用于偏振器的粘结层的制作方法

专利名称：用于偏振器的粘结层的制作方法
技术领域：
本发明涉及用作偏振器板的保护性盖片的低双折射保护性聚合物膜，用于生产偏振器板的改进方法和采用所述偏光板的液晶显示器。更特别地，本发明涉及包括低双折射保护性聚合物膜、促进粘附到聚(乙烯醇)的层，和在所述低双折射保护性聚合物膜和所述促进粘附到聚(乙烯醇)的层之间的粘结层(tie layer)的保护性盖片。
背景技术：
透明树脂膜用在各种光学应用中。例如，液晶显示器(“LCD”)中多个不同光学元件可由树脂膜形成。LCD的结构可包括液晶单元、一个或多个偏振器板和一个或多个光管理膜。通过在两个电极基片之间限制液晶，如垂直对齐的(VA)、面内开关性(IPS)、扭转向列(TN)或超扭转向列(STN)的材料，形成液晶单元。典型地，偏振器板是包括树脂膜的多层元件。特别地，偏振器板可包括夹在包括低双折射保护性聚合物膜的两个保护性盖片之间的偏振膜。
偏振膜通常由透明和高度均匀、无定形树脂膜制备，无定形树脂膜随后被拉伸以使聚合物分子发生取向，接着用染料着色以生产二向色膜。适用于形成偏振器膜的适合树脂的例子是完全水解了的聚(乙烯醇)(PVA)。因为用于形成偏振器的拉伸了的PVA膜非常脆并且尺寸上不稳定，所以保护性盖片通常层压到PVA膜的两面来既提供支撑又抗磨损性。
偏振器板中使用的保护性盖片需要具有高度均匀、好的尺寸和化学稳定性以及高透明度。最初，保护性盖片由玻璃形成，但现在许多树脂膜被用于生产轻质和柔性的偏振器。许多树脂已经被建议用于保护性盖片，包括纤维素塑料、丙烯酸酯、环烯烃聚合物、聚碳酸酯和砜。然而，乙酰纤维素聚合物是最通常地使用在用于偏振器板的保护性盖片中。乙酰纤维素聚合物在商业上可得到各种分子量以及各种程度的对纤维素骨架上的羟基进行酰基取代。这些之中，完全取代的聚合物，三乙酰基纤维素(TAC)，是通常被用于制造用于偏振器板的保护性盖片的树脂膜。
盖片通常需要表面处理，以确保与PVA二向色膜好的粘附。当TAC用作偏振器板的保护盖膜时，TAC膜在碱浴中得到处理，以使TAC表面皂化以提供与PVA二向色膜的适当粘附。碱处理使用包含碱金属氢氧化物，如氢氧化钠或氢氧化钾，的水溶液。碱处理之后，乙酸纤维素膜典型地用弱酸溶液洗涤，接下来通过用水清洗并干燥。这种皂化方法既麻烦又耗时。
美国专利2,362,580描述了一种叠层结构，其中两个纤维素酯膜的每一个具有包含硝酸纤维素和改性的PVA的表面层，被粘附到PVA膜的两面。JP06094915A公开了用于偏振器板的保护膜，其中保护膜具有提供粘附到PVA膜的亲水层。2004年5月4日申请、共同转让、共同未决的美国专利申请系列No.10/838,841描述了一种受保护的性保护性盖片，所述盖片具有可拆的载体基片、包括低双折射保护性聚合物膜的盖片、以及促进粘附到载体基片上的和所述低双折射保护性聚合物膜相同面上的聚(乙烯醇)的层，从而消除了对皂化工艺的需要。
保护性盖片可以是包括其它功能层(在此也称为辅助层)，如，防闪光层、抗反射层、防污层、补偿层或抗静电层的复合或多层膜。一般地，这些功能层应用在与制备低双折射保护性聚合物膜相独立的工艺步骤中，但可以随后用来形成复合膜。功能或复合膜可将多于一个功能层的功能合并，或保护性聚合物膜也行使功能层的功能。
例如，某些LCD装置可以包含也用作补偿膜以改善图象的视角的低双折射保护性聚合物膜。补偿膜(即延迟膜或相差膜)通常由无定形膜制备，所述无定形膜具有制备的双折射的控制水平，例如，通过单轴拉伸或通过用盘状(discotic)染料涂覆。建议适合用于通过拉伸形成补偿膜的树脂包括聚(乙烯醇)、聚碳酸酯和砜。通过染料处理制备的补偿膜通常需要具有低双折射高度透明的膜，如TAC和环烯烃聚合物。
一般地，如上所述的树脂膜通过熔体挤出法或通过浇注法制备。熔体挤出法包含加热树脂直至熔化(大致粘性100,000cp左右)，接着将热熔化的聚合物通过挤压模头施加于高度抛光的金属带或转筒上，最后将膜从金属支撑上剥离。然而，由于多种原因，通过熔体挤出制备的膜一般不适用于光学应用。其中最主要的是熔体挤出膜呈现高度的光学双折射。在高度取代的乙酸纤维素的情况下，有熔化聚合物的附加问题。三乙酸纤维素具有270-300℃的很高的熔点温度，而这高于开始分解的温度。如授予Machell的美国专利5,219,510中教导的那样，膜已经通过将乙酸纤维素与不同增塑剂混合而以较低温度熔体挤出形成。然而，Machell的美国专利5,219,510中描述的聚合物不是完全取代的三乙酸纤维素，而是具有较少的烷基取代程度或用丙酸酯基团替代一些乙酸酯基团。即使这样，乙酸纤维素熔体挤出膜已知呈现如Shigenmura在美国专利5,753,140中注意到的较差平面度。由于这些原因，熔体挤出法一般不应用于制造用于电子显示中制备保护盖和基片的包括三乙酸纤维素膜的许多树脂膜。相反，一般优选浇注法制造这些膜。
用于光学应用的树脂膜几乎无一例外由浇注法制造。浇注法包含，首先，在适当的溶剂中溶解聚合物，以形成具有大约50,000cp的高粘性的涂料(dope)，接着，将粘性的涂料通过挤压模头应用到连续高度抛光的金属带或辊上，部分地干燥湿膜，将部分干燥的膜从金属支撑上剥离，并穿过烘箱传送部分干燥的膜，以更彻底从膜上去除溶剂。典型地，浇注膜具有在40-200微米的最后干燥厚度。一般地，由于在剥离和干燥工艺过程中湿膜的脆性，通过浇注法生产少于40微米的薄膜是非常困难的。由于在最后干燥步骤中清除溶剂上的困难，制造具有大于200微米厚度的膜也是难题。尽管铸造法的溶解和干燥步骤增加了复杂性和费用，但与由熔体挤出法制备的膜比较，浇注膜一般具有更好的光学属性，而且，可以避免与暴露在高温下分解有关的问题。
由浇注法制备光学膜的例子包括(1)如公开在Land的美国专利4,895,769中和Cael的美国专利5,925,289中以及更新公开在Harita的美国专利申请2001/0039319A1和Sanefuji的美国专利申请2002/001700A1中的用于制备偏光膜的乙酸纤维素片，(2)如Iwata的美国专利5,695,694中公开的用于光偏振膜的保护盖的三乙酸纤维素片，(3)如Yoshida的美国专利5,818,559和Taketani的美国专利5,478,518和5,561,180中公开的用于光偏振膜或用于延迟板的保护盖的聚碳酸酯片，和(4)如Shiro的美国专利5,759,449和5958305中公开的用于光偏振膜或用于延迟板的保护盖的聚醚砜。
尽管制造光学膜的浇注法广泛使用，但是，浇注技术有多种缺点。一个缺点是浇注膜具有显著的光学双折射。铸造或涂覆膜中的双折射由制造过程中聚合物的取向所产生。这种分子取向引起膜平面内折射指数出现可测定程度的不同。平面内双折射是在膜的平面内垂直方向上的这些折射指数之间的不同。双折射的绝对值乘以膜的厚度定义为面内延迟。因此，面内延迟是在膜的平面内分子各向异性的衡量值。
在浇注过程中，分子取向可由多种来源引起，包括在模头中涂料的剪力、在施加过程中通过金属支撑的涂料的剪力、在剥离步骤中部分被干燥的膜的剪力，和在传送通过最后干燥步骤过程中没有支撑的膜的剪力。这些剪力迫使聚合物分子定向并最终引起不期望的高双折射或延迟值。为了使剪力最小化并获得低双折射膜，浇注工艺典型地如Iwata的美国专利5,695,694中公开的那样，以1-15m/min的很低的线速度运行。较低的线速度一般产生最高质量的膜。
尽管由浇注法制备的膜与由熔体挤出法制备的膜比较而言具有较低双折射，双折射仍然高到不能采用的地步。例如，如Iwata的美国专利5,695,694中公开的那样，由铸造法制备的三乙酸纤维素膜呈现出对于可见光谱中的光的7纳米(nm)的面内延迟。如Taketani的美国专利5,478,518和5,561,180中公开的那样，由铸造法制备的聚碳酸酯膜呈现17nm的面内延迟。Harita的美国专利公开2001/0039319A1声称，在原始没有拉伸的膜中，当在膜内的横向位置之间的延迟的不同小于5nm时，在拉伸的乙酸纤维素片中的色彩不规则下降。
对于光学膜的多种应用，低面内延迟值是期望的。特别地，优选是面内延迟值小于10nm。
共同转让的美国专利申请公开2003/0215658A、2003/0215621A、2003/0215608A、2003/0215583A、2003/0215582A、2003/0215581A和2003/0214715A描述了制备具有适合于光学应用的低双折射的树脂膜的涂覆方法。树脂膜被从通常用于制备铸造膜的较低粘度聚合物溶液中施加到不连续、可拆载体基片上。
浇注法的另一个缺点是不能准确施加多层。如Hayward美国专利5256357中提到的那样，常规多槽浇注模头产生不受欢迎的不均匀膜。特别地，现有技术装置的线和纹理的不均匀性大于5％。可接受的两层膜可由采用特殊的模唇设计制备，如Hayward美国专利5,256,357中教导的那样，但模头设计复杂并且对于同时施加在多于两层上不实际。
铸造法的又一缺点是对涂料粘性的限制。在浇注实践中，涂料的粘度是大约50,000cp。例如，Hayward美国专利5,256,357描述了使用具有粘度为100,000cp的涂料的实际浇注的例子。一般地，已知用较低粘度的涂料制备的浇注膜以产生举例如Iwata美国专利5,695,694中提到到的不均匀膜。在Iwata美国专利5,695,694中，用于制备浇注样品的最低粘度的涂料是大致10,000cp。然而，在这些高粘度值上，浇注涂料难于过滤和脱气。虽然纤维和较大碎片可以除去，但是在涂料输送系统中发现较软的材料，如聚合物栓(slug)，更难以在高压下过滤。微粒和泡沫人造制品产生显著的夹杂缺陷以及可导致大量废品的条纹。
另外，浇注法在关于产品变化上较欠缺灵活性。因为浇注需要高粘度的涂料，改变产品配方需要大量停工时间以供清洁输送系统消除污染的可能性。特别疑难的问题是包含不相容的聚合物和溶剂的配方变化。实际上，浇注法的配方变化是如此耗时和花费大，以致于大多数生产机器专门致力于仅生产一种膜类型。
浇注膜可呈现不期望的皱褶或皱纹。在铸造工艺的剥离和干燥步骤过程中或在膜的随后处理过程中，较薄的膜尤其容易出现尺寸上的人为缺陷。在这种层压工艺过程中没有褶皱地处理非常薄的膜是困难的。另外，由于湿气的影响，许多浇注膜在经过一段时间后可自然地扭曲。
对于光学膜，在储存过程中以及偏振器板的随后制造过程中，好的尺寸稳定性是必要的。另外，在盖片的制造和处理过程中，用在偏振器板的保护性盖片中的树脂膜易于刮擦和磨损，以及污垢和灰尘的积聚。用于显示应用的高质量偏振器板的制备需要保护性盖片没有由于物理损害或污垢和灰尘沉积导致的缺陷。
在从树脂膜制备偏振器板中，避免需要皂化保护性盖片将是非常有利的，所述皂化需要包含在碱浴中预处理并接着应用粘合剂、压力和高温的层压工艺。避免这一皂化操作将既提高生产力又减少片的输送和处理的必要。尽管对于一般的保护性盖片有利，但这尤其对于相对较薄的保护性盖片是期望的。
发明概述本发明的一个目的是克服现有技术的偏振器盖片的限制，提供消除在制造偏振器板之前需要复杂的表面处理，如皂化，的改进盖片。
又一目的是提供改进的盖片，其在偏振器板的制造中需要的制造、储存和最后处理步骤过程中不易于受到物理损害，如刮伤和磨损，并且尺寸更稳定。
又一目的是提供改进的盖片，其在偏振器板的制造中需要的制造、储存和最后处理步骤过程中不易于积聚污垢和灰尘。
又一目的是提供用于使用本发明的新型盖片制备偏振器板的改进工艺。
本发明的这些和其他目的通过用于偏振器的保护性盖片完成，所述偏振器盖片包括低双折射保护性聚合物膜、促进粘附到聚(乙烯醇)膜的包括亲水聚合物的层，和在所述低双折射保护性聚合物膜和所述促进粘附到聚(乙烯醇)膜的层之间的粘结层。粘结层包含具有20-300，优选30-200酸值的含羧基聚合物。适宜地，这种聚合物在20℃时基本上溶于各种普通有机溶剂。
本发明的保护性盖片提供与含有聚(乙烯醇)的二向色膜的极好粘附，并免去在层压到二向色膜之前碱处理盖片的需要，从而简化制造偏振器板的工艺。可任选地，可在本发明的盖片中采用包括如下的辅助层抗磨损层、防闪光层、低反射层、抗反射层、抗静电层、视角补偿层和防潮层。
本发明的一个实施方案中，通过在支撑湿盖片膜穿过干燥工艺的的不连续载体基片上应用盖片涂覆制剂，使得非常薄的盖片的制造变得容易，并免去如在作为现有技术中描述的浇注法中典型执行的在最后干燥步骤之前从金属带或转筒中剥离所述片的需要。相反地，盖片在与载体基片分离前基本上完全干燥。事实上，包括盖片和载体基片的复合体优选绕成卷并储存直到需要用于制造偏振器板时。


