專(zhuān)利名稱(chēng)：包含改進(jìn)的膠組合物的偏振板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及偏振器板，用于生產(chǎn)偏振板的改進(jìn)方法和采用所述偏振板的液晶顯示器。更特別地，本發(fā)明涉及的偏振板包括保護(hù)性蓋片，所述保護(hù)性蓋片包括低雙折射保護(hù)性聚合物膜和促進(jìn)粘附到聚(乙烯醇)的層，其中所述保護(hù)性蓋片采用專(zhuān)門(mén)適配的膠組合物而層壓到偏振膜。
背景技術(shù)：
透明樹(shù)脂膜用在各種光學(xué)應(yīng)用中。例如，液晶顯示器(“LCD”)中多個(gè)不同光學(xué)元件可由樹(shù)脂膜形成。LCD的結(jié)構(gòu)可包括液晶單元、一個(gè)或多個(gè)偏振器板和一個(gè)或多個(gè)光管理膜。通過(guò)在兩個(gè)電極基片之間限制液晶，如垂直對(duì)齊的(VA)、面內(nèi)開(kāi)關(guān)性(IPS)、扭轉(zhuǎn)向列(TN)或超扭轉(zhuǎn)向列(STN)的材料，形成液晶單元。典型地，偏振器板是包括樹(shù)脂膜的多層元件。特別地，偏振器板可包括夾在包括低雙折射保護(hù)性聚合物膜的兩個(gè)保護(hù)性蓋片之間的偏振膜。
偏振膜通常由透明和高度均勻、無(wú)定形樹(shù)脂膜制備，無(wú)定形樹(shù)脂膜隨后被拉伸以使聚合物分子發(fā)生取向，接著用染料著色以生產(chǎn)二向色膜。適用于形成偏振器膜的適合樹(shù)脂的例子是完全水解了的聚(乙烯醇)(PVA)。因?yàn)橛糜谛纬善衿鞯睦炝说腜VA膜非常脆并且尺寸上不穩(wěn)定，所以保護(hù)性蓋片通常層壓到PVA膜的兩面來(lái)既提供支撐又提供抗磨損性。
偏振器板中使用的保護(hù)性蓋片需要具有高度均勻、好的尺寸和化學(xué)穩(wěn)定性以及高透明度。最初，保護(hù)性蓋片由玻璃形成，但現(xiàn)在許多樹(shù)脂膜被用于生產(chǎn)輕質(zhì)和柔性的偏振器。許多樹(shù)脂已經(jīng)被建議用于保護(hù)性蓋片，包括纖維素物質(zhì)例如纖維素酯、丙烯酸樹(shù)脂例如聚(甲基丙烯酸甲酯)、環(huán)聚烯烴、聚碳酸酯和砜。然而，乙酰纖維素聚合物最通常地使用在用于偏振器板的保護(hù)性蓋片中。乙酰纖維素類(lèi)型的聚合物在商業(yè)上可得到各種分子量以及各種程度的在纖維素主鏈上的羥基的?；〈?。這些之中，完全取代的聚合物，三乙?；w維素(TAC)，通常被用于制造用于偏振器板的保護(hù)性蓋片的樹(shù)脂膜。
蓋片通常需要表面處理，以確保與PVA二向色膜好的粘附。當(dāng)TAC用作偏振器板的保護(hù)蓋膜時(shí)，TAC膜在堿浴中得到處理，以使TAC表面皂化以提供與PVA二向色膜的適當(dāng)粘附。堿處理使用包含堿金屬氫氧化物，如氫氧化鈉或氫氧化鉀，的水溶液。堿處理之后，乙酸纖維素膜典型地用弱酸溶液洗滌，接下來(lái)通過(guò)用水清洗并干燥。這種皂化方法既麻煩又耗時(shí)。
美國(guó)專(zhuān)利2,362,580描述了一種疊層結(jié)構(gòu)，其中均具有包含硝酸纖維素和改性的PVA的表面層的兩個(gè)纖維素酯膜被粘附到PVA膜的兩面。JP06094915A公開(kāi)了用于偏振器板的保護(hù)膜，其中保護(hù)膜具有提供粘附到PVA膜的親水層。2004年5月4日申請(qǐng)、共同受讓、共同未決的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)系列No.10/838,841描述了一種受保護(hù)的保護(hù)性蓋片，所述蓋片具有可拆的載體基片和蓋片，該蓋片包括低雙折射保護(hù)性聚合物膜和促進(jìn)粘附到載體基片上的和所述低雙折射保護(hù)性聚合物膜相同面上的聚(乙烯醇)的層，其消除了對(duì)皂化工藝的需要。
保護(hù)性蓋片可以是包括其它功能層(在此也稱(chēng)為輔助層)，如，防閃光層、抗反射層、防污層、補(bǔ)償層或抗靜電層的復(fù)合或多層膜。一般地，這些功能層在與制備低雙折射保護(hù)性聚合物膜相獨(dú)立的工藝步驟中施加，但可以隨后用來(lái)形成復(fù)合膜。功能或輔助膜可將多于一個(gè)功能層的功能合并，或保護(hù)性聚合物膜也行使功能層的功能。
例如，某些LCD裝置可以包含也用作補(bǔ)償膜以改善圖象的視角的低雙折射保護(hù)性聚合物膜。補(bǔ)償膜(即延遲膜或相差膜)通常由無(wú)定形膜制備，所述無(wú)定形膜具有制備的雙折射的控制水平，例如，通過(guò)單軸拉伸或通過(guò)用盤(pán)狀(discotic)染料涂覆。建議適合用于通過(guò)拉伸形成補(bǔ)償膜的樹(shù)脂包括聚(乙烯醇)、聚碳酸酯和砜。通過(guò)染料處理制備的補(bǔ)償膜通常需要具有低雙折射高度透明的膜，如TAC和環(huán)烯烴聚合物。
一般地，如上所述的樹(shù)脂膜通過(guò)熔體擠出法或通過(guò)澆注法制備。熔體擠出法包含加熱樹(shù)脂直至熔化(大致粘性100,000cp左右)，接著將熱熔化的聚合物通過(guò)擠壓模頭施加于高度拋光的金屬帶或轉(zhuǎn)筒上，冷卻所述膜，最后將膜從金屬支撐上剝離。然而，由于多種原因，通過(guò)熔體擠出制備的膜一般不適用于光學(xué)應(yīng)用。其中最主要的是熔體擠出膜呈現(xiàn)高度的光學(xué)雙折射。在高度取代的乙酸纖維素的情況下，有熔化聚合物的附加問(wèn)題。三乙酸纖維素具有270-300℃的很高的熔點(diǎn)溫度，而這高于開(kāi)始分解的溫度。如授予Machell的美國(guó)專(zhuān)利5,219,510中教導(dǎo)的那樣，膜已經(jīng)通過(guò)將乙酸纖維素與不同增塑劑混合而以較低溫度熔體擠出形成。然而，Machell的美國(guó)專(zhuān)利5,219,510中描述的聚合物不是完全取代的三乙酸纖維素，而是具有較少的烷基取代程度或用丙酸酯基團(tuán)替代一些乙酸酯基團(tuán)。即使這樣，乙酸纖維素熔體擠出膜已知呈現(xiàn)如Shigenmura在美國(guó)專(zhuān)利5,753,140中注意到的較差平面度。由于這些原因，熔體擠出法一般不應(yīng)用于制造用于制備電子顯示中保護(hù)蓋和基片的包括三乙酸纖維素膜的許多樹(shù)脂膜。相反，一般優(yōu)選澆注法制造這些膜。
用于光學(xué)應(yīng)用的樹(shù)脂膜幾乎無(wú)一例外由澆注法制造。澆注法包含，首先，在適當(dāng)?shù)娜軇┲腥芙饩酆衔铮孕纬删哂写蠹s50,000cp的高粘性的涂料(dope)，接著，將粘性的涂料通過(guò)擠壓模頭應(yīng)用到連續(xù)高度拋光的金屬帶或輥上，部分地干燥濕膜，將部分干燥的膜從金屬支撐上剝離，并穿過(guò)烘箱傳送部分干燥的膜，以更徹底從膜上去除溶劑。典型地，澆注膜具有在40-200微米的最后干燥厚度。一般地，由于在剝離和干燥工藝過(guò)程中濕膜的脆性，通過(guò)澆注法生產(chǎn)少于40微米的薄膜是非常困難的。由于在最后干燥步驟中清除溶劑上的困難，制造具有大于200微米厚度的膜也是難題。盡管鑄造法的溶解和干燥步驟增加了復(fù)雜性和費(fèi)用，但與由熔體擠出法制備的膜比較，澆注膜一般具有更好的光學(xué)屬性，而且，可以避免與暴露在高溫下分解有關(guān)的問(wèn)題。
由澆注法制備光學(xué)膜的例子包括(1)如公開(kāi)在Land的美國(guó)專(zhuān)利4,895,769中和Cael的美國(guó)專(zhuān)利5,925,289中以及更近公開(kāi)在Harita的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)2001/0039319A1和Sanefuji的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)2002/001700A1中的用于制備偏振膜的乙酸纖維素片，(2)如Iwata的美國(guó)專(zhuān)利5,695,694中公開(kāi)的用于光偏振膜的保護(hù)蓋的三乙酸纖維素片，(3)如Yoshida的美國(guó)專(zhuān)利5,818,559和Taketani的美國(guó)專(zhuān)利5,478,518和5,561,180中公開(kāi)的用于光偏振膜或用于延遲板的保護(hù)蓋的聚碳酸酯片，和(4)如Shiro的美國(guó)專(zhuān)利5,759,449和5958305中公開(kāi)的用于光偏振膜或用于延遲板的保護(hù)蓋的聚醚砜片。
盡管制造光學(xué)膜的澆注法廣泛使用，但是，澆注技術(shù)有多種缺點(diǎn)。一個(gè)缺點(diǎn)是澆注膜具有顯著的光學(xué)雙折射。鑄造或涂覆膜中的雙折射由制造過(guò)程中聚合物的取向所產(chǎn)生。這種分子取向引起膜平面內(nèi)折射指數(shù)出現(xiàn)可測(cè)定程度的不同。平面內(nèi)雙折射是在膜的平面內(nèi)垂直方向上的這些折射指數(shù)之間的不同。雙折射的絕對(duì)值乘以膜的厚度定義為面內(nèi)延遲。因此，面內(nèi)延遲是在膜的平面內(nèi)分子各向異性的衡量值。
在澆注過(guò)程中，分子取向可由多種來(lái)源引起，包括在模頭中涂料的剪力、在施加過(guò)程中通過(guò)金屬支撐的涂料的剪力、在剝離步驟中部分被干燥的膜的剪力，和在傳送通過(guò)最后干燥步驟過(guò)程中沒(méi)有支撐的膜的剪力。這些剪力迫使聚合物分子定向并最終引起不期望的高雙折射或延遲值。為了使剪力最小化并獲得最低雙折射膜，澆注工藝典型地如Iwata的美國(guó)專(zhuān)利5,695,694中公開(kāi)的那樣，以1-15m/min的很低的線速度運(yùn)行。較低的線速度一般產(chǎn)生最高質(zhì)量的膜。
盡管由澆注法制備的膜與由熔體擠出法制備的膜比較而言具有較低雙折射，雙折射仍然高到不能采用的地步。例如，如Iwata的美國(guó)專(zhuān)利5,695,694中公開(kāi)的那樣，由鑄造法制備的三乙酸纖維素膜呈現(xiàn)出對(duì)于可見(jiàn)光譜中的光的7納米(nm)的面內(nèi)延遲。如Taketani的美國(guó)專(zhuān)利5,478,518和5,561,180中公開(kāi)的那樣，由鑄造法制備的聚碳酸酯膜呈現(xiàn)17nm的面內(nèi)延遲。Harita的美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)2001/0039319A1聲稱(chēng)，在原始沒(méi)有拉伸的膜中，當(dāng)在膜內(nèi)的橫向位置之間的延遲的不同小于5nm時(shí)，在拉伸的乙酸纖維素片中的色彩不規(guī)則性下降。
對(duì)于光學(xué)膜的多種應(yīng)用，低面內(nèi)延遲值是期望的。特別地，優(yōu)選是面內(nèi)延遲值小于10nm。
共同受讓的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2003/0215658A、2003/0215621A、2003/0215608A、2003/0215583A、2003/0215582A、2003/0215581A和2003/0214715A描述了制備具有適合于光學(xué)應(yīng)用的低雙折射的樹(shù)脂膜的涂覆方法。樹(shù)脂膜被從通常用于制備鑄造膜的較低粘度聚合物溶液中施加到不連續(xù)、可拆載體基片上。
澆注法的另一個(gè)缺點(diǎn)是不能準(zhǔn)確施加多層。如Hayward美國(guó)專(zhuān)利5256357中提到的那樣，常規(guī)多槽澆注模頭產(chǎn)生不受歡迎的不均勻膜。特別地，現(xiàn)有技術(shù)裝置的線和紋理的不均勻性大于5％?？山邮艿膬蓪幽た捎刹捎锰厥獾哪４皆O(shè)計(jì)制備，如Hayward美國(guó)專(zhuān)利5,256,357中教導(dǎo)的那樣，但模頭設(shè)計(jì)復(fù)雜并且對(duì)于同時(shí)施加在多于兩層上可能不實(shí)際。
鑄造法的又一缺點(diǎn)是對(duì)涂料粘性的限制。在澆注實(shí)踐中，涂料的粘度是大約50,000cp。例如，Hayward美國(guó)專(zhuān)利5,256,357描述了使用具有粘度為100,000cp的涂料的實(shí)際澆注的例子。一般地，已知用較低粘度的涂料制備的澆注膜以產(chǎn)生例如Iwata美國(guó)專(zhuān)利5,695,694中提到到的不均勻膜。在Iwata美國(guó)專(zhuān)利5,695,694中，用于制備澆注樣品的最低粘度的涂料是大致10,000cp。然而，在這些高粘度值上，澆注涂料難于過(guò)濾和脫氣。雖然纖維和較大碎片可以除去，但是在涂料輸送系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)較軟的材料，如聚合物栓(slug)，更難以在高壓下過(guò)濾。微粒和泡沫人造制品產(chǎn)生顯著的夾雜缺陷以及可導(dǎo)致大量廢品的條紋。
另外，澆注法在關(guān)于產(chǎn)品變化上可能較欠缺靈活性。因?yàn)闈沧⑿枰哒扯鹊耐苛?，改變產(chǎn)品配方需要大量停工時(shí)間以供清潔輸送系統(tǒng)消除污染的可能性。特別疑難的問(wèn)題是包含不相容的聚合物和溶劑的配方變化。實(shí)際上，澆注法的配方變化是如此耗時(shí)和花費(fèi)大，以致于大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)器專(zhuān)門(mén)致力于僅生產(chǎn)一種膜類(lèi)型。
澆注膜可呈現(xiàn)不期望的皺褶或皺紋。在鑄造工藝的剝離和干燥步驟過(guò)程中或在膜的隨后處理過(guò)程中，較薄的膜尤其容易出現(xiàn)尺寸上的人為缺陷。在這種層壓工藝過(guò)程中沒(méi)有褶皺地處理非常薄的膜是困難的。另外，由于濕氣的影響，許多澆注膜在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后可自然地扭曲。
對(duì)于光學(xué)膜，在儲(chǔ)存過(guò)程中以及偏振器板的隨后制造過(guò)程中，好的尺寸穩(wěn)定性是必要的。另外，在蓋片的制造和處理過(guò)程中，用在偏振器板的保護(hù)性蓋片中的樹(shù)脂膜易于刮擦和磨損，以及積聚污垢和灰塵。用于顯示應(yīng)用的高質(zhì)量偏振器板的制備需要保護(hù)性蓋片沒(méi)有由于物理?yè)p害或污垢和灰塵沉積導(dǎo)致的缺陷。
在從樹(shù)脂膜制備偏振器板中，避免需要皂化保護(hù)性蓋片將是非常有利的，所述皂化需要包含在堿浴中預(yù)處理并接著應(yīng)用粘合劑、壓力和高溫的層壓工藝。避免這一皂化操作將既提高生產(chǎn)力又減少片的輸送和處理的必要。盡管對(duì)于一般的保護(hù)性蓋片有利，但這尤其對(duì)于相對(duì)較薄的保護(hù)性蓋片是期望的。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)目的是克服制備現(xiàn)有技術(shù)的偏振器蓋片的限制，并提供改進(jìn)方法，其消除在制造偏振器板之前對(duì)復(fù)雜的表面處理如皂化的需要。
