JP2007536568A - 改善されたグルー組成物でラミネートされた偏光板 - Google Patents

Abstract

本発明は概ね、低複屈折保護ポリマーフィルムと、親水性ポリマーを含む、ポリ(ビニルアルコール)含有フィルムに対する接着を促進するポリ(ビニルアルコール)含有フィルムに対する接着促進層とをそれぞれが含む2つの保護カバーシートを用意することを含む、偏光板の形成方法に関する。カバーシートは前記2つのカバーシートのそれぞれにおける前記ポリ(ビニルアルコール)含有フィルムに対する接着促進層が前記PVA二色性偏光フィルムと接触するようにPVA二色性偏光フィルムと接触させられる。グルー組成物は、前記PVA二色性偏光フィルムと前記カバーシートを接触させる直前に適用され、グルー組成物は、溶解ポリマーを実質的に含まず、そしてPVAを架橋する架橋剤を含む。

Description

本発明は概ね、偏光子板、偏光板の改善された製造方法、及び該偏光板を採用する液晶ディスプレイに関する。より具体的には、本発明は偏光板であって、低複屈折保護ポリマーフィルムと、ポリ(ビニルアルコール)に対する接着を促進するポリ(ビニルアルコール)に対する接着促進層とを含む保護カバーシートを含み、保護カバーシートが、特別に適合されたグルー組成物を採用して偏光フィルムにラミネートされる、偏光板に関する。

種々の光学用途において、透明樹脂フィルムが使用される。例えば、液晶ディスプレイ(「LCD」)における数多くの種々異なる光学素子を、樹脂フィルムから形成することができる。LCDの構造は、液晶セル、1つ又は2つ以上の偏光子板、及び1つ又は2つ以上の光管理フィルムを含むことができる。液晶セルは、液晶、例えば垂直配向(Vertically Aligned(VA))、面内切換え(In Plane Switching(IPS))、又はねじれネマティック(TN)又は超ねじれネマティック(STN)材料を2つの電極基板の間に閉じ込めることにより、形成される。偏光子板は典型的には、樹脂フィルムを含む多層素子である。具体的には、偏光子板は、低複屈折保護ポリマーフィルムを含む2つの保護カバーシートの間にサンドイッチされた偏光フィルムを含むことができる。

偏光フィルムは通常、透明且つ高均一な非晶質樹脂フィルムから調製される。続いて非晶質樹脂フィルムは、ポリマー分子を配向するように延伸され、そして二色性フィルムを製造するように色素で染色される。偏光フィルムの形成に適した樹脂の例は、完全加水分解型ポリ(ビニルアルコール)(PVA)である。偏光子を形成するのに使用される延伸PVAフィルムは極めて脆弱であり、寸法不安定なので、支持性と耐摩耗性との双方を提供するためにPVAフィルムの両側に、保護カバーシートが通常ラミネートされる。

偏光子板に使用される保護カバーシートは、高い均一性、良好な寸法的及び化学的安定性、並びに高い透明性を有することが必要とされる。最初、保護カバーシートは、ガラスから形成されたが、しかし今は、数多くの樹脂フィルムを使用することにより、軽量且つフレキシブルな偏光子が製造される。セルロース(例えばセルロース・エステル)、アクリル(例えばポリ(メチルメタクリレート)、環状ポリオレフィン、ポリカーボネート、及びスルホンを含む多くの樹脂が、保護カバーシートにおいて使用するように示唆されている。しかし、アセチルセルロース・ポリマーが、偏光子板用保護カバーにおいて最も広く使用されている。アセチルセルロース・タイプのポリマーは、種々様々な分子量、並びにセルロース主鎖上のヒドロキシ基のアセチル置換度で、商業的に入手可能である。これらのうち、完全置換型ポリマー、トリアセチルセルロース(TAC)を一般に使用することにより、偏光子板用保護カバーシートにおいて使用するための樹脂フィルムが製造される。

カバーシートは通常、PVA二色性フィルムとの良好な接着を保証するために、表面処理を必要とする。TACが偏光子板の保護カバー・フィルムとして使用されるときには、TACフィルムにはアルカリ浴中の処理を施して、TAC表面を鹸化することにより、PVA二色性フィルムとの好適な接着を可能にする。アルカリ処理は、アルカリ金属の水酸化物、例えば水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを含有する水溶液を使用する。アルカリ処理後、酢酸セルロース・フィルムは典型的には弱酸性溶液で洗浄され、続いて水で濯がれ、そして乾燥させられる。この鹸化プロセスは、煩わしくしかも多くの時間がかかる。

米国特許第2,362,580号明細書に記載された層状構造の場合、2つのセルロース・エステル・フィルムがそれぞれ、硝酸セルロースを含有する表面層を有し、そしてPVAフィルムの両側に改質PVAが接着させられる。特開平06-094915号公報に開示された偏光子板用保護フィルムの場合、保護フィルムは、PVAフィルムとの接着を可能にする親水性層を有する。2004年5月4日付けで出願された同一譲受人による米国特許出願第10/838,841号明細書に記載されたガード型保護カバーシートは、取り外し可能なキャリヤ支持体、及び低複屈折保護ポリマーフィルムと、キャリヤ支持体の、低複屈折保護ポリマーフィルムと同じ側に位置するポリ(ビニルアルコール)に対する接着促進層とを含むカバーシートを含み、この接着促進層は鹸化プロセスの必要をなくする。

保護カバーシートは、他の機能層(本明細書中では補助層とも呼ばれる)、例えば防眩層、反射防止層、スマッジ防止層、又は静電防止層を含む複合体又は多層フィルムであってよい。一般に、これらの機能層は、低複屈折保護ポリマーフィルムの製造とは別個の工程段階で適用されるが、しかし複合フィルムを形成するために後で適用することもできる。機能層又は補助層が、2つ以上の機能層の機能を組み合わせることができ、或いは保護ポリマーフィルムが、機能層の機能を発揮することもできる。

例えば、画像の視野角を改善するための補償フィルムとしても役立つ保護カバーシートを含有し得る、いくつかのLCDデバイスがある。補償フィルム(すなわちリターデーション・フィルム又は位相差フィルム)は通常、非晶質フィルムから調製され、これらのフィルムは、一軸延伸、又はディスコティック色素のコーティングによって、制御された複屈折レベルを有する。延伸によって補償フィルムを形成するように示唆される好適な樹脂は、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、及びスルホンを含む。色素を用いた処理によって調製される補償フィルムは通常、低複屈折を有する高透明フィルム、例えばTAC及び環状オレフィン・ポリマーを必要とする。

一般に、樹脂フィルムが溶融押出法又は流延押出法によって調製される。溶融押出法は、溶融(100,000 cpオーダーの概算粘度)されるまで樹脂を加熱し、次いで、高温溶融ポリマーを押出ダイを用いて高研磨金属バンド又はドラムに適用し、フィルムを冷却し、そして最後に金属サポートからフィルムを引き剥がすことを伴う。しかし、多くの理由から、溶融押出によって調製されたフィルムは、光学用途に適していない。これらの理由のうちの主要なものは、溶融押出されたフィルムが、高い光学複屈折度を示すという事実である。高置換型酢酸セルロースの場合、ポリマーを溶融する付加的な問題がある。三酢酸セルロースの融点は270〜300℃と極めて高く、この温度は分解が始まる温度を上回る。米国特許第5,219,510号明細書(Machell)に教示されているように、酢酸セルロースと種々の可塑剤とを配合することにより、より低い温度で溶融押出を行うことによって、フィルムが形成されている。しかし、米国特許第5,219,510号明細書(Machell)に記載されたポリマーは、完全置換型三酢酸セルロースではなく、より小さなアルキル置換度を有するか、又はアセテート基の代わりにプロピオネート基を有する。そうではあっても、米国特許第5,753,140号明細書(Shigenmura)に記載されているように、酢酸セルロースの溶融押出フィルムが示す平坦性は低いことが知られている。これらの理由から、溶融押出法は一般に、電子ディスプレイ内の保護カバー及び支持体を調製するために使用される三酢酸セルロースを含む多くの樹脂フィルムを製作するには現実的ではない。むしろ、これらのフィルムを製造するためには、流延法が一般に好まれる。

光学用途のための樹脂フィルムは、ほとんど専ら流延法によって製造される。流延法は、適切な溶剤中にポリマーを先ず溶解させて、50,000 cpオーダーの高い粘度を有するドープを形成し、次いで粘性ドープを押出ダイを通して連続的な高研磨金属バンド又はドラムに適用し、湿潤フィルムを部分的に乾燥させ、金属サポートから部分乾燥したフィルムを引き剥がし、そして炉を通して、部分乾燥フィルムを搬送することにより、フィルムから溶剤をより完全に除去することを伴う。流延フィルムの最終乾燥厚は典型的には40〜200ミクロンである。一般に、引き剥がし工程中及び乾燥工程中の湿潤フィルムが脆弱であることにより、40ミクロン未満の薄いフィルムは、流延法によって製造するのが極めて難しい。厚さ200ミクロンを上回るフィルムはまた、最終乾燥工程において溶剤の除去に困難が伴うことにより、問題をはらむ。流延法の溶解工程及び乾燥工程が複雑さやコストを高めはするものの、流延フィルムは一般に、溶融押出法によって調製されたフィルムと比較して、より良好な光学特性を有し、また、高温での分解に伴う問題が回避される。

流延法によって調製される光学フィルムの例は：1)米国特許第4,895,769号明細書(Land)及び同第5,925,289号明細書(Cael)、並びに、米国特許出願公開第2001/0039319号明細書(Harita)及び同第2002/001700号明細書(Sanefuji)のより最近の開示内容に開示されているような、偏光子を調製するために使用される酢酸セルロース・シート、2)米国特許第5,695,694号明細書(Iwata)に開示されているような、偏光子用保護カバーのために使用される三酢酸セルロース・シート、3)米国特許第5,818,559号明細書(Yoshida)及び同第5,478,518号明細書及び同第5,561,180号明細書(両方ともTaketani)に開示されているような、偏光フィルム用又はリターデーション板用の保護カバーのために使用されるポリカーボネート・シート、及び4)米国特許第5,759,449号明細書及び同第5,958,305号明細書(両方ともShiro)に開示されているような、偏光フィルム用又はリターデーション板用の保護カバーのために使用されるポリエーテルスルホン・シートを含む。

光学フィルムを製造するために流延法が広く用いられてはいるものの、しかし流延技術には数多くの欠点がある。1つの欠点は、流延されたフィルムが顕著な光複屈折を有することである。製造作業中のポリマーの配向から、流延又はコーティングされたフィルムにおける複屈折が生じる。この分子配向は、フィルム平面内部の屈折率をある程度異なるものにする。面内複屈折は、フィルム平面内部の垂直方向におけるこれらの屈折率間の差である。複屈折にフィルム厚を掛け算した絶対値は、面内リターデーションとして定義される。従って、面内リターデーションは、フィルム平面内部の分子異方性の尺度である。

