专利名称：Lcd偏振器的保护性盖膜的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及用作偏振板的保护性盖片的聚合物膜、制备偏振板的方法、和采用所述偏振板的液晶显示器。具体而言，本发明涉及具有可去除的载体基材和任选的可剥离的保护层的盖片复合体，所述保护层在盖片和偏振板的制备过程中保护所述盖片免于磨损和弄脏。
背景技术：
透明树脂膜在各种光学应用中得到了应用。具体而言，树脂膜在各种电子显示器尤其是液晶显示器(LCD)中用作光偏振器的保护性盖片。
LCD包含大量可以由树脂膜形成的光学元件。反射式LCD的结构可以包括液晶单元、一块或多块偏振板、以及一块或多块光管理膜。液晶单元通过在两个电极基材之间分散液晶比如扭曲向列型(TN)或者超扭曲向列型(STN)材料来形成。偏振板通常是树脂膜的多层元件，包括夹在两个保护性盖片之间的偏振膜。偏振膜通常由透明的、高度均匀的非晶态树脂膜制备，所述树脂膜随后被拉伸以使聚合物分子发生取向和用染料染色以形成二色膜。用于形成偏振膜的合适树脂的例子是完全水解的聚乙烯醇。由于用来形成偏振器的拉伸聚乙烯醇膜非常脆，而且尺寸不稳定，所以通常需要保护性盖片来提供支撑和耐磨性。偏振板的保护性盖片需要具有高度的均匀性、良好的尺寸稳定性和化学稳定性、以及高的透明度。最初，保护性盖片由玻璃形成，但是现在采用大量的树脂膜来制备轻质柔性的偏振器。尽管许多树脂已经被建议用于保护性盖片中，包括纤维素、丙烯酸酯、环烯烃聚合物、聚碳酸酯和砜，但是最常用于偏振板保护性盖片的是乙酰基纤维素聚合物。市售的乙酰基纤维素类型的聚合物有各种分子量以及对纤维素骨架上羟基的各种酰基取代程度。其中，完全取代的聚合物，三乙酰基纤维素(TAC)，通常用于制备偏振板保护性盖片用的树脂膜。
一些LCD设备可以包含保护性盖片，所述盖片也充当补偿膜以增大图像的观察角。补偿膜(即，光程差膜或者相差膜)通常由双折射水平受控的非晶态膜通过单轴拉伸或者通过用盘状染料涂覆来制备。推荐通过拉伸形成补偿膜的合适树脂包括聚乙烯醇、聚碳酸酯和砜。通过用染料处理制备的补偿膜通常要求双折射率低的高度透明膜，比如TAC和环烯烃聚合物。
保护性盖片可能需要施加其它功能层(本文中也称作辅助层)，比如防眩光层、防反射层、防污层或者防静电层。一般而言，这些功能层在和制备树脂膜不同的工艺步骤中施加。
一般而言，树脂膜通过熔融挤压方法或者流延方法来制备。熔融挤压方法涉及加热树脂直至熔融(粘度大约为100000cp量级)，然后利用挤压模头将热熔融聚合物施加到高度抛光的金属带或者鼓上，使膜冷却，最后将膜从金属支撑上剥离。但是，由于许多原因，熔融挤压制备的膜通常不适于光学应用。其中的主要原因在于熔融挤压的膜显示出高程度的光学双折射。对于取代程度高的乙酸纤维素而言，另外的问题是聚合物的熔融。三乙酸纤维素的熔融温度非常高，为270-300℃，这高于开始分解的温度。通过将乙酸纤维素和各种增塑剂混合，在较低温度下通过熔融挤压形成了膜，如Machell的美国专利5219510所述。但是，Machell的美国专利5219510所描述的聚合物并不是完全取代的三乙酸纤维素，而是具有较低程度的烷基取代或者用丙烯酸酯基团取代乙酸酯基团。即使这样，已知熔融挤压的乙酸纤维素膜的平整度很差，如Shigenmura的美国专利No.5753140所述。由于这些原因，对于制备用于制备电子显示器中的保护性盖片和基材的许多树脂膜，包括三乙酸纤维素膜而言，熔融挤压方法通常并不实际。相反，流延方法通常用于制备这些膜。
针对光学应用的树脂膜几乎都是通过流延方法制备的。流延方法涉及首先将聚合物溶解在合适的溶剂中以形成50000cp量级的高粘度的粘稠物(dope)，然后将粘性的粘稠物通过挤压模头施加到连续的高度抛光的金属带或鼓上，使湿膜部分干燥，将部分干燥的膜从金属支撑上剥离，和将部分干燥的膜传送通过烘箱以从该膜中更彻底地去除溶剂。流延膜通常的最终干厚度为40-200微米。一般而言，由于湿膜在剥离和干燥过程中的脆性，通过流延方法极难制备小于40微米的薄膜。厚度大于200微米的膜由于难以在最终干燥步骤中去除溶剂，所以也难以制备。虽然流延方法的溶解和干燥步骤增加了复杂性和成本，但是流延膜和熔融挤压方法制备的膜相比，通常具有更好的光学性能，而且避免了和高温分解相关的问题。
流延方法制备的光学膜的例子包括1)Land的美国专利No.4895769和Cael的美国专利No.5925289公开了用于制备光偏振器的乙酸纤维素片，最新的公开参见Harita的美国专利申请No.2001/0039319A1和Sanefuji的美国专利申请No.2002/001700A1，2)Iwata的美国专利No.5695694公开了用于光偏振器保护盖的三乙酸纤维素片，3)Yoshida的美国专利No.5818559、Taketani的美国专利No.5478518和5561180公开了用于光偏振器或者光程差板的保护盖的聚碳酸酯片，和4)Shiro的美国专利No.5759449和5958305公开了用作光偏振器或者光程差板的保护盖的聚醚砜片。
尽管流延方法被广泛用于制备光学膜，但是流延技术具有很多不足。一个不足在于流延膜具有明显的光学双折射。尽管流延方法制备的膜和熔融挤压方法制备的膜相比具有低的双折射，但是双折射仍然高得不合适。例如，流延方法制备的三乙酸纤维素膜对于可见光谱的光而言，面内光程差为7纳米(nm)，如Iwata的美国专利No.5695694所述。流延方法制备的聚碳酸酯膜的面内光程差为17nm，如Taketani的美国专利No.5478518和5561180所述。Harita的美国专利申请No.2001/0039319A1声称，当初始未拉伸膜中膜内横向位置之间的光程差相差小于5nm时，拉伸后的乙酸纤维素片中的颜色不规则性减弱。对于光学膜的许多应用而言，需要面内光程差小。具体而言，优选面内光程差小于10nm。
共同转让的美国专利申请公开No.2003/0215658A、2003/0215621A、2003/0215608A、2003/0215583A、2003/0215582A、2003/0215581A、2003/0214715A描述了用于制备适于光学应用的、双折射低的树脂膜的涂覆方法。树脂膜从粘度比通常用来制备流延膜的聚合物溶液低的聚合物溶液施加到不连续的消耗性基材上。
流延或者涂覆膜的双折射源于制备操作过程中聚合物的取向。这种分子取向导致膜面内的折射系数出现可测量出的不同。面内双折射是在膜平面内垂直方向上的折射系数的差值。将双折射的绝对值和膜厚的乘积定义为面内光程差。所以，面内光程差是该膜平面内分子各向异性的度量值。
在流延过程中，分子取向可能源于很多原因，包括粘稠物在模头中的剪切、在施加过程中粘稠物被金属支撑的剪切、以及无支撑膜在传送通过最终干燥步骤中的剪切。这些剪切力使聚合物分子发生取向，最终出现不需要的高双折射值或者光程差值。为了使剪切降到最小和获得双折射最小的膜，流延方法通常在极低线速度(1-15m/min)下操作，如Iwata的美国专利No.5695694所述。较慢的线速度通常获得质量最佳的膜。
流延方法的另一个缺点是不能精确地施加多个层。如Hayward的美国专利No.5256357所述，常规多槽流延模头制备出的是不能接受的非均匀膜。具体而言，采用现有技术的设备，线形和条纹形不均匀性大于5％。通过采用特殊的模头唇部设计可以制备出可接受的两层膜，如Hayward的美国专利No.5256357所述，但是模头设计复杂，对于同时施加多于两层而言可能并不实际。
流延方法的另一缺点是粘稠物粘度的限制。在流延实践中，粘稠物粘度为50000cp量级。例如，Hayward的美国专利No.5256357描述了采用粘度为100000cp的粘稠物的实际流延例子。一般而言，已知粘度较低的粘稠物制备的流延膜是非均匀的膜，比如例如Iwata的美国专利No.5695694所述。在Iwata的美国专利No.5695694中，用于制备流延试样的粘稠物的最低粘度为大约10000cp。但是，在这些高粘度值时，正流延的粘稠物难以过滤和脱气。虽然可以去除纤维和较大的残渣，但是在粘稠物传递系统中的高压下，较软的材料比如聚合物条(slug)则难以过滤。颗粒和气泡型人为缺陷造成了明显的夹杂缺陷和条纹，可能造成大量的废品。
另外，流延方法在产品变化方面相对不灵活。由于流延需要高粘度的粘稠物，所以改变产品制剂需要长的停机时间用于清洁传输系统(以消除污染的可能性)。特别麻烦的是涉及不相容的聚合物和溶剂的制剂变化。实际上，采用流延方法时制剂变化如此耗时而且成本高，以致于大多数生产机器都无一例外地用于制备仅仅一种膜类型。
流延膜可以显示出不理想的皱纹或者波纹。在流延工艺的剥离和干燥步骤中，或者随后的膜操作过程中，较薄的膜尤其容易出现尺寸方面的人为缺陷。具体而言，由树脂膜制备偏振板需要涉及施加粘合剂、压力和高温的叠层工艺。在这种叠层工艺过程中，极薄的膜难以在不弄皱的条件下操作。另外，许多流延膜由于水分的影响，可能随着时间推移而自然变扭曲。对于光学膜而言，在存储和后续制备偏振板的过程中，需要良好的尺寸稳定性。最后，用作偏振板保护性盖片的树脂膜在该盖片的制备和操作过程中，容易受刮和受磨以及累积脏物和灰尘。制备用于显示器的高质量偏振板要求保护性盖片没有由于物理破坏或者脏物和灰尘的沉积而形成的缺陷。
发明内容
本发明的目标在于克服通过常规流延方法制备的现有技术偏振器盖片的限制，提供更薄和改善了制备偏振板所需的步骤中的操作和处理的新型盖片。
另一目标是提供新型盖片，所述盖片在其制备、存储以及制备偏振板所需的最后操作步骤中更不容易遭受物理损坏比如刮伤和磨损，而且尺寸更加稳定。
另一目标是提供新型盖片，所述盖片在其制备、存储以及制备偏振板所需的最终操作步骤中更不容易累积脏物和灰尘。
另一目标是提供用于利用本发明的新型盖片制备偏振板的改进工艺。
本发明的这些和其它目标通过一种保护性盖片复合体得以实现，所述复合体包括载体基材和盖片，所述盖片包括低双折射聚合物膜和位于所述载体上在所述低双折射聚合物膜相同侧的一个或多个辅助层。可用于本发明的辅助层包括耐磨层、防眩光层、低反射层、防反射层、防静电层、观察角补偿层和防水层。受护性盖片复合体也可以具有位于所述低双折射聚合物膜上在载体基材相对侧的可剥离的保护层。
极薄盖片的制备通过这样的载体基材得以简化，所述载体基材支撑所述湿盖片涂层通过干燥工艺并且无需在最终干燥步骤之前将所述片从金属带或鼓上剥离，所述剥离是现有技术的流延方法所需的。相反，盖片在从载体基材上分离之前被彻底干燥。实际上，含有所述盖片和载体基材的复合体优选卷绕成卷并进行存储，直到需要用于制备偏振板。
