹊幕?11)的前表面上，制成所述濾光片。
或者，在不使用永久粘合劑層的情況下，所述百葉窗層(13)和兩個基材中的一個或兩個在它們的粘附表面上熔融粘合。
可除去前表面?zhèn)鹊幕囊约皩⒃摶母街诎偃~窗層上的永久粘合劑層，或者可除去后表面?zhèn)鹊幕暮蛯⒃摶母街诎偃~窗層上的永久粘合劑層，只要不影響本發(fā)明的效果即可。
可再剝離的粘合劑層的粘合力(剝離強度)在特定范圍內(nèi)。通常，可再剝離的粘合劑層的剝離強度為0.2-5N/25mm，它是在180°的剝離角度、90英寸/分鐘(約229厘米/分鐘)的剝離速率下對聚對苯二甲酸乙二醇酯的表面測得的。
由于該剝離強度(它可稱為“對PET的剝離強度”)為至少0.2N/25mm，所以所述濾光片可附著在所述模塊表面上，且在它們之間沒有留下任何間隙。由于對PET的剝離強度不超過5N/25mm，所以所述濾光片在任何需要的時候可容易拆下來，并再次固定，而不破壞所述模塊(觸摸板模塊、液晶板等)。
由于所述觸摸板模塊通常具有由層壓所述多個部件形成的層壓結(jié)構(gòu)，所以優(yōu)選使用剝離強度盡可能小的可再剝離粘合劑層，這樣當(dāng)附著在所述層壓物表面上的濾光片拆下來時就不會破壞所述層壓結(jié)構(gòu)。另外，在膠粘體和粘合劑層之間夾帶的氣泡就容易除去。因此，對PET的粘合劑層的剝離強度優(yōu)選為0.3-4.5N/25mm，更優(yōu)選為0.5-4.0N/25mm。對實際使用的膠粘體的粘合表面的濾光片剝離強度通常為0.2-5N/25mm，優(yōu)選為0.3-4.5N/25mm，更優(yōu)選為0.5-4.0N/25mm，它是在180°的剝離角度、90英寸/分鐘(約229厘米/分鐘)的剝離速率下測得的。
所述粘合劑層包括含烯烴聚合物的粘合劑。包含在所述粘合劑中的烯烴聚合物是包含由具有至少3個碳原子、優(yōu)選3-16個碳原子的烯烴得到的重復(fù)單元的均聚物或共聚物。所述烯烴聚合物可以是通常用作保護薄膜用粘合劑的聚合物。
所述由具有至少3個碳原子的烯烴得到的重復(fù)單元是具有支化結(jié)構(gòu)的支鏈烯烴單元。因此，所述烯烴由于其側(cè)鏈烷基的作用而是無定形的，通常其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為室溫(25℃)或更低。因此，所述烯烴聚合物具有適當(dāng)?shù)恼承?。所述烯烴聚合物的Tg優(yōu)選為-70到25℃，更優(yōu)選為-60到20℃。
所述烯烴聚合物的特性粘度優(yōu)選為0.4-9.0dl/g，更優(yōu)選為0.5-6.0dl/g，特別優(yōu)選為0.7-3.0dl/g。
所述烯烴聚合物的重均分子量優(yōu)選為5000-50000000，更優(yōu)選為50000-10000000。該分子量是用非交聯(lián)聚合物測得的。
形成支鏈烯烴重復(fù)單元的烯烴的例子包括α-烯烴(如1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯、1-十-碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯等)、具有至少4個碳原子的4二烯烴(如丁二烯、異戊二烯等)等。這些烯烴可單獨使用，或作為兩種或多種的混合物使用。
所述烯烴聚合物可單獨使用，或作為兩種或多種烯烴聚合物的混合物使用。
所述烯烴聚合物包括烯烴和至少一種乙烯基單體的共聚物。所述乙烯基單體的例子包括苯乙烯、乙烯(具有2個碳原子的烯烴)等。
