專利名稱：具有粘合促進劑的偏振器防護覆蓋片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用作偏振板的保護覆蓋片材的聚合物膜，生產(chǎn)起偏振板的改進方法，和使用它的液晶顯示器。更具體地說，本發(fā)明涉及具有可除去式載體基材和覆蓋片的覆蓋片復(fù)合材料，該覆蓋片包括低雙折射率聚合物膜和在該載體基材的與低雙折射率聚合物膜同一側(cè)上的促進對于聚乙烯醇的粘合性的一種層。任選，可剝?nèi)サ谋Ｗo層可以施加在與載體基材相反的一側(cè)上的覆蓋片上。本發(fā)明的受防護的覆蓋片在覆蓋片和偏振板的制造過程中不容易因為污物和磨損而產(chǎn)生缺陷。另外，覆蓋片對于含聚乙烯醇的二色性膜具有優(yōu)異的粘合性并且在層壓到二色性膜上之前不需要堿處理該覆蓋片。
背景技術(shù)：
透明樹脂膜用于各種光學應(yīng)用中。尤其，樹脂膜在各種電子顯示器、尤其液晶顯示器(LCD)中用作光偏振器的保護覆蓋片材。
LCD含有從樹脂膜形成的許多光學元件。反射式LCD的結(jié)構(gòu)可以包括液晶池，一個或多個偏振板，和一個或多個光調(diào)控膜(lightmanagement films)。液晶池是通過將液晶如扭轉(zhuǎn)向列型(TN)或超扭轉(zhuǎn)向列型(STN)分散在二個電極基片之間來形成的。偏振板典型地是樹脂膜的多層元件并且由夾在兩個保護覆蓋片材之間的偏振片組成。偏振片通常是從透明和高度均勻的無定形樹脂膜制備的，它隨后拉伸使聚合物分子取向并用染料染色而生產(chǎn)出二色性膜。用于形成偏振膜的合適樹脂的例子是全水解聚乙烯醇(PVA)。因為用于形成偏振器的拉伸PVA膜是非常脆的和在尺寸上是不穩(wěn)定的，所以保護覆蓋片材通常被層壓到PVA膜的兩側(cè)上以提供支持和耐磨性。偏振板的保護覆蓋片材要求具有高均勻性，良好的尺寸和化學穩(wěn)定性，和高透明度。最初，保護覆蓋片是從玻璃形成的，但是許多的樹脂膜現(xiàn)在用于生產(chǎn)重量輕的和柔性的偏振器。雖然許多樹脂已經(jīng)被建議用于保護覆蓋片材，其中包括纖維素塑料，丙烯酸樹脂，環(huán)烯烴聚合物，聚碳酸酯和砜，但是乙酰纖維素聚合物最常常用于偏振板的保護覆蓋片材中。乙酰纖維素類型的聚合物能夠以各種分子量以及在纖維素骨架上羥基的各種?；〈壬藤彨@得。這些當中，完全取代的聚合物，三乙?；w維素(TAC)常常用于制造樹脂膜，該樹脂膜用于偏振板的保護覆蓋片材中。
覆蓋片通常需要表面處理以確保對PVA二色性膜的良好粘合性。當TAC用作偏振板的保護覆蓋膜時，TAC膜在堿浴中進行處理以使TAC表面皂化而提供對PVA二色性膜的合適粘合性。堿處理使用含有堿金屬氫氧化物如氫氧化鈉或氫氧化鉀的水溶液。在堿處理后，該醋酸纖維素薄膜典型地用弱酸溶液洗滌，隨后用水漂洗和干燥。這一皂化過程是骯臟的和費時的。美國專利2,362,580描述了層狀結(jié)構(gòu)，其中兩個纖維素酯膜(各具有含有硝酸纖維素和改性PVA的表面層)粘附于PVA膜的兩側(cè)上。JP 06094915A公開了偏振板的保護膜，其中保護膜具有提供對PVA膜的粘合性的親水性層。
一些LCD設(shè)備可含有保護覆蓋片材，保護覆蓋片材也用作補償膜以改進圖像的視角。補償膜(即遲延膜或相位差膜)通常通過單軸拉伸或通過涂覆discotic染料來從具有控制水平的雙折射率的無定形膜制備的。推薦用于通過拉伸形成補償膜的合適樹脂包括聚乙烯醇，聚碳酸酯和砜。通過用染料處理制備的補償膜通常需要具有低雙折射率的高度透明膜，如TAC和環(huán)烯烴聚合物。
保護覆蓋片材需要施用其它功能層(在這里也稱為輔助層)，如防眩層，減反射層，抗污斑層，或抗靜電層。一般，這些功能層是在與樹脂膜的制造分開的工藝步驟中施加的。
通常，樹脂膜是由熔體擠出法或由流延方法制備的。熔體擠出法包括加熱樹脂直到熔化(達到約100,000cp數(shù)量級的粘度)，然后用擠出模頭將熔化聚合物施加于高度拋光的金屬帶或鼓上，冷卻該膜，和最終從金屬載體上剝離該膜。然而由于種種理由，由熔體擠出法制備的膜一般不適合于光學應(yīng)用。這主要歸因于以下事實熔體擠出的薄膜顯示出高度的光學雙折射率。對于高度取代的乙酸纖維素，會有熔化聚合物的附加問題。三乙酸纖維素具有270-300℃的很高熔化溫度，并且這一溫度高于分解溫度。按照在Machell的美國專利5,219,510中所教導的方法，通過將乙酸纖維素與各種增塑劑配混已經(jīng)由熔體擠出法在較低溫度下形成了膜。然而，描述在Machell的美國專利5,219,510中的聚合物不是完全取代的三乙酸纖維素，而是具有較低的烷基取代度或具有丙酸酯基代替乙酸酯基團。盡管如此，乙酸纖維素的熔體擠出膜已知顯示出差的平整度，如在Shigenmura的美國專利5,753,140中所指出的那樣。出于這些理由，熔體擠出法對于制造用于制備在電子顯示器中的保護覆蓋片和基材的包括三乙酸纖維素膜在內(nèi)的許多樹脂膜一般是不實用的。相反，流延方法一般用于制造這些膜。
光學應(yīng)用的樹脂膜幾乎僅僅由流延方法制造。流延方法包括首先將聚合物溶解在合適溶劑中形成具有約50,000cp數(shù)量級的高粘度的粘稠物(dope)，然后通過擠出模頭將粘稠的粘稠物施加于連續(xù)的高度拋光的金屬帶或鼓上，部分地干燥該濕膜，從金屬載體上剝離該部分地干燥的膜，和將該部分地干燥的膜輸送通過烘箱以便從膜中更完全地除去溶劑。流延膜典型地具有在40-200微米范圍內(nèi)的最終干燥厚度。通常，低于40微米的薄膜很難由流延方法生產(chǎn)，歸因于在剝離和干燥過程中濕膜的易碎性。具有大于200微米的厚度的膜在制造時也有問題，這是由于與在最后干燥步驟中除去溶劑有關(guān)的困難。雖然流延方法的溶解和干燥步驟增加了復(fù)雜性和花費，但是當與由熔體擠出法制備的膜相比時流延膜一般具有更好的光學性質(zhì)，并且與在高溫下的分解有關(guān)的問題得到避免。
由流延方法制備的光學薄膜的例子包括1.)用于制備光偏振器的乙酸纖維素片材，如在Land的美國專利4,895,769和Cael的美國專利5,925,289以及在Harita的美國專利申請2001/0039319 A1和Sanefuji的美國專利申請2002/001700A1中的新近公開物中所公開，2.)用于光偏振器的保護覆蓋片的三乙酸纖維素片材，如在Iwata的美國專利5,695,694中所公開，3.)用于光偏振器或延遲板的保護覆蓋片的聚碳酸酯片材，如在Yoshida的美國專利5,818,559和Taketani的美國專利5,478,518和5,561,180中所公開，和4.)用于光偏振器或延遲板的保護覆蓋片的聚醚砜片材，如在Shiro的美國專利5,759,449和5,958,305中所公開。
盡管流延方法制造光學薄膜被廣泛使用，然而，流延技術(shù)仍然有許多缺點。一個缺點是流延薄膜具有相當大的光學雙折射率。雖然當與由熔體擠出法制備的膜相比時由流延方法制備的膜具有較低的雙折射率，但是雙折射率仍然保持無法接受地高。例如，由流延方法制備的三乙酸纖維素膜對于在可見光譜中的光顯示出7納米(nm)的平面內(nèi)延遲，如在Iwata的美國專利5,695,694中所公開。由流延方法制備的聚碳酸酯膜顯示出17nm的平面內(nèi)延遲，如在Taketani的美國專利5,478,518和5,561,180中所公開。Harita的美國專利申請2001/0039319A1聲稱，當在膜內(nèi)的橫向位置之間在延遲上的差異是低于在原始未拉伸膜中的5nm時，在拉伸乙酸纖維素片材中的顏色不規(guī)則性會減少。對于光學薄膜的許多應(yīng)用，低的平面內(nèi)延遲值是令人向往的。尤其，低于10nm的平面內(nèi)延遲值是優(yōu)選的。
共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請出版物2003/0215658A，2003/0215621A，2003/0215608A，2003/0215583A，2003/0215582A，2003/0215581A，2003/0214715A描述了制備適合于光學應(yīng)用的具有低雙折射率的樹脂膜的涂覆法。樹脂膜是從比通常用于制備流延膜時更低粘度的聚合物溶液被施涂于不連續(xù)的、犧牲的基材上。
在流延膜或涂膜中的雙折射率是在制造操作中從聚合物的取向而產(chǎn)生的。這一分子取向引起在膜平面內(nèi)的折射指數(shù)被測得不同。在平面內(nèi)的雙折射率是在膜平面內(nèi)的正交方向上這些折射指數(shù)之間的差異。雙折射率的絕對值乘以膜厚度被定義為平面內(nèi)延遲率。因此，平面內(nèi)延遲率是在膜平面內(nèi)分子各向異性的量度。
在流延過程中，分子取向可以起因于許多原因，其中包括在模頭中該粘稠物的剪切，在施涂過程中粘稠物被金屬載體所剪切，在剝離階段中部分干燥膜的剪切，和在傳送通過最終干燥步驟的過程中自持膜的剪切。這些剪切力導致聚合物分子取向和最終導致過高的雙折射率或延遲值。為了最大程度減少剪切和獲得最低雙折射率膜，流延過程典型地在1-15m/min的極低線速度下操作，如在Iwata的美國專利5,695,694中所公開。較慢的線速度一般產(chǎn)生最高質(zhì)量的膜。
流延方法的另一個缺點是不能精確地施涂多個層。正如在Hayward的美國專利5,256,357中所指出，普通的多槽流延口模產(chǎn)生無法接受的不均勻膜。尤其，對于現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備，線和條紋不均勻性大于5％?？山邮艿膬蓪幽た梢酝ㄟ^使用在Hayward的美國專利5,256,357中教導的特殊口模唇設(shè)計來制備，但是口模設(shè)計是復(fù)雜的并且對于同時施涂兩個以上的層是不實際的。
流延方法的另一個缺點是對于粘稠物的粘度之限制。在流延實踐中，粘稠物的粘度是約50,000cp的數(shù)量級。例如，Hayward的美國專利5,256,357描述了使用具有100,000cp的粘度的粘稠物的實際流延實施例。通常，用較低粘度粘稠物制備的流延膜已知產(chǎn)生不均勻的膜，正如例如在Iwata的美國專利5,695,694中所指出的那樣。在Iwata的美國專利5,695,694中，用于制備流延樣品的最低粘度粘稠物是約10,000cp。然而，在這些高粘度值下，流延粘稠物難以過濾和脫氣。盡管纖維和較大的碎屑可以被除去，但是較軟的材料如聚合物段塞更難于以在粘稠物輸送系統(tǒng)中見到的高壓下過濾。顆粒狀和氣泡后生現(xiàn)象產(chǎn)生了顯眼的內(nèi)含物缺陷和條紋并且產(chǎn)生相當多的廢品。
另外，該流延方法相對于產(chǎn)品變化而言是相對不靈活的。因為流延需要高粘度粘稠物，改變產(chǎn)品配方需要長時間的停車時間去清洗輸送系統(tǒng)以消除污染的可能性。特別成問題是牽涉到不相容的聚合物和溶劑的配方變化。事實上，配方變化對于流延方法是既費時又費錢，大多數(shù)的生產(chǎn)機器單獨地專門生產(chǎn)僅僅一種類型的膜。
流薄膜可以顯示出不希望有的波紋或皺紋。較薄的膜在流延過程的剝離和干燥步驟中或在膜的后續(xù)處理工序中尤其會因在尺寸上的后生現(xiàn)象(dimensional artifacts)所損壞。尤其，從樹脂膜制備偏振板需要涉及到在堿浴中皂化預(yù)處理的層壓過程和粘合劑，壓力，和高溫的施加。非常薄的膜難以在這一層壓過程中在沒有產(chǎn)生皺紋的情況下處理(handle)。另外，許多流延膜由于水分的作用會隨時間推移而自然地變得扭曲。對于光學薄膜，良好的尺寸穩(wěn)定性在貯存過程中以及在偏振板的后續(xù)制造過程中是需要的。最終，在覆蓋片的制造和處理過程中，用作偏振板的保護覆蓋片材的樹脂膜易產(chǎn)生劃痕和磨損，以及污物和粉塵的積聚。用于顯示應(yīng)用的高質(zhì)量偏振板的制備要求該保護覆蓋片材不含由于物理損壞或污物和粉塵的沉積所引起的缺陷。也非常有利的是，覆蓋片避免了同時為了改進生產(chǎn)能力和省去片材的附加輸送和處置而對于皂化的需要。
發(fā)明概述本發(fā)明的目標是克服由普通流延方法制備的現(xiàn)有技術(shù)偏振器覆蓋片的限制，提供更薄并且在偏振板的制造所必需的步驟中提供改進的處理和加工的新覆蓋片。
本發(fā)明的另一個目的是提供包括一種層的新覆蓋片，該層促進對PVA膜的粘合性，使得在偏振板的制造之前不需要復(fù)雜的表面處理如皂化。
另一個目的是提供不容易受到物理損壞如劃痕和磨損并且在偏振板的制造中所必需的制備、貯存和最終處理步驟中尺寸更穩(wěn)定的新覆蓋片。
再一個目的是提供在偏振板的制造中所必需的制備、貯存和最終處理步驟中不易積聚污物和粉塵的新覆蓋片。
仍然一個目的是提供使用本發(fā)明的新覆蓋片制造偏振板的改進方法。