图1是可用于本发明方法的实践的示例性涂覆和干燥装置的示意图；图2是如图1中示例性涂覆和干燥装置的示意图，但也包括其中交替卷绕操作还包括施加可剥离保护层的的站；图3是可用在本发明实践中的示例性多槽涂覆装置示意图；图4是可用在本发明实践中的示例性铸造装置示意图；图5显示本发明三层盖片的代表剖面图；图6显示包括三层盖片和部分剥离的载体基片的本发明受保护性盖片的代表剖面图；图7显示包括四层盖片和部分剥离的载体基片的本发明受保护性盖片的代表剖面图；图8显示包括四层盖片和部分剥离的载体基片，其中载体基片具有在其上形成的释放层(release layer)，受保护性盖片的代表剖面；图9显示使用本发明的受保护性盖片复合体制造偏振器板的方法的示意图；图10显示根据本发明，在单元的任一面上具有偏振器板的液晶单元的代表性剖面图。
发明详述下面的定义应用到本说明书，其中层的面内相位延迟，Rin，是由(nx-ny)d定义的量，nx和ny是x和y方向上的折射指数；x是x-y平面内折射指数最大的方向，y是垂直于它的方向；x-y平面平行于层的表面平面；d是该层z方向中的厚度。量(nx-ny)称作面内双折射，Δnin。Δnin的值在波长λ＝550nm时给出。
层的面外相位延迟，Rth，是由[nz-(nx+ny)/2]d定义的量，nz是z方向上的折射指数。量[nz-(nx+ny)/2]称作面外双折射，Δnth。如果nz＞(nx+ny)/2，Δnth是正数(正的双折射)，因此相应的Rth也是正数。如果nz＜(nx+ny)/2，Δnth是负数(负的双折射)并且Rth也是负数。Δnth值在λ＝550nm时给出。
聚合物的特性双折射，Δnint指由(ne-no)定义的量，ne和no分别是聚合物的特别和普通指数。聚合物层的实际的双折射(面内Δnin或面外Δnth)取决于形成它的工艺，因而取决于参数Δnint。
无定形意味着缺乏长程有序。因而通过如X射线衍射技术测量，无定形聚合物没有显示长程有序。
透射是测量光学透射率的量。它由输出光强度Iout与输入光强度Iin的百分比，以Iout/Iin×100表示来给出。
光轴指其中传播的光没有发生双折射的方向。
单轴意味着折射的三个指数，nx、ny、nz，的两个基本上相同。
双轴意味着折射的三个指数，nx、ny、nz，各不相同。
聚合物的酸值定义为中和1克聚合物固体需要的KOH的毫克数。
液晶显示器中采用的盖片典型地是具有低光学双折射的聚合片，在PVA二向色膜的每一面上采用以便维持PVA二向色膜的尺寸稳定性和保护其不受潮和UV退化。在下面的描述中，受保护的盖片意味着设置在可拆的、保护性载体基片的盖片。在与载体基片相对的盖片面上也可以采用可剥离的、保护膜，从而在用于偏振器板中之前盖片的两面都受到保护。
促进粘结到PVA的层是在涂覆步骤中与低双折射保护性聚合物膜的应用分开或同时应用的独立的层。促进与PVA粘附的层提供盖片对PVA二向色膜(在液晶显示器应用中)的可接受粘附，无需在盖片层压到PVA膜之前对所述盖片进行湿法处理，比如皂化。
Tie层是在涂覆步骤中与低双折射保护性聚合物膜的应用分开或同时应用的独立的层，或者促进和PVA二向色膜粘附的层。
本发明致力于用于偏振器(偏振器也称作偏振板或偏振器板)的改进保护性盖片。本发明的保护性盖片包括低双折射保护性聚合物膜、促进与聚(乙烯醇)膜粘附的包括亲水聚合物的层、和在所述低双折射保护性聚合物膜和所述促进与聚(乙烯醇)膜粘附的层之间的粘结层，其中所述粘结层包括具有在20至300之间的酸值、在20℃适合溶解在有机溶剂中的聚合物。在本发明的一个实施方案中，促进对PVA粘附的层包括溶解于水的聚合物和疏水聚合物颗粒。在又一实施方案中，本发明的盖片也包括一个或更多辅助层。适合在本发明中使用的辅助层包括抗磨损硬罩层、防闪光层、防污层或耐腐蚀层、抗反射层、低反射层、防静电层、视角补偿层和防潮层。
在又一实施方案中，本发明也提供受保护性盖片复合体，所述复合体包括载体基片、盖片、和位于所述载体基片的和低双折射保护性聚合物膜相同面上的一个或多个辅助层，其中所述盖片盖片包括低双折射保护性聚合物膜、促进与聚(乙烯醇)膜粘附的层，和在所述低双折射保护性聚合物膜和所述促进与聚(乙烯醇)膜粘附的层之间的粘结层。可任选地，本发明的受保护性盖片复合体也包括在与载体基片相对的盖片面上的可剥离的保护层。在低双折射保护性聚合物膜薄时，例如厚度是40微米或更小时，受保护的盖片复合体特别有效。
现在转向图1，示出适合用于制备本发明盖片的示例性和已知的涂覆和干燥系统10的示意图。涂覆和干燥系统10可用于将非常薄的膜施加到运动载体基片12上并随后在干燥器14中除去溶剂。示出了单个涂覆装置16，从而系统10仅具有一个涂覆施加点和仅仅一个干燥器14，但两个或三个(甚至多达六个)另外的施加点与相应的干燥区域在复合薄膜的制造中是已知的。连续施加和干燥工艺在本领域作为串联涂覆操作是已知的。
涂覆和干燥系统10包括解绕站18，以将运动的基片12绕着支撑辊20供给，支撑辊处由涂覆装置16施加涂料。涂覆的基片22接着行进穿过干燥器14。本发明的一个实施方案中，包括基片12上的盖片的受保护的盖片复合体24在卷绕站26处卷绕成卷。
如所描述的那样，示例性的四层涂层被施加到移动卷幅12上。用于每一层的涂覆液体保持在各自的涂覆供给容器28、30、32、34中。涂覆液体分别由泵36、38、40、42借助于管道44、46、48、50从涂料供应容器输送到涂覆装置16。另外，涂覆和干燥系统10也可包括放电设备，如电晕或辉光放电设备52，或极性充电辅助设备54，以在施加涂料之前改性基片12。
接下来转向图2，示出了和图1中描述的示例性涂覆和干燥系统10相同但具有替换性卷绕操作来施加可剥离保护层的示意图。因此，图被完全相同地编号一直到卷绕操作。本发明的实践中，受保护的盖片复合体24包括具有盖片应用在其上的载体基片(可以是树脂膜、纸、树脂涂覆的纸、或金属)，放置在相对的夹持辊56、58之间。受保护的盖片体24粘附性地粘附或静电粘附到由解绕站62供应的预成形可剥离保护层60，并且含有可剥离保护层的受保护的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，聚烯烃或聚邻苯二甲酸乙二醇酯(PET)用作预成形的可剥离保护层60。盖片/载体基片复合体24或保护层60可用电荷发生器预处理，以提高保护层60对盖片/载体基片复合体24的静电吸引。
用于将涂覆流体输送到移动基片12的涂覆装置16可以是多层施加器，如，例如Russell美国专利2,761,791所教导的滑动珠料斗，或如Hughes美国专利3,508,947所教导的滑动帘料斗。可替换地，涂覆装置16可以是单层施加器，如滑槽模头珠料斗或喷射料斗。本发明的优选实施方案中，施加装置16是多层滑动珠料斗。
如上所述，涂覆和干燥系统10包括干燥器14，所述干燥器典型地是干燥烘箱，以从涂覆的膜中除去溶剂。本发明的方法的实践中所用的示例性干燥器14包括第一干燥区66，后面有能独立控制温度和气流的8个另外的干燥区68-82的。尽管干燥器14如所示具有9个独立干燥区，但具有较少分隔间的干燥烘箱是众所周知的，并可用于实践本发明的方法。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区。
优选地，干燥区66-82的每一个具有独立的温度和气流控制。在每一区中，温度可在5℃和150℃之间调节。为使来自湿层的表面硬化或结皮的干燥缺陷最小化，在干燥器14的前区需要最佳干燥速率。前干燥区域中的温度不适宜时，引起许多人为缺陷。例如，当区域66、68和70的温度设在25℃时，观察到乙酸纤维素膜的成雾或变红。当高蒸汽压溶剂(二氯甲烷和丙酮)用在涂覆流体中时，变红缺陷特别难以是个问题。在前面的干燥区66、68和70中的强烈的95℃高温易于引起盖片与载体基片的过早分层。在前面干燥区中的较高温度也与其它人为缺陷，如盖片的表面变硬、网纹和气泡相关。
在本发明的优选实施方案中，第一干燥区66在至少大约25℃但小于95℃的温度下运行，没有空气直接冲击涂覆的基片22的湿涂层。在本发明方法的又一优选实施方案中，干燥区68和70也在至少大约25℃但小于95℃的温度下运行。优选起始的干燥区66、68在大约30℃至大约60℃之间的温度下运行。最优选起始的干燥区66、68在大约30℃至大约50℃之间的温度下运行。干燥区66、68中的实际干燥温度可由本领域技术人元在这些范围内凭经验使其最优化。
现在参照图3，详细地示出了示例性涂覆装置16的示意图。在面视图剖面中示意性示出的涂覆装置16包括前区92、第二区94、第三区96、第四区98和背板100。有进入第二区94的入口102，用于经由泵106向第一计量槽104供给涂料液体，由此形成最上层108。有进入第三区96的入口110，其借助于泵114将涂料液体供应给第二计量槽112以形成层116。有进入第四区98的入口118，其借助于泵122将涂料液体供应给计量槽120以形成层124。有进入背板100的入口126，其借助于泵130将涂料液体供应给计量槽128以形成层132。每个槽104、112、120、128包括横向分布的孔。前区92包括倾斜滑动表面134和涂层唇136。第二区94的顶部有第二倾斜滑动表面138。第三区96的顶部有第三倾斜滑动表面140。第四区98的顶部有第四倾斜滑动表面142。背板100在倾斜滑动表面142上方延伸以形成后方平台表面144。相邻涂覆装置或料斗16放置的是围绕其传输卷幅12的涂覆支撑辊20。涂料层108、116、124、132形成多层复合片，所述多层复合片在唇136和基片12之间形成涂层珠146。典型地，涂覆料斗16可以从非涂覆位置向涂层支撑辊20移动，并进入涂覆位置。尽管涂覆装置16如所示具有四个计量槽，但具有大量计量槽(多达九个或更多)的涂覆模头是众所周知的并可用于实践本发明的方法。
对本发明来说，用于低双折射保护性聚合物膜的涂料流体主要由溶解在有机溶剂中的聚合物粘结剂组成。在特别优选的实施方案中，低双折射保护性聚合物膜是纤维素酯。这些在商业上可以得到不同分子量大小、以及对纤维素骨架上的羟基的不同类型和程度的烷基取代。纤维素酯的例子包括具有乙酰基、丙酰基和丁酰基的那些。特别关心的是具有乙酰基取代的通称乙酸纤维素的纤维素酯族。这些中，完全乙酰基取代的、具有大致58.0-62.5％的组合醋酸含量的纤维素，称为三乙酰基纤维素(TAC)并一般优选用于制备电子显示器中使用的盖片。
在用于TAC的有机溶剂方面，适合的溶剂，例如，包括氯化溶剂(二氯甲烷和1，2二氯乙烷)、醇类(甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、n-丁醇、异丁醇、双丙酮醇和环己醇)、酮类(丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮和环己酮)、酯类(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)、芳族化物(甲苯和二甲苯)和醚类(1，3-二氧戊环、1，2-二氧戊环、1，3-二烷、1，4-二烷、1，5-二烷)。在一些应用中，可以使用少量的水。通常，TAC溶液用上述提及的一种或多种溶剂的混合物制备。优选主要溶剂包括二氯甲烷、丙酮、乙酸甲酯、1，3-二氧戊环。优选与主要溶剂一起使用的辅助溶剂包括甲醇、乙醇、正丁醇和水。
涂料制剂也可以包含增塑剂。用于TAC膜的适合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辛酯)、己二酸酯(己二酸二辛酯)、磷酸酯(磷酸三甲苯酯、磷酸联苯基二苯酯、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乙基甘醇酸酯。非芳香族酯增塑剂如2004年9月20日申请、共同转让的共同未决的美国专利申请系列No.10/945,305中描述的那样。通常使用增塑剂以提高最后膜的物理和机械属性。特别地，已知增塑剂提高乙酸纤维素的柔性和尺寸稳定性。然而，增塑剂也在转化操作中用作涂覆助剂，以使在涂覆料斗上过早的膜皂化减到最少和改善湿膜的干燥特性。在本发明的方法中，使用增塑剂以将TAC膜在干燥操作中的起泡、卷曲和分层减少到最少。在本发明的优选实施方案中，为了减轻最后TAC膜中的缺陷，增塑剂以相对于聚合物的浓度按至多50重量％的总浓度加入到涂料流体中。