所述烯烴聚合物的優(yōu)選例子包括無規(guī)聚丙烯、無規(guī)聚丙烯和至少一種乙烯基單體的共聚物、含具有4-16個碳原子的烯烴的單體的聚合物、苯乙烯和烯烴的嵌段共聚物等。包含苯乙烯的共聚物可以是苯乙烯嵌段共聚物，如苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯共聚物等。
選擇可再剝離的粘合劑層的彈性模量，使所述剝離強度在上述范圍內(nèi)。例如，彈性模量G(貯能模量)通常為20-300kPa，優(yōu)選為30-200kPa，更優(yōu)選為50-100kPa，它是通過在25℃、頻率為1rad/sec以剪切模式的動態(tài)粘彈性測量方法測得的。當(dāng)所述模量G太小時，所述再剝離性會變差。當(dāng)所述模量G太大時，所述濾光片與膠粘體表面之間的粘合就會變差，并且會在所述濾光片和膠粘體之間形成空氣界面。
為了有效地提高所述粘合劑層的彈性模量，所述烯烴聚合物優(yōu)選是三維交聯(lián)的。所述交聯(lián)的聚合物可以是凝膠的形式。
為了提高所述粘合劑層的再剝離性，優(yōu)選使用下述方法(i)使用乙烯-烯烴共聚物或苯乙烯-烯烴共聚物，并提高乙烯單元或苯乙烯單元的含量。
(ii)組合使用結(jié)晶聚合物如聚乙烯以及烯烴聚合物。
(iii)烯烴聚合物如上述是三維交聯(lián)的。
這些方法中兩種或多種可組合起來。
所述粘合劑層可包含自粘合樹脂或增塑劑，只要不影響本發(fā)明的效果即可。該其他組分的使用對于提高濾光片與膠粘體之間的粘合是有利的。該組分優(yōu)選是樹脂或包含脂肪族化合物的油。所述粘合劑層可包含其他聚合物，如聚苯乙烯、聚氯丁二烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等，只要不影響本發(fā)明的效果即可。
或者，使用含具有上述再剝離性的聚合物的百葉窗層形成濾光片，以使所述百葉窗層的表面具有再剝離性。在這種情況下，所述百葉窗層的表面直接附著到所述模塊的粘合表面上。由于所述百葉窗層起可再剝離的粘合劑層的作用，所以在所述光學(xué)薄膜上沒有放置其他粘合劑層。
本發(fā)明用的百葉窗層是在所述薄膜內(nèi)部具有微小百葉窗(或百葉窗形元件)的薄膜。通常，所述百葉窗層包括透光部分和遮光的微小百葉窗元件。
優(yōu)選地，相比百葉窗元件的寬度(百葉窗元件在平行于百葉窗層表面的方向以及垂直于百葉窗元件的長度方向上的尺寸)，所述透光部分具有更大的寬度，以使所述濾光片的整體透光率沒有下降。透光部分的寬度優(yōu)選為50-500微米，更優(yōu)選為70-200微米。
優(yōu)選地，所述百葉窗元件的寬度小于透光部分的寬度，以使所述濾光片的整體透光率沒有下降。所述百葉窗元件的寬度為1-100微米，優(yōu)選為3-30微米。所述百葉窗元件的角度通常為40-90°。所述百葉窗元件的角度指在百葉窗層表面和百葉窗元件的平面之間的角度。當(dāng)所述百葉窗元件與所述百葉窗層的表面平行時，所述百葉窗元件的角度是0°，而當(dāng)它與所述百葉窗層的表面成直角時，所述百葉窗元件的角度為90°。
所述百葉窗層的厚度可根據(jù)所述濾光片的應(yīng)用來適當(dāng)?shù)卮_定。當(dāng)所述百葉窗層的厚度下降時，控制光傳播方向的作用就會下降。當(dāng)所述百葉窗層的厚度很大時，很難降低所述濾光片的總厚度。因此，所述百葉窗元件的厚度優(yōu)選為100-500微米，更優(yōu)選為150-400微米。
所述百葉窗層的透光部分優(yōu)選由具有高透明度的聚合物制成。作為這種聚合物，可使用熱塑性樹脂、彈性聚合物、熱固性樹脂、可用光化射線(如UV射線等)固化的樹脂。這些樹脂的例子包括纖維素樹脂(如乙酸丁酸纖維素、三乙?；w維素等)、聚烯烴樹脂(如聚乙烯、聚丙烯等)、聚酯樹脂(如聚對苯二甲酸乙二醇酯等)、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯酸類樹脂、聚碳酸酯樹脂等。
