本发明涉及一种玻璃片，当所述玻璃用作平板显示器的衬底且经历内部或外部应力时，所述玻璃片展现减少的光泄漏。
背景技术：
：玻璃具有光学各向同性，但是当施加应力时，这种对称性被打破且玻璃通常变得具有双折射性。即使在各向异性应力存在下双折射率仍是零的若干异常玻璃组合物已为人所知；这些玻璃组合物包括高含量的铅、铊或铋氧化物。此类玻璃称为零应力光学材料且是如光学研究仪器和背投电视等产品中的主要组件。然而，安全担忧和环境问题阻碍了那些零应力光学玻璃用于许多光学应用中，如透镜、光学膜、光盘和液晶显示装置。在这些应用中，由于座架结构附接到显示器上或由于内部显示器结构，因此玻璃(例如液晶显示器的一部分)可能经受应力。那些玻璃衬底在应力诱导下发生的双折射可能给正确显示影像带来问题。美国专利第8,659,728号揭露了一种lc盒，其中lc盒的顶部和底部玻璃衬底均涂有具有负光弹性常数的层以抵消lc玻璃在应力诱导下出现的迟滞。然而，这个参考文献未教导为了减少迟滞而对个别玻璃片的处理。技术实现要素：本发明提供一种经涂布的玻璃衬底。经涂布的玻璃衬底包含具有0.1到0.7mm厚度的玻璃片，所述玻璃片在第一侧涂有具有正光弹性常数的第一光学层且在第二侧涂有具有负光弹性常数的第二光学层。本发明进一步提供一种包含本发明的至少一种经涂布的玻璃衬底的lc盒。具体实施方式除非另有说明，否则百分比是重量百分比(wt％)且温度是℃。除非另有说明，否则操作在室温(20-25℃)下进行。光弹性效应诱发的双折射是根据材料的光弹性常数(cp)和施加到材料的应力的量(σ)来确定。光弹性常数如下测定：计算应力诱导的双折射率与在所施加应力仅诱导材料发生较小程度弹性变形的条件下施加到玻璃状材料的应力量值的比率。一种材料的光弹性双折射率不同于那种材料的本征双折射率(δn0)。本征双折射率是指一种材料当完全在一个方向上定向(例如通过在一个方向上单向拉伸材料)时所展现的双折射的量。正本征双折射率材料在所述材料完全定向所沿的x方向上的折射率(nx)大于在另外两个方向(y和z)上的折射率ny和nz，其中x、y、z代表彼此间相互正交的三个不同方向。反之，负本征双折射率材料在所述材料完全定向所沿的x方向上的折射率小于在另外两个方向y和z上的折射率。正本征双折射率类型的材料总是倾向于正光弹性类型，而对于负双折射率类型的材料来说，其可以是负光弹性类型或正光弹性类型。光弹性常数是各种材料的本征特性且可以具有正值或负值。因此，材料分成两类：一类具有正光弹性常数且另一类具有负光弹性常数。当具有正光弹性常数的材料沿着x方向经受较小程度的单轴向拉伸应力时，所述材料倾向于展现正双折射率(即，nx>ny)。反之，当具有负光弹性常数的材料沿着x方向经受较小程度的单轴向拉伸应力时，所述材料将展现负双折射率(即，nx<ny)。我们已经发现，在一对光学层分别具有正光弹性常数和负光弹性常数的情况下，可以在经涂布的玻璃衬底中将应力诱导的双折射率最有效地最小化。当lc盒中使用经涂布的衬底时，其提供显示器影像性能的改进。经涂布的玻璃衬底可以经受两种不同的应力模式。当向玻璃衬底的顶上涂布光学层且使经涂布的衬底经历弯曲变形而变成凸形(所涂布的层位于外部)时，所涂布的层将经受拉伸变形，而玻璃层将经受压缩变形。反之，当向玻璃衬底的底部涂布光学层且使经涂布的衬底弯曲成相同的凸形(所涂布的层位于内部)时，所涂布的层将经受压缩变形，而玻璃衬底将经受拉伸变形。迟滞是薄片材料的双折射率的一种度量。其定义为薄片的δn与厚度的乘积，其中δn是nx与ny之间的差值。由于玻璃具有正光弹性常数，因此如果玻璃衬底上所涂的光学层在拉伸下具有负光弹性常数，那么经涂布的衬底的总体迟滞(衬底和涂层的迟滞总和)可以增加。另一方面，如果此类层在拉伸下具有正光弹性常数，那么经涂布的衬底的总体迟滞可以减少。