專利名稱：耐熱光學(xué)塑料層壓薄板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)上透明并具有耐熱性的光學(xué)塑料層壓薄板及其制造方法，以及使用了該層壓薄板的耐熱透明基板。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的迅速進(jìn)展，光電子學(xué)領(lǐng)域，尤其液晶顯示元件、電場(chǎng)致發(fā)光顯示元件、太陽(yáng)能電池用光電轉(zhuǎn)換元件等，一直在擴(kuò)大。
在這些領(lǐng)域中，光電子元件一般是通過在有透明導(dǎo)電層的玻璃基板形成元件而供給各種用途的。然而，玻璃在機(jī)械強(qiáng)度、尤其脆性方面是有問題的，由于會(huì)使元件的耐久性降低，因而通常利用進(jìn)行了強(qiáng)化玻璃等特殊處理的基板。而且，尤其在裝入便攜式設(shè)備中的情況下，由于玻璃比重大而使設(shè)備重量增大，因而朝著玻璃基板薄膜化的方向發(fā)展，使得0.4mm左右基板的利用成為可能。然而，即使在這種情況下，也由于玻璃的脆性，依然有在工藝中因破碎而使產(chǎn)率低下或元件的耐沖擊性低下這樣的問題。
因此，人們強(qiáng)烈希望基板的強(qiáng)韌化和輕量化，從重量輕、耐沖擊性這一點(diǎn)以及與玻璃的互換性觀點(diǎn)來(lái)看，要求一般光學(xué)透明的，即光線透過率在80％以上，具有光霧(haze)值在5％以下左右的光學(xué)特性，且厚度在0.2～0.5mm左右、具備適度剛性的塑料基板。
然而，從光電子元件形成時(shí)所需要的溫度來(lái)看，要求有180℃以上、較好200℃以上的耐熱性，而且，在考慮應(yīng)用于液晶元件的情況下，也要求較好有50nm以下、更好的是有20nm以下這樣的低光程差(retardation)。另一方面，在塑料制成薄膜或薄板時(shí)，容易發(fā)生分子取向，尤其是用耐熱性高的材料非常難以用熔融法得到低光程差的薄膜或薄板。例如，用聚碳酸酯等耐熱性較低的材料也有可能得到可用于液晶顯示元件的、有50nm以下光程差的薄板，但用多芳基化合物等玻璃化溫度在180℃以上的材料則不能得到低光程差的薄板。
另一方面，在超向列型液晶顯示(STN-LCD)的情況下，為了提高其顯示品位，目前的一般做法是利用一種能將雙折射率與厚度之積所表示的光程差控制在特定值的高分子薄膜(相位差薄膜)粘貼在玻璃基板上。在基板改用塑料的情況下，可望出現(xiàn)能賦與塑料基板本身以相位差功能從而降低成本等玻璃基板所不具備的特征，因而，尤其需要具有耐熱性而且能將光程差很好地控制在100nm以上，較好在100～700nm左右的范圍內(nèi)的塑料基板。
因此，有人提出了把作為耐熱高分子已知的多芳基化合物、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮等用溶劑澆鑄法制成薄膜、利用所謂塑料液晶胞等形態(tài)的方案(特開昭59-119321號(hào)、特開昭60-167208號(hào)、特開昭60-147721號(hào)、特開昭61-41539號(hào)、美國(guó)專利4623710號(hào))，但由于基板是約0.1mm左右的薄膜狀、剛性比玻璃差的軟基板，因而不能與采用玻璃基板的工藝共用。這意味著必須開發(fā)新工藝，利用現(xiàn)有玻璃基板工藝不能充分達(dá)到消除玻璃基板缺點(diǎn)的目的。