所述百葉窗元件可由吸收或反射光的遮光材料制成。這種材料的例子包括(1)暗色顏料或暗色染料，如黑色或灰色顏料或染料，(2)金屬如鋁、銀等，(3)暗色金屬氧化物，(4)含暗色顏料或染料的上述聚合物。
所述百葉窗層可由下述方法制備，它由本說明書的背景技術(shù)部分所公開首先，將含遮光材料的一層固定到用作透光部分的聚合物薄膜的一個主表面上，形成百葉窗形元件，即，由聚合物薄膜和遮光材料層組成的層壓薄膜。制備多個這樣的層壓薄膜，并將它們層壓形成百葉窗薄膜前體，其中交替排列所述聚合物薄膜和遮光材料層，并使它們相互之間固定。沿著垂直于所述薄膜前體的主表面(層壓平面)的方向(層壓方向)，把這種百葉窗薄膜前體削成所需的厚度，以得到所述百葉窗層。
作為具有百葉窗層的百葉窗薄膜，也可使用市售的百葉窗薄膜。用于百葉窗薄膜的市售百葉窗層可用作作為本發(fā)明濾光片的一個組件的百葉窗層。市售百葉窗薄膜的一個具體例子是3M的“LIGHT CONTROL FILM”。
本發(fā)明顯示單元的一個優(yōu)選實例參照圖2所示。圖2所示的顯示單元包括具有光射出表面的顯示模塊(21)、具有朝向顯示模塊的光射出表面的后表面以及用戶可觸摸的前表面的觸摸板模塊(22)，和濾光片(23)，所述濾光片包括置于顯示模塊的光射出表面和觸摸板模塊的后表面之間的百葉窗薄膜。
將所述濾光片附著到用戶所觀察的幾乎所有區(qū)域上，所述區(qū)域位于觸摸板模塊的后表面以及顯示模塊的光射出表面的至少一個上。
對于顯示模塊的類型沒有限制，并且任何顯示模塊都可用在常規(guī)設(shè)備中，如PC、便攜式終端、無人銷售服務(wù)機器等。可使用能給用戶(操作者)提供信息的任何顯示模塊。顯示模塊的例子是平板顯示板，如液晶板、場致發(fā)光(EL)板、等離子體顯示板(PDP)等。
所述液晶板包括一對第一和第二偏振板以及在放入它們之間的液晶層。放置所述偏振板，以使所述第一偏振板的偏振軸(第一偏振軸)和第二偏振板的偏振軸(第二偏振軸)形成一定的角度，例如它們可以是正交的。所述液晶板通常具有照亮所述板的后表面(與所述光射出表面相反的表面)的光源，即背光。所述背光的例子是邊緣光型的背光，它包括光導(dǎo)板和光源，所述光源在光導(dǎo)板中從所述板的邊緣面提供光。而且，也可使用在下面(beneath)型背光。
所述觸摸板模塊是起開關(guān)作用的透光板。所述觸摸板模塊可以是用在常規(guī)觸摸板型顯示設(shè)備(例如PC、便攜式終端、無人銷售服務(wù)機器、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等)中安裝為板形按壓開關(guān)(press switch)元件的模塊。所述觸摸板模塊的透明片(或薄膜)是包括聚合物(如PET、聚碳酸酯等)的片或薄膜。玻璃板可用作后表面?zhèn)鹊耐该靼?，在其上面設(shè)置了固定電極。
所述活動和固定電極優(yōu)選都是透明電極。所述透明電極可以是常規(guī)透明電極如ITO(銦-錫氧化物)電極。
所述濾光片通常包括百葉窗薄膜，并且所述粘合劑層固定置于所述百葉窗薄膜的前表面和后表面的至少一個上。所述濾光片可用所述粘合劑層附著到所述模塊上。
除了上述應(yīng)用，本發(fā)明的濾光片可適當(dāng)用在各種應(yīng)用中。例如，當(dāng)所述顯示設(shè)備具有光敏元件時，將所述濾光片安裝在傳感器的接收器中，以控制光進入所述光敏元件的方向。