类似地，如果玻璃衬底上所涂的光学层在压缩下具有负光弹性常数，那么经涂布的衬底的总体迟滞可以减少；然而，如果此类层在压缩下具有正光弹性常数，那么经涂布的衬底的总体迟滞可以增加。在所有这些情况下，玻璃倾向于经受与涂层的变形模式相反的变形模式。在本发明的一个优选实施例中，lc盒含有两个玻璃衬底，且每个玻璃衬底涂有分别具有正光弹性常数和负光弹性常数的光学层。在本发明的一个优选实施例中，正光弹性常数和负光弹性常数的绝对值彼此相似或基本上相同。优选的是，绝对值之间的差值不超过250×10-12pa-1，优选不超过150×10-12pa-1，优选不超过100×10-12pa-1。优选的是，正光弹性常数等于或大于5×10-12pa-1，优选10×10-12pa-1，优选25×10-12pa-1。优选的是，负光弹性常数等于或小于-5×10-12pa-1，优选-10×10-12pa-1，优选-25×10-12pa-1。如果光弹性常数的绝对值小于5×10-12pa-1，那么除非涂层非常厚，否则不能非常有效地补偿应力诱导的衬底双折射，而涂层非常厚是消费型电子装置所不期望的。优选的是，当前lcd制造中所用的玻璃衬底是氧化铝硅酸盐(al2o3-sio2)、硼硅酸盐(b2o3-sio2)或铝硼硅酸盐(al2o3-b2o3-sio2)类型，其可以用碱土金属氧化物进一步改质。这些玻璃皆展现了正光弹性响应且具有约2-4×10-12pa-1的光弹性常数。本发明的涂层涂覆于这些玻璃衬底以及具有正光弹性特性的任何其它类型的玻璃衬底上将是有效的。还注意到，已经进行了密集的研究试验来开发具有零光弹性常数的玻璃。然而，除非将大量的有毒化合物(如铅、砷酸和汞等)并入玻璃中，否则用于制造lcd的玻璃片不会展现近似零的光弹性响应。优选的是，本发明所用的玻璃衬底基本上不含铅、铊和铋，即，这些金属中的每一种的存在量小于1,000ppm，优选小于800ppm，优选小于600ppm，优选小于400ppm，优选小于200ppm，优选小于100ppm，优选小于50ppm。优选的是，可以用于形成在玻璃衬底上所涂的光学层的具有正光弹性常数的材料选自由以下组成的群组：除聚甲基丙烯酸甲酯和共聚物之外的丙烯酸酯聚合物(例如聚(甲基丙烯酸苯甲酯))、包含卤素原子(如氟和氯)的丙烯酸酯聚合物、聚(乙烯基萘)、聚碳酸酯、聚苯乙烯、苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯顺丁烯二酸酐共聚物、顺丁烯二酰亚胺-苯乙烯共聚物、聚酯、环烯烃共聚物、环烯烃聚合物和纤维素聚合物。正光弹性常数较大的优选材料包括聚碳酸酯、聚酯和丙烯酸酯聚合物。优选的是，形成具有正光弹性常数的层所用的丙烯酸酯聚合物具有不超过60wt％的甲基丙烯酸甲酯聚合单元，优选不超过50wt％、优选不超过40wt％、优选不超过30wt％、优选不超过20wt％、优选不超过10wt％、优选不超过5wt％的甲基丙烯酸甲酯聚合单元。优选的是，可以用于形成在玻璃衬底上所涂的光学层的具有负光弹性常数的材料选自由以下组成的群组：聚甲基丙烯酸甲酯、全氢化乙烯基芳香族聚合物和共聚物(例如包含全氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物的环状嵌段共聚物)、聚(α-甲基苯乙烯)、聚(甲基丙烯酸三氟乙酯)和聚(甲基丙烯酸三氯乙酯)。具有负光弹性常数的优选材料包括环状嵌段共聚物和聚甲基丙烯酸甲酯。环状嵌段共聚物优选全氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物，其在氢化之前具有至少50,000g/mol的聚苯乙烯等效重量平均分子量，优选具有至少60wt％、优选至少70wt％、优选至少75wt％苯乙烯聚合单元的全氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物。