本發(fā)明的這些和其它目的是通過防護覆蓋片復(fù)合材料來實現(xiàn)的，該材料包括一種載體基材和一種覆蓋片，該覆蓋片包括了在該載體的與低雙折射率聚合物膜同一側(cè)上的低雙折射率聚合物膜，促進對PVA的粘合性的層和一種或多種輔助層。用于本發(fā)明中的輔助層包括耐磨層，防眩層，低反射層，減反射層，抗靜電層，視角補償層，和防潮層。防護覆蓋片復(fù)合材料還在低雙折射率聚合物膜的與載體基材相反的一側(cè)上具有可剝?nèi)サ谋Ｗo層。
非常薄的覆蓋片的制造借助于載體基材可變得更為方便，該基材支持濕覆蓋片涂層通過干燥過程并且在現(xiàn)有技術(shù)中描述的流延方法中所需要的最后干燥步驟之前不需要從金屬帶或鼓上剝離該片材。相反，在從載體基材上分離之前，覆蓋片完全地干燥。事實上，包括覆蓋片和載體基材的該復(fù)合材料優(yōu)選卷繞成卷并一直貯存到需要制造偏振板時為止。包括促進對PVA二色性膜的粘合性的層的覆蓋片使得不需要覆蓋片的皂化。
附圖簡述

圖1是能夠用于本發(fā)明方法的實施中的舉例性的涂覆和干燥裝置的示意圖。
圖2是包括一個工作站的圖1的舉例性涂覆和干燥裝置的示意圖，在該工作站中從基材上分離的乙酸纖維素網(wǎng)幅單獨地纏繞。
圖3能夠用于本發(fā)明方法的實施中的舉例性的多槽涂覆裝置的示意圖。
圖4顯示了包括三層覆蓋片和部分地剝離的載體基材的本發(fā)明的防護覆蓋片復(fù)合材料的截面視圖。
圖5顯示了包括四層覆蓋片和部分地剝離的載體基材的本發(fā)明的防護覆蓋片復(fù)合材料的截面視圖。
圖6顯示了包括五層覆蓋片和部分地剝離的載體基材的本發(fā)明的防護覆蓋片復(fù)合材料的截面視圖。
圖7顯示了包括四層覆蓋片、可剝?nèi)サ谋Ｗo層和部分地剝離的載體基材的本發(fā)明的防護覆蓋片復(fù)合材料的截面視圖。
圖8顯示了包括四層覆蓋片和部分地剝離的載體基材的本發(fā)明的防護覆蓋片復(fù)合材料的截面視圖，其中載體基材具有在其之上形成的防粘層。
圖9顯示了使用本發(fā)明的防護覆蓋片復(fù)合材料來制備偏振板的方法的示意圖。
圖10顯示了在液晶池的每一側(cè)上有偏振板的液晶池的截面視圖。
圖11是在現(xiàn)有技術(shù)中用于流延醋酸纖維素薄膜的流延裝置的示意圖。
發(fā)明詳述下列定義適用于在這里的敘述層的平面內(nèi)相延遲，Rin.，是由(nx-ny)d定義的量，其中nx和ny是在x和y方向上的折射指數(shù)；x取作在x-y平面內(nèi)的最高折射指數(shù)的方向和y方向垂直于它；x-y平面平行于該層的表面平面；d是在z方向上該層的厚度。量(nx-ny)稱為平面內(nèi)雙折射率，Δnin。Δnin的值是在波長λ＝550nm下得出的。
層的平面外相延遲，Rth，是由[nz-(nx+ny)/2]d定義的量，其中nz是在z軸方向上的折射指數(shù)。數(shù)[nz-(nx+ny)/2]稱為平面外雙折射率，Δnth。如果nz＞(nx+ny)/2，則Δnth是正的(正雙折射率)，因此相應(yīng)的Rth也是正的。如果nz＜(nx+ny)/2，則Δnth是負的(負雙折射率)，因此相應(yīng)的Rth也是負的。Δnth的值是在λ＝550nm下取得的聚合物的特性雙折射率，Δnint，指由(ne-no)定義的量，其中ne和no分別是聚合物的異常和尋常折射率。聚合物層的實際雙折射率(平面內(nèi)Δnin或平面外Δnth)取決于形成它的方法，因此取決于該參數(shù)Δnint。
無定形指長程有序的缺乏。因此無定形聚合物不顯示出由諸如X射線衍射之類的技術(shù)測量的長程有序。
透射率是衡量光學透射率的量。它是由射出光強度Iout與射入光強度Iin的百分比率，作為Iout/Iin×100給出。
光軸指傳播光沒有見到雙折射率的方向。
單軸向意指三個折射指數(shù)(nx、ny和nz)中的兩個是基本上相同的。
雙軸意指三個折射指數(shù)(nx、ny和nz)全部不相同。
用于液晶顯示器中的覆蓋片典型地是具有低光學雙折射率的聚合物片材，其被用于二色性膜的每一側(cè)上以便維持二色性膜的尺寸穩(wěn)定性和保護它使之免受水分和UV降解作用。在下面的敘述中，防護覆蓋片指布置在可除去的保護性載體基材上的覆蓋片?？蓜?nèi)サ谋Ｗo性膜也可用于覆蓋片的與載體基材相反的那一側(cè)上，這樣在覆蓋片用于偏振板中之前覆蓋片的兩側(cè)都得到保護。
促進對PVA的粘合性的層是不同的層，它是在與低雙折射率聚合物膜的施涂分開的或同時發(fā)生的涂覆步驟中施涂的。促進對PVA的粘合性的層提供了覆蓋片對PVA二色性膜(在液晶顯示器應(yīng)用中)的可接受的粘合作用，使得該覆蓋片在被層壓到PVA膜上之前不需要濕預(yù)處理如皂化。
本發(fā)明涉及在用于液晶顯示器的偏振板的制造中采用的改進覆蓋片。尤其，本發(fā)明提供了防護覆蓋片復(fù)合材料，該材料包括一種載體基材，低雙折射率聚合物膜，在該載體基材的與低雙折射率聚合物膜同一側(cè)上的促進對PVA的粘合性的層和一種或多種輔助層。用于本發(fā)明中的合適輔助層包括耐磨硬涂層，防眩層，抗污斑層或耐玷污層，減反射層，低反射層，抗靜電層，視角補償層，和防潮層。任選地，本發(fā)明的防護覆蓋片復(fù)合材料也包括在覆蓋片的與載體基材相反的一側(cè)上的可剝?nèi)サ谋Ｗo層。本發(fā)明的覆蓋片復(fù)合材料具有與現(xiàn)有技術(shù)的覆蓋片相比得到改進的處理性能，并且不容易在覆蓋片的制造過程中和它在偏振板的制造中的后續(xù)使用中發(fā)生物理缺陷及污物和粉塵的積聚。本發(fā)明還涉及改進的偏振板和使用本發(fā)明的防護覆蓋片復(fù)合材料制造它的方法。
現(xiàn)在參見圖1，其中顯示了適合于制備本發(fā)明的防護覆蓋片復(fù)合材料的舉例性和眾所周知的涂覆和干燥系統(tǒng)10的示意圖。涂覆和干燥系統(tǒng)10典型地用于在移動的載體基材12上施涂非常薄的膜和隨后在干燥器14中除去溶劑。顯示了單個涂覆裝置16，使得該系統(tǒng)10具有僅僅一個涂料施涂點和僅僅一個干燥器14，但具有相應(yīng)干燥段的兩個或三個(甚至多達六個)附加涂料施涂點在復(fù)合薄膜的制造中也是已知的。順序施涂和干燥的過程在現(xiàn)有技術(shù)中稱為串列的涂覆操作。
涂覆和干燥裝置10包括用于將移動的基材12圍繞支承輥20進料的退繞站18，在支承輥20處由涂覆裝置16施涂涂層。涂覆的基材22然后穿過干燥器14。在本發(fā)明的實施中，含有在基材12上的覆蓋片的最終防護覆蓋片復(fù)合材料24是在卷收站26處被卷繞成卷。
正所描述的，舉例性的四層涂層被施涂于移動的網(wǎng)幅12上。各層的涂料液體被裝在各自的涂料供應(yīng)容器28，30，32，34中。涂料液體被泵36，38，40，42從涂料供應(yīng)容器中分別輸送到涂覆裝置16管道44，46，48，50。另外，涂覆和干燥系統(tǒng)10也可以包括放電設(shè)備如電暈或輝光放電設(shè)備52，或極性電荷輔助設(shè)備54，用于在涂料的施涂之前改性基材12。
現(xiàn)在參見圖2，其中顯示了具有用于施涂可剝?nèi)サ谋Ｗo層的備選的卷繞操作的與在圖1中描繪的相同的舉例性涂覆和干燥系統(tǒng)10的示意圖。因此，該圖一直到卷繞操作的附圖標記都是相同的。在本發(fā)明的實施中，包括載體基材(它可以是樹脂膜，紙，樹脂涂覆的紙或金屬)與施加于其上的覆蓋片的防護覆蓋片復(fù)合材料24被夾在相對的軋輥56，58之間。防護覆蓋片復(fù)合材料24用粘合劑或用靜電方式粘附于從退繞站62供應(yīng)的預(yù)先形成的可剝?nèi)サ谋Ｗo層60上，含有可剝?nèi)サ谋Ｗo層的防護覆蓋片復(fù)合材料在卷繞站64被卷繞成卷。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，聚烯烴或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)用作預(yù)先形成的可剝?nèi)サ谋Ｗo層60。覆蓋片/載體基材復(fù)合材料24或保護層60可以用電荷產(chǎn)生器進行預(yù)處理，以增強保護層60對覆蓋片/載體基材復(fù)合材料24的靜電引力。
用于將涂料流體輸送到移動的基材12上的涂覆裝置可以是多層施涂器如滑動珠粒進料斗，如在例如授權(quán)于Russell的美國專利2,761,791中所教導的那樣，或滑動簾幕進料斗，如由授權(quán)于Hughes的美國專利3,508,947所教導的那樣。備選地，涂覆裝置16可以是單層施涂器，如槽縫口模珠粒進料斗或噴射漏斗。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，施涂設(shè)備16是多層滑動珠粒進料斗。
如上所述，涂覆和干燥系統(tǒng)10包括用于從涂膜中除去溶劑的干燥器14(典型地是干燥烘箱)。在本發(fā)明方法的實施中使用的舉例性干燥器14包括第一個干燥段66，在其之后是能夠獨立控制溫度和氣流的八個附加干燥段68-82。雖然干燥器14被顯示為具有九個獨立的干燥段，但具有更少腔室的干燥烘箱也是眾所周知的并且可用于實施本發(fā)明的方法。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中該干燥器14具有至少兩個獨立的干燥區(qū)段或節(jié)段。
優(yōu)選，干燥段68-82中的每一個各具有獨立的溫度和空氣流量控制設(shè)備。在各節(jié)段中，溫度可以在5℃和150℃之間調(diào)節(jié)。為了將濕層的表面硬化或表層起毛引起的干燥缺陷減到最少，在干燥器14的早期節(jié)段中需要最佳干燥速率。當在早期干燥區(qū)段中的溫度不合適時，將產(chǎn)生許多的后生現(xiàn)象。例如，當在區(qū)段66，68和70中的溫度被設(shè)定為25℃時，觀察到乙酸纖維素膜的翳影或泛白。當高蒸氣壓溶劑(二氯甲烷和丙酮)用于涂料流體時，這一泛白缺陷是特別成問題的。更嚴重地，在早期干燥節(jié)段66、68和70中的95℃高溫被發(fā)現(xiàn)引起覆蓋片從載體基材上的過早層離。在早期干燥段中的較高溫度也與后生現(xiàn)象(如覆蓋片的表面硬化、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)圖案和起泡)有關(guān)。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，第一個干燥段66是在至少約25℃但低于95℃的溫度下操作的，對于涂覆的網(wǎng)幅22的濕涂層沒有直接的空氣沖擊。在本發(fā)明的方法的另一個優(yōu)選實施方案中，干燥段68和70也在至少約25℃但低于95℃的溫度下操作。優(yōu)選的是，初始干燥段66、68是在約30℃至約60℃的溫度下操作。最優(yōu)選的是，初始干燥段66、68是在約30℃至約50℃的溫度下操作。在干燥段66、68中的實際干燥溫度可以由本領(lǐng)域中的那些技術(shù)人員根據(jù)經(jīng)驗在這些范圍內(nèi)來優(yōu)化。
現(xiàn)在參見圖3，詳細地顯示了舉例性涂覆裝置16的示意圖。用圖解法以橫截面?zhèn)纫晥D顯示的涂覆裝置16包括前節(jié)段92，第二節(jié)段94，第三節(jié)段96，第四節(jié)段98，和支承板100。在第二節(jié)段94中有入口102，用于經(jīng)由泵106將涂料液體供給到第一計量槽縫104中，因此形成最低層108。在第三節(jié)段96有入口110，用于經(jīng)由泵114將涂料液體供給到第二計量槽縫112而形成層116。在第四節(jié)段98有入口118，用于經(jīng)由泵122將涂料液體供給到第二計量槽縫120而形成層124。在支承板100有入口126，用于經(jīng)由泵130將涂料液體供給到計量槽縫128而形成層132。各槽縫104，112，120，128包括橫向分布空腔。前節(jié)段92包括傾斜的滑動表面134，和涂覆口唇136。在第二節(jié)段94的頂部上有第二個傾斜滑動表面138。在第三節(jié)段96的頂部上有第三個傾斜滑動表面140。在第四節(jié)段98的頂部上有第四個傾斜滑動表面142。支承板100在傾斜滑動表面142上延伸而形成支承脊表面144上。與涂覆裝置或進料斗16相鄰的是涂層支承輥20，網(wǎng)幅12圍繞它被傳輸。涂層108，116，124，132形成多層復(fù)合材料，它在口唇136和基材12之間形成涂料珠粒146。典型地，涂料進料斗16從非涂覆位置運動到涂層支承輥20并進入到涂覆位置。雖然涂覆裝置16被顯示為具有四個計量槽縫，但是具有更多數(shù)量的計量槽縫(多達九個或更多個)的涂料口模也是眾所周知的并且可用于實施本發(fā)明的方法。