例如，當(dāng)顯示設(shè)備具有紅外傳感器時，提供所述濾光片以覆蓋所述傳感器的接收器的表面(光接收表面)。該紅外傳感器通常接收來自發(fā)射機設(shè)備(如遠程控制設(shè)備和光通信設(shè)備)的光信號。通常，所述光信號是紅外或遠紅外區(qū)的光束(波長為約800-1200納米)，但由除了所述發(fā)射機設(shè)備之外的物件(body)(如太陽、發(fā)光設(shè)備等)發(fā)出的光束有時候也包括在該波長區(qū)域的光束。此外，被車內(nèi)壁等表面反射然后從側(cè)向進入接收器表面的信號會干擾直接到達接收器的信號，從而降低由傳感器接收的信號強度。在這種情況下，當(dāng)傳感器的光接收表面被本發(fā)明的濾光片覆蓋時，光束進入接收器的方向就會被控制，并且可防止不必要的光束從側(cè)向進入接收器。即，所述接收器只接收來自位于傳感器接收器的前面方向的發(fā)射機設(shè)備的光信號。因此，可有效地防止所述顯示設(shè)備的失效，所述失效是由于接收來自側(cè)向的干擾光線而造成的。
當(dāng)所述濾光片用在上述應(yīng)用中時，所述濾光片可僅安裝在所述接收器中，或者它可這樣排列，以使其覆蓋所述接收器表面和顯示屏。當(dāng)所述濾光片用在這樣的應(yīng)用中時，百葉窗形元件優(yōu)選包括暗色顏料或暗色染料如黑色或灰色顏料或染料、暗色金屬氧化物等，這樣它們就能有效地吸收在紅外或遠紅外區(qū)域的光束。
濾光片可覆蓋所述發(fā)射機設(shè)備(如遠程控制設(shè)備)的發(fā)光表面(透過信號表面)。在這種情況下，當(dāng)具有不同功能的兩個或多個顯示設(shè)備并排排列時，所述光束可只傳送到一個顯示設(shè)備的傳感器上。
實施例1在本實施例中，如圖1所示，以該順序?qū)訅汉蟊砻鎮(zhèn)鹊幕?、百葉窗層、前表面?zhèn)鹊幕暮涂稍賱冸x的粘合劑層，制得濾光片。
所述百葉窗層是厚度約200微米、視角為60°的百葉窗層(用于百葉窗薄膜的百葉窗層“0AG60”(沒有保護層)，由3M制造)。作為背部基材，可使用厚度為38微米的PET薄膜(EMBLETUHD-38，由UNITIKA制造)。所述后表面?zhèn)鹊幕木哂?2％的透光率。
作為帶有可再剝離的粘合劑層的前表面?zhèn)鹊幕?，可使用市售可再剝離的粘合劑薄膜。該可再剝離的粘合劑薄膜是PANAC Co.，Ltd的OLEFIN GEL POLYMER SHEET(商品名)。所述前表面?zhèn)鹊幕氖呛穸葹?0微米的PET薄膜，所述可再剝離的粘合劑層附著在PET薄膜的幾乎所有前表面(不與所述百葉窗薄膜接觸的表面)。所述可再剝離的粘合劑層是α-烯烴和苯乙烯的共聚物層，其厚度為38微米。所述前表面?zhèn)鹊幕?包括粘合劑層)的透光率為93％，用霧度計測得。
將該可再剝離的粘合劑薄膜附著在厚度為100微米、具有可再剝離的粘合劑層的PET薄膜(BUM-100(商品名)，由UNITIKA制造)上，得到測試樣品，它可用來測量對于PET的剝離強度。
使用剝離強度測試儀(I-mass Tester，sp-102C型，購自I-mass(USA))以180°的剝離角、90英寸/分鐘(約229厘米/分鐘)的剝離速率測量剝離強度。
對于PET的剝離強度的具體測量步驟如下首先，將可再剝離的粘合劑薄膜切成15厘米×25厘米的尺寸，得到樣品。接著，所述樣品的粘合表面用異丙醇清洗，并在20℃、65RH下用JIS Z 0237所規(guī)定的輥(2千克)壓粘到PET薄膜上。將附著到PET薄膜上的粘合劑薄膜在相同的條件下放置3小時，使用上述測試儀在上述條件下測得剝離強度。
可剝離的粘合劑層對PET的剝離強度為1.0N/25mm。
通過含自粘合丙烯酸類聚合物的粘合劑層將所述基材和百葉窗層相互粘附和固定，制成本實施例的濾光片。所述濾光片的總厚度為360微米。