流延プロセス中、ダイ内のドープに作用する剪断力、適用中に金属サポートによってドープに作用する剪断力、引き剥がし工程中に部分乾燥フィルムに作用する剪断力、及び最終乾燥工程全体を通して、搬送中に自立しているフィルムに作用する剪断力、を含む数多くの源から、分子配向が生じ得る。これらの剪断力はポリマー分子を配向し、そして最終的には、不所望に高い複屈折又はリターデーション値を招く。剪断力を最小化し、そして最低複屈折フィルムを得るために、米国特許第5,695,694号明細書(Iwata)に開示されているように、流延プロセスが典型的には、1〜15 m/分という極めて低いライン速度で作業される。ライン速度を遅くすると、一般に、最高品質のフィルムが製造される。

流延法によって調製されたフィルムの複屈折は、溶融押出法によって調製されたフィルムと比較すれば低くはあるが、複屈折は好ましくない高さのままである。例えば流延法によって調製された三酢酸セルロース・フィルムは、米国特許第5,695,694号明細書(Iwata)に開示されているように、可視スペクトル内の光に対して面内リターデーション 7ナノメートル(nm)を示す。流延法によって調製されたポリカーボネート・フィルムは、米国特許第5,478,518号明細書及び同第5,561,180号明細書(両方ともTaketani)に開示されているように、面内リターデーション 17ナノメートル(nm)を示す。米国特許出願公開第2001/0039319号明細書(Harita)の主張によれば、フィルム内部の幅方向位置間のリターデーションの差が元の未延伸フィルムにおいて5 nm未満である場合に、延伸済酢酸セルロース・シートの色不規則性が低減される。

光学フィルムの多くの用途の場合、面内リターデーション値は低いことが望ましい。具体的には、面内リターデーションの値は10 nm未満であることが好ましい。

同一譲受人による米国特許出願公開第2003/0215658号、同第2003/0215621号、同第2003/0215608号、同第2003/0215583号、同第2003/0215582号、同第2003/0215581号、同第2003/0214715号の各明細書には、光学用途に適した、低複屈折を有する樹脂フィルムを調製するためのコーティング法が記載されている。樹脂フィルムは、流延フィルムを調製するために通常使用されるものよりも低い粘度のポリマー溶液から、不連続的な取り外し可能なキャリヤ支持体上に適用される。

流延法の別の欠点は、多層を正確に適用することができないことである。米国特許第5,256,357号明細書(Hayward)に記載されているように、コンベンショナルな多スロット流延ダイは、受け入れがたいほどに不均一なフィルムを形成する。具体的には線及び筋の不均一性は、従来技術の装置の場合、5%を上回る。米国特許第5,256,357号明細書(Hayward)に教示されているような特殊なダイ・リップ構成を採用することにより、受け入れられ得る2層フィルムを調製することはできるが、しかしその構成は複雑であり、3つ以上の層を同時に適用するには現実的ではない。

流延法の別の欠点は、ドープ粘度に対する制約である。流延の実施において、ドープ粘度は50,000 cpオーダーである。例えば、米国特許第5,256,357号明細書(Hayward)には、粘度100,000 cpのドープを使用した実際的な流延例が記載されている。例えば米国特許第5,695,694号明細書(Iwata)に記載されているように、一般に、流延フィルムの調製の際に用いられるドープの粘度が低いと、不均一なフィルムが製造されることが知られている。米国特許第5,695,694号明細書(Iwata)において、流延試料を調製するために使用される最低粘度ドープは、約10,000 cpである。しかしこれらの高粘度値では、流延ドープは濾過及び脱ガスが難しい。繊維及び大きい破片は除去することができるのに対して、材料が軟質であればあるほど、例えばポリマー・スラグを、ドープ供給システム内に見いだされる高い圧力で濾過するのは難しくなる。粒子及び気泡のアーチファクトが、目立つ包含物欠陥並びに筋を形成し、実質的な廃棄物を生み出すことがある。

加えて、流延法は、生成物の変化に対して比較的フレキシブルでないおそれがある。流延は高粘度ドープを必要とするので、生成配合物の変化は、供給システムをクリーニングして汚染の可能性を取り除くための大幅な中断時間を必要とする。特に問題なのは、適合性のないポリマー及び溶剤を伴う配合物の変化である。事実、配合物の変化は、流延法を用いる場合には時間がかかり且つ高価なので、たいていの製造機械は、専らただ1つのフィルム・タイプを生成するようになっている。

流延フィルムは望ましくない襞又は皺を示すことがある。フィルムは薄ければ薄いほど、流延プロセスの引き剥がし・乾燥工程中、又は後続のフィルム取り扱い中に寸法上のアーチファクトを特に受けやすい。極めて薄いフィルムは、皺を作らずにこのラミネーション・プロセス中に取り扱うのが難しい。加えて、多くの流延フィルムは、湿分の効果によって時間の経過とともに自然に歪んでくることがある。

光学フィルムの場合、貯蔵中並びに後続の偏光子板製作中に、良好な寸法安定性が必要である。加えて、偏光子板用保護カバーシートにおいて使用される樹脂フィルムは、カバーシートの製造・取り扱い中に、引掻き傷及び摩耗を被りやすく、また、汚れやダストがこれに蓄積しやすい。ディスプレイ用途のための高品質偏光子板の調製は、物理的損傷、又は汚れやダストの堆積による欠陥がないことを必要とする。

アルカリ浴内で前処理を施し、次いで接着剤、圧力、及び高い温度を提供することを伴うラミネーション・プロセスを必要とする、樹脂フィルムからの偏光子板の調製に際して、保護カバーシートの鹸化の必要性を回避することは、極めて有利となる。このような鹸化作業が回避されれば、生産性が高められ、しかもシートの必要な搬送及び取り扱いも低減される。このことは、一般の保護カバーシートにとって有利ではあるが、比較的薄い保護カバーシートにとっては特に望ましい。

本発明の目的は、従来技術の偏光子板を形成する上での限界を克服し、そして偏光子板製作前の鹸化のような複雑な表面処理の必要性をなくする改善されたシート形成法を提供することである。

別の目的は、偏光子板製作に必要なその製造工程、貯蔵工程及び最終取り扱い工程中に、カバーシートが物理的損傷、例えば引掻き傷や摩耗を被りにくく、またより高い寸法安定性を有する、改善された方法を提供することである。

さらに別の目的は、新しいカバーシートと組み合わせてグルー組成物を使用して、偏光子板を製作する改善された方法を提供することである。

本発明のこれらの目的及びその他の目的は、低複屈折保護ポリマーフィルムと、親水性ポリマーを含む、ポリ(ビニルアルコール)含有フィルムに対する接着を促進するポリ(ビニルアルコール)含有フィルムに対する接着促進層とをそれぞれが含む2つの保護カバーシートを用意することを含む、偏光板の形成方法によって達成される。カバーシートは前記2つのカバーシートのそれぞれにおける前記ポリ(ビニルアルコール)含有フィルムに対する接着促進層が前記PVA二色性偏光フィルムと接触するようにPVA二色性偏光フィルムと接触させられる。前記PVA二色性偏光フィルムの両側又は前記カバーシートの最下層に、グルー組成物が適用される。グルー組成物は、溶解ポリマーを実質的に含まず、そしてPVAを架橋する架橋剤を含む。

本発明は、ポリ(ビニルアルコール)含有二色性フィルムとカバーシートとの間の優れた接着力を提供し、そして二色性フィルムとのラミネーション前にカバーシートにアルカリ処理を施す必要性をなくし、これにより偏光板製造プロセスを簡単なものにする。

随意選択的に、耐摩耗層、防眩層、低反射層、反射防止層、静電防止層、視野角補償層、及び湿分バリヤ層を含む補助層を、本発明のカバーシート内に採用することができる。

本発明の1実施態様の場合、極めて薄いカバーシートの製作が、カバーシート・コーティング配合物を不連続的なキャリヤ支持体上に適用することにより、容易にされる。このキャリヤ支持体は、乾燥プロセス全体を通して湿潤カバーシート・コーティングを支持し、そして、従来技術で記載した流延法において典型的に実施されるような、最終乾燥工程前に金属バンド又はドラムからシートを引き剥がすことの必要性をなくする。むしろ、カバーシートは、キャリヤ支持体からの分離前にほぼ完全に乾燥させられる。実際に、カバーシートとキャリヤ支持体とを含む複合体は好ましくは、巻き取られてロールにされ、偏光子板製作のために必要となるまで貯蔵される。

従って、本発明の別の実施態様によれば、偏光板の形成方法は、キャリヤ支持体、及び保護カバーシートをそれぞれが含む2つのガード型カバーシート複合体を用意することを含み、保護カバーシートは、低複屈折保護ポリマーフィルムと、親水性ポリマーを含むポリ(ビニルアルコール)含有フィルムに対する接着促進層とを含み、この方法はさらに、前記2つのカバーシートのそれぞれにおけるポリ(ビニルアルコール)に対する接着促進層が前記PVA二色性フィルムと接触するように前記カバーシートをPVA二色性フィルムと接触させることを含み、前記PVA二色性フィルムと前記カバーシートとを接触時に接着結合するようにグルー組成物が適用される。このグルー組成物は、溶解ポリマーを実質的に含まず、そしてPVAを架橋する架橋剤を含む。

本発明はまた、本発明に従って形成された偏光板に関する。本発明に従って形成された偏光板は、改善された層間乾燥接着力を示し、そして水に暴露されると、改善された層間湿潤接着力を示すことが明らかになっている。

下記定義が、本明細書中の記述内容に適用される：
層の面内位相リターデーションR _in は、(nx-ny)dによって定義された量である。上記式中、nx及びnyは、x及びyの方向における屈折率である。xは、x-y平面内の最大屈折率の方向と見なされ、そしてy方向は、x-y平面に対して垂直である。x-y平面は層の表面に対して平行である。dはz方向における層の厚さである。量(nx-ny)は、面内複屈折Δn_inと呼ばれる。Δn_in値は、波長λ=550nmで与えられる。

層の面外位相リターデーションR _th は、[nz-(nx+ny)/2]dによって定義された量である。nzはz方向における屈折率である。量[nz-(nx+ny)/2]は、面外複屈折Δn_thと呼ばれる。nz＞(nx+ny)/2である場合、Δn_thは正であり(正の複屈折)、ひいては対応するR_thも正である。nz＜(nx+ny)/2である場合、Δn_thは負であり(負の複屈折)、ひいてはR_thも負である。Δn_th値は、波長λ=550nmで与えられる。

ポリマーの固有複屈折Δn _int は、(ne-no)によって定義された量を意味し、ne及びnoはそれぞれ、ポリマーの異常光屈折率及び正常光屈折率である。ポリマー層の実際の複屈折(面内n_in又は面外n_th)は、これを形成するプロセス、ひいてはパラメーターΔn_intに依存する。

非晶質は、長距離秩序の欠如を意味する。従って非晶質ポリマーは、X線回折のような技術によって測定して、長距離秩序を示さない。

透過率は、光透過性を測定するための量である。透過率は、入ってくる光の強度I_inに対する、出てゆく光の強度I_outのパーセンタイル比によって、I_out/I_in × 100として与えられる。