為了具有剛性，可考慮使薄膜增厚，但在用溶劑澆鑄法制備厚膜的情況下，除易于發(fā)生發(fā)泡等缺點(diǎn)外，由于生產(chǎn)率大幅度下降也使得在工業(yè)上難以實(shí)施，而且也有200μm的極限。此外，在用熔融擠壓法制備厚膜的情況下，除喪失光學(xué)各向同性外，還由于成形時(shí)的模具線條而使表面平滑性或外觀惡化，難以作為液晶顯示用基板使用。
另一方面，也在探討利用聚甲基丙烯酸甲酯或改性聚烯烴等基本上屬于低雙折射材料的塑料，或可以在特開平6-194501號(hào)中看到的交聯(lián)丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂等固化型塑料成形為薄板狀的可能性，但前者沒有玻璃工藝所需要的耐熱性，后者生產(chǎn)率低，有大量生產(chǎn)實(shí)用性差等問題。而且，雖然上述耐熱光學(xué)薄膜也可以層壓制成薄板，但沒有耐熱性和可靠性優(yōu)異的粘合劑，或者在加熱層壓的情況下處理溫度必須很高，從而引起樹脂變性、著色等特性惡化。
因此，現(xiàn)實(shí)情況是，迄今為止尚未發(fā)現(xiàn)具有可與玻璃工藝保持互換性的剛性和耐熱性、耐沖擊性優(yōu)異、而且滿足透明、低光程差等光學(xué)特性的、工業(yè)上可利用的材料。
鑒于這樣的實(shí)現(xiàn)情況，本發(fā)明提供可期待與玻璃工藝有互換性、耐熱性和光學(xué)特性優(yōu)異，而且可大量生產(chǎn)、非常適用于光電子元件的耐熱性光學(xué)塑料層壓薄板。
本發(fā)明者等人為達(dá)到上述目的而反復(fù)進(jìn)行深入研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過制作有高耐熱性的一層和在室溫下物理性能優(yōu)異的一層的層壓結(jié)構(gòu)，可以得到兼?zhèn)鋭傂?、光學(xué)特性和耐熱性的光學(xué)塑料層壓薄板，從而完成了本發(fā)明。
發(fā)明公開這就是說(shuō)，本發(fā)明的第一方面內(nèi)容是，由光學(xué)透明的聚合物組成的至少一個(gè)第一層和由玻璃化溫度比該層低的、光學(xué)透明的第二種材料組成的第二層層壓而成的、耐熱性和透明性優(yōu)異的光學(xué)塑料層壓薄板；本發(fā)明的第二方面內(nèi)容是，耐熱性和透明性優(yōu)異的光學(xué)塑料層壓薄板的制造方法，其特征在于由構(gòu)成第一層的光學(xué)透明聚合物組成薄膜與構(gòu)成第二層的、玻璃化溫度比第一層低的光學(xué)透明薄膜直接加熱層壓；本發(fā)明的第三方面內(nèi)容是，用上述光學(xué)塑料層壓薄板制成的光電子元件用耐熱性透明基板。
實(shí)施本發(fā)明的最佳形態(tài)本發(fā)明是具有層壓結(jié)構(gòu)的薄板，其中包含由具有高玻璃化溫度、耐熱性高的材料組成的第一層，和由具有低玻璃化溫度的材料組成的第二層。
構(gòu)成第一層的光學(xué)透明聚合物系指光線透射率在80％以上，光霧(haze)值在5％以下的聚合物，例如，可以使用多芳基化合物或聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚乙烯醇等稱為熱塑性工程塑料的、耐熱性高的樹脂。第一層可以是單層，也可以由兩層以上的多層組成。
主鏈上有芳香族基團(tuán)的多芳基化合物或聚碳酸酯是耐熱性和透明性優(yōu)異、適合于得到薄膜或薄板(以下只稱薄膜)的較好材料。該聚合物的細(xì)節(jié)可參閱特開昭57-73021號(hào)、特開平1-13583號(hào)、特開平2-88634號(hào)、特開平2-23720號(hào)等，由其玻璃化溫度在160℃以上、較好在180℃以上、更好的是在200℃以上的材料組成。