本實施例的濾光片通過上述可再剝離的粘合劑層附著在觸摸板型液晶顯示器(FLORA 220FX NP3，HITACHI LTD制造)的屏幕上，并經(jīng)受實際的測試。
作為所述測試的結(jié)果，防止剝離(peeping)的效果是足夠的。即，當(dāng)從離前面方向的約40°角度的側(cè)向觀察所述屏幕時，不能看到顯示在所述屏幕上的信息。
此外，所述觸摸板和濾光片的表面可粘附，且在它們之間沒有留下間隙，當(dāng)輸入模擬字符且撳下觸摸板上的按鈕時，沒有發(fā)生失效現(xiàn)象。所述粘附的濾光片容易拆下，并可再粘附。再粘附后，觸摸板和濾光片的表面緊密粘附，在所述觸摸板的工作過程中沒有發(fā)生失效現(xiàn)象。
分別地，本實施例的濾光片安裝在觸摸板型液晶顯示器(Palm制造的PalmIIIc)中。即，本實施例的濾光片放在上述顯示器的觸摸板模塊和液晶顯示模塊之間，并且所述濾光片附著在觸摸板模塊的玻璃基材(帶有所述固定電極的后表面?zhèn)韧该靼?的后表面上，所述觸摸板模塊帶有可再剝離的粘合劑層。由此得到具有本發(fā)明的觸摸板單元的所述觸摸板型液晶顯示器。本觸摸板單元的透光率為65％，通過從濾光片一側(cè)照亮單元測得。
在顯示器屏幕的前面方向(約0°)的亮度最大為62cd/m2，通過亮度分布測量設(shè)備(EZ CONTRAST，由ELDIM制造)測量。沒有濾光片的顯示器的最大亮度為94cd/m2。
該顯示器經(jīng)受實際測試。
作為測試的結(jié)果，防止剝離(peeping)的效果是足夠的。即，當(dāng)從離前面方向約40°角的側(cè)向觀察所述屏幕時，不能看到顯示在屏幕上的信息。
此外，所述觸摸板模塊和濾光片可容易地粘附，且在它們之間沒有留下間隙，并且粘附的濾光片容易拆下，并再附著。所述顯示屏具有高的亮度，并且從前面方向(約0°)觀察的屏幕具有足夠的亮度。另外，當(dāng)輸入模擬字符并且撳下觸摸板上的按鈕時，沒有發(fā)生失效現(xiàn)象。
本實施例的濾光片在95℃加熱30分鐘，產(chǎn)生的氣體組成用氣相色譜分析儀(DHS-GS/MS)進行分析。
為了比較，用與實施例1相同的方法制備濾光片，不同的是用包含硅橡膠的物質(zhì)代替可再剝離的粘合劑層，分析在加熱過程中產(chǎn)生的氣體組成。
由于后面比較的濾光片的可再剝離的粘合劑層包含硅橡膠，形成了約200ppm的低分子量環(huán)狀硅氧烷(siloxane)，它可通過硅橡膠的熱分解產(chǎn)生。所述環(huán)狀硅氧烷的數(shù)量可換算成十五烷的數(shù)量。相反地，在實施例1的濾光片的情況下，可再剝離的粘合劑層具有高的熱穩(wěn)定性，因此在加熱過程中沒有形成環(huán)狀低聚物如環(huán)狀硅氧烷。
比較例1用與實施例1相同的方法制備濾光片，不同的是用自粘合的薄膜代替可再剝離的粘合劑層，它可如下制備本比較例中的自粘合薄膜如下制得將含自粘合聚合物和交聯(lián)劑的涂料液施涂在作為后表面一側(cè)的基材的PET薄膜(UNITIKA的UC-38(商品名)，其厚度為38微米)的后表面上，形成自粘合層。所述自粘合層的厚度為15微米。
使用溶液聚合方法合成自粘合聚合物，其使用了含92.5重量份丙烯酸丁酯和7.5重量份丙烯酸的原料。將該自粘合聚合物溶解在丙酮中，制得含30重量％(以非揮發(fā)分濃度計)的丙酮溶液，然后在該溶液中加入雙酰胺交聯(lián)劑作為交聯(lián)劑，制得上述涂料液。所述自粘合聚合物與交聯(lián)劑的重量比(非揮發(fā)分重量)為99.6∶0.4。所述自粘合層對PET的剝離強度為7N/25mm，它是通過在與實施例1相同的條件測得的。
由于本比較例的濾光片具有較低的可再剝離性，因此很難拆下所述濾光片，并且如果所述觸摸板不是仔細拆下來的話，往往會破壞所述觸摸板。
