作為偏振濾光器的抗靜電防護(hù)屏的導(dǎo)電聚合物層的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及層狀結(jié)構(gòu)及其生產(chǎn)方法，所述層狀結(jié)構(gòu)包含至少一層偏振片層；至少一層包含導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)體層，其中至少一層導(dǎo)體層具有10-4-500Ω/square的表面電阻。
【專利說明】作為偏振濾光器的抗靜電防護(hù)屏的導(dǎo)電聚合物層
[0001] 本發(fā)明涉及可用于偏振濾光器領(lǐng)域中，特別是用于使偏振濾光器屏蔽電磁輻射的 層狀結(jié)構(gòu)。該保護(hù)層可一方面用于提高偏振濾光器的穩(wěn)定性，另一方面用于改進(jìn)濾光器的 品質(zhì)。此外，本發(fā)明涉及制備可用作偏振濾光器的防護(hù)層的層狀結(jié)構(gòu)的方法，和具有本發(fā)明 層狀結(jié)構(gòu)的器件。
[0002] 用于各種用途的偏振濾光器是現(xiàn)有技術(shù)已知的。它們因此在一些屏中用于產(chǎn)生圖 像。偏振器尤其用于具有液晶的屏，也稱為"液晶顯示器" OXD屏）或者其它顯示介質(zhì)如 "有機(jī)發(fā)光器件"（OLED)中。在該上下文中，偏振器可暴露于各種電場中。一方面，該顯不 介質(zhì)暴露于環(huán)境影響下，例如日光、極端溫度和來自周圍其它電設(shè)備的電場。另一方面，由 于設(shè)備外殼內(nèi)的電子組件，電磁輻射也在介質(zhì)中發(fā)生。這可導(dǎo)致各元件，尤其是偏振器的不 想要的充電，并導(dǎo)致干擾偏振光圖像的產(chǎn)生。這樣導(dǎo)致圖像質(zhì)量的劣化。僅通過LCD顯示 器的操作，也可發(fā)生從內(nèi)向外的電磁輻射，必須保護(hù)外部組件以防所述電磁輻射。
[0003] 在現(xiàn)有技術(shù)中，易導(dǎo)電層通常用于各種目的，尤其是用于設(shè)備的抗靜電防護(hù)。因 此，例如在US 2011/0310333中，氧化銦錫涂層（ITO)用作IXD屏的電極。描述了使用氧化 銦錫涂層的方法，其預(yù)期為將偏振器用導(dǎo)電金屬氧化物層直接涂覆。金屬氧化物層通過所 涉及的方法，例如噴霧或?yàn)R射施涂。這產(chǎn)生通常非常高的缺陷率。由于金屬氧化物層直接 施涂于偏振器的玻璃層上，產(chǎn)生不再可進(jìn)一步加工或者必須通過昂貴且所涉及的方法再次 從金屬氧化物層中除去的昂貴基本單元的高度浪費(fèi)。
[0004] US 2007/0172587描述了同樣預(yù)期用于IXD屏的偏振器抗靜電防護(hù)。為此，提供具 有103-10 12Q/Square的電阻的導(dǎo)電聚合物層。然而，該涂層的缺點(diǎn)是它的高電阻，使得它 不能傳導(dǎo)具有高電流密度的電磁輻射。
[0005] 因此，本發(fā)明的目的是減輕或者至少部分地克服現(xiàn)有技術(shù)出現(xiàn)的缺點(diǎn)中的至少一 個(gè)。特別地，實(shí)現(xiàn)改善的偏振器電阻。
[0006] 另一目的是實(shí)現(xiàn)偏振器的改善光透射。特別地，降低受外部影響如光或其它電磁 輻射影響的偏振器的容量。
[0007] 此外，目的是實(shí)現(xiàn)改善的電磁輻射屏蔽以保護(hù)環(huán)境和設(shè)備。
[0008] 此外，目的是提供在并入屏中時(shí)實(shí)現(xiàn)提高的亮度的偏振器。
[0009] 此外，本發(fā)明的目的是提供生產(chǎn)具有偏振器的設(shè)備的方法，所述偏振器代表例如 偏振器的ITO涂層的便宜替代物。
[0010] 有助于實(shí)現(xiàn)以上目的中的至少一個(gè)的是具有獨(dú)立權(quán)利要求的特征的發(fā)明?？蓡为?dú) 或以任何所需組合實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明有利的其它發(fā)展描述于獨(dú)立權(quán)利要求中。
[0011] 一方面，本發(fā)明涉及層狀結(jié)構(gòu)，所述層狀結(jié)構(gòu)包含：
[0012] a)至少一層偏振片層；
[0013] b)至少一層包含導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)體層；
[0014] 其中至少一層導(dǎo)體層具有 10_4-500 Ω/square，優(yōu)選 5 X 10_4_500 Ω/square，特 別優(yōu)選 1CT3_500 Ω /square 或 lCT3-400 Ω /square，優(yōu)選 5 X lCT2-300 Ω /square，特別優(yōu)選 10-250 Ω /square的表面電阻。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選至少一層偏振片層和至少一層導(dǎo)體層至少部分地重疊。此處優(yōu)選 至少一層偏振片層和至少一層導(dǎo)體層面積的至少20%，優(yōu)選至少50%，特別優(yōu)選至少70% 重疊。在該重疊中，上述兩層直接相鄰地存在或者還被一層或多層隔開。
[0016] 可預(yù)期層狀結(jié)構(gòu)用于其中使用至少一層偏振片層的各種用途。優(yōu)選，用本發(fā)明層 狀結(jié)構(gòu)，遇見層狀結(jié)構(gòu)的偏振片層的電磁波，優(yōu)選可見波長范圍內(nèi)的電磁波在至少一個(gè)空 間方向上改變其延伸。