又一目的是提供改進(jìn)的方法，其中蓋片在偏振器板的制造中需要的制造、儲(chǔ)存和最后處理步驟過(guò)程中不易于受到物理?yè)p害，如刮傷和磨損，并且尺寸更穩(wěn)定。
又一目的是采用膠組合物結(jié)合適當(dāng)適配的蓋片制備偏振板的改進(jìn)方法。
本發(fā)明的這些和其他目的通過(guò)形成偏振板的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括提供兩個(gè)保護(hù)性蓋片，每一個(gè)都包含低雙折射保護(hù)性聚合物膜和促進(jìn)粘附到含聚(乙烯醇)的膜的層，該層包含水解度大于99％的溶解的第一PVA聚合物。該蓋片與PVA二向色偏振膜接觸使得在所述兩個(gè)蓋片的每一個(gè)中的促進(jìn)粘附到含聚(乙烯醇)膜的所述層接觸所述PVA二向色偏振膜。當(dāng)將PVA二向色偏振膜與蓋片接觸時(shí)，施加膠組合物，所述膠組合物包含水解度至少98％，優(yōu)選等于或大于99％的溶解的第二PVA聚合物，和PVA交聯(lián)劑。本發(fā)明也涉及通過(guò)該方法制備的偏振板。
本發(fā)明的方法提供保護(hù)性蓋片與含有聚(乙烯醇)的二向色膜的極好粘附，并免去在層壓到二向色膜之前堿處理蓋片的需要，從而簡(jiǎn)化制造偏振器板的工藝?？扇芜x地，可在本發(fā)明的蓋片中采用包括如下的輔助層抗磨損層、防閃光層、低反射層、抗反射層、抗靜電層、視角補(bǔ)償層和防潮層。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)在支撐濕蓋片膜穿過(guò)干燥工藝的的不連續(xù)載體基片上施加蓋片涂覆制劑，使得非常薄的蓋片的制造變得容易，并免去如在作為現(xiàn)有技術(shù)中描述的澆注法中典型執(zhí)行的在最后干燥步驟之前從金屬帶或轉(zhuǎn)筒中剝離所述片的需要。相反地，蓋片在與載體基片分離前基本上完全干燥。事實(shí)上，包括蓋片和載體基片的復(fù)合體優(yōu)選繞成卷并儲(chǔ)存直到需要用于制造偏振器板時(shí)。
因此，本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，形成偏振板的方法包括(a)提供兩個(gè)受保護(hù)的蓋片復(fù)合體，其均包括(i)載體基片和(ii)用于偏振器的保護(hù)性蓋片，該蓋片包含低雙折射保護(hù)性聚合物膜和促進(jìn)粘附到含聚(乙烯醇)的膜的層，該層包含水解度大于99％的溶解的第一PVA聚合物，(b)提供PVA二向色膜，該方法進(jìn)一步包括(c)同時(shí)或順序?qū)⑺鍪鼙Ｗo(hù)的或(除去載體基片之后)未受保護(hù)的蓋片與所述PVA二向色膜接觸使得在所述兩個(gè)蓋片的每一個(gè)中的促進(jìn)粘附到含聚(乙烯醇)的所述層接觸所述PVA二向色膜，且其中在將所述PVA二向色膜和所述蓋片接觸之前施加膠組合物，所述膠組合物包含水解度至少98％，優(yōu)選等于或大于99％的溶解的第二PVA聚合物，和PVA交聯(lián)劑。術(shù)語(yǔ)“PVA”指聚(乙烯醇)。
本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明制備的偏振板。根據(jù)本發(fā)明制備的偏振板表現(xiàn)出改進(jìn)的層間干粘附，且當(dāng)暴露于水時(shí)表現(xiàn)出改進(jìn)的層間濕粘附。


圖1是可用于本發(fā)明方法的實(shí)踐的示例性涂覆和干燥裝置的示意圖；圖2是如圖1中示例性涂覆和干燥裝置的示意圖，但也包括其中交替卷繞操作還包括施加可剝離保護(hù)層的的站；圖3是可用在本發(fā)明實(shí)踐中的示例性多槽涂覆裝置示意圖；圖4是可用在本發(fā)明實(shí)踐中的示例性鑄造裝置示意圖；圖5顯示本發(fā)明三層蓋片的代表剖面圖；圖6顯示包括三層蓋片和部分剝離的載體基片的本發(fā)明受保護(hù)性蓋片的代表剖面圖；圖7顯示包括四層蓋片和部分剝離的載體基片的本發(fā)明受保護(hù)性蓋片的代表剖面圖；圖8顯示包括四層蓋片和部分剝離的載體基片的受保護(hù)性蓋片的代表剖面，其中載體基片具有在其上形成的釋放層(release layer)；圖9顯示使用本發(fā)明的受保護(hù)性蓋片復(fù)合體制造偏振器板的方法的示意圖；圖10顯示根據(jù)本發(fā)明，在單元的任一面上具有偏振器板的液晶單元的代表性剖面圖。
發(fā)明詳述下面的定義應(yīng)用到本說(shuō)明書(shū)，其中層的面內(nèi)相位延遲，Rin，是由(nx-ny)d定義的量，nx和ny是x和y方向上的折射指數(shù)；x是x-y平面內(nèi)最大折射指數(shù)的方向，y是垂直于它的方向；x-y平面平行于層的表面平面；d是該層z方向中的厚度。量(nx-ny)稱(chēng)作面內(nèi)雙折射，nin。nin的值在波長(zhǎng)λ＝550nm時(shí)給出。
層的面外相位延遲，Rth，是由[nz-(nx+ny)/2]d定義的量，nz是z方向上的折射指數(shù)。量[nz-(nx+ny)/2]稱(chēng)作面外雙折射，nth。如果nz＞(nx+ny)/2，nth是正數(shù)(正的雙折射)，因此相應(yīng)的Rth也是正數(shù)。如果nz＜(nx+ny)/2，nth是負(fù)數(shù)(負(fù)的雙折射)并且Rth也是負(fù)數(shù)。nth值在λ＝550nm時(shí)給出。
聚合物的特性雙折射，nint指由(ne-no)定義的量，ne和no分別是聚合物的非尋常和尋常指數(shù)。聚合物層的實(shí)際的雙折射(面內(nèi)Δnin或面外nth)取決于形成它的工藝，因而取決于參數(shù)nint。
無(wú)定形意味著缺乏長(zhǎng)程有序。因而通過(guò)如X射線衍射技術(shù)測(cè)量，無(wú)定形聚合物沒(méi)有顯示長(zhǎng)程有序。
透射是測(cè)量光學(xué)透射率的量。它由輸出光強(qiáng)度Iout與輸入光強(qiáng)度Iin的百分比，以Iout/Iin×100表示來(lái)給出。
光軸指其中傳播的光沒(méi)有發(fā)現(xiàn)雙折射的方向。
單軸意味著折射的三個(gè)指數(shù)，nx、ny、nz，中的兩個(gè)基本上相同。
雙軸意味著折射的三個(gè)指數(shù)，nx、ny、nz，各不相同。
聚合物的酸值定義為中和1克聚合物固體需要的KOH的毫克數(shù)。
液晶顯示器中采用的蓋片典型地是具有低光學(xué)雙折射的聚合片，在PVA二向色膜的每一面上采用以便維持PVA二向色膜的尺寸穩(wěn)定性和保護(hù)其不受潮和UV退化。在下面的描述中，受保護(hù)的蓋片意味著設(shè)置在可拆的、保護(hù)性載體基片上的蓋片。在與載體基片相對(duì)的蓋片面上也可以采用可剝離的、保護(hù)膜，從而在用于偏振器板中之前蓋片的兩面都受到保護(hù)。偏振器板在本文中也稱(chēng)為偏振器或偏振板。
促進(jìn)粘結(jié)到PVA的層是在涂覆步驟中與低雙折射保護(hù)性聚合物膜的應(yīng)用分開(kāi)或同時(shí)應(yīng)用的獨(dú)立的層。促進(jìn)與PVA粘附的層提供蓋片對(duì)PVA二向色膜(在液晶顯示器應(yīng)用中)的可接受粘附，無(wú)需在蓋片層壓到PVA膜之前對(duì)所述蓋片進(jìn)行濕法處理，比如皂化。
任選的粘結(jié)層(tie layer)是在涂覆步驟中與低雙折射保護(hù)性聚合物膜的應(yīng)用分開(kāi)或同時(shí)應(yīng)用的獨(dú)立的層，或者促進(jìn)和PVA二向色膜粘附的層。
本發(fā)明致力于偏振板，其包含用于包含低雙折射保護(hù)性聚合物膜的偏振器的保護(hù)性蓋片、促進(jìn)與含有聚(乙烯醇)的膜粘附的包括親水聚合物的層、和包含水解度至少98％，優(yōu)選等于或大于99％的溶解的第一PVA聚合物，其中促進(jìn)與含聚(乙烯醇)的膜粘附的層通過(guò)膠組合物粘合性地附著于PVA二向色膜偏振器膜，該組合物包含水解度至少98％，優(yōu)選等于或大于99％的溶解的第二PVA聚合物，和PVA交聯(lián)劑。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，交聯(lián)劑包括有機(jī)交聯(lián)劑和無(wú)機(jī)交聯(lián)劑的混合物。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的蓋片也包括一個(gè)或更多輔助層。適合在本發(fā)明中使用的輔助層包括抗磨損硬罩層、防閃光層、防污層或耐腐蝕層、抗反射層、低反射層、防靜電層、視角補(bǔ)償層和防潮層。
本發(fā)明的另一方面涉及形成偏振板的方法，包括提供兩個(gè)保護(hù)性蓋片，用于偏振器的每個(gè)保護(hù)性蓋片包含低雙折射保護(hù)性聚合物膜，促進(jìn)粘附到含聚(乙烯醇)的膜且包含水解度大于99％的溶解的第一PVA聚合物的層，提供PVA二向色偏振膜，該方法進(jìn)一步包括同時(shí)或順序?qū)⑺錾w片與所述PVA二向色偏振膜接觸使得在所述兩個(gè)蓋片的每一個(gè)中的促進(jìn)粘附到含聚(乙烯醇)的所述層接觸所述PVA二向色偏振膜，其中在鄰近將膠組合物與所述PVA二向色偏振膜和所述蓋片接觸時(shí)施加膠組合物，所述膠組合物包含水解度至少98％，優(yōu)選等于或大于99％的溶解的第二PVA聚合物，和以離子或共價(jià)方式交聯(lián)PVA的PVA交聯(lián)劑。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述膠組合物包括有機(jī)交聯(lián)劑和無(wú)機(jī)交聯(lián)劑。
所述無(wú)機(jī)交聯(lián)劑可包括選自鈣、鎂、鋇、鍶、硼、鈹、鋁、鐵、銅、鈷、鉛、銀、鋯和鋅離子的離子，其組合等等。
優(yōu)選的無(wú)機(jī)交聯(lián)劑包括硼化合物，例如硼酸。其它具體的無(wú)機(jī)交聯(lián)劑例子包括硝酸鋯或碳酸鋯。
所述有機(jī)交聯(lián)劑包括選自以下的化合物三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂、甘脲甲醛樹(shù)脂、多元羧酸和酸酐、多胺、表鹵代醇(epihalohydrin)、二環(huán)氧化物、二醛、二醇、羧酸鹵化物、和烯酮，及其組合等等。優(yōu)選地，有機(jī)交聯(lián)劑可溶于或分散于水或水/乙醇混合物。優(yōu)選的有機(jī)交聯(lián)劑是三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂、甘脲甲醛樹(shù)脂、和表鹵代醇。三聚氰胺-甲醛和甘脲甲醛樹(shù)脂的制備是通過(guò)分別將三聚氰胺和甘脲與甲醛反應(yīng)(羥甲基化反應(yīng)，也稱(chēng)作甲?；?，隨后與醇反應(yīng)(醚化反應(yīng)，也稱(chēng)作烷基化)。很多通過(guò)采用不同程度的甲酰化和烷基化以及在醚化反應(yīng)期間不同的醇制備的三聚氰胺-甲醛和甘脲甲醛樹(shù)脂適用于本發(fā)明目的。這些樹(shù)脂在性質(zhì)上由于其制備期間可能出現(xiàn)的自縮合反應(yīng)程度，可以是單體或聚合的。大量合適的三聚氰胺-甲醛和甘脲甲醛樹(shù)脂可商購(gòu)自Cytec Industries Inc.(CYMEL樹(shù)脂)。用于本發(fā)明目的的優(yōu)選表鹵代醇是聚酰胺-表氯醇交聯(lián)劑，可商購(gòu)自Hercules Inc.(POLYCUP樹(shù)脂)。
在一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施方案中，有機(jī)交聯(lián)劑是三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂且無(wú)機(jī)交聯(lián)劑包括硼化合物。優(yōu)選地，膠組合物還包括離子方式地交聯(lián)PVA的第二無(wú)機(jī)交聯(lián)劑，尤其是氯化鋅。
用于層壓蓋膜和PVA二向色膜的膠組合物或溶液優(yōu)選為水/醇溶液。在一個(gè)實(shí)施方案中，膠組合物是水溶液，含有濃度0.5-60重量％的水可混溶的有機(jī)溶劑，一種或多種總濃度0.05-5重量％的交聯(lián)劑，和基于施加的濕溶液，優(yōu)選大于1重量％，更優(yōu)選大于2重量％，最優(yōu)選3-10重量％的PVA聚合物。
在又一實(shí)施方案中，本發(fā)明方法采用受保護(hù)的蓋片復(fù)合體，所述復(fù)合體包括載體基片、蓋片、和位于所述載體基片的和低雙折射保護(hù)性聚合物膜相同面上的一個(gè)或多個(gè)輔助層，其中所述蓋片包括低雙折射保護(hù)性聚合物膜、促進(jìn)與聚(乙烯醇)膜粘附的層，和在所述低雙折射保護(hù)性聚合物膜和所述促進(jìn)與聚(乙烯醇)膜粘附的層之間的粘結(jié)層。任選地，本發(fā)明的受保護(hù)的蓋片復(fù)合體也包括在與載體基片相對(duì)的蓋片面上的可剝離的保護(hù)層。在低雙折射保護(hù)性聚合物膜薄時(shí)，例如厚度是大約40微米或更小時(shí)，受保護(hù)的蓋片復(fù)合體特別有效。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1，示出適合用于制備可用于本發(fā)明的蓋片的示例性和已知的涂覆和干燥系統(tǒng)10的示意圖。涂覆和干燥系統(tǒng)10可用于將非常薄的膜施加到運(yùn)動(dòng)載體基片12上并隨后在干燥器14中除去溶劑。示出了單個(gè)涂覆裝置16，從而系統(tǒng)10僅具有一個(gè)涂覆施加點(diǎn)和僅僅一個(gè)干燥器14，但兩個(gè)或三個(gè)(甚至多達(dá)六個(gè))另外的施加點(diǎn)與相應(yīng)的干燥區(qū)域在復(fù)合薄膜的制造中是已知的。連續(xù)施加和干燥工藝在本領(lǐng)域作為串聯(lián)涂覆操作是已知的。
涂覆和干燥系統(tǒng)10包括解繞站18，以將運(yùn)動(dòng)的基片12繞著支撐輥20供給，支撐輥處由涂覆裝置16施加涂料。涂覆的基片22接著行進(jìn)穿過(guò)干燥器14。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，包括基片12上的蓋片的受保護(hù)的蓋片復(fù)合體24在卷繞站26處卷繞成卷。
如所描述的那樣，示例性的四層涂層被施加到移動(dòng)卷幅12上。用于每一層的涂覆液體保持在各自的涂覆供給容器28、30、32、34中。涂覆液體分別由泵36、38、40、42借助于管道44、46、48、50從涂料供應(yīng)容器輸送到涂覆裝置16。另外，涂覆和干燥系統(tǒng)10也可包括放電設(shè)備，如電暈或輝光放電設(shè)備52，或極性充電輔助設(shè)備54，以在施加涂料之前改性基片12。