光軸は、伝搬光が複屈折を被らない方向を意味する。
一軸は、3つの屈折率nx、ny及びnzのうちの2つが事実上同じであることを意味する。
二軸は、3つの屈折率nx、ny及びnzが全て異なることを意味する。

ポリマーの酸価は、ポリマー固形物1グラムを中和するのに必要なKOHのミリグラム数として定義される。

液晶ディスプレイにおいて採用されるカバーシートは、典型的には、光複屈折が低い高分子シートである。これらの高分子シートを二色性フィルムの各側に採用することにより、PVA二色性フィルムの寸法安定性を維持し、そして湿分及びUV劣化からこのフィルムを保護する。下記説明において、ガード型カバーシートは、取り外し可能な保護キャリヤ支持体上に配置されたカバーシートを意味する。カバーシートの、キャリヤ支持体とは反対側には、剥離可能な保護フィルムを採用することもできるので、カバーシートの両側が、偏光子板におけるその使用前に保護される。

PVAに対する接着を促進する層は、低複屈折保護ポリマーフィルムの適用とは別個に、又は低複屈折ポリマーフィルムの適用と同時に、コーティング工程において適用される区別可能な層である。PVAに対する接着促進層は、PVAフィルムとのラミネーション前にカバーシートに湿式前処理、例えば鹸化を施す必要なしに、PVA二色性フィルムとのカバーシートの受け入れられ得る接着力(液晶ディスプレイ用途の場合)を提供する。

つなぎ層は、低複屈折保護ポリマーフィルム、又はPVA二色性フィルムに対する接着促進層の適用とは別個に、又はこれと同時に、コーティング工程において適用される区別可能な層である。

上記のように、本発明は、低複屈折保護ポリマーフィルム、及び親水性ポリマーを含むポリ(ビニルアルコール)含有フィルムに対する接着促進層を含む、偏光子のための保護カバーシートを含んで成る偏光板であって、該ポリ(ビニルアルコール)含有フィルムに対する接着促進層が、溶解ポリマーを実質的に含まず、そしてPVAを架橋する架橋剤を含む架橋剤を含むグルー組成物によってPVA二色性偏光フィルムに接着により取り付けられている偏光板に関する。
偏光板は、偏光子板又は偏光子とも呼ばれる。

本発明による偏光板を形成する方法の場合、低複屈折保護ポリマーフィルムと、親水性ポリマーを含むポリ(ビニルアルコール)含有フィルムに対する接着促進層とをそれぞれが含む2つの保護カバーシートが用意される。カバーシートは前記2つのカバーシートのそれぞれにおける前記ポリ(ビニルアルコール)に対する接着促進層がPVA二色性偏光フィルムと接触するようにPVA二色性偏光フィルムと接触させられる。前記PVA二色性偏光フィルムと前記カバーシートとを接触させる間際に、グルー組成物が適用される。グルー組成物は、溶解ポリマーを実質的に含まず、そしてPVAを架橋する架橋剤を含む。PVAを架橋する架橋剤は、有機架橋剤、無機架橋剤又はこれら両方の組み合わせであってよい。

無機架橋剤は、カルシウム、マグネシウム、バリウム、ストロンチウム、ホウ素、ベリリウム、アルミニウム、鉄、銅、コバルト、鉛、銀、ジルコニウム、及び亜鉛イオンから成る群から選択された多価イオンを含むことができる。他の有用な無機架橋剤は、アルコキシシラン、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、及びこれらの加水分解型オリゴマー；有機チタネート、例えばテトラアルキルチタネート；チタネート・キレート、例えばアセチルアセトネート・チタネート・キレート、乳酸チタネート・キレート・アンモニウム塩、及びその他；及び有機ジルコネート、例えばテトラアルキルジルコネートを含む。

特に好ましい実施態様の場合、グルー組成物は、ホウ素化合物、例えばホウ酸を含む無機架橋剤を含む。

PVAを架橋する有機架橋剤は、メラミンホルムアルデヒド樹脂、グリコールウリルホルムアルデヒド樹脂、ポリカルボン酸及び無水物、ポリアミン、エピハロヒドリン、ジエポキシド、ジアルデヒド、ジオール、カルボン酸ハロゲン化物、及びケテン、及びこれらの組み合わせなどから成る群から選択された化合物を含む。好ましくは、PVAを架橋する有機架橋剤は、水又は水/アルコール混合物中に可溶性又は分散性である。好ましい有機架橋剤は、メラミンホルムアルデヒド樹脂、グリコールウリルホルムアルデヒド樹脂、及びエピハロヒドリンである。メラミンホルムアルデヒド樹脂及びグリコールウリルホルムアルデヒド樹脂は、それぞれメラミン及びグリコールウリルをホルムアルデヒドと反応させ(ホルミル化とも呼ばれるメチロール化反応)、次いでアルコール(アルキル化とも呼ばれるエーテル化反応)と反応させることにより、調製される。異なる程度のホルミル化及びアルキル化によって、そしてエーテル化反応中に種々異なるアルコールを使用して調製された広範囲のメラミンホルムアルデヒド樹脂及びグリコールウリルホルムアルデヒド樹脂が、本発明の目的にとって有用である。これらの樹脂は、調製中に発生し得る自己縮合反応の程度により、モノマー又はポリマーの性質を有してよい。種々の好適なメラミンホルムアルデヒド樹脂及びグリコールウリルホルムアルデヒド樹脂が、Cytec Industries Inc.から商業的に入手可能である(CYMEL(商標)樹脂)。本発明の目的のための好ましいエピハロヒドリンは、Hercules Inc.から商業的に入手可能なポリアミド-エピクロロヒドリン架橋剤(POLYCUP(商標)樹脂)である。

特に好ましい1実施態様の場合、有機架橋剤はメラミンホルムアルデヒド樹脂であり、無機架橋剤はホウ素化合物を含む。好ましくは、グルー組成物はまた、第2の無機架橋剤、特に塩化亜鉛を含む。

1実施態様の場合、グルー組成物は、濃度が0.5〜60重量パーセントの水混和性有機溶剤、及び濃度が0.05〜5重量パーセントの無機架橋剤を含む水溶液であり、そして親水性ポリマーを実質的に含まない。好ましくは、グルー溶液は親水性ポリマーを含まないか又は少なくとも事実上含まず、例えば親水性ポリマーが存在するとしても、その存在する量は、適用された湿潤溶液量を基準として、1重量パーセント未満、より好ましくは0.05重量パーセント未満である。随意選択的に、耐水性のための塩化亜鉛、又はその他の添加剤を含むことができる。

本発明において使用されるカバーシートは随意選択的に、1つ又は2つ以上の補助層を含むことができる。本発明において使用するのに適した補助層は、耐摩耗性硬質コート層、防眩層、スマッジ防止層、ステイン防止層、反射防止層、低反射層、静電防止層、視野角補償層、及び湿分バリヤ層を含む。

更なる実施態様の場合、本発明の方法のために、キャリヤ支持体、及び低複屈折保護ポリマーフィルムと、対ポリ(ビニルアルコール)フィルム接着促進層と、前記低複屈折保護ポリマーフィルムと前記対ポリ(ビニルアルコール)フィルム接着促進層と間に位置する随意選択的のつなぎ層と、前記キャリヤ支持体の、低複屈折保護ポリマーフィルムと同じ側に位置する1つ又は2つの補助層とを含むカバーシートを含むガード型カバーシート複合体を使用することができる。随意選択的に、ガード型カバーシート複合体はまた、カバーシートの、キャリヤ支持体とは反対側に、剥離可能な保護層を含む。ガード型カバーシート複合体は、低複屈折保護ポリマーフィルムが薄いときに、例えば厚さが約40マイクロメートル以下であるときに、特に効果的である。

図1に目を転じると、本発明の方法において使用することができるカバーシートを調製するのに適した周知のコーティング・乾燥システム10の一例の概略が示されている。コーティング・乾燥システム10は典型的には、運動中のキャリヤ支持体12に極めて薄いフィルムを適用し、続いて乾燥器14内で溶剤を除去するために使用される。システム10がただ1つのコーティング適用点及びただ1つの乾燥器14を有するように、単一のコーティング装置16が図示されているが、しかし、対応する乾燥区分を有する2つ又は3つ以上(6つの場合さえある)の付加的なコーティング適用点が、複合薄型フィルムの製作において知られている。順次適用・乾燥プロセスは、タンデム型コーティング作業として当業者に知られている。

コーティング・乾燥装置10は、繰り出しステーション18を含むことにより、バックアップ・ローラ20を巡るように、運動中の支持体12をフィードする。バックアップ・ローラ20において、コーティング装置16によってコーティングが適用される。コーティング済の支持体22は次いで、乾燥器14を通って進む。本発明の実施に際して、支持体12上にカバーシートを含む最終的なガード型カバーシート複合体24は、巻き上げステーション26で巻き取られてロールにされる。

図示のように、一例としての4層コーティングが、運動中のウェブ12に適用される。各層のコーティング液が、それぞれのコーティング供給容器28, 30, 32, 34内に保持される。コーティング液は、コーティング供給容器からコーティング装置16へ、それぞれ導管44, 46, 48, 50を介して、ポンプ36, 38, 40, 42によって送達される。加えて、コーティング・乾燥システム10は、放電装置、例えばコロナ又はグロー放電装置52、又は極性電荷支援装置54を含むことにより、コーティング適用前に支持体12を改質することもできる。

次に図2に目を転じると、剥離可能な保護層を適用するための別の巻き取り作業を伴う、図1に示されたものと同じコーティング・乾燥システム10例の概略が示されている。従って、図面は、巻き取り作業までは同一の符号がつけられている。本発明の実施において、カバーシートが適用されたキャリヤ支持体(樹脂フィルム、紙、樹脂コーテッド紙又は金属であってよい)を含むガード型カバーシート複合体24は、互いに対向するニップローラ56, 58の間に運ばれる。ガード型カバーシート複合体24は、繰り出しステーション62から供給される、予め形成された剥離可能な保護層60に、接着又は静電気によって接着させられ、そして、剥離可能な保護層を含有するガード型カバーシート複合体は、巻き上げステーション64で巻き取られてロールにされる。本発明の好ましい実施態様の場合、予め形成された剥離可能な保護層60として、ポリオレフィン又はポリエチレンフタレート(PET)が使用される。カバーシート/キャリヤ支持体複合体24又は保護層60を、電荷発生器で前処理することにより、カバーシート/キャリヤ支持体複合体24に対する保護層60の静電気引力を高めることができる。

運動中の支持体12にコーティング液を送達するために使用されるコーティング装置16は、多層アプリケーター、例えば米国特許第2,761,791号明細書(Russell)に教示されているようなスライド・ビード・ホッパー、又は米国特許第3,508,947号明細書(Hughes)に教示されているようなスライド・カーテン・ホッパーであってよい。或いは、コーティング装置16は、単層アプリケーター、例えばスロットダイ・ビード・ホッパー又はジェット・ホッパーであってよい。本発明の好ましい実施態様の場合、適用装置16は、多層スライド・ビード・ホッパーである。