图1是可用于实施本发明方法的示例性涂覆干燥装置的示意图。
图2是图1的示例性涂覆干燥装置的示意图，包括在该处将从基材上分离的乙酸纤维素卷幅分别卷绕的站。
图3是可用于实施本发明的示例性多槽涂覆装置的示意图。
图4是本发明的保护性盖片复合体的截面图，所述复合体包括三层式盖片和部分剥离的载体基材。
图5示出了本发明的保护性盖片复合体的截面图，所述复合体包括四层式盖片和部分剥离的载体基材。
图6示出了本发明的保护性盖片复合体的截面图，所述复合体包括五层式盖片和部分剥离的载体基材。
图7示出了本发明的保护性盖片复合体的截面图，包括四层式盖片、可剥离的保护层和部分剥开的载体基材。
图8示出了本发明的保护性盖片复合体的截面图，包括四层式盖片和部分剥开的载体基材，其中所述载体基材上形成有防粘层(releaselayer)。
图9示出了采用本发明的保护性盖片复合体制备偏振板的方法示意图。
图10示出了液晶单元的截面图，在该单元的每一面上都有偏振板。
图11示出了在现有技术中用于流延乙酸纤维素膜的流延装置的示意图。
发明详述本文的描述中适用下列定义层的面内相光程差Rin是(nx-ny)d定义的量，其中nx和ny是x和y方向的折射系数。将x-y面内折射系数最大的方向取为x，和x垂直的方向定为y。x-y面和该层的表面所在的面平行。d是该层在z方向上的厚度。量(nx-ny)称为面内双折射Δnin。Δnin取为波长λ＝550nm时的值。
层的面外相光程差Rth是[nz-(nx+ny)/2]d定义的量。nz是z方向的折射系数。量[nz-(nx+ny)/2]称作面外双折射Δnth。如果nz＞(nx+ny)/2，则Δnin为正值(正双折射)，因此相应的Rth也为正值。如果nz＜(nx+ny)/2，则Δnth为负值(负双折射)，Rth也为负值。Δnth取为波长λ＝550nm时的值。
聚合物的固有双折射Δnint是指(ne-no)定义的量，其中ne和no分别是聚合物的反常指数和寻常指数。聚合物层的实际双折射(面内Δnin或者面外Δnth)取决于其成形工艺，进而取决于参数Δnint。
非晶态意味着缺乏长程有序。因此，当用比如X射线衍射技术测量时，非晶态不显示长程有序。
透射率是对光透过率进行衡量的量。表示为出射光强度Iout和入射光强度Iin的百分比，即Iout/Iin×100。
光轴是指光在其中传播时没有双折射的方向。
单轴性是指三个折射系数nx、ny和nz中的两个基本相同。
双轴性是指三个折射系数nx、ny和nz全部不同。
在液晶显示中采用的盖片通常是用在二色膜的每侧上用以保持所述二色膜的尺寸稳定性并保护它免受水分和UV的降解的光学双折射低的聚合物片。在下面的描述中，保护性盖片是指设置在可去除的、保护性载体基材上的盖片。在该盖片的和载体基材相对的一侧上也可以采用可剥离的保护膜，从而使得该盖片在用于偏振板之前两侧都得到保护。
本发明涉及用于制备液晶显示器的偏振板的改进的盖片。具体而言，本发明提供了保护性盖片复合体，该复合体包括载体基材、低双折射的聚合物膜、以及在所述载体基材上在和所述低双折射聚合物膜位于相同侧的一个或多个辅助层。用于本发明的合适辅助层包括耐磨硬涂层、防眩光层、防污层或者抗污层、防反射层、低反射层、防静电层、观察角补偿层、和防水层。任选地，本发明的保护性盖片复合体也在其和载体基材相对的一侧上包含可剥离的保护层。和现有技术的盖片相比，本发明的盖片复合体的可操作性提高，而且在盖片的制备和在后续用于制备偏振板的过程中对物理缺陷以及脏物和灰尘的累积的敏感性下降。本发明还涉及改进的偏振板以及采用本发明的保护性盖片制备所述偏振板的方法。
现在转向图1，示出了适于制备本发明的保护性盖片复合体的示例性公知涂覆干燥系统10的示意图。涂覆干燥系统10通常用于在移动的载体基材12上施加极薄的膜，以及随后在干燥器14中去除溶剂。示出的是单一涂覆装置16，因而系统10只有一个涂层施加点和一个干燥器14，但是两个或三个(甚至多至6个)另外的涂层施加点以及相应的干燥区在复合薄膜的制备中也是公知的。顺序施加和干燥的工艺在本领域中称作串联式涂覆操作。
涂覆干燥装置10包括使移动基材12绕着支撑(back-up)辊20前行的解绕站(unwinding station)18，在支撑辊20处由涂覆装置16施加涂层。涂覆后的基材22随后前行通过干燥器14。在本发明的实践中，最终的保护性盖片复合体24包括位于基材12上的盖片，在卷绕站26处卷绕成卷。
如图所示，在移动的卷幅12上施加了示例性的四层式涂层。针对每一层的涂料液体容纳在各自的涂料供给容器28、30、32、34中。涂料液体通过泵36、38、40、42从涂料供给容器分别发送到涂覆装置16的导管44、46、48、50里。另外，涂覆干燥系统10也可以包括放电设备，比如电晕或者辉光放电设备52、或者极性电荷辅助设备54，以在施加涂料之前对基材12进行改性。
下面转向图2，示出了和图1所示相同的示例性涂覆干燥系统10的示意图，其采用了另一种备选卷绕操作来施加可剥离的保护层。相应地，该图采用了相同的附图标记，直到所述卷绕操作为止。在本发明的实践中，包含其上施加了盖片的载体基材(其可以是树脂膜、纸张、树脂涂覆的纸张或者金属)的保护性盖片复合体24被置于相对的捏夹辊56、58之间。所述保护性盖片复合体24通过粘合或者静电附着到由解绕站62供给的、预成型的、可剥离的保护层60上，包含所述可剥离保护层的保护性盖片复合体在卷绕站64处卷绕成卷。在本发明的优选实施方案中，聚烯烃或者聚邻苯二甲酸乙二醇酯(PET)用作预成型的可剥离保护层60。盖片/载体基材复合体24或者保护层60可以用电火花发生器进行预处理，以提高保护层60和盖片/载体基材复合体24的静电吸引力。
用来将涂料流体发送到移动着的基材12上的涂覆装置16可以是多层施加器，比如例如Russell的美国专利No.2761791所教导的滑珠式进料斗、Hughes的美国专利No.3508947所教导的滑帘式进料斗。或者，涂覆装置16可以是单层施加器，比如带槽模头珠式进料斗或者喷射式进料斗。在本发明的优选实施方案中，施加设备16是多层滑珠式进料斗。
如上所述，涂覆干燥系统10包括通常为干燥烘箱的干燥器14，以去除涂覆后的膜上的溶剂。用于实践本发明方法的示例性干燥器14包括第一干燥区66和随后的8个另外的、能独立控制温度和气流的干燥区68-82。尽管所示干燥器14具有9个独立的干燥区，但是具有更少隔室的干燥烘箱也是公知的，可以用来实践本发明的方法。在本发明的优选实施方案中，干燥器14具有至少两个独立的干燥区域或者区。
优选地，干燥区68-82中的每一个具有独立的温度和气流控制。在每个区中，温度可以在5℃-150℃调节。为了使由于湿润层的表面硬化或者剥皮导致的干燥缺陷降到最少，干燥器14的前面干燥区中需要最优的干燥速率。当所述前面干燥区中的温度不合适时，形成众多的人为缺陷。例如，当区域66、68和70中的温度设为25℃时，发现乙酸纤维素膜出现了起雾或者发白现象。当在涂料流体中采用蒸汽压高的溶剂(二氯甲烷和丙酮)，这种发白缺陷尤其明显。前面干燥区66、68和70中的温度高至95℃时，导致盖片过早地和载体基材分层。当前面干燥区中的温度更高时，也造成了其它人为缺陷，比如盖片的表面硬化、网状花纹和起泡。在本发明的优选实施方案中，第一干燥区66的操作温度至少大约25℃，但低于95℃，同时涂覆后的卷幅22的湿涂层不与空气直接接触。在本发明方法的另一优选实施方案中，干燥区68和70的操作温度也为至少大约25℃但低于95℃。优选最前面的干燥区66、68的操作温度为大约30℃-大约60℃。最优选最前面的干燥区66、68的操作温度为大约30℃-大约50℃。本领域熟练技术人员可以根据经验对干燥区66、68中的实际干燥温度在这些范围内进行最优化。
现在参见图3，详细示出了示例性涂覆装置16的示意图。通过侧视剖面图示出的涂覆装置16包括前区92、第二区94、第三区96、第四区98和背板100。进料管102伸入到第二区94中，用以通过泵106向第一计量槽104提供涂料液体，由此形成最下面的层108。进料管110伸入到第三区中，用以通过泵114向第二计量槽112提供涂料液体以形成层116。进料管118伸入到第四区98中，用以通过泵122向计量槽120提供涂料液体以形成层124。进料管126通入到背板100中，用以通过泵130向计量槽128提供涂料液体以形成层132。每个槽104、112、120、128包括横向分布腔。前区92包括倾斜的滑移表面134和涂覆唇136。在第二区94的顶部具有第二倾斜的滑移表面138。在第三区96的顶部具有第三倾斜的滑移表面140。在第四区98的顶部具有第四倾斜的滑移表面142。背板100延伸到倾斜的滑移表面142之上，以形成背部平台表面144。在和涂覆装置或进料斗16相邻处，设置了围绕其传送卷幅12的涂覆支撑辊20。涂料层108、116、124、132形成了多层复合体，所述复合体在唇136和基材12之间形成了涂料珠146。通常，涂覆进料斗16可以从非涂覆位置向着涂覆支撑辊20移动，并进入涂覆位置。尽管所示的涂覆装置16具有四个计量槽，但是具有更多计量槽(多达9个或以上)的涂覆模头也是公知的，可用于实践本发明的方法。
对本发明而言，涂料流体主要包括溶解在有机溶剂中的聚合物粘合剂。在特别优选的实施方案中，所述低双折射率的聚合物膜是纤维素酯。各种分子量大小的以及对纤维素骨架上的羟基采用各种类型和程度的烷基取代的纤维素酯都有市售。纤维素酯的例子包括具有乙酰基、丙酰基和丁酰基的纤维素酯。特别感兴趣的是乙酰基取代的纤维素酯，称作乙酸纤维素。其中，组合乙酸含量为大约58.0-62.5％的、乙酰基完全取代的纤维素称作三乙酰基纤维素(TAC)，其对于制备电子显示器用盖片而言通常是优选的。
就针对TAV的有机溶剂而言，合适的溶剂例如包括氯化的溶剂(二氯甲烷和1，2-二氯乙烷)、醇(甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、双丙酮醇和环己醇)、酮(丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、和环己酮)、酯(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸异丁酯、乙酸正丁酯和乙酰乙酸甲酯)、芳香族化合物(甲苯和二甲苯)和醚(1，3-二氧戊环、1，2-二氧戊环、1，3-二烷、1，4-二烷、和1，5-二烷)。在一些应用中，可以采用少量的水。正常情况下，用上述溶剂的掺混物制备TAC溶液。优选的主溶剂包括二氯甲烷、丙酮、乙酸甲酯和1，3-二氧戊环。和所述主要溶剂一起使用的优选助溶剂包括甲醇、乙醇、正丁醇和水。