用于低双折射保护聚合物的涂料制剂也可包含一种或多种UV吸收化合物，以提供UV过滤元件性能和/或用作低双折射保护性聚合物膜的UV稳定剂。紫外线吸收化合物一般以0.01至20重量份的量包含在聚合物中，基于100重量份不含紫外线吸收剂的聚合物，并优选以0.01至10重量份的量包含，尤其是0.05至2重量份。任一已经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发明的聚合元件中采用，如羟苯基-s-三嗪、羟苯基苯并三唑、甲脒或二苯甲酮化合物。如在2002年5月5日申请、共同未决、共同转让的美国专利申请10/150634中描述的(在此通过引用结合进来)，已经发现二苯甲酰甲烷紫外线吸收化合物与如上所述列出的第二UV吸收化合物的组合使用，特别有利于在UV和可见光谱区之间使吸收快速截止以及增强在更多UV光谱上的保护。另外可能采用的UV吸收剂包括水杨酸酯化合物，如4-叔丁基苯基水杨酸酯；和[2，2’-硫代二-(4-叔辛基酚酯)]正丁胺镍(II)。最优选是二苯甲酰甲烷化合物和羟苯基-s-三嗪或羟苯基苯并三唑化合物的组合。
可采用的二苯甲酰甲烷紫外线吸收化合物包括通式(I)的那些 R1至R5彼此独立的是氢、卤素、硝基或羟基，或进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元杂环基。优选地，每一个这种基包括20个或更少的碳原子。进一步优选地，通式IV的R1至R5的位置如通式I-A所示 特别优选是通式I-A的如下化合物，其中R1至R5代表1-6个碳原子的烷基或烷氧基，R2至R4代表氢原子。
根据本发明的元件，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-异丙基二苯甲酰甲烷(EUSOLEX8020)(IV-3)二苯甲酰甲烷(RHODIASTAB83)可以在本发明的元件中使用的羟苯基-s-三嗪紫外线吸收化合物，例如，可以是如美国专利4,619,956中描述的三芳基-s-三嗪化合物的衍生物。这种化合物可以由通式II代表 其中X、Y和Z每一个是少于三个6元环的芳香族碳环基团，并且至少X、Y和Z的一个被与附着到三嗪环的点相邻的羟基取代；并且每个R1至R9选自氢、羟基、烷基、烷氧基、磺酸基、羧基、卤素、卤代烷基和酰氨基。特别优选是通式II-A的羟苯基-s-三嗪 其中R是氢或1-18个碳原子的烷基。
可用在本发明的元件中的羟苯基苯并三唑化合物，例如，可以是由通式II代表的化合物的衍生物
其中，R1至R5可以独立的是氢、卤素、硝基、羟基或进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、单或二烃基氨基、酰基氨基或杂环基。根据本发明可使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-氯苯并三唑。
可在本发明的元件中使用的甲脒紫外线吸收化合物，例如，可以是如USP 4,839,405中描述的甲脒化合物。这种化合物可由通式IV或V代表 其中R1是含有1至大约5个碳原子的烷基；Y是H、OH、Cl或烷氧基；R2是苯基或含有1至大约9个碳原子的烷基；X是从由H、碳烷氧基、烷氧基、烷基、二烷基氨基和卤素组成的组中选择；Z是从由H、烷氧基和卤素组成的组中选择；
其中，A是-COOR、-COOH、-CONR’R”、-NR’COR、-CN或苯基；其中R是具有1至大约8个碳原子的烷基；R’和R”每个独立的是氢或具有1至大约4个碳原子的低级烷基。根据本发明可使用的甲脒化合物的具体例子包括在USP 4,839,405中描述的那些，尤其是4-[[(甲基苯基氨基)亚甲基]氨基]-乙基酯。
可在本发明元件中使用的二苯甲酮化合物，例如可包括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-十二烷基二苯甲酮。
涂料制剂也可包含表面活性剂作为涂料辅助剂，以控制与涂覆后流动相关的人为缺陷。涂覆后流动引起的人为缺陷现象包括斑点、抵抗性、桔皮(Bernard cells)和边缘回缩。用于控制涂覆后流动人为缺陷的表面活性剂包括硅氧烷和含氟化合物。硅氧烷类型的商业上可得到的表面活性剂的例子包括(1)聚二甲基硅氧烷，如Dow Corning的DC200流体，(2)聚(二甲基、甲基苯基)硅氧烷，如Dow Corning的DC510流体，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。商业上可获得的含氟化合物表面活性剂的实例包括(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)。本发明的方法中，表面活性剂一般为非离子类型。在本发明的优选实施方案中，硅氧烷或氟化类型的非离子化合物加入到最上层。
在表面活性剂分布方面，当呈现在多层涂层的最上层中时表面活性剂最有效。在最上层中，表面活性剂的浓度优选为0.001-1.000重量％，最优选0.010-0.500％。另外，较少量的表面活性剂可用在次最上层，以使扩散到最下层的表面活性剂最少。次最上层中表面活性剂的浓度优选为0.000-0.200重量％，并且最优选是0.000-0.100重量％。因为表面活性剂仅在最上层中是必要的，所以残留在最后被干燥的膜中的表面活性剂的整体量很少。
尽管对于实践当前发明的方法不需要表面活性剂，但表面活性剂确实提高了涂覆膜的均匀性。特别的，通过使用表面活性剂，减少了斑点非均匀性。在透明乙酰纤维素膜中，在随意观测过程中，不是很容易看见斑点非均匀性。为了使斑点人为缺陷可见，可将有机染料加入到最上层以给涂覆的膜上色。对于这些被染色的膜，非均匀性很容易看见并量化。用这种方式，可选择有效的表面活性剂类型和水平用于最优化膜的均匀性。
作为用于制造低双折射保护性聚合物膜的图3的典示例性涂覆方法和装置的备选方案，可以使用浇注方法和装置。现在转向图4，示出了适于制备本发明的盖片的示例性浇注和干燥系统的示意图。包括低双折射保护性聚合物的粘性涂料通过泵206从压力罐204通过给料管线200输送到挤出料斗202。涂料浇注在位于干燥烘箱212的第一干燥区210内的高度抛光的金属转鼓208上。浇注的聚合物膜214允许在运动的金属转鼓208上部分干燥，并接着从转鼓208上剥离。浇注的聚合物膜214接着输送至最后干燥区216，以除去残留的溶剂。接着，最后干燥过的低双折射保护性聚合物膜218在卷绕站220上卷绕成卷。典型地，浇注的聚合物膜具有从40至200μm的厚度。
如图3说明的涂覆方法和如图4说明的浇注方法的不同之处在于每种技术必需的工艺步骤。这些工艺步骤进而影响许多对每一种方法都独立一无二的实体，如流体粘性、转化助剂、基片和硬件。一般地，涂覆方法包括将稀释的低粘性液体施加到薄的柔性基片上、在干燥烘箱中蒸发溶剂、和将干燥的膜/基片复合体卷绕成卷。与此相反，浇注方法包括将浓缩的粘性涂料施加到高度抛光的金属转鼓或带上，在金属基片上部分干燥湿膜、从基片上剥离部分被干燥的膜、在干燥烘箱中从部分干燥的膜中除去另外的溶剂、和将干燥后的膜卷绕成卷。在粘度方面，涂覆方法需要小于5,000cp的非常低的粘性液体。在本发明中涂覆液体的粘度一般小于2000cp并且最通常小于1500cp。再则，在涂覆方法中最低层的粘性优选小于200cp，对于高速涂料施加而言最优选小于100cp。与此相反，浇注方法需要具有大约10,000-100,000cp的高度浓缩涂料用于实际工作速度。在转化助剂方面，涂覆方法一般包含表面活性剂用作转化助剂，以控制涂覆后流动的人为缺陷，如斑点、排斥性、桔皮和边缘回缩。与此相反，浇注方法不需要表面活性剂。取而代之的是，转化助剂仅用于在浇注方法中辅助剥离操作。例如，正丁醇有时用作浇注TAC膜中的助剂以使TAC膜从金属转鼓上剥离变得容易。在基片方面，涂覆法一般使用薄(10-250μm)柔性支撑。与此相反，浇注法采用厚(1-100mm)、连续、高度抛光的金属转鼓或刚性带。由于在工艺步骤的这些不同，如可以通过分别比较图1和4中示出的示意图可以看出，涂覆中使用的硬件显著不同于在浇注中使用的那些硬件。
本发明盖片或受保护的盖片复合体的制备也可以包括在先前制备(通过涂覆或浇注工艺)的膜上涂覆的步骤。例如，图1和2中示出的涂覆和干燥系统10可用于将第二膜或多层膜施加到已有的低双折射保护性聚合物膜或盖片复合体上。如果膜或盖片复合体在施加随后的涂层之前被卷绕成卷，那么方法叫做多道涂覆操作。如果涂覆和干燥操作随后在具有多个涂覆站和干燥烘箱的机器上执行，那么方法叫做串联涂覆操作。按这种方式，厚的低双折射保护性聚合物膜可以高线速度制备，没有与从非常厚的湿膜中除去大量溶剂相关的问题。可替换地，可以制备具有借助于串联或多道涂覆操作施加的不同辅助层组合的不同盖片构造。再则，多道或串联涂覆的实践也具有使其它人为缺陷，如条纹深、斑点严重和膜整体不均匀，最小化的优点。
下面转向图5至8，呈现了显示本发明可能的各种盖片和受保护的盖片复合体构造的剖面说明。图5显示具有最低层186、中间层187和188以及最上层190的盖片189。在该示例中，例如，层186可是促进与PVA粘附的层，187可是粘结层，层188可是低双折射保护性聚合物膜，层190可是辅助层，如视角补偿层、防潮层、抗磨损层或其它类型的辅助层。盖片可以由常规浇注法或由采用如上文中描述的载体基片的涂覆法制备。
图6中，示出包括具有最低层162、中间层164和最上层168的三层盖片171的受保护的盖片复合体151，其从载体基片170上部分剥离。在这一示例中，层162可是促进与PVA粘附的层，层164可是粘结层，和层168可是低双折射保护性聚合物膜。层162、164和168通过在载体基片170上施加和干燥三个分离的液体层，或通过同时施加两或三个层并接着在单一干燥操作中同时干燥那些被施加的层而形成。
在优选实施方案中，使用水基涂料制剂来涂覆所述促进与PVA粘附的层并干燥，所述涂覆和干燥与粘结层和低双折射保护性聚合物膜分开进行。当如图6中说明，通过涂覆在载体基片170上制备盖片171时，通常优选在施加低双折射保护性聚合物膜之前，将促进与PVA粘附的层涂覆在载体基片170上然后干燥。辅助层可与低双折射保护性聚合物膜同时施加或在随后的涂覆和干燥操作中施加。
图7说明又一受保护的盖片复合体153，包括盖片173，所述盖片173包括例如最靠近载体支撑170的最底层162、两个中间层164和166、和最上层168的四个组成上不同的层。图7也显示了全部多层盖片173可以从载体基片170上剥离。在该示例中，层162可是促进与PVA粘附的层，层164可是粘结层，层166可是低双折射保护性聚合物膜，和层168可是如抗磨损层的辅助层。
图8说明又一受保护的盖片复合体159，包括例如包括四个组成上不同的层的盖片179，所述组成上不同的层包括最靠近载体基片182的最底层174、两个中间层176和178以及最上层180。载体基片182已经用释放层184处理，以改变盖片最底层174和基片182之间的粘性。释放层184可包括许多聚合材料，如聚乙烯基丁缩醛、纤维素塑料、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)。在释放层中使用的材料的选择可以由本领域技术人元凭经验优化。
图5至8用于说明基于上文提供的详细教导可以构造的一些受保护的盖片复合体，它们并不意在穷举本发明的所有可能变体。本领域中熟练的技术人元可以设想许多其它层的组合，该组合作为受保护的盖片复合体用在显示器的偏振器板的制备中将是有用的。
现在转向图9，说明了从本发明的受保护的盖片复合体制造偏振器板的方法的代表示意图。包括盖片171和载体基片170的受保护的盖片复合体151(参见图6)和包括盖片173和载体基片170的受保护的盖片复合体153(见图7)分别从供应卷232和234供应。PVA二向色膜从供应卷236供应。在进入相对夹持辊242和244之间的层压辊隙之前，载体基片170从受保护的盖片复合体151和153上剥离，以暴露最底层(在图6和7的情况下，这是层162，举例而言是促进与PVA粘附的层)。剥离的载体基片170在收紧卷240上卷绕成卷。在盖片和膜进入夹持辊232和234之间的辊隙之前，胶液可以任选地施加到PVA二向色膜的两面或盖片171和173的最底层。接着，在相对夹持辊242和244之间应用压力(和可任选地，热)使盖片171和173层压到PVA二向色膜的任一面，产生片形式的偏振器板250。偏振器板250接着通过加热干燥并卷绕成卷直至需要。取决于用于受保护的盖片复合体的特别层构造，可以制造具有各种辅助层组合的盖片的各种偏振器板。