上述のように、コーティング・乾燥システム10は乾燥器14を含む。乾燥器14は典型的には、コーティング済のフィルムから溶剤を除去するための乾燥炉となる。本発明の方法において使用される乾燥器14の一例は、第1乾燥区分66、及びこれに続く、温度及び空気流を独立して制御することができる8つの付加的な乾燥区分68〜82を含む。乾燥器14が9つの独立した乾燥区分を有するものとして示されてはいるものの、より数少ない区画を有する乾燥炉がよく知られており、これを使用して本発明の方法を実施することもできる。本発明の好ましい実施態様の場合、乾燥器14は、2つ以上の独立した乾燥ゾーン又は乾燥区分を有している。

好ましくは、乾燥区分68〜82のそれぞれは、独立した温度制御部及び空気流制御部を有している。各区分において、温度は5℃〜150℃で調節することができる。湿潤層の表面硬化又はスキニングから生じる乾燥欠陥を最小化するために、乾燥器14の初期区分において、最適な乾燥速度が必要となる。初期乾燥ゾーン内の温度が不適切である場合に形成される数多くのアーチファクトがある。例えば、ゾーン66, 68及び70内の温度が25℃に設定されると、酢酸セルロース・フィルムのカブリ又はブラッシングが観察される。このブラッシング欠陥は、コーティング流体中に高い蒸気圧の溶剤(塩化メチレン及びアセトン)が使用されると、特に問題をはらむ。初期乾燥区分66, 68及び70における95℃という極端に高い温度は、キャリヤ支持体からのカバーシートの時期尚早の層間剥離を引き起こすことが見いだされる。初期乾燥区分におけるより高い温度は、他のアーチファクト、例えばカバーシートの表面硬化、網目パターン、及び膨れとも関連する。

本発明の好ましい実施態様の場合、第1乾燥区分66が、約25℃以上、95℃未満の温度で操作され、この場合、コーティング済ウェブ22の湿潤コーティングに対する直接的な空気の衝突はない。本発明の方法の別の好ましい実施態様の場合、乾燥区分68及び70も、約25℃以上、95℃未満の温度で操作される。初期乾燥区分66, 68が約30℃〜約60℃の温度で操作されることが好ましい。初期乾燥区分66, 68が約30℃〜約50℃の温度で操作されることが最も好ましい。乾燥区分66, 68における実際の乾燥温度は、当業者によってこれらの範囲内で実験に基づいて最適化することができる。

ここで図3を参照すると、コーティング装置16の一例の概略が詳細に示されている。側方断面で概略的に示されたコーティング装置16は、前区分92、第2区分94、第3区分96、第4区分98、及び後板100を含む。ポンプ106を介して第1計量スロット104にコーティング液を供給することにより、最下層108を形成する第2区分94内への入口102がある。ポンプ114を介して第2計量スロット112にコーティング液を供給することにより、層116を形成する第3区分96内への入口110がある。ポンプ122を介して計量スロット120にコーティング液を供給することにより、層124を形成する第4区分98内への入口118がある。ポンプ130を介して計量スロット128にコーティング液を供給することにより、層132を形成する後板100内への入口126がある。各スロット104, 112, 120, 128は、横方向分配キャビティを含む。前区分92は傾斜スライド面134とコーティング・リップ136とを含む。第2区分94の上側には、第2傾斜スライド面138がある。第3区分96の上側には、第3傾斜スライド面140がある。第4区分98の上側には、第4傾斜スライド面142がある。後板100は傾斜スライド面142よりも上方に延びており、これにより後ろ側のランド面144を形成する。コーティング装置又はホッパー16に隣接して、コーティング・バックアップ・ローラ20が存在している。コーティング・バックアップ・ローラ20を巡って、ウェブ12が搬送される。コーティング層108, 116, 124, 132が多層複合体を形成する。多層複合体は、リップ136と支持体12との間にコーティング・ビード146を形成する。典型的には、コーティング・ホッパー16は、非コーティング位置から、コーティング・バックアップ・ローラ20に向かって、そしてコーティング位置に移動可能である。コーティング装置16は、4つの計量スロットを有するものとして示されてはいるが、より数多くの計量スロット(9つ又は10個以上の場合もある)を有するコーティング・ダイがよく知られており、これらを使用して本発明の方法を実施することもできる。

低複屈折保護ポリマーフィルムのためのコーティング流体は主として、有機溶剤中に溶解されたポリマー・バインダーから成る。特に好ましい実施態様の場合、低複屈折ポリマーフィルムはセルロース・エステルである。これらは、種々様々な分子量サイズにおいて、また、セルロース主鎖上のヒドロキシル基のアルキル置換のタイプ及び程度において、商業的に入手可能である。セルロース・エステルの例は、アセチル、プロピオニル及びブチリル基を有するエステルを含む。特に重要なのは、酢酸セルロースとして知られているアセチル置換を有するセルロース・エステル群である。これらのうち、合体された酢酸含有率が約58.0〜62.5%の完全アセチル置換型セルロースが、トリアセチルセルロース(TAC)として知られており、これは一般に、電子ディスプレイにおいて使用されるカバーシートを調製するのに好ましい。

TACのための有機溶剤に関して、好適な溶剤は例えば、塩素化溶剤(塩化メチレン及び1,2ジクロロエタン)、アルコール(メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、ジアセトンアルコール、及びシクロヘキサノール)、ケトン(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、及びシクロヘキサノン)、エステル(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸n-ブチル、及びメチルアセトアセテート)、芳香族化合物(トルエン及びキシレン)、及びエーテル(1,3-ジオキソラン、1,2-ジオキソラン、1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン、及び1,5-ジオキサン)を含む。いくつかの用途において、少量の水を使用することができる。通常は上記溶剤のうちの1種又は2種以上のブレンドで、TAC溶液が調製される。好ましい一次溶剤は塩化メチレン、アセトン、酢酸メチル、及び1,3-ジオキソランを含む。一次溶剤と一緒に使用するための好ましい補助溶剤は、メタノール、エタノール、n-ブタノール及び水を含む。

コーティング配合物は可塑剤を含有することもできる。TACフィルムに適した可塑剤は、フタル酸エステル(ジメチルフタレート、ジメトキシエチルフタレート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジデシルフタレート、及びブチルオクチルフタレート)、アジピン酸エステル(ジオクチルアジペート)、及びリン酸エステル(トリクレシルホスフェート、ジフェニリルジフェニルホスフェート、クレシルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、トリブチルホスフェート、及びトリフェニルホスフェート)、グリコール酸エステル(トリアセチン、トリブチリン、ブチルフタリルブチルグリコレート、エチルフタリルエチルグリコレート、及びメチルフタリルエチルグリコレート)を含む。非芳香族エステル可塑剤が、2004年9月20日付けで同一譲受人による同時係属中の米国特許出願第10/945,305号明細書に記載されている。最終フィルムの物理特性及び機械特性を改善するために、可塑剤が通常使用される。具体的には、酢酸セルロース・フィルムのフレキシビリティ及び寸法安定性を改善することが知られている。しかし、ここではまた可塑剤を加工作業においてコーティング助剤として使用することにより、コーティング・ホッパーにおける時期尚早のフィルム固化を最小限に抑え、そして、湿潤フィルムの乾燥特性を改善する。本発明の方法では、可塑剤は、乾燥作業中のTACフィルムの膨れ、カール及び層間剥離を最小限に抑えるために使用される。本発明の好ましい実施態様の場合、最終TACフィルムの欠陥を軽減するために、ポリマーの濃度に対して最大50重量%の総濃度で、コーティング流体に可塑剤が添加される。

低複屈折ポリマーのためのコーティング配合物は、1種又は2種以上のUV吸収化合物を含有することにより、UVフィルター・エレメント性能を提供し、且つ/又は、低複屈折ポリマーフィルムのUV安定剤として作用することもできる。紫外線吸収化合物は一般に、紫外線吸収剤を含有しないポリマー100重量部を基準として、0.01〜20重量部の量でポリマー中に含有され、そして好ましくは0.01〜10重量部の量、特に0.05〜2重量部の量で含有される。種々の高分子要素中での使用に関して記載されている種々の紫外線吸収化合物のいずれか、例えばヒドロキシフェニル-s-トリアジン、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、ホルムアミジン、又はベンゾフェノン化合物を、本発明の高分子要素中に採用することができる。同時係属中の同一譲受人による、2002年5月5日付けで出願された米国特許出願第10/150,634号明細書に記載されているように、上に挙げたような第2のUV吸収化合物と組み合わせて、ジベンゾイルメタン紫外線吸収化合物を使用すると、UV線スペクトル領域と可視線スペクトル領域との間の吸収を鋭くカットオフすること、また、UVスペクトルのより多くの範囲にわたって保護を増大することに関して、特に有利であることが見いだされている。採用することができる付加的な可能なUV吸収剤は、サリチル酸塩化合物、例えば4-t-ブチルフェニルサリチレート；及び[2,2'チオビス-(4-t-オクチルフェノレート)]n-ブチルアミンニッケル(II)を含む。最も好ましいのは、ジベンゾイルメタン化合物と、ヒドロキシフェニル-s-トリアジン、又はヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール化合物との組み合わせである。

採用することができるジベンゾイルメタン紫外線吸収化合物は、式(I) の化合物を含む：

（上記式中、R1〜R5はそれぞれ独立して水素、ハロゲン、ニトロ、又はヒドロキシル、又はさらに置換された又は置換されていないアルキル、アルケニル、アリール、アルコキシ、アシルオキシ、エステル、カルボキシル、アルキルチオ、アリールチオ、アルキルアミン、アリールアミン、アルキルニトリル、アリールニトリル、アリールスルホニル、又は5-6員複素環基である）。好ましくは、このような基のそれぞれの炭素原子数は20以下である。さらに好ましくは、式IVのR1〜R5は、式IAに従って配置される。

特に好ましいのは、R1及びR5が、炭素原子数1〜6のアルキル基又はアルコキシ基を表し、そしてR2〜R4が水素原子を表すような式IV-Aの化合物である。

本発明の要素に従って採用することができる式(I)の代表的な化合物は、下記のものを含む：
(IV-1)：4-(1,1-ジメチルエチル)-4'-メトキシジベンゾイルメタン(PARSOL(商標)1789)
(IV-2)：4-イソプロピルジベンゾイルメタン(EUSOLEX(商標)8020)
(IV-3)：ジベンゾイルメタン(RHODIASTAB(商標)83)

本発明の要素において使用することができるヒドロキシフェニル-s-トリアジン紫外線吸収化合物は、例えば、米国特許第4,619,956号明細書に記載されているようなトリス-アリール-s-トリアジン化合物の誘導体であってよい。このような化合物は式IIによって表すことができる：

（上式中、X、Y及びZはそれぞれ、3つ未満の6員環の芳香族炭素環式基であり、そしてX、Y及びZのうちの1つ以上が、トリアジン環との結合点に対してオルトでヒドロキシ基によって置換されており；またR1〜R9のそれぞれが、水素、ヒドロキシ、アルキル、アルコキシ、スルホン、カルボキシ、ハロ、ハロアルキル、及びアシルアミノから成る基から選択される）。特に好ましくは、式IIAのヒドロキシフェニル-s-トリアジンである：