[0017] 層狀結(jié)構(gòu)可呈現(xiàn)適于其用途的各種形狀和尺寸。層狀結(jié)構(gòu)優(yōu)選應(yīng)當(dāng)理解意指包含 至少兩層具有不同化學(xué)組成或物理性能的層的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明，層的不同組成應(yīng)當(dāng)理解 意指構(gòu)成兩層不同層的材料在至少一種組分方面是不同的。因此，如果例如具有相同化學(xué) 組成的這些層具有不同的厚度、表面結(jié)構(gòu)如粗糙度或密度，則層狀結(jié)構(gòu)的兩層在物理性能 方面不同。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明，層狀結(jié)構(gòu)具有在第一空間方向，也稱為層狀結(jié)構(gòu)的長度，以及第二空 間方向，也稱為層狀結(jié)構(gòu)的寬度上具有比第三空間方向，也稱為厚度上顯著更大的延伸。在 層狀結(jié)構(gòu)中，長度和寬度每種情況下可以比層狀結(jié)構(gòu)的厚度大5-10 9倍。層狀結(jié)構(gòu)可優(yōu)選 形成平面結(jié)構(gòu)。在長度和寬度的兩個(gè)空間方向上具有比厚度顯著更大的延伸的層狀結(jié)構(gòu)可 稱為平面結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明，如果層狀結(jié)構(gòu)的長度和寬度的延伸每種情況下比層狀結(jié)構(gòu)的 厚度大IO-IO 9倍，則層狀結(jié)構(gòu)因此優(yōu)選稱為平面結(jié)構(gòu)。層狀結(jié)構(gòu)每種情況下可具有在其單 獨(dú)層中的不同幾何。例如，層中的一層，例如偏振片層可由不同的幾何結(jié)構(gòu)組成。
[0019] 層狀結(jié)構(gòu)包含至少一層偏振片層，在下文中也稱為偏振器。通常，偏振器具有產(chǎn)生 具有指定，通常線性偏振的電磁波（通常約300-800nm的可見波長范圍內(nèi)的光）的作用。耦 合的電和磁場的波長稱為電磁波。在自由空間中，電磁波的電和磁場的向量保持相互垂直 以及傳播方向。偏振可通過選擇性吸收或射線分裂進(jìn)行。電磁波，在下文中也稱為光的兩 類偏振之間原則上可存在區(qū)別。因此，存在使光線性偏振的偏振器，和使光圓形偏振的其它 偏振器。在線性偏振的偏振器中，基于二色性、雙折射或反射操作的偏振器之間存在區(qū)別， 如下文詳細(xì)地描述。
[0020] 基于二色性的二色偏振器例如非常對稱地吸收線性偏振光的兩種組分，即比另一 組分（ii)更高程度地被吸收的一種組分（i)，和比一種組分（i)更高程度地被透射的另一 組分（ii)。在由二色晶體構(gòu)成的偏振器中，例如吸收取決于相對于光軸的偏振方向。通過 簡單地旋轉(zhuǎn)這些晶體，僅通過所需的偏振方向。用于此的晶體例如為電氣石。該偏振器的 可選形式為具有平行導(dǎo)電金屬絲的柵格的光柵偏振器。其中，偏振組分平行于導(dǎo)電金屬絲 被吸收或反射。相反，另一組分僅很少地被柵格改變并可透過基本未受干擾的柵格。另一 選擇由具有嵌入碘微晶的無色聚乙烯醇膜（PVA)提供。排列偏振通過首先加熱PVA膜并將 它在特定方向上拉伸，也稱為"拉引"實(shí)現(xiàn)。這樣，長鏈烴分子至少部分地排列。當(dāng)隨后引 入碘微晶時(shí)，這些加在PVA分子上，又在它們中形成類似于金屬絲光柵偏振器中的金屬柵 格作用的長導(dǎo)電鏈。代替PVA膜，也可使用水化纖維素膜。
[0021] 具有基于所用材料的雙折射性能的作用的偏振器通常稱為偏振棱鏡。在雙折射材 料中，折射率取決于光的偏振，由此具有不同（線性）偏振的光經(jīng)受不同的折射。相互垂直 地偏振的光的內(nèi)容因此采取不同的路徑通過該材料，并可以以該方式分離。常用雙折射偏 振器的實(shí)例為尼克爾棱鏡、羅森棱鏡和格蘭-湯姆遜棱鏡。此外，存在主要在雙折射晶體的 排列方面不同的大量其它偏振棱鏡。該排列還產(chǎn)生僅特定偏振還是不同出口角的射線達(dá)到 視場。
[0022] 非偏振光也可通過反射偏振。例如，如果非偏振光以布儒斯特角落到玻璃板上，則 被反射的部分線性地偏振，并實(shí)際上垂直于光的入射面。布儒斯特角為所用玻璃的材料相 關(guān)常數(shù)。透射的內(nèi)容僅部分地偏振。然而，如果使該光以布儒斯特角通過幾個(gè)板，該內(nèi)容也 可線性地偏振。此處偏振面平行于入射面。
[0023] 對于圓形偏振的產(chǎn)生，優(yōu)選建立垂直偏振與平行偏振之間至少90〇的相位差。為 此，通常使用延遲板，其中一種偏振組分比另一種更慢地在光學(xué)異向性材料中傳播。此外， 相位差還可通過光學(xué)透明材料如菲涅耳平行六面體中的確切指定的反射實(shí)現(xiàn)。
[0024] 層狀結(jié)構(gòu)優(yōu)選包含至少一層或者以及兩層和更多層可產(chǎn)生線性偏振光的偏振片 層。偏振片層可由幾層具有偏振作用的不同材料的層構(gòu)成。偏振片層因此可包含例如一層 或多層具有線性或圓形偏振材料的層。此外，偏振片層可具有一層或多層具有其它線性或 圓形偏振材料的層或者至少一層各自具有兩種不同偏振材料的層。這些材料可例如為以上 關(guān)于不同偏振形式如PVA、電氣石或光柵偏振器描述的那些。
[0025] 偏振片層優(yōu)選包含聚乙烯醇（PVA)或者能夠配位或包含碘的其它聚合物。作為選 擇或者另外，偏振片層可包含在非偏振光通過它們時(shí)也發(fā)揮對電磁波的偏振作用的晶體結(jié) 構(gòu)。這些可例如為例如電氣石的晶體。
[0026] 偏振片層優(yōu)選具有1-10, 000 μ m，特別優(yōu)選10-5, 000 μ m，非常特別優(yōu)選 20-1，000 μ m 的厚度。