如熟练的技术人员通常所知，适于涂布于玻璃衬底上的聚合物需要具有足以实现机械韧度且无脆性的分子量。在典型的无定形聚合物中，聚苯乙烯等效重量平均分子量需是其缠结分子量的至少8-10倍。另外，其需要在可见光波长范围(380-780nm)内展现优良的透光度。光学层厚度的范围优选小于100μm，更优选小于50μm，甚至更优选小于25μm。优选的是，光学层厚度大于1μm，优选大于5μm，优选大于10μm。当此类光学涂层的厚度大于100μm时，其不宜用作以较薄为消费者偏好的电子装置。当光学层的厚度小于1μm时，对玻璃的光学补偿效应可以忽略不计且几乎不存在。根据本发明的光学层可以通过使用所属领域中众所周知的任何适合涂布方法涂布到玻璃衬底上。举例来说，可以通过浸涂、旋涂、狭缝式旋涂或狭缝式模涂法而在玻璃上涂布光学层。狭缝式模涂法因其涂布区域、涂布厚度和均一性相对容易控制而更优选。玻璃片厚度的优选范围是0.1mm到0.7mm，优选0.2mm到0.5mm。当玻璃衬底的厚度大于0.7mm时，光学涂层的作用可能不够强且这还将增加装置的厚度。当玻璃衬底小于0.1mm时，其物理硬度就装置制造来说有问题。实例使用三种不同的光学聚合物：聚(甲基丙烯酸苯甲酯)(pbma)、环状嵌段共聚物(cbc-1)、经顺丁烯二酸酐改质的环状嵌段共聚物(cbc-2)。pbma具有正光弹性常数且两种cbc材料均具有负光弹性常数。mw为100kg/mol的pbma购自聚合物产品科学公司(scientificpolymerproducts)(安大略，纽约(ontario，newyork))。cbc-1(陶氏化学公司开发的一种光学透明材料)是一种全氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物。氢化之前，其具有约65kg/mol的mw和90wt％苯乙烯。cbc-2也是一种全氢化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物，其在氢化之前具有80wt％苯乙烯，其中接枝有约1wt％顺丁烯二酸酐。康宁玻璃公司(corningglass)(康宁，纽约)制造的具有0.5mm厚度的薄玻璃衬底购自coresix精密玻璃有限公司(coresixprecisionglass,inc.)(williamsburg，va)。光学聚合物和薄玻璃的光弹性常数是通过对随着所施应力(σ)而变的双折射率测量值(δn)进行线性拟合来获得。线性拟合曲线的斜率就是光弹性常数值cp。对于pbma、cbc-1和cbc-2材料来说，用1"×3"尺寸和约100-300μm厚度的独立膜试样进行应力诱导双折射率测量。使用玻璃划线针将薄玻璃测试试样切成2"×5"(5.1×12.7cm)的尺寸。pbma、cbc和薄玻璃的cp值经测定分别是33×10-12pa-1、-12×10-12pa-1、-8.5×10-12pa-1和3.3×10-12pa-1。参考实例1.弯曲变形下的裸玻璃衬底具有0.5mm厚度和2"×5"尺寸的玻璃衬底(伊格尔玻璃(eagleglass)、康宁玻璃(康宁，纽约))通过测量其迟滞来测试。无任何机械变形的玻璃的迟滞是通过hindsinstrument(hillsboro，or)制造的双折射率测量系统exicor150ats来测量。通过将玻璃的两个长边缘抵压在50cm半径的弯曲夹具上使玻璃弯曲的同时，对玻璃进行后续迟滞测量。测量玻璃在弯曲下的迟滞且发现迟滞的最大值是3nm。未遭受机械变形的裸玻璃发现几乎完全呈各向同性，跨越整个测量区域所测量的迟滞小于0.1nm。然而，当弯曲夹具使玻璃发生变形时，观察到迟滞出现大幅增加。最大迟滞发生于玻璃中心区域附近，明确证明了玻璃衬底在应力诱导下出现双折射效应。实例2.