涂料制剂也可以包含增塑剂。用于TAC膜的合适增塑剂包括邻苯二甲酸酯(邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二甲氧基乙酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二癸酯、和邻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、磷酸联苯基二苯基酯、磷酸甲苯基二苯基酯、磷酸辛基二苯基酯、磷酸三辛基酯、磷酸三丁基酯、和磷酸三苯基酯)、乙醇酸酯(甘油三乙酸酯、甘油三丁酸酯、丁基邻苯二甲酰基丁基甘醇酸酯、乙基邻苯二甲酰基乙基甘醇酸酯、和甲基邻苯二甲酰基乙基甘醇酸酯)。增塑剂通常用于提高最终膜的物理和机械性质。具体而言，已知增塑剂提高乙酸纤维素膜的柔性和尺寸稳定性。但是，增塑剂在本文中也用作转化(converting)操作中的涂覆助剂，从而使涂料进料斗处出现的过早膜固化降到最小并且改善湿润膜的干燥性质。在本发明的方法中，增塑剂用于使干燥操作过程中TAV膜的起泡、翘曲和脱层降到最少。在本发明的优选实施方案中，增塑剂向涂料流体中加入的总浓度高达聚合物浓度的50重量％，以便减少在最终TAC膜中的缺陷。
针对低双折射聚合物的涂料制剂也可以含有一种或多种UV吸收化合物，以提供UV滤波元件的性能和/或充当低双折射聚合物膜的UV稳定剂。紫外吸收化合物在聚合物中的含量通常是0.01-20重量份，所述重量份基于100重量份不含紫外吸收剂的聚合物，优选含量为0.01-10重量份，尤其是0.05-2重量份。已被描述为可用在各种聚合物元件中的各种紫外光吸收化合物的任一种均可用于本发明的聚合物元件中，比如羟苯基-均-三嗪、羟苯基苯并三唑、甲脒或者二苯甲酮化合物。如同在2002年5月5日提交的未决的共同转让的美国专利申请USSN 10/150634中所述，在提供UV和可见光谱区之间的吸收锐截止以及提高对UV光谱的更宽区域的保护而言，采用二苯甲酰基甲烷紫外吸收化合物和第二UV吸收化合物(如上所示)的组合是特别有利的。可以采用的另外可行UV吸收剂包括水杨酸酯化合物，比如4-叔丁基苯基水杨酸酯；和[2，2’硫代二-(4-叔辛基苯酚酯)]正丁基胺化镍(II)。最优选的是二苯甲酰基甲烷化合物和羟苯基-均-三嗪或者羟苯基苯并三唑化合物的组合。
可以采用的二苯甲酰基甲烷化合物包括式(IV)的那些
其中R1-R5各自独立地是氢、卤素、硝基或者羟基，或者进一步取代或者未取代的烷基、烯基、芳基、烷氧基、酰氧基、酯、羰基、烷硫基、芳硫基、烷基胺、芳基胺、烷基腈、芳基腈、芳基磺酰基、或者5-6员杂环基团。优选地，这些基团中的每一个包括20或更少的碳原子。进一步优选地，式IV的R1-R5的位置如式IV-A所示 特别优选的是式IV-A的化合物，其中R1和R5代表具有1-6个碳原子的烷基或者烷氧基，R2-R4代表氢原子。
根据本发明的元件可以采用的式(IV)的代表性化合物包括下列化合物(IV-1)4-(1，1-二甲基乙基)-4’-甲氧基二苯甲酰基甲烷(PARSOL1789)(IV-2)4-异丙基二苯甲酰基甲烷(EUSOLEX8020)(IV-3)二苯甲酰基甲烷(RHODIASTAB83)可用于本发明元件的羟苯基-均-三嗪化合物例如可以是USP4619956中描述的三芳基-均-三嗪化合物的衍生物。所述化合物可以由式V表示(V)
其中X、Y和Z各自是具有少于三个6员环的芳族碳环基团，X、Y和Z的至少之一被处于与该三嗪环的连接点邻位的羟基取代；R1-R9中的每一个选自氢、羟基、烷基、烷氧基、磺基、羧基、卤素、卤烷基和酰胺基。特别优选的是式V-A的羟苯基-均-三嗪(V-A) 其中R是氢或者具有1-18个碳原子的烷基。
可用于本发明的元件中的羟苯基苯并三唑化合物例如可以是式VI表示的化合物的衍生物(VI) 其中R1-R5可以独立的是氢、卤素、硝基、羟基、或者进一步取代的或者未取代的烷基、烯基、芳基、烷氧基、酰氧基、芳氧基、烷硫基、单或者二烷基氨基、酰基氨基、或者杂环基。根据本发明可用的苯并三唑化合物的具体例子包括2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑；2-(2’-羟基-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-羟基苯丙酸辛酯；2-(羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑；2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑；2-(2’-羟基-3’-十二烷基-5’-甲基苯基)苯并三唑；和2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑。
可用于本发明元件的甲脒化合物例如可以是USP4839405所述的甲脒化合物。所述化合物可以用式VII或者式VIII表示(VII) 其中R1是含有1-约5个碳原子的烷基；Y是H、OH、Cl或者烷氧基；R2是含有1-约9个碳原子的苯基或者烷基；X选自H、烷氧羰基、烷氧基、烷基、二烷基氨基和卤素；Z选自H、烷氧基和卤素；(VIII) 其中A是-COOR、-COOH、-CONR’R”、-NR’COR、-CN或者苯基；其中R是具有1-大约8个碳原子的烷基；R’和R”各自独立地是氢或者具有1-4个碳原子的低级烷基。根据本发明可以采用的甲脒化合物的具体例子包括在USP4839405中所述的那些，尤其是4-[[(甲基苯基氨基)亚甲基]氨基]-乙基酯。
可用于本发明元件的二苯甲酮化合物例如可以包括2，2’-二羟基-4，4’-二甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2-羟基-4-正十二烷氧基二苯甲酮。
涂料制剂也可以含有表面活性剂作为涂覆助剂，以控制和涂覆后的流动相关的人为缺陷。由于涂覆后的流动所导致的人为缺陷现象包括斑点、排斥性、桔皮(Bernard孔)以及缩边。用于控制涂覆后流动所造成的人为缺陷的表面活性剂包括硅氧烷和含氟的化合物。硅氧烷类型的市售表面活性剂的例子包括1)聚二甲基硅氧烷，比如购自Dow Corning的DC200 Fluid，2)聚(二甲基，甲基苯基)硅氧烷，比如购自Dow Corning的DC510 Fluid，和3)聚烷基取代的聚二甲基硅氧烷，比如购自Dow Corning的DC190和DC1248以及购自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，比如购自General Electric的SF 1023。市售含氟表面活性剂的例子包括1)氟化的烷基酯，比如购自3M Corporation的Fluorad系列(FC430和FC431)，2)含氟的聚氧化乙烯醚，比如购自Du Pont的Zonyl系列(FSN、FSN100、FSO、FSO100)，3)丙烯酸酯聚全氟烷基乙基丙烯酸酯，比如购自NOF Corporation的F系列(F270和F600)，和4)全氟烷基衍生物，比如购自Asahi Glass Company的Surflon系列(S383、S393和S8405)。在本发明的方法中，表面活性剂通常是非离子型的。在本发明的优选实施方案中，将硅氧烷型或者氟化型的非离子化合物加入到最上层中。
就表面活性剂的分布而言，表面活性剂当位于多层涂层的最上层中时最有效。在最上层中，表面活性剂的浓度优选是0.001-1.000重量％，最优选是0.010-0.500％。另外，在第二最上层中可以采用较少量的表面活性剂，从而使表面活性剂向最下层的扩散最小。第二最上层中的表面活性剂浓度优选是0.000-0.200重量％，最优选是0.000-0.100重量％。由于仅仅最上层需要表面活性剂，所以在最终干燥后的膜中残留的表面活性剂的总量很小。在本发明的方法中，在湿厚度为20微米、密度为0.93g/cc的最上层中的实际表面活性剂浓度是0.200重量％，该浓度使得干燥后的最终表面活性剂量为大约37mg/sq-m。
尽管表面活性剂并不是实践本发明的方法所必需的，但是表面活性剂确实改善了涂覆后膜的均匀性。具体而言，表面活性剂的使用降低了斑点状不均匀性。在透明的乙酸纤维素膜中，随机检查过程中并不容易发现斑点状非均匀性。为了观察到斑点状的人为缺陷，可以在最上层中加入有机染料，从而为涂覆后的膜添加颜色。对于这些染过色的膜而言，非均匀性很容易观察和量化。以此方式，可以选择有效的表面活性剂类型和含量，以实现最优化的膜均匀性。
本发明的保护性盖片复合体的制备也可以包括在先前制备的低双折射聚合物膜和载体基材的复合体上进行涂覆的步骤。例如，图1和2所示的涂覆干燥系统10可用于向已有的低双折射聚合物膜/基材复合体施加第二个多层膜。如果所述膜/基材复合体在施加后续涂层之前卷绕成卷，则该工艺称作多道涂覆操作。如果涂覆干燥操作是在具有多个涂覆站和干燥烘箱的机器上顺序进行，则该工艺称作串联式涂覆操作。以此方式，厚膜可以高的线速度制备，而不会出现和由于从极厚的湿膜上去除大量溶剂相关的问题。而且，多道涂覆或者串联涂覆的实践也具有使其它人为缺陷降到最少的优点，所述人为缺陷比如明显条纹、明显斑点和膜的整体非均匀性。
图11示出了现有技术中流延树脂膜的方法。如图11所示，粘性的聚合物粘稠物经由泵206从加压罐204通过进料管线200送达压出机进料斗202。粘稠物被流延到位于干燥烘箱212的第一干燥区210内的高度抛光的金属鼓208上。流延膜214在移动的鼓208上部分干燥，然后从鼓208上剥离。然后将流延的膜214传送到最后的干燥区216，以去除剩下的溶剂。所述最终干燥的膜218随后在卷绕站220处被卷绕成卷。现有技术流延膜通常的厚度为40-200微米。
涂覆方法和流延方法的区别在于每种技术所需的工艺步骤。这些工艺步骤进而影响到每种方法特有的多个实体(tangible)，所述实体比如流体粘度、传送助剂、基材和硬件。一般而言，涂覆方法涉及将稀的低粘度液体施加到薄的柔性基材上，在干燥烘箱中挥发溶剂和将干燥的膜/基材复合体卷绕成卷。相反，流延方法涉及将浓的粘性粘稠物施加到高度抛光的金属鼓或者带上，部分干燥位于金属基材上的湿膜，从基材上剥离所述部分干燥的膜，在干燥烘箱中去除部分干燥的膜中的其它溶剂，和将干燥的膜卷绕成卷。就粘度而言，涂覆方法要求粘度小于5000cp的极低粘度的液体。在本发明中，涂覆的液体的粘度通常小于2000cp，最经常小于1500cp。而且，在本发明中，对于高速涂覆应用而言，最下层的粘度优选小于200cp，最优选小于100cp。相反，流延方法要求粘度为10000-100000cp的高浓度粘稠液，从而获得实际可行的操作速度。就传送助剂而言，涂覆方法通常涉及采用表面活性剂作为传送助剂来控制涂覆后的流动造成的人为缺陷，比如斑点、排斥性、桔皮和缩边。相反，流延方法并不要求表面活性剂。在流延方法中，传送助剂相反是仅仅用来辅助剥离操作。例如，正丁醇有时用作流延TAC膜中的传送助剂，以便于从金属鼓上剥离TAC膜。就基材而言，涂覆方法通常采用薄的(10-250微米)的柔性支撑。相反，流延方法采用厚的(1-100mm)、连续的、高度抛光的金属鼓或者刚性带。由于工艺步骤中的这些不同，涂覆中采用的硬件和流延中采用的那些显著不同，这可以通过比较图1和11分别给出的示意图来发现。