（上記式中、Rは水素、又は炭素原子数1〜18のアルキルである）。

本発明の要素において使用することができるヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール化合物は、例えば式IIIによって表される化合物の誘導体となることができる：

（上記式中、R1〜R5は独立して水素、ハロゲン、ニトロ、ヒドロキシ、又はさらに置換された又は置換されていないアルキル、アルケニル、アリール、アルコキシ、アシルオキシ、アリールオキシ、アルキルチオ、モノ又はジアルキルアミノ、アシルアミノ、又は複素環式基であってよい）。

本発明に従って使用することができるベンゾトリアゾール化合物の具体例は、2-(2'-ヒドロキシ-3'-t-ブチル-5'-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール；2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-アミルフェニル)ベンゾトリアゾール；オクチル5-tert-ブチル-3-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシベンゼンプロピオネート；2-(ヒドロキシ-5-t-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール；2-(2'-ヒドロキシ-5'-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール；2-(2'-ヒドロキシ-3'-ドデシル-5'-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール；及び2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾールを含む。

本発明の要素において使用することができるホルムアミジン紫外線吸収化合物は、例えば米国特許第4,839,405号明細書に記載されたホルムアミジン化合物であってよい。このような化合物は、式IV又は式V：

(上記式中、R1は、炭素原子数1〜約5のアルキル基であり；YはH、OH、Cl、又はアルコキシ基であり；R2は、炭素原子数1〜約9のフェニル基又はアルキル基であり；Xは、H、カルボアルコキシ、アルコキシ、アルキル、ジアルキルアミノ及びハロゲンから成る群から選択され；そしてZは、H、アルコキシ及びハロゲンから成る群から選択される)；

(上記式中、Aは--COOR、--COOH、--CONR'R''、--NR'COR、--CN、又はフェニル基であり；そしてRは、炭素原子数1〜約8のアルキル基であり；R'及びR''はそれぞれ独立して、水素、又は炭素原子数1〜約4の低級アルキル基である)によって表すことができる。本発明に従って使用することができるホルムアミジン化合物の具体例は、米国特許第4,839,405号明細書に記載された化合物、及び具体的には4-[[(メチルフェニルアミノ)メチレン]アミノ]-エチルエステルを含む。

本発明の要素中に使用することができるベンゾフェノン化合物は、例えば、2,2'-ジヒドロキシ-4,4'ジメトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン及び2-ヒドロキシ-4-n-ドデシルオキシベンゾフェノンを含むことができる。

コーティング配合物は、コーティング後の流れに関連するアーチファクトを制御するためのコーティング助剤として、界面活性剤を含有することができる。コーティング後の流れ現象によって形成されるアーチファクトは、斑点、剥離、ミカン肌(Bernardセル)、及びエッジ後退を含む。コーティング後の流れのアーチファクトを制御するために使用される界面活性剤は、シロキサン及びフルオロケミカル化合物を含む。シロキサン・タイプの商業的に入手可能な界面活性剤の例は、下記のものを含む：1) ポリメチルシロキサン、例えばDow CorningのDC200 Fluid、2) ポリ(ジメチル、メチルフェニル)シロキサン、例えばDow CorningのDC510 Fluid、及び3) ポリアルキル置換型ポリジメチルシロキサン、例えばDow CorningのDC190及びDC1248、並びにUnion CarbideのL7000 Silwetシリーズ(L7000、L7001、L7004、及びL7230)、及び4) ポリアルキル置換型ポリ(ジメチル、メチルフェニル)シロキサン、例えばGeneral ElectricのSF1023。商業的に入手可能なフルオロケミカル界面活性剤の例は下記のものを含む：1) フッ素化アルキルエステル、例えば3M CorporationのFluoradシリーズ(FC430及びFC431)、2) フッ素化ポリオキシエチレンエーテル、例えばDu PontのZonylシリーズ(FSN、FSN100、FSO、FSO100)、3) アクリレート：ポリペルフルオロアルキルエチルアクリレート、例えばNOF CorporationのFシリーズ(F270及びF600)、及び4) ペルフルオロアルキル誘導体、例えばAsahi Glass CompanyのSurflonシリーズ(S383, S393及びS8405)。本発明の方法において、界面活性剤は一般に、非イオン性タイプである。本発明の好ましい実施態様の場合、シロキサン又はフッ素化タイプの非イオン性化合物が最上層に添加される。

界面活性剤の分布に関して、界面活性剤は、多層コーティングの最上層内に存在すると最も効果的である。最上層において、界面活性剤の濃度は、好ましくは0.001〜1.000重量%であり、最も好ましくは0.010〜0.500重量%である。加えて、より少量の界面活性剤を上から2番目の層に使用することにより、最下層内への界面活性剤の拡散を最小限に抑えることができる。上から2番目の層内の界面活性剤の濃度は、好ましくは0.000〜0.200重量%であり、最も好ましくは0.000〜0.100重量%である。界面活性剤は最上層内で必要であるにすぎないので、最終乾燥済フィルム内に留まる界面活性剤の量全体は小さい。

本発明の方法を実施するために界面活性剤が必要とされるわけではないが、界面活性剤はコーティング済フィルムの均一性を改善する。具体的には、界面活性剤の使用によって、斑点不均一性が低減される。透明酢酸セルロースの場合、斑点不均一性は平常の検査中に、容易には視覚化されない。斑点アーチファクトを視覚化するために、最上層に有機色素を添加することにより、コーティング済フィルムに色を加えることができる。これらの色素含有フィルムの場合、不均一性を見て定量化するのは容易である。こうして、最適なフィルム均一性のために、効果的な界面活性剤タイプ及びレベルを選ぶことができる。

低複屈折保護ポリマーフィルムを形成するための図3のコーティング法及び装置とは別のものとして、流延法及び装置を用いることができる。ここで図4に目を転じると、本発明において使用されるカバーシートを調製するのに適した流延・乾燥システムの例が概略的に示されている。低複屈折保護ポリマーフィルムを含む粘性ドープが、加圧されたタンク204からポンプ206によって、フィード導管200を通って、押出ホッパー202に送達される。ドープは、高研磨金属ドラム208上に流延される。高研磨金属ドラム208は、乾燥炉212の第1乾燥区分210内部に配置されている。流延フィルム214は、運動中のドラム208上で部分乾燥させておかれ、次いで、ドラム208からこれを引き剥がす。次いで流延フィルム214を最終乾燥区分216に搬送することにより、残留溶剤を除去する。次いで最終乾燥済低複屈折保護ポリマーフィルム218を巻き上げステーション220で巻き取ってロールにする。従来技術の流延フィルムの厚さは典型的には40〜200 μmである。

図3に示されているようなコーティング法は図4に示されているような流延法とは、それぞれの技術に必要な工程段階によって区別される。これらの工程段階は、数多くの有形のもの、例えば各方法にとって独自の流体粘度、加工助剤、支持体、及びハードウェアに影響を与える。一般に、コーティング法は、薄いフレキシブルな支持体に希釈低粘度液を適用し、乾燥炉内で溶剤を蒸発させ、そして乾燥済フィルム/支持体複合体を巻き取ってロールにすることを伴う。これに対して、流延法は、高研磨金属ドラム又はバンドに、濃縮粘性ドープを適用し、金属支持体上で湿潤フィルムを部分乾燥させ、支持体から部分乾燥済フィルムを剥離し、乾燥炉内で部分乾燥済フィルムから付加的な溶剤を除去し、そして乾燥済フィルムを巻き取ってロールにすることを伴う。粘度に関して、コーティング法は、5,000 cp未満の極めて低粘度の液体を必要とする。本発明において、コーティング済液体の粘度は一般には、2000 cp未満となり、1500 cp未満となることが最も多い。さらに本発明において、高速コーティング用途の場合、最下層の粘度は200 cp未満であることが好ましく、最も好ましくは100 cp未満である。これに対して、流延法は、実際的な作業速度の場合、10,000〜100,000 cpのオーダーの粘度を有する高濃縮ドープを必要とする。加工助剤に関して、コーティング法は一般に、コーティング後の流れのアーチファクト、例えば斑点、剥離、ミカン肌、及びエッジ後退を制御するための加工助剤として界面活性剤を使用することを伴う。これに対して、流延法は界面活性剤を必要としない。その代わりに、加工助剤は、流延法においては剥離作業を補助するために使用されるに過ぎない。例えば、TACフィルムを流延するのに際して、金属ドラムからのTACフィルムの剥離を容易にするために、加工助剤としてn-ブタノールが使用されることがある。支持体に関して、コーティング法は一般に、薄い(10〜250 μm)のフレキシブルなサポートを利用する。これに対して、流延法は厚い(1〜100 mm)の連続的な高研磨金属ドラム又は剛性バンドを採用する。工程段階のこれらの相違の結果、コーティングにおいて使用されるハードウェアは、流延において使用されるハードウェアとは、図1及び図4にそれぞれ示された概略図を比較することにより判るように、顕著に異なる。

本発明の方法に使用することができるカバーシート又はガード型カバーシート複合体の調製は、(コーティング法又は流延法によって)予め調製されたフィルム上にコーティングする工程を含むこともできる。例えば、図1及び図2に示されたコーティング・乾燥システム10を使用することにより、既存の低複屈折保護ポリマーフィルム又はカバーシート複合体に、第2のフィルム又は多層フィルムを適用することができる。後続のコーティングを適用する前にフィルム又はカバーシート複合体が巻き取られてロールにされる場合、このプロセスはマルチパス型コーティング作業と呼ばれる。コーティング・乾燥作業が、複数のコーティング・ステーション及び乾燥炉を有する機械上で順次行われる場合、このプロセスはタンデム型コーティング作業と呼ばれる。このようにして、厚い低複屈折保護ポリマーフィルムを高いライン速度で調製することができ、しかもこの場合、極めて厚い湿潤フィルムから多量の溶剤を除去することに関する問題が生じることはない。或いは、タンデム型又はマルチパス型コーティング作業を介して適用された補助層の種々の組み合わせを有する多くの種々異なるカバーシート形態を調製することもできる。さらに、マルチパス型又はタンデム型コーティングの実施はまた、他のアーチファクト、例えば深刻な筋、深刻な斑点、及びフィルム全体の不均一性を最小限に抑えるという利点を有する。

次に図5〜8に目を転じると、本発明とともに使用するのが可能な種々のカバーシート及びガード型カバーシート複合体の構造の断面が示されている。図5は、最下層186、中間層187及び188、及び最外層190を有するカバーシート189を示している。この図面では、例えば層186は、PVAに対する接着促進層であってよく、層187はつなぎ層であってよく、層188は低複屈折保護ポリマーフィルムであってよく、そして層190は例えば補助層、例えば視野角補償層、湿分バリヤ層、耐摩耗層、又は他のタイプの補助層であってよい。カバーシートは、コンベンショナルな流延法又は上記キャリヤ支持体を採用するコーティング法によって調製することができる。