接下來(lái)轉(zhuǎn)向圖2，示出了和圖1中描述的示例性涂覆和干燥系統(tǒng)10相同但具有替換性卷繞操作來(lái)施加可剝離保護(hù)層的示意圖。因此，圖被完全相同地編號(hào)一直到卷繞操作。本發(fā)明的實(shí)踐中，受保護(hù)的蓋片復(fù)合體24包括具有蓋片應(yīng)用在其上的載體基片(可以是樹(shù)脂膜、紙、樹(shù)脂涂覆的紙、或金屬)，放置在相對(duì)的夾送輥56、58之間。受保護(hù)的蓋片復(fù)合體24粘附性地粘附或靜電粘附到由解繞站62供應(yīng)的預(yù)成形可剝離保護(hù)層60，并且含有可剝離保護(hù)層60的受保護(hù)的蓋片復(fù)合體24在卷繞站64處卷繞成卷。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，聚烯烴或聚鄰苯二甲酸乙二醇酯(PET)用作預(yù)成形的可剝離保護(hù)層60。蓋片/載體基片復(fù)合體24或保護(hù)層60可用電荷發(fā)生器預(yù)處理，以提高保護(hù)層60對(duì)蓋片/載體基片復(fù)合體24的靜電吸引。
用于將涂覆流體輸送到移動(dòng)基片12的涂覆裝置16可以是多層施加器，如，例如Russell美國(guó)專(zhuān)利2,761,791所教導(dǎo)的滑動(dòng)珠料斗，或如Hughes美國(guó)專(zhuān)利3,508,947所教導(dǎo)的滑動(dòng)簾料斗。可替換地，涂覆裝置16可以是單層施加器，如滑槽模頭珠料斗或噴射料斗。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，施加裝置16是多層滑動(dòng)珠料斗。
如上所述，涂覆和干燥系統(tǒng)10包括干燥器14，所述干燥器典型地是干燥烘箱，以從涂覆的膜中除去溶劑。本發(fā)明的方法的實(shí)踐中所用的示例性干燥器14包括第一干燥區(qū)66，后面有能獨(dú)立控制溫度和氣流的8個(gè)另外的干燥區(qū)68-82。盡管干燥器14如所示具有9個(gè)獨(dú)立干燥區(qū)，但具有較少分隔間的干燥烘箱是眾所周知的，并可用于實(shí)踐本發(fā)明的方法。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，干燥器14具有至少兩個(gè)獨(dú)立的干燥區(qū)域或區(qū)。
優(yōu)選地，干燥區(qū)66-82的每一個(gè)具有獨(dú)立的溫度和氣流控制。在每一區(qū)中，溫度可在5℃和150℃之間調(diào)節(jié)。為使來(lái)自濕層的表面硬化或結(jié)皮的干燥缺陷最小化，在干燥器14的前區(qū)需要最佳干燥速率。前干燥區(qū)域中的溫度不適宜時(shí)，引起許多人為缺陷。例如，當(dāng)區(qū)域66、68和70的溫度設(shè)在25℃時(shí)，觀察到乙酸纖維素膜的成霧或變紅。當(dāng)高蒸汽壓溶劑(二氯甲烷和丙酮)用在涂覆流體中時(shí)，變紅缺陷特別是個(gè)問(wèn)題。在前面的干燥區(qū)66、68和70中的強(qiáng)烈的95℃高溫易于引起蓋片與載體基片的過(guò)早分層。在前面干燥區(qū)中的較高溫度也與其它人為缺陷，如蓋片的表面變硬、網(wǎng)紋和氣泡相關(guān)。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，第一干燥區(qū)66在至少大約25℃但小于95℃的溫度下運(yùn)行，沒(méi)有空氣直接沖擊涂覆的基片22的濕涂層。在本發(fā)明方法的又一優(yōu)選實(shí)施方案中，干燥區(qū)68和70也在至少大約25℃但小于95℃的溫度下運(yùn)行。優(yōu)選起始的干燥區(qū)66、68在大約30℃至大約60℃之間的溫度下運(yùn)行。最優(yōu)選起始的干燥區(qū)66、68在大約30℃至大約50℃之間的溫度下運(yùn)行。干燥區(qū)66、68中的實(shí)際干燥溫度可由本領(lǐng)域技術(shù)人員在這些范圍內(nèi)憑經(jīng)驗(yàn)使其最優(yōu)化。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，詳細(xì)地示出了示例性涂覆裝置16的示意圖。在前視圖剖面中示意性示出的涂覆裝置16包括前區(qū)92、第二區(qū)94、第三區(qū)96、第四區(qū)98和背板100。有進(jìn)入第二區(qū)94的入口102，用于經(jīng)由泵106向第一計(jì)量槽104供給涂料液體，由此形成最上層108。有進(jìn)入第三區(qū)96的入口110，其借助于泵114將涂料液體供應(yīng)給第二計(jì)量槽112以形成層116。有進(jìn)入第四區(qū)98的入口118，其借助于泵122將涂料液體供應(yīng)給計(jì)量槽120以形成層124。有進(jìn)入背板100的入口126，其借助于泵130將涂料液體供應(yīng)給計(jì)量槽128以形成層132。每個(gè)槽104、112、120、128包括橫向分布的孔。前區(qū)92包括傾斜滑動(dòng)表面134和涂層唇136。第二區(qū)94的頂部有第二傾斜滑動(dòng)表面138。第三區(qū)96的頂部有第三傾斜滑動(dòng)表面140。第四區(qū)98的頂部有第四傾斜滑動(dòng)表面142。背板100在傾斜滑動(dòng)表面142上方延伸以形成后方平臺(tái)表面144。相鄰?fù)扛惭b置或料斗16放置的是圍繞其傳輸卷幅12的涂覆支撐輥20。涂料層108、116、124、132形成多層復(fù)合片，所述多層復(fù)合片在唇136和基片12之間形成涂層珠146。典型地，涂覆料斗16可以從非涂覆位置向涂層支撐輥20移動(dòng)，并進(jìn)入涂覆位置。盡管涂覆裝置16如所示具有四個(gè)計(jì)量槽，但具有大量計(jì)量槽(多達(dá)九個(gè)或更多)的涂覆模頭是眾所周知的并可用于實(shí)踐本發(fā)明的方法。
用于低雙折射保護(hù)性聚合物膜的涂料流體主要由溶解在有機(jī)溶劑中的聚合物粘結(jié)劑組成。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，低雙折射保護(hù)性聚合物膜是纖維素酯。這些在商業(yè)上可以得到不同分子量大小、以及對(duì)纖維素主鏈上的羥基的不同類(lèi)型和程度的烷基取代。纖維素酯的例子包括具有乙?；⒈；投□；哪切?。特別關(guān)心的是具有乙酰基取代的通稱(chēng)乙酸纖維素的纖維素酯族。這些中，完全乙?；〈摹⒕哂写笾?8.0-62.5％的組合醋酸含量的纖維素，稱(chēng)為三乙酰基纖維素(TAC)并一般優(yōu)選用于制備電子顯示器中使用的蓋片。
在用于TAC的有機(jī)溶劑方面，適合的溶劑，例如，包括氯化溶劑(二氯甲烷和1，2二氯乙烷)、醇類(lèi)(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(lèi)(丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮和環(huán)己酮)、酯類(lèi)(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)、芳族化物(甲苯和二甲苯)和醚類(lèi)(1，3-二氧戊環(huán)、1，2-二氧戊環(huán)、1，3-二烷、1，4-二烷、1，5-二烷)。在一些應(yīng)用中，可以使用少量的水。通常，TAC溶液用上述提及的一種或多種溶劑的混合物制備。優(yōu)選主要溶劑包括二氯甲烷、丙酮、乙酸甲酯、1，3-二氧戊環(huán)。優(yōu)選與主要溶劑一起使用的輔助溶劑包括甲醇、乙醇、正丁醇和水。
涂料制劑也可以包含增塑劑。用于TAC膜的適合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、鄰苯二甲酸二癸酯和鄰苯二甲酸丁辛酯)、己二酸酯(己二酸二辛酯)、磷酸酯(磷酸三甲苯酯、磷酸聯(lián)苯基二苯酯、磷酸甲苯基二苯基酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三苯酯)、乙醇酸酯(三醋精、三丁精、丁基鄰苯二甲酰基丁基甘醇酸酯、乙基鄰苯二甲?；一蚀妓狨ズ图谆彵蕉柞Ｒ一蚀妓狨?。非芳香族酯增塑劑如2004年9月20日申請(qǐng)、共同受讓的共同未決的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)系列No.10/945,305中描述的那樣。通常使用增塑劑以提高最后膜的物理和機(jī)械屬性。特別地，已知增塑劑提高乙酸纖維素的柔性和尺寸穩(wěn)定性。然而，增塑劑也在轉(zhuǎn)化操作中用作涂覆助劑，以使在涂覆料斗上過(guò)早的膜固化減到最少和改善濕膜的干燥特性。在本發(fā)明的方法中，使用增塑劑以將TAC膜在干燥操作中的起泡、卷曲和分層減少到最少。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，為了減輕最后TAC膜中的缺陷，增塑劑以相對(duì)于聚合物的濃度按至多50重量％的總濃度加入到涂料流體中。
用于低雙折射保護(hù)聚合物的涂料制劑也可包含一種或多種UV吸收化合物，以提供UV過(guò)濾元件性能和/或用作低雙折射保護(hù)性聚合物膜的UV穩(wěn)定劑。紫外線吸收化合物一般以0.01至20重量份的量包含在聚合物中，基于100重量份不含紫外線吸收劑的聚合物，并優(yōu)選以0.01至10重量份的量包含，尤其是0.05至2重量份。任一已經(jīng)被描述用在不同聚合元件中的紫外光吸收化合物都可在本發(fā)明的聚合元件中采用，如羥苯基-均-三嗪、羥苯基苯并三唑、甲脒或二苯甲酮化合物。如在2002年5月5日申請(qǐng)、共同未決、共同受讓的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)10/150634中描述的(在此通過(guò)引用結(jié)合進(jìn)來(lái))，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)二苯甲酰甲烷紫外線吸收化合物與如上所述列出的第二UV吸收化合物的組合使用，特別有利于在UV和可見(jiàn)光譜區(qū)之間使吸收快速截止以及增強(qiáng)在更多UV光譜上的保護(hù)。另外可能采用的UV吸收劑包括水楊酸酯化合物，如4-叔丁基苯基水楊酸酯；和[2，2’-硫代二-(4-叔辛基酚酯)]正丁胺鎳(II)。最優(yōu)選是二苯甲酰甲烷化合物和羥苯基-均-三嗪或羥苯基苯并三唑化合物的組合。
可采用的二苯甲酰甲烷紫外線吸收化合物包括通式(I)的那些
R1至R5彼此獨(dú)立的是氫、鹵素、硝基或羥基，或進(jìn)一步取代或未取代的烷基、烯基、芳基、烷氧基、酰氧基、酯、羧基、烷基硫代基、芳基硫代基、烷基胺、芳基胺、烷基腈、芳基腈、芳基磺酰基、或5-6元雜環(huán)基。優(yōu)選地，每一個(gè)這種基團(tuán)包括20個(gè)或更少的碳原子。進(jìn)一步優(yōu)選地，通式IV的R1至R5的位置如通式IA所示 特別優(yōu)選是通式I-A的如下化合物，其中R1至R5代表1-6個(gè)碳原子的烷基或烷氧基，R2至R4代表氫原子。
根據(jù)本發(fā)明的元件，可采用的通式(I)的代表性化合物包括下列(IV-1)4-(1，1-二甲基乙基)-4’-甲氧基二苯甲酰甲烷(PARSOL1789)(IV-2)4-異丙基二苯甲酰甲烷(EUSOLEX8020)(IV-3)二苯甲酰甲烷(RHODIASTAB83)可以在本發(fā)明的元件中使用的羥苯基-均-三嗪紫外線吸收化合物，例如，可以是如美國(guó)專(zhuān)利4,619,956中描述的三芳基-均-三嗪化合物的衍生物。這種化合物可以由通式II代表
其中X、Y和Z每一個(gè)是少于三個(gè)6元環(huán)的芳香族碳環(huán)基團(tuán)，并且至少X、Y和Z的一個(gè)被與附著到三嗪環(huán)的點(diǎn)相鄰的羥基取代；并且每個(gè)R1至R9選自氫、羥基、烷基、烷氧基、磺酸基、羧基、鹵素、鹵代烷基和酰氨基。特別優(yōu)選是通式IIA的羥苯基-均-三嗪 其中R是氫或1-18個(gè)碳原子的烷基。
可用在本發(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III代表的化合物的衍生物通式III
其中，R1至R5可以獨(dú)立的是氫、鹵素、硝基、羥基或進(jìn)一步取代或未取代的烷基、烯基、芳基、烷氧基、酰氧基、芳氧基、烷基硫代基、單或二烷基氨基、?；被螂s環(huán)基。根據(jù)本發(fā)明可使用的苯并三唑化合物的具體例子包括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。
可在本發(fā)明的元件中使用的甲脒紫外線吸收化合物，例如，可以是如USP 4,839,405中描述的甲脒化合物。這種化合物可由通式IV或V代表 其中R1是含有1至大約5個(gè)碳原子的烷基；Y是H、OH、Cl或烷氧基；R2是苯基或含有1至大約9個(gè)碳原子的烷基；X是從由H、碳烷氧基、烷氧基、烷基、二烷基氨基和鹵素組成的組中選擇；Z是從由H、烷氧基和鹵素組成的組中選擇；
其中，A是-COOR、-COOH、-CONR’R”、-NR’COR、-CN或苯基；其中R是具有1至大約8個(gè)碳原子的烷基；R’和R”每個(gè)獨(dú)立的是氫或具有1至大約4個(gè)碳原子的低級(jí)烷基。根據(jù)本發(fā)明可使用的甲脒化合物的具體例子包括在USP 4,839,405中描述的那些，尤其是4-[[(甲基苯基氨基)亞甲基]氨基]-乙基酯。
可在本發(fā)明元件中使用的二苯甲酮化合物，例如可包括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-十二烷基二苯甲酮。
涂料制劑也可包含表面活性劑作為涂料輔助劑，以控制與涂覆后流動(dòng)相關(guān)的人為缺陷。涂覆后流動(dòng)引起的人為缺陷現(xiàn)象包括斑點(diǎn)、抵抗性、桔皮(Bernard cells)和邊緣回縮。用于控制涂覆后流動(dòng)人為缺陷的表面活性劑包括硅氧烷和含氟化合物。硅氧烷類(lèi)型的商業(yè)上可得到的表面活性劑的例子包括(1)聚二甲基硅氧烷，如Dow Corning的DC200流體，(2)聚(二甲基、甲基苯基)硅氧烷，如Dow Corning的DC510流體，和(3)聚烷基取代的聚二甲基硅氧烷，如Dow Corning的DC190和DC1248以及Union Carbide的L7000 Silwet系列(L7000、L7001、L7004和L7230)，和(4)聚烷基取代的聚(二甲基、甲基苯基)硅氧烷，如General Electric的SF1023。商業(yè)上可獲得的含氟化合物表面活性劑的實(shí)例包括(1)氟化的烷基酯，如3M公司的Fluorad系列(FC430和FC431)，(2)氟化的聚氧乙烯醚，如Du Pont的Zonyl系列(FSN、FSN100、FSO、FSN100)，(3)丙烯酸酯聚全氟烷基乙基丙烯酸酯，如NOF Corporation的F系列(F270和F600)，和(4)全氟烷基衍生物，如Asahi Glass Company的Surflon系列(S383、S393和S8405)。本發(fā)明的方法中，表面活性劑一般為非離子類(lèi)型。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，硅氧烷或氟化類(lèi)型的非離子化合物加入到最上層。
