[发明专利]具有低双折射的人机界面显示器外壳

说明书

提供了一种用于人机界面(HMI)触摸面板显示器的光学透明保护外壳板，其中该外壳板由包含高熔体流动聚碳酸酯的热塑性聚合物形成。聚碳酸酯的特征在于熔体流动速率(MFR)或熔体流动指数(MFI)在约60和约80g/10min之间(ASTM D‑1238，300℃/1.2kg)。

技术领域

本发明一般涉及人机界面触摸显示器；特别地，本发明涉及某些塑料触摸面板外壳。

背景技术

人机界面(HMI)显示器在汽车中越来越普遍，因为它们通过单一界面为乘客提供对内部的更多控制。例如，娱乐系统、空调、照明等都可以由此单触摸面板显示器通过多个选择选项进行控制。HMI显示器通常包括某种光学模块(例如，液晶显示器(LCD)面板、有机发光二极管(OLED)等)以及表面上的保护性的、光学透明的“触摸面板”。触摸面板既需要耐刮擦(考虑到频繁的物理接触)，也需要具有非常低的光学双折射以最大限度地减少光学阴影。

玻璃满足这些标准并且是目前的首选材料，但仍然被认为是不足的，因为它增加了额外的重量并且具有差的抗冲击性(在碰撞中可能导致受伤的风险)。汽车制造商还希望在汽车内部具有更大的设计灵活性，包括更大和更高度弯曲/轮廓清晰的HMI面板。这种设计对于玻璃完全不实际，因此需要其它选择。

人们一直希望用塑料代替玻璃，因为它可以更容易地模制成不同的形状，同时还能提供更好的冲击强度。然而，模制塑料往往具有导致面板中光学双折射的残余取向和应力。这种双折射反过来会导致不期望的光学缺陷，最明显的是“阴影”。例如，每当驾驶员戴着偏光太阳镜观看HMI显示器时，就会出现阴影。偏光镜片在面板中赋予额外的颜色和/或亮度渐变，使面板看起来“斑驳(mottled)”。目前消除这种阴影的唯一方法是使用的双折射非常低的材料，例如玻璃作为触摸面板材料。

在不牺牲冲击强度的情况下，保持低双折射和光学透明度也很重要。一些聚合物，例如丙烯酸树脂，例如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)可以模制成具有足够低的双折射，但这些材料本身很脆，因此从安全性或可靠性的观点来看是不可接受的。

发明内容

一方面，本发明涉及用于人机界面(HMI)触摸面板显示器的光学透明保护外壳或外壳板，其中外壳板由包括高熔体流动聚碳酸酯(PC)的聚合物树脂组合物形成。在实施例中，聚碳酸酯的特征在于熔体流动速率(MFR)或熔体流动指数(MFI)在约60和约80g/10min之间(ASTM D-1238，300℃/1.2kg)。在实施例中，聚合物树脂组合物选自“标准”双酚-A聚碳酸酯或聚碳酸酯-共聚物共混物，例如共聚酯和聚碳酸酯共混物。在实施例中，共混物可以包含至多约40重量％的共聚酯。

已经发现，当例如通过注塑或压塑成型，或通过热成型加工时，高熔体流动聚碳酸酯(如本文所述)可具有足够低且可控的双折射，并且可加工成HMI外壳板，其具有商业上可接受的冲击强度并且基本上没有光学阴影。在实施例中，外壳板还可以包含一个或多个补偿层以提供外壳板组件，其中(一个或多个)补偿层可以向外壳板组件提供落入HMI外壳应用可接受范围内的总光学延迟。在实施例中，外壳板组件表现出在选自以下的范围内的总光学延迟：(i)从-100至100nm，(ii)从100至300nm，或(iii)从-100至-300nm；或者，延迟的绝对值为0至100或100至300。在其它实施例中，外壳板组件表现出在选自以下的范围内的总光学延迟：(i)从-80至80nm，(ii)从100至260nm，或(iii)从-100至-260nm；或者，延迟的绝对值为0至80或100至260。在另一个实施例中，外壳板组件表现出在选自以下的范围内的总光学延迟：(i)从-50至50nm，(ii)从130至230nm，或(iii)从-130至-230nm；或者，延迟的绝对值为0至50或130至230。在实施例中，外壳板组件至少在HMI显示器的可见部分上表现出总的光学延迟(如上所述)。

附图说明

图1为测量双折射的典型交叉偏振器设置。

图2为波形图延迟和相移的水平和垂直分量的特写。