第一層層壓在玻璃化溫度比該層低的第二層的一面或兩面上，起到了防止第二層高溫加熱時(shí)熱變形的作用。第一層的厚度取決于層壓薄板的厚度或所要求的耐熱形狀穩(wěn)定性，通常是層壓薄板的20～80％，在該層壓薄板只作為液晶顯示裝置用基板使用的情況下，薄板必須有低的光程差，這也因液晶顯示裝置的種類而異，一般較好在50nm以下，更好的是在20nm以下。而且，在賦與該薄板以相位差功能的情況下，可通過預(yù)先賦與層壓的至少一層以特定的光程差之后層壓而容易地得到。一般需要賦與100nm以上，較好300nm以上的光程差。尤其，賦與耐熱性高的第一層以特定光程差，可以提高所得到的相位差層壓薄板的熱穩(wěn)定性。
為了賦與第一層以特定光程差，可以通過讓上述高分子材料發(fā)生取向來(lái)實(shí)現(xiàn)。一般可以通過讓光學(xué)各向異性程度低的多芳基化合物或聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚乙烯醇等所組成的高分子薄進(jìn)行單軸或雙軸拉伸達(dá)到。這類薄膜可以用眾所周知的薄膜化技術(shù)得到，但從表面外觀和光學(xué)特性來(lái)看，最好使用以溶劑澆鑄法制備的薄膜。
光程差取決于薄膜厚度和分子取向程度，而分子取向在很大程度上被拉伸條件所左右。因此，為了精確控制光程差，較好是讓第一層的厚度比較薄，讓拉抻條件的控制幅度盡可能大。為此，第一層的厚度較好選自20～150μm、更好的是40～100μm。此外，如特開平2-160204號(hào)或特開平3-85519號(hào)中所述，也可以恰當(dāng)使用已將膜厚方向的折射率調(diào)整到與平面內(nèi)任何一個(gè)方向的折射率不同的任何一種特殊材料。即使在這種情況下，第一層也不僅可以是單層，而且也可以是兩層以上的多層。
作為構(gòu)成第二層的材料，一般使用由雙折射率低，容易制成厚膜的材料構(gòu)成，耐熱性比第一層低的材料。在用加熱熔粘法在層壓工藝中將第二層加熱到玻璃化溫度以上的情況下，也可以使用沒有低雙折射率的材料，從而大幅度緩和第二層所要求的光學(xué)初期特性。構(gòu)成第二層的材料的玻璃化溫度取決于所要求的耐熱性程度，但一般可以在100℃以上，較好在140℃以上，較好的是也比構(gòu)成第一層的材料的玻璃化溫度低20℃以上，而更好的是低40℃以上。本發(fā)明層壓塑料薄板的耐熱性主要取決于第一層的耐熱性。第二層可以是單層，也可以由兩層以上的多層組成。
構(gòu)成第二層的材料較好是與第一層的親和性優(yōu)異的材料，必須選擇最適用的材料。第二層起到在常溫下使薄板呈剛性的作用。此外，由于第一層的保護(hù)使之不發(fā)生熱變形，因而即使在玻璃化溫度以上的高溫加熱時(shí)，也受到存在于其一面或兩面，玻璃化溫度高的第一層的保護(hù)，即使對(duì)于加壓等應(yīng)力也能保持無(wú)流動(dòng)形態(tài)。同在第一層厚度的情況下一樣，第二層的厚度也決定于層壓薄板所要求的特性，但可以選擇層壓薄板總厚度的80～20％。
本發(fā)明的塑料層壓薄板可以將構(gòu)成各層的塑料用熔融共擠壓法成形，但若將各層單獨(dú)使用溶劑澆鑄法或熔融擠壓法按所需厚度制成薄膜后再層壓，則可以容易地得到高品位的塑料層壓薄板。也可以用粘合劑進(jìn)行層壓，但必須選擇不損害層壓薄板耐熱性的粘合劑。從高溫時(shí)的特性來(lái)看，較好是加熱層壓。在這種情況下，進(jìn)行材料選擇時(shí)必須考慮第一層與第二層的親和性。