為了本發(fā)明目的，涂料流體主要地由溶于有機溶劑中的聚合物粘合劑組成。在特別優(yōu)選的實施方案中，該低雙折射率聚合物膜是纖維素酯。這些能夠以各種分子量大小以及以在纖維素骨架上羥基的烷基取代的類型和量來商購。纖維素酯的例子包括具有乙酰基，丙酰基和丁?；哪切?。特別理想的是稱為乙酸纖維素的具有乙酰基取代的纖維素酯家族。這些當中，具有約58.0-62.5％的合計乙酸含量的完全乙?；〈睦w維素稱為三乙?；w維素(TAC)，其對于制備在電子顯示器中使用的覆蓋片而言通常是優(yōu)選的。
至于TAC的有機溶劑，合適的溶劑例如包括氯化溶劑類(二氯甲烷和1，2二氯乙烷)，醇(甲醇，乙醇，正丙醇，異丙醇，正丁醇，異丁醇，雙丙酮醇和環(huán)己醇)，酮類(丙酮，甲乙酮，異丁基甲酮，和環(huán)己酮)，酯(乙酸甲酯，乙酸乙酯，乙酸正丙酯，乙酸異丙酯，乙酸異丁酯，乙酸正丁酯，和乙酰乙酸甲酯)，芳族烴(甲苯和二甲苯)和醚(1，3-二氧戊環(huán)，1，2-二氧戊環(huán)，1，3-二烷，1，4-二烷，和1，5-二烷)。在一些應(yīng)用中，可以使用少量的水。通常地，用上述溶劑的摻混物制備了TAC溶液。優(yōu)選的主溶劑包括二氯甲烷，丙酮，乙酸甲酯，和1，3-二氧戊環(huán)。與主溶劑一起使用的優(yōu)選的助溶劑包括甲醇，乙醇，正丁醇和水。
涂料配制劑也可含有增塑劑。TAC膜的合適增塑劑包括鄰苯二甲酸酯(鄰苯二甲酸二甲酯，鄰苯二甲酸二(甲氧基乙基)酯，鄰苯二甲酸二乙酯，鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸二辛酯，鄰苯二甲酸二癸基酯和鄰苯二甲酸丁基辛基酯)，己二酸酯(己二酸二辛酯)，和磷酸酯(磷酸三甲苯基酯，磷酸聯(lián)苯基二苯基酯，磷酸甲苯基二苯基酯，磷酸辛基二苯基酯，磷酸三丁酯，和磷酸三苯酯)，乙醇酸酯(甘油三乙酸酯，三丁酸甘油酯，丁基鄰苯二甲酰基丁基甘醇酸酯，乙基鄰苯二甲?；一蚀妓狨?，和甲基鄰苯二甲?；一蚀妓狨?。增塑劑通常用于改進最終膜的物理機械性能。尤其，增塑劑已知可以改進乙酸纖維素薄膜的柔性和尺寸穩(wěn)定性。然而，增塑劑在這里也可以在轉(zhuǎn)移操作中用作涂覆助劑，以便將在涂料進料斗中的過早膜固化減到最少和改進濕膜的干燥特性。在本發(fā)明的方法中，增塑劑用于在干燥操作中將TAC膜的起泡、卷曲和層離減到最少。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，增塑劑以相對于聚合物濃度而言為至多50重量％的總濃度添加到涂料流體中，以便減輕在最終TAC膜中的缺陷。
低雙折射率聚合物的涂料配制劑也可含有一種或多種UV吸收化合物以便提供UV過濾元件特性和/或作為低雙折射率聚合物膜的UV穩(wěn)定劑。紫外線吸收化合物在聚合物中的含量一般是0.01-20重量份，優(yōu)選是0.01-10重量份，尤其是0.05-2重量份，基于不含紫外線吸收劑的聚合物為100重量份。已經(jīng)描述用于各種聚合物元件中的各種紫外光吸收化合物中的任何一種均可用于本發(fā)明的聚合物元件中，如羥苯基-s-三嗪，羥苯基苯并三唑，甲脒，或二苯甲酮化合物。正如在2002年5月5日提交的懸而未決、共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請10/150,634中所述，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)二苯甲?；淄樽贤饩€吸收化合物與第二種UV吸收化合物(如以上列出的那些)的聯(lián)用對于提供在UV和可見光光譜區(qū)之間的吸收銳截止以及提供跨越UV譜的更多區(qū)間的增加保護作用而言是特別理想的。可以使用的附加的可能UV吸收劑包括水楊酸酯化合物，如水楊酸4-叔丁基苯基酯；和[2，2′硫代雙-(4-叔辛基苯酚酸)]正丁胺鎳(II)。最優(yōu)選的是二苯甲?；淄榛衔锱c羥苯基-s-三嗪或羥苯基苯并三唑化合物的聯(lián)用。
可以使用的二苯甲酰基甲烷化合物包括通式(IV)的那些
其中R1至R5各自獨立地是氫，鹵素，硝基，或羥基，或進一步取代的或未被取代的烷基，鏈烯基，芳基，烷氧基，酰氧基，酯，羧基，烷硫基，芳硫基，烷基胺，芳基胺，烷基腈，芳基腈，芳基磺?；?，或5-6元雜環(huán)基團。優(yōu)選，此類基團中的每一個包括20或20個以下的碳原子。更優(yōu)選，通式IV的R1至R5根據(jù)通式IV-A來定位 特別優(yōu)選的是通式IV-A的化合物，其中R1和R5表示具有1-6個碳原子的烷基或烷氧基，R2至R4表示氫原子。
根據(jù)本發(fā)明的元件中可以使用的通式(IV)的代表性化合物包括下列(IV-1)4-(1，1-二甲基乙基)-4′-甲氧基二苯甲?；淄?PARSOL1789)(IV-2)4-異丙基二苯甲酰基甲烷(EUSOLEX8020)(IV-3)二苯甲?；淄?RHODIASTAB83)可用于本發(fā)明的元件中的羥苯基-s-三嗪化合物，例如，可以是描述在美國專利4,619,956中的三-芳基-s-三嗪化合物的衍生物。此類化合物可以由通式V表示
其中X、Y和Z各自是具有低于三個6元環(huán)的芳族碳環(huán)基團，X、Y和Z中的至少一個被連接到三嗪環(huán)上的那一連接點的鄰位上的羥基所取代；以及R1至R9中的每一個選自氫，羥基，烷基，烷氧基，磺酸基，羧基，鹵素，鹵代烷基和酰胺基。特別優(yōu)選的是通式V-A的羥苯基-S-三嗪 其中R是氫或1-18個碳原子的烷基。
可用于本發(fā)明的元件中的羥苯基苯并三唑化合物，例如，可以是由通式VI表示的化合物的衍生物
其中R1至R5可以獨立地是氫，鹵素，硝基，羥基，或進一步取代的或未被取代的烷基，鏈烯基，芳基，烷氧基，酰氧基，芳氧基，烷硫基，單或二烷基氨基，酰基氨基，或雜環(huán)基團。根據(jù)本發(fā)明可使用的苯并三唑化合物的特定具體包括2-(2′-羥基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑；2-(2′-羥基-3′，5′-二-叔戊基苯基)苯并三唑；5-叔丁基-3-(5-氯-2H-苯并三唑-2-基)-4-羥基苯丙酸辛基酯；2-(羥基-5-叔辛基苯基)苯并三唑；2-(2′-羥基-5′-甲基苯基)苯并三唑；2-(2′-羥基-3′-十二烷基-5′-甲基苯基)苯并三唑；和2-(2′-羥基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑。
用于本發(fā)明的元件中的甲脒化合物，例如，可以是描述在USP4,839,405中的甲脒化合物。此類化合物可以由通式VII或通式VIII表示 其中R1是含有1個到約5個碳原子的烷基；Y是H，OH，Cl或烷氧基；R2是苯基或含有1個到約9個碳原子的烷基；X選自H，羰基烷氧基，烷氧基，烷基，二烷基氨基和鹵素；和Z選自H，烷氧基和鹵素；
其中A是--COOR，--COOH，--CONR′R″′，--NR′COR，--CN，或苯基；和其中R是具有1個到約8個碳原子的烷基；R′和R″各自獨立地是氫或具有1個到約4個碳原子的低級烷基。根據(jù)本發(fā)明可以使用的甲脒化合物的特定例子包括在USP 4,839,405中描述的那些，具體是4-[[(甲基苯基氨基)亞甲基]氨基]-乙酯。
可用于本發(fā)明的元件中的二苯甲酮化合物，例如，可以包括2，2′-二羥基-4，4′-二甲氧基二苯甲酮，2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮和2-羥基-4-正十二烷氧基二苯甲酮。
涂料配制劑也可含有表面活性劑作為控制后生現(xiàn)象(與在涂覆之后的流動有關(guān))的涂料助劑。在涂覆之后由流動產(chǎn)生的后生現(xiàn)象包括斑點，排斥性，桔皮(Bernard小室)，和邊緣縮回。用于控制在涂覆之后由流動產(chǎn)生的后生現(xiàn)象的表面活性劑包括硅氧烷和含氟化合物。硅氧烷類型的商購表面活性劑的例子包括1)聚二甲基硅氧烷，如從DowCorning獲得的DC200 Fluid，2)聚(二甲基，甲基苯基)硅氧烷，如從Dow Corning獲得的DC510 Fluid，和3)多烷基取代的聚二甲基硅氧烷，如從Dow Corning獲得的DC190和DC1248以及從Union Carbide獲得的L7000 Silwet系列(L7000，L7001，L7004和L7230)，和4)多烷基取代的聚(二甲基，甲基苯基)硅氧烷，如從General Electric獲得的SF 1023。市場上可買到的含氟表面活性劑的例子包括1)氟化烷基酯，如從3M Corporation獲得的Fluorad系列(FC430和FC431)，2)氟化聚氧乙烯醚，如從Du Pont獲得的Zonyl系列(FSN，F(xiàn)SN100，F(xiàn)SO，F(xiàn)S0100)，3)丙烯酸酯乙基丙烯酸聚全氟烷基酯，如從NOF Corporation獲得的F系列(F270和F600)，和4)全氟烷基衍生物，如從Asahi GlassCompany獲得的Surflon系列(S383，S393和S8405)。在本發(fā)明的方法中，表面活性劑一般屬于非離子類型。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，硅氧烷或氟化類型的非離子化合物被添加到最上層。
在表面活性劑分布方面，當存在于多層涂層的最上層中時表面活性劑是最有效的。在該最上層，表面活性劑的濃度優(yōu)選是0.001-1.000重量％和最優(yōu)選0.010-0.500重量％。另外，較少量的表面活性劑可以用于第二最上層中以便盡可能減少表面活性劑擴散進入最低層中。表面活性劑在第二最上層中的濃度優(yōu)選是0.000-0.200重量％，最優(yōu)選0.000-0.100重量％。因為僅僅在最上層中需要表面活性劑，所以保留在最終干燥膜中的表面活性劑的總量是小的。在本發(fā)明的方法中，在具有20μm的濕厚度和0.93g/cc的密度的最上層中可行的表面活性劑濃度是0.200重量％，這在干燥之后產(chǎn)生約37mg/sq-m的最終表面活性劑量。
雖然在實施本發(fā)明的方法時不需要表面活性劑，但是表面活性劑可以改進涂膜的均勻性。尤其，通過使用表面活性劑減少了斑點不均勻處。在透明乙酸纖維素膜中，在偶然檢查中不易發(fā)現(xiàn)斑點不均勻處。
為了看出斑點后生現(xiàn)象，可以將有機染料添加到最上層上以便為涂膜賦予顏色。對于這些染色的膜，不均勻處容易看出和定量。以這種方式，為了獲得最佳膜均勻性可以選擇有效的表面活性劑類型和用量。
本發(fā)明的防護覆蓋片復(fù)合材料的制備也可包括在由低雙折射率聚合物膜和載體基材組成的預(yù)先制備的復(fù)合材料上進行涂覆的步驟。例如，在圖1和2中所示的涂覆和干燥系統(tǒng)10可用來將第二多層膜施涂于已存在的低雙折射率聚合物膜/基材復(fù)合材料上。如果在施涂后續(xù)的涂料之前膜/基材復(fù)合材料已卷繞成卷，則該工藝稱作多道涂覆操作。如果涂覆和干燥操作按順序在具有多個涂覆站和干燥烘箱的機器上進行，則該工藝被稱作串列的涂覆操作。以這種方式，可以在高流水線速度下制備厚膜，沒有與從非常厚的濕膜中除去大量溶劑有關(guān)的問題。另外，多道或串列的涂覆的實施也具有盡可能減少其它后生現(xiàn)象如嚴重條紋、嚴重斑點和總體膜不均勻性的優(yōu)點。
流延樹脂膜的現(xiàn)有技術(shù)方法在圖11中示出。如圖11中所示，粘稠的聚合物粘稠物利用泵206從增壓罐204中被輸送通過進料管線200進入擠出機料斗202中。該粘稠物流延到位于干燥箱212的第一干燥段210內(nèi)的高度拋光金屬轉(zhuǎn)筒208之上。該流延膜214在轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)筒208上部分地干燥，然后從轉(zhuǎn)筒208上剝離。該流延膜214然后被轉(zhuǎn)移到最后干燥節(jié)段216中以除去殘留的溶劑。最終的干膜218然后在卷收站220被卷繞成卷。現(xiàn)有技術(shù)的流延膜典型地具有在40-200μm范圍內(nèi)的厚度。