对于本发明的盖片，其中低双折射保护性聚合物膜通过常规浇注方法(其中聚合物涂料浇注到连续金属轮或转鼓上，然后在完成干燥工艺前剥离)制备，粘结层和促进与PVA粘附的层在随后的涂覆操作中施加，与图9中代表的相比较，制造偏振器板的方法被简化。在这种情况下，由于不采用载体基片，所以如图9所示的剥离和卷绕载体基片的步骤是没有必要的。取而代之的是，优选以卷的形式供应的盖片仅仅需要被解绕和供应到在一对夹持辊(类似于图9所示的辊242和244)之间形成的层压辊隙处。如以前，在盖片和膜进入夹持辊之间的辊隙之前，胶液可任选地施加在PVA二向色膜的两面或促进与PVA粘附的层上。
根据本发明的实践，盖片层压在PVA二向色膜上，以使促进与PVA粘附的层在盖片的与PVA二向色膜接触的面上。对于层压盖片膜和PVA二向色膜有用的胶液没有特别限定，通常采用的例子是含有溶解的聚合物，如PVA或其衍生物，和硼化合物如硼酸，的水/醇溶液。可替换地，该溶液可以没有或基本上没有溶解的聚合物并包括交联PVA的试剂。试剂可以以离子形式或者共价形式交联PVA交联，或可以使用两种类型的试剂组合。适当的交联离子包括但不限于阳离子，如钙、镁、钡、锶、硼、铍、铝、铁、铜、钴、铅、银、锆和锌离子。特别优选硼化合物如硼酸和锆化合物如硝酸锆或碳酸锆。共价交联试剂的例子包括多聚羧酸或酐；聚胺；表卤代醇；二环氧化物；二醛；二醇；羧酸卤化物，烯酮和类似化合物。取决于其组成，施加在膜上的溶液量可有大范围地改变。例如，湿膜覆盖可能低至1cc/m2和高至100cc/m2。低湿膜覆盖是期望的，以减少需要的干燥时间。
适用于本发明的低双折射保护性聚合物膜包括具有低特性双折射Δnint的聚合材料，形成具有高透射(即＞85％)的高透明膜。优选地，低双折射保护性膜具有小于大约1×10-4的面内双折射，Δnin，和从0.005至-0.005的面外双折射，Δnth。
用在本发明的低双折射保护性聚合物膜的示例性聚合材料包括纤维素酯(包括三乙酰基纤维素(TAC)、纤维素二醋酸酯、纤维素乙酸酯丁酸酯、纤维素乙酸酯丙酸酯)、聚碳酸酯(如可从GeneralElectric Corp.买到的Lexan、双酚-A-三甲基环己烷-聚碳酸酯、双酚-A-邻苯二甲酸酯-聚碳酸酯)、聚砜(如可从AmocoPerformance Products Inc.买到的Udel)、聚丙烯酸酯和环烯聚合物(如可从JSR Corp.买到的Arton、可从Nippon Zeon买到的Zeonex或Zeonor、和Ticona供应的Topas)等等。优选地，由于它们的商业易得性和极好的光学属性，本发明的低双折射保护性聚合物膜包括TAC、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、或环烯烃聚合物。
低双折射保护性聚合物膜具有从大约5至200微米的厚度，优选从大约5至80微米和最优选从大约20至80微米。由于制造较薄偏振器板的成本、处理和能力，具有厚度20至80微米的膜是最优选的。在目前发明的优选实施方案中，从本发明的盖片组装的偏振器板具有小于120微米的总厚度，并最优选小于80微米。
在优选实施方案中，促进与PVA粘附的层包括亲水聚合物。适合于本发明的亲水聚合物包括合成聚合物和自然聚合物。自然存在的聚合物包括蛋白质、蛋白质衍生物、纤维素衍生物(例如，纤维素酯)、多糖、酪蛋白和类似物，合成聚合物包括聚(乙烯基内酰胺)、丙烯酰胺聚合物、聚(乙烯醇)和其衍生物、水解的聚醋酸乙烯酯、烷基和硫烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的聚合物、聚酰胺、聚乙烯基吡啶、丙烯酸聚合物、马来酸酐共聚物、聚环氧烷、甲基丙烯酰胺共聚物、聚乙烯基唑啉酮(oxazolidinone)、马来酸共聚物、乙烯基胺共聚物、甲基丙烯酸共聚物、丙烯酰基氧基烷基磺酸共聚物、乙烯基咪唑共聚物、二乙烯基硫、含有苯乙烯磺酸的均聚物或者共聚物等等。
优选地，亲水聚合物是可溶于水的。最优选的亲水聚合物是聚(乙烯醇)和其衍生物。特别优选的聚(乙烯醇)聚合物具有在75和100％之间的水解度，和具有大于10,000的重均分子量。
在一个特别的实施方案中，促进与聚(乙烯醇)膜粘附的层可进一步包括疏水聚合物颗粒，如水分散性聚合物和聚合物胶乳。优选这些聚合物颗粒包含氢键接收基，其包括羟基、羧基、氨基或磺酰基部分。适合的聚合物颗粒包括从烯键不饱和单体制备的加成型聚合物和互聚物，所述不饱和单体比如丙烯酸酯(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、卤乙烯和1，1-二卤乙烯、和烯烃。另外，也可以采用交联性和接枝连接性单体，如1，4-丁二醇甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、二乙烯基苯等。其它适合的聚合物分散体是聚氨酯分散体或聚酯离聚物分散体、聚氨酯/乙烯基聚合物分散体、和含氟聚合物分散体。优选地，用在本发明聚合物颗粒中的聚合物具有大于大约10,000的重均分子量和小于约25℃的玻璃转变温度(Tg)。一般地，高分子量、低Tg聚合物颗粒提供层与PVA二向色膜和粘结层两者的改善的粘附。
这些聚合物颗粒具有从10纳米至1微米，优选10-500纳米，并最优选10至200纳米的颗粒尺寸。适合地，在这一实施方案中，聚合物颗粒构成所述促进与PVA粘附的层的10和40重量％。
促进与PVA粘附的层也可包含交联剂。用于本发明实践的交联剂包括能与溶于水的聚合物和/或聚合物颗粒的活性部分反应的任一化合物。所述交联剂包括醛和相关化合物、吡啶、烯烃，如双(乙烯基磺酰基甲基)醚、碳化二亚胺、环氧化物、三嗪、多官能团的氮丙啶、甲氧基烷基三聚氰胺、聚异氰酸酯和类似物。这些化合物可使用公开的合成程序或对于在合成有机化学领域中的技术人元显而易见的常见修改容易地制备。另外的交联剂也可以在促进与PVA粘附的层中成功地采用，包括多价金属离子，如锌、钙、锆和钛。
促进与PVA粘附的层典型地以5至300mg/ft2(50至3000mg/m2)，优选5至100mg/ft2(50至1000mg/m2)的干涂层量施加。所述层高度透明，并优选具有大于95％的光透射。
对于本发明受保护的盖片复合体，优选地，促进与PVA粘附的层在低双折射保护性聚合物膜的与载体基片相同的面上。最优选地，促进与PVA粘附的层直接施加在载体基片上或在载体基片上的底基层上(subbing layer)。促进与PVA粘附的层可在分开的涂覆施加中涂覆或与一个或多个其它层同时施加。
为了通过可用于在PVA二向色膜上层压本发明盖片的水基胶提供良好的润湿，优选本发明的PVA粘附促进层具有小于20°的水接触角。粘附促进层也优选具有10-1000％，优选至少20％，的水膨胀(25℃时)，以促进所述粘附促进层与胶和/或PVA二向色膜的良好接触和也许可能的混合。
根据本发明，粘结层包括具有20和300之间、优选50至200的酸值聚合物，聚合物含量优选至少50重量％。它在20℃时适合溶于各种普通有机溶剂中。酸官能度是羧酸(羧基，也称作羧基)。适于用在粘结层的聚合物包括烯键不饱和单体的共聚物(包括互聚物)，所述不饱和单体包括羧酸基、含有酸的聚合物如纤维素酸邻苯二甲酸酯和纤维素乙酸偏苯三酸酯、具有羧酸基的聚氨酯和其它。包括羧酸基的烯键不饱和单体的合适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、卤乙烯和1，1-二卤乙烯、和烯烃。优选地，羧基官能性聚合物的玻璃转变温度大于20℃。
适合于溶解和涂覆粘结层聚合物的有机溶剂包括氯化溶剂(二氯甲烷和1，2二氯乙烷)、醇类(甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、双丙酮醇和环己醇)、酮类(丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮和环己酮)、酯类(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)、芳族化物(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、1，5-二烷)。优选地，上面描述的粘结层聚合物基本上可溶于以上28种所述溶剂的至少一种，优选大多数，更优选上述六组(氯化的、醇类)的大多数中的至少一种溶剂中。在一些应用中，可以使用少量水。通常，涂料溶液用前面提及的溶剂的混合物制备。优选主要溶剂包括二氯甲烷、丙酮、乙酸甲酯、和1，3-二氧戊环。优选地，粘结层聚合物基本上溶于这些溶剂。与主要溶剂一起使用的优选的辅助溶剂包括甲醇、乙醇、正丁醇和水。优选地，粘结层聚合物是从与低双折射保护性聚合物相同或至少能相容的溶剂混合物中施加。一般地，溶解度指20℃时大于1.0重量百分比、优选至少2.0百分比。
粘结层也可以包含交联剂。用于本发明的实践的交联剂包括能与聚合物中的活性部分，特别是羧酸，反应的任一化合物。这种交联剂包括含硼化合物，如硼酸盐、醛和相关化合物、吡啶、烯烃如双(乙烯基磺酰基甲基)醚、碳化二亚胺、多官能性环氧化物、三嗪、多官能性氮丙啶、甲氧基烷基三聚氰胺、三聚氰胺-甲醛树脂、聚异氰酸酯、和类似物、或其混合物。这些化合物可使用已公开的合成程序或对于合成有机化学领域的技术人元显而易见的常规改变而很容易地制备。也可在层中成功采用的另外的交联剂包括多价金属离子，如锌、钙、锆和钛。
粘结层典型地以5至500mg/ft2(50至5000mg/m2)，优选50至500mg/ft2(500至5000mg/m2)的干涂层重量施加，并具有优选0.5至5微米的厚度。所述层高度透明并优选地具有大于95％的光透射。
一般地，粘结层施加在已经涂覆和干燥的促进与PVA粘附的层上。粘结层可在分开的涂覆应用中涂覆或与一个或多个其它层同时施加。优选地，为最好的粘附，粘结层与低双折射保护性聚合物层同时施加。
适合用于本发明的载体基片包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯、聚苯乙烯和其它聚合膜。另外基片可包括纸、层压的纸和聚合的膜、玻璃、布、铝和其它金属支撑。优选地，载体基片是包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘酸乙二醇酯(PEN)的聚酯膜。载体基片的厚度是大约20至200微米，通常大约40至100微米。由于受保护的盖片复合体的成本和每卷的重量，较薄的载体基片是期望的。然而，小于大约20微米的载体基片不能为盖片提供足够的尺寸稳定性或保护。
载体基片可以用一种或多种底基层涂覆或可以用放电设备预处理，以提高涂料溶液对基片的润湿。由于盖片必须最终从载体基片剥离，因而盖片和基片之间的粘附是重要的考虑因素。也可以采用底基层和放电设备来改变盖片与载体基片的粘附。底基层因而可以或者起改善润湿的底漆层(primer layer)作用或者起改变盖片与基片的粘附的释放层的作用。可以用两个底基层涂覆载体基片，第一底基层充当改善润湿的底漆层而第二底基层充当释放层。底基层的厚度典型地是0.05至5微米，优选0.1至1微米。
具有弱的粘附的盖片/基片复合体可能易于在多道操作中的第二或第三次湿涂之后起泡。为了避免起泡缺陷，盖片的第一道层和载体基片之间的粘附力应该大于大约0.3N/m。如已经提及的，粘附力的水平可通过包括各种底基层和各种放电处理的卷幅处理来改变。然而，在盖片和基片之间过度的粘附也是不理想的，因为在随后的剥离操作过程中可能损坏盖片。特别地，具有太大粘附力的盖片/基片复合体可能剥离性很差。允许可接受的剥离性能的最大粘附力取决于盖片的厚度和拉伸性能。典型地，盖片和基片之间的粘附力大于大约300N/m可能剥离性很差。由于撕开盖片和/或由于片内的内聚失效，从这种过度充分粘附的复合体剥离的盖片呈现缺陷。在本发明的优选实施方案中，盖片和载体基片之间的粘附小于250N/m。最优选地，盖片和载体基片之间的粘附在0.5和25N/m之间。
在本发明的优选实施方案中，载体基片是聚对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层(底漆层)和包括聚乙烯基缩丁醛的第二底基层(释放层)。在本发明的又一优选实施方案中，载体基片是在施加盖片之前已经用电晕放电预处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