図6には、最下層162、中間層164、及び最外層168を含む3層カバーシート171を含むガード型カバーシート複合体151が、キャリヤ支持体170から部分的に引き剥がされた状態で示されている。この図面では、層162は、PVAに対する接着促進層であってよく、層164はつなぎ層であってよく、層168は低複屈折保護ポリマーフィルムであってよい。層162, 164及び168は、キャリヤ支持体170上に3つの別個の液体層を適用して乾燥させることにより、或いは、層のうちの2つ又は3つ全てを同時に適用し、次いで同時に適用されたこれらの層を単一の乾燥作業で乾燥させることにより、形成することができる。

好ましい実施態様の場合、PVAに対する接着促進層は、水性コーティング配合物を使用して、つなぎ層及び低複屈折保護ポリマーフィルムとは別個にコーティングされ乾燥させられる。図6に示されているように、キャリヤ支持体170上にコーティングすることによりカバーシート171が調製される場合には、PVAに対する接着促進層がキャリヤ支持体170上にコーティングされ、次いで、低複屈折保護ポリマーフィルムの適用前に乾燥させられることが一般に好ましい。低複屈折保護ポリマーフィルムと同時に、又は後続のコーティング・乾燥作業において、補助層を適用することができる。

図7は、カバーシート173を含む別のガード型カバーシート複合体153を示す。カバーシート173は例えば、キャリヤ支持体170に最も近い最下層162と、2つの中間層164及び166と、最上層168とを含む構成的に不連続の4つの層から成っている。図7はまた、多層カバーシート173全体をキャリヤ支持体170から引き剥がすことができることを示している。この図面では、例えば層162は、PVAに対する接着促進層であってよく、層164はつなぎ層であってよく、層166は低複屈折保護ポリマーフィルムであってよく、そして層168は補助層、例えば耐摩耗層であってよい。

図8は、カバーシート179を含むさらに別のガード型カバーシート複合体159を示す。カバーシート179は例えば、キャリヤ支持体182に最も近い最下層174と、2つの中間層176及び178と、最上層180とを含む構成的に不連続の4つの層から成っている。カバーシート最下層174と支持体182との間の接着力を改変するために、キャリヤ支持体182はリリース層184で処理されている。リリース層184は、数多くの高分子材料、例えばポリビニルブチラール、セルロース、ポリアクリレート、ポリカーボネート及びポリ(アクリロニトリル-コ-塩化ビニリデン-コ-アクリル酸)から成っていてよい。リリース層内に使用される材料は、当業者によって実験に基づいて最適に選択することができる。

上記詳細な教示内容に基づいて構成することができるガード型カバーシート複合体のうちのいくつかを示すのに図5〜8を用いるが、これらは本発明の考えられ得る全ての変更形を包括するものではない。ディスプレイ用偏光子板の調製の際に使用するためのガード型カバーシート複合体として有用であるような、層の他の多くの組み合わせに、当業者であれば想到することができる。

ここで図9に目を転じると、本発明の1実施態様によるガード型カバーシート複合体から偏光子板を製作する方法が概略的に示されている。カバーシート171とキャリヤ支持体170とを含むガード型カバーシート複合体151(図6参照)、及びカバーシート173とキャリヤ支持体170とを含むガード型カバーシート複合体153(図5参照)が、それぞれ供給ロール232及び234から供給される。PVA二色性フィルムが、供給ロール236から供給される。互いに対向するピンチローラ242及び244間のラミネーション・ニップに入る前に、キャリヤ支持体170は、ガード型カバーシート複合体151及び153から引き剥がされ、これにより最下層が露出する(図6及び7の場合、これは層162であり、層162は、例えばPVAに対する接着促進層である)。引き剥がされたキャリヤシート170は、巻き上げロール240で巻き取られてロールにされる。シート及びフィルムがピンチローラ242及び244間のニップに入る前に、PVA二色性フィルムの両側に、又はカバーシート171及び173の最下層に、グルー溶液が任意に適用されてよい。好ましくは、グルー溶液は、各カバーシート上でPVAに対する接着促進層を膨潤させるために、カバーシート171及び173の最下層に適用される。フィルム上に適用される溶液の量は、その組成に応じて大幅に変化することが可能である。例えば、湿潤フィルム被覆率は、1 cc/m²もの低さであること、並びに100 cc/m²もの高さであることが可能である。湿潤フィルム被覆率は、所要乾燥時間を低減するためには低いことが望ましい。

次いで、対向するピンチローラ242及び244間に圧力(及び選択的に熱)を加えることにより、カバーシート171及び173をPVA二色性フィルムのいずれの側にもラミネートすることにより、シート形態の偏光子板250をもたらす。次いで偏光子板250を加熱により乾燥させ、そして必要とされるまで、巻き取られてロールにされてよい。採用されるガード型カバーシート複合体のための特定の層構造に応じて、補助層の種々の組み合わせを備えたカバーシートを有する種々様々な偏光子板を製作することができる。

随意選択的に、キャリヤ支持体(一方又は両方の側で)を取り外すことなしに、偏光フィルムにガード型カバーシートを適用することが可能である。例えば、保護層の、キャリヤ支持体とは反対側に、接着促進層を配置することができる。この実施態様の利点は、輸送中に偏光板のための付加的な保護を可能にすることである。

低複屈折保護ポリマーフィルムがコンベンショナルな流延法(ポリマー・ドープが連続的な金属ホイール又はドラム上に流延され、次いで、乾燥プロセス完了前に引き剥がされる)によって調製され、そしてつなぎ層及びPVAに対する接着促進層が、後続のコーティング作業において適用されるようなカバーシートの場合、偏光板の製作法は、図9に示されたものと比較して単純化される。この場合、キャリヤ支持体が採用されないので、図9に示されているような引き剥がし・巻き取り工程は必要でない。それどころか、好ましくはロール形態で供給されるカバーシートは、繰り出され、そして図9に示されたローラ242及び244と同様のピンチローラ対の間に形成されたラミネーション・ニップに供給されることを必要とするにすぎない。前述のように、カバーシート及びフィルムがピンチローラの間のニップに入る前に、PVA二色性フィルムの両側、又はPVAに対する接着促進層に、グルー溶液を任意に適用することができる。

本発明の実施に従って、PVAに対する接着促進層がカバーシートの、PVA二色性フィルムと接触する側に位置するように、カバーシートがPVA二色性フィルムにラミネートされる。

本発明における使用に適した低複屈折保護ポリマーフィルムは、低い固有複屈折Δn_intを有する高分子材料を含む。これらの材料は、高い光透過率(すなわち＞85%)を有する高透明性フィルムを形成する。好ましくは、低複屈折保護ポリマーフィルムの面内複屈折Δn_inは約1 × 10^-4未満であり、面外複屈折Δn_thは、0.005〜-0.005である。

本発明の低複屈折保護ポリマーフィルムにおいて使用するための高分子材料の一例としては、とりわけ、セルロース・エステル(トリアセチルセルロース(TAC)、二酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロースを含む)、ポリカーボネート(例えばGeneral Electric Corp.から入手可能なLexan(商標)、ビスフェノール-A-トリメチルシクロヘキサン-ポリカーボネート、ビスフェノール-A-フタレート-ポリカーボネート)、ポリスルホン(例えば、Amoco Performance Products Inc.から入手可能なUdel(商標))、ポリアクリレート、及び環状オレフィン・ポリマー(例えばJSR Corp.から入手可能なArton(商標)、Nippon Zeonから入手可能なZeonex(商標)及びZeonor(商標)、Ticonaによって供給されるTopas(商標))が挙げられる。好ましくは、本発明の低複屈折保護ポリマーフィルムは、商業的な入手可能性、及び優れた光学特性に基づいて、TAC、ポリカーボネート、ポリ(メチルメタクリレート)又は環状オレフィン・ポリマーを含む。

低複屈折保護ポリマーフィルムの厚さは、約5〜200マイクロメートル、好ましくは約5〜80マイクロメートル、最も好ましくは約20〜80マイクロメートルである。コスト、取り扱い、より薄い偏光子板を提供できることに基づいて、厚さ20〜80マイクロメートルのフィルムが最も好ましい。本発明の好ましい実施態様の場合、本発明のカバーシートから集成された偏光板の総厚は、120マイクロメートル未満、最も好ましくは80マイクロメートル未満である。

好ましい実施態様の場合、PVAに対する接着促進層は、親水性ポリマーを含む。本発明の目的に適した親水性ポリマーは、合成型ポリマー及び天然型ポリマーの両方を含む。天然発生型物質は、タンパク質、タンパク質誘導体、セルロース誘導体(セルロース・エステル)、多糖、及びカゼインなどを含み、そして合成型ポリマーは、ポリ(ビニルラクタム)、アクリルアミド・ポリマー、ポリ(ビニルアルコール)及びその誘導体、加水分解型ポリビニルアセテート、アルキル及びスルホアルキルアクリレート及びメタクリレートのポリマー、ポリアミド、ポリビニルピリジン、アクリル酸ポリマー、無水マレイン酸コポリマー、ポリアルキレンオキシド、メタクリルアミド・コポリマー、ポリビニルオキサリジノン、マレイン酸コポリマー、ビニルアミン・コポリマー、メタクリル酸コポリマー、アクリロイルオキシアルキルスルホン酸コポリマー、ビニルイミダゾール・コポリマー、ビニルスルフィド・コポリマー、スチレンスルホン酸を含有するホモポリマー又はコポリマーなどを含む。

好ましくは、親水性ポリマーは水溶性である。最も好ましくは親水性ポリマーは、ポリ(ビニルアルコール)及びその誘導体である。特に好ましいポリ(ビニルアルコール)ポリマーの加水分解度は、75〜100 %であり、その重量平均分子量は10,000を上回る。

1つの具体的な実施態様の場合、対ポリ(ビニルアルコール)フィルム接着促進層はさらに疎水性ポリマー粒子、例えば水分散性ポリマー又はポリマー・ラテックスを含んでよい。好ましくは、これらのポリマー粒子、水素結合受容基を含有する。この基は、ヒドロキシル、カルボキシル、アミノ、又はスルホニル部分を含む。このようなポリマー粒子は、エチレン系不飽和型モノマー、例えばアクリル酸を含むアクリレート、メタクリル酸を含むメタクリレート、アクリルアミド及びメタクリルアミド、イタコン酸及びその半エステル及びジエステル、置換型スチレンを含むスチレン、アクリロニトリル及びメタクリルニトリル、ビニルアセテート、ビニルエーテル、ビニル及びビニリデンハロゲン化物、及びオレフィンから調製された付加タイプのポリマー及びインターポリマーを含む。加えて、架橋用モノマー及びグラフト結合用モノマー、例えば、1,4-ブチレングリコールメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリルメタクリレート、ジアリルフタレート、及びジニビルベンゼンなどを使用することができる。その他の好適なポリマー分散体は、ポリウレタン分散体又はポリエステルイオノマー分散体、ポリウレタン/ビニルポリマー分散体、及びフルオロポリマー分散体である。好ましくは、ポリマー粒子において使用するためのポリマーの重量平均分子量は、約10,000を上回り、ガラス転移温度(Tg)は約25℃未満である。一般に、分子量が高く、Tgが低いと、PVA二色性フィルム及び随意選択的のつなぎ層の両方に対する層の接着力が改善される。