下面转向图4-8，示出了本发明可行的各种保护性盖片复合体构造的横截面示意图。在图4中，所示的保护性盖片复合体151部分从载体基材170上剥离，其中所述复合体包括具有最下层162、中间层164和最上层168的三层式盖片171。在该示例中，例如，层162可以是低双折射膜，层164可以是防水层，层166可以是观察角补偿层。可以通过在载体基材170上施加和干燥三个分离的液体层，或者通过同时施加多层复合涂层然后在单一干燥操作中使这些层干燥，来形成层162、164和166。
图5示出了另一种保护性盖片复合体153，包括盖片173，所述盖片例如由四个组成不同的层构成，所述组成不同的层包括最接近载体基材170的最下层162、两个中间层164和166、和最上层168。图5也表明多层盖片173可以从载体基材170上整体剥离。在该示例中，例如，层162可以是低双折射的聚合物膜，层164可以是防水层，层166可以是防静电层，层168可以是耐磨层。
图6示出了另一种保护式盖片复合体155，包括从载体基材170上剥离的盖片175，所述盖片175由最靠近载体基材170的最下层162、三个中间层164、165和166、以及最上层168构成。在该示例中，例如层162可以是低双折射的聚合物膜，层164可以是防水层，层165可以是防静电层，层166可以是耐磨层，层168可以是低反射层。
图7示出了再一种保护性盖片复合体157，包括盖片177，所述盖片由最靠近载体基材170的最下层162、两个中间层164和166、和最上层168、以及通过压敏粘合层167粘合性附着到最上面盖片层168的可剥离性保护层169构成。具有可剥离保护层169的盖片177正从载体基材上剥离。
图8示出了又一种保护性盖片复合体159，包括盖片179，所述盖片由例如四个组成不同的层构成，所述四个组成不同的层包括最靠近载体基材182的最下层174、两个中间层176和178、以及最上层180。载体基材182已经用防粘层184处理过，以对盖片最下层174和基材182之间的粘合进行改性。防粘层184可以由各种聚合物材料比如聚乙烯醇缩丁醛、纤维素、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯和聚(丙烯腈-共-偏二氯乙烯-共-丙烯酸)构成。对用于防粘层的材料的选择可以由本领域技术人员根据经验进行最优化。
图4-8示出了可以基于上述详细教导构建的一些保护性盖片复合体，并不旨在穷举本发明的所有可行的变体。本领域技术人员可以预见可在LCD偏振板制备中用作保护性盖片复合体的许多其它层组合。
现在转到图9，示出了由本发明的保护性盖片复合体制备偏振板的方法。分别从供给辊232和234提供包含盖片171和载体基材170的保护性盖片复合体151(参见图4)与包含盖片173和载体基材170的保护性盖片复合体153(参见图5)。从供给辊236提供PVA-二色膜238。在进入相对的夹持辊(pinch roller)242和244之间的叠层夹持点(nip)之前，载体基材170从保护性盖片复合体151和153上剥离以暴露最下层(在图4和5的情况下是层162，其举例而言可以是低双折射的聚合物膜，比如TAC)。剥离的载体片170在卷带辊240处被卷绕成卷。在盖片171和173以及膜进入夹持辊232和234之间的夹持点之前，可以任选地在PVA-二色膜的两侧或者所述盖片的最下层上施加粘合剂溶液。然后，通过相对的夹持辊242和244之间施加的压力(和任选的热量)将盖片171和173叠层到PVA-二色膜238的任一侧上，从而得到偏振板250。偏振板250随后可以通过加热来干燥并卷绕成卷，直到需要使用时。取决于所采用的保护性盖片复合体的具体层构造，可以制备出很多种盖片具有不同辅助层组合的偏振板。
图10给出了显示具有布置在两侧上的偏振板252和254的典型液晶单元260的截面图解。偏振板254处在最接近观察者的LCD单元的侧边上。各偏振板使用两个盖片。为了举例说明，显示了具有最上面的盖片(它是最接近观察者的盖片)的偏振板254，该盖片包括低双折射聚合物膜262，防水层264，防静电层266，防眩光层268，和低反射层270。含在偏振板254中的最低盖片包括低双折射聚合物膜262，防水层264，防静电层266，和观察角补偿层272。在LCD池的相对侧上，为了举例说明，显示了具有最上面的盖片的偏振板252，该盖片包括低双折射聚合物膜262，防水层264，防静电层266，和观察角补偿层272。偏振板252也具有最低的盖片，后者包括低双折射聚合物膜262，防水层264，和防静电层266。
适合于用于本发明中的载体基材包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(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。附加基材可以包括纸，纸和聚合物膜的层压材料，玻璃，布，铝和其它金属载体。优选，该载体基材是包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的聚酯薄膜。载体基材的厚度是大约20到200微米，典型地约40到100微米。较薄的载体基材是向往的，归因于每卷的保护性盖片复合体的成本和重量。然而，低于约20微米的载体基材无法为盖片提供足够的尺寸稳定性或保护作用。
载体基材可以涂覆一个或多个底层(subbing layer)或者可以用放电设备进行预处理，以提高涂料溶液对基材的润湿性。由于盖片最终必须从载体基材上剥离，所以盖片和基材之间的粘合是重要的考虑因素。底层和放电设备也可以用来改变盖片对载体基材的粘合。所以，底层可以充当改善润湿性的底漆层或者充当改变盖片和基材粘合性的防粘层。载体基材可以涂覆两个底层，第一层充当改善润湿性的底漆层，第二层充当防粘层。底层厚度通常是0.05-5微米，优选0.1-1微米。
粘合性差的盖片/基材复合体在多次操作中在施加了第二或者第三湿涂层之后，可能容易起泡。为了避免气泡缺陷，盖片的首次形成的层(first-pass layer)和载体基材之间的粘合力应该大于大约0.3N/m。如上所述，粘合力的大小可以通过各种卷幅处理来改变，包括各种底层和各种放电处理。但是，盖片和基材之间的粘合力过大也是不理想的，这是因为在后续的剥离操作中可能损坏盖片。具体而言，粘合力过大的盖片/基材复合体可能剥离性很差。使得剥离行为可以接受的最大粘合力取决于盖片的厚度和拉伸性质。通常，盖片和基材之间的粘合力大于大约300N/m时可能剥离性很差。由于撕扯盖片或者由于盖片内部的内聚破坏，从这种粘合过好的复合体上剥离的盖片具有缺陷。在本发明的优选实施方案中，盖片和载体基材之间的粘合力小于250N/m。最优选地，盖片和载体基材之间的粘合力为0.5-25N/m。
在本发明的一个优选实施方案中，载体基材是具有第一底层(底漆层)和第二底层(防粘层)的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，其中第一底层包含偏二氯乙烯共聚物，第二底层包含聚乙烯醇缩丁醛。在本发明的另一优选实施方案中，载体基材是在施加盖片之前用电晕放电进行过预处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
基材也可以具有功能层，比如含有各种聚合物粘合剂和导电性添加剂的防静电层，以便对静电放电以及吸引脏物和灰尘进行控制。防静电层可以在载体基材的任一侧上，优选位于载体基材上和盖片相对的一侧上。
在基材上和盖片相对的一侧上也可以采用背层(backing layer)，以便提供具有合适粗糙度和摩擦系数的表面，从而获得良好的卷绕和传送性质。具体而言，背层包括聚合物粘合剂，比如含有消光剂比如二氧化硅或聚合物珠子的聚氨酯或者丙烯酸聚合物。消光剂有助于防止在运输和储藏过程中保护性盖片复合体的前侧粘连到背侧上。背层也还可以包含润滑剂以提供大约0.2-0.4的摩擦系数。常用的润滑剂包括例如(1)液体石蜡和石蜡或者蜡状的材料，比如棕榈蜡、天然和合成蜡、石油蜡、和矿物蜡等；(2)高级脂肪酸和衍生物、高级醇和衍生物、高级脂肪酸的金属盐、高级脂肪酸酯、高级脂肪酸酰胺、高级脂肪酸的多元醇酯等，如同在美国专利No.2454043、2732305、2976148、3206311、3933516、2588765、3121060、3502473、3042222和4427964、和英国专利No.1263722、1198387、1430997、1466304、1320757、1320565和1320756以及德国专利No.1284295和1284294中所述；(3)含有全氟、氟或者氟氯的材料，包括聚(四氟乙烯)、聚(三氟氯乙烯)、聚(偏二氟乙烯)、聚(三氟氯乙烯-共-氯乙烯)、含有全氟烷基侧基的聚(甲基)丙烯酸酯或者聚(甲基)丙烯酰胺，等等。但是，为了能持续润滑，优选可聚合的润滑剂比如Additive 31，即一种甲基丙烯酰氧基官能化的硅酮聚醚共聚物(购自Dow CorningCorp.)。
适用于本发明的低双折射聚合物膜包括固有双折射率Δnin低的、能形成透光率高(即，＞85％)的高透明膜的聚合物材料。优选地，所述双折射率低的聚合物膜的面内双折射Δnin小于大约1×10-4，面外双折射ΔRth为0.005至-0.005。
用于本发明低双折射聚合物膜的示例性聚合物材料包括纤维素酯(包括三乙酰基纤维素(TAC)、二乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素)、聚碳酸酯(比如购自General Electric Corp.的Lexan)、聚砜(比如购自Amoco Performance Products Inc.的Udel)、聚丙烯酸酯、和环烯烃聚合物(比如购自JSR Corp.的Arton、购自Nippon Zeon的Zeonex和Zeonor、购自Ticona的Topas)等等。优选地，本发明的低双折射聚合物膜包含TAC、聚碳酸酯或者环烯烃聚合物，这是因为这些物质的商业易得性和优异的光学性质。