为了控制静电放电和污垢以及灰尘吸引，基片也可具有功能层，如含有各种聚合物粘合剂和导电附加物的抗静电层。抗静电层可以在载体基片的任一面上，优选在与盖片相对的载体基片的面上。
为了提供具有适当粗糙度和摩擦系数从而具有良好卷绕和输送特性的表面，与盖片相对的基片的面上，也可以采用垫层。特别地，垫层包括聚合粘结剂，如包含消光剂，如硅石或聚合珠，的聚氨酯或丙烯酸聚合物。消光剂帮助防止在装运和储存过程中受保护的盖片复合体的前面粘住后面。垫层也可以包括滑润剂以提供大约0.2至0.4的摩擦系数。典型的润滑剂包括，例如(1)液体石蜡和石蜡或蜡状材料，如巴西棕榈蜡、天然和合成蜡、石油蜡、矿蜡和类似物；(2)高级脂肪酸和衍生物、高级醇类和衍生物、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，等等，公开在美国专利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4,427964；英国专利1,263,722；1,198,387；1,430,997；1,466,304；1,320,757；1,320,565；和1,320,756；德国专利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)、含有全氟烷基面基的聚(甲基)丙烯酸酯或者聚(甲基)丙烯酰胺、和类似物。然而，为了持久润滑，优选可聚合的润滑剂，如Additive 31，即甲基丙烯酰氧基官能性硅酮聚合物共聚物(从Dow Corning Corp.获得)。
在优选实施方案中，受保护的盖片复合体包括在与载体基片相对的盖片表面上的可剥离的保护层。可剥离保护层可以通过涂覆所述层施加或可以通过粘性地粘附或通过静电粘附预成形的保护层进行施加。优选地，保护层是透明聚合物层。在一个特定实施方案中，保护层是使得不需要除去保护层就可以对盖片进行光学检查的低双折射层。在保护层中特别有用的聚合物包括纤维素酯、丙烯酸树脂、聚氨酯、聚酯、环烯烃聚合物、聚苯乙烯、聚乙烯基缩丁醛、聚碳酸酯和其他。当预成形的保护层被使用时，优选是聚酯、聚苯乙烯或聚烯烃膜的层。
可剥离保护层典型的厚度为5至100微米。优选地，保护层是20至50微米厚，以保证足够耐刮擦和磨损性和在保护层的去除过程中容易处理。
当可剥离保护层通过涂覆方法施加时，它可以施加到已经涂覆和干燥的盖片上或保护层可以与构成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，它在一个表面上可以具有允许利用常规层压技术将所述保护层粘附性层压到受保护的盖片复合体上的压敏粘合层。可替换地，通过在盖片或预成形的保护层的表面上产生静电荷，然后在辊隙中使两种材料接触，施加预成形的保护层。静电荷可以通过任一已知的电荷发生器，例如，电晕充电装置、摩擦充电器、导电高电位滚动电荷发生器或接触充电器、静电发生器等等，产生。为了在两个表面之间产生足够的电荷粘附水平，盖片或预成形保护层可以用DC电荷或跟随有AC电荷的DC电荷来充电。为在盖片和预成形保护层之间提供足够结合而施加的静电荷的水平至少大于50伏特，优选至少大于200伏特。为了保证静电荷持久，盖片或保护层的带电表面具有至少大约1012Ω/平方，优选至少大约1016Ω/平方的电阻率。
每个保护性盖片具有改善液晶显示器性能需要的各种辅助层。液晶显示器典型地采用两个偏振器板，在液晶单元的每一面上有一个。每个偏振器板进而采用两个盖片，在PVA二向色膜的每一面上有一个。这些盖片可以不同，例如，包含可能辅助层的不同子集。
本发明的盖片中采用的有用的辅助层可包括，例如抗磨损硬盖层、防闪光层、防污层或防污染层、防反射层、低反射层、抗静电层、视角补偿层和防潮层。典型地，最接近观察者的盖片包含下述辅助层的一层或多层抗磨损层、防污层或防污染层、防反射层和防闪光层。最接近液晶单元的盖片的一个或全部典型地包含视角补偿层。在LCD中采用的四个盖片中的任一或全部可任选地包含抗静电层和防潮层。
本发明的盖片可包含位于低双折射保护性聚合物膜的与所述促进与PVA粘附的层相对的面上的抗磨损层。
用在本发明中的特别有效的抗磨损层包括辐射或热固化组合物，并优选组合物是辐射固化的。紫外线辐射(UV)和电子束辐射是最通常采用的辐射固化方法。UV可固化组合物用于产生本发明的抗磨损层特别有用，并可以采用两种主要类型的固化化学，自由基化学和阳离子化学，固化。丙烯酸酯单体(活性稀释剂)和低聚物(活性树脂和漆)是基于自由基的制剂的主要成分，给予固化涂层大部分的物理特性。光引发剂需要吸收UV光能量，分解形成自由基并破坏丙烯酸酯基团C＝C双键以引发聚合。阳离子化学利用环脂类环氧树脂和乙烯醚单体作为主要成分。光引发剂吸收UV光以形成路易斯酸，所述路易斯酸破坏环氧环以引发聚合。UV固化意味着紫外线固化和包括采用波长在280和420nm之间优选在320和410nm之间的UV辐射。
可用于本发明抗磨损层的UV辐射固化性树脂和漆的例子，是那些来源于光可聚合单体和低聚物的那些，比如多官能化合物的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯低聚物(此处使用的术语“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)，所述多官能团化合物比如多元醇和其具有(甲基)丙烯酸酯官能基如乙氧基化三羟甲基丙烷三(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、或新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯和其混合物的衍生物；和来源于低分子量聚酯树脂、聚醚树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、螺旋乙缩醛树脂(spiroacetal resin)、环氧丙烯酸酯、聚丁二烯树脂和聚硫醇多烯树脂等和其混合物的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯低聚物；和含有较大量的活性稀释剂的电离辐射固化性树脂。此处可用的活性稀释剂包括单官能单体，如(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基己基酯、苯乙烯、乙烯基甲苯荷N-乙烯吡咯烷酮，和多官能团单体，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、或新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯。
其中，本发明中用在抗磨损层中的常规使用的辐射固化性漆包括尿烷(甲基)丙烯酸酯低聚物。这些从二异氰酸酯与低(聚)酯或低(聚)醚多元醇反应得到的，以产生异氰酸酯封端的尿烷。随后，羟基封端的丙烯酸酯与末端异氰酸酯基团反应。这种丙烯酸化为低聚物的末端提供不饱和键。尿烷丙烯酸酯的脂族或芳族性质由二异氰酸酯的选择确定。芳族二异氰酸酯，如甲苯二异氰酸酯，将产生芳族尿烷丙烯酸酯低聚物。脂肪族尿烷丙烯酸酯将由脂族二异氰酸酯的选择产生，如异佛尔酮二异氰酸酯或己基甲基二异氰酸酯。除了异氰酸酯的选择以外，多元醇骨架在确定最后低聚物的性能中起关键作用。多元醇一般分类成酯、醚或这两者的组合。低聚物骨架由充当自由基引发聚合的活性位点的两种或更多丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单元封端。在异氰酸酯、多元醇和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯封端单元中进行选择，允许尿烷丙烯酸酯低聚物的形成中具有相当大的活动余地。尿烷丙烯酸酯，跟大多数低聚物一样，是典型的高分子量和高粘性。这些低聚物是多官能性的并包含多个活性位点。由于活性位点数目增加，所以固化速率提高，最终产物交联。低聚物官能度可以从2变化到6。
其中，用在抗磨损层中的便利使用的辐射固化性树脂，也包括从多元醇和其衍生物得到的多官能丙烯酸酯化合物，比如季戊四醇的丙烯酸酯衍生物的混合物，比如源自异氟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。本发明的实践中使用的商业上可得到的尿烷丙烯酸酯低聚物的一些例子包括来自Sartomer Company(Exton，PA)的低聚物。在本发明的实践中便利使用的树脂的例子是来自Sartomer Company的CN968。
在一个实施方案中，抗磨损层包括结合在紫外线辐射固化性组合物中的光聚合引发剂，如苯乙酮化合物、二苯甲酮化合物、Michler’s苯甲酰苯甲酸酯、α-戊基肟酯或噻吨酮化合物，和光敏感剂，如正丁基胺、三乙胺、或三正丁基膦、或其混合物。在本发明中，便利使用的引发剂是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。
抗磨损层典型地在涂覆和干燥低双折射保护性聚合物膜之后施加。本发明的抗磨损层作为典型地也包括有机溶剂的涂料组合物施加。优选有机溶剂的浓度是全部涂料组合物重量的1-99％。
用于涂覆本发明的抗磨损层可采用的溶剂的例子包括溶剂，如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、环己烷、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。伴随溶剂的正确选择，可提高抗磨损层的粘合同时增塑剂和其它附加物从低双折射保护性聚合物膜的迁移最小化，从而能够维持抗磨损层的硬度。用于TAC低双折射保护性聚合物膜的适合溶剂是芳香族烃和酯溶剂，如甲苯和乙酸丙酯。
涂覆和干燥UV可聚合单体和低聚物，随后暴露在UV辐射下以形成光学上透明的交联的抗磨损层。优选的UV固化剂量在50-1000mJ/cm2。
抗磨损层的厚度一般在大约0.5-50微米，优选1-20微米，更优选2至10微米。
抗磨损层优选无色，但具体地预期这层为了色彩校正的目的，或用于特殊效果可以具有某些颜色，只要这些颜色不会有害地影显示器的形成或者穿过覆盖层观察显示器即可。因而，可以将赋予颜色的染料结合到聚合物中。另外，可以在聚合物中结合赋予盖层所需性能的添加剂。其他另外的化合物可加入到涂料组合物中，包括表面活性剂、乳化剂、涂覆助剂、润滑剂、消光颗粒、流变学改性剂、交联剂、防雾剂、无机填料，如导电和非导电金属氧化物颗粒、颜料、磁性颗粒、杀生物剂，诸如此类。
本发明的抗磨损层典型地提供具有至少2H、优选2H至8H的铅笔硬度(使用Pencil Test ASTM D3363的硬度标准测试方法)的层。
本发明的盖片可包含在载体基片的与低双折射保护性聚合物膜相同面上的防闪光层、低反射层或抗反射层。防闪光层、低反射层或抗反射层位于低双折射保护性聚合物膜的与促进与PVA粘合的层相对的面上。在LCD中采用所述层是为了提高显示器的观看特性，特别是当在周围亮光中观看时。抗磨损硬罩层的折射率是大约1.50，而周围空气的折射率是1.00。这种折射率的不同产生大约4％的表面反射。
防闪光层提供用于减少镜面反射的粗糙的或有纹理的表面。所有不需要的反射光仍然存在，但是被散射而不是被镜面反射。为了本发明的目的，防闪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无机(消光)颗粒或通过表面轧花获得的有纹理的或粗糙表面。上文描述的用于抗磨损层的辐射固化的组合物在防闪光层中也被有效地采用。表面粗糙度优选通过将消光颗粒加入到辐射固化的组合物中获得。适合的颗粒包括具有金属的氧化物、氮化物、硫化物或卤化物，特别优选是金属氧化物，的无机化合物。作为金属原子，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是适合的，Mg、Ca、B和Si是更优选的。也可以使用包含两种类型金属的无机化合物。特别优选的无机化合物是二氧化硅，即氧化硅。