[0027] 此外，本發(fā)明層狀結(jié)構(gòu)包含至少一層含有導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)體層。至少一層導(dǎo)體 層具有 1CT4_500 Ω /square，優(yōu)選 5X lCT4-500 Ω /square，特別優(yōu)選 lCT3-500 Ω /square 或 10_3-400 Ω /square，優(yōu)選 5 X 10_2-300 Ω /square，特別優(yōu)選 10-250 Ω /square 的表面電阻。 優(yōu)選，導(dǎo)體層包含50-100重量％，特別優(yōu)選60-100重量％，非常特別優(yōu)選70-100重量％的 導(dǎo)電聚合物。此外，導(dǎo)體層可包含其它材料。其它材料可選自其它聚合物、金屬、陶瓷和玻 璃、表面活性物質(zhì)和這些中的至少兩種。優(yōu)選，導(dǎo)體層中的導(dǎo)電聚合物由優(yōu)選具有每種情況 下基于分散體〇. 1-10重量％，特別優(yōu)選〇. 5-5重量％的導(dǎo)電聚合物含量的導(dǎo)電聚合物分散 體形成。
[0028] 除導(dǎo)電聚合物外，該分散體還可包含表面活性物質(zhì)，例如離子和非離子表面活性 齊?，或增粘劑，例如有機(jī)官能硅烷或其水解產(chǎn)物如3-縮水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷、 3-氛基丙基二乙氧基娃燒、3_疏基丙基二甲氧基娃燒、3_甲基丙稀醜氧基丙基二甲氧基娃 烷、乙烯基三甲氧基硅烷或辛基三乙氧基硅烷作為其它組分。
[0029] 這些分散體可包含提高導(dǎo)電率的其它添加劑作為其它組分，例如含有醚基團(tuán)的化 合物，例如四氫呋喃，含有內(nèi)酯基團(tuán)的化合物，例如Y-丁內(nèi)酯、Y-戊內(nèi)酯，含有酰胺或內(nèi) 酰胺基團(tuán)的化合物，例如己內(nèi)酰胺、N-甲基己內(nèi)酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基乙酰胺、 N，N-二甲基甲酰胺（DMF)、N-甲基甲酰胺、N-甲基甲酰替苯胺、N-甲基吡咯烷酮（NMP)、 N-辛基吡咯烷酮、吡咯烷酮，砜和亞砜，例如環(huán)丁砜（四亞甲基砜）、二甲亞砜（DMSO)，糖或 糖衍生物，例如蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖，糖醇，例如山梨糖醇、甘露糖醇，呋喃衍生物，例如 2_呋喃羧酸、3-呋喃羧酸，和/或二-或多元醇，例如乙二醇、甘油、二-和三甘醇。四氫呋 喃、N-甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙二醇、二甲亞砜或山梨糖醇特別優(yōu)選用作提高導(dǎo)電 率的添加劑。
[0030] 此外，這些分散體包含一種或多種可溶于有機(jī)溶劑中或水溶的有機(jī)粘合劑作為其 它組分，例如聚乙酸乙烯酯、聚碳酸酯、聚乙烯丁縮醛、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙 烯酸酯、聚甲基丙烯酰胺、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丁二烯、聚異 戊二烯、聚醚、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚砜、聚硅氧烷、環(huán)氧樹脂、苯乙烯/丙烯酸 酯、乙酸乙烯酯/丙烯酸酯和乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇或纖維素。
[0031] 分散體中聚合粘合劑的含量為0. 1-90重量％，優(yōu)選0. 5-30重量％，非常特別優(yōu)選 0. 5-10重量％，每種情況下基于分散體的總重量。如果這在給定溫度下為液體，則任選包含 在分散體中的這類有機(jī)粘合劑也可任選充當(dāng)分散劑。
[0032] 本發(fā)明分散體可具有1-14的pH，優(yōu)選1-8的pH。為調(diào)整pH，例如可將堿或酸加入 分散體中。優(yōu)選不削弱分散體的膜形成且在較高溫度如焊接溫度下不揮發(fā)的充當(dāng)其它組分 的那些添加劑，例如堿2-(二甲基氨基）-乙醇、2, 2' -亞氨基二乙醇或2, 2'，2〃-次氮基三 乙醇和酸聚苯乙烯磺酸。
[0033] 取決于生產(chǎn)條件，上述其它組分中的一種、兩種或更多種保留在導(dǎo)體層中。這特別 是選擇生產(chǎn)導(dǎo)體層期間的生產(chǎn)條件使得特定其它組分不蒸發(fā)或者不以另一方式洗出或除 去的情況。
[0034] 比表面電阻是經(jīng)得起沿著待測試物體表面流過的表面電流的能力的度量。該特性 參數(shù)極大地取決于環(huán)境條件和試樣。大氣濕度、表面污染、試樣尺寸以及電極形狀和排列因 此在此處起決定性作用。在DIN EN61340-2-3下國際標(biāo)準(zhǔn)的測量方法因此用于測定表面電 阻。其中，兩個(gè)電極以相對于彼此的正方形排列置于待測試物體的表面上，其中電極之間的 距離相當(dāng)于電極長度。所述表面電阻因此基于square。
[0035] 描述為靜電性能的塑料的特性參數(shù)取決于材料的比表面電阻并根據(jù)DIN EN 61340-5-1 分類。
[0036] 具有大于IO12 Ω/square的表面電阻的試驗(yàn)物質(zhì)稱為絕緣的。許多熱塑性材料例 如屬于該組。
[0037] 具有1(Γ4-500 Ω/square的表面電阻，導(dǎo)體層中所含導(dǎo)電聚合物為電導(dǎo)體。以該屬 性，導(dǎo)電聚合物能夠傳導(dǎo)甚至最小的電壓。
[0038] 此外，優(yōu)選導(dǎo)體層能夠阻尼0. I-IOdB (V)，優(yōu)選l_5dB (V)的電磁波，這根據(jù) IEEE-STD 299測定。層狀結(jié)構(gòu)可具有Icm2至1，000m2,優(yōu)選IOcm2至100m 2,特別優(yōu)選IOcm2 至IOm2的面積。