これらのポリマー粒子の粒子サイズは、10ナノメートル〜1ミクロン、好ましくは10〜500ナノメートル、最も好ましくは10〜200ナノメートルである。好適には、ポリマー粒子は、このような実施態様において、PVAに対する接着促進層の10〜40重量%である。

PVAに対する接着促進層は、架橋剤を含有することもできる。本発明の実施のために有用な架橋剤は、水溶性ポリマー及び/又はポリマー粒子上に存在する反応性部分と反応することができる随意選択的の化合物を含む。このような架橋剤は、アルデヒド及び関連化合物、ピリジニウム、オレフィン、例えばビス(ビニルスルホニルメチル)エーテル、カルボジイミド、エポキシド、トリアジン、多官能性アジリジン、メトキシアルキルメラミン、及びポリイソシアネートなどを含む。これらの化合物は、合成有機化学の当業者には容易に明らかとなる発表済みの合成処置又は日常的な改質を用いて、容易に調製することができる。PVAに対する接着促進層においてやはり成功裡に採用することができる付加的な架橋剤は、多価金属イオン、例えば亜鉛、カルシウム、ジルコニウム、及びチタニウムを含む。

PVAに対する接着促進層の乾燥コーティング重量は、典型的には5〜300 mg/ft²(50〜3000 mg/m²)、好ましくは5〜100 mg/ft²(50〜1000 mg/m²)で適用される。層は高度に透明であり、好ましくはその光透過率は95%を上回る。

本発明において使用されるガード型カバーシート複合体の場合、好ましくは、PVAに対する接着促進層は、低複屈折保護ポリマーフィルムの、キャリヤ支持体と同じ側に位置する。最も好ましくは、PVAに対する接着促進層は、キャリヤ支持体上に、又はキャリヤ支持体上の下塗り層上に直接に適用される。PVAに対する接着促進層は、別個のコーティング適用においてコーティングすることができ、或いは、1つ又は2つ以上の層と同時に適用することができる。

本発明において使用されるカバーシートをPVA二色性フィルムにラミネートするために採用することができる水性グルーによって良好な湿潤性を提供するために、PVAに対する接着促進層の水接触角は20°未満であることが好ましい。接着促進層はまた好ましくは、10〜1000 %、好ましくは20 %以上の(25℃における)水膨潤率を有することにより、接着促進層とグルー及び/又はPVA二色性フィルムとの良好な接触、及びおそらくは混合を促進する。

随意選択的のつなぎ層は、好ましくは50重量%以上の量で、酸価20〜300、好ましくは50〜200のポリマーを含む。このポリマーは、20℃の一般的な種々の有機溶剤中に好適に可溶性である。酸官能基はカルボン酸(カルボキシル基としても知られるカルボキシ基)である。つなぎ層内において使用するのに適したポリマーは、カルボン酸基を含むエチレン系不飽和型モノマーのコポリマー(インターポリマーを含む)、酸含有セルロースポリマー、例えばセルロース酸フタレート及び酢酸セルローストリメリテート、カルボン酸基を有するポリウレタン、及びその他を含む。カルボン酸基を含むエチレン系不飽和型モノマーの好適なコポリマーは、アクリル酸を含むアクリレート、メタクリル酸を含むメタクリレート、アクリルアミド及びメタクリルアミド、イタコン酸及びその半エステル及びジエステル、置換型スチレンを含むスチレン、アクリロニトリル及びメタクリルニトリル、ビニルアセテート、ビニルエーテル、ビニル及びビニリデンハロゲン化物、及びオレフィンを含む。好ましくは、カルボキシ官能性ポリマーのガラス転移温度は20℃を上回る。

つなぎ層ポリマーを可溶化してコーティングするのに適した有機溶剤は、塩素化溶剤(塩化メチレン及び1,2ジクロロエタン)、アルコール(メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、ジアセトンアルコール、及びシクロヘキサノール)、ケトン(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、及びシクロヘキサノン)、エステル(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸n-ブチル、及びメチルアセトアセテート)、芳香族化合物(トルエン及びキシレン)、及びエーテル(1,3-ジオキソラン、1,2-ジオキソラン、1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン、及び1,5-ジオキサン)を含む。いくつかの用途において、少量の水を使用することができる。通常は上記溶剤のブレンドで、コーティング溶液が調製される。好ましい一次溶剤は塩化メチレン、アセトン、酢酸メチル、及び1,3-ジオキソランを含む。一次溶剤と一緒に使用するための好ましい補助溶剤は、メタノール、エタノール、n-ブタノール及び水を含む。好ましくは、つなぎ層ポリマーは、同じ又は少なくとも適合性のある溶剤混合物から、低複屈折保護ポリマーに適用される。

随意選択的のつなぎ層は、架橋剤を含有することもできる。本発明の実施のために有用な架橋剤は、ポリマー上に存在する反応性部分と反応することができる随意選択的の化合物、具体的にはカルボン酸を含む。このような架橋剤は、ホウ素含有化合物、例えばホウ酸塩、アルデヒド及び関連化合物、ピリジニウム、オレフィン、例えばビス(ビニルスルホニルメチル)エーテル、カルボジイミド、多官能性エポキシド、トリアジン、多官能性アジリジン、メトキシアルキルメラミン、メラミン-ホルムアルデヒド樹脂、及びポリイソシアネート、又はこれらの混合物を含む。これらの化合物は、合成有機化学の当業者には容易に明らかとなる発表済みの合成処置又は日常的な改質を用いて、容易に調製することができる。この層においてやはり成功裡に採用することができる付加的な架橋剤は、多価金属イオン、例えば亜鉛、カルシウム、ジルコニウム、及びチタニウムを含む。

随意選択的のつなぎ層の乾燥コーティング重量は、典型的には5〜500 mg/ft²(50〜5000 mg/m²)、好ましくは50〜500 mg/ft²(500〜5000 mg/m²)で適用され、厚さは好ましくは0.5〜5マイクロメートルである。層は高度に透明であり、好ましくはその光透過率は95%を上回る。

一般に、つなぎ層は、すでにコーティングされ乾燥させられた、PVAに対する接着促進層上に適用される。つなぎ層は、別個のコーティング適用においてコーティングすることができ、或いは、1つ又は2つ以上の層と同時に適用することができる。好ましくは、最良の接着力を得るために、つなぎ層は、低複屈折保護ポリマー層と同時に適用される。

本発明における使用に適したキャリヤ支持体は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート、ポリスチレン、及びその他の高分子フィルムを含む。付加的な支持体は、紙、紙と高分子フィルムとから成るラミネート、ガラス、布地、アルミニウム、及びその他の金属サポートを含むことができる。好ましくはキャリヤ支持体は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、又はポリエチレンナフタレート(PEN)を含むポリエステル・フィルムである。キャリヤ支持体の厚さは、約20〜200マイクロメートル、典型的には約40〜100マイクロメートルである。ガード型カバーシート複合体の1ロール当たりのコスト及び重量の両方に起因して、キャリヤ支持体はより薄いのが望ましい。しかし、約20マイクロメートル未満のキャリヤ支持体は、カバーシートのための十分な寸法安定性又は保護を提供しないおそれがある。

キャリヤ支持体は、1つ又は2つ以上の下塗り層でコーティングするか、或いは、放電装置を用いて前処理することにより、コーティング溶液による支持体の湿潤性を高めることができる。カバーシートは最終的にキャリヤ支持体から引き剥がされなければならないので、カバーシートと支持体との間の接着力は重要な考慮事項である。下塗り層及び放電装置を採用することにより、キャリヤ支持体に対するカバーシートの接着力を改変することができる。下塗り層は従って、プライマー層として機能して湿潤性を改善するか、或いはリリース層として機能して支持体に対するカバーシートの接着力を改変することができる。キャリヤ支持体は、2つの下塗り層でコーティングすることができる。第1の層はプライマー層として作用して湿潤性を改善し、第2の層はリリース層として作用する。下塗り層の厚さは典型的には0.05〜5マイクロメートル、好ましくは0.1〜1マイクロメートルである。

接着力の貧弱なカバーシート/支持体複合体は、マルチパス作業時に第2又は第3の湿潤コーティングが適用された後に、膨れが生じやすい。膨れ欠陥を回避するために、カバーシートの第1パス層とキャリヤ支持体との間の接着力は約0.3 N/mを上回るべきである。既に述べたように、接着レベルは、種々の下塗り層及び種々の電子放射処理を含む種々様々なウェブ処理によって改変することができる。しかし、カバーシートと支持体との間の過剰な接着力も望ましくない。それというのも、後続の引き剥がし作業中にカバーシートが損傷されることがあるからである。具体的には、余りにも大きい接着力を有するカバーシート/支持体複合体はうまく剥がれないことがある。受け入れられ得る引き剥がし挙動を可能にする最大接着力は、カバーシートの厚さ及び引張り特性に依存する。典型的には、カバーシートと支持体との間の接着力が約300 N/mを上回ると、複合体はうまく剥がれないことがある。このような過剰によく接着させられた複合体から引き剥がされたカバーシートは、カバーシートの裂断に起因する、及び/又はシート内部の凝集破壊に起因する欠陥を示す。本発明の好ましい実施態様の場合、カバーシートとキャリヤ支持体との間の接着力は、250 N/m未満である。最も好ましくは、カバーシートとキャリヤ支持体との間の接着力は0.5〜25 N/mである。

１実施態様の場合、キャリヤ支持体は、塩化ビニリデン・コポリマーを含む第1の下塗り層(プライマー層)と、ポリビニルブチラールを含む第2の下塗り層(リリース層)とを有するポリエチレンテレフタレート・フィルムである。本発明の別の好ましい実施態様の場合、キャリヤ支持体は、ポリエチレンテレフタレート・フィルムであり、このフィルムは、カバーシートの適用前にコロナ放電で前処理されている。

支持体は、機能層、例えば種々のポリマー・バインダー及び導電性添加物を含有する静電防止層を有することにより、静荷電、及び汚れやダストの吸引を制御することもできる。静電防止層は、キャリヤ支持体のいずれの側にも存在することができ、好ましくは、キャリヤ支持体の、カバーシートとは反対側に存在する。