适合用在本发明的防闪光层中的另外颗粒包括在2003.10.21申请、共同转让的美国专利申请10/690,123中描述的层状粘土。最适合的层状颗粒包括具有大长宽比的板形材料，所述长宽比是在不对称粒子中长方向与短方向的比。优选的层状颗粒是天然粘土，尤其是天然绿土粘土，如蒙脱石、绿脱石、贝得石、铬岭石、锂蒙脱石、皂石、锌皂石、sobockite、斯皂石、svinfordite、埃洛石、天然硅酸钠、水羟硅钠石和蛭石以及层状双氢氧化物或水滑石。由于这些材料的商业可行性，最优选的粘土材料包括天然蒙脱石、锂蒙脱石和水滑石。
适用于防闪光层的层状材料可以包括页硅酸盐，例如，蒙脱石、特别是钠蒙脱石、镁蒙脱石和/或钙蒙脱石、绿脱石、贝得石、铬岭石、锂蒙脱石、皂石、锌皂石、sobockite、斯皂石、svinfordite、蛭石、天然硅酸钠、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包括伊利石、混合的层状伊利石/绿石矿石，如三八面体伊利石和伊利石与上面指定的层状材料的混合物。其它有用的层状材料，特别是可以和阴离子基质聚合物使用的，可以包括在夹层空间中具有带正电的层和可交换的阴离子的层状双氢氧化物粘土或水滑石，如Mg6Al3.4(OH)18.8(CO3)1.7H2O。优选层状材料是可膨胀的，从而其它试剂，通常有机离子或分子，可以展开，即，插入和/或剥落所述层状材料，导致无机相的理想的分散。这些可膨胀层状材料包括2∶1类型的页硅酸盐，如在文献中限定的(例如，“An Introduction to claycolloid chemistry”由H.van Olphen，John Wiley&Sons Publishers出版)。优选具有50至300毫当量/100克的离子交换容量的典型页硅酸盐。一般地，理想的是在将片状颗粒引入到防闪光涂层之前，处理已选择的粘土材料以将片状颗粒的团聚体分开成小晶体，也称作类晶团聚体。预分散或分开片状颗粒也改善了粘合剂/片状颗粒分界面。可以使用实现以上目标的任一处理。有用处理的例子包括用溶于水或不溶于水的聚合物、有机试剂或单体、硅烷化合物、金属或有机金属、有机阳离子来插入，以实现阳离子交换，和它们的组合。
用于防闪光层的另外的颗粒包括本领域中已知的聚合物消光颗粒或珠。聚合物颗粒可以是实心的或多孔的，优选交联的聚合物颗粒。用于防闪光层的多孔聚合物颗粒在2003年11月18日申请的、共同转让的美国专利申请10/715,706中描述。
在优选实施方案中，用于防闪光层的颗粒具有2-20微米的平均颗粒尺寸，优选2至15微米和最优选4至10微米。它们在所述层中出现的量是至少2wt％但小于50％，典型地从大约2-40wt％，优选从2-20％和最优选2-10％。
防闪光层的厚度一般大约0.5至50微米，优选1至20微米，更优选2至10微米。
优选地，根据ASTM D523，防闪光层具有小于100，优选小于90的60°光泽值，和根据ASTM D-1003和JIS K-7105方法的小于50％，优选小于30％的透射雾值。
在本发明的又一实施方案中，低反射层或抗反射层与抗磨损罩层或防闪光层组合使用。低反射或抗反射涂层施加在抗磨损或防闪光层的上面。典型地，低反射层提供小于2％的平均镜面反射率(通过分光光度计测量，在450至650的波长范围求平均值)。抗反射层提供小于1％的平均镜面反射率值。
用在本发明中的适合的低反射层包括具有小于1.48的折射率，优选具有在大约1.35和1.40之间的折射率，的含氟均聚物或共聚物。适合的含氟均聚物和共聚物包括氟烯烃(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-间二氧杂环戊烯(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，诸如此类。通过在涂层内结合诱导间隙型孔隙的亚微米尺寸的无机颗粒或聚合物颗粒，可提高所述层的效果。这种技术在美国专利6,210,858和美国专利5,919,555中进一步描述。低反射层的效果的进一步提高可以通过下述方式得以实现将孔隙限制在亚微米尺寸的聚合物颗粒的内部颗粒空间中，代价是降低了涂层的浊度，如在2003年11月18日申请的、共同转让的美国专利申请10/715,655中描述。
低反射层的厚度是0.01至1微米和优选0.05至0.2微米。
抗反射层可以包括单层或多层。包括单层的抗反射层典型地在单一波长处(在450至650的较宽范围内)提供小于1％的反射率值。适合用于本发明中的通常采用的单层抗反射涂层包括金属氟化物，如氟化镁(MgF2)的层。所述层可以通过已知的真空沉积技术或通过溶胶凝胶技术施加。典型地，这一层具有在期望反射率最小的波长处的大致四分之一波长的光学厚度(即，层的折射率乘以层厚度的积)。
尽管单层在非常窄的波长范围内可有效地减少光的反射，更通常使用包括相互叠加的几个(典型地，基于金属氧化物)透明层的多层以减少宽范围波长区域(即，宽波段反射控制)上的反射。对于这一结构，半波长层和四分之一波长层交替以改善性能。多层抗反射涂层可以包括二、三、四或甚至更多层。这种多层的形成典型地需要复杂的工艺，包括对应于层的数目的多个气相沉积程序或者溶胶凝胶涂覆，其中每一层具有预先确定的折射率和厚度。对于这些干涉层而言，需要精确控制每一层厚度。用在本发明中的适合的多层抗反射涂层的设计在专利领域和技术文献中是已知的，以及在各种教科书中描述了，例如，在H.A.Macleod，“Thin Film Optical Filters”，Adam Hilger，Ltd.，Bristol 1985和James D.Rancourt，“Optical Thin Films User’sHandbook”，Mcmillan Publishing Company，1987。
本发明的盖片也包含防潮层。防潮层包括具有低水分渗透性的疏水聚合物，如1，1-二氯乙烯聚合物、1，1-二氟乙烯聚合物、聚氨酯、聚烯烃、氟化聚烯烃、聚碳酸酯和其他。优选地，疏水聚合物包括1，1-二氯乙烯。更优选地，疏水聚合物包括70-99重量％的1，1-二氯乙烯。可通过施加基于有机溶剂的或水涂层制剂，施加防潮层。为了提供有效的防潮属性，所述层应该至少1微米，优选1至10微米和最有选2至8微米的厚度。包括防潮层的本发明的盖片具有根据ASTM F-1249，小于1000g/m2/天，优选小于800g/m2/天和最优选小于500g/m2/天的水分蒸气透过率(MVTR)。本发明盖片中这一阻挡层的使用，为包括盖片，尤其具有小于大约40微米厚度的TAC盖片，的偏振器板提供了改进的抗湿度变化能力和增强的耐用性。
本发明的盖片可包含透明抗静电层。抗静电层有助于控制在盖片复合体的制备和使用过程中可能出现的静电充电。有效的静电充电控制减少吸引污垢和灰尘到盖片复合体的倾向。本发明的受保护的盖片复合体可特别容易在从载体基片剥离盖片的过程中摩擦充电。由盖片和基片的分离导致的称作“分开充电”可通过具有小于大约1×1011Ω/平方，优选小于1×1010Ω/平方和最优选小于1×109Ω/平方的电阻率的抗静电层有效地控制。
各种聚合粘合剂和导电材料可在抗静电层中采用。在抗静电层中有用的聚合粘合剂包括通常在涂覆领域使用的任一聚合物，例如，烯键不饱和单体的互聚物、纤维素衍生物、聚氨酯、聚酯、亲水胶体，如明胶、聚(乙烯醇)、聚乙烯基吡咯烷酮和其他。
在抗静电层中采用的导电材料可以是离子导电或电子导电的。离子导电材料包括简单的无机盐、表面活性剂的碱金属盐、包含碱金属盐的聚合电解质、和胶体金属氧化物溶胶(由金属盐稳定)。这些中，优选离子导电聚合物，如美国专利4,070,189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，和包括氧化硅、氧化锡、氧化钛、氧化锑、氧化锆、氧化铝涂覆的氧化硅、氧化铝、伯姆石和绿石粘土的离子导电胶体金属氧化物溶胶。
由于电子导电材料的与湿度和温度无关的导电性，本发明中采用的抗静电层优选包含电子导电材料。适合的材料包括(1)电子导电的含有金属的颗粒，包括供体掺杂型(donor-doped)金属氧化物、含有氧空位的金属氧化物、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。描述这些电子导电颗粒的专利举例包括美国专利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)纤维电子导电颗粒，包括，例如，如美国专利4,845,369和5,166,666中描述的涂覆在非导电钛酸钾晶须上的锑掺杂氧化锡，和如美国专利5,719,016和5,0731,119中描述的锑掺杂的氧化锡纤维或晶须和美国专利4,203,769中描述的银掺杂的五氧化二钒纤维；(3)电子导电的聚乙炔、聚噻吩和聚吡咯，优选美国专利5,370,981中描述的和商业上可从Bayer Corp.以BaytronP买到的聚乙烯二氧噻吩。
取决于采用的导电剂，用在抗静电层中的导电剂的量可大范围的变化。例如，有用量从大约0.5mg/m2至大约1000mg/m2，优选从大约1mg/m2至大约500mg/m2变化。抗静电层具有0.05至5微米，优选0.1至0.5微米的厚度，以保证高透明度。
本发明的盖片可包含在PVA二向色膜和液晶单元之间具有适当的光学属性的视角补偿层(也称作补偿层，延迟层，或相差层)，如在美国专利5,583,679，5,853,801，5,619,352，5,978,055和6,160,597。根据美国专利5,583,679和5,853,801，基于具有负的双折射的discotic液晶的补偿膜被广泛使用。
补偿膜用于改善视角特性，所述视觉特性描述了由不同视角的对比度的变化。理想的是能从变化很大的视角看见相同图象，而这种能力已经成为液晶显示设备的缺点。限制液晶显示器对比度的主要因素是光通过处于黑暗或“黑”像素状态的液晶元件或单元“漏过”的倾向。再则，泄漏和因此液晶显示器的对比度也取决于观看显示屏的方向。典型地，仅在以垂直入射显示器为中心的窄视角范围内观察到最佳对比度，当观察方向偏离显示器法线时急剧下降。在彩色显示器中，泄露问题不仅降低对比度，而且引起与色彩重现降低相关的色彩或色调偏移。
本发明中有用的视角补偿层是光学上各向异性的层。光学上各向异性的视角补偿层可包括正的双折射材料或负的双折射材料。补偿层可以是光学上单轴的或光学上双轴的。补偿层可以使其光轴在垂直于所述层的面内倾斜。光轴的倾角在层的厚度方向可以是常数或光轴的倾角可以在层的厚度方向变化。
用于本发明的光学上各向异性的视角补偿层可包括负性双折射的盘状液晶，如美国专利5,583,679和5,853,801中描述；美国专利6,160597中描述的正双折射向列型液晶；在共同转让的美国专利申请公开2004/0021814A和2003.12.23申请的美国专利申请10/745,109中描述的负双折射无定形聚合物。这后两个申请描述了包括聚合物的补偿层，所述聚合物包含在聚合物骨架中的不可见发色团，如乙烯基、羰基、酰胺、二酰亚胺、酯、碳酸酯、砜、偶氮和芳香族基(即，苯、萘酸酯、联苯、双酚A)，优选具有大于180℃的玻璃透射温度。这样的聚合物在本发明的补偿层中特别有用。这样的聚合物包括聚酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、和聚噻吩。这些中，特别优选用在本发明的聚合物包括(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-亚甲二氢化茚(methanoindanyl)-5-基双酚)对苯二甲酸酯，(3)聚(4，4’-异亚丙基-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’-六氟异亚丙基)-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-亚甲二氢化茚-5-基)-双酚-共-(4，4’-异亚丙基-2，2’，6，6’-四溴)-双酚对苯二甲酸酯，(6)聚(4，4’-异亚丙基-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，(7)聚(4，4’-六氟异亚丙基-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(8)前述任意两种或多种的共聚物。包括这些聚合物的补偿层典型地具有比-20nm更负的面外延迟，Rth，优选-60至-600nm，最优选地Rth是从-150至-500nm。