在表面活性劑分布方面，當(dāng)呈現(xiàn)在多層涂層的最上層中時(shí)表面活性劑最有效。在最上層中，表面活性劑的濃度優(yōu)選為0.001-1.000重量％，最優(yōu)選0.010-0.500％。另外，較少量的表面活性劑可用在次最上層，以使擴(kuò)散到最下層的表面活性劑最少。次最上層中表面活性劑的濃度優(yōu)選為0.000-0.200重量％，并且最優(yōu)選是0.000-0.100重量％。因?yàn)楸砻婊钚詣﹥H在最上層中是必要的，所以殘留在最后被干燥的膜中的表面活性劑的整體量很少。
盡管對(duì)于實(shí)踐當(dāng)前發(fā)明的方法不需要表面活性劑，但表面活性劑確實(shí)提高了涂覆膜的均勻性。特別地，通過(guò)使用表面活性劑，減少了斑點(diǎn)非均勻性。在透明乙酰纖維素膜中，在隨意觀測(cè)過(guò)程中，不是很容易看見(jiàn)斑點(diǎn)非均勻性。為了使斑點(diǎn)人為缺陷可見(jiàn)，可將有機(jī)染料加入到最上層以給涂覆的膜上色。對(duì)于這些被染色的膜，非均勻性很容易看見(jiàn)并量化。用這種方式，可選擇有效的表面活性劑類(lèi)型和水平用于最優(yōu)化膜的均勻性。
作為用于制造低雙折射保護(hù)性聚合物膜的圖3的示例性涂覆方法和裝置的備選方案，可以使用澆注方法和裝置?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖4，示出了適于制備本發(fā)明的蓋片的示例性澆注和干燥系統(tǒng)的示意圖。包括低雙折射保護(hù)性聚合物的粘性涂料通過(guò)泵206從壓力罐204通過(guò)給料管線200輸送到擠出料斗202。涂料澆注在位于干燥烘箱212的第一干燥區(qū)210內(nèi)的高度拋光的金屬轉(zhuǎn)鼓208上。澆注的聚合物膜214允許在運(yùn)動(dòng)的金屬轉(zhuǎn)鼓208上部分干燥，并接著從轉(zhuǎn)鼓208上剝離。澆注的聚合物膜214接著輸送至最后干燥區(qū)216，以除去殘留的溶劑。接著，最后干燥過(guò)的低雙折射保護(hù)性聚合物膜218在卷繞站220上卷繞成卷。典型地，澆注的聚合物膜具有從40至200μm的厚度。
如圖3說(shuō)明的涂覆方法和如圖4說(shuō)明的澆注方法的不同之處在于每種技術(shù)必需的工藝步驟。這些工藝步驟進(jìn)而影響許多對(duì)每一種方法都獨(dú)立一無(wú)二的實(shí)體，如流體粘性、轉(zhuǎn)化助劑、基片和硬件。一般地，涂覆方法包括將稀釋的低粘性液體施加到薄的柔性基片上、在干燥烘箱中蒸發(fā)溶劑、和將干燥的膜/基片復(fù)合體卷繞成卷。與此相反，澆注方法包括將濃縮的粘性涂料施加到高度拋光的金屬轉(zhuǎn)鼓或帶上，在金屬基片上部分干燥濕膜、從基片上剝離部分被干燥的膜、在干燥烘箱中從部分干燥的膜中除去另外的溶劑、和將干燥后的膜卷繞成卷。在粘度方面，涂覆方法需要小于5,000cp的極低粘度液體。在本發(fā)明中涂覆液體的粘度一般小于2000cp并且最通常小于1500cp。再則，在涂覆方法中最低層的粘性優(yōu)選小于200cp，對(duì)于高速涂料施加而言最優(yōu)選小于100cp。與此相反，澆注方法需要具有大約10,000-100,000cp的高度濃縮涂料用于實(shí)際工作速度。在轉(zhuǎn)化助劑方面，涂覆方法一般包含表面活性劑用作轉(zhuǎn)化助劑，以控制涂覆后流動(dòng)的人為缺陷，如斑點(diǎn)、排斥性、桔皮和邊緣回縮。與此相反，澆注方法不需要表面活性劑。取而代之的是，轉(zhuǎn)化助劑僅用于在澆注方法中輔助剝離操作。例如，正丁醇有時(shí)用作澆注TAC膜中的助劑以使TAC膜從金屬轉(zhuǎn)鼓上剝離變得容易。在基片方面，涂覆法一般使用薄(10-250μm)柔性支撐。與此相反，澆注法采用厚(1-100mm)、連續(xù)、高度拋光的金屬轉(zhuǎn)鼓或剛性帶。由于在工藝步驟的這些不同，如可以通過(guò)分別比較圖1和4中示出的示意圖可以看出，涂覆中使用的硬件顯著不同于在澆注中使用的那些硬件。
本發(fā)明蓋片或受保護(hù)的蓋片復(fù)合體的制備也可以包括在先前制備(通過(guò)涂覆或澆注工藝)的膜上涂覆的步驟。例如，圖1和2中示出的涂覆和干燥系統(tǒng)10可用于將第二膜或多層膜施加到已有的低雙折射保護(hù)性聚合物膜或蓋片復(fù)合體上。如果膜或蓋片復(fù)合體在施加隨后的涂層之前被卷繞成卷，那么方法叫做多道涂覆操作。如果涂覆和干燥操作隨后在具有多個(gè)涂覆站和干燥烘箱的機(jī)器上執(zhí)行，那么該方法叫做串聯(lián)涂覆操作。按這種方式，厚的低雙折射保護(hù)性聚合物膜可以高線速度制備，沒(méi)有與從非常厚的濕膜中除去大量溶劑相關(guān)的問(wèn)題。可替換地，可以制備具有借助于串聯(lián)或多道涂覆操作施加的多種輔助層組合的不同蓋片構(gòu)造。再則，多道或串聯(lián)涂覆的實(shí)踐也具有使其它人為缺陷，如條紋深、斑點(diǎn)嚴(yán)重和膜整體不均勻最小化的優(yōu)點(diǎn)。
下面轉(zhuǎn)向圖5至8，呈現(xiàn)了顯示本發(fā)明可能的各種蓋片和受保護(hù)的蓋片復(fù)合體構(gòu)造的剖面說(shuō)明。圖5顯示具有最低層186、中間層187和188以及最上層190的蓋片189。在該示例中，例如，層186可以是促進(jìn)與PVA粘附的層，187可以是粘結(jié)層，層188可以是低雙折射保護(hù)性聚合物膜，層190可以是輔助層，如視角補(bǔ)償層、防潮層、抗磨損層或其它類(lèi)型的輔助層。蓋片可以由常規(guī)澆注法或由采用如上文中描述的載體基片的涂覆法制備。
圖6中，示出包括具有最低層162、中間層164和最上層168的三層蓋片171的受保護(hù)的蓋片復(fù)合體151，其從載體基片170上部分剝離。在這一示例中，層162可以是促進(jìn)與PVA粘附的層，層164可以是粘結(jié)層，和層168可以是低雙折射保護(hù)性聚合物膜。層162、164和168通過(guò)在載體基片170上施加和干燥三個(gè)分離的液體層，或通過(guò)同時(shí)施加兩或三個(gè)層并接著在單一干燥操作中同時(shí)干燥那些被施加的層而形成。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，使用水基涂料制劑來(lái)涂覆所述促進(jìn)與PVA粘附的層并干燥，所述涂覆和干燥與粘結(jié)層和低雙折射保護(hù)性聚合物膜分開(kāi)進(jìn)行。當(dāng)如圖6中說(shuō)明，通過(guò)涂覆在載體基片170上制備蓋片171時(shí)，通常優(yōu)選在施加低雙折射保護(hù)性聚合物膜之前，將促進(jìn)與PVA粘附的層涂覆在載體基片170上然后干燥。輔助層可與低雙折射保護(hù)性聚合物膜同時(shí)施加或在隨后的涂覆和干燥操作中施加。
圖7說(shuō)明又一受保護(hù)的蓋片復(fù)合體153，包括蓋片173，所述蓋片173包括例如最靠近載體支撐170的最底層162、兩個(gè)中間層164和166、和最上層168的四個(gè)組成上不連續(xù)的層。圖7也顯示了全部多層蓋片173可以從載體基片170上剝離。在該示例中，層162可以是促進(jìn)與PVA粘附的層，層164可以是粘結(jié)層，層166可以是低雙折射保護(hù)性聚合物膜，和層168可以是如抗磨損層的輔助層。
圖8說(shuō)明又一受保護(hù)的蓋片復(fù)合體159，包括例如包括四個(gè)組成上不連續(xù)的層的蓋片179，所述組成上不連續(xù)的層包括最靠近載體基片182的最底層174、兩個(gè)中間層176和178以及最上層180。載體基片182已經(jīng)用釋放層184處理，以改變蓋片最底層174和基片182之間的粘性。釋放層184可包括許多聚合材料，如聚乙烯基丁縮醛、纖維素質(zhì)、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯和聚(丙烯腈-共-1，1-二氯乙烯-共-丙烯酸)。在釋放層中使用的材料的選擇可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員憑經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化。
圖5至8用于說(shuō)明基于上文提供的詳細(xì)教導(dǎo)可以構(gòu)造的一些受保護(hù)的蓋片復(fù)合體，它們并不意在窮舉所有可能變體。本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員可以設(shè)想許多其它層的組合，該組合作為受保護(hù)的蓋片復(fù)合體用在顯示器的偏振器板的制備中將是有用的。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖9，說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明的方法從受保護(hù)的蓋片復(fù)合體制造偏振器板的示意圖。包括蓋片171和載體基片170的受保護(hù)的蓋片復(fù)合體151(參見(jiàn)圖6)和包括蓋片173和載體基片170的受保護(hù)的蓋片復(fù)合體153(見(jiàn)圖7)分別從供應(yīng)卷232和234供應(yīng)。PVA二向色膜從供應(yīng)卷236供應(yīng)。在進(jìn)入相對(duì)夾送輥242和244之間的層壓輥隙之前，載體基片170從受保護(hù)的蓋片復(fù)合體151和153上剝離，以暴露最底層(在圖6和7的情況下，這是層162，舉例而言是促進(jìn)與PVA粘附的層)。剝離的載體基片170在收緊卷240上卷繞成卷。在蓋片和膜進(jìn)入夾送輥232和234之間的輥隙之前，膠液可以任選地施加到PVA二向色膜的兩面或蓋片171和173的最底層。優(yōu)選地，膠液被施加到蓋片171和173的最低層以在每個(gè)蓋片上膨脹促進(jìn)粘附到PVA的層。施加到膜上的溶液量可根據(jù)其組成廣泛變化。例如，低達(dá)1cc/m2和高達(dá)100cc/m2的濕膜覆蓋率都是可能的。為減少所需干燥時(shí)間，期望低的濕膜覆蓋率。
接著，在相對(duì)夾送輥242和244之間應(yīng)用壓力(和可任選地，熱)使蓋片171和173層壓到PVA二向色膜的任一面，產(chǎn)生片形式的偏振器板250。偏振器板250接著可通過(guò)加熱干燥并卷繞成卷直至需要。取決于用于受保護(hù)的蓋片復(fù)合體的特別層構(gòu)造，可以制造具有各種輔助層組合的蓋片的各種偏振器板。
任選地，可施加受保護(hù)的蓋片到偏振膜，而不除去載體基片(在一面或兩面上)。例如，促進(jìn)粘附的層可以位于與載體基片相對(duì)的保護(hù)性層面上。該實(shí)施方案具有在傳輸期間給偏振板提供額外保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
對(duì)于蓋片，其中低雙折射保護(hù)性聚合物膜通過(guò)常規(guī)澆注方法(其中聚合物涂料澆注到連續(xù)金屬輪或轉(zhuǎn)鼓上，然后在完成干燥工藝前剝離)制備，粘結(jié)層和促進(jìn)與PVA粘附的層在隨后的涂覆操作中施加，與圖9中代表的相比較，制造偏振板的方法被簡(jiǎn)化。在這種情況下，由于不采用載體基片，所以如圖9所示的剝離和卷繞載體基片的步驟是沒(méi)有必要的。取而代之的是，優(yōu)選以卷的形式供應(yīng)的蓋片僅僅需要被解繞和供應(yīng)到在一對(duì)夾送輥(類(lèi)似于圖9所示的輥242和244)之間形成的層壓輥隙處。如以前，在蓋片和膜進(jìn)入夾送輥之間的輥隙之前，膠液可任選地施加在PVA二向色膜的兩面或促進(jìn)與PVA粘附的層上。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)踐，蓋片層壓在PVA二向色膜上，以使促進(jìn)與PVA粘附的層在蓋片的與PVA二向色膜接觸的面上。
適用于本發(fā)明的低雙折射保護(hù)性聚合物膜包括具有低特性雙折射Δnint的聚合材料，形成具有高透射(即＞85％)的高透明膜。優(yōu)選地，低雙折射保護(hù)性膜具有小于大約1×10-4的面內(nèi)雙折射，Δnin，和從0.005至-0.005的面外雙折射，Δnth。
用在本發(fā)明的低雙折射保護(hù)性聚合物膜的示例性聚合材料包括纖維素酯(包括三乙?；w維素(TAC)、纖維素二醋酸酯、纖維素乙酸酯丁酸酯、纖維素乙酸酯丙酸酯)、聚碳酸酯(如可從General ElectricCorp.買(mǎi)到的Lexan、雙酚-A-三甲基環(huán)己烷-聚碳酸酯、雙酚-A-鄰苯二甲酸酯-聚碳酸酯)、聚砜(如可從Amoco PerformanceProducts Inc.買(mǎi)到的Udel)、聚丙烯酸酯和環(huán)烯烴聚合物(如可從JSR Corp.買(mǎi)到的Arton、可從Nippon Zeon買(mǎi)到的Zeonex或Zeonor、和Ticona供應(yīng)的Topas)等等。優(yōu)選地，由于它們的商業(yè)易得性和極好的光學(xué)屬性，本發(fā)明的低雙折射保護(hù)性聚合物膜包括TAC、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、或環(huán)烯烴聚合物。
低雙折射保護(hù)性聚合物膜具有從大約5至200微米的厚度，優(yōu)選從大約5至80微米和最優(yōu)選從大約20至80微米。由于制造較薄偏振器板的成本、處理和能力，具有厚度20至80微米的膜是最優(yōu)選的。在目前發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，從本發(fā)明的蓋片組裝的偏振器板具有小于120微米的總厚度，并最優(yōu)選小于80微米。
促進(jìn)與PVA粘附的層包括聚(乙烯醇)，具有至少98％，優(yōu)選至少99％，更優(yōu)選大于99％的水解度以提供改進(jìn)的水和濕度抗性和偏振器板耐用性。
在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，促進(jìn)與聚(乙烯醇)膜粘附的層可進(jìn)一步包括疏水聚合物顆粒，如水分散性聚合物和聚合物膠乳。優(yōu)選這些聚合物顆粒包含氫鍵接收基，其包括羥基、羧基、氨基或磺?；糠?。適合的聚合物顆粒包括從烯鍵不飽和單體制備的加成型聚合物和互聚物，所述不飽和單體比如丙烯酸酯(包括丙烯酸)、甲基丙烯酸酯(包括甲基丙烯酸)、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺、衣康酸和其半酯和二酯、苯乙烯(包括取代的苯乙烯)、丙烯腈和甲基丙烯酸、醋酸乙烯酯、乙烯醚、鹵乙烯和1，1-二鹵乙烯、和烯烴。另外，也可以采用交聯(lián)性和接枝連接性單體，如1，4-丁二醇甲基丙烯酸酯、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。其它適合的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、和含氟聚合物分散體。優(yōu)選地，用在本發(fā)明聚合物顆粒中的聚合物具有大于大約10,000的重均分子量和小于約25℃的玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。一般地，高分子量、低Tg聚合物顆粒提供層與PVA二向色膜和粘結(jié)層兩者的改善的粘附。