在使用多芳基化合物或聚碳酸酯類材料作為第一層的情況下，作為第二層的適用材料，是具有較低玻璃化溫度的聚酯、多芳基化合物或聚碳酸酯等。由雙酚A和對(duì)苯二甲酸形成的聚碳酸酯作為工程塑料已被廣泛利用，而且在具有玻璃化溫度為約150℃的適度值的同時(shí)，還具有與第一層的高親和性，因而從特性和成本的觀點(diǎn)來(lái)看，作為第二層材料是特別好的。
本發(fā)明的耐熱光學(xué)塑料層壓薄板，如上所述，是由第一層和第二層層壓而成的，因而有效利用了容易得到光學(xué)特性優(yōu)異的薄厚度薄膜這樣的溶劑澆鑄法優(yōu)點(diǎn)，而且具有能以低成本得到耐熱厚膜薄板這樣的特征。此外，在用層壓法得到層壓薄板的情況下，從光學(xué)特性或表面平滑性的觀點(diǎn)來(lái)看，高耐熱層(第一層)可以使用溶劑澆鑄法成膜的薄膜。進(jìn)而，利用具有較低玻璃化溫度的材料容易以熔融擠壓法高產(chǎn)率地得到光學(xué)特性良好的薄膜這樣的特征，第二層也可以使用熔融擠壓薄膜，以降低層壓薄板的成本。
而且，按照加熱層壓法，一般是第二層在層壓期間加熱到玻璃化溫度以上，因而產(chǎn)生了熱退火效果，因此，單一薄膜所具有的雙折射率因熱退火而下降和改善，其結(jié)果是，所得到層壓薄板具有其光程差小于各單一薄膜的光程差總和這樣的特征。適用的加熱層壓方法之一是用加熱輥或帶進(jìn)行的加熱·加壓層壓法。所需要的加熱溫度因?qū)訅翰牧隙?，但較好是比構(gòu)成第二層的材料的玻璃化溫度高、比構(gòu)成第一層的材料的玻璃化溫度低的溫度。熱層壓也可以先在較低溫度預(yù)壓、然后在層壓溫度加熱正常壓合等分多個(gè)階段進(jìn)行加熱。為防止熱層壓時(shí)有氣泡卷入，較好也可以使用真空層壓方式。
有如上所述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明塑料層壓薄板，為確保剛性等在工藝上與玻璃的共用性或互換性，厚度較好是0.2～1mm、特別好的是0.3～0.7mm。至于光學(xué)特性，較好是全光線透射率在80％以上。
本發(fā)明的塑料層壓薄板，同玻璃一樣，也可以作為光電子元件基板進(jìn)行透明導(dǎo)電加工等二次加工，但作為加工條件，必須邊參考透明導(dǎo)電薄膜的實(shí)施條件，邊找出最佳條件。此外，與玻璃板不同，由于對(duì)氧、水蒸汽等的阻擋性能降低，因而如有必要，可進(jìn)行乙烯-乙烯醇共聚物或聚偏二氯乙烯等有機(jī)類氣體阻擋層加工或二氧化硅·氧化鋁等組成的無(wú)機(jī)類氣體阻擋層加工。
另一方面，如前所述，也可以預(yù)先賦與至少一個(gè)第一層以某種功能。例如，通過將構(gòu)成第一層的薄膜預(yù)先拉伸以賦與一定的雙折射性而制成相位差薄膜后再制成層壓薄板，可以得到已使相位差薄膜一體化的塑料層壓薄板。在這種情況下，由于構(gòu)成第一層的相位差薄膜具有高玻璃化溫度，因而即使在加熱層壓中也具有其余光程差不下降這樣的特征，可以得到光程差高度受控的薄板。
在將由相位差薄膜組成的第一層同時(shí)配置于第二層兩面的情況下，如果保持第一層相位差薄膜的光軸相互平行，則所得到的薄板的相位差是兩者的總和。這樣配置第一層情況，與只有一個(gè)第一層顯示相位差的情況相比，可以防止所得到的薄板發(fā)生翹曲等不良變形。此外，構(gòu)成第一層的各相位差薄膜，為了達(dá)到使所得到的液晶顯示裝置的反差加大等提高特性的目的，也可以將其光軸適當(dāng)交叉配置。通常，作為STN液晶顯示裝置，除基板外還需要多層相位差薄膜，但當(dāng)采用這樣的結(jié)構(gòu)時(shí)，由于基板材料具有多層相位差薄膜的功能，因而有可以簡(jiǎn)單地制作液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)這樣的優(yōu)點(diǎn)。兩個(gè)第一層形成的相對(duì)光軸角度，可與設(shè)計(jì)液晶顯示裝置的各參數(shù)聯(lián)系起來(lái)加以確定。按照本發(fā)明的層壓薄板，可以容易地得到有所需相對(duì)角度的裝置。