涂覆方法與流延方法的區(qū)別在于各技術(shù)所需要的工藝步驟。這些工藝步驟進而影響到許多的有形實體，如流體粘度，轉(zhuǎn)移助劑，基材，和對于各方法所獨有的硬件。通常，涂覆方法包括將稀的低粘度液體施涂于薄的柔性基材上，在干燥烘箱中蒸發(fā)溶劑，和將干膜/基材復(fù)合材料卷繞成卷。相反，流延方法包括將濃縮的粘稠的粘稠物施涂于高度拋光的金屬轉(zhuǎn)筒或帶上，在金屬基材上部分地干燥該濕膜，從基材上剝離該部分地干燥的膜，在干燥烘箱中從部分地干燥的膜中除去附加的溶劑，和將干燥的膜卷繞成卷。至于粘度，涂覆方法需要低于5,000cp的極低粘度液體。在本發(fā)明中所涂覆的液體的粘度一般是低于2000cp和最常常低于1500cp。另外，在本發(fā)明中最低層的粘度優(yōu)選低于200cp和最優(yōu)選低于100cp，以用于高速涂覆。相反，流延方法對于可行的運行速度需要粘度約10,000-100,000cp的高度濃縮的粘稠物。對于轉(zhuǎn)移助劑，涂覆方法一般包括表面活性劑作為轉(zhuǎn)移助劑使用，以便控制在涂覆后流動后生現(xiàn)象如斑點，排斥性，桔皮，和邊緣縮回。相反，流延方法不需要表面活性劑。相反，轉(zhuǎn)移助劑僅僅用于協(xié)助在流延方法中的剝離操作。例如，正丁醇有時用作在流延TAC膜中的轉(zhuǎn)移助劑以促進從金屬轉(zhuǎn)筒上剝離TAC膜。對于基材，涂覆方法一般采用薄的(10-250μm)柔性載體。相反，流延方法使用厚(1-100mm)，連續(xù)，高度拋光的金屬轉(zhuǎn)筒或硬質(zhì)帶。由于在工藝步驟中的這些差異，在涂覆中使用的硬件與在流延中使用的那些明顯不同，這可分別從在圖1和11中所示的示意圖的對比看出。
接著參見圖4至8，給出了顯示本發(fā)明可能的各種防護覆蓋片復(fù)合材料構(gòu)型的截面視圖。在圖4中，包括具有最低層162、中間層164和最外層168的三層式覆蓋片171的防護覆蓋片復(fù)合材料151被顯示已部分地從載體基材170上剝離。在這一圖解中，例如，層162能夠是促進對PVA的粘合性的層，層164能夠是低雙折射率聚合物膜，和層166能夠是視角補償層。層162，164，和166可以通過在載體基材170上涂覆和干燥三個單獨的液層或通過同時施涂多層式復(fù)合物涂層和然后在單個干燥操作中干燥這些層來形成的。
圖5說明了包括覆蓋片173的另一個防護覆蓋片復(fù)合材料153，該覆蓋片例如由包括最接近載體170的最低層162，兩個中間層164和166，和最上層168的四個組成離散的層組成。圖5也顯示整個多層式覆蓋片173可以從載體基材170上剝離。在這一圖解中，例如，層162能夠是促進對PVA的粘合性的層，層164能夠是低雙折射率聚合物膜，層166能夠是防潮層，和層168能夠是抗靜電層。
圖6顯示了包括覆蓋片175的另一個防護覆蓋片復(fù)合材料155，該覆蓋片例如由最接近載體基材170的最低層162，3個中間層164、165和166，和最上層168組成，該覆蓋片從載體基材170上剝離。在這一圖解中，例如，層162能夠是促進對PVA的粘合性的層，層164能夠是低雙折射率聚合物膜，層165能夠是防潮層，層166能夠是抗靜電層，和層168能夠是耐磨層。
圖7顯示了包括覆蓋片177的又一個防護覆蓋片復(fù)合材料157，該覆蓋片由最接近載體基材170的最低層162，兩個中間層164和166，和最上層168，以及利用壓敏粘合劑層167粘合于最上面的覆蓋片層168上的可剝離保護層169組成。具有可剝?nèi)サ谋Ｗo層169的覆蓋片177從載體基材170上剝離。
圖8說明了包括覆蓋片179的另一個防護覆蓋片復(fù)合材料159，該覆蓋片179例如由包括最接近載體182的最低層174，兩個中間層176和178，和最上層180的四個組成離散的層組成。該載體基材182已經(jīng)用防粘層184處理，以調(diào)整在覆蓋片最低層174和基材182之間的粘合性。防粘層184可以由許多的聚合物材料組成，如聚乙烯醇縮丁醛，纖維素塑料，聚丙烯酸酯，聚碳酸酯和丙烯腈-二氯乙烯-丙烯酸共聚物。在防粘層中使用的材料的選擇可以由本領(lǐng)域中的那些技術(shù)人員根據(jù)經(jīng)驗來優(yōu)化。
圖4至8用于說明以前面提供的詳細教導為基礎(chǔ)來構(gòu)造的一些防護覆蓋片復(fù)合材料，它們不是本發(fā)明的全部可能的變化形式的窮舉。本領(lǐng)域中技術(shù)人員能夠想象到可用作防護覆蓋片復(fù)合材料的其它層結(jié)合，以用于LCD的偏振板的制備中。
現(xiàn)在參見圖9，說明了從本發(fā)明的防護覆蓋片復(fù)合材料制造偏振板的方法的略圖。包括覆蓋片171和載體基材170的防護覆蓋片復(fù)合材料151(參見圖4)和包括覆蓋片173和載體基材170的防護覆蓋片復(fù)合材料153(參見圖5)分別地從供應(yīng)輥232和234提供。PVA-二色性膜238從供應(yīng)輥236提供。在進入到在相對的壓緊輥242和244之間的層壓輥隙中之前，載體基材170從防護覆蓋片復(fù)合材料151和153上剝離而暴露出最低層(對于圖4和5的情況，這是層162，它例如是促進對PVA的粘合性的層)。剝離的載體片材170在卷收輥240處被卷繞成卷。在片材和膜進入到在壓緊輥232和234之間的輥隙中之前，膠液可以任選地施涂于該PVA-二色性膜的兩側(cè)或施涂于覆蓋片171和173的最低層。覆蓋片171和173然后通過在相對的壓緊輥242和244之間施加壓力(和任選的熱量)被層壓到PVA-二色性膜238的任一側(cè)上，得到偏振板250。偏振板250通過加熱來干燥，然后卷繞成卷，一直到需要使用它時。取決于所使用的防護覆蓋片復(fù)合材料的具體的層構(gòu)型，可以制造出具有覆蓋片(它具有助劑層的不同組合)的各種偏振板。
根據(jù)本發(fā)明的實施，覆蓋片層壓到該PVA二色性膜上，以使促進對PVA的粘合性的層處在覆蓋片接觸到PVA二色性膜的那一側(cè)上。
對用于層壓覆蓋膜和PVA二色性膜的膠液沒有特別限制，通常使用的實例是含有溶解的聚合物如PVA或它的衍生物和硼化合物如硼酸的水/醇溶液。備選地，該溶液可以不含或基本上不含溶解的聚合物而包括交聯(lián)PVA的試劑。該試劑能夠以離子或共價鍵方式交聯(lián)PVA或可以使用兩種類型的試劑的結(jié)合物。合適的交聯(lián)離子包括但不限于諸如鈣，鎂，鋇，鍶，硼，鈹，鋁，鐵，銅，鈷，鉛，銀，鋯和鋅離子之類的陽離子。硼化合物比如硼酸和鋯化合物如硝酸鋯或鋯碳酸酯是特別優(yōu)選的。共價交聯(lián)試劑的例子包括多羧酸或酸酐；多胺；表鹵代醇；雙環(huán)氧化合物；二醛；二醇；羧酰鹵，烯酮和類似化合物。施涂于膜上的溶液的量能夠根據(jù)它的組成廣泛地變化。例如，低到1cc/m2和高達100cc/m2的濕膜覆蓋率都是可能的。低的濕膜覆蓋率對于縮短所需干燥時間是理想的。
圖10給出了顯示具有布置在兩側(cè)上的偏振板252和254的液晶池260的截面圖解。偏振板254處在最接近觀察者的LCD池的側(cè)邊上。各偏振板使用兩個覆蓋片材。為了舉例說明，顯示了具有最上面的覆蓋片(它是最接近觀察者的覆蓋片)的偏振板254，該覆蓋片包括促進對PVA的粘合性的層261，低雙折射率聚合物膜262，防潮層264，抗靜電層266，和防眩層268。含在偏振板254中的最低覆蓋片包括促進對PVA的層261，低雙折射率聚合物膜262，防潮層264，抗靜電層266，和視角補償層272。在LCD池的相對側(cè)上，為了舉例說明，顯示了具有最上面的覆蓋片的偏振板252，該覆蓋片包括促進對PVA的粘合性的層261，低雙折射率聚合物膜262，防潮層264，抗靜電層266，和視角補償層272。偏振板252還具有最低的覆蓋片，它包括促進對PVA的層261，低雙折射率聚合物膜262，防潮層264，和抗靜電層266。
適合于用于本發(fā)明中的載體基材包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，聚碳酸酯，聚苯乙烯，和其它聚合物膜。附加基材可以包括紙，紙和聚合物膜的層壓材料，玻璃，布，鋁和其它金屬載體。優(yōu)選，該載體基材是包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的聚酯薄膜。載體基材的厚度是約20到200微米，典型地約40到100微米。較薄的載體基材是理想的，歸因于每卷的防護覆蓋片復(fù)合材料的成本和重量。然而，低于約20微米的載體基材無法為覆蓋片提供足夠的尺寸穩(wěn)定性或保護作用。
該載體基材可以涂有一種或多種附屬層或可以用放電設(shè)備預(yù)先處理以增強基材被涂料溶液的潤濕作用。因為覆蓋片必須最終從載體基材上剝離，因此在覆蓋片和基材之間的粘合性是重要的考慮因素。附屬層和放電設(shè)備也可用于改進覆蓋片對載體基材的粘合性。附屬層因此用作打底層以改進潤濕性，或用作防粘層以調(diào)整覆蓋片對基材的粘合作用。該載體基材可以涂有兩個附屬層，第一層用作打底層改進潤濕性和第二層用作防粘層。附屬層的厚度典型地是0.05到5微米，優(yōu)選0.1到1微米。
在多道操作中的第二或第三濕涂層的施涂之后，具有差粘合性的覆蓋片/基材復(fù)合材料傾向于起泡。為了避免起泡缺陷，在覆蓋片的第一道層和載體基材之間粘合性應(yīng)該大于約0.3N/m。正如早已提到的，粘合的水平可以通過各種網(wǎng)幅處理來調(diào)整，其中包括各種附屬層和各種電子放電處理。然而，在覆蓋片和基材之間的過大粘合性也不是所希望有的，因為覆蓋片在后續(xù)的剝離操作中會損壞。尤其，具有太大粘合力的覆蓋片/基材復(fù)合材料將不充分地剝離。允許可接受的剝離行為的最高粘合力取決于覆蓋片的厚度和拉伸性能。典型地，大于約300N/m的在覆蓋片和基材之間的粘合力將不充分地剝離。由于覆蓋片的撕裂和/或由于在片材內(nèi)的內(nèi)聚失效，從過分充分粘合的復(fù)合材料上剝離的覆蓋片顯示出缺陷。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，在覆蓋片和該載體基材之間的粘合性低于250N/m。最優(yōu)選，在覆蓋片和載體基材之間的粘合性是0.5-25N/m。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，該載體基材是具有包括偏二氯乙烯共聚物的第一附屬層(打底層)和包括聚乙烯醇縮丁醛的第二附屬層(防粘層)的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施方案中，載體基材是在覆蓋片的貼合之前已經(jīng)用電暈放電預(yù)先處理的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜。
基材也可具有功能層，如含有各種聚合物粘合劑和導電性附加物的抗靜電層，以控制帶靜電荷以及污物和粉塵吸引?？轨o電層可以在載體基材的任一側(cè)上，優(yōu)選它在載體基材的與覆蓋片相反的那一側(cè)上。
在基材的與覆蓋片相反的一側(cè)上，也可以使用背襯層，以便提供具有合適粗糙度和摩擦系數(shù)的表面，獲得良好的卷繞和傳輸特性。尤其，背襯層包括聚合物粘結(jié)劑，如含有消光劑如硅石或聚合物珠粒的聚氨酯或丙烯酸類聚合物。該消光劑有助于在運輸和儲存過程中防止該防護覆蓋片復(fù)合材料的正面粘附于背面上。背襯層也可包含潤滑劑，以提供約0.2到0.4的摩擦系數(shù)。典型的潤滑劑包括例如(1)液體石蠟和鏈烷烴或蠟狀材料，如巴西棕櫚蠟，天然和合成石蠟，石油蠟，礦物蠟等等；(2)高級脂肪酸和衍生物，高級醇和衍生物，高級脂肪酸的金屬鹽，高級脂肪酸酯，高級脂肪酸酰胺，高級脂肪酸的多元醇酯，等等，它們公開在美國專利2,454,043；2,732,305；2,976,148；3,206,311；3,933,516；2,588,765；3,121,060；3,502,473；3,042,222；和4,427,964中，在英國專利1,263,722；1,198,387；1,430,997；1,466,304；1,320,757；1,320,565；和1,320,756中；和在德國專利1,284,295和1,284,294中；(3)全氟-或含氟-或含氟氯的材料，它包括聚四氟乙烯，聚三氟氯乙烯，聚偏二氟乙烯，三氟氯乙烯-氯乙烯共聚物，含有全氟烷基側(cè)基的聚(甲基)丙烯酸酯或聚(甲基)丙烯酰胺，等等。然而，為了獲得持續(xù)的潤滑性，可聚合的潤滑劑如添加劑31，即甲基丙烯酰氧基官能化的聚硅氧烷聚醚共聚物(從Dow Coming Corp.商購)是優(yōu)選的。
適合用于本發(fā)明中的低雙折射率聚合物膜包括可以形成具有高的光透射率(即＞85％)的高清晰膜的具有低特性雙折射率Δnint的聚合物材料。優(yōu)選，該低雙折射率聚合物膜具有低于約1×10-4的平面內(nèi)雙折射率Δnin和0.005到-0.005的平面外雙折射率Δnth。
用于本發(fā)明的低雙折射率聚合物膜中的舉例性聚合物材料尤其包括纖維素酯(包括三乙?；w維素(TAC)，二乙酸纖維素，醋酸丁酸纖維素，醋酸丙酸纖維素)，聚碳酸酯(如Lexan，可以從General ElectricCorp.獲得)，聚砜(如Udel，可以從Amoco Performance Products Inc.獲得)，聚丙烯酸酯，和環(huán)烯烴聚合物(如可以從JSR Corp.獲得的Arton，可從Nippon Zeon獲得的Zeonex和Zeonor，由Ticona供應(yīng)的Topas)。優(yōu)選，本發(fā)明的低雙折射率聚合物膜包括TAC，聚碳酸酯，或環(huán)烯烴聚合物，歸因于它們在市場上有供應(yīng)和優(yōu)異的光學性質(zhì)。