這些聚合物顆粒具有從10納米至1微米，優(yōu)選10-500納米，并最優(yōu)選10至200納米的顆粒尺寸。適合地，在這一實(shí)施方案中，聚合物顆粒構(gòu)成所述促進(jìn)與PVA粘附的層的10重量％和40重量％之間。
促進(jìn)與PVA粘附的層也可包含交聯(lián)劑。用于本發(fā)明實(shí)踐的交聯(lián)劑包括能與PVA和/或聚合物顆粒的活性部分反應(yīng)的任一化合物。所述交聯(lián)劑包括醛和相關(guān)化合物、吡啶、烯烴，如雙(乙烯基磺酰基甲基)醚、碳化二亞胺、環(huán)氧化物、三嗪、多官能團(tuán)的氮丙啶、甲氧基烷基三聚氰胺、聚異氰酸酯和類(lèi)似物。這些化合物可使用公開(kāi)的合成程序或?qū)τ谠诤铣捎袡C(jī)化學(xué)領(lǐng)域中的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的常見(jiàn)修改容易地制備。另外的交聯(lián)劑也可以在促進(jìn)與PVA粘附的層中成功地采用，包括多價(jià)金屬離子，如鋅、鈣、鋯和鈦。
促進(jìn)與PVA粘附的層典型地以5至300mg/ft2(50至3000mg/m2)，優(yōu)選5至100mg/ft2(50至1000mg/m2)的干涂層量施加。所述層高度透明，并優(yōu)選具有大于95％的光透射。
對(duì)于本發(fā)明受保護(hù)的蓋片復(fù)合體，優(yōu)選地，促進(jìn)與PVA粘附的層在低雙折射保護(hù)性聚合物膜的與載體基片相同的面上。最優(yōu)選地，促進(jìn)與PVA粘附的層直接施加在載體基片上或在載體基片上的底基層上(subbing layer)。促進(jìn)與PVA粘附的層可在分開(kāi)的涂覆施加中涂覆或與一個(gè)或多個(gè)其它層同時(shí)施加。
為了通過(guò)可用于在PVA二向色膜上層壓本發(fā)明蓋片的水基膠提供良好的潤(rùn)濕，優(yōu)選本發(fā)明的PVA粘附促進(jìn)層具有小于20°的水接觸角。粘附促進(jìn)層也優(yōu)選具有10-1000％，優(yōu)選至少20％，的水膨脹(25℃時(shí))，以促進(jìn)所述粘附促進(jìn)層與膠和/或PVA二向色膜的良好接觸和也許可能的混合。
在一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施方案中，任選的粘結(jié)層包括具有20-300之間、優(yōu)選50-200的酸值的聚合物，它在20℃時(shí)溶于各種普通有機(jī)溶劑中。酸官能度是羧酸(羧基基團(tuán)，也稱(chēng)作羧基)。適于用在粘結(jié)層的聚合物包括烯鍵不飽和單體的共聚物(包括互聚物)，所述不飽和單體包括羧酸基、含有酸的纖維素聚合物如纖維素酸鄰苯二甲酸酯和纖維素乙酸偏苯三酸酯、具有羧酸基的聚氨酯和其它。包括羧酸基的烯鍵不飽和單體的合適共聚物包括丙烯酸酯(包括丙烯酸)、甲基丙烯酸酯(包括甲基丙烯酸)、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺、衣康酸和其半酯和二酯、苯乙烯(包括被取代的苯乙烯)、丙烯腈和甲基丙烯腈、醋酸乙烯酯、乙烯醚、鹵乙烯和1，1-二鹵乙烯、和烯烴。優(yōu)選地，羧基官能性聚合物的玻璃轉(zhuǎn)變溫度大于20℃。
適合于溶解和涂覆粘結(jié)層聚合物的有機(jī)溶劑包括氯化溶劑(二氯甲烷和1，2二氯乙烷)、醇類(lèi)(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(lèi)(丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮和環(huán)己酮)、酯類(lèi)(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)、芳族化物(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、1，5-二烷)。
通常，涂料溶液用前面提及的溶劑的混合物制備。優(yōu)選主要溶劑包括二氯甲烷、丙酮、乙酸甲酯、和1，3-二氧戊環(huán)。優(yōu)選地，粘結(jié)層聚合物基本上溶于這些溶劑。與主要溶劑一起使用的優(yōu)選的輔助溶劑包括甲醇、乙醇、正丁醇和水。優(yōu)選地，粘結(jié)層聚合物是從與低雙折射保護(hù)性聚合物相同或至少能相容的溶劑混合物中施加。
粘結(jié)層也可以包含交聯(lián)劑。用于本發(fā)明的實(shí)踐的交聯(lián)劑包括能與聚合物上的活性部分，特別是羧酸，反應(yīng)的任何化合物。這種交聯(lián)劑包括含硼化合物，如硼酸鹽、醛和相關(guān)化合物、吡啶、烯烴如雙(乙烯基磺?；谆?醚、碳化二亞胺、多官能性環(huán)氧化物、三嗪、多官能性氮丙啶、甲氧基烷基三聚氰胺、三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂、聚異氰酸酯、和類(lèi)似物、或其混合物。這些化合物可使用已公開(kāi)的合成程序或?qū)τ诤铣捎袡C(jī)化學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的常規(guī)改變而很容易地制備。也可在層中成功采用的另外的交聯(lián)劑包括多價(jià)金屬離子，如鋅、鈣、鋯和鈦。
這種粘結(jié)層典型地以5至500mg/ft2(50至5000mg/m2)，優(yōu)選50至500mg/ft2(500至5000mg/m2)的干涂層重量施加，并具有優(yōu)選0.5至5微米的厚度。所述層高度透明并優(yōu)選地具有大于95％的光透射。一般地，粘結(jié)層施加在已經(jīng)涂覆和干燥的促進(jìn)與PVA粘附的層上。粘結(jié)層可在分開(kāi)的涂覆應(yīng)用中涂覆或與一個(gè)或多個(gè)其它層同時(shí)施加。優(yōu)選地，為最好的粘附，粘結(jié)層與低雙折射保護(hù)性聚合物層同時(shí)施加。
適合用于本發(fā)明的載體基片包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯、聚苯乙烯和其它聚合膜。另外的基片可包括紙、層壓的紙和聚合的膜、玻璃、布、鋁和其它金屬支撐。優(yōu)選地，載體基片是包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘酸乙二醇酯(PEN)的聚酯膜。載體基片的厚度是大約20至200微米，通常大約40至100微米。由于受保護(hù)的蓋片復(fù)合體的成本和每卷的重量，較薄的載體基片是期望的。然而，小于大約20微米的載體基片不能為蓋片提供足夠的尺寸穩(wěn)定性或保護(hù)。
載體基片可以用一種或多種底基層涂覆或可以用放電設(shè)備預(yù)處理，以提高涂料溶液對(duì)基片的潤(rùn)濕。由于蓋片必須最終從載體基片剝離，因而蓋片和基片之間的粘附是重要的考慮因素。也可以采用底基層和放電設(shè)備來(lái)改變蓋片與載體基片的粘附。底基層因而可以或者起改善潤(rùn)濕的底漆層(primer layer)作用或者起改變蓋片與基片的粘附的釋放層的作用?？梢杂脙蓚€(gè)底基層涂覆載體基片，第一底基層充當(dāng)改善潤(rùn)濕的底漆層而第二底基層充當(dāng)釋放層。底基層的厚度典型地是0.05至5微米，優(yōu)選0.1至1微米。
具有弱的粘附的蓋片/基片復(fù)合體可能易于在多道操作中的第二或第三次濕涂之后起泡。為了避免起泡缺陷，蓋片的第一道層和載體基片之間的粘附力應(yīng)該大于大約0.3N/m。如已經(jīng)提及的，粘附的水平可通過(guò)包括各種底基層和各種放電處理的卷幅處理來(lái)改變。然而，在蓋片和基片之間過(guò)度的粘附也是不理想的，因?yàn)樵陔S后的剝離操作過(guò)程中可能損壞蓋片。特別地，具有太大粘附力的蓋片/基片復(fù)合體可能剝離性很差。允許可接受的剝離性能的最大粘附力取決于蓋片的厚度和拉伸性能。典型地，蓋片和基片之間的粘附力大于大約300N/m可能剝離性很差。由于撕開(kāi)蓋片和/或由于片內(nèi)的內(nèi)聚失效，從這種過(guò)度充分粘附的復(fù)合體剝離的蓋片呈現(xiàn)缺陷。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，蓋片和載體基片之間的粘附小于250N/m。最優(yōu)選地，蓋片和載體基片之間的粘附在0.5和25N/m之間。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，載體基片是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜，具有包括1，1-二氯乙烯共聚物的第一底基層(底漆層)和包括聚乙烯基縮丁醛的第二底基層(釋放層)。在又一優(yōu)選實(shí)施方案中，載體基片是在施加蓋片之前已經(jīng)用電暈放電預(yù)處理的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜。
為了控制靜電放電和污垢以及灰塵吸引，基片也可具有功能層，如含有各種聚合物粘合劑和導(dǎo)電附加物的抗靜電層?？轨o電層可以在載體基片的任一面上，優(yōu)選在與蓋片相對(duì)的載體基片的面上。
為了提供具有適當(dāng)粗糙度和摩擦系數(shù)從而具有良好卷繞和輸送特性的表面，與蓋片相對(duì)的基片的面上，也可以采用墊層。特別地，墊層包括聚合粘結(jié)劑，如包含消光劑，如硅石或聚合珠，的聚氨酯或丙烯酸聚合物。消光劑幫助防止在裝運(yùn)和儲(chǔ)存過(guò)程中受保護(hù)的蓋片復(fù)合體的前面粘住后面。墊層也可以包括滑潤(rùn)劑以提供大約0.2至0.4的摩擦系數(shù)。典型的潤(rùn)滑劑包括，例如(1)液體石蠟和石蠟或蠟狀材料，如巴西棕櫚蠟、天然和合成蠟、石油蠟、礦蠟和類(lèi)似物；(2)高級(jí)脂肪酸和衍生物、高級(jí)醇類(lèi)和衍生物、高級(jí)脂肪酸的金屬鹽、高級(jí)脂肪酸酯、高級(jí)脂肪酸酰胺、高級(jí)脂肪酸的多元醇酯，等等，公開(kāi)在美國(guó)專(zhuān)利2,454,043；2,732,305；2,976,148；3,206,311；3,933,516；2,588,765；3,121,060；3,502,47 3；3,04 2,222；和4,427,964；英國(guó)專(zhuān)利1,263,722；1,198,387；1,430,997；1,466,304；1,320,757；1,320,565；和1,320,756；德國(guó)專(zhuān)利1,284,295和1,284,294中；(3)全氟代或氟代或含氟氯的材料，包括聚(四氟乙烯)、聚(三氟氯乙烯)、聚(1，1-二氟乙烯)、聚(三氟氯乙烯-共-1，1-二氯乙烯)、含有全氟烷基側(cè)基的聚(甲基)丙烯酸酯或者聚(甲基)丙烯酰胺、和類(lèi)似物。然而，為了持久潤(rùn)滑，優(yōu)選可聚合的潤(rùn)滑劑，如Additive 31，即甲基丙烯酰氧基官能性硅酮聚醚共聚物(從DowCorning Corp.獲得)。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，受保護(hù)的蓋片復(fù)合體包括在與載體基片相對(duì)的蓋片表面上的可剝離的保護(hù)層。可剝離保護(hù)層可以通過(guò)涂覆所述層施加或可以通過(guò)粘性地粘附或通過(guò)靜電粘附預(yù)成形的保護(hù)層進(jìn)行施加。優(yōu)選地，保護(hù)層是透明聚合物層。在一個(gè)特定實(shí)施方案中，保護(hù)層是使得不需要除去保護(hù)層就可以對(duì)蓋片進(jìn)行光學(xué)檢查的低雙折射層。在保護(hù)層中特別有用的聚合物包括纖維素酯、丙烯酸樹(shù)脂、聚氨酯、聚酯、環(huán)烯烴聚合物、聚苯乙烯、聚乙烯基縮丁醛、聚碳酸酯和其他。當(dāng)預(yù)成形的保護(hù)層被使用時(shí)，優(yōu)選是聚酯、聚苯乙烯或聚烯烴膜的層。
可剝離保護(hù)層典型的厚度為5至100微米。優(yōu)選地，保護(hù)層是20至50微米厚，以保證足夠耐刮擦和磨損性和在保護(hù)層的去除過(guò)程中容易處理。
當(dāng)可剝離保護(hù)層通過(guò)涂覆方法施加時(shí)，它可以施加到已經(jīng)涂覆和干燥的蓋片上或保護(hù)層可以與構(gòu)成蓋片的一層或多層同時(shí)涂覆。
當(dāng)可剝離的保護(hù)層是預(yù)成形層時(shí)，它在一個(gè)表面上可以具有允許利用常規(guī)層壓技術(shù)將所述保護(hù)層粘附性層壓到受保護(hù)的蓋片復(fù)合體上的壓敏粘合層?？商鎿Q地，通過(guò)在蓋片或預(yù)成形的保護(hù)層的表面上產(chǎn)生靜電荷，然后在輥隙中使兩種材料接觸，可施加預(yù)成形的保護(hù)層。靜電荷可以通過(guò)任一已知的電荷發(fā)生器，例如，電暈充電裝置、摩擦充電器、導(dǎo)電高電位滾動(dòng)電荷發(fā)生器或接觸充電器、靜電發(fā)生器等等，產(chǎn)生。為了在兩個(gè)表面之間產(chǎn)生足夠的電荷粘附水平，蓋片或預(yù)成形保護(hù)層可以用DC電荷或跟隨有AC電荷的DC電荷來(lái)充電。為在蓋片和預(yù)成形保護(hù)層之間提供足夠結(jié)合而施加的靜電荷的水平至少大于50伏特，優(yōu)選至少大于200伏特。為了保證靜電荷持久，蓋片或保護(hù)層的帶電表面具有至少大約1012Ω/平方，優(yōu)選至少大約1016Ω/平方的電阻率。
每個(gè)保護(hù)性蓋片可具有改善液晶顯示器性能需要的各種輔助層。液晶顯示器典型地采用兩個(gè)偏振器板，在液晶單元的每一面上有一個(gè)。每個(gè)偏振器板進(jìn)而采用兩個(gè)蓋片，在PVA二向色膜的每一面上有一個(gè)。這些蓋片可以不同，例如，包含可能輔助層的不同子集。
本發(fā)明所用蓋片中采用的有用的輔助層可包括，例如抗磨損硬蓋層、防閃光層、防污層或防污染層、防反射層、低反射層、抗靜電層、視角補(bǔ)償層和防潮層。典型地，最接近觀察者的蓋片包含下述輔助層的一層或多層抗磨損層、防污層或防污染層、防反射層和防閃光層。最接近液晶單元的蓋片的一個(gè)或兩個(gè)典型地包含視角補(bǔ)償層。在LCD中采用的四個(gè)蓋片中的任一或全部可任選地包含抗靜電層和防潮層。
本發(fā)明所用蓋片可包含位于低雙折射保護(hù)性聚合物膜的與所述促進(jìn)與PVA粘附的層相對(duì)的面上的抗磨損層。
用在根據(jù)本發(fā)明的元件中特別有效的抗磨損層包括輻射或熱固化組合物，并優(yōu)選組合物是輻射固化的。紫外線輻射(UV)和電子束輻射是最通常采用的輻射固化方法。UV可固化組合物特別適用于產(chǎn)生抗磨損層，并可以采用兩種主要類(lèi)型的固化化學(xué)，自由基化學(xué)和陽(yáng)離子化學(xué)來(lái)固化。丙烯酸酯單體(活性稀釋劑)和低聚物(活性樹(shù)脂和漆)是基于自由基的制劑的主要成分，給予固化涂層大部分的物理特性。光引發(fā)劑需要吸收UV光能量，分解形成自由基并破壞丙烯酸酯基團(tuán)C＝C雙鍵以引發(fā)聚合。陽(yáng)離子化學(xué)利用環(huán)脂類(lèi)環(huán)氧樹(shù)脂和乙烯醚單體作為主要成分。光引發(fā)劑吸收UV光以形成路易斯酸，所述路易斯酸破壞環(huán)氧環(huán)以引發(fā)聚合。UV固化意味著紫外線固化和包括采用波長(zhǎng)在280和420nm之間優(yōu)選在320和410nm之間的UV輻射。