低双折射聚合物膜的厚度为大约5-100微米，优选大约5-50微米，最优选大约10-40微米。厚度为10-40微米的膜由于成本、操作性、提供较薄偏振板的能力、改进的透光性、以及在载体基材上不会翘曲而最为优选。由包含厚度为大约80微米的低双折射聚合物膜的常规盖片制备的偏振板的总厚度至少为180微米。在本发明的优选实施方案中，由本发明的盖片组装而成的偏振板的总厚度小于120微米，最优选小于80微米。
在优选实施方案中，保护性盖片复合体包括可剥离的保护层，所述保护层位于所述盖片上与载体基材相对的表面上。可剥离的保护层可以通过该层的涂覆来施加，或者可以通过粘合剂附着或者静电方式附着预成形的保护层来施加。优选地，保护层是透明聚合物层。在一个具体实施方案中，保护层是允许在不去除该保护层的情况下对盖片进行光学检测的低双折射层。用于保护层的特别有用的聚合物包括纤维素酯、丙烯酸酯、聚氨酯、聚酯、环烯烃聚合物、聚苯乙烯、聚乙烯醇缩丁醛、聚碳酸酯和其它物质。当采用预成形的保护层时，优选是聚酯、聚苯乙烯或者聚烯烃膜的层。
所述可剥离的保护层通常厚度为5-100微米。优选的，保护层厚度为20-50微米，以确保有足够的抗刮性和耐磨性并在去除保护层的过程中方便操作。
当通过涂覆方法施加所述可剥离的保护层时，可以施加到已经涂覆并干燥的盖片上，或者保护层可以和构成所述盖片的一层或多层同时涂覆。
当可剥离的保护层是预成形层时，它可以在一个表面上具有压敏粘合层，从而可以采用常规叠层技术将保护层粘性叠层到保护性盖片复合体上。可替换地，预成形保护层可以通过在盖片或者预成形保护层的表面上产生静电电荷然后将这两种材料在辊夹持点中相互接触来施加。静电电荷可以通过任何已知的电荷产生器来生成，所述电荷产生器例如电晕充电器、摩擦充电器、导电高电势辊式电荷产生器或者接触充电器、和静电发生器等。盖片或者预成形的保护层可以用DC充电器充电，或者用DC充电器以及随后的AC充电器充电，从而在两个表面之间产生足量的电荷粘合。为了在盖片和预成形保护层之间形成充分结合而施加的静电水平是至少高于50伏，优选至少高于200伏。盖片或者保护层的带电表面的电阻至少为大约1012欧/平方，优选至少大约1016欧/平方，从而确保静电电荷长时间保持。
液晶显示器通常采用两个偏振板，在液晶单元的每一侧上有一个。每个偏振板进而采用两个盖片，在PVA二色膜的每一侧上有一个。每个盖片可以具有改善液晶显示器性能所需的各种辅助层。在本发明的盖片中采用的有用辅助层包括耐磨硬涂层、防眩光层、防污层或者抗污层、防反射层、低反射层、防静电层、观察角补偿层、和防水层。通常，最靠近观察者的盖片含有下列辅助层的一种或多种耐磨层、防污或者抗污层、防反射层和防眩光层。最靠近液晶单元的一个或两个盖片通常包含观察角补偿层。LCD中采用的四个盖片中的任一个或者全部可以任选地包含防静电层和防水层。
本发明的保护性盖片复合体可以包含位于载体基材上与低双折射聚合物膜相同侧的耐磨层。优选地，耐磨层位于低双折射聚合物膜的和载体相对的侧上。
用于本发明的特别有效的耐磨层包含辐射固化或者热固化的组合物，优选该组合物是辐射固化的。紫外(UV)辐射和电子束辐射是最常采用的辐射固化方法。UV固化性组合物对于构建本发明耐磨层而言特别有用，可以采用两种主要类型的固化化学物质(自由基化学物质和阳离子化学物质)固化。丙烯酸酯单体(反应性稀释剂)和低聚物(反应性树脂和漆)是基于自由基的制剂的主要组分，赋予所固化的涂层主要的物理性质。需要光引发剂来吸收UV光能、分解形成自由基、以及攻击丙烯酸酯基团C＝C双键来引发聚合。阳离子化学物质采用环脂族的环氧树脂和乙烯醚单体作为主要组分。光引发剂吸收UV光以形成路易斯酸，所述路易斯酸攻击环氧环，从而引发聚合。UV固化是指紫外固化，涉及采用波长为280-420nm，优选320-410nm的UV辐射。
可用于本发明耐磨层的UV辐射固化性树脂和漆的例子是由光可聚合单体和低聚物衍生出的那些，它们是比如多官能化合物的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯低聚物(本文所用的术语“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)，以及由低分子量聚酯树脂、聚醚树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、螺环乙缩醛树脂、环氧丙烯酸酯、聚丁二烯树脂、和聚硫醇-聚烯树脂等、和其混合物、以及含有较大量反应性稀释剂的离子辐射固化性树脂衍生的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯低聚物，其中所述多官能化合物比如多元醇和其具有(甲基)丙烯酸酯官能团的衍生物，比如乙氧基化的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(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、或者新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯和其混合物。可用于本文的反应性稀释剂包括单官能单体和多官能单体，所述单官能单体比如(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-乙烯基吡咯烷酮，所述多官能单体例如三羟甲基丙烷三(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)丙烯酸酯或者新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯。
其中，在本发明中，常规使用的辐射固化型漆包括尿烷(甲基)丙烯酸酯低聚物。这些低聚物源自二异氰酸酯和低聚(聚)酯或者低聚(聚)醚多元醇的反应，该反应生成了异氰酸酯封端的尿烷。随后，使羟基封端的丙烯酸酯和端部异氰酸酯基团反应。这种丙烯酸酯化为低聚物的端部提供了不饱和键。尿烷丙烯酸酯的脂族或者芳族性质由对二异氰酸酯的选择来决定。芳族二异氰酸酯比如甲苯二异氰酸酯将形成芳族尿烷丙烯酸酯低聚物。脂族尿烷丙烯酸酯是由于选择了脂族二异氰酸酯比如异佛尔酮二异氰酸酯或者二异氰酸己基甲基酯。除对异氰酸酯的选择外，多元醇骨架在确定最终低聚物性能方面起到关键作用。多元醇通常分类成酯、醚、或者这两者的结合。低聚物骨架由两个或者多个丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯单元封端，这些单元充当自由基诱导的聚合的反应位点。在异氰酸酯、多元醇、和丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯封端单元中进行选择，使得在形成尿烷丙烯酸酯低聚物方面有很大的自由度。尿烷丙烯酸酯和大多数低聚物一样，通常具有高的分子量和粘度。这些低聚物是多官能的，含有多个反应位点。由于反应位点数目的增加，固化速率提高，最终产物处于交联状态。低聚物的官能度可以是2-6。
其中，常规使用的辐射固化型树脂包括源自多元醇和其衍生物的多官能丙烯酸酯化合物，所述衍生物比如季戊四醇的丙烯酸酯衍生物的混合物，所述丙烯酸酯衍生物比如源自异佛尔酮二异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。市售的可用于实施本发明的尿烷丙烯酸酯低聚物的一些例子包括SartomerCompany(Exton，PA)的低聚物。常规用于实施本发明的树脂的例子是Sartomer Company的CN 968。
在紫外辐射固化组合物中结合了光聚合引发剂和光敏化剂，所述光聚合引发剂比如苯乙酮化合物、二苯甲酮化合物、Michler苯甲酰基苯甲酸酯、α-戊基肟酯、或者噻吨酮化合物，所述光敏化剂比如正丁基胺、三乙胺、或者三正丁基膦或者其混合物。在本发明中，常用引发剂是1-羟基环己基苯基酮和2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙酮-1。
通常在涂覆并干燥了低双折射聚合物膜以后施加耐磨层。本发明的耐磨层以通常也含有有机溶剂的涂料组合物的形式施加。优选的，有机溶剂的浓度为总涂料浓度的1-99重量％。
可用于涂覆本发明耐磨层的溶剂的例子包括溶剂比如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、环己烷、庚烷、甲苯和二甲苯、酯比如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和其混合物。在正确选择了溶剂的情况下，可以改善耐磨层的粘附性，同时使增塑剂和其它添加剂从低双折射聚合物膜的迁移降到最低，从而能够保持耐磨层的硬度。适用于TAC低双折射聚合物膜的溶剂是芳烃和酯溶剂，比如甲苯和乙酸丙酯。
UV聚合性单体和低聚物被涂覆、干燥、随后暴露到UV辐射下形成光学透明的交联耐磨层。优选的UV固化剂量是50-1000mJ/m2。
耐磨层的厚度通常是大约0.5-50微米，优选1-20微米，更优选2-10微米。
耐磨层优选无色，但是具体而言可以预见该层可以具有某种颜色，以便进行颜色校正或者产生特殊的效果，只要它对成形或者通过外涂层观察显示器不造成负面影响即可。因此，可以在聚合物中结合赋予颜色的染料。另外，可以在聚合物中结合赋予该层所需性质的添加剂。在该涂料组合物中可以加入其它另外的化合物，包括表面活性剂、乳化剂、涂料助剂、润滑剂、消光颗粒、流变学改性剂、交联剂、防雾剂、无机填料比如导电性和非导电性金属氧化物颗粒、颜料、磁性颗粒、和杀生物剂等。
本发明的耐磨层通常提供了铅笔硬度(采用Pencil Test ASTMD3363的Standard Test Method for Hardness)为至少2H，优选2H-8H的层。
本发明的保护性盖片复合体可以在载体基材的和低双折射聚合物膜相同的侧上包含防眩光层、低反射层或者防反射层。优选的，防眩光层、低反射层或者防反射层位于低双折射膜的和载体相对的侧上。这些层用于LCD中以改善显示器的观察性质，尤其是在明亮的环境光下观察时。耐磨硬涂层的折射系数是大约1.50，而周围空气的折射系数是1.00。折射系数的这种差值导致表面反射为大约4％。