适用于本发明的又一补偿层包括光学上各向异性的层，包括在聚合粘合剂中剥离的无机粘土材料，如日本专利申请11095208A中描述的。
本发明的辅助层可通过多种已知的液体涂覆技术的任一种或由真空沉积技术施加，所述液体涂覆技术如浸涂、棒涂、刮板涂覆、气刀涂覆、凹版涂覆、微型凹版涂覆、逆辊涂覆、槽涂、挤压涂覆、滑动涂覆、帘涂。在液体涂覆的情况下，湿层一般通过简单的蒸发进行干燥，蒸发可通过已知的技术，如对流加热，加速。辅助层可与其它层，如底基层和低双折射保护性聚合物膜同时施加。几种不同辅助层可利用滑涂同时涂覆，例如，抗静电层可与防潮层同时涂覆或防潮层可与视角补偿层同时涂覆。已知的涂覆和干燥方法在ResearchDisclosure 308199，1989年12月出版，1007至1008页中进一步详细描述。
本发明的盖片适用于宽范围的各种LCD显示器模式，例如，扭转向列型(TN)、超扭转向列型(STN)、光学补偿弯曲型(OCB)、面内转换型(IPS)、或垂直对齐型(VA)液晶显示器。这些不同的液晶显示技术已经在美国专利5,619,352(Koch et al.)、5410422(Bos)和4,701,028(Clerc et al.)中进行了综述。
图10呈现显示具有在每一面设置有偏振器板252和254的典型液晶单元260的一个实施方案的剖面示例图。偏振器板254在LCD最靠近观察者的面上。每个偏振器板采用两个盖片。为了说明，示出偏振器板254带有最上面的盖片(就是最靠近观察者的盖片)，所述盖片包括促进与PVA261粘合的层、粘结层262、低双折射保护性聚合物膜264、阻挡层266和防闪光层268。包含在偏振器板254中的最下面的盖片包括促进与PVA261粘合的层、粘结层262、低双折射保护性聚合物膜264、阻挡层266和视角补偿层272。LCD单元的相对面上，示出了具有最上面的盖片的偏振器板252，为了说明，所述盖片包括促进与PVA261粘合的层、粘结层262、低双折射保护性聚合物膜264、阻挡层266和视角补偿层272。偏振器板252也具有最下面的盖片，包括促进与PVA261粘合的层、粘结层262、低双折射保护性聚合物膜264、阻挡层266。
通过下面的非限定实施例更具体地说明本发明。
实施例实施例1(发明)在具有抗静电垫层(背面)的100微米厚的聚(聚对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)载体基片的前表面上，涂覆促进与PVA膜粘合的层，所述层包括具有大约75mg/ft2(750mg/m2)的干涂层量的Cervol205PVA(聚(乙烯醇)，具有大约88-89％的水解度，可从Celanese Corp.买到)和具有大约25mg/ft2(250mg/m2)的涂覆量的NeorezR-600(购自NeoResins Inc.的聚氨酯分散体)。干燥的层接着用三乙酰基纤维素(TAC)制剂罩涂，所述三乙酰基纤维素(TAC)制剂构成三层表面层，包括具有大约208mg/ft2(2080mg/m2)的干涂层量的CA-438-80S(来自Eastman Chemical的三乙酰基纤维素)、具有大约20.8mg/ft2(208mg/m2)的干涂层量的邻苯二甲酸二乙酯、和具有大约21mg/ft2(210mg/m2)的干涂层量的SurflonS-8405-S50(来自SemiChemical Co.Ltd的氟化表面活性剂)；中间层，包括具有大约1899mg/ft2(18990mg/m2)的干涂层量的CA-438-80S、具有大约29.5mg/ft2(295mg/m2)的干涂层量的SurflonS-8405-S50、具有大约190mg/ft2(1900mg/m2)的干涂层量的邻苯二甲酸二乙酯、具有大约84mg/ft2(840mg/m2)的干涂层量的TINUVIN8515UV吸收剂(来自Ciba Specialty Chemical的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)、和具有大约8.4mg/ft2(84mg/m2)的干涂层量的PARSOL1789UV吸收剂(4-(1，1-二甲基乙基)-4’-甲氧基二苯甲酰甲烷，从Roche Vitamins Inc.可买到)；底层，作为粘结层，包括纤维素乙酸偏苯三酸酯(Sigma-Aldrich)和硼酸三甲酯的95∶5混合物并具有大约100mg/ft2(1000mg/m2)的干涂层量。采用多槽滑动漏斗使用二氯甲烷和甲醇的混合物作为涂覆溶剂施加TAC制剂。
纤维素乙酸偏苯三酸酯具有182的酸值。
干燥的TAC涂层在载体基片的前面和促进与PVA膜粘合的层之间的界面上与PET载体基片剥离。剥离很平滑，被剥离的TAC膜具有没有褶皱的好外观。接着，使用包括61.5％的水、38.3％的甲醇、0.13％硼酸、和0.07％氯化锌的胶溶液，将剥离后的膜层压到具有大约75微米厚度的PVA膜。层压后的膜在60℃的烘箱中干燥10分钟。TAC膜和PVA膜之间的粘合极好(利用手动180度剥离测试，极好的粘合暗示没有撕破TAC膜时，TAC膜不能与PVA膜分离)。
实施例2(发明)实施例2用与实施例1类似的方式制备，除了粘结层包括47.5∶47.5∶5的Carboset525(Noveon Inc.)、聚(醋酸乙烯酯-共-巴豆酸)(Sigma-Aldrich)、和硼酸三甲酯的混合物。Carboset525具有大约80的酸值，聚(醋酸乙烯酯-共-巴豆酸)具有大约65的酸值。TAC膜和PVA膜之间的粘合极好。
实施例3(比较)实施例3用与实施例1类似的方式制备，除了粘结层包括9∶1的具有0酸值的聚(丙烯酸甲酯-共-1，1-二氯乙烯-共-甲基丙烯酸羟乙酯)(20/78/2)和Cythane3174(来自Cytec Inc.的交联剂)的混合物。TAC膜和PVA膜之间的粘合差(利用手动180度剥离测试，差的粘合暗示几乎没有或没有阻力就能将TAC膜与PVA膜分离)。
实施例4(比较)实施例4用与实施例1类似的方式制备，除了粘结层包括9∶1的具有0酸值的聚(丙烯酸乙酯-共-1，1-二氯乙烯-共-N，N-二甲基丙烯酰胺)(20/75/5)和Cythane3174(Cytec Inc.)的混合物。TAC膜和PVA膜之间的粘合差。
实施例5(比较)
实施例5用与实施例1类似的方式制备，除了粘结层包括具有0酸值的聚氨酯Desmocoll530HV(Cytec Inc.)。TAC膜和PVA膜之间的粘合差。
实施例6(发明)在具有抗静电垫层(背面)的100微米厚的聚(聚对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)载体基片的前表面上用促进与PVA膜粘合的层涂覆，所述层包括具有大约75mg/ft2(750mg/m2)的干涂层重量的Cervol205PVA(聚(乙烯醇)，具有大约88-89％的水解度，可从Celanese Corp.买到)和具有大约25mg/ft2(250mg/m2)的涂覆量的NeorezR-600(购自NeoResins Inc.)。干燥后的层接着用包括具有大约100mg/ft2(1000mg/m2)的涂覆量的聚(甲基丙烯酸乙酯-共-甲基丙烯酸)(酸值130)的粘结层罩涂。粘结层用三乙酰基纤维素(TAC)制剂覆盖，所述三乙酰基纤维素(TAC)制剂构成三层表面层，包括具有大约208mg/ft2(2080mg/m2)的干涂层量的CA-438-80S(来自Eastman Chemical的三乙酰基纤维素)、具有大约20.8mg/ft2(208mg/m2)的干涂层量的二己基环己烷二羧酸酯、和具有大约21mg/ft2(210mg/m2)的干涂层量的SurflonS-8405-S50(来自SemiChemical Co.Ltd的氟化表面活性剂)；中间层，包括具有大约1737mg/ft2(17370mg/m2)的干涂层量的CA-438-80S、具有大约29.5mg/ft2(295mg/m2)的干涂层量的SurflonS-8405-S50、具有大约193mg/ft2(1930mg/m2)的干涂层量的二己基环己烷二羧酸酯、具有大约65mg/ft2(650mg/m2)的干涂层量的TINUVIN8515UV吸收剂、和具有大约6.5mg/ft2(65mg/m2)的干涂层量的PARSOL1789UV吸收剂；底层，包括Carboset525(Noveon Inc.)、聚(醋酸乙烯酯-共-巴豆酸)(Sigma-Aldrich)、和具有大约100mg/ft2(1000mg/m2)的干涂层量的硼酸三甲酯的47.5∶47.5∶5混合物。TAC制剂采用多槽滑动漏斗使用二氯甲烷和甲醇的混合物作为涂覆溶剂施加。
干燥后的TAC涂层与PET载体基片在载体基片的前面和促进PVA膜粘附的层之间的界面上剥离。剥离很平滑，被剥离的TAC膜具有没有褶皱的好外观。接着，使用包括61.5％的水、38.3％的甲醇、0.13％硼酸、和0.07％氯化锌的胶溶液，将剥离后的膜层压到具有大约75微米厚度的PVA膜。层压后的膜在烘箱中于60℃干燥10分钟。TAC膜和PVA膜之间的粘合极好。
实施例7(发明)实施例7用与实施例6类似的方式制备，除了粘结层包括聚(丙烯酸乙酯-共-1，1-二氯乙烯-共-甲基丙烯酸)(酸值65)。TAC膜和PVA膜之间的粘合极好。
实施例8(发明)在具有抗静电垫层(背面)的100微米厚的聚(聚对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)载体基片的前表面上用促进与PVA膜粘合的层涂覆，所述层包括具有大约75mg/ft2(750mg/m2)的干涂层重量的Cervol205PVA(聚(乙烯醇)，具有大约88-89％的水解度，可从CelaneseCorp.买到))和具有大约25mg/ft2(250mg/m2)的涂覆量的NeorezR-600。干燥后的层接着用三乙酰基纤维素(TAC)制剂罩涂，所述三乙酰基纤维素(TAC)制剂构成四层表面层，包括具有大约208mg/ft2(2080mg/m2)的干涂层量的CA-438-80S(来自EastmanChemical的三乙酰基纤维素)、具有大约20.8mg/ft2(208mg/m2)的干涂层量的二己基环己烷二羧酸酯、和具有大约21mg/ft2(210mg/m2)的干涂层量的SurflonS-8405-S50(来自Semi Chemical Co.Ltd的氟化表面活性剂)；中上层，包括具有大约1372mg/ft2(1320mg/m2)的干涂层量的CA-438-80S、具有大约21mg/ft2(210mg/m2)的干涂层量的SurflonS-8405-S50、具有大约137mg/ft2(1370mg/m2)的干涂层量的二己基环己烷二羧酸酯、具有大约65mg/ft2(650mg/m2)的干涂层量的TINUVIN8515UV吸收剂、和具有大约6.5mg/ft2(65mg/m2)的干涂层量的PARSOL1789UV吸收剂；中下层，包括具有大约350mg/ft2(3500mg/m2)的干涂层量的CAB-171-15(来自Eastman Chemical的纤维素乙酸酯丁酸酯)，和充当粘结层的底层，包括具有大约75mg/ft2(750mg/m2)的干涂层量的聚(丙烯酸乙酯-共-1，1-二氯乙烯-共-甲基丙烯酸)(酸值65)。TAC制剂采用多槽滑动漏斗使用二氯甲烷和甲醇的混合物作为涂覆溶剂施加。
干燥的TAC涂层在载体基片的前面和促进与PVA膜粘合的层之间的分界面上与PET载体基片剥离。剥离很平滑，被剥离的TAC膜具有没有褶皱的好外观。接着，使用包括61.5％的水、38.3％的甲醇、0.13％硼酸、和0.07％氯化锌的胶溶液，将剥离后的膜层压到具有大约75微米厚度的PVA膜。层压后的膜在60℃的烘箱中干燥10分钟。TAC膜和PVA膜之间的粘合极好。