可用于本發(fā)明抗磨損層的UV輻射固化性樹(shù)脂和漆的例子，是來(lái)源于光可聚合單體和低聚物的那些，比如多官能化合物的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯低聚物(此處使用的術(shù)語(yǔ)“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)，所述多官能團(tuán)化合物比如多元醇和其具有(甲基)丙烯酸酯官能團(tuán)如乙氧基化三羥甲基丙烷三(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、二乙二醇二(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、或新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯和其混合物的衍生物；和來(lái)源于低分子量聚酯樹(shù)脂、聚醚樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂、螺旋乙縮醛樹(shù)脂(spiroacetal resin)、環(huán)氧丙烯酸酯、聚丁二烯樹(shù)脂和聚硫醇多烯樹(shù)脂等和其混合物的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯低聚物；和含有較大量的活性稀釋劑的電離輻射固化性樹(shù)脂。此處可用的活性稀釋劑包括單官能單體，如(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基己基酯、苯乙烯、乙烯基甲苯和N-乙烯吡咯烷酮，和多官能團(tuán)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、二乙二醇二(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、或新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯。
其中，用在抗磨損層中的常規(guī)使用的輻射固化性漆包括尿烷(甲基)丙烯酸酯低聚物。這些從二異氰酸酯與低(聚)酯或低(聚)醚多元醇反應(yīng)得到，以產(chǎn)生異氰酸酯封端的尿烷。隨后，羥基封端的丙烯酸酯與末端異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)。這種丙烯酸化為低聚物的末端提供不飽和鍵。尿烷丙烯酸酯的脂族或芳族性質(zhì)由二異氰酸酯的選擇確定。芳族二異氰酸酯，如甲苯二異氰酸酯，將產(chǎn)生芳族尿烷丙烯酸酯低聚物。脂肪族尿烷丙烯酸酯將由脂族二異氰酸酯的選擇產(chǎn)生，如異佛爾酮二異氰酸酯或己基甲基二異氰酸酯。除了異氰酸酯的選擇以外，多元醇主鏈在確定最后低聚物的性能中起關(guān)鍵作用。多元醇一般分類(lèi)成酯、醚或這兩者的組合。低聚物主鏈由充當(dāng)自由基引發(fā)聚合的活性位點(diǎn)的兩種或更多丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單元封端。在異氰酸酯、多元醇和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯封端單元中進(jìn)行選擇，允許尿烷丙烯酸酯低聚物的形成中具有相當(dāng)大的活動(dòng)余地。尿烷丙烯酸酯，跟大多數(shù)低聚物一樣，是典型的高分子量和高粘性。這些低聚物是多官能性的并包含多個(gè)活性位點(diǎn)。由于活性位點(diǎn)數(shù)目增加，所以固化速率提高，最終產(chǎn)物交聯(lián)。低聚物官能度可以從2變化到6。
其中，用在抗磨損層中的便利使用的輻射固化性樹(shù)脂，也包括從多元醇和其衍生物得到的多官能丙烯酸化合物，比如季戊四醇的丙烯酸酯衍生物的混合物，比如源自異氟爾酮二異氰酸酯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族尿烷。本發(fā)明的實(shí)踐中使用的商業(yè)上可得到的尿烷丙烯酸酯低聚物的一些例子包括來(lái)自Sartomer Company(Exton，PA)的低聚物。在本發(fā)明的實(shí)踐中便利使用的樹(shù)脂的例子是來(lái)自Sartomer Company的CN968。
在一個(gè)實(shí)施方案中，抗磨損層包括結(jié)合在紫外線輻射固化性組合物中的光聚合引發(fā)劑，如苯乙酮化合物、二苯甲酮化合物、Michler’s苯甲酰苯甲酸酯、α-戊基肟酯或噻噸酮化合物，和光敏感劑，如正丁基胺、三乙胺、或三正丁基膦、或其混合物。便利使用的引發(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。
抗磨損層典型地在涂覆和干燥低雙折射保護(hù)性聚合物膜之后施加?？鼓p層典型地以典型地也包括有機(jī)溶劑的涂料組合物施加。優(yōu)選有機(jī)溶劑的濃度是全部涂料組合物重量的1-99％。
用于涂覆抗磨損層可采用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、乙酸丙酯和其混合物。伴隨溶劑的適當(dāng)選擇，可提高抗磨損層的粘合同時(shí)增塑劑和其它附加物從低雙折射保護(hù)性聚合物膜的遷移最小化，從而能夠維持抗磨損層的硬度。用于TAC低雙折射保護(hù)性聚合物膜的適合溶劑是芳香族烴和酯溶劑，如甲苯和乙酸丙酯。
涂覆和干燥UV可聚合單體和低聚物，隨后暴露在UV輻射下以形成光學(xué)上透明的交聯(lián)的抗磨損層。優(yōu)選的UV固化劑量在50-1000mJ/cm2。
抗磨損層的厚度一般在大約0.5-50微米，優(yōu)選1-20微米，更優(yōu)選2至10微米。
抗磨損層優(yōu)選無(wú)色，但具體地預(yù)期這層為了色彩校正的目的，或用于特殊效果可以具有某些顏色，只要其不會(huì)有害地影響顯示器的形成或者穿過(guò)覆蓋層觀察顯示器即可。因而，可以將賦予顏色的染料結(jié)合到聚合物中。另外，可以在聚合物中結(jié)合賦予蓋層所需性能的添加劑。其他另外的化合物可加入到涂料組合物中，包括表面活性劑、乳化劑、涂覆助劑、潤(rùn)滑劑、消光顆粒、流變學(xué)改性劑、交聯(lián)劑、防霧劑、無(wú)機(jī)填料，如導(dǎo)電和非導(dǎo)電金屬氧化物顆粒、顏料、磁性顆粒、殺生物劑，諸如此類(lèi)。
任選用于本發(fā)明的抗磨損層典型地提供具有至少2H、優(yōu)選2H至8H的鉛筆硬度(使用Pencil Test ASTM D3363的硬度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法)的層。
本發(fā)明所用的蓋片可包含在載體基片的與低雙折射保護(hù)性聚合物膜相同面上的防閃光層、低反射層或抗反射層。防閃光層、低反射層或抗反射層位于低雙折射保護(hù)性聚合物膜的與促進(jìn)與PVA粘合的層相對(duì)的面上。在LCD中采用所述層是為了提高顯示器的觀看特性，特別是當(dāng)在周?chē)凉庵杏^看時(shí)?？鼓p硬罩層的折射率是大約1.50，而周?chē)諝獾恼凵渎适?.00。這種折射率的不同產(chǎn)生大約4％的表面反射。
防閃光層提供用于減少鏡面反射的粗糙的或有紋理的表面。所有不需要的反射光仍然存在，但是被散射而不是被鏡面反射。防閃光涂層優(yōu)選包括輻射固化的組合物，其具有通過(guò)加入有機(jī)或無(wú)機(jī)(消光)顆?；蛲ㄟ^(guò)表面軋花獲得的有紋理的或粗糙表面。上文描述的用于抗磨損層的輻射固化的組合物在防閃光層中也被有效地采用。表面粗糙度優(yōu)選通過(guò)將消光顆粒加入到輻射固化的組合物中獲得。適合的顆粒包括具有金屬的氧化物、氮化物、硫化物或鹵化物，特別優(yōu)選是金屬氧化物，的無(wú)機(jī)化合物。作為金屬原子，Na、K、Mg、Ca、Ba、Al、Zn、Fe、Cu、Ti、Sn、In、W、Y、Sb、Mn、Ga、V、Nb、Ta、Ag、Si、B、Bi、Mo、Ce、Cd、Be、Pb和Ni是適合的，Mg、Ca、B和Si是更優(yōu)選的。也可以使用包含兩種類(lèi)型金屬的無(wú)機(jī)化合物。特別優(yōu)選的無(wú)機(jī)化合物是二氧化硅，即硅石。
適合用在防閃光層中的另外顆粒包括在2003.10.21申請(qǐng)、共同受讓的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)10/690,123中描述的層狀粘土。最適合的層狀顆粒包括具有大長(zhǎng)寬比的板形材料，所述長(zhǎng)寬比是在不對(duì)稱(chēng)粒子中長(zhǎng)方向與短方向的比。優(yōu)選的層狀顆粒是天然粘土，尤其是天然綠土粘土，如蒙脫石、綠脫石、貝得石、鉻嶺石、鋰蒙脫石、皂石、鋅皂石、sobockite、斯皂石、svinfordite、埃洛石、天然硅酸鈉、水羥硅鈉石和蛭石以及層狀雙氫氧化物或水滑石。由于這些材料的商業(yè)可行性，最優(yōu)選的粘土材料包括天然蒙脫石、鋰蒙脫石和水滑石。
適用于防閃光層的層狀材料可以包括頁(yè)硅酸鹽，例如，蒙脫石、特別是鈉蒙脫石、鎂蒙脫石和/或鈣蒙脫石、綠脫石、貝得石、鉻嶺石、鋰蒙脫石、皂石、鋅皂石、sobockite、斯皂石、svinfordite、蛭石、天然硅酸鈉、水羥硅鈉石、滑石、云母、高嶺石和其混合物。其它有用的層狀材料可包括伊利石、混合的層狀伊利石/綠石礦石，如三八面體伊利石和伊利石與上面指定的層狀材料的混合物。其它有用的層狀材料，特別是可以和陰離子基質(zhì)聚合物使用的，可以包括在夾層空間中具有帶正電的層和可交換的陰離子的層狀雙氫氧化物粘土或水滑石，如Mg6Al3.4(OH)18.8(CO3)1.7H2O。優(yōu)選層狀材料是可膨脹的，從而其它試劑，通常有機(jī)離子或分子，可以展開(kāi)，即，插入和/或剝落所述層狀材料，導(dǎo)致無(wú)機(jī)相的理想的分散。這些可膨脹層狀材料包括2∶1類(lèi)型的頁(yè)硅酸鹽，如在文獻(xiàn)中限定的(例如，“An Introduction to claycolloid chemistry”由H.van Olphen，John Wiley&Sons Publishers出版)。優(yōu)選具有50至300毫當(dāng)量/100克的離子交換容量的典型頁(yè)硅酸鹽。一般地，理想的是在將片狀顆粒引入到防閃光涂層之前，處理已選擇的粘土材料以將片狀顆粒的團(tuán)聚體分開(kāi)成小晶體，也稱(chēng)作類(lèi)晶團(tuán)聚體。預(yù)分散或分開(kāi)片狀顆粒也改善了粘合劑/片狀顆粒分界面?？梢允褂脤?shí)現(xiàn)以上目標(biāo)的任一處理。有用處理的例子包括用溶于水或不溶于水的聚合物、有機(jī)試劑或單體、硅烷化合物、金屬或有機(jī)金屬、有機(jī)陽(yáng)離子來(lái)插入，以實(shí)現(xiàn)陽(yáng)離子交換，和它們的組合。
用于防閃光層的另外的顆粒包括本領(lǐng)域中已知的聚合物消光顆粒或珠。聚合物顆粒可以是實(shí)心的或多孔的，優(yōu)選交聯(lián)的聚合物顆粒。用于防閃光層的多孔聚合物顆粒在2003年11月18日申請(qǐng)的、共同受讓的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)10/715,706中描述。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，用于防閃光層的顆粒具有2-20微米的平均顆粒尺寸，優(yōu)選2至15微米和最優(yōu)選4至10微米。它們?cè)谒鰧又谐霈F(xiàn)的量是至少2wt％但小于50％，典型地從大約2-40wt％，優(yōu)選從2-20％和最優(yōu)選2-10％。
防閃光層的厚度一般大約0.5至50微米，優(yōu)選1至20微米，更優(yōu)選2至10微米。
優(yōu)選地，根據(jù)ASTM D523，防閃光層具有小于100，優(yōu)選小于90的60°光澤值，和根據(jù)ASTM D-1003和JIS K-7105方法的小于50％，優(yōu)選小于30％的透射霧值。
在又一實(shí)施方案中，低反射層或抗反射層與抗磨損罩層或防閃光層組合使用。低反射或抗反射涂層施加在抗磨損或防閃光層的上面。典型地，低反射層提供小于2％的平均鏡面反射率(通過(guò)分光光度計(jì)測(cè)量，在450至650nm的波長(zhǎng)范圍求平均值)?？狗瓷鋵犹峁┬∮?％的平均鏡面反射率值。
用在本發(fā)明中的適合的低反射層包括具有小于1.48的折射率，優(yōu)選具有在大約1.35和1.40之間的折射率，的含氟均聚物或共聚物。適合的含氟均聚物和共聚物包括氟烯烴(例如，氟乙烯、1，1-二氟乙烯、四氟乙烯、六氟乙烯、六氟丙烯、全氟-2，2-二甲基-1，3-間二氧雜環(huán)戊烯(dioxol))、(甲基)丙烯酸的部分或完全氟化的烷基酯衍生物、和完全或部分氟化的乙烯醚，諸如此類(lèi)。通過(guò)在涂層內(nèi)摻入誘導(dǎo)間隙型空氣孔隙的亞微米尺寸的無(wú)機(jī)顆?；蚓酆衔镱w粒，可提高所述層的效果。這種技術(shù)在美國(guó)專(zhuān)利6,210,858和美國(guó)專(zhuān)利5,919,555中進(jìn)一步描述。低反射層的效果的進(jìn)一步提高可以通過(guò)下述方式得以實(shí)現(xiàn)將空氣孔隙限制在亞微米尺寸的聚合物顆粒的內(nèi)部顆?？臻g中，代價(jià)是降低了涂層的濁度，如在2003年11月18日申請(qǐng)的、共同受讓的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)10/715,655中描述。
低反射層的厚度是0.01至1微米和優(yōu)選0.05至0.2微米。
抗反射層可以包括單層或多層。包括單層的抗反射層典型地在單一波長(zhǎng)處(在450至650nm的較寬范圍內(nèi))提供小于1％的反射率值。適合用于本發(fā)明中的通常采用的單層抗反射涂層包括金屬氟化物，如氟化鎂(MgF2)的層。所述層可以通過(guò)已知的真空沉積技術(shù)或通過(guò)溶膠凝膠技術(shù)施加。典型地，這一層具有在期望反射率最小的波長(zhǎng)處的大致四分之一波長(zhǎng)的光學(xué)厚度(即，層的折射率乘以層厚度的積)。
盡管單層在非常窄的波長(zhǎng)范圍內(nèi)可有效地減少光的反射，更通常使用包括相互疊加的幾個(gè)(典型地，基于金屬氧化物)透明層的多層以減少寬范圍波長(zhǎng)區(qū)域(即，寬波段反射控制)上的反射。對(duì)于這一結(jié)構(gòu)，半波長(zhǎng)層和四分之一波長(zhǎng)層交替以改善性能。多層抗反射涂層可以包括二、三、四或甚至更多層。這種多層的形成典型地需要復(fù)雜的工藝，包括對(duì)應(yīng)于層的數(shù)目的多個(gè)氣相沉積程序或者溶膠凝膠涂覆，其中每一層具有預(yù)先確定的折射率和厚度。對(duì)于這些干涉層而言，需要精確控制每一層厚度。用在本發(fā)明中的適合的多層抗反射涂層的設(shè)計(jì)在專(zhuān)利領(lǐng)域和技術(shù)文獻(xiàn)中是已知的，以及在各種教科書(shū)中描述了，例如，在H.A.Macleod，“Thin Film Optical Filters”，Adam Hilger，Ltd.，Bristol 1985和James D.Rancourt，“Optical Thin FilmsUser’s Handbook”，Mcmillan Publishing Company，1987。