低雙折射率聚合物膜具有約5到100微米，優(yōu)選約5到50微米和最優(yōu)選約10到40微米的厚度。具有10到40微米的膜是最優(yōu)選的，歸因于成本，處理，提供較薄的偏振板的能力，改進的光透射率，在載體基材上沒有卷曲。從包括約80微米厚度的低雙折射率聚合物膜的普通覆蓋片制造的偏振板具有至少180微米的總厚度。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，從本發(fā)明的覆蓋片組裝的偏振板具有低于120微米和最優(yōu)選低于80微米的總厚度。
用于形成促進對PVA的粘合性的層的材料典型地是水可溶脹的、親水性的聚合物，它既包括合成的聚合物又包括天然聚合物。天然物質(zhì)包括蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)衍生物，纖維素衍生物(例如纖維素酯)，多糖，酪蛋白，等等，合成聚合物包括聚乙烯基內(nèi)酰胺，丙烯酰胺聚合物，聚乙烯醇和它的衍生物，水解聚乙酸乙烯酯，烷基和磺基烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的聚合物，聚酰胺，聚乙烯吡啶，丙烯酸聚合物，馬來酸酐共聚物，聚氧化烯，甲基丙烯酰胺共聚物，聚乙烯基唑烷酮，馬來酸共聚物，乙烯胺共聚物，甲基丙烯酸共聚物，丙烯酰氧基烷基磺酸共聚物，乙烯基咪唑共聚物，二乙烯基硫共聚物，含有苯乙烯磺酸的均聚物或共聚物，等等。最優(yōu)選的聚合物是聚乙烯醇和它的衍生物。
可用于促進對PVA的粘合性的層中的其它合適聚合物包括水可分散的聚合物或聚合物膠乳。優(yōu)選這些水可分散的聚合物含有至少一個親水性結(jié)構(gòu)部分，它包括羥基，羧基，氨基，或磺酰基結(jié)構(gòu)部分。此類聚合物包括從烯鍵式不飽和單體制備的加聚型聚合物和互聚物，單體如包括丙烯酸在內(nèi)的丙烯酸酯，包括甲基丙烯酸在內(nèi)的甲基丙烯酸酯，丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，衣康酸和它的半酯和二酯，包括取代的苯乙烯在內(nèi)的苯乙烯，丙烯腈和甲基丙烯腈，乙酸乙烯酯，乙烯基醚，乙烯基鹵和偏二鹵乙烯，和烯烴。另外，交聯(lián)和接枝單體如甲基丙烯酸1，4-丁二醇酯，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，甲基丙烯酸烯丙酯，鄰苯二甲酸二烯丙酯，二乙烯基苯等都可以使用。其它合適聚合物分散體是聚氨酯分散體或聚酯離聚物分散體，聚氨酯/乙烯基聚合物分散體，氟聚合物分散體。這些聚合物分散體具有10納米至1微米的粒度。
促進對PVA的粘合性的層也可含有交聯(lián)劑?？捎糜诒景l(fā)明的實施中的交聯(lián)劑包括能夠與連接于聚合物粘結(jié)劑上的親水性結(jié)構(gòu)部分反應(yīng)的任何化合物。此類交聯(lián)劑包括醛和相關(guān)化合物，吡啶鹽，烯烴如雙(乙烯基磺基甲基)醚，碳化二亞胺，環(huán)氧化物，三嗪，多官能團的吖丙啶，甲氧基烷基蜜胺，多異氰酸酯，等等。這些化合物能夠容易地通過使用已出版公開的合成程序和常規(guī)改進方法(這些對于合成有機化學領(lǐng)域中的技術(shù)人員是顯而易見的)來制備?？沙晒Φ赜糜诖龠M對PVA的粘合性的層中的附加交聯(lián)劑包括多價金屬離子如鋅，鈣，鋯和鈦。
促進對PVA的粘合性的層也可以是光學澄清的壓敏粘合劑層。各種各樣的這些壓敏粘合劑是可商購的?？捎糜趯⒏采w片層壓到PVA二色性膜上的粘合劑材料能夠選自具有良好粘合性的，透明的，和耐化學品和UV老化和泛黃的普通類型“改性聚丙烯酸酯類”?？捎糜诒景l(fā)明的高強度粘合劑，例如，是水基粘合劑，如從Ashland Chemical Co.商購的Aeroset2177或Aerosett 2550、3240和3250，從H.B.Fuller商購的PD 0681、AP 6903和W 3320，或溶劑基壓敏粘合劑，如由Ashland Chemical Co.出售的PS 508。這些粘合劑可以單獨使用或相結(jié)合使用。
促進對PVA的粘合性的層典型地是以0.1-5微米，優(yōu)選0.25-1微米的干燥涂層厚度進行涂覆。促進對PVA的粘合性的層可以在覆蓋片的相對于低雙折射率膜的任一側(cè)上。優(yōu)選，促進對PVA的粘合性的層是在載體基材和低雙折射率膜之間。最優(yōu)選，促進對PVA的粘合性的層直接施涂到載體基材上或施涂到在載體基材之上的附屬層上。促進對PVA的粘合性的層可以在單獨的涂覆應(yīng)用中被涂覆或它可以與一種或多種其它層同時涂覆。
在優(yōu)選的實施方案中，防護覆蓋片復(fù)合材料包括在覆蓋片的與載體基材相反的表面上的可剝?nèi)サ谋Ｗo層。可剝?nèi)サ谋Ｗo層可以通過涂覆該層來施涂或它可以通過粘合劑粘附或通過靜電粘附預(yù)先形成的保護層來涂覆。優(yōu)選，該保護層是透明聚合物層。在一個具體的實施方案中，該保護層是允許覆蓋片的光學檢驗但無需除去保護層的低雙折射率層。用于保護層中的特別有用的聚合物包括纖維素酯，丙烯酸聚合物，聚氨酯，聚酯，環(huán)烯烴聚合物，聚苯乙烯，聚乙烯醇縮丁醛，聚碳酸酯，以及其它聚合物。當使用預(yù)先形成的保護層時，它優(yōu)選是聚酯，聚苯乙烯，或聚烯烴薄膜的層。
可剝?nèi)サ谋Ｗo層典型地具有5到100微米的厚度。優(yōu)選地，保護層具有20到50微米的厚度，以確保足夠的耐劃痕和磨損性并在保護層的除去期間提供容易的處理性能。
當可剝?nèi)サ谋Ｗo層通過涂覆方法來施涂時，它可以涂覆到早已涂覆的和干燥的覆蓋片上或該保護層可以與構(gòu)成覆蓋片的一個或多個層同時涂覆。
當可剝?nèi)サ谋Ｗo層是預(yù)先形成的層時，在其表面上可以有壓敏粘合劑層，這允許通過使用普通層壓技術(shù)將保護層粘合層壓到防護覆蓋片復(fù)合材料上。備選地，預(yù)先形成的保護層可以通過在覆蓋片或預(yù)先形成的保護層的表面上產(chǎn)生靜電荷，然后讓兩種材料在輥隙中接觸來施涂。該靜電荷可以通過任何已知的電荷產(chǎn)生器，例如，電暈充電器，摩擦充電器，傳導型高電位輥式電荷產(chǎn)生器或接觸充電器，靜電荷產(chǎn)生器，等等來產(chǎn)生。覆蓋片或預(yù)先形成的保護層可以帶上DC電荷或先帶上DC電荷并隨后帶上AC電荷，為的是在兩個表面之間產(chǎn)生足夠水平的電荷粘附作用。為了在覆蓋片和預(yù)先形成的保護層之間提供足夠的粘結(jié)作用所施加的靜電荷的量是至少大于50伏特，優(yōu)選至少大于200伏特。覆蓋片或保護層的帶電荷表面具有至少約1012Ω/平方，優(yōu)選至少約1016Ω/平方的電阻率，以確保靜電荷是持久的。
液晶顯示器典型地使用兩個偏振板，在該液晶池的每一側(cè)上有一個。各偏振板進而使用二個覆蓋片，在該PVA-二色性膜的每一側(cè)上有一個。各覆蓋片可具有為了改進該液晶顯示器的特性所需要的各種輔助層。可用于本發(fā)明的覆蓋片中的合適輔助層包括耐磨硬涂層，防眩層，抗污斑層或耐玷污層，減反射層，低反射層，抗靜電層，視角補償層，和防潮層。典型地，最接近觀察者的覆蓋片含有一個或多個下列輔助層耐磨層，抗污斑層或耐污染層，減反射層，和防眩層。最接近液晶池的覆蓋片中的一個或兩個典型地含有視角補償層。用于LCD中的四個覆蓋片中的任何一個或全部可以任選含有抗靜電層和防潮層。
本發(fā)明的防護覆蓋片復(fù)合材料可以在載體基材的與低雙折射率聚合物膜同一側(cè)上含有耐磨層。優(yōu)選，耐磨層位于低雙折射率聚合物膜的與載體相反的那一側(cè)上。
用于本發(fā)明的特別有效的耐磨層包括輻射或熱固化的組合物，優(yōu)選該組合物是輻射固化的。紫外線(UV)輻射和電子束輻射是最常用的輻射固化方法。UV可固化組合物特別可用于產(chǎn)生本發(fā)明的耐磨層并且可以通過使用兩種主要類型的固化化學過程即自由基化學過程和陽離子化學過程來固化。丙烯酸酯單體(反應(yīng)活性稀釋劑)和低聚物(反應(yīng)活性樹脂和漆)是自由基型配方的主要組分，其使固化涂層具有它的大部分物理特性。需要光引發(fā)劑來吸收UV光能量，分解形成自由基，和攻擊丙烯酸酯基團C＝C雙鍵以便引發(fā)聚合反應(yīng)。陽離子化學過程采用環(huán)脂族環(huán)氧樹脂和乙烯基醚單體作為主要組分。光引發(fā)劑吸收UV光之后形成路易斯酸，它攻擊環(huán)氧基環(huán)來引發(fā)聚合反應(yīng)。UV固化指紫外線固化并包括波長在280和420nm之間，優(yōu)選在320和410nm之間的紫外線輻射的使用。
可用于本發(fā)明的耐磨層中的UV輻射可固化樹脂和漆的例子衍生于光可聚合的單體和低聚物，如具有(甲基)丙烯酸酯官能團的多官能化合物(如多元醇和它們的衍生物)的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯低聚物(術(shù)語“(甲基)丙烯酸酯”在這里指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)，比如乙氧基化的三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯，三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，甘醇二(甲基)丙烯酸酯，季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯，季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯，二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯，新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯和它們的混合物，以及從低分子量聚酯樹脂，聚醚樹脂，環(huán)氧樹脂，聚氨酯樹脂，醇酸樹脂，螺縮醛(spiroacetal)樹脂，環(huán)氧丙烯酸酯，聚丁二烯樹脂，和多硫醇-多烯烴樹脂等等和它們的混合物形成的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯低聚物，和含有較大量的反應(yīng)活性稀釋劑的電離輻射可固化樹脂。在這里可用的反應(yīng)活性稀釋劑包括單官能的單體，如(甲基)丙烯酸乙基酯，(甲基)丙烯酸乙基己基酯，苯乙烯，乙烯基甲苯，和N-乙烯基吡咯烷酮，和多官能單體，例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯，己二醇(甲基)丙烯酸酯，三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯，二甘醇二(甲基)丙烯酸酯，季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯，二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯，新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯。
尤其，在本發(fā)明中，方便使用的輻射可固化漆包括脲烷(甲基)丙烯酸酯低聚物。這些是通過二異氰酸酯與低聚(多)酯或低聚(多)醚反應(yīng)得到異氰酸酯封端的脲烷而得到的。隨后，羥基封端的丙烯酸酯與端異氰酸酯基進行反應(yīng)。該丙烯酸酯化為低聚物的末端提供不飽和鍵。脲烷丙烯酸酯的脂肪族或芳族性質(zhì)是由二異氰酸酯的選擇決定的。芳族二異氰酸酯，如甲苯二異氰酸酯，將產(chǎn)生芳族脲烷丙烯酸酯低聚物。脂肪族脲烷丙烯酸酯將從脂肪族二異氰酸酯，如異氟爾酮二異氰酸酯或己基甲基二異氰酸酯的選擇得到的。除異氰酸酯的選擇外，多元醇骨架在決定最終低聚物的特性時起著關(guān)鍵的作用。多元醇一般被分類為酯，醚，或這些的結(jié)合。低聚物骨架是由兩個或多個丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單元封端，它用作自由基引發(fā)的聚合反應(yīng)的反應(yīng)活性部位。在異氰酸酯，多元醇，和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之中選擇終端單元將在脲烷丙烯酸酯低聚物的開發(fā)上允許有相當大的寬容度。脲烷丙烯酸酯象大多數(shù)低聚物一樣典型地具有高分子量和高粘度。這些低聚物是多官能的和含有多個反應(yīng)活性部位。因為增加數(shù)量的反應(yīng)活性部位，所以固化速率得到改進和最終產(chǎn)物是交聯(lián)的。低聚物官能度能夠是2到6。尤其，方便使用的輻射可固化樹脂包括從多元醇和它們的衍生物衍生的多官能團的丙烯酯化合物，如季戊四醇的丙烯酸酯衍生物的混合物，如從異氟爾酮二異氰酸酯衍生的季戊四醇四丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯官能化的脂肪族脲烷?？缮藤彽挠糜诒景l(fā)明的實施中的脲烷丙烯酸酯低聚物的一些例子包括從SartomerCompany(Exton，PA)獲得的低聚物。方便用于本發(fā)明的實施中的樹脂的例子是從Sartomer Company獲得的CN 968。