[0039] 此外，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，層狀結(jié)構(gòu)包含其它層。該其它層可充當(dāng)載體層， 優(yōu)選用于層前體的生產(chǎn)中，或者作為覆蓋物，特別是用于保護(hù)以防環(huán)境影響，例如機(jī)械損 害。該其它層可用于保護(hù)層狀結(jié)構(gòu)，特別是導(dǎo)體層以防特別是周圍的機(jī)械或熱影響。此 夕卜，該其它層具有在光的可見波長范圍內(nèi)的高透射率。優(yōu)選其它層具有60-99%，特別優(yōu)選 70-99%，非常特別優(yōu)選80-99%的透射率，涂覆基材的透射率根據(jù)ASTM D 1003測定。在該 上下文中，透射率經(jīng)整個(gè)可見光譜范圍內(nèi)測定，如ASTM E308所述。為此，標(biāo)準(zhǔn)光譜值Y由 測量的透射光譜計(jì)算，其中考慮光類型D65和10°觀察角。此外，優(yōu)選其它層具有高撓性。
[0040] 其它層可包含保護(hù)導(dǎo)體層以防外部影響且在該上下文中特別具有上述性能的任 何材料。優(yōu)選，其它層可包含優(yōu)選至少50重量％的程度構(gòu)成其它層的聚合物。此外，聚合 物優(yōu)選可以為熱塑性聚合物。其它層可具有0. 01-1，OOO μ m，優(yōu)選0. 5-500 μ m，特別優(yōu)選 20-200 μ m的厚度。
[0041] 其它層可排列在偏振片層的上側(cè)和下側(cè)上。優(yōu)選其它層排列在偏振片層的上側(cè)和 下側(cè)上。至少一層導(dǎo)體層又可位于偏振片層的一側(cè)，上側(cè)或下側(cè)，或者兩側(cè)上。優(yōu)選至少一 層導(dǎo)體層排列在偏振片層的下側(cè)。此外，優(yōu)選其它層排列在偏振片層與導(dǎo)體層之間。特別 優(yōu)選，另外，另一其它層排列在偏振片層的上側(cè)上。
[0042] 在層狀結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施方案中，至少一層其它層包含酯，優(yōu)選纖維素的多酯，優(yōu)選 三乙酰纖維素。優(yōu)選，其它層具有50-100重量％，優(yōu)選60-100重量％，特別優(yōu)選70-100 重量％的纖維素酯，優(yōu)選三乙酰纖維素含量，每種情況下基于其它層的總重量。此外，其 它層可包含同樣盡可能透明的聚合物。聚合物應(yīng)具有對于可見光譜范圍內(nèi)的所有波長， 60-99 %，特別優(yōu)選70-99 %，非常特別優(yōu)選80-99 %的可見光透射率。聚合物可選自聚酰 胺（PA)、聚丙烯（PP)、聚乙酸酯（PLA)、聚碳酸酯（PC)、環(huán)烯烴聚合物（C0P)、環(huán)烯烴共聚物 (COC)、聚乙烯（PE)、聚氯乙烯（PVC)、聚苯乙烯（PS)、聚醚醚酮（PEEK)和聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)和這些中的至少兩種。
[0043] 在層狀結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施方案中，層狀結(jié)構(gòu)包含至少一層其它偏振片層。該偏振片 層可與第一偏振片層直接相鄰，但它也可通過至少一層其它層于此分離。優(yōu)選，第一偏振片 層至少通過一層其它層與第二偏振片層隔開。此處還優(yōu)選如上文關(guān)于層狀結(jié)構(gòu)的層一般性 地描述的，其它偏振片層和至少一層偏振層至少部分地重疊。
[0044] 在層狀結(jié)構(gòu)的另一優(yōu)選實(shí)施方案中，導(dǎo)電聚合物選自噻吩、聚乙炔、聚對苯撐、聚 苯胺和聚吡咯或這些中至少兩種的混合物。導(dǎo)電聚合物優(yōu)選為聚-3, 4-乙撐二氧噻吩 (PEDOT)。導(dǎo)體層可包含60-100重量％，優(yōu)選70-100重量％，特別優(yōu)選80-100重量％的量 的導(dǎo)電聚合物，每種情況下基于導(dǎo)體層的總重量。
[0045] 導(dǎo)電聚合物優(yōu)選具有10-300S/cm，優(yōu)選50-280S/cm，特別優(yōu)選100-250S/cm的導(dǎo) 電率。
[0046] 導(dǎo)體層可包含其它聚合物作為其它組分。該聚合物可選自聚酰胺（PA)、聚丙烯 (PP)、聚乙酸酯（PLA)、聚碳酸酯（PC)、環(huán)烯烴聚合物（COP)、環(huán)烯烴共聚物（COC)、聚乙烯 (PE)、聚氯乙烯（PVC)、聚苯乙烯（PS)、聚醚醚酮（PEEK)和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)和 這些中的至少兩種。導(dǎo)體層可包含0. 5-40重量％，優(yōu)選0. 5-30重量％，特別優(yōu)選0. 5-20 重量％的量的其它聚合物，每種情況下基于導(dǎo)體層的總重量。層狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物優(yōu) 選包含聚陰離子。聚陰離子充當(dāng)導(dǎo)電聚合物的聚陽離子的抗衡離子。聚陰離子可具有 7, 000-200, 000g/mol，優(yōu)選 10, 000-150, 000g/mol，特別優(yōu)選 50, 000-100, OOOg/mol 的分子 量。優(yōu)選聚陰離子的pH根據(jù)DIN 38404 (C5)測定為1-8,優(yōu)選0.8-4,特別優(yōu)選1-2。導(dǎo)體 層可包含30-90重量％ ,優(yōu)選40-85重量％ ,特別優(yōu)選60-80重量％的聚陰離子,每種情況 下基于導(dǎo)體層的總重量。
[0047] 聚陰離子可以為例如聚羧酸如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或聚馬來酸或者聚磺酸如 聚苯乙烯磺酸和聚乙烯磺酸的陰離子。這些聚羧酸和聚磺酸也可以為乙烯基羧酸和乙烯基 磺酸與其它可聚合單體如丙烯酸酯和苯乙烯的共聚物。
[0048] 優(yōu)選，層狀結(jié)構(gòu)的聚陰離子為聚苯乙烯磺酸（PSS)。