防眩光涂层提供了用于降低镜面反射的粗糙化或者纹理化表面。所有不需要的反射光仍然存在，但是这些光被散射而不是被镜面反射了。对于本发明而言，防眩光涂层优选包括辐射固化的组合物，其具有通过加入有机或者无机(消光)颗粒或者通过表面压花而获得的纹理化或者粗糙化表面。上述用于耐磨层的辐射固化的组合物也可以有效地用于防眩光层中。表面粗糙度优选通过在该辐射固化的组合物中加入消光颗粒来产生。合适的颗粒包括具有金属的氧化物、氮化物、硫化物或者卤化物的无机化合物，特别优选金属氧化物。就金属原子而言，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是合适的，最优选是Mg、Ca、B和Si。也可以采用含有两种金属的无机化合物。特别优选的无机化合物是二氧化硅，即氧化硅。
适用于本发明防眩光层的其它颗粒包括在2003年10月21日提交的共同转让的美国专利申请USSN 10/690123中描述的层状粘土。最合适的层状颗粒包括长宽比大的板形材料，长宽比是非对称颗粒中长方向和短方向的比值。优选的层状颗粒是天然粘土，尤其是天然蒙脱石粘土，比如蒙脱石、囊脱石、贝得石、铬岭石、锂蒙脱石、皂石、锌皂石、sobockite、斯皂石、svinfordite、埃洛石、麦羟硅钠石、水羟硅钠石和蛭石，以及层状双氢氧化物或者水滑石。最优选的粘土材料包括天然蒙脱石、锂蒙脱石和水滑石，这是因为它们在商业上易得。
适用于本发明的层状材料可以包括页状硅酸盐，例如蒙脱石、颗粒状钠蒙脱石、镁蒙脱石和/或钙蒙脱石、囊脱石、贝得石、铬岭石、锂蒙脱石、皂石、锌皂石、sobockite、斯皂石、svinfordite、蛭石、麦羟硅钠石、水羟硅钠石、滑石、云母、高岭石和其混合物。其它有用的层状材料可以包括伊利石、混合层状伊利石/蒙脱石矿物，比如三八面体伊利石、以及伊利石和上述层状材料的混合物。其它有用的层状材料，尤其是可以和阴离子基质聚合物使用的，可以包括层状双氢氧化物粘土或者水滑石，比如Mg6Al3.4(OH)18.8(CO3)1.7H2O，其具有带正电荷的层以及位于层间空间的可交换阴离子。优选的层状材料是可以膨胀的，使得其它试剂(通常为有机离子或者分子)可以使层状材料分开(也即，插层和/或剥落)，从而导致无机相发生理想的分散。这些可膨胀的层状材料包括2∶1型的页状硅酸盐，其定义参见文献(例如，“An introduction to clay colloid chemistry”，H.vanOlphen，John Wiley & Sons Publisher)。通常，优选离子交换容量为50-300毫当量每100g的页状硅酸盐。一般而言，理想情况是对选择的粘土材料进行处理以将板状颗粒的团聚体分离成小晶体(也称作类晶团聚体)，然后将这些板状颗粒引入到防眩光涂料中。预分散或者分离板状颗粒也改进了粘合剂/板界面。可以采用任何达到上述目标的处理。有用的处理的例子包括用水溶性或者水不溶性聚合物、有机试剂或单体、硅烷化合物、金属或者有机金属、有机阳离子插层以实现阳离子交换，和其组合。
用于本发明防眩光层的其它颗粒包括本领域公知的聚合物消光颗粒或者珠子。聚合物颗粒可以是实心或者多孔的，优选是交联的聚合物颗粒。在2003年11月18日提交的共同转让美国专利申请USSN10/715706中描述了用于防眩光层的多孔聚合物颗粒。
用于防眩光层的颗粒的平均颗粒尺寸为2-20微米，优选2-15微米，最优选4-10微米。它们在层中的量为至少2重量％但小于50％，通常为大约2-40重量％，优选2-20％，最优选2-10％。
防眩光层的厚度通常为大约0.5-50微米，优选1-20微米，更优选2-10微米。
优选的，用于本发明的防眩光层的60°Gloss值(ASTM D523)小于100，优选小于90，而透射浊度值(ASTM D-1003和JIS K-7105方法)小于50％，优选小于30％。
在本发明的另一实施方案中，低反射层或者防反射层和耐磨硬涂层或者防眩光层组合使用。低反射或者防反射涂层施加在耐磨或者防眩光层的顶部。通常，低反射层的平均镜面反射(分光光度计测量，取450-650nm波长范围的平均值)小于2％。防反射层提供的平均镜面反射值小于1％。
用于本发明的合适低反射层含有折射系数小于1.48，优选折射系数为大约1.35-1.40的含氟均聚物或者共聚物。合适的含氟均聚物和共聚物包括含氟烯烃(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-间二氧杂环戊烯)、(甲基)丙烯酸的部分或者全部氟化的烷基酯衍生物、和全部或部分氟化的乙烯基醚，等等。该层的有效性可以通过结合亚微米级无机颗粒或者聚合物颗粒来得到提高，所述颗粒在涂层中引入填隙式气隙。该技术在美国专利No.6210858和美国专利No.5919555中进行了进一步的描述。通过将气隙限制在亚微米级聚合物颗粒的内部颗粒空间里，可以进一步提高低反射层的有效性，并降低涂层浊度的影响，如2003年11月18日提交的共同转让美国申请10/715655所述。
低反射层的厚度为0.01-1微米，优选0.05-0.2微米。
防反射层可以包括单层或者多层。包含单层的防反射层通常在单一波长(在450-650nm的较宽范围内)处提供小于1％的反射值。适用于本发明的常用单层防反射涂层包含金属氟化物比如氟化镁(MgF2)层。该层可以通过公知的真空沉积技术或者溶剂-凝胶技术施加。通常，所述层在需要具有最低反射率的波长处的光学厚度(即，该层的折射系数乘以层厚)为大约1/4波长。
尽管单层可以有效地降低极窄波长范围里的光反射，但是更常见的是采用包含互相叠置的多个(通常，基于金属氧化物的)透明层的多层来降低宽范围里的反射(即，宽波段反射控制)。对于这种结构而言，半波长层和四分之一波长层交替存在以改善性能。多层式防反射涂层可以包括两个、三个、四个或者甚至更多层。形成这种多层通常要求复杂的工艺，包括多个气相沉积程序或者溶剂-凝胶涂覆，所述程序或涂覆和层的数目相对应，每一层具有预定的折射系数和厚度。对于这些干涉层而言，要求对每层厚度进行精确控制。用于本发明的合适多层防反射涂层的设计是本专利领域和技术文献所公知的，在各种教科书例如H.A.Macleod，“Thin Film Optical Filters”，AdamHilger，Ltd.，Bristol 1985和James D.Rancourt，“Optical Thin FilmsUser’s Handbook”，Macmillan Publishing Company，1987中有描述。
本发明的保护性盖片复合体可以包括位于载体基材上和低双折射聚合物膜相同侧的防水层。防水层可以位于低双折射聚合物膜的一侧或者两侧上。防水层包括疏水性聚合物，比如透水性低的偏二氯乙烯聚合物、偏二氟乙烯聚合物、聚氨酯、聚烯烃、氟化聚烯烃、聚碳酸酯和其它聚合物。优选的，疏水性聚合物包括偏二氯乙烯。更优选的，疏水性聚合物包括70-99重量％的偏二氯乙烯。防水层可以通过施加基于有机溶剂的涂料制剂或者含水涂料制剂来施加。为了提供有效的防水性质，该层厚度应该至少为1微米，优选1-10微米，最优选为2-8微米。本发明的含有防水层的盖片的水蒸汽透过速率(MVTR，根据ASTM F-1249)小于1000g/m2/天，优选小于800g/m2/天，最优选小于500g/m2/天。在本发明的盖片中采用这种防水层提高了含有所述盖片的偏振器的抗湿度变化性和耐久性，尤其是对于厚度小于大约40微米的TAC盖片而言。
本发明的保护性盖片复合体可以含有透明防静电层，它位于载体基材上和低双折射聚合物膜相同的侧上。防静电层可以位于低双折射聚合物膜的任一侧上。防静电层有助于控制在盖片复合体制备和使用过程中可能出现的静电。对静电的有效控制降低了脏物和灰尘吸引到盖片复合体上的趋势。本发明的保护性盖片复合体在从载体基材上剥离盖片的过程中，尤其容易摩擦带电。源自盖片和基材分离的所谓“分离电荷”可以通过防静电层进行有效地控制，所述防静电层的电阻小于大约1×1011欧/平方，优选小于1×1010欧/平方，最优选小于1×109欧/平方。
在防静电层中可以采用各种聚合物粘合剂和导电材料。用于防静电层的聚合物粘合剂包括涂覆领域通常采用的任何聚合物，例如，烯键式不饱和单体的间聚物、纤维素衍生物、聚氨酯、聚酯、亲水性胶体，比如明胶、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮等。
用于防静电层的导电材料可以是离子导电性或者电子导电性的。离子导电性材料包括简单的无机盐、表面活性剂的碱金属盐、含有碱金属盐的聚合物电解质、和胶态金属氧化物溶胶(被金属盐稳定)。其中，优选离子导电性聚合物，比如美国专利No.4070189的苯乙烯磺酸共聚物的阴离子碱金属盐和阳离子季铵聚合物，以及离子导电性胶态金属氧化物溶胶，其包括氧化硅、氧化锡、氧化钛、氧化锑、氧化锆、氧化铝涂覆的氧化硅、氧化铝、勃姆石和蒙脱石粘土。
用于本发明的防静电层优选包含电子导电性材料，这是由于该材料的导电性和湿度及温度无关。合适的材料包括1)含电子导电性金属的颗粒，包括供体掺杂的金属氧化物、缺氧的金属氧化物、和导电氮化物、碳化物和溴化物。特别有用的颗粒的具体例子包括导电性SnO2、In2O、ZnSb2O6、InSbO4、TiB2、ZrB2、NbB2、TaB2、CrB、MoB、WB、LaB6、ZrN、TiN、WC、HfC、HfN和ZrC。描述这些电子导电性颗粒的专利的例子包括美国专利4275103、4394441、4416963、4418141、4431764、4495276、4571361、4999276、5122445和5368995。
2)纤维状导电颗粒，包括例如美国专利4845369和5166666所述的带有锑掺杂的氧化锡涂层的非导电钛酸钾晶须、美国专利5719016和50731119描述的锑掺杂的氧化锡纤维或晶须、和美国专利4203769所述的银掺杂的五氧化钒纤维。
3)电子导电性聚乙炔、聚噻吩和聚吡咯，优选美国专利5370981描述的并可以商品名BaytronP购自Bayer Corp.的聚亚乙基二氧噻吩。
用于本发明防静电层的导电试剂的量可以根据所用导电试剂而大范围变化。例如，有用的量的范围是大约0.5mg/m2-大约1000mg/m2、优选大约1mg/m2-大约500mg/m2。防静电层的厚度为0.05-5微米，优选0.1-0.5微米，以确保透明度高。
对于采用液晶技术的电子显示器而言，对比度、颜色重现性和稳定的灰度强度是重要的质量属性。限制液晶显示器对比度的主要因素是光容易通过处于暗或“黑”像素状态的液晶元件或者单元“泄漏”。而且，液晶显示器的泄漏以及由此的对比度也取决于观察显示屏的方向。通常，观察到的最佳对比度仅仅位于以显示器的法线方向为中心的窄观察角范围内，当观察方向偏离显示器法线时则快速下降。在彩色显示器中，泄漏问题不仅仅使对比度下降，而且使颜色或者色调偏移，同时使颜色重现性发生相关的下降。