实施例9(发明)偏振器的耐用性和偏振效率在具有抗静电垫层(背面)的100微米厚的聚(聚对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)载体基片的前表面上，用促进与PVA膜粘合的层涂覆，所述层包括具有大约75mg/ft2(750mg/m2)的干涂层重量的Cervol205PVA(聚(乙烯醇)，具有大约88-89％的水解度，可从Celanese Corp.买到))和具有大约25mg/ft2(250mg/m2)的涂覆量的NeorezR-600(从Neoresins Inc.购买)。干燥后的层接着用三乙酰基纤维素(TAC)制剂罩涂，所述三乙酰基纤维素(TAC)制剂构成三层表面层，包括具有大约208mg/ft2(2080mg/m2)的干涂层量的CA-438-80S(来自Eastman Chemical的三乙酰基纤维素)、具有大约20.8mg/ft2(208mg/m2)的干涂层量的邻苯二甲酸二乙酯、和具有大约21mg/ft2(210mg/m2)的干涂层量的SurflonS-8405-S50(来自Semi Chemical Co.Ltd的氟化表面活性剂)；中间层，包括具有大约1899mg/ft2(18990mg/m2)的干涂层量的CA-438-80S、具有大约29.5mg/ft2(295mg/m2)的干涂层量的SurflonS-8405-S50、具有大约190mg/ft2(1900mg/m2)的干涂层量的邻苯二甲酸二乙酯、具有大约42mg/ft2(420mg/m2)的干涂层量的TINUVIN8515UV吸收剂(来自Ciba Specialty Chemicals的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)、和具有大约4.2mg/ft2(42mg/m2)的干涂层量的PARSOL1789UV吸收剂(4-(1，1-二甲基乙基)-4’-甲氧基二苯甲酰甲烷，从Roche Vitamins Inc.可买到)；底层，作为粘结层，包括纤维素乙酸偏苯三酸酯(Sigma-Aldrich)和硼酸三甲酯的95∶5混合物并具有大约100mg/ft2(1000mg/m2)的干涂层量。TAC制剂采用多槽滑动漏斗使用二氯甲烷和甲醇的混合物作为涂覆溶剂施加。
干燥的TAC涂层在载体基片的前面和促进与PVA膜粘合的层之间的分界面上与PET载体基片剥离。剥离很平滑，被剥离的TAC膜具有没有褶皱的好外观。剥离后的膜接着层压到偏振器膜的两面上。偏振器膜包括用I2/KI染色的取向聚(乙烯醇)膜，用硼酸交联，具有大约25微米的厚度和大约99.9％最初偏振效率。使用包括61.5％的水、38.3％的甲醇、0.13％硼酸、和0.07％氯化锌的胶溶液执行层压。层压后的膜在60℃的烘箱中干燥10分钟。
使用光学级别压敏粘合剂，将层压的偏振器板接着粘贴到Corning Type 1737-G玻璃的一面上，并放置在60℃/90％RH的环境室500小时。500小时后没有从边缘脱层或剥离并且偏振效率大于99.6％。
实施例10(发明)偏振器耐用性和偏振效率实施例10用与实施例9类似的方式制备，除了使用丁氧基羰基甲基丁基邻苯二甲酸酯而不是邻苯二甲酸二乙酯以及中间层包括具有大约84mg/ft2(840mg/m2)的干涂层量的TINUVIN8515UV吸收剂和具有大约8.4mg/ft2(84mg/m2)的干涂层量的PARSOL1789UV吸收剂以外。
在60℃/90％RH的环境室1000小时培育之后，层压的偏振器板显示没有观察到过早的从边缘脱层，偏振效率仍大于99.6％。
以上实施例清楚地表明，本发明已经克服现有技术偏振器盖片的限制，消除了对在偏振器板制造之前进行复杂表面处理，如皂化，的需要。
部件列表10涂覆和干燥系统12移动基片/卷幅14干燥器16涂覆装置18解绕站
20支撑辊22涂覆的基片24盖片复合体26卷绕站28涂料供应容器30涂料供应容器32涂料供应容器34涂料供应容器36泵38泵40泵42泵44导管46导管48导管50导管52排放设备54极板充电辅助设备56相对辊58相对辊60预成形的保护层62解绕站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 后板102 入口104 1号计量槽106 泵108 最底层110 入口112 2号计量槽114 泵116 层118 入口120 计量槽122 泵124 层126 入口128 计量槽130 泵132 层134 倾斜滑动表面136 涂覆唇138 2号倾斜滑动表面140 3号倾斜滑动表面142 4号倾斜滑动表面144 背部平台表面146 涂覆珠151 受保护的盖片复合体153 受保护的盖片复合体159 受保护的盖片复合体162 最底层
164 中间层166 中间层168 最上层170 载体基片171 盖片173 盖片174 最底层176 中间层178 中间层179 盖片180 最上层182 载体基片184 释放层186 最底层187 中间层188 中间层189 盖片190 最上层200 给料管线202 挤出料斗204 压力罐206 泵208 金属转鼓210 第一干燥区212 干燥烘箱214 浇注膜216 最后干燥区218 最后干燥的膜220 卷绕站232 受保护的盖片复合体供应卷234 受保护的盖片复合体供应卷236 PVA二向色膜供应卷
240 载体基片拉紧卷242 相对压紧辊244 相对压紧辊250 偏振器板252 偏振器板254 偏振器板260 LCD单元261 促进与PVA粘附的层262 粘结层264 低双折射保护性聚合物膜266 阻挡层268 防闪光层272 视角补偿层
权利要求
1.用于偏振器的保护性盖片，包括低双折射保护性聚合物膜，促进与含有聚(乙烯醇)的膜粘附并包含亲水聚合物的层，和在所述低双折射保护性聚合物膜和所述促进与含有聚(乙烯醇)的膜粘附的层之间的粘结层，其中所述粘结层包括具有酸值在20和300之间的羧基官能性聚合物。
2.根据权利要求1所述的保护性盖片，其中所述羧基官能性聚合物在20℃时可溶于下述有机溶剂的至少一种二氯甲烷、1，2二氯乙烷、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、双丙酮醇、环己醇、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、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、乙酰乙酸甲酯、甲苯、二甲苯、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。
3.根据权利要求1所述的保护性盖片，其中，羧基官能性聚合物包括选自下列的聚合物从包含羧酸基团的烯键不饱和单体制备的聚合物、含酸的纤维素聚合物和具有羧酸基团的聚氨酯。
4.根据权利要求1所述的保护性盖片，其中，羧基官能性聚合物的玻璃转变温度大于20℃。
5.根据权利要求3所述的保护性盖片，其中，包含羧酸基团的烯键不饱和单体选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、衣康酸和其半酯和二酯、苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯腈、醋酸乙烯酯、乙烯醚、卤乙烯和1，1-二卤乙烯、和烯烃。
6.根据权利要求1所述的保护性盖片，其中，在所述粘结层中的所述羧基官能性聚合物包括纤维素酯。
7.根据权利要求6所述的保护性盖片，其中，所述羧基官能性聚合物包括纤维素酸邻苯二甲酸酯。
8.根据权利要求6所述的保护性盖片，其中，在所述粘结层中的所述羧基官能性聚合物包括纤维素乙酸偏苯三酸酯。
9.根据权利要求1所述的保护性盖片，其中，所述粘结层具有0.5和5微米之间的厚度。
10.根据权利要求1所述的保护性盖片，其中，所述粘结层包括与羧基和/或羟基有反应性的交联剂。
11.根据权利要求10所述的保护性盖片，其中，所述交联剂选自多价金属离子、硼酸盐化合物、多官能性氮丙啶、多官能性环氧树脂、三聚氰胺甲醛树脂、和多官能性异氰酸酯、或其混合物。
12.根据权利要求1所述的保护性盖片，其中，所述粘合促进层中的所述亲水聚合物包括聚(乙烯醇)。
13.根据权利要求12所述的保护性盖片，其中，所述聚(乙烯醇)聚合物具有大于75％的水解度。
14.根据权利要求12所述的保护性盖片，其中，所述聚(乙烯醇)聚合物具有大于10,000的重均分子量。
15.根据权利要求1所述的保护性盖片，其中，所述粘合促进层具有5-300mg/ft2(50至3000mg/m2)的干重。
16.根据权利要求1所述的保护性盖片，其中，所述粘合促进层具有小于20°的水接触角。
17.根据权利要求1所述的保护性盖片，其中，所述粘合促进层具有在10％和1000％之间的水膨胀。
18.根据权利要求1所述的保护性盖片，其中，所述粘合促进层还包括交联化合物。
19.根据权利要求1所述的保护性盖片，其中，所述粘合促进层还包括多价金属离子。
20.根据权利要求1所述的保护性盖片，其中，所述低双折射保护性聚合物膜包括纤维素酯。
21.根据权利要求1所述的保护性盖片，其中，所述低双折射保护性聚合物膜包含聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、或环聚烯烃。
22.形成用于偏振器的保护性盖片的方法，所述保护性盖片包括低双折射保护性聚合物膜、促进与含聚(乙烯醇)的膜粘附并包括亲水聚合物的层、和在所述低双折射保护性聚合物膜和所述促进与含聚(乙烯醇)的膜粘附的层之间的粘结层，其中，所述粘结层包括具有酸值在20和300之间的羧基官能性聚合物，其中，所述低双折射保护性聚合物膜和所述粘结层同时形成。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述低双折射保护性聚合物膜和所述粘结层同时形成在所述促进与含聚(乙烯醇)的膜粘附的层上。
24.根据权利要求22所述的方法，其中，所述促进与含聚(乙烯醇)的膜粘附的层形成在所述粘结层上。
25.受保护的保护性盖片，包括载体基片和用于偏振器的保护性盖片，所述用于偏振器的保护性盖片包括低双折射保护性聚合物膜、促进与含聚(乙烯醇)的膜粘附并包含亲水聚合物的层、和在所述低双折射保护性聚合物膜和所述促进与含聚(乙烯醇)的膜粘附的层之间的粘结层，其中，所述粘结层包含具有酸值在20和300之间的羧基官能性聚合物，
26.根据权利要求25所述的受保护的保护性盖片，还包括在载体基片上的释放层。
27.形成偏振板的方法，包括，提供两个保护性盖片，每个用于偏振器的保护性盖片包括低双折射保护性聚合物膜、促进与含聚(乙烯醇)的膜粘附并且包含亲水聚合物的层，和在所述低双折射保护性聚合物膜和所述促进与含聚(乙烯醇)的膜粘附的层之间的粘结层，其中，所述粘结层包括酸值在20和300之间的聚合物；提供二向色膜；和同时或顺序使所述盖片与所述PVA二向色膜接触，从而使所述两个盖片中的每一个中的所述促进与含聚(乙烯醇)的膜粘附的层与PVA二向色膜接触。
28.根据权利要求27所述的方法，其中当接近使所述PVA二向色膜和所述盖片接触时，施加胶组合物。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述胶组合物包括聚(乙烯醇)溶液。
30.根据权利要求27所述的方法，其中，所述当所述PVA二向色膜与盖片接触时，施加压力。
31.形成偏振板的方法，包括提供两块受保护的盖片复合体，其包括载体基片和用于偏振器的保护性盖片，所述保护性盖片包括低双折射保护性聚合物膜、促进与含聚(乙烯醇)的膜粘附并且包含亲水聚合物的层，和在所述低双折射保护性聚合物膜和所述促进与含聚(乙烯醇)的膜粘附的层之间的粘结层，其中，所述粘结层包括酸值在20和300之间的聚合物；提供PVA二向色膜；和同时使所述盖片与所述PVA二向色膜接触，从而使所述两个盖片中的每一个中的所述促进与聚(乙烯醇)粘附的层与所述PVA二向色膜接触。
32.偏振板，包括权利要求1的保护性盖片。
33.电子显示设备，包括权利要求1的保护性盖片。
34.权利要求33的电子显示设备，其中所述显示设备是液晶显示器。
全文摘要
本发明一般涉及具有改进的与聚(乙烯醇)膜粘附的聚合物膜。更具体地，本发明涉及保护性盖片(189)，其包括低双折射保护性聚合物膜(188)、促进与聚(乙烯醇)粘附的层(186)、和在所述低双折射保护性聚合物膜(188)和所述促进与聚(乙烯醇)粘附的层(186)之间的粘结层(187)。盖片(189)与含聚(乙烯醇)的二向色膜具有极好的粘附，消除了在层压到二向色膜之前碱处理盖片(189)的需要，从而简化了制造用在显示器中的偏振板的方法。
文档编号C08J7/04GK101061396SQ200580039875
公开日2007年10月24日 申请日期2005年11月7日 优先权日2004年11月22日
发明者Y·王, R·A·卡斯特尔, C·C·安德森 申请人:伊斯曼柯达公司