[0049] 在層狀結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實(shí)施方案中，導(dǎo)電聚合物為PED0T/PSS。
[0050] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，層狀結(jié)構(gòu)具有電絕緣層，特別是玻璃層，液晶層，特別是 "平面轉(zhuǎn)換"板（IPS板），或者這些中至少兩種的組合。絕緣層可用于進(jìn)一步改變通過偏振 片層的光的性能。優(yōu)選電絕緣層為液晶層或IPS板。例如，如果液晶層用作層狀結(jié)構(gòu)中的 電絕緣層，例如用于LCD屏中，特別是用于IPS板中，則取決于其偏振，它可容許光通過層狀 結(jié)構(gòu)，或者可吸收光。取決于施加于它上的電壓，液晶層具有使進(jìn)入的光偏振或者使它不變 地通過的性能。LCD屏由可彼此獨(dú)立地改變其透射率的液晶片段組成。為此，各片段中液晶 的排列通過電壓控制。借助背景照明和至少一層偏振層產(chǎn)生的偏振光的透射率因此改變。 為此，層狀結(jié)構(gòu)具有在液晶層另一側(cè)上的第二偏振片層。IPS板的特性是此處用于施加電壓 的電極位于屏的平面中。
[0051] 層狀結(jié)構(gòu)可具有至少一層其它層。其它層的實(shí)例為粘合層或壓敏層。粘合層可例 如引入偏振片層與導(dǎo)體層之間。此外，可作為選擇或者另外，粘合層可用于導(dǎo)體層與其它層 之間。粘合層可包含例如通過物理或化學(xué)方法固化的粘合劑。通過物理方法固化的粘合劑 通常已包含溶于溶劑中的聚合物。溶劑在固化期間蒸發(fā)，使得固體層保留。通過化學(xué)方法 固化的粘合劑基于粘合劑中化學(xué)組分的反應(yīng)而固化。單體組分，例如氰基丙烯酸酯、甲基丙 烯酸甲酯、聚硅氧烷、酰亞胺、硫化物、氨基甲酸酯和環(huán)氧化物在此處例如在通過光、熱或自 由基引發(fā)劑引發(fā)以后聚合以得到它們的聚合物。
[0052] 其它粘合層可用于將偏振片層與導(dǎo)體層一起粘合在絕緣層，特別是液晶層上。優(yōu) 選，偏振片層也排列在液晶層的另一側(cè)上。層狀結(jié)構(gòu)則具有通過液晶層分開的兩層偏振片 層。導(dǎo)體層另外至少排列在一層偏振片層上。
[0053] 如果使用壓敏層，則這可能能夠通過將壓力施加于層上而產(chǎn)生局部信息，例如在 觸敏屏，也稱為"觸屏"上進(jìn)行。
[0054] 在層狀結(jié)構(gòu)的另一優(yōu)選實(shí)施方案中，層中的至少一層具有0. 01-10 μ m，優(yōu)選 0. 05-5 μ m，特別優(yōu)選0. 1-3 μ m的厚度。優(yōu)選至少一層導(dǎo)體層或至少一層其它層或至少一 層粘合層具有所述厚度。
[0055] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，層狀結(jié)構(gòu)是透明的，特別是它具有50-99 %，優(yōu)選 60-98 %，特別優(yōu)選70-95 %的300-800nm波長范圍內(nèi)的光透射率。如果層狀結(jié)構(gòu)具有液晶 層形式的電絕緣層，則透射率取決于液晶電路。此處所述范圍特別適用于不具有絕緣層的 層狀結(jié)構(gòu)或具有絕緣層的層狀結(jié)構(gòu)，在液晶情況下，絕緣層連接使得它具有最大的光透射 率。
[0056] 在本發(fā)明另一方面中，提出生產(chǎn)層狀結(jié)構(gòu)的方法，所述方法包括步驟：
[0057] a.提供偏振片層；
[0058] b.將導(dǎo)體層疊加在偏振片層上；
[0059] 其中導(dǎo)體層包含至少一種導(dǎo)電聚合物，其中至少一層導(dǎo)體層具有1(Γ4-500 Ω/ square，優(yōu)選 5 X lCT4-500 Ω/square，特別優(yōu)選 lCT3-500 Ω/square 或 lCT3-400 Ω/square， 優(yōu)選5 X 1(Γ2-300 Ω/square，特別優(yōu)選10-250 Ω/square的表面電阻。以上關(guān)于層狀結(jié)構(gòu) 作出的論述也適用于此處更詳細(xì)解釋的本發(fā)明方法。
[0060] 偏振片層可包含例如上文關(guān)于本發(fā)明層狀結(jié)構(gòu)提到的材料。偏振片層優(yōu)選包含含 有碘的聚乙烯醇（PVA)。優(yōu)選，偏振片層包含50-100重量％，特別優(yōu)選60-100重量％，非 常特別優(yōu)選70-100重量％的量的聚乙烯醇，每種情況下基于偏振片層的總量。除PVA外， 偏振片層可包含其它材料。優(yōu)選，其它材料包含聚合物。聚合物可選自聚酰胺（PA)、聚丙 烯（PP)、聚乙酸酯（PLA)、聚碳酸酯（PC)、環(huán)烯烴聚合物（COP)、環(huán)烯烴共聚物（COC)、聚乙烯 (PE)、聚氯乙烯（PVC)、聚苯乙烯（PS)、聚醚醚酮（PEEK)和聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)和這 些中的至少兩種。
[0061] 導(dǎo)體層可包含例如上文關(guān)于層狀結(jié)構(gòu)已描述的材料作為導(dǎo)電聚合物。優(yōu)選，導(dǎo)體 層包含噻吩作為導(dǎo)電聚合物。特別優(yōu)選，噻吩為聚-3, 4-乙撐二氧噻吩（PEDOT)。此外，導(dǎo) 體層可包含聚陰離子。聚陰離子可以為例如聚羧酸如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或聚馬來酸 或者聚磺酸如聚苯乙烯磺酸和聚乙烯磺酸的陰離子。這些聚羧酸和聚磺酸也可以為乙烯基 羧酸和乙烯基磺酸與其它可聚合單體如丙烯酸酯和苯乙烯的共聚物。優(yōu)選，具有導(dǎo)體結(jié)構(gòu) 的聚陰離子為聚苯乙烯磺酸（PSS)。導(dǎo)體層可包含60-100重量％，優(yōu)選70-100重量％，特 別優(yōu)選80-100重量％的量的導(dǎo)電聚合物，每種情況下基于導(dǎo)體層的總重量。