因此，衡量LCD质量的主要因素之一是观察角性质，它描述了不同观察角下对比度的变化。理想情况是能够从宽范围的观察角中观察到相同图像，这种能力一直就是液晶显示设备的缺点。改善观察角性质的一种途径是采用在PVA二色膜和液晶单元之间拥有具有合适的光学性质的观察角补偿层(也称作补偿层、延迟层、或者相差层)的盖片，比如美国专利5583679、5853801、5619352、5978055和6160597中公开的那些。广泛采用的是根据美国专利5583679和5853801的基于双折射为负值的盘状液晶的补偿膜。
可用于本发明的观察角补偿层是光学各向异性层。光学各向异性的观察角补偿层可以包括双折射为正的材料或者为负的材料。补偿层可以是单光轴或者双光轴的。补偿层的光轴可以在与该层垂直的面内倾斜。光轴的倾斜角在层厚方向可以为常数，或者光轴的倾斜角在层厚方向可以变化。
用于本发明的光学各向异性的观察角补偿层可以包含双折射为负的盘状液晶，如美国专利5583679和5853801所述；双折射为正的向列型液晶，如美国专利6160597所述；双折射为负的无定形聚合物，如共同转让的美国专利申请公开2004/0021814A和2003年12月23日提交的美国专利申请10/745109所述。后两个专利申请描述了含有聚合物的补偿层，所述聚合物在其骨架中含有不可见的发色团比如乙烯基、羰基、酰胺、酰亚胺、酯、碳酸酯、砜、偶氮和芳族基团(即，苯、萘二甲酸酯、联苯、双酚A)，而且优选玻璃转变温度大于180℃。这些聚合物特别适用于本发明的补偿层。这种聚合物包括聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺和聚噻吩。其中，用于本发明的特别优选聚合物包括1)聚(4，4’-六氟异亚丙基-双酚)对苯二甲酸酯-共-间苯二甲酸酯，2)聚(4，4’-六氢-4，7-亚甲基亚茚-5-基双酚)对苯二甲酸酯，3)聚(4，4’-亚异丙基-2，2’，6，6’-四氯双酚)对苯二甲酸酯-共-间苯二甲酸酯，4)聚(4，4’-六氟亚异丙基)-双酚-共-(2-亚降冰片基)-双酚对苯二甲酸酯，5)聚(4，4’-六氢-4，7-亚甲基亚茚-5-基)-双酚-共(4，4’-亚异丙基-2，2’，6，6’-四溴)-双酚对苯二甲酸酯，6)聚(4，4’-亚异丙基-双酚-共-4，4’-(2-亚降冰片基)双酚)对苯二甲酸酯-共-间苯二甲酸酯或者聚(4，4’-六氟亚异丙基-双酚-共-4，4’-(2-亚降冰片基)双酚)对苯二甲酸酯-共-间苯二甲酸酯，或者前述的任何共聚物。含有这些聚合物的补偿层通常的面外光程差Rth小于-20nm，优选Rth为-60至-600nm，最优选Rth为-150至-500nm。
适用于本发明的另一种补偿层包括一种光学各向异性层，所述各向异性层包含位于聚合物粘合剂中的剥落的无机粘土材料，如同日本专利申请11095208A所述。
本发明的辅助层可以通过任何公知的液体涂覆技术施加，比如浸涂、棒涂、刮涂、气刀涂覆、凹版印刷涂覆、显微凹版印刷涂覆、逆辊涂覆、槽涂、挤压涂覆、滑涂、帘涂或者真空沉积技术。在液体涂覆的情况下，湿层通常通过简单的蒸发进行干燥，这可以通过公知技术比如对流加热来加速。辅助层可以和其它层比如底层和低双折射聚合物膜同时施加。可以采用滑涂同时涂覆几个不同的辅助层，例如，防静电层可以和防水层同时涂覆，或者防水层可以和观察角补偿层同时涂覆。在1989年12月公布的Research Disclosure No.308119第1007-1008页进一步详细描述了已知的涂覆和干燥方法。
本发明的盖片适用于多种LCD显示模式，例如，扭曲向列型(TN)、超扭曲向列型(STN)、光学补偿弯曲型(OCB)、面内转换型(IPS)、或者垂直排列型(VA)液晶显示器。在美国专利5619352(Koch等)、5410422(Bos)和4701028(Clerc等)中，对这些各种液晶显示技术进行了综述。
从前面的详述中应该可以明显地知道，可以制备各种具有各种类型和排列的辅助层的保护性盖片复合体。下面的非限制性实施例对根据本发明可行的一些构造进行了举例说明。
保护性盖片复合体C1耐磨层TAC载体基材将100微米厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯载体基材进行了电晕处理，然后涂覆三乙酰基纤维素(TAC)制剂。干燥的TAC层的厚度为20微米，含有11重量％的磷酸三苯基酯增塑剂、1重量％的TINUVIN8515UV吸收剂(2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑和2-(2’-羟基-3’，5’-二叔丁基苯基)-苯并三唑的混合物，得自Ciba Specialty Chemicals。)和大约0.1重量％PARSOL1789UV吸收剂(4-(1，1-二甲基乙基)-4’-甲氧基二苯甲酰基甲烷，得自RocheVitamins Inc.)。在TAC层上施加耐磨层，所述耐磨层是通过涂覆、干燥、然后UV固化得自Sartomer Company的CN 968尿烷丙烯酸酯低聚物而制备的。
保护性盖片复合体C2低双折射层耐磨层TAC载体基材按照和复合体C1相类似的方式制备保护性盖片复合体C2，除了在耐磨层上施加厚度为0.1微米、包含氟化烯烃聚合物的低反射层以外。
保护性盖片复合体C3耐磨层TAC防粘层底漆层载体基材按照和复合体C1相类似的方式制备保护性盖片复合体C3，除了聚对苯二甲酸乙二醇酯载体基材具有第一底层和第二底层以外，所述第一底层是厚度为0.1微米的、包含聚(偏二氯乙烯-共-丙烯腈-共-丙烯酸)的底漆层，所述第二底层是含有聚乙烯醇缩丁醛的0.5微米厚的防粘层。
保护性盖片复合体C4耐磨层防静电层防水层TAC载体基材按照和复合体C1相类似的方式制备保护性盖片复合体C4，除了在TAC层上施加厚度为5微米、包含聚(偏二氯乙烯-共-丙烯腈-共-丙烯酸)的防水层以外。在防水层上施加了防静电层，所述防静电层包含位于聚(偏二氯乙烯-共-丙烯腈-共-丙烯酸)粘合剂中的BaytronP(聚亚乙基二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯，得自Bayer Corp)。防静电层含有3mg/m2的BaytronP，表面电阻为大约1×108欧/平方。在防静电层上施加在复合体C1中采用的耐磨层。
保护性盖片复合体C5可剥离的保护层压敏粘合剂层耐磨层防静电层防水层TAC载体基材由复合体C4通过粘合性叠层可剥离的保护层制备保护性盖片复合体C5，其中所述保护层在一侧上具有预先涂覆的压敏粘合剂层。保护层是预先成形的25微米厚的聚酯膜。压敏粘合剂层适当的是基于丙烯酸酯的薄层(1-5微米厚)粘合剂，该粘合剂是本领域公知的，容易购买。
保护性盖片复合体C6耐磨层防静电层防水层环烯烃聚合物载体基材按照和复合体C4相类似的方式制备保护性盖片复合体C6，除了用20微米厚环烯烃聚合物(Zeonor，得自Nippon Zeon)层代替TAC作为低双折射聚合物膜以外。
保护性盖片复合体C7观察角补偿层TAC载体基材按照和复合体C1相类似的方式制备保护性盖片复合体C7，除了在TAC层上施加观察角补偿层来替代耐磨层以外。观察角补偿层是含有聚(4，4’-六氟亚异丙基-双酚-共-4，4’-(2-亚降冰片基)双酚)对苯二甲酸酯-共-间苯二甲酸酯的3微米厚的层。
保护性盖片复合体C8观察角补偿层防静电层防水层TAC载体基材按照和复合体C4相类似的方式制备保护性盖片复合体C8，除了在TAC层上施加观察角补偿层来替代耐磨层以外。观察角补偿层是含有聚(4，4’-六氟亚异丙基-双酚-共-4，4’-(2-亚降冰片基)双酚)对苯二甲酸酯-共-间苯二甲酸酯的3微米厚的层。
保护性盖片复合体C9观察角补偿层环烯烃聚合物载体基材按照和复合体C7相类似的方式制备保护性盖片复合体C9，除了采用20微米厚的环烯烃聚合物(Zeonor，得自Nippon Zeon)层代替TAC作为低双折射聚合物膜以外。
保护性盖片复合体C10观察角补偿层防静电层防水层环烯烃聚合物载体基材按照和复合体C8相类似的方式制备保护性盖片复合体C10，除了采用20微米厚的环烯烃聚合物(Zeonor，得自Nippon Zeon)层代替TAC作为低双折射聚合物膜以外。
部件列表10干燥系统12移动的基材/卷幅14干燥器16涂覆装置18解绕站20支撑辊22涂覆后的卷幅24盖片复合体26卷绕站28涂料供给容器30涂料供给容器32涂料供给容器34涂料供给容器36泵38泵40泵42泵44导管46导管48导管50导管52放电设备54极性电荷辅助设备56相对的辊58相对的辊60预成形的保护层62卷绕站64卷绕站66干燥区68干燥区70干燥区
72干燥区74干燥区76干燥区78干燥区80干燥区82干燥区92前区94第二区96第三区98第四区100背板102进料管104计量槽106泵108最下层110进料管112第二计量槽114泵116层118进料管120计量槽122泵124成形层126进料管128计量槽130泵132层134倾斜的滑移表面136涂覆唇138第二倾斜的滑移表面140第三倾斜的滑移表面142第四倾斜的滑移表面
144背部平台表面146涂覆珠151保护性盖片复合体153保护性盖片复合体155保护性盖片复合体157保护性盖片复合体159保护性盖片复合体162最下层164中间层165中间层166中间层167压敏层168最上层169预成形的保护层170载体支撑171盖片173盖片175盖片177盖片179盖片174最下层176中间层178中间层180最上层182载体基材184防粘层200进料管线202压出机进料斗204加压罐206泵208金属鼓210干燥区
212干燥烘箱214流延膜216最后的干燥区218最终干燥的膜220卷绕站232保护性盖片复合体供给辊234保护性盖片复合体供给辊236PVA二色膜供给辊238PVA二色膜240载体基材卷带辊242相对的夹持辊244相对的夹持辊250偏振板252偏振板254偏振板260LCD单元262低双折射聚合物膜264防水层266防静电层268防眩光层270低反射层272观察角补偿层
权利要求
1.保护性盖片复合体，包含载体基材和盖片，所述盖片包括低双折射聚合物膜以及位于所述载体上与所述低双折射聚合物膜相同侧上的耐磨层。
2.权利要求1的复合体，其中所述耐磨层包含辐射固化的丙烯酸酯聚合物。
3.权利要求1的复合体，其中所述耐磨层位于所述低双折射聚合物膜上与所述载体相对的侧上。