此外，本層壓薄板沒有限制進(jìn)一步設(shè)置除第一、第二層以外的其它層。
兩個(gè)第一層也可以是其光程差值相同或不同。進(jìn)而，如有必要，甚至可以改變構(gòu)成這些第一層的材料種類。
而且，通過采用表面上有透明導(dǎo)電層的薄膜作為第一層，可以得到透明導(dǎo)電性塑料層壓薄板。進(jìn)而，通過采用在一個(gè)第一層薄膜上有相位差的薄膜而在另一個(gè)第一層薄膜上有透明導(dǎo)電性的薄膜，也可以得到相位差·透明導(dǎo)電一體型塑料層壓薄板。
本發(fā)明的塑料層壓薄板，從耐熱性和光學(xué)特性的觀點(diǎn)來(lái)看，可以與玻璃共用或互換，因而可以廣泛用作光電子元件基板。進(jìn)而，由于與玻璃不同，其耐沖擊性優(yōu)異且重量輕，因而尤其可用來(lái)作為要求面積日益增大的液晶顯示元件的基板材料。
以下，參照實(shí)施例更具體地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實(shí)施例限制。
實(shí)施例1作為第一層材料，使用以溶劑澆鑄法制膜、玻璃化溫度為215℃，光程差為10nm、75μm厚、A4版尺寸的透明多芳基化合物薄膜(エルメツク F-1100鐘淵化學(xué)工業(yè)公司注冊(cè)商標(biāo))，而作為第二層材料，則使用以溶劑澆鑄法制膜、玻璃化溫度為150℃、光程差為13nm、120μm厚、主鏈由雙酚A-對(duì)苯二甲酸組成的透明聚碳酸酯薄膜，將聚碳酸酯薄膜夾在兩張多芳基化合物薄膜之間，在真空層壓機(jī)中于145℃初步加壓粘合。然后，用玻璃板夾住，在200℃加熱、正規(guī)加壓粘合，得到牢固融粘的270μm厚層壓薄板。
所得到的層壓薄板用熱機(jī)分析法(TMA)測(cè)定的軟化溫度為245℃，顯示出與多芳基化合物單獨(dú)制成的薄膜大致相同的軟化溫度。另一方面，聚碳酸酯的軟化溫度為180℃。而且，所制成的層壓薄板即使在200℃以20kg/cm2加壓，也能保持其形態(tài)，光程差為20nm，而且有優(yōu)異的耐熱性和光學(xué)各向同性。表面糙度平均為0.028μm。光線透射率為90％，光霧(haze)值為0.3％。
實(shí)施例2用含有1，1-二(4-羥基苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷和雙酚A作為苯酚成分的耐熱聚碳酸酯(玻璃化溫度206℃，Apec HT KUI-9371拜耳公司注冊(cè)商標(biāo))，用溶劑澆鑄法得到光程差為8nm、75μm厚的聚碳酸酯薄膜。除用該薄膜作為第一層外，與實(shí)施例1一樣進(jìn)行，得到牢固融粘的270μm層壓薄板。
所得到的層壓薄板用TMA分析法測(cè)定的軟化溫度為230℃，顯示出與第一層聚碳酸酯單獨(dú)制成的薄膜大致相同的軟化溫度。所制成的層壓薄板即使在190℃、20kg/cm2加壓也能保持其形態(tài)，光程差為19nm，有優(yōu)異的耐熱性和光學(xué)各向同性。此外，光線透射率為89％、光霧(haze)值為0.4％。