[0062] 在將導(dǎo)體層疊加在偏振片層上中，可進(jìn)行層的提供以及隨后的疊加，例如適于 這類目的的。合適的偏振片層的提供可例如為膜形式的PVA層的提供。膜可例如在輥 上或者作為單獨(dú)的層提供。輥上的膜可具有1〇-1〇, 〇〇〇m2,優(yōu)選100-5, 000m2,特別優(yōu)選 500-1，OOOm2的面積。膜可具有0· 1-500 μ m，優(yōu)選0· 5-300 μ m，特別優(yōu)選1-200 μ m的厚度。 提供偏振片層的其它可能性也可以為較小的膜片，例如Icm2至100m2,優(yōu)選IOcm 2至50m2,特 別優(yōu)選l-20m2的尺寸。
[0063] 在偏振片層上的疊加可選自噴霧、涂布、刀涂、膠粘、印刷和固定以及這些中至少 兩種的組合。通過噴霧將導(dǎo)體層疊加在偏振片層上可選自例如印刷、濺射和液相的蒸氣沉 積以及這些措施中至少兩種的組合。通過涂布將導(dǎo)體層疊加在偏振片層上可例如通過漆 刷、海綿和刮刀以及這些中至少兩種的組合進(jìn)行。通過膠粘將導(dǎo)體層疊加在偏振片層上可 例如借助化學(xué)或物理固化粘合劑或這些的組合進(jìn)行。這類粘合劑的實(shí)例是關(guān)于層狀結(jié)構(gòu)的 粘合層已描述的。通過印刷疊加在偏振片層上可例如通過刀涂、接觸印刷、絲網(wǎng)印刷或者通 過凸版印刷或凹版印刷進(jìn)行。通過固定將導(dǎo)體層疊加在偏振片層上可選自例如緊釘、夾緊 和縫合以及這些中至少兩種的組合。
[0064] 優(yōu)選導(dǎo)體層在偏振片層上的疊加通過用于將膜施涂于表面上的已知方法進(jìn)行。這 些特別包括縫模流延、刀涂、噴霧或幕式流延或這些中的至少兩種的組合。
[0065] 在方法的優(yōu)選實(shí)施方案中，在偏振片層上疊加至少一層其它層。其它層可具有上 文關(guān)于層狀結(jié)構(gòu)已描述的性能和結(jié)構(gòu)。其它層可排列在偏振片層的上側(cè)和下側(cè)上。優(yōu)選其 它層在上側(cè)和下側(cè)疊加在偏振片層上。偏振片層上的其它層可具有與偏振片層下面的其它 層不同或相同的結(jié)構(gòu)。其它層在偏振片層上的疊加可以以上文關(guān)于導(dǎo)體層在偏振片層上的 疊加相同的方式進(jìn)行。
[0066] 導(dǎo)體層又可在偏振片層的一側(cè)，上側(cè)或下側(cè)，或者兩側(cè)疊加在偏振片層上。優(yōu)選導(dǎo) 體層排列在偏振片層的下側(cè)上。此外，優(yōu)選其它層排列在偏振片層與導(dǎo)體層之間。特別優(yōu) 選另一其它層另外疊加在偏振片層的上側(cè)上。
[0067] 優(yōu)選至少一層其它層包含三乙酰纖維素。關(guān)于層狀結(jié)構(gòu)描述的其它層的實(shí)施方案 也適用于該方法中所用的其它層。
[0068] 優(yōu)選其中層狀結(jié)構(gòu)包含至少一層其它偏振片層的方法。該其它偏振片層可以如上 文已關(guān)于層狀結(jié)構(gòu)內(nèi)的其它偏振片層所述構(gòu)成和排列。
[0069] 在該方法的另一優(yōu)選實(shí)施方案中，導(dǎo)電聚合物選自噻吩、聚乙炔、聚對苯撐、聚苯 胺和聚吡咯或這些中至少兩種的混合物。導(dǎo)電聚合物可如在層狀結(jié)構(gòu)的情況下所述構(gòu)成。
[0070] 優(yōu)選其中導(dǎo)電聚合物包含聚陰離子的方法。聚陰離子充當(dāng)導(dǎo)電聚合物的聚陽離子 的抗衡離子。聚陰離子可具有7, 000-200, 000g/mol，優(yōu)選10, 000-150, 000g/mol，特別優(yōu)選 50,000-100,00(^/111〇1的分子量。優(yōu)選聚陰離子的？!1根據(jù)0預(yù)38404化5)測定為1-8，優(yōu) 選0.8-4,特別優(yōu)選1-2。
[0071] 聚陰離子可以為例如聚羧酸如聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或聚馬來酸或者聚磺酸如 聚苯乙烯磺酸和聚乙烯磺酸的陰離子。這些聚羧酸和聚磺酸也可以為乙烯基羧酸和乙烯基 磺酸與其它可聚合單體如丙烯酸酯和苯乙烯的共聚物。
[0072] 聚陰離子特別優(yōu)選為PSS。此外，優(yōu)選其中導(dǎo)電聚合物為PED0T/PSS的方法。
[0073] 在方法的另一優(yōu)選實(shí)施方案中，層狀結(jié)構(gòu)具有電絕緣層，特別是玻璃層，液晶層， 特別是IPS板，或者這些中的至少兩種。電絕緣層可如關(guān)于層狀結(jié)構(gòu)所述構(gòu)成。
[0074] 優(yōu)選，電絕緣層結(jié)合在層狀結(jié)構(gòu)的上述外層中的一層上。層狀結(jié)構(gòu)的外層優(yōu)選為 粘合層。作為選擇，絕緣層也可如上所述結(jié)合在另一其它層上。其它層可例如為TAC層。絕 緣層在層狀結(jié)構(gòu)的層上的結(jié)合可優(yōu)選借助膠粘進(jìn)行。膠粘可通過層狀結(jié)構(gòu)上的粘合層而直 接，或者通過將粘合劑施涂于層狀結(jié)構(gòu)或絕緣層上以及隨后將層狀結(jié)構(gòu)與絕緣層結(jié)合在一 起而進(jìn)行。粘合層或粘合劑可如上文已關(guān)于層狀結(jié)構(gòu)的粘合層所述構(gòu)成。
[0075] 此外，優(yōu)選其中至少一層具有0. 01-10 μ m的厚度的方法。這優(yōu)選適用于如關(guān)于層 狀結(jié)構(gòu)已描述的導(dǎo)體層和/或其它層。如關(guān)于層狀結(jié)構(gòu)所述層的厚度的所有其它方面也適 用于該方法。