本發(fā)明所用蓋片也可包含防潮層。防潮層包括具有低水分滲透性的疏水聚合物，如1，1-二氯乙烯聚合物、1，1-二氟乙烯聚合物、聚氨酯、聚烯烴、氟化聚烯烴、聚碳酸酯和其他。優(yōu)選地，疏水聚合物包括1，1-二氯乙烯。更優(yōu)選地，疏水聚合物包括70-99重量％的1，1-二氯乙烯?？赏ㄟ^(guò)施加基于有機(jī)溶劑的或水性的涂層制劑，施加防潮層。為了提供有效的防潮屬性，所述層應(yīng)該至少1微米，優(yōu)選1至10微米和最優(yōu)選2至8微米的厚度。包括防潮層的本發(fā)明所用的蓋片具有根據(jù)ASTM F-1249，小于1000g/m2/天，優(yōu)選小于800g/m2/天和最優(yōu)選小于500g/m2/天的水分蒸氣透過(guò)率(MVTR)。蓋片中這一阻擋層的使用，為包括蓋片，尤其具有小于大約40微米厚度的TAC蓋片，的偏振器板提供了改進(jìn)的抗?jié)穸茸兓芰驮鰪?qiáng)的耐用性。
蓋片可包含透明抗靜電層。抗靜電層有助于控制在蓋片復(fù)合體的制備和使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的靜電充電。有效的靜電充電控制減少吸引污垢和灰塵到蓋片復(fù)合體的傾向。本方法所用的受保護(hù)的蓋片復(fù)合體可特別容易在從載體基片剝離蓋片的過(guò)程中摩擦充電。由蓋片和基片的分離導(dǎo)致的稱(chēng)作“分開(kāi)充電”可通過(guò)具有小于大約1×1011Ω/平方，優(yōu)選小于1×1010Ω/平方和最優(yōu)選小于1×109Ω/平方的電阻率的抗靜電層有效地控制。
各種聚合粘合劑和導(dǎo)電材料可在抗靜電層中采用。在抗靜電層中有用的聚合粘合劑包括通常在涂覆領(lǐng)域使用的任一聚合物，例如，烯鍵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)、聚乙烯基吡咯烷酮和其他。
在抗靜電層中采用的導(dǎo)電材料可以是離子導(dǎo)電或電子導(dǎo)電的。離子導(dǎo)電材料包括簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)鹽、表面活性劑的堿金屬鹽、包含堿金屬鹽的聚合電解質(zhì)、和膠體金屬氧化物溶膠(由金屬鹽穩(wěn)定)。這些中，優(yōu)選離子導(dǎo)電聚合物，如美國(guó)專(zhuān)利4,070,189的苯乙烯磺酸共聚物的陰離子堿金屬鹽和陽(yáng)離子季銨聚合物，和包括硅石、氧化錫、氧化鈦、氧化銻、氧化鋯、氧化鋁涂覆的硅石、氧化鋁、伯姆石和綠石粘土的離子導(dǎo)電膠體金屬氧化物溶膠。
由于電子導(dǎo)電材料的與濕度和溫度無(wú)關(guān)的導(dǎo)電性，本發(fā)明中可采用的抗靜電層優(yōu)選包含電子導(dǎo)電材料。適合的材料包括(1)電子導(dǎo)電的含有金屬的顆粒，包括供體摻雜型(donor-doped)金屬氧化物、含有氧空位的金屬氧化物、和導(dǎo)電氮化物、碳化物和溴化物。特別有用的顆粒的具體例子包括導(dǎo)電SnO2，、In2O、ZnSb2O6、InSbO4、TiB2、ZrB2、NbB2、TaB2、CrB、MoB、WB、LaB6、ZrN、TiN、WC、HfC、HfN和ZrC。描述這些電子導(dǎo)電顆粒的專(zhuān)利舉例包括美國(guó)專(zhuān)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)纖維電子導(dǎo)電顆粒，包括，例如，如美國(guó)專(zhuān)利4,845,369和5,166,666中描述的涂覆在非導(dǎo)電鈦酸鉀晶須上的銻摻雜氧化錫，和如美國(guó)專(zhuān)利5,719,016和5,0731,119中描述的銻摻雜的氧化錫纖維或晶須和美國(guó)專(zhuān)利4,203,769中描述的銀摻雜的五氧化二釩纖維；和(3)電子導(dǎo)電的聚乙炔、聚噻吩和聚吡咯，優(yōu)選美國(guó)專(zhuān)利5,370,981中描述的和商業(yè)上可從Bayer Corp.以BaytronP買(mǎi)到的聚乙烯二氧噻吩。
取決于采用的導(dǎo)電劑，用在抗靜電層中的導(dǎo)電劑的量可大范圍的變化。例如，有用量從大約0.5mg/m2至大約1000mg/m2，優(yōu)選從大約1mg/m2至大約500mg/m2變化。抗靜電層具有0.05至5微米，優(yōu)選0.1至0.5微米的厚度，以保證高透明度。
本發(fā)明的蓋片可包含在PVA二向色膜和液晶單元之間具有適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)屬性的視角補(bǔ)償層(也稱(chēng)作補(bǔ)償層，延遲層，或相差層)，如在美國(guó)專(zhuān)利5,583,679，5,853,801，5,619,352，5,978,055和6,160,597公開(kāi)的。根據(jù)美國(guó)專(zhuān)利5,583,679和5,853,801，基于具有負(fù)的雙折射的盤(pán)狀液晶的補(bǔ)償膜被廣泛使用。
補(bǔ)償膜用于改善視角特性，所述視覺(jué)特性描述了由不同視角的對(duì)比度的變化。理想的是能從變化很大的視角看見(jiàn)相同圖象，而這種能力已經(jīng)成為液晶顯示設(shè)備的缺點(diǎn)。限制液晶顯示器對(duì)比度的主要因素是光通過(guò)處于黑暗或“黑”像素狀態(tài)的液晶元件或單元“漏過(guò)”的傾向。再則，泄漏和因此液晶顯示器的對(duì)比度也取決于觀看顯示屏的方向。典型地，僅在以顯示器法向入射為中心的窄視角范圍內(nèi)觀察到最佳對(duì)比度，且當(dāng)觀察方向偏離顯示器法線時(shí)急劇下降。在彩色顯示器中，泄露問(wèn)題不僅降低對(duì)比度，而且引起與色彩重現(xiàn)降低相關(guān)的色彩或色調(diào)偏移。
本發(fā)明中有用的視角補(bǔ)償層是光學(xué)上各向異性的層。光學(xué)上各向異性的視角補(bǔ)償層可包括正的雙折射材料或負(fù)的雙折射材料。補(bǔ)償層可以是光學(xué)上單軸的或光學(xué)上雙軸的。補(bǔ)償層可以使其光軸在垂直于所述層的面內(nèi)傾斜。光軸的傾角在層的厚度方向可以是常數(shù)或光軸的傾角可以在層的厚度方向變化。
適用于本發(fā)明的光學(xué)上各向異性的視角補(bǔ)償層可包括負(fù)性雙折射的盤(pán)狀液晶，如美國(guó)專(zhuān)利5,583,679和5,853,801中描述；美國(guó)專(zhuān)利6,160,597中描述的正雙折射向列型液晶；在共同受讓的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)2004/0021814A和2003.12.2 3申請(qǐng)的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)10/745,109中描述的負(fù)雙折射無(wú)定形聚合物。這后兩個(gè)專(zhuān)利申請(qǐng)描述了包括聚合物的補(bǔ)償層，所述聚合物包含在聚合物主鏈中的不可見(jiàn)發(fā)色團(tuán)，如乙烯基、羰基、酰胺、二酰亞胺、酯、碳酸酯、砜、偶氮和芳香族基(即，苯、萘酸酯、聯(lián)苯、雙酚A)，優(yōu)選具有大于180℃的玻璃透射溫度。這樣的聚合物在補(bǔ)償層中特別有用。這樣的聚合物包括聚酯、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、和聚噻吩。這些中，特別優(yōu)選用在補(bǔ)償層中的聚合物包括(1)聚(4，4’-六氟異亞丙基-雙酚)對(duì)苯二甲酸酯-共-間苯二甲酸酯，(2)聚(4，4’-六氫-4，7-亞甲基茚滿基(methanoindanyl)-5-基雙酚)對(duì)苯二甲酸酯，(3)聚(4，4’-異亞丙基-2，2’，6，6’-四氯雙酚)對(duì)苯二甲酸酯-共-間苯二甲酸酯，(4)聚(4，4’-六氟異亞丙基)-雙酚-共-(2-亞降冰片基)-雙酚對(duì)苯二甲酸酯，(5)聚(4，4’-六氫-4，7-亞甲基茚滿-5-亞基)-雙酚-共-(4，4’-異亞丙基-2，2’，6，6’-四溴)-雙酚對(duì)苯二甲酸酯，(6)聚(4，4’-異亞丙基-雙酚-共-4，4’-(2-亞降冰片基雙酚)對(duì)苯二甲酸酯-共-間苯二甲酸酯，(7)聚(4，4’-六氟異亞丙基-雙酚-共-4，4’-(2-亞降冰片基)雙酚)對(duì)苯二甲酸酯-共-間苯二甲酸酯，或(8)前述任意兩種或多種的共聚物。包括這些聚合物的補(bǔ)償層典型地具有比-20nm更負(fù)的面外延遲，Rth，優(yōu)選-60至-600nm，最優(yōu)選地Rth是從-150至-500nm。
適用于本發(fā)明的又一補(bǔ)償層包括光學(xué)上各向異性的層，包括在聚合粘合劑中剝離的無(wú)機(jī)粘土材料，如日本專(zhuān)利申請(qǐng)11095208A中描述的。
本發(fā)明實(shí)踐中可用的輔助層可通過(guò)多種已知的液體涂覆技術(shù)的任一種或由真空沉積技術(shù)施加，所述液體涂覆技術(shù)如浸涂、棒涂、刮板涂覆、氣刀涂覆、凹版涂覆、微型凹版涂覆、逆輥涂覆、槽涂、擠壓涂覆、滑動(dòng)涂覆、簾涂。在液體涂覆的情況下，濕層一般通過(guò)簡(jiǎn)單的蒸發(fā)進(jìn)行干燥，蒸發(fā)可通過(guò)已知的技術(shù)，如對(duì)流加熱，加速。輔助層可與其它層，如底基層和低雙折射保護(hù)性聚合物膜同時(shí)施加。幾種不同輔助層可利用滑涂同時(shí)涂覆，例如，抗靜電層可與防潮層同時(shí)涂覆或防潮層可與視角補(bǔ)償層同時(shí)涂覆。已知的涂覆和干燥方法在Research Disclosure 308199，1989年12月出版，1007至1008頁(yè)中進(jìn)一步詳細(xì)描述。
本發(fā)明所用的蓋片適用于寬范圍的各種LCD顯示器模式，例如，扭轉(zhuǎn)向列型(TN)、超扭轉(zhuǎn)向列型(STN)、光學(xué)補(bǔ)償彎曲型(OCB)、面內(nèi)轉(zhuǎn)換型(IPS)、或垂直對(duì)齊型(VA)液晶顯示器。這些不同的液晶顯示技術(shù)已經(jīng)在美國(guó)專(zhuān)利5,619,352(Koch等人)、5410422(Bos)和4,701,028(Clerc等人)中進(jìn)行了綜述。
圖10呈現(xiàn)顯示具有在每一面設(shè)置有偏振器板252和254的典型液晶單元260的一個(gè)實(shí)施方案的剖面示例圖。偏振器板254在LCD最靠近觀察者的面上。每個(gè)偏振器板采用兩個(gè)蓋片。為了說(shuō)明，示出偏振器板254帶有最上面的蓋片(就是最靠近觀察者的蓋片)，所述蓋片包括促進(jìn)與PVA粘合的層261、粘結(jié)層262、低雙折射保護(hù)性聚合物膜264、阻擋層266和防閃光層268。包含在偏振器板254中的最下面的蓋片包括促進(jìn)與PVA粘合的層261、粘結(jié)層262、低雙折射保護(hù)性聚合物膜264、阻擋層266和視角補(bǔ)償層272。LCD單元的相對(duì)面上，示出了具有最上面的蓋片的偏振器板252，為了說(shuō)明，所述蓋片包括促進(jìn)與PVA粘合的層261、粘結(jié)層262、低雙折射保護(hù)性聚合物膜264、阻擋層266和視角補(bǔ)償層272。偏振器板252也具有最下面的蓋片，包括促進(jìn)與PVA粘合的層261、粘結(jié)層262、低雙折射保護(hù)性聚合物膜264、阻擋層266。
通過(guò)下面的非限定實(shí)施例更具體地說(shuō)明本發(fā)明。
三乙?；w維素膜的制備實(shí)施例1(發(fā)明)在具有抗靜電墊層(背面)的100微米厚的聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)(PET)載體基片的前表面上，涂覆促進(jìn)與PVA膜粘合的層，所述層包括具有大約12.5mg/ft2(125mg/m2)的干涂層量的Cervol107PVA(聚(乙烯醇)，具有大于99％的水解度，可購(gòu)自Celanese Corp.)。干燥的層接著用三乙酰基纖維素(TAC)制劑罩涂，所述三乙?；w維素(TAC)制劑包括四層表面層，包括具有大約208mg/ft2(2080mg/m2)的干涂層量的CA-438-80S(來(lái)自Eastman Chemical的三乙?；w維素)、具有大約20.8mg/ft2(208mg/m2)的干涂層量的環(huán)己烷二羧酸二己酯、和具有大約21mg/ft2(210mg/m2)的干涂層量的SurflonS-8405-S50(來(lái)自Semi Chemical Co.Ltd的氟化表面活性劑)；上部中間層，包括具有大約1372mg/ft2(1320mg/m2)的干涂層量的CA-438-80S、具有大約21mg/ft2(210mg/m2)的干涂層量的SurflonS-8405-S50、具有大約137mg/ft2(1370mg/m2)的干涂層量的環(huán)己烷二羧酸二己酯、具有大約65mg/ft2(650mg/m2)的干涂層量的TINUVIN8515 UV吸收劑、和具有大約6.5mg/ft2(65mg/m2)的干涂層量的PARSOL1789 UV吸收劑；下部中間層，包括具有大約350mg/ft2(3500mg/m2)的干涂層量的CAB-171-15(來(lái)自EastmanChemical的乙酸丁酸纖維素)，和底層，作為粘結(jié)層，包含具有大約75mg/ft2(750mg/m2)的干涂層量的聚(丙烯酸乙酯-共-偏二氯乙烯-共-甲基丙烯酸)(酸值65)。采用多槽滑動(dòng)送料斗使用二氯甲烷和甲醇的混合物作為涂覆溶劑施加TAC制劑。
干燥的TAC涂層在載體基片前面和促進(jìn)與PVA膜粘附的層之間的界面處從PET載體基片剝離。該剝離非常平滑且剝離的TAC膜具有無(wú)皺紋的良好外觀。促進(jìn)與PVA膜粘附的層包含水解度大于99％的聚(乙烯醇)。