光聚合引發(fā)劑，如乙酰苯化合物，二苯甲酮化合物，米希勒氏苯甲酰基苯甲酸酯，α-戊基肟酯，或噻噸酮化合物和光敏劑如正丁胺，三乙胺，或三正丁基膦，或它們的混合物被引入到紫外線輻射固化組合物中。在本發(fā)明中，方便使用的引發(fā)劑是1-羥基環(huán)己基苯基酮和2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙酮-1。
典型地在涂覆和干燥低雙折射率聚合物膜之后施涂耐磨層。本發(fā)明的耐磨層用作涂料組合物，后者典型地還包含有機溶劑。優(yōu)選地，有機溶劑的濃度是總涂料組合物的1-99重量％。
可用于涂覆本發(fā)明的耐磨層的溶劑的例子包括溶劑，如甲醇，乙醇，丙醇，丁醇，環(huán)己烷，庚烷，甲苯和二甲苯，酯如乙酸甲酯，乙酸乙酯，乙酸丙酯和它們的混合物。借助于溶劑的適當選擇，耐磨層的粘合性能夠得到改進，同時盡可能減少增塑劑和其它附加物從低雙折射率聚合物膜中的遷移，使得耐磨層的硬度得到維持。TAC低雙折射率聚合物膜的合適溶劑是芳族烴和酯溶劑，如甲苯和乙酸丙酯。
UV可聚合的單體和低聚物進行涂覆和干燥，隨后暴露于UV輻射而形成光學澄清的交聯(lián)的耐磨層。優(yōu)選的UV固化劑量是50至1000mJ/cm2。
耐磨層的厚度一般是約0.5到50微米，優(yōu)選1到20微米，更優(yōu)選2到10微米。
耐磨層優(yōu)選是無色的，但還要具體地考慮為了色彩校正或獲得特殊效果，該層能夠具有一些顏色，只要它不有害地影響顯示器的形成或經(jīng)由外涂層對顯示器的觀察效果。因此，能夠在聚合物中引入賦予顏色的染料。另外，添加劑能夠被引入聚合物中，使該層具有想望的性能。其它的附加化合物可以被添加到涂料組合物中，其中包括表面活性劑，乳化劑，涂料助劑，潤滑劑，消光顆粒，流變改性劑，交聯(lián)劑，防陰翳劑，無機填料如導電性和非導電性的金屬氧化物顆粒，顏料，磁性顆粒，殺生物劑，等等。
本發(fā)明的耐磨層典型地提供了具有至少2H，優(yōu)選2H到8H的鉛筆硬度(使用ASTM D3363的Pencil Test對于硬度的標準試驗方法)的層。
本發(fā)明的防護覆蓋片復(fù)合材料可在載體基材的與低雙折射率聚合物膜同一側(cè)上含有防眩層，低反射層或減反射層。優(yōu)選，防眩層、低反射層或減反射層位于低雙折射率聚合物膜的與載體相反的那一側(cè)上。此類層用于LCD中為的是改進顯示器的視覺特性，特別當在亮的環(huán)境光中觀察時。耐磨性硬膜的折光指數(shù)是約1.50，而周圍空氣的指數(shù)是1.00。在折光指數(shù)上的這一差異將從表面上產(chǎn)生約4％的反射率。
防眩涂層提供了用于減少鏡面反射的粗糙化或紋理化表面。全部的不希望有的反射光仍然存在，但它被散射而不是鏡面反射。為了本發(fā)明的目的，防眩層優(yōu)選包括輻射固化的組合物，后者具有通過加入有機或無機(消光)顆?；蛲ㄟ^壓花該表面所獲得的紋理化或粗糙化表面。在以上針對耐磨層所述的輻射固化組合物也可有效地用于防眩層。優(yōu)選通過將消光顆粒添加到輻射固化組合物中而獲得表面粗糙度。合適的顆粒包括具有金屬的氧化物、氮化物、硫化物或鹵化物的無機化合物，其中金屬氧化物是特別優(yōu)選的。作為金屬原子，Na，K，Mg，Ca，Ba，Al，Zn，F(xiàn)e，Cu，Ti，Sn，In，W，Y，Sb，Mn，Ga，V，Nb，Ta，Ag，Si，B，Bi，Mo，Ce，Cd，Be，Pb和Ni是合適的，并且Mg，Ca、B和Si是更優(yōu)選的。含有兩種類型的金屬的無機化合物也可以使用。特別優(yōu)選的無機化合物是二氧化硅，即硅石。
適合用于本發(fā)明的防眩層中的附加顆粒包括描述在2003年10月21日提交的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請10/690,123中的層狀粘土。最合適的層狀顆粒包括具有高長寬比的片狀體形式的材料，該長寬比是在不對稱顆粒中長方向與短方向的比率。優(yōu)選的層狀顆粒是天然粘土，尤其天然蒙脫石粘土類如蒙脫土，綠脫石，貝得石，富鉻綠脫石，鋰蒙脫石，皂石，鋅蒙脫石，sobockite，鎂皂石，svinfordite，敘永石，麥羥硅鈉石，水羥硅鈉石和蛭石以及層狀雙氫氧化物或水滑石。最優(yōu)選的粘土材料包括天然蒙脫土，鋰蒙脫石和水滑石，因為這些材料在市場上有供應(yīng)。
適合于本發(fā)明的層狀材料可以包括頁硅酸鹽，例如，蒙脫土，尤其鈉蒙脫石，鎂蒙脫石，和/或鈣蒙脫石，綠脫石，貝得石，富鉻綠脫石，鋰蒙脫石，皂石，鋅蒙脫石，sobockite，鎂皂石，svinfordite，蛭石，麥羥硅鈉石，水羥硅鈉石，滑石，云母，高嶺石，和它們的混合物。其它有用的層狀材料可以包括依利石，混合的層狀依利石/蒙脫石類礦物，如伊利石以及依利石與以上列舉的層狀材料的摻混物。其它有用的層狀材料，特別對于陰離子基料聚合物有用的，可以包括層狀雙氫氧化物粘土或水滑石，如Mg6Al3.4(OH)18.8(CO3)1.7H2O，具有帶陽電荷的層和在層間空間中的可交換的陰離子。優(yōu)選的層狀材料是可溶脹的，這樣其它試劑，通常為有機離子或分子，可以展開(即插層和/或片狀剝離)該層狀材料，導致無機相的令人想望的分散效果。這些可溶脹的層材料包括2∶1類型的頁硅酸鹽，如在文獻中所定義(例如，“Anintroduction to clay colloid chemistry”，H.van Olphen編，John Wiley&Sons Publishers)。具有50-300毫克當量/每100克的離子交換能力的典型頁硅酸鹽是優(yōu)選的。一般，希望處理所選擇的粘土材料，以便在將小片狀顆粒引入到防眩層中之前將小片狀顆粒的聚結(jié)物分離成小晶體(也稱作局部取向膠(tactoids))。預(yù)分散或分離該小片狀顆粒也改進了粘結(jié)劑/小片界面。能夠?qū)崿F(xiàn)以上目標的任何處理都可以使用。有用處理的例子包括用水溶性或水不溶性聚合物，有機試劑或單體，硅烷化合物，金屬或有機金屬化合物，進行陽離子交換的有機陽離子，和它們的結(jié)合物進行插層。
用于本發(fā)明的防眩層中的附加顆粒包括現(xiàn)有技術(shù)中已知的聚合物消光顆?；蛑榱?。聚合物顆?？梢允菍嵭牡幕蚨嗫椎?，優(yōu)選它們是交聯(lián)的聚合物顆粒。用于防眩層中的多孔聚合物顆粒已描述在2003年11月18日提交的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請10/715,706中。
用于防眩層中的顆粒具有2到20微米，優(yōu)選2到15微米，最優(yōu)選4到10微米的平均粒度。它們是以至少2wt％和低于50％，典型地為約2到40wt％，優(yōu)選為2到20wt％，最優(yōu)選為2到10wt％的量存在于該層中。
防眩層的厚度一般是約0.5到50微米，優(yōu)選1到20微米，更優(yōu)選2到10微米。
優(yōu)選，用于本發(fā)明中的防眩層具有低于100、優(yōu)選低于90的60°光澤值(根據(jù)ASTM D523)，和低于50％、優(yōu)選低于30％的透射陰霾值，根據(jù)ASTMD-1003和JISK-7105方法。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，低反射層或減反射層與耐磨硬涂層或防眩層相結(jié)合使用。低反射或減反射涂層被施涂在耐磨層或防眩層的表面上。典型地，低反射層提供低于2％的平均鏡面反射率(由分光光度計測量和在450到650nm的波長范圍中求平均值)。減反射層提供了低于1％的平均鏡面反射率值。
用于本發(fā)明的合適低反射層包括具有低于1.48的折光指數(shù)，優(yōu)選具有約1.35至1.40的折光指數(shù)的含氟的均聚物或共聚物。合適的含氟均聚物和共聚物包括氟烯烴(例如，氟乙烯，偏二氟乙烯，四氟乙烯，六氟乙烯，六氟丙烯，全氟-2，2-二甲基-1，3-二氧雜環(huán)戊烯)，(甲基)丙烯酸的部分地或完全地氟化的烷基酯衍生物和完全地或部分地氟化的乙烯基醚，等等。該層的有效性可通過引入能夠在涂層中誘導隙間氣孔的亞微米級尺度的無機顆?；蚓酆衔镱w粒而改進。這一技術(shù)進一步描述在美國專利6,210,858和美國專利5,919,555中。低反射層的有效性的進一步改進可以在氣孔限制到亞微米級尺度聚合物顆粒的顆粒內(nèi)部空間中且減少涂層陰霾妨礙的情況下實現(xiàn)，如在2003年11月18日提交的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請10/715,655中所述。
低反射層的厚度是0.01到1微米，優(yōu)選0.05到0.2微米。
減反射層可以包括單層或多層。包括單層的減反射層典型地在單個波長下(在450-650nm的較寬范圍中)提供低于1％的反射率值。適合用于本發(fā)明中的通常使用的單層減反射涂層包括金屬氟化物如氟化鎂(MgF2)的層。該層可以由眾所周知的真空沉積技術(shù)或由溶膠-凝膠技術(shù)施涂。典型地，該層具有為希望有反射率最低值的波長的約四分之一波長的光學厚度(即，該層的折光指數(shù)與層厚度的乘積)。
雖然單層能夠有效地減少在非常窄的波長范圍內(nèi)的光的反射，但是，包括彼此疊加的幾個(典型地，金屬氧化物基)透明層的多層更常常用于減少在寬的波長范圍中的反射(即，寬譜帶反射控制)。對于有此類結(jié)構(gòu)，半波長層與四分之一波長層交替出現(xiàn)，改進了特性。多層減反射涂層可以包括兩個，三個，四個，或甚至更多個層。這一多層的形成典型地需要復(fù)雜的工藝，后者包括多個蒸汽沉積程序或溶膠-凝膠涂覆，這些對應(yīng)于層的數(shù)量，各層具有預(yù)定的折光指數(shù)和厚度。各層的厚度的精確控制是這些干涉層所需要的。用于本發(fā)明的合適多層減反射涂層的設(shè)計是現(xiàn)有專利文獻和技術(shù)文獻中公知的，以及描述在各種教科書中，例如在H.A.Macleod，“Thin Film Optical Filters”，Adam Hilger，Ltd.，Bristol 1985和James D.Rancourt，“Optical ThinFilms User′s Handbook”，Macmillan Publishing Company，1987中。
本發(fā)明的防護覆蓋片復(fù)合材料可以含有在載體基材的與低雙折射率聚合物膜同一側(cè)上的防潮層。該防潮層可以位于低雙折射率聚合物膜的一側(cè)或兩側(cè)上。該防潮層包括具有低水分滲透性的疏水性聚合物，如偏二氯乙烯聚合物，偏二氟乙烯聚合物，聚氨酯，聚烯烴，氟化聚烯烴，聚碳酸酯，以及其它聚合物。優(yōu)選，疏水性聚合物包括偏二氯乙烯。更優(yōu)選，疏水性聚合物包括70-99wt％的偏二氯乙烯。該防潮層可以通過有機溶劑型或水性涂料配制劑的施涂來涂覆。為了提供有效的防潮性，該層應(yīng)該是至少1微米厚，優(yōu)選1-10微米厚，和最優(yōu)選2-8微米厚。包括防潮層的本發(fā)明覆蓋片具有低于1000g/m2/天，優(yōu)選低于800g/m2/天和最優(yōu)選低于500g/m2/天的根據(jù)ASTM F-1249的濕氣透過速率(MVTR)。在本發(fā)明的覆蓋片中使用防潮層可以提供改進的耐濕度變化以及延長包括該覆蓋片的偏振器的耐久性，尤其對于具有低于約40微米的厚度的TAC覆蓋片。
本發(fā)明的防護覆蓋片復(fù)合材料可以含有在載體基材的與低雙折射率聚合物膜同一側(cè)上的透明抗靜電層。該抗靜電層可以位于低雙折射率聚合物膜的任一側(cè)上。該抗靜電層有助于控制在覆蓋片復(fù)合材料的制造和使用過程中發(fā)生的帶靜電現(xiàn)象。帶靜電現(xiàn)象的有效控制減少了污物和粉塵吸引到覆蓋片復(fù)合材料上的傾向。本發(fā)明的防護覆蓋片復(fù)合材料在從載體基材上剝離覆蓋片的過程中特別易于摩擦帶電。由覆蓋片和基材的分離所引起的所謂的“分離電荷”能夠通過具有低于約1×1011Ω/平方，優(yōu)選低于1×1010Ω/平方，和最優(yōu)選低于1×109Ω/平方的電阻率的抗靜電層來有效地控制。