比較例2用與實施例1相同的方法組裝所述液晶顯示器，不同的是使用沒有粘合劑層的百葉窗薄膜(3M的LIGHT CONTROL FILM100P)來代替所述濾光片，而且所述薄膜放在觸摸板模塊和液晶顯示模塊之間，并且不將所述薄膜粘附到任何一個模塊上。
觸摸板和液晶顯示模塊的層壓物的透光率為59％，當(dāng)從所述屏幕的前面方向觀察時，所述屏幕的亮度為52cd/m2。這些值都要低于使用了觸摸板單元的實施例1中所得的值，所述觸摸板單元通過用所述粘合劑將所述觸摸板模塊和所述濾光片粘附制得。
如上述，本發(fā)明的濾光片具有良好的再剝離性。當(dāng)其安裝在設(shè)備中時，不產(chǎn)生任何熱分解產(chǎn)物，或者如果產(chǎn)生熱分解產(chǎn)物的話，這些產(chǎn)物也不保留在所述設(shè)備中。
在本發(fā)明的顯示單元中，所述濾光片可容易地組裝在顯示單元(或觸摸板)中，并且所述顯示單元可分解成原來的部件，以使所述部件回收利用。
此外，也可有效地防止顯示單元表面上的圖像亮度變差。
權(quán)利要求
1.一種濾光片，它包括光學(xué)薄膜以及包含粘合劑，所述粘合劑可將所述光學(xué)薄膜附著在位于所述光學(xué)薄膜表面或在所述光學(xué)薄膜內(nèi)部的膠粘體表面上，所述粘合劑包括烯烴聚合物，并具有從所述膠粘體表面再剝離的性能。
2.如權(quán)利要求1所述的濾光片，其特征在于所述粘合劑形成的粘合劑層的剝離強度為0.2-5N/25mm，它是在90英寸/分鐘(約229厘米/分鐘)的剝離速率和180°的剝離角度的條件下，對聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的表面測得的。
3.如權(quán)利要求1所述的濾光片，其特征在于所述光學(xué)薄膜包括百葉窗薄膜。
4.一種顯示單元，它包括(A)具有光射出表面的顯示模塊，(B)透光觸摸板模塊，用于覆蓋所述顯示模塊的光射出表面，所述觸摸板模塊具有朝著所述顯示模塊的光射出表面的后表面和用戶可觸摸的前表面，(C)如權(quán)利要求1、2或3所述的濾光片，它安裝在所述顯示模塊的光射出表面和所述觸摸板模塊的后表面之間，所述濾光片用所述粘合劑附著在所述觸摸板模塊的后表面和所述顯示模塊的光射出表面中的至少一個上。
5.一種觸摸板單元，它包括(i)具有后表面和用戶可觸摸的前表面的透光觸摸板模塊，當(dāng)安裝所述觸摸板以覆蓋所述顯示模塊的光射出表面時，所述后表面朝著所述光射出表面，以及(ii)如權(quán)利要求1、2或3所述的濾光片，它固定在所述觸摸板模塊的后表面上，所述濾光片用所述粘合劑附著在所述觸摸板模塊的后表面上。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種濾光片，它具有良好剝離性且不會從附著在設(shè)備的部件上的粘合劑層中產(chǎn)生熱分解產(chǎn)物，或者產(chǎn)生很難保留的熱分解產(chǎn)物，即使所述光學(xué)薄膜安裝和用在所述設(shè)備的內(nèi)部。所述濾光片包括光學(xué)薄膜并且包含粘合劑，所述粘合劑可將所述光學(xué)薄膜附著在位于所述光學(xué)薄膜表面或在所述光學(xué)薄膜內(nèi)部的膠粘體表面上，所述粘合劑包括烯烴聚合物，并具有從所述膠粘體表面再剝離的性質(zhì)。
文檔編號C08L23/08GK1666120SQ03815242
公開日2005年9月7日 申請日期2003年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月28日
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