實(shí)施例3除使用以熔融擠壓法成形、光程差為150nm的400μm厚聚碳酸酯薄膜(玻璃化溫度150℃)作為第二層材料外，與實(shí)施例1一樣，與兩張多芳基化合物薄膜一起進(jìn)行加熱熔粘，得到530μm厚的層壓薄板。
所得到的層壓薄板的軟化溫度為245℃，在200℃、20kg/cm2加壓后的光程差為19nm。此外，光線透射率為90％、光霧(haze)值為0.3％。
實(shí)施例4用溶劑澆鑄法制膜的、厚度75μm的多芳基化合物薄膜以自由端單軸拉伸法進(jìn)行縱向單軸拉伸，得到玻璃化溫度為215℃、光程差為380nm的相位差薄膜。用這種相位差薄膜和未拉伸的75μm厚多芳基化合物薄膜(玻璃化溫度215℃)作為第一層材料，而作為第二層材料，則使用以熔融擠壓法成形、玻璃化溫度為150℃、光程差為200nm的200μm厚聚碳酸酯薄膜，與實(shí)施例1一樣進(jìn)行加熱融粘，得到了使相位差薄膜成為一體的340μm厚層壓薄板。
所得到的層壓薄板有372nm的光程差。此外，平面內(nèi)的光程差分布為7nm，而且有良好的均一性。光線透射率為88％、光霧(haze)值為0.9％。
實(shí)施例5實(shí)施例2所用的耐熱聚碳酸酯制成的薄膜以自由端單軸拉伸法進(jìn)行縱向單軸拉伸，得到光程差為410nm的75μm厚相位差薄膜。用這種相位差薄膜和未拉伸，厚度為75μm的耐熱聚碳酸酯薄膜作為第一層材料，而作為第二層材料，則使用實(shí)施例4所用的，以熔融擠壓法成形、玻璃化溫度為150℃、光程差為20nm、厚度為200μm的聚碳酸酯薄膜，與實(shí)施例1一樣進(jìn)行加熱融粘，得到了使相位差薄膜成為一體的340μm厚層壓薄板。
所得到的層壓薄板有392nm的光程差。而且平面內(nèi)的光程差分布為12nm，并有良好的均一性。此外，光線透射率為89％、光霧(haze)值為0.8％。
實(shí)施例6使用在一側(cè)的表面上依次設(shè)置SiOx組成的氣體阻擋層和ITO組成的透明導(dǎo)電層、厚度為75μm，表面電阻為60Ω/口的多芳基化合物薄膜(玻璃化溫度215℃)以及實(shí)施例1所述的多芳基化合物薄膜作為第一層材料，而作為第二層材料，則使用實(shí)施例4所用的、熔融擠壓法成形、光程差為20nm、厚度為200μm的聚碳酸酯薄膜(玻璃化溫度150℃)，聚碳酸酯薄膜用上述兩種多芳基化合物薄膜夾住，與實(shí)施例1一樣進(jìn)行加熱融粘，得到表面上有透明導(dǎo)電層的塑料層壓薄板。
所得到的層壓薄板的厚度為350μm，表面電阻為45Ω/口。
實(shí)施例7分別使用實(shí)施例4所述的多芳基化合物相位差薄膜以及實(shí)施例6所述的透明導(dǎo)電多芳基化合物薄膜作為第一層材料，而作為第二層材料，則使用實(shí)施例4所用的、以熔融擠壓法成形、光程差為20nm、厚度為200μm的聚碳酸酯薄膜(玻璃化溫度150℃)，與實(shí)施例1一樣進(jìn)行加熱融粘，得到了表面上有透明導(dǎo)電層而且具有相位差的塑料層壓薄板。
所得到的層壓薄板的厚度為347μm，光程差為369nm，表面電阻為45Ω/口實(shí)施例8用實(shí)施例1得到的塑料層壓薄板，以真空濺射法依次形成500的SiOx層和1000的ITO層，制成了有氣體阻擋層和透明導(dǎo)電層的耐熱透明基板。
所得到的耐熱透明基板的表面電阻為52Ω/口，氧氣滲透率為0.7ml/m2/日以下。