對(duì)比例2在具有抗靜電墊層(背面)的100微米厚的聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)(PET)載體基片的前表面上，涂覆促進(jìn)與PVA膜粘合的層，所述層包括具有大約12.5mg/ft2(125mg/m2)的干涂層量的Cervol205PVA(聚(乙烯醇)，具有大約88-89％的水解度，可從Celanese Corp.買(mǎi)到)。干燥的層接著用三乙?；w維素(TAC)制劑罩涂，所述三乙?；w維素(TAC)制劑包括三層表面層，包括具有大約208mg/ft2(2080mg/m2)的干涂層量的CA-438-80S(來(lái)自Eastman Chemical的三乙?；w維素)、具有大約20.8mg/ft2(208mg/m2)的干涂層量的環(huán)己烷二羧酸二己酯、和具有大約21mg/ft2(210mg/m2)的干涂層量的SurflonS-8405-S50(來(lái)自Semi Chemical Co.Ltd的氟化表面活性劑)；中間層，包括具有大約1899mg/ft2(18990mg/m2)的干涂層量的CA-438-80S、具有大約29.5mg/ft2(295mg/m2)的干涂層量的SurflonS-8405-S50、具有大約190mg/ft2(1900mg/m2)的干涂層量的環(huán)己烷二羧酸二己酯、具有大約65mg/ft2(650mg/m2)的干涂層量的TINUVIN8515 UV吸收劑(來(lái)自Ciba SpecialtyChemical的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)、和具有大約6.5mg/ft2(65mg/m2)的干涂層量的PARSOL1789UV吸收劑(4-(1，1-二甲基乙基)-4’-甲氧基二苯甲酰甲烷，從Roche Vitamins Inc.可買(mǎi)到)；下部中間層，包括具有大約350mg/ft2(3500mg/m2)的干涂層量的CAB-171-15(來(lái)自Eastman Chemical的乙酸丁酸纖維素)，和底層，作為粘結(jié)層，包括具有大約75mg/ft2(750mg/m2)的干涂層量的聚(丙烯酸乙酯-共-偏二氯乙烯-共-甲基丙烯酸)(酸值65)。采用多槽滑動(dòng)送料斗使用二氯甲烷和甲醇的混合物作為涂覆溶劑施加TAC制劑。
干燥的TAC涂層在載體基片前面和促進(jìn)與PVA膜粘附的層之間的界面處從PET載體基片剝離。該剝離非常平滑且剝離的TAC膜具有無(wú)皺紋的良好外觀。促進(jìn)與PVA膜粘附的層包含水解度大于88-89％的聚(乙烯醇)。
實(shí)施例3(發(fā)明)在具有抗靜電墊層(背面)的100微米厚的聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)(PET)載體基片的前表面上，涂覆促進(jìn)與PVA膜粘合的層，所述層包括具有大約25mg/ft2(250mg/m2)的干涂層量的Cervol107PVA(聚(乙烯醇)，具有大于99％的水解度，可購(gòu)自Celanese Corp.)，具有1mg/ft2(1mg/m2)的干涂層量的硝酸鋯，和具有1mg/ft2(1mg/m2)的干涂層量的Cymel303(可購(gòu)自Cytec Industries的有機(jī)交聯(lián)劑)。隨后干燥層由作為粘結(jié)層的層罩涂，該粘結(jié)層包含具有大約100mg/ft2(100mg/m2)的干涂層量的聚(丙烯酸乙酯-共-偏二氯乙烯-共-甲基丙烯酸)(酸值65)。
干燥的層接著用三乙?；w維素(TAC)制劑罩涂，所述三乙酰基纖維素(TAC)制劑包括四層表面層，包括具有大約198.4mg/ft2(1984mg/m2)的干涂層量的CA-438-80S(來(lái)自Eastman Chemical的三乙?；w維素)、具有大約19.8mg/ft2(198mg/m2)的干涂層量的環(huán)己烷二羧酸二己酯、和具有大約9.9mg/ft2(99mg/m2)的干涂層量的SurflonS-8405-S50(來(lái)自Semi Chemical Co.Ltd的氟化表面活性劑)；上部中間層，包括具有大約1756mg/ft2(17560mg/m2)的干涂層量的CA-438-80S、具有大約13.5mg/ft2(135mg/m2)的干涂層量的SurflonS-8405-S50、具有大約175mg/ft2(1750mg/m2)的干涂層量的環(huán)己烷二羧酸二己酯、具有大約53mg/ft2(530mg/m2)的干涂層量的TINUVIN8515 UV吸收劑、和具有大約22mg/ft2(220mg/m2)的干涂層量的TINUVIN326 UV吸收劑；下部中間層，包括具有大約99mg/ft2(990mg/m2)的干涂層量的Carboset525(來(lái)自Novenon的丙烯酸乳劑)，和具有大約5mg/ft2(50mg/m2)的干涂層量的硼酸三甲酯。采用多槽滑動(dòng)送料斗使用二氯甲烷和甲醇的混合物作為涂覆溶劑施加TAC制劑。
干燥的TAC涂層在載體基片前表面和促進(jìn)與PVA膜粘附的層之間的界面處從PET載體基片剝離。該剝離非常平滑且剝離的TAC膜具有無(wú)皺紋的良好外觀。促進(jìn)與PVA膜粘附的層包含水解度大于99％的聚(乙烯醇)。
偏振器的耐水浸漬性從實(shí)施例1和對(duì)比例2剝離的TAC膜被層壓到偏振器膜兩面上，促進(jìn)與PVA膜粘附的層面向偏振器。偏振器膜包含定向聚(乙烯醇)膜，其由I2/KI染色、硼酸交聯(lián)，且具有約25微米的厚度和約99.9％的初始偏振效率。用具有以下組成的膠進(jìn)行層壓膠A58.3wt％水，36.3wt％甲醇，5wt％的水解度99-100％的聚(乙烯醇)，0.13wt％ZnCl2，和0.26wt％硼酸。
膠B57.7wt％水，35.9wt％甲醇，5wt％的水解度99-100％的聚(乙烯醇)，0.13wt％ZnCl2，0.26wt％硼酸和1wt％的Cymel303(可獲自Cytec Industries的有機(jī)交聯(lián)劑)。
膠C58.3wt％水，36.3wt％甲醇，5wt％的水解度99-100％的聚(乙烯醇)，0.13wt％ZnCl2，和0.26wt％硼酸。
層壓膜在烘箱于60℃干燥10分鐘。隨后將層壓的偏振器板浸入25℃的DI水。22小時(shí)后觀察TAC保護(hù)性膜是否從偏振器分層。用對(duì)比例2中制備的TAC膜和膠組合物C層壓的偏振器板顯示出徹底分層。用本發(fā)明實(shí)施例1和3中制備的TAC膜和膠組合物A、B或C制備的偏振器板沒(méi)有顯示出任何分層。
部件列表10 涂覆和干燥系統(tǒng)12 移動(dòng)基片/卷幅14 干燥器16 涂覆裝置18 解繞站20 支撐輥22 涂覆的基片24 受保護(hù)的蓋片復(fù)合體26 卷繞站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 導(dǎo)管46 導(dǎo)管48 導(dǎo)管50 導(dǎo)管52 排放設(shè)備54 極板充電輔助設(shè)備56 夾送輥58 夾送輥60 預(yù)成形的保護(hù)層62 解繞站64 卷繞站66 干燥區(qū)68 干燥區(qū)70 干燥區(qū)
72 干燥區(qū)74 干燥區(qū)76 干燥區(qū)78 干燥區(qū)80 干燥區(qū)82 干燥區(qū)92 前區(qū)94 第二區(qū)96 第三區(qū)98 第四區(qū)100 后板102 入口104 1號(hào)計(jì)量槽106 泵108 最底層110 入口112 2號(hào)計(jì)量槽114 泵116 層118 入口120 計(jì)量槽122 泵124 層126 入口128 計(jì)量槽130 泵132 層134 傾斜滑動(dòng)表面136 涂覆唇138 2號(hào)傾斜滑動(dòng)表面140 3號(hào)傾斜滑動(dòng)表面142 4號(hào)傾斜滑動(dòng)表面
144 背部平臺(tái)表面146 涂覆珠151 受保護(hù)的蓋片復(fù)合體153 受保護(hù)的蓋片復(fù)合體159 受保護(hù)的蓋片復(fù)合體162 最底層164 中間層166 中間層168 最上層170 載體基片171 蓋片173 蓋片174 最底層176 中間層178 中間層179 蓋片180 最上層182 載體基片184 釋放層186 最底層187 中間層188 中間層189 蓋片190 最上層200 給料管線202 擠出料斗204 壓力罐206 泵208 金屬轉(zhuǎn)鼓210 第一干燥區(qū)212 干燥烘箱214 澆注聚合物膜
216 最后干燥區(qū)218 最后干燥的膜220 卷繞站232 受保護(hù)的蓋片復(fù)合體供應(yīng)卷234 受保護(hù)的蓋片復(fù)合體供應(yīng)卷236 PVA二向色膜供應(yīng)卷240 載體基片拉緊卷242 夾送輥244 夾送輥250 偏振器板252 偏振器板254 偏振器板260 LCD單元261 促進(jìn)與PVA粘附的層262 粘結(jié)層264 低雙折射保護(hù)性聚合物膜266 阻擋層268 防閃光層272 視角補(bǔ)償層
權(quán)利要求
1.一種偏振板，其包含用于偏振器的蓋片，該蓋片包含低雙折射保護(hù)性聚合物膜、促進(jìn)與含有聚(乙烯醇)的膜粘附并包含水解度至少98％的溶解的第一聚(乙烯醇)聚合物的層，其中促進(jìn)與含有聚(乙烯醇)的膜粘附的所述層通過(guò)膠組合物而粘附性地附著于PVA二向色膜偏振器膜，所述膠組合物包含水解度至少98％的溶解的第二聚(乙烯醇)聚合物和用于聚(乙烯醇)的交聯(lián)劑的組合。
2.權(quán)利要求1的偏振板，其中第二聚(乙烯醇)聚合物的分子量低于第一聚(乙烯醇)聚合物。
3.權(quán)利要求1的偏振板，其中用于聚(乙烯醇)的交聯(lián)劑包括無(wú)機(jī)交聯(lián)劑和有機(jī)交聯(lián)劑的混合物。
4.權(quán)利要求3的偏振板，其中有機(jī)交聯(lián)劑是三聚氰胺甲醛樹(shù)脂且無(wú)機(jī)交聯(lián)劑包括硼化合物和氯化鋅。
5.權(quán)利要求1的偏振板，其中促進(jìn)粘附的層的干重在5-300mg/ft2(50-3000mg/m2)之間。
6.權(quán)利要求1的偏振板，其中促進(jìn)粘附的層具有低于20°的水接觸角。
7.權(quán)利要求1的偏振板，其中促進(jìn)粘附的層具有10％-1000％之間的水膨脹。
8.權(quán)利要求1的偏振板，其中促進(jìn)粘附的層還包括多價(jià)離子。
9.權(quán)利要求1的偏振板，其中低雙折射保護(hù)性聚合物膜包括纖維素酯。
10.權(quán)利要求1的偏振板，其中低雙折射保護(hù)性聚合物膜包含聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、或環(huán)聚烯烴。
11.權(quán)利要求1的偏振板，其中第一和第二聚(乙烯醇)均具有大于99％的水解度。
12.形成偏振板的方法，包括(a)提供兩個(gè)蓋片，每一個(gè)蓋片都包括低雙折射保護(hù)性聚合物膜、促進(jìn)粘附到含聚(乙烯醇)的膜的層，該層包含水解度至少98％的溶解的第一聚(乙烯醇)；(b)提供PVA二向色偏振膜；和(c)同時(shí)或順序?qū)⑺鰞蓚€(gè)蓋片與所述PVA二向色偏振膜接觸使得在所述兩個(gè)蓋片的每一個(gè)中促進(jìn)粘附到含聚(乙烯醇)的膜的所述層接觸所述PVA二向色偏振膜，其中采用膠組合物來(lái)粘附性地將PVA二向色偏振膜與蓋片粘合到一起，該膠組合物包含水解度至少98％的溶解的第二聚(乙烯醇)和用于聚(乙烯醇)的交聯(lián)劑。
13.權(quán)利要求12的方法，其中用于聚(乙烯醇)的交聯(lián)劑包括無(wú)機(jī)交聯(lián)劑和有機(jī)交聯(lián)劑的混合物。
14.權(quán)利要求12的方法，其中第一和第二聚(乙烯醇)均具有大于99％的水解度。
15.權(quán)利要求12的方法，其中所述膠組合物在所述片和所述偏振膜進(jìn)入夾送輥之間的輥隙之前被施加到PVA二向色偏振膜的兩面上或者施加到所述兩個(gè)蓋片的最下層，其中兩個(gè)蓋片被層壓到PVA二向色偏振膜的任一面上，在夾送輥之間施加壓力和任選的熱以產(chǎn)生片形式的偏振器板。
16.權(quán)利要求13的方法，其中所述無(wú)機(jī)交聯(lián)劑包含多價(jià)離子。
17.權(quán)利要求16的方法，其中所述無(wú)機(jī)交聯(lián)劑包含硼。
18.權(quán)利要求16的方法，其中所述無(wú)機(jī)交聯(lián)劑包含硼酸。
19.權(quán)利要求13的方法，其中所述無(wú)機(jī)交聯(lián)劑包含硝酸鋯和/或碳酸鋯。
20.權(quán)利要求13的方法，其中所述有機(jī)交聯(lián)劑選自三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、甘脲甲醛樹(shù)脂、多元羧酸和酸酐、多胺、表鹵代醇、二環(huán)氧化物、二醛、二醇、羧酸鹵化物、和烯酮。
21.權(quán)利要求13的方法，其中所述有機(jī)交聯(lián)劑是三聚氰胺甲醛樹(shù)脂且無(wú)機(jī)交聯(lián)劑包括至少一種含硼化合物和氯化鋅。
22.一種形成偏振板的方法，包括(a)提供兩個(gè)受保護(hù)的蓋片復(fù)合體，其均包括(i)載體基片和(ii)保護(hù)性蓋片，該蓋片包含低雙折射保護(hù)性聚合物膜和促進(jìn)粘附到含聚(乙烯醇)的膜的層，該層包含水解度至少98％的溶解的第一聚(乙烯醇)聚合物；(b)任選地從所述保護(hù)性蓋片除去載體基片以提供兩個(gè)未受保護(hù)的蓋片；(c)提供PVA二向色膜；和(d)同時(shí)或順序?qū)⑺鍪鼙Ｗo(hù)的或未受保護(hù)的蓋片與所述PVA二向色膜接觸使得在所述兩個(gè)蓋片的每一個(gè)中的促進(jìn)粘附到聚(乙烯醇)的所述層接觸所述PVA二向色膜，其中用膠組合物將所述PVA二向色膜和所述蓋片粘附性地粘合到一起，所述膠組合物包含水解度至少98％的溶解的第二聚(乙烯醇)，和用于聚(乙烯醇)的交聯(lián)劑。
23.權(quán)利要求22的方法，其中用于聚(乙烯醇)的交聯(lián)劑包括無(wú)機(jī)交聯(lián)劑和有機(jī)交聯(lián)劑的混合物。
24.權(quán)利要求22的方法，其中所述無(wú)機(jī)交聯(lián)劑包括多價(jià)離子。
25.權(quán)利要求22的方法，其中所述無(wú)機(jī)交聯(lián)劑包含硼。
26.權(quán)利要求22的方法，其中所述無(wú)機(jī)交聯(lián)劑包含硝酸鋯和/或碳酸鋯。
27.權(quán)利要求22的方法，其中所述有機(jī)交聯(lián)劑選自三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、甘脲甲醛樹(shù)脂、多元羧酸和酸酐、多胺、表鹵代醇、二環(huán)氧化物、二醛、二醇、羧酸鹵化物、和烯酮。
28.權(quán)利要求22的方法，其中第一和第二聚(乙烯醇)均具有大于99％的水解度。
29.一種電子顯示設(shè)備，包含權(quán)利要求1的保護(hù)性蓋片。
全文摘要
本發(fā)明一般地涉及形成偏振板的方法，包括提供兩個(gè)蓋片，每一個(gè)都包含低雙折射保護(hù)性聚合物膜和促進(jìn)粘附到含聚(乙烯醇)的膜的層，該層包含水解度至少98％的溶解的第一聚(乙烯醇)。當(dāng)將PVA二向色偏振膜與蓋片接觸時(shí)，施加膠組合物，所述膠組合物包含水解度至少98％的溶解的第二聚(乙烯醇)和交聯(lián)劑的組合。
文檔編號(hào)G02B5/30GK101095070SQ200580045810
公開(kāi)日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2005年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月3日
發(fā)明者Y·王, C·C·安德森, H·-L·姚, R·C·布呂恩斯, D·T·萊恩曼, R·E·麥科維克 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司