各種聚合物粘結(jié)劑和導電性材料可以用于該抗靜電層中。用于抗靜電層中的聚合物粘結(jié)劑包括通常用于涂料技術(shù)中的任何聚合物，例如，烯鍵式不飽和單體的互聚物，纖維素衍生物，聚氨酯，聚酯，親水膠體如明膠，聚乙烯醇，聚乙烯基吡咯烷酮，以及其它聚合物。
用于抗靜電層中的導電性材料可以是離子導電性的或電子導電性的。離子導電性材料包括簡單的無機鹽，表面活性劑的堿金屬鹽，含有堿金屬鹽的聚合物電解質(zhì)，和膠態(tài)金屬氧化物溶膠(由金屬鹽穩(wěn)定化)。這些當中，美國專利4,070,189的離子導電性聚合物如苯乙烯磺酸共聚物的陰離子堿金屬鹽和陽離子季銨聚合物，以及包括硅石，氧化錫，二氧化鈦，氧化銻，氧化鋯，涂覆礬土的硅石，礬土，勃姆石，和蒙脫石類粘土的離子導電性膠態(tài)金屬氧化物溶膠是優(yōu)選的。
用于本發(fā)明中的抗靜電層優(yōu)選含有電子導電性材料，由于它們具有與濕度和溫度無關(guān)的導電性。合適材料包括1)含電子導電性金屬的顆粒，包括給體摻雜的金屬氧化物，氧缺乏的金屬氧化物，和導電性氮化物，碳化物，和溴化物。特別有用的顆粒的特定例子包括導電性SnO2，In2O，ZnSb2O6，InSbO4，TiB2，ZrB2，NbB2，TaB2，CrB，MoB，WB，LaB6，ZrN，TiN，WC，HfC，HfN，和ZrC。描述這些導電性顆粒的專利的例子包括美國專利4,275,103；4,394,441；4,416,963；4,418,141；4,431,764；4,495,276；4,571,361；4,999,276；5,122,445；和5,368,995。
2)纖維狀電子導電性顆粒，包括例如，描述在美國專利4,845,369和5,166,666中的涂覆到非導電性鈦酸鉀晶須上的銻摻雜的氧化錫，描述在美國專利5,719,016和5,0731,119中的銻摻雜的氧化錫纖維或晶須，和描述在美國專利4,203,769中的銀摻雜的五氧化二釩纖維；3)電子導電性聚乙炔；聚噻吩，和聚吡咯，優(yōu)選描述在美國專利5,370,981中的并且可以從Bayer Corp.作為BaytronP商購的聚亞乙基二氧基噻吩。
用于本發(fā)明的抗靜電層中的導電劑的量能夠取決于所使用的導電劑來廣泛地變化。例如，有用的量是約0.5mg/m2-約1000mg/m2，優(yōu)選約1mg/m2到約500mg/m2。抗靜電層具有0.05到5微米，優(yōu)選0.1到0.5微米的厚度，以確保高的透明度。
對比度，彩色再現(xiàn)，和穩(wěn)定的灰度標強度是采用液晶技術(shù)的電子顯示器的重要質(zhì)量屬性。限制液晶顯示器的對比度的主要因素是光“漏出”穿過處于黑暗或“黑色”像素狀態(tài)下的液晶元件或液晶池的傾向。
此外，液晶顯示器的光滲漏和因此對比度也取決于觀察顯示屏的方向。典型地，最佳對比度僅僅在以入射到顯示器上的法向為中心的窄觀察角度范圍內(nèi)才觀察到，并且隨著觀察方向偏離顯示器法向?qū)⒖焖俚叵陆?。在彩色顯示器中，光滲漏問題不僅降低對比度而且引起顏色或色調(diào)偏移伴隨著彩色再現(xiàn)的退化。
因此，衡量LCD質(zhì)量的一個主要因素是視角特性，它描述了從不同視角的對比率變化。希望能夠從觀察角度的寬變化范圍看見相同的圖像，而這一能力已經(jīng)成為液晶顯示器的缺點。改進視角特性的一種方式是在PVA二色性膜和液晶池之間使用具有擁有適當光學性質(zhì)的視角補償層(也稱為補償層，遲延層，或相位差層)的覆蓋片，如在美國專利5,583,679，5,853,801，5,619,352，5,978,055和6,160,597中所公開。以具有負雙折射率的圓盤形(discotic)液晶為基礎(chǔ)的根據(jù)美國專利5,583,679和5,853,801的補償膜已廣泛使用。
用于本發(fā)明中的視角補償層是光學各向異性層。該光學各向異性的視角補償層可以包括正性雙折射材料或負性雙折射材料。補償層可以是光學單軸或光學雙軸的。該補償層可具有在垂直于該層的平面中傾斜的光軸。光軸的傾斜度在層厚度方向上是常數(shù)或光軸的傾斜度可以在層厚度方向上有變化。
用于本發(fā)明中的光學各向異性的視角補償層可以包括描述在美國專利5,583,679和5,853,801中的負性雙折射的圓盤形的液晶；描述在美國專利6,160,597中的正性雙折射的向列型液晶；描述在共同轉(zhuǎn)讓的美國專利申請出版物2004/0021814A和2003年12月23日提交的美國專利申請10/745,109中的負性雙折射的無定形聚合物。這后兩個專利申請描述了包括聚合物的補償層，該聚合物含有在聚合物骨架中的不可見發(fā)色團如乙烯基，羰基，酰胺，酰亞胺，酯，碳酸酯，砜，偶氮，和芳族基(即苯，萘二甲酸酯，聯(lián)苯基，雙酚A)并優(yōu)選具有大于180℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。此類聚合物特別可用于本發(fā)明的補償層中。此類聚合物包括聚酯，聚碳酸酯，聚酰亞胺，聚醚酰亞胺，和聚噻吩。這些當中，用于本發(fā)明中的特別優(yōu)選的聚合物包括1)聚(4，4′-六氟異丙叉基-雙酚)對苯二甲酸酯-共-間苯二酸酯，2)聚(4，4′-六氫-4，7-甲撐茚滿-5-叉基雙酚)對苯二甲酸酯，3)聚(4，4′-異丙叉基-2，2′，6，6-四氯雙酚)對苯二甲酸酯-共-間苯二酸酯，4)聚(4，4′-六氟異丙叉基)-雙酚-共-(2-降冰片叉基)-雙酚對苯二甲酸酯，5)聚(4，4′-六氫-4，7-甲撐茚滿-5-叉基)-雙酚-共-(4，4′-異丙叉基-2，2′，6，6′-四溴)-雙酚對苯二甲酸酯，6)聚(4，4′-異丙叉基-雙酚-共-4，4′-(2-降冰片叉基)雙酚)對苯二甲酸酯-共-間苯二酸酯或聚(4，4′-六氟異丙叉基-雙酚-共-4，4′-(2-降冰片叉基)雙酚)對苯二甲酸酯-共-間苯二酸酯或任何前述聚合物的共聚物。包括這些聚合物的補償層典型地具有比-20nm更負的平面外延遲Rth，優(yōu)選Rth是-60到-600nm，最優(yōu)選Rth是-150到-500nm。
適合于本發(fā)明的另一個補償層包括光學各向異性層，后者包括在聚合物粘結(jié)劑中的片狀剝離的無機粘土材料，如在日本專利申請11095208A中所述。
本發(fā)明的輔助層能夠通過眾所周知的液體涂布技術(shù)中的任何一種來施涂，如浸漬涂覆，棒條涂覆，刮涂，氣刀涂布，凹版涂布，微凹版涂覆，逆輥涂布，槽縫涂覆，擠出涂覆，滑移涂覆，幕涂，或通過真空沉積技術(shù)。對于液體涂布的情況，濕層一般通過簡單的蒸發(fā)來干燥，它可以由已知的技術(shù)如對流加熱來加速。輔助層可以與其它層如附屬層和低雙折射率聚合物膜同時施涂。幾種不同的輔助層可以通過使用滑移涂覆法同時涂覆，例如抗靜電層可以與防潮層同時涂覆，或防潮層可以與視角補償層同時涂覆。已知的涂覆和干燥方法已更詳細地描述在Research Disclosure 308119，1989年12月出版，第1007到1008頁。
本發(fā)明的覆蓋片適合于以各種的LCD顯示模式使用，例如，扭轉(zhuǎn)向列型(TN)，超扭轉(zhuǎn)向列型(STN)，光學補償彎曲(OCB)，平面內(nèi)轉(zhuǎn)換(IPS)，或垂直定向排列(VA)液晶顯示器。這些各種液晶顯示器技術(shù)已經(jīng)在美國專利5,619,352(Koch等人)，5,410,422(Bos)，和4,701,028(Clerc等人)中評述過。
以先前的詳細說明為基礎(chǔ)可以看出，具有各種類型和排列的輔助層的各種防護覆蓋片復(fù)合材料都可以制備出來。根據(jù)本發(fā)明的可能的一些構(gòu)型通過下列非限制性例子來舉例說明。
防護覆蓋片復(fù)合材料C1TACPVA層載體基材100微米厚度聚對苯二甲酸乙二醇酯載體基材進行電暈放電處理，涂覆具有1微米干燥厚度的促進對包括聚乙烯醇聚合物Cervol325PVA(98-99％水解，可以從Celanese Corp.商購)的PVA的粘合性的層。干燥PVA層然后罩涂了三乙?；w維素(TAC)配制劑。該干燥TAC層具有20微米厚度和含有11wt％磷酸三苯酯增塑劑，1wt％TINUVIN8515UV吸收劑(2-(2′-羥基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑和2-(2′-羥基-3′，5′-二叔丁基苯基)-苯并三唑的混合物，可以從Ciba Specialty Chemicals獲得)和約0.1wt％PARSOL1789UV吸收劑(4-(1，1-二甲基乙基)-4′-甲氧基二苯甲?；淄?，可以從Roche Vitamins Inc.獲得)。
防護覆蓋片復(fù)合材料C2PVA層TAC載體基材按照與復(fù)合材料C1類似的方式制備防護覆蓋片復(fù)合材料C2，只是TAC層被施涂到載體基材上，PVA層被施涂到干燥TAC層上。
防護覆蓋片復(fù)合材料C3TACPVA防粘層打底層載體基材按照與復(fù)合材料C1類似的方式制備防護覆蓋片復(fù)合材料C3，只是聚對苯二甲酸乙二醇酯載體基材具有第一附屬層(它是包括偏二氯乙烯-丙烯腈-丙烯酸共聚物)的0.1微米厚的打底層)和第二附屬層(它是包括聚乙烯醇縮丁醛的0.5微米厚的防粘層)。
防護覆蓋片復(fù)合材料C4
耐磨層抗靜電層防潮層TACPVA層載體基材按照與復(fù)合材料C1類似的方式制備防護覆蓋片復(fù)合材料C4，只是包括含有78wt％偏二氯乙烯的偏二氯乙烯-丙烯腈-丙烯酸共聚物的5微米厚的防潮層被施涂到TAC層上。包括在偏二氯乙烯-丙烯腈-丙烯酸共聚物粘結(jié)劑中的BaytronP(聚亞乙基二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸酯，可以從Bayer Corp商購)的抗靜電層被施涂到防潮層上。該抗靜電層含有3mg/m2BaytronP和具有約1×108Ω/平方的表面電阻率。通過涂覆，干燥然后UV固化從Sartomer Company商購的脲烷丙烯酸酯低聚物CN 968，在抗靜電層上涂覆耐磨層。
防護覆蓋片復(fù)合材料C5可剝?nèi)サ谋Ｗo層壓敏粘合劑層耐磨層抗靜電層防潮層TACPVA層載體基材通過用粘合劑層壓在保護層的一側(cè)上具有預(yù)涂的壓敏粘合劑層的可剝?nèi)サ谋Ｗo層來從復(fù)合材料C4制備防護覆蓋片復(fù)合材料C5。保護層是預(yù)先形成的、25微米厚度的聚酯薄膜。壓敏粘合劑層適宜是薄的(1到5微米厚度)丙烯酸基粘合劑，它們是現(xiàn)有技術(shù)中已知的并且容易商購到。
防護覆蓋片復(fù)合材料C6耐磨層抗靜電層防潮層環(huán)烯烴聚合物TACPVA層載體基材按照與復(fù)合材料C4類似的方式制備防護覆蓋片復(fù)合材料C6，只是使用環(huán)烯烴聚合物(從Nippon Zeon獲得的Zeonor)的20微米厚度層代替TAC作為低雙折射率聚合物膜。
防護覆蓋片復(fù)合材料C7視角補償層TACPVA層載體基材按照與復(fù)合材料C1類似的方式制備防護覆蓋片復(fù)合材料C7，只是視角補償層被施涂到TAC層之上。該視角補償層是包括聚(4，4′-六氟異丙叉基-雙酚-共-4，4′-(2-降冰片叉基)雙酚)對苯二甲酸酯-共-間苯二酸酯的3微米厚度層。
防護覆蓋片復(fù)合材料C8
視角補償層抗靜電層防潮層TACPVA層載體基材按照與復(fù)合材料C4類似的方式制備防護覆蓋片復(fù)合材料C8，只是視角補償層代替耐磨層被施涂到TAC層上。該視角補償層是包括聚(4，4′-六氟異丙叉基-雙酚-共-4，4′-(2-降冰片叉基)雙酚)對苯二甲酸酯-共-間苯二酸酯的3微米厚度層。
防護覆蓋片復(fù)合材料C9視角補償層環(huán)烯烴聚合物PVA層載體基材按照與復(fù)合材料C7類似的方式制備防護覆蓋片復(fù)合材料C9，只是使用環(huán)烯烴聚合物(從Nippon Zeon獲得的Zeonor)的20微米厚度層代替TAC作為低雙折射率聚合物膜。
防護覆蓋片復(fù)合材料C10視角補償層抗靜電層防潮層環(huán)烯烴聚合物PVA層載體基材按照與復(fù)合材料C8類似的方式制備防護覆蓋片復(fù)合材料C10，只是使用環(huán)烯烴聚合物(從Nippon Zeon獲得的Zeonor)的20微米厚度層代替TAC作為低雙折射率聚合物膜。
零件目錄10干燥系統(tǒng)12移動的基材/網(wǎng)幅14干燥器16涂覆裝置18退繞站20支承輥22涂覆的網(wǎng)幅24覆蓋片復(fù)合材料26卷收站28涂料供應(yīng)容器30涂料供應(yīng)容器32涂料供應(yīng)容器34涂料供應(yīng)容器36泵38泵40泵42泵44管道46管道48管道50管道52放電設(shè)備54極性電荷輔助設(shè)備56相對的軋輥58相對的軋輥60預(yù)先形成的保護層