實(shí)施例9以溶劑澆鑄法制膜、玻璃化溫度為215℃、光程差為10nm、厚度為58μm的多芳基化合物透明薄膜(エルメラク F-1100鐘淵化學(xué)工業(yè)公司注冊(cè)商標(biāo))進(jìn)行單軸拉伸，得到光程差為380±3nm的相位差薄膜。以這種相位差薄膜作為第一層，而作為第二層材料，則使用以熔融擠壓法成形、玻璃化溫度為150℃、光程差為30nm、厚度為400μm的聚碳酸酯薄膜，將該聚碳酸酯薄膜夾在兩張上述多芳基化合物相位差薄膜之間，以使其光軸呈70°角交叉的方式配置，然后進(jìn)行加熱融粘，得到牢固融粘的、550μm厚、300mm×400mm層壓薄板。
所得到的層壓薄板是兩張第一層的光程差分別為388±5nm和390±4nm，且光線透射率為89％，光霧(haze)值為1.5％。
實(shí)施例10實(shí)施例9所用的多芳基化合物透明薄膜進(jìn)行單軸拉伸，得到光程差為200±3nm的相位差薄膜。以這種相位差薄膜作為第一層，而作為第二層材料則使用實(shí)施例9所用的聚碳酸酯薄膜，將該聚碳酸酯薄膜夾在兩張多芳基化合物相位差薄膜之間，以使其光軸相互平行的方式配置，然后進(jìn)行加熱融粘，得到了牢固融粘的、550μm厚、300mm×400mm層壓薄板。
所得到的層壓薄板的光程差為388±5nm。其平面內(nèi)的光程差分布顯示出每1cm在3nm以下的良好數(shù)值。其光線透射率為88％，光霧(haze)值為1.2％。
實(shí)施例11作為第二層材料，使用的是以熔融擠壓法成形、玻璃化溫度為150℃、光程差為130nm、厚度為400μm的聚碳酸酯薄膜，與實(shí)施例9一樣，與兩張實(shí)施例9所述的多芳基化合物薄膜一起進(jìn)行加熱融粘，得到550μm厚的層壓薄板。
構(gòu)成所得到的層壓薄板的兩張第一層的光程差分別為390±4nm和385±3nm，第二層的初期光程差對(duì)所得到的層壓薄板的光程差沒有重大影響，具有與實(shí)施例9一樣的光學(xué)性能。其光線透射率為89％，光霧(haze)值為1.5％。
實(shí)施例12用以溶劑澆鑄法制膜、玻璃化溫度為215℃、光程差為420nm、厚度55μm的多芳基化合物相位差薄膜作為第一層、實(shí)施例9所用的聚碳酸酯薄膜作為第二層。兩張第一層以其光軸彼此成45°交叉的方式夾住第二層，加熱融粘，得到530μm厚層壓薄板。層壓后兩張第一層的光程差分別為403nm和409nm。其光線透射率為88％，光霧(haze)值為1.6％。
實(shí)施例13用含有1，1-二(4-羥基苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷和雙酚A作為苯酚成分的耐熱聚碳酸酯(玻璃化溫度206℃，Apec HT KUI-9372拜耳公司注冊(cè)商標(biāo))，以溶劑澆鑄法，得到光程差為8nm、A4版尺寸的75μm厚耐熱聚碳酸酯薄膜。進(jìn)而，對(duì)這種薄膜以自由端單軸拉伸法進(jìn)行縱向單軸拉伸，得到光程差為410nm的相位差薄膜。
用這種相位差薄膜作為第一層，用以熔融擠壓法成形、光程差為20nm、厚度為200μm的聚碳酸酯薄膜作為第二層材料，與實(shí)施例9一樣進(jìn)行加熱融粘，得到使相位差薄膜成為一體的340μm厚層壓薄板。層壓后兩張第一層的光程差分別為392nm和390nm。其平面內(nèi)的光程差分布為12nm，具有良好的均一性。其光線透射率為88％，光霧(haze)值為1.5％。
實(shí)施例14用實(shí)施例9所用的單軸拉仲多芳基化合物相位差薄膜，其一側(cè)用表面濺射法形成一個(gè)由SiOx組成，500厚的氣體阻擋層。作為第二層材料，使用實(shí)施例13所用的聚碳酸酯薄膜，將聚碳酸酯薄膜與兩張多芳基化合物薄膜不存在氣體阻擋層的那一面疊在一起夾緊，與實(shí)施例9一樣進(jìn)行加熱融粘，得到表面上有氣體阻擋層的雙折射性塑料層壓薄板。這種薄板的厚度為350μm，氧氣滲透性為0.7ml/m2/日以下，其有阻擋層存在的表面顯示良好的耐藥品性。