[0076] 在該方法的優(yōu)選實(shí)施方案中，層狀結(jié)構(gòu)是透明的。特別地，它具有50-99%，優(yōu)選 60-98%，特別優(yōu)選70-95%的300-800nm波長范圍內(nèi)的光透射率。如果層狀結(jié)構(gòu)具有液晶 層形式的電絕緣層，透射率取決于液晶電路。上述范圍特別適用于不具有絕緣層的層狀結(jié) 構(gòu)或具有絕緣層的層狀結(jié)構(gòu)，其中在液晶的情況下，絕緣層連接使得它具有最大光透射率。
[0077] 在本發(fā)明另一方面中，提出可通過上述方法得到的層狀結(jié)構(gòu)。
[0078] 在本發(fā)明另一方面中，提出包含上述層狀結(jié)構(gòu)的顯示器，優(yōu)選具有液晶的顯示器。 可使用的液晶為可用于顯示器中的現(xiàn)有技術(shù)中已知的所有液晶結(jié)構(gòu)。顯示器可包含例如 IPS板作為液晶。除本發(fā)明層狀結(jié)構(gòu)外，顯示器還可包含電源，特別是絕緣層電路的連接。 此外，顯示器還可具有圍繞層狀結(jié)構(gòu)的框架，特別以保護(hù)它以防外部影響，尤其是在顯示器 的處理期間。顯示器可具有Icm 2至1，000m2,優(yōu)選IOcm2至100m2,特別優(yōu)選IOcm 2至IOm2的 屏面積。
[0079] 此外，關(guān)于本發(fā)明層狀結(jié)構(gòu)的論述同樣因此適用于本發(fā)明顯示器和生產(chǎn)本發(fā)明層 狀結(jié)構(gòu)的本發(fā)明方法。這特別適用于材料和立體構(gòu)型。
[0080] 本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和特征從優(yōu)選實(shí)施方案實(shí)例的以下描述，特別是與從屬權(quán)利要 求組合顯現(xiàn)。特定特征在此處可單獨(dú)或者個(gè)別地相互組合實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限于該實(shí)施方案 實(shí)例。實(shí)施方案實(shí)例以圖解形式顯示于圖中。在該上下文中，各圖中相同的參考符號表示 相同或功能上相同或者在其功能方面彼此相當(dāng)?shù)脑?br> [0081] 圖
[0082] 圖1 :具有液晶層的層狀結(jié)構(gòu)圖；
[0083] 圖la :具有第一導(dǎo)體層排列的圖1層狀結(jié)構(gòu)的部分；
[0084] 圖Ib :具有第二導(dǎo)體層排列的圖1層狀結(jié)構(gòu)的部分；
[0085] 圖2 :生產(chǎn)具有根據(jù)圖la)部分的排列的圖1層狀結(jié)構(gòu)的圖；
[0086] 圖3 :生產(chǎn)具有根據(jù)圖Ib)部分的排列的圖1層狀結(jié)構(gòu)的圖。
[0087] 圖1顯示本發(fā)明層狀結(jié)構(gòu)100。層狀結(jié)構(gòu)100包含第一偏振片層20,所述偏振片 層的至少一側(cè)上疊加第一其它層10且在另一側(cè)上具有覆蓋物80。該其它層10優(yōu)選由三乙 酰纖維素組成。此外，層狀結(jié)構(gòu)100包含第二其它層30和導(dǎo)體層70,所述導(dǎo)體層70如圖 la)和Ib)所示且在偏振片層20與第二其它層30之間或者在第二其它層30與粘合層40 之間。借助粘合層40,這樣構(gòu)成的偏振片元件60可直接膠粘在液晶元件50上，例如在絕緣 層50的意義上，配置成IPS板。液晶元件50的另一側(cè)上還排列有具有與偏振片元件60相 同結(jié)構(gòu)的另一偏振片元件90,所述偏振片元件60也配置成具有至少一層其它層和至少一 層偏振片層的層狀結(jié)構(gòu)。此處偏振元件90還借助粘合層40結(jié)合在液晶元件50上。其它層 10、30和80的層可如該實(shí)例中由三乙酰纖維素制備。該實(shí)例中的偏振片層20由含有碘的 聚乙烯醇層組成。導(dǎo)體層70包含0. 2 μ m厚的80重量％ PED0T/PSS層（包含i. Clevios? PH 500,ii. Clevios? PH 750,iii. Clevios? PH 1000,iv.Clevios? FE,v. Clevios? F ET 和 vi.Clevios? F 010,都可由 Heraeus Precious Metals GmbH&Co. KG 市購）。
[0088] 在圖2中，得到根據(jù)圖la)的結(jié)構(gòu)，其中在步驟110中首先將導(dǎo)體層70結(jié)合在通 常具有TAC的第一載體層10上。在步驟120中將第三載體層80施涂于載體層10上以得 到前體PC la。在時(shí)間方面重疊或者還隨后的步驟130中，通過將第二其它層結(jié)合在粘合層 40上而得到前體PC Ila。在步驟140中，兩種前體PC Ia和PC IIa然后借助偏振層20結(jié) 合以得到具有圖la)所示層順序的偏振片元件60。
[0089] 在圖3中，得到根據(jù)圖Ib)的結(jié)構(gòu)，其中在步驟210中首先將導(dǎo)體層70結(jié)合在通 常具有TAC的載體層30上。在步驟220中將粘合層40施涂于載體層30上以得到前體PC lb。在時(shí)間方面重疊或者還隨后的步驟230中，分別通過結(jié)合第一和第三其它層10和80 而得到前體PC lib。在步驟240中，兩種前體PC Ib和PC IIb然后借助偏振層20結(jié)合以 得到具有圖Ib)所示層順序的偏振片元件60。 實(shí)施例
[0090] 使用手動涂布機(jī)（來自Erichsen GmbH&Co. KG的螺旋制膜機(jī)K-HAND-C0ATER 620) 以表中所述濕膜厚度在80 μ m三乙酸纖維素膜上用表1和2所示商業(yè)Clevios?配制劑（廠 商Heraeus Precious Metals GmbH&Co. KG)制備試驗(yàn)印跡，然后在70°C下干燥5分鐘以得 到涂膜。然后用4點(diǎn)測量儀器（萬用表：來自Thurlby Thandar Instruments Limited的 TTi 1906 ;測量頭：型號ESP#71404A)測量表面電阻以及涂膜和未涂覆膜的透射率。結(jié)果顯 示于下表中。