4.权利要求1的复合体，其中所述耐磨层的铅笔硬度为2H-8H。
5.权利要求1的复合体，其中所述耐磨层包含透明聚合物。
6.权利要求1的复合体，进一步包含位于所述载体上与所述低双折射聚合物膜相同侧上的防静电层。
7.权利要求1的复合体，进一步包含位于所述载体上与所述低双折射聚合物膜相同侧上的防眩光层。
8.权利要求1的复合体，进一步包含位于所述载体上与所述低双折射聚合物膜相同侧上的低折射层。
9.权利要求8的复合体，其中所述低反射层包含含氟聚合物。
10.权利要求8的复合体，其中所述低折射层的镜面反射率小于2％。
11.权利要求1的复合体，进一步包含位于所述复合体上与所述载体基材相对的表面上的可剥离保护层。
12.权利要求11的复合体，其中所述可剥离保护层包含聚酯或者聚烯烃膜。
13.权利要求11的复合体，其中所述可剥离保护层的厚度为5-100微米。
14.权利要求11的复合体，其中所述可剥离保护层通过涂覆所述层来施加。
15.权利要求11的复合体，其中所述可剥离保护层通过粘合性附着预成形保护层来施加。
16.权利要求11的复合体，其中所述可剥离保护层通过静电性附着预成形保护层来施加。
17.权利要求11的复合体，进一步包含防水层。
18.权利要求1的复合体，进一步包含位于所述载体基材和所述盖片之间的防粘层。
19.权利要求18的复合体，其中所述防粘层包含聚乙烯醇缩丁醛。
20.权利要求18的复合体，其中所述防粘层比所述盖片更牢固地附着到所述载体上。
21.权利要求1的复合体，其中所述载体片包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。
22.权利要求1的复合体，其中所述低双折射聚合物膜包含纤维素酯。
23.权利要求1的复合体，其中所述低双折射聚合物膜包含三乙酰基纤维素。
24.权利要求1的复合体，其中所述低双折射聚合物膜包含聚碳酸酯。
25.权利要求1的复合体，其中所述低双折射聚合物膜的厚度为5-50微米。
26.权利要求1的复合体，其中所述低双折射聚合物膜包含环烯烃聚合物。
27.保护性盖片复合体，包含载体基材和盖片，所述盖片包括低双折射聚合物膜以及位于所述载体上与所述低双折射聚合物膜相同侧上的防静电层。
28.权利要求27的复合体，进一步包含观察角补偿层。
29.权利要求27的复合体，进一步包含防水层。
30.权利要求27的复合体，进一步包含位于所述复合体上与所述载体基材相对的表面上的可剥离保护层。
31.权利要求30的复合体，其中所述可剥离保护层包含聚酯或者聚烯烃膜。
32.权利要求30的复合体，其中所述可剥离保护层的厚度为5-100微米。
33.权利要求30的复合体，其中所述可剥离保护层通过涂覆所述层来施加。
34.权利要求30的复合体，其中所述可剥离保护层通过粘合性附着预成形保护层来施加。
35.权利要求30的复合体，其中所述可剥离保护层通过静电性附着预成形保护层来施加。
36.权利要求30的复合体，进一步包含防水层。
37.权利要求27的复合体，进一步包含位于所述载体基材和所述盖片之间的防粘层。
38.权利要求37的复合体，其中所述防粘层包含聚乙烯醇缩丁醛。
39.权利要求37的复合体，其中所述防粘层比所述盖片更牢固地附着到所述载体上。
40.权利要求27的复合体，其中所述载体片包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。
41.权利要求27的复合体，其中所述低双折射聚合物膜包含纤维素酯。
42.权利要求27的复合体，其中所述低双折射聚合物膜包含三乙酰基纤维素。
43.权利要求27的复合体，其中所述低双折射聚合物膜包含聚碳酸酯。
44.权利要求27的复合体，其中所述低双折射聚合物膜的厚度为5-50微米。
45.权利要求27的复合体，其中所述低双折射聚合物膜包含环烯烃聚合物。
46.保护性盖片复合体，包含载体基材和盖片，所述盖片包括低双折射聚合物膜以及位于所述载体上与所述低双折射聚合物膜相同侧上的观察角补偿层。
47.权利要求46的保护性盖片复合体，其中所述观察角补偿层包括1)聚(4，4’-六氟异亚丙基-双酚)对苯二甲酸酯-共-间苯二甲酸酯，2)聚(4，4’-六氢-4，7-亚甲基亚茚-5-基双酚)对苯二甲酸酯，3)聚(4，4’-亚异丙基-2，2’，6，6’-四氯双酚)对苯二甲酸酯-共-间苯二甲酸酯，4)聚(4，4’-六氟亚异丙基)-双酚-共-(2-亚降冰片基)-双酚对苯二甲酸酯，5)聚(4，4’-六氢-4，7-亚甲基亚茚-5-基)-双酚-共(4，4’-亚异丙基-2，2’，6，6’-四溴)-双酚对苯二甲酸酯，6)聚(4，4’-亚异丙基-双酚-共-4，4’-(2-亚降冰片基)双酚)对苯二甲酸酯-共-间苯二甲酸酯或者聚(4，4’-六氟亚异丙基-双酚-共-4，4’-(2-亚降冰片基)双酚)对苯二甲酸酯-共-间苯二甲酸酯，或者前述的任何共聚物。
48.权利要求46的保护性盖片复合体，其中所述观察角补偿层的面外光程差小于-20nm。
49.权利要求46的复合体，进一步包含防水层。
50.权利要求46的复合体，进一步包含位于所述复合体上与所述载体基材相对的表面上的可剥离保护层。
51.权利要求50的复合体，其中所述可剥离的保护层包含聚酯或者聚烯烃膜。
52.权利要求50的复合体，其中所述可剥离的保护层的厚度为5-100微米。
53.权利要求50的复合体，其中所述可剥离的保护层通过涂覆所述层来施加。
54.权利要求50的复合体，其中所述可剥离的保护层通过粘合性附着预成形保护层来施加。
55.权利要求50的复合体，其中所述可剥离保护层通过静电性附着预成形保护层来施加。
56.权利要求50的复合体，进一步包含防水层。
57.权利要求46的复合体，进一步包含位于所述载体基材和所述盖片之间的防粘层。
58.权利要求57的复合体，其中所述防粘层包含聚乙烯醇缩丁醛。
59.权利要求57的复合体，其中所述防粘层比所述盖片更牢固地附着到所述载体上。
60.权利要求57的复合体，其中所述载体片包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。
61.权利要求57的复合体，其中所述低双折射聚合物膜包含纤维素酯。
62.权利要求57的复合体，其中所述低双折射聚合物膜包含三乙酰基纤维素。
63.权利要求57的复合体，其中所述低双折射聚合物膜包含聚碳酸酯。
64.权利要求57的复合体，其中所述低双折射聚合物膜的厚度为5-50微米。
65.权利要求57的复合体，其中所述低双折射聚合物膜包含环烯烃聚合物。
66.保护性盖片复合体，包含载体基材和盖片，所述盖片包括低双折射聚合物膜以及位于所述载体上与所述低双折射聚合物膜相同侧上的防水层。
67.权利要求66的保护性盖片复合体，其中所述防水层包含偏二氯乙烯共聚物。
68.权利要求66的保护性盖片复合体，其中所述盖片的水蒸汽透过率小于500g每平方米每天。
69.权利要求67的复合体，进一步包含观察角补偿层。
70.权利要求66的复合体，进一步包含位于所述复合体上与所述载体基材相对的表面上的可剥离保护层。
71.权利要求70的复合体，其中所述可剥离的保护层包含聚酯或者聚烯烃膜。
72.权利要求70的复合体，其中所述可剥离的保护层的厚度为5-100微米。
73.权利要求70的复合体，其中所述可剥离的保护层通过涂覆所述层来施加。
74.权利要求70的复合体，其中所述可剥离的保护层通过粘合性附着预成形保护层来施加。
75.权利要求70的复合体，其中所述可剥离保护层通过静电性附着预成形保护层来施加。
76.权利要求66的复合体，进一步包含位于所述载体基材和所述盖片之间的防粘层。
77.权利要求66的复合体，其中所述防粘层包含聚乙烯醇缩丁醛。
78.权利要求66的复合体，其中所述防粘层比所述盖片更牢固地附着到所述载体上。
79.权利要求66的复合体，其中所述载体片包含聚对苯二甲酸乙二醇酯。
80.权利要求66的复合体，其中所述低双折射聚合物膜包含纤维素酯。
81.权利要求66的复合体，其中所述低双折射聚合物膜包含三乙酰基纤维素。
82.权利要求66的复合体，其中所述低双折射聚合物膜包含聚碳酸酯。
83.权利要求66的复合体，其中所述低双折射聚合物膜的厚度为5-50微米。
84.权利要求66的复合体，其中所述低双折射聚合物膜包含环烯烃聚合物。
85.保护性盖片复合体，包含载体基材和盖片，所述盖片包括低双折射聚合物膜以及位于所述盖片上与所述载体基材相同侧上的可剥离保护层。
86.权利要求85的复合体，其中所述可剥离的保护层包含聚酯或者聚烯烃膜。
87.权利要求85的复合体，其中所述可剥离的保护层的厚度为5-100微米。
88.权利要求85的复合体，其中所述可剥离的保护层通过涂覆所述层来施加。
89.权利要求85的复合体，其中所述可剥离的保护层通过粘合性附着预成形保护层来施加。
90.权利要求85的复合体，其中所述可剥离保护层通过静电性附着预成形保护层来施加。
91.形成偏振板的方法，包括提供两个保护性盖片复合体，每个复合体包括载体基材和低双折射聚合物膜；提供二色膜；和同时使所述低双折射聚合物膜与所述二色膜的每一侧发生粘合性接触。
92.权利要求91的方法，其中在所述低双折射膜和所述二色膜接触之前去除所述载体基材。
93.权利要求91的方法，其中在所述低双折射膜和所述二色膜接触之后去除所述载体基材。
94.权利要求91的方法，其中所述保护性盖片复合体进一步包含位于和所述载体基材相对侧上的保护层，并且在将低双折射膜和所述二色膜相接触之后去除所述保护层。
95.权利要求91的方法，其中所述保护性盖片复合体进一步包括位于和所述载体基材相对的侧上的保护层，和在将低双折射膜和所述二色膜相接触之前去除所述保护层。
96.权利要求91的方法，其中在将所述二色膜和所述低双折射膜相接触的同时施加粘合剂。
97.权利要求96的方法，其中所述粘合剂包含聚乙烯醇溶液。
98.权利要求91的方法，其中当所述二色膜和低双折射膜相接触的时候施加压力。
99.权利要求91的方法，其中在所述二色膜和低双折射膜相接触之后干燥所述偏振板。
全文摘要
本发明一般涉及用作偏振板保护性盖片的聚合物膜、制备所述偏振板的方法、和采用所述偏振板的液晶显示器。具体而言，本发明涉及具有可去除的载体基材和任选的可剥离保护层的盖片复合体，所述可剥离的保护层保护盖片和偏振板在制备过程中免于磨损和弄脏。
文档编号G02B5/30GK1977188SQ200580021963
公开日2007年6月6日 申请日期2005年4月19日 优先权日2004年5月4日
发明者J·陈, C·C·安德森, T·J·哈伯特, Y·王, T·C·申克 申请人:伊斯曼柯达公司