實(shí)施例15用實(shí)施例9得到的層壓薄板，在上下兩個(gè)第一層中的一層表面上用真空濺射法依次形成一個(gè)500SiOx層和一個(gè)1500ITO層，制成有氣體阻擋層和透明導(dǎo)電層的耐熱透明基板。這種層壓薄板的表面電阻為30Ω/口、氧氣滲透性為0.8ml/m2/日以下。層壓薄板的光程差在濺射處理前后無(wú)變化，得到了有良好光學(xué)性能、有相位差的透明導(dǎo)電層壓薄板。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上所述，本發(fā)明提供了具備耐沖擊性、剛性、同時(shí)光學(xué)特性優(yōu)異的耐熱性透明塑料層壓薄板。本發(fā)明的塑料層壓薄板在光電子領(lǐng)域、尤其液晶顯示裝置領(lǐng)域，可代替玻璃作為光學(xué)基板使用。
權(quán)利要求
1.耐熱性和透明性優(yōu)異的光學(xué)塑料層壓薄板，它是由光學(xué)透明聚合物組成的第一層與玻璃化溫度比該層低的第二種光學(xué)透明材料組成的第二層層壓而成。
2.權(quán)利要求1所述的光學(xué)塑料層壓薄板，其中將第一層配置在第二層的兩面。
3.權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)塑料層壓薄板，其光程差在50nm以下。
4.權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)塑料層壓薄板，其光程差在100nm以上。
5.權(quán)利要求1～4所述的光學(xué)塑料層壓薄板，其中第一層與第二層直接層壓。
6.權(quán)利要求1～5所述的光學(xué)塑料層壓薄板，其中第一層由主鏈上有芳香族基團(tuán)的光學(xué)透明多芳基化合物或聚碳酸酯組成。
7.權(quán)利要求1～6所述的光學(xué)塑料層壓薄板，其中第二層由聚碳酸酯組成。
8.權(quán)利要求1～7所述的光學(xué)塑料層壓薄板，其中第一層的表面上有透明導(dǎo)電層。
9.耐熱性和透明性優(yōu)異的光學(xué)塑料層壓薄板的制造方法，其特征在于將構(gòu)成第一層、由光學(xué)透明聚合物組成的薄膜與構(gòu)成第二層、玻璃化溫度比上述第一層低的光學(xué)透明薄膜層壓在一起。
10.權(quán)利要求9所述的制造方法，其中構(gòu)成第一層的薄膜與構(gòu)成第二層的薄膜直接加熱層壓。
11.權(quán)利要求9或10所述的制造方法，其中層壓的第一層薄膜是用溶劑澆鑄法得到的薄膜。
12.用權(quán)利要求1～8所述的光學(xué)塑料層壓薄板制成的光電子元件用耐熱性透明基板。
全文摘要
由以光學(xué)透明的多芳基化合物或聚碳酸酯為代表的聚合物組成的第一層與由玻璃化溫度比該層低的光學(xué)透明材料組成的第二層層壓而成的、耐熱性和透明性優(yōu)異的光學(xué)塑料層壓薄板。具備耐沖擊性和剛性，而且有優(yōu)異的光學(xué)特性，可用來(lái)作為光電子元件用基板。
文檔編號(hào)B32B27/08GK1142799SQ94194921
公開日1997年2月12日 申請(qǐng)日期1994年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月30日
發(fā)明者藤井貞男, 松本賢次 申請(qǐng)人:鐘淵化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社