经涂布的玻璃在弯曲变形下的迟滞制备聚(甲基丙烯酸苯甲酯)于丙二醇单甲基醚乙酸酯(pgmea)中的40wt％溶液和cbc-1于环己烷中的20wt％溶液用于涂布玻璃衬底。用聚(甲基丙烯酸苯甲酯)和环状嵌段共聚物的pbma溶液和cbc溶液分别涂布两片用于实例1中的薄玻璃，且随后干燥。每个涂层的厚度经测量分别是75μm和92μm。通过将玻璃的未涂布侧抵压在弯曲夹具上以便玻璃与夹具的曲面形状贴合来使经涂布的玻璃经受弯曲变形。涂层在这种弯曲配置下经受拉伸变形。在经涂布的玻璃经受变形的同时，如上文所述测量经涂布的玻璃的迟滞，经pbma涂布的玻璃的迟滞最大值是1.3nm且经cbc-1涂布的玻璃的迟滞最大值是4.8nm。相较于参考实例1中所测量的裸玻璃的迟滞值，涂有具有正光弹性常数的pbma的玻璃迟滞大幅减小，而涂有具有负光弹性常数的环状嵌段共聚物的玻璃迟滞大幅增加。实例3.涂有具有正光弹性常数的光学层的玻璃在两种不同应力模式下的迟滞变化与实例1中所用相同的薄玻璃衬底用具有正光弹性常数的聚(甲基丙烯酸苯甲酯)按与实例2相同的方式涂布。涂层在干燥之后的厚度经测量是约95μm。经涂布的玻璃通过以两种不同方式将其抵压在弯曲夹具上来发生变形。在第一种情况下，使玻璃衬底的未涂布侧与弯曲夹具直接接触，从而使涂层处在拉伸变形下，而玻璃衬底主要处在压缩变形下。在第二种情况下，使玻璃衬底的涂布侧与弯曲夹具直接接触，从而引起涂层发生压缩变形。在这两种变形模式下测量经涂布的玻璃中心区域的迟滞且与裸玻璃的迟滞进行比较。结果概述于表3中。实例4.涂有具有负光弹性常数的光学层的玻璃在两种不同应力模式下的迟滞变化与实例1中所用相同的伊格尔玻璃的薄玻璃衬底按与实例2相同的方式用环状嵌段共聚物涂布。涂层在干燥之后的厚度经测量是约92μm。经涂布的玻璃通过以两种不同方式将其抵压在弯曲夹具上来发生变形。在第一种情况下，使玻璃衬底的未涂布侧与弯曲夹具直接接触，从而使涂层处在拉伸变形下。在第二种情况下，使玻璃衬底的涂布侧与弯曲夹具直接接触，从而引起涂层发生压缩变形。在这两种变形模式下测量经涂布的玻璃中心区域的迟滞且与裸玻璃的迟滞进行比较。结果也概述于表3中。表3.单侧涂布玻璃在弯曲变形下的迟滞涂布材料涂层的变形模式迟滞(nm)实例1：裸玻璃n/an/a3实例3：单侧涂布玻璃pbma拉伸0.71实例3：单侧涂布玻璃pbma压缩4.84实例4：单侧涂布玻璃cbc-1拉伸4.78实例4：单侧涂布玻璃cbc-1压缩1.35表3中的数据表明了当玻璃衬底经受不同类型的变形(即，拉伸相对于压缩)时，必须与涂层的光学特性正确地匹配，以便有效补偿玻璃在应力诱导下发生的双折射，如在本发明的表2中所论述。实例5.在两个表面上均具有涂层的玻璃在弯曲变形下的迟滞与实例1中所用相同的薄玻璃衬底在两个表面上均涂有光学材料。使用pbma于pgmea溶剂中的40wt％溶液和cbc-2于环己烷溶剂中的20wt％溶液。顶表面和底表面的目标涂层厚度均是100μm。这些经涂布的玻璃通过将底表面抵压在弯曲夹具上来发生变形。在经涂布的玻璃处在弯曲变形下的同时进行后续迟滞测量。涂布材料、变形模式和测量结果的细节概述于下表4中。表4.双侧涂布玻璃在弯曲变形下的迟滞实例5玻璃顶表面上的涂布材料玻璃底表面上的涂布材料弯曲下的迟滞(nm)实例5-acbc-2cbc-25.2实例5-bpbmacbc-22.61实例5-ccbc-2pbma9.44表4中的结果表明，玻璃两个表面上的涂层可能不如单侧涂层那样有效，原因是顶部涂层的效应可以抵消底部涂层的效应。如果顶部涂层和底部涂层的光弹性特性的匹配不合适(如实例5c中所示)，那么总迟滞可能比裸玻璃的总迟滞明显更糟糕。另外，顶表面和底表面上均涂有负光弹性材料的玻璃(实例5a)的迟滞经测量高于如实例5b中所示的顶表面上涂有正光弹性材料且底表面上涂有负光弹性材料的玻璃，其中顶部涂层和底部涂层分别经历拉伸变形和压缩变形。当前第1页12