[0091] 表1 :各種膜的表面電阻
【權(quán)利要求】
1. 層狀結(jié)構(gòu)（100)，其包含： a) 至少一層偏振片層（20); b) 至少一層包含導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)體層（70); 其中至少一層導(dǎo)體層（70)具有10_4-500 Ω/square的表面電阻。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的層狀結(jié)構(gòu)（100)，其中層狀結(jié)構(gòu)（100)包含至少一層其它層（10、 30、40、80)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的層狀結(jié)構(gòu)（100)，其中至少一層其它層（10、30、40、80)包含纖維 素酯。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層狀結(jié)構(gòu)（100)，其中層狀結(jié)構(gòu)（100)包含至少一層 其它偏振片層（60)。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層狀結(jié)構(gòu)（100)，其中導(dǎo)電聚合物選自噻吩、聚乙炔、 聚對苯撐、聚苯胺和聚吡咯或這些中至少兩種的混合物。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層狀結(jié)構(gòu)（100)，其中導(dǎo)電聚合物包含聚陰離子。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的層狀結(jié)構(gòu)（100)，其中聚陰離子為PSS。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層狀結(jié)構(gòu)（100)，其中導(dǎo)電聚合物為PEDOT/PSS。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層狀結(jié)構(gòu)（100)，其中層狀結(jié)構(gòu)（100)具有電絕緣層 (50)。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層狀結(jié)構(gòu)（1〇〇)，其中層（10、20、30、40、50、60、70、 80)中的至少一層具有0.01-10 μ m的厚度。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的層狀結(jié)構(gòu)（100)，其中層狀結(jié)構(gòu)（100)為透明的。
12. 生產(chǎn)層狀結(jié)構(gòu)（100)的方法，其包括如下步驟： a. 提供偏振片層（20); b. 將導(dǎo)體層（70)疊加在偏振片層（20)上； 其中一層導(dǎo)體層（70)包含至少一種導(dǎo)電聚合物，其中至少一層導(dǎo)體層（70)具有 10_4_500Ω/square 的導(dǎo)電率。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中在偏振片層（20)上疊加至少一層其它層（10、30、 40,80)〇
14. 根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中至少一層其它層（10、30、40、80)包含纖維素酯。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)的方法，其中層狀結(jié)構(gòu)（100)包含至少一層其它偏振 片層（60)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12-15中任一項(xiàng)的方法，其中導(dǎo)電聚合物選自噻吩、聚乙炔、聚對苯 撐、聚苯胺和聚吡咯或這些中至少兩種的混合物。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12-16中任一項(xiàng)的方法，其中導(dǎo)電聚合物包含聚陰離子。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中聚陰離子為PSS。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12-18中任一項(xiàng)的方法，其中導(dǎo)電聚合物為PEDOT/PSS。
20. 根據(jù)權(quán)利要求12-19中任一項(xiàng)的方法，其中層狀結(jié)構(gòu)（100)具有電絕緣層（50)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求12-20中任一項(xiàng)的方法，其中層（10、20、30、40、50、60、70、80)中的至 少一層具有0. 01-10 μ m的厚度。
22. 根據(jù)權(quán)利要求12-21中任一項(xiàng)的方法，其中層狀結(jié)構(gòu)（100)是透明的。
23. 可通過根據(jù)權(quán)利要求12-22中任一項(xiàng)的方法得到的層狀結(jié)構(gòu)（100)。
24. 包含根據(jù)權(quán)利要求1-11或23中任一項(xiàng)的層狀結(jié)構(gòu)（100)的顯示器（105)。
【文檔編號】C09K3/16GK104271698SQ201380022227
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月28日
【發(fā)明者】U·古恩特曼, A·埃爾施納, S·基希邁爾 申請人:赫勞斯貴金屬有限兩和公司