62卷繞站64卷繞站66干燥段68干燥段70干燥段72干燥段74干燥段76干燥段78干燥段80干燥段82干燥段92前節(jié)段94第二節(jié)段96第三節(jié)段98第四節(jié)段100支承板102入口104計量槽縫106泵108最低層110入口112第二計量槽縫114泵116層118入口120計量槽縫122泵124形成層126入口128計量槽縫130泵132層
134傾斜的滑動表面136涂覆口唇138第二傾斜滑動表面140第三傾斜滑動表面142第四滑動表面144支承脊表面146涂覆珠粒151防護覆蓋片復(fù)合材料153防護覆蓋片復(fù)合材料155防護覆蓋片復(fù)合材料157防護覆蓋片復(fù)合材料159防護覆蓋片復(fù)合材料162最低層164中間層165中間層166中間層167壓敏層168最上層169預(yù)先形成的保護層170載體基材171覆蓋片173覆蓋片175覆蓋片177覆蓋片179覆蓋片174最低層176中間層178中間層180最上層182載體基材184防粘層200進料管線
202擠出機料斗204增壓罐206泵208金屬轉(zhuǎn)筒210干燥段212干燥箱214流延膜216最后干燥節(jié)段218最終的干膜220卷收站232防護覆蓋片復(fù)合材料供應(yīng)輥234防護覆蓋片復(fù)合材料供應(yīng)輥236PVA-二色性膜供應(yīng)輥238PVA-二色性膜240載體基材卷收輥242相對的壓緊輥244相對的壓緊輥250偏振板252偏振板254偏振板260LCD晶池層261促進對PVA的粘合性的層262低雙折射率聚合物膜264防潮層266抗靜電層268防眩層272視角補償層
權(quán)利要求
1.包括載體基材和覆蓋片的防護覆蓋片復(fù)合材料，該覆蓋片包括低雙折射率聚合物膜以及在該載體基材的與低雙折射率聚合物膜同一側(cè)上的促進對聚乙烯醇層的粘合性的層。
2.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，進一步包括耐磨層。
3.權(quán)利要求2的復(fù)合材料，其中耐磨層位于低雙折射率聚合物膜的與載體相反的那一側(cè)上。
4.權(quán)利要求2的復(fù)合材料，其中耐磨層具有大于2H的鉛筆硬度。
5.權(quán)利要求2的復(fù)合材料，其中耐磨層包括輻射固化的丙烯酸聚合物。
6.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，進一步包括在載體的與低雙折射率聚合物膜同一側(cè)上的抗靜電層。
7.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，進一步包括在載體的與低雙折射率聚合物膜同一側(cè)上的減反射層。
8.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，進一步包括在載體的與低雙折射率聚合物膜同一側(cè)上的低反射層。
9.權(quán)利要求8的復(fù)合材料，其中低反射層包括含氟聚合物。
10.權(quán)利要求8的復(fù)合材料，其中低反射層具有低于2％的光譜反射率。
11.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，進一步包括在復(fù)合材料的與載體基材相反的那一表面上的可剝?nèi)サ谋Ｗo層。
12.權(quán)利要求11的復(fù)合材料，其中可剝?nèi)サ谋Ｗo層包括聚酯或聚烯烴薄膜。
13.權(quán)利要求11的復(fù)合材料，其中可剝?nèi)サ谋Ｗo層具有5微米到100微米的厚度。
14.權(quán)利要求11的復(fù)合材料，其中可剝?nèi)サ谋Ｗo層通過涂覆該層而施涂。
15.權(quán)利要求11的復(fù)合材料，其中該可剝?nèi)サ谋Ｗo層通過粘附預(yù)先形成的保護層而施涂。
16.權(quán)利要求11的復(fù)合材料，其中該可剝?nèi)サ谋Ｗo層通過靜電粘附預(yù)先形成的保護層而施涂。
17.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，進一步包括防潮層。
18.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，進一步包括在載體基材和覆蓋片之間的防粘層。
19.權(quán)利要求18的復(fù)合材料，其中防粘層包括聚乙烯醇縮丁醛。
20.權(quán)利要求18的復(fù)合材料，其中防粘層比覆蓋片更強烈地粘附于載體上。
21.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該載體片材包括聚對苯二甲酸乙二醇酯。
22.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中低雙折射率聚合物膜包括纖維素酯。
23.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中低雙折射率聚合物膜包括三乙?；w維素。
24.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中低雙折射率聚合物膜包括聚碳酸酯。
25.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中低雙折射率聚合物膜具有5微米到50微米的厚度。
26.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中低雙折射率聚合物膜包括環(huán)烯烴共聚物。
27.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，進一步包括在載體的與低雙折射率聚合物膜同一側(cè)上的抗靜電層。
28.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，進一步包括視角補償層。
29.權(quán)利要求7的復(fù)合材料，其中減反射層具有低于1％的光譜反射率。
30.權(quán)利要求28的防護覆蓋片復(fù)合材料，其中該視角補償層包括1)聚(4，4′-六氟異丙叉基-雙酚)對苯二甲酸酯-共-間苯二酸酯，2)聚(4，4′-六氫-4，7-甲撐茚滿-5-叉基雙酚)對苯二甲酸酯，3)聚(4，4′-異丙叉基-2，2′，6，6′-四氯雙酚)對苯二甲酸酯-共-間苯二酸酯，4)聚(4，4′-六氟異丙叉基)-雙酚-共-(2-降冰片叉基)-雙酚對苯二甲酸酯，5)聚(4，4′-六氫-4，7-甲撐茚滿-5-叉基)-雙酚-共-(4，4′-異丙叉基-2，2′，6，6′-四溴)-雙酚對苯二甲酸酯，6)聚(4，4′-異丙叉基-雙酚-共-4，4′-(2-降冰片叉基)雙酚)對苯二甲酸酯-共-間苯二酸酯或聚(4，4′-六氟異丙叉基-雙酚-共-4，4′-(2-降冰片叉基)雙酚)對苯二甲酸酯-共-間苯二酸酯或任何前述聚合物的共聚物。
31.權(quán)利要求28的防護覆蓋片復(fù)合材料，其中該視角補償層具有比-20nm更負的平面外延遲。
32.權(quán)利要求17的防護覆蓋片復(fù)合材料，其中該防潮層包括偏二氯乙烯共聚物。
33.權(quán)利要求17的防護覆蓋片復(fù)合材料，其中覆蓋片具有低于500克/每平方米/每天的水蒸氣透過速率。
34.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料包括至少兩個下列層視角補償層，防潮層，抗靜電層，防眩層，減反射層，和耐磨層。
35.權(quán)利要求11的復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料包括至少兩個下列層視角補償層，防潮層，抗靜電層，防眩層，減反射層，和耐磨層。
36.權(quán)利要求18的復(fù)合材料，其中該復(fù)合材料包括至少兩個下列層視角補償層，防潮層，抗靜電層，防眩層，減反射層，和耐磨層。
37.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中促進對聚乙烯醇的粘合性的層與載體基材相鄰。
38.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中促進對聚乙烯醇的粘合性的層是在低雙折射膜的與載體基材相反的那一側(cè)上。
39.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中促進對聚乙烯醇的粘合性的層包括親水性聚合物。
40.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中促進對聚乙烯醇的粘合性的層包括聚乙烯醇。
41.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中促進對聚乙烯醇的粘合性的層包括壓敏粘合劑。
42.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中促進對聚乙烯醇的粘合性的層具有0.1微米到5微米的厚度。
43.權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中促進對聚乙烯醇的粘合性的層具有1微米到3微米的厚度。
44.形成起偏振板的方法，包括提供各包括載體基材和覆蓋片的兩個防護覆蓋片復(fù)合材料，該覆蓋片包括促進對聚乙烯醇的粘合性的層和低雙折射率聚合物膜；提供二色性膜；和同時讓該覆蓋片與二色性膜接觸，使得在兩個覆蓋片中的每一個中的促進對聚乙烯醇的粘合性的層與二色性膜接觸。
45.權(quán)利要求44的方法，其中在覆蓋片與二色性膜接觸之前將載體基材除去。
46.權(quán)利要求44的方法，其中在覆蓋片與二色性膜接觸之后將載體基材除去。
47.權(quán)利要求44的方法，其中防護覆蓋片復(fù)合材料進一步包括在與載體基材相反的一側(cè)上的保護層，并且在覆蓋片與二色性膜接觸之后將該保護層除去。
48.權(quán)利要求44的方法，其中防護覆蓋片復(fù)合材料進一步包括在與載體基材相反的一側(cè)上的保護層，并且在覆蓋片與二色性膜接觸之前將該保護層除去。
49.權(quán)利要求44的方法，其中在二色性膜和覆蓋片接觸在一起的同時施涂粘合劑。
50.權(quán)利要求44的方法，其中該粘合劑包括聚乙烯醇溶液。
51.權(quán)利要求44的方法，其中在二色性膜和覆蓋片接觸時施加壓力。
52.權(quán)利要求44的方法，其中在二色性膜和覆蓋片接觸之后干燥起偏振板。
53.權(quán)利要求44的方法，其中促進對聚乙烯醇的粘合性的層與載體基材相鄰。
54.權(quán)利要求44的方法，其中促進對聚乙烯醇的粘合性的層是在低雙折射膜的與載體基材相反的那一側(cè)上。
55.權(quán)利要求44的方法，其中促進對聚乙烯醇的粘合性的層包括親水性聚合物。
56.權(quán)利要求44的方法，其中促進對聚乙烯醇的粘合性的層包括聚乙烯醇。
57.權(quán)利要求44的方法，其中促進對聚乙烯醇的粘合性的層包括壓敏粘合劑。
58.權(quán)利要求44的方法，其中促進對聚乙烯醇的粘合性的層具有0.1微米到5微米的厚度。
59.權(quán)利要求44的方法，其中促進對聚乙烯醇的粘合性的層具有1微米到3微米的厚度。
60.權(quán)利要求44的方法，其中在二色性膜和覆蓋片接觸在一起的同時施加水。
61.權(quán)利要求60的方法，其中該水進一步包括在聚乙烯醇二色性膜和促進對聚乙烯醇的粘合性的層之間進行化學橋連的材料。
全文摘要
本發(fā)明一般涉及用作偏振板的保護覆蓋片材的聚合物膜，生產(chǎn)起偏振板的方法，和使用它的液晶顯示器。更具體地說，本發(fā)明涉及具有可除去式載體基材和覆蓋片的覆蓋片復(fù)合材料，該覆蓋片包括低雙折射率聚合物膜和在該載體基材的與低雙折射率聚合物膜同一側(cè)上的促進對聚乙烯醇層的粘合性的層。本發(fā)明的受防護的覆蓋片在覆蓋片和偏振板的制造過程中不容易因為污物和磨損而產(chǎn)生缺陷。另外，覆蓋片對于含聚乙烯醇的二色性膜具有優(yōu)異的粘合性并且在層壓到二色性膜上之前不需要堿處理該覆蓋片。
文檔編號G02B5/30GK1950723SQ200580014495
公開日2007年4月18日 申請日期2005年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月4日
發(fā)明者Y·王, J·陳, C·C·安德森, T·J·哈伯特, T·C·申克, R·A·卡斯特爾 申請人:伊斯曼柯達公司