支持体の、カバーシートとは反対側には、裏層を採用することにより、良好な巻き取り特性及び搬送特性のための適切な粗さ及び摩擦係数を有する表面を提供することもできる。具体的には、裏層は高分子バインダー、例えば、艶消し剤(例えばシリカ又は高分子ビード)を含有するポリウレタン又はアクリルポリマーを含む。艶消し剤は、出荷中及び貯蔵中に、ガード型カバーシート複合体のおもて面が裏面にくっつくのを防止することを助ける。裏層は、摩擦係数約0.2〜0.4を提供するために潤滑剤を含むこともできる。典型的な潤滑剤は例えば、(1)流動パラフィン及びパラフィン様材料又はワックス様材料、例えばカルナバ・ワックス、天然及び合成ワックス、石油ワックス、及び鉱物ワックスなど；(2)米国特許第2,454,043号；同第2,732,305号；同第2,976,148号；同第3,206,311号；同第3,933,516号；同第2,588,765号；同第3,121,060号；同第3,502,473号；同第3,042,222号；及び同第4,427,964号の各明細書、英国特許第1,263,722号；同第1,198,387号；同第1,430,997号；同第1,466,304号；同第1,320,757号；同第1,320,565号；及び同第1,320,756号の各明細書、及び独国第1,284,295号；及び同第1,284,294号の各明細書に記載された、高級脂肪酸及び誘導体、高級アルコール及び誘導体、高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸の多価アルコールエステルなど；(3)ポリ(テトラフルオロエチレン)、ポリ(トリフルオロクロロエチレン)、ポリ(フッ化ビニリデン)、ポリ(トリフルオロクロロエチレン-コ-塩化ビニル)、ペルフルオロアルキル側基を含有するポリ(メト)アクリレート又はポリ(メト)アクリルアミドを含むペルフルオロ-又はフルオロ-又はフルオロクロロ含有材料、などを含む。しかし、永続的な潤滑性のために、重合可能な潤滑剤、例えばメタクリルオキシ官能性シリコーンポリエーテル・コポリマーAdditive 31 (Dow Corning Corp.から提供)が好ましい。

好ましい実施態様の場合、ガード型カバーシート複合体は、キャリヤ支持体とは反対側の、カバーシートの表面上に、剥離可能な保護層を含む。剥離可能な保護層は、層をコーティングすることにより適用することができ、或いは、予め形成された保護層を接着によって接着させることにより、又は静電気によって接着させることにより、適用することもできる。好ましくは、保護層は透明ポリマー層である。1つの特定の実施態様の場合、保護層は低複屈折層である。低複屈折層は、保護層を除去する必要なしにカバーシートの光学検査を可能にする。保護層内で使用するための特に有用なポリマーは：セルロース・エステル、アクリル、ポリウレタン、ポリエステル、環状オレフィン・ポリマー、ポリスチレン、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、及びその他のものを含む。予め形成された保護層が使用されるときには、保護層は好ましくは、ポリエステル、ポリスチレン、又はポリオレフィン・フィルムの層である。

剥離可能な保護層の厚さは典型的には、5〜100マイクロメートルである。好ましくは、保護層の厚さは、十分な引掻き抵抗及び耐摩耗性を保証し、そして保護層の除去中の容易な取り扱いを可能にするように、20〜50マイクロメートルである。

剥離可能な保護層がコーティング法によって適用される場合、保護層は既にコーティング・乾燥済のカバーシートに適用することができ、或いは、保護層は、カバーシートを構成する1つ又は2つ以上の層で同時にコーティングすることもできる。

剥離可能な保護層が、予め形成された層である場合、この層は一方の表面上に粘着層を有することができる。粘着層は、コンベンショナルなラミネーション技術を用いて、保護層がガード型カバーシート複合体に接着によりラミネートされるのを可能にする。或いは、カバーシート又は予め形成された保護層の表面上に静電荷を発生させ、次いで2つの材料をローラー・ニップ内で接触させることにより、予め形成された保護層を適用することもできる。静電荷は、任意の周知の電荷発生器、例えばコロナ・チャージャー、摩擦チャージャー、導電性高電位ロール電荷発生器、又は接触チャージャー、及び静電荷発生器などによって発生させることができる。カバーシート又は予め形成された保護層には、DC電荷を、又はDC電荷に続いてAC電荷を帯電させることにより、2つの表面間に十分な電荷接着レベルを形成することができる。カバーシートと、予め形成された保護層との間に十分な結合を提供するために印加される静電荷レベルは、少なくとも50ボルト超、好ましくは少なくとも200ボルト超である。カバーシート又は保護層の荷電表面の抵抗率は、静電荷が長持ちすることを保証するように、約10¹²Ω/スクエア以上、好ましくは約10¹⁶Ω/スクエア以上である。

各保護カバーシートは、液晶ディスプレイの性能を改善するために必要な種々の補助層を有することができる。液晶ディスプレイは典型的には、液晶セルの各側に1つずつ配置される、2つの偏光子板を採用する。各偏光子板は、PVA二色性フィルムの各側に1つずつ配置される、2つのカバーシートを採用する。これらのカバーシートは種々異なっていてよく、例えば可能な補助層の異なる部分集合を含有することができる。

本発明の方法又は要素において用いられるカバーシート内に採用される有用な補助層は：耐摩耗性硬質コート層、防眩層、スマッジ防止層又はステイン防止層、反射防止層、低反射層、静電防止層、視野角補償層、及び湿分バリヤ層を含む。典型的には、観察者に最も近いカバーシートは、下記補助層のうちの1つ又は2つ以上を含有する：耐摩耗層、スマッジ防止層又はステイン防止層、反射防止層、及び防眩層。液晶セルに最も近いカバーシートのうちの一方又は両方は、典型的には視野角補償層を含有する。LCDにおいて採用される4つのカバーシートのうちのいずれか又は全ては、随意選択的に、静電防止層及び湿分バリヤ層を含有することができる。

カバーシートは、低複屈折ポリマーフィルムの、PVAに対する接着促進層とは反対側に、耐摩耗層を含有することができる。

特に効果的な耐摩耗層は、輻射線硬化型又は熱硬化型組成物を含み、好ましくは組成物は輻射線硬化型である。紫外線(UV)輻射及び電子ビーム線輻射が、最も広く採用される輻射線硬化法である。UV硬化性組成物が、耐摩耗層を形成するのに特に有用であり、硬化化学反応、フリーラジカル化学反応及びカチオン化学反応のうちの2つの主要タイプを利用して、硬化させることができる。アクリレート・モノマー(反応性希釈剤)及びオリゴマー(反応性樹脂及びラッカー)が、フリーラジカル系配合物の主成分であり、硬化されたコーティングにその物理特性のほとんどを与える。UV線エネルギーを吸収し、分解してフリーラジカルを形成し、そしてアクリレート基のC=C二重結合を攻撃して重合を開始するためには、光重合開始剤が必要となる。カチオン化学反応は、脂環式エポキシ樹脂及びビニルエーテル・モノマーを主成分として利用する。光重合開始剤がUV光を吸収することにより、ルイス酸を形成し、ルイス酸はエポキシ環を攻撃して重合を開始する。UV硬化とは、紫外線硬化を意味し、波長280〜420nm、好ましくは320〜410nmのUV線の使用を伴う。

本発明において有用な耐摩耗層のために使用できるUV線硬化性樹脂及びラッカーの例は、光重合可能なモノマー及びオリゴマー、例えば多官能性化合物、例えば(メト)アクリレート官能基(例えばエトキシル化トリメチロールプロパントリ(メト)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メト)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メト)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メト)アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ(メト)アクリレート、ペンタエリトリトールトリ(メト)アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ(メト)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メト)アクリレート、又はネオペンチルグリコールジ(メト)アクリレート及びこれらの混合物)を有する多価アルコール及びこれらの誘導体のアクリレート及びメタクリレート・オリゴマー(本明細書中の(メト)アクリレートは、アクリレート及びメタクリレートを意味する)から誘導されたもの、及び低分子量ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、スピロアセタール樹脂、エポキシアクリレート、ポリブタジエン樹脂、及びポリチオール-ポリエン樹脂など及びこれらの混合物から誘導されたアクリレート及びメタクリレート・オリゴマー、及び比較的多量の反応性希釈剤を含有する電離線硬化性樹脂である。本明細書中で使用可能な反応性希釈剤は、単官能性モノマー、例えばエチル(メト)アクリレート、エチルへキシル(メト)アクリレート、スチレン、ビニルトルエン及びN-ビニルピロリドン、及び多官能性モノマー、例えばトリメチロールプロパントリ(メト)アクリレート、ヘキサンジオール(メト)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メト)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メト)アクリレート、ペンタエリトリトールトリ(メト)アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ(メト)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メト)アクリレート、又はネオペンチルグリコールジ(メト)アクリレートを含む。

とりわけ本発明の場合、好都合に使用される輻射線硬化性ラッカーは、ウレタン(メト)アクリレート・オリゴマーを含む。これらのオリゴマーは、ジイソシアネートと、オリゴ(ポリ)エステル又はオリゴ(ポリ)エーテルポリオールとを反応させることにより誘導され、これによりイソシアネートを末端基とするウレタンを産出する。続いて、ヒドロキシを末端基とするアクリレートを末端イソシアネート基と反応させる。このアクリル化は、オリゴマーの末端に不飽和を提供する。ウレタンアクリレートの脂肪族又は芳香族の性質は、ジイソシアネートの選択によって決定される。芳香族ジイソシアネート、例えばトルエンジイソシアネートは、芳香族ウレタンアクリレート・オリゴマーを産出することになる。脂肪族ジイソシアネート、例えばイソフォロンジイソシアネート又はヘキシルメチルジイソシアネートを選ぶことにより、脂肪族ウレタンアクリレートが生じる。イソシアネートの選択以上に、ポリオール主鎖が、最終オリゴマーの性能を決定する上で中枢的な役割を演じる。ポリオールは一般に、エステル、エーテル又はこれら2つの組み合わせとして分類される。オリゴマー主鎖は2つ又は3つ以上のアクリレート単位又はメタクリレート単位によって末端形成される。これらの単位は、フリーラジカル重合のための反応部位として役立つ。イソシアネート、ポリオール、及びアクリレート又はメタクリレート末端単位の中からの選択は、ウレタンアクリレート・オリゴマーの発生においてかなりの許容度を可能にする。ウレタンアクリレートはほとんどのオリゴマーと同様に、典型的には分子量及び粘度が高い。これらのオリゴマーは多官能性であり、そして複数の反応部位を含有する。反応部位数が増大することにより、硬化速度は改善され、最終生成物は架橋される。オリゴマー官能価は2〜6であってよい。

とりわけ、耐摩耗層において好都合に使用される輻射線硬化性樹脂は、多価アルコール及びこれらの誘導体、例えば、ペンタエリトリトールのアクリレート誘導体、例えばペンタエリトリトールテトラアクリレート及びペンタエリトリトールトリアクリレートで官能化された、イソフォロンジイソシアネートから誘導された脂肪族ウレタンの混合物から誘導された多官能性アクリル化合物を含む。商業的に入手可能な本発明の実施において使用されるウレタンアクリレート・オリゴマーのいくつかの例は、Sartomer Company(Exton, PA)のオリゴマーを含む。本発明の実施において好都合に使用される樹脂の例は、Sartomer CompanyのCN 968(商標)である。

1実施態様の場合、耐摩耗層は、光重合開始剤、例えばアセトフェノン化合物、ベンゾフェノン化合物、ミヒラーのベンゾイルベンゾエート、α-アミルオキシムエステル、又はチオキサントン化合物を含み、そして光増感剤、例えばn-ブチルアミン、トリエチルアミン、又はトリ-n-ブチルホスフィン、又はこれらの混合物が紫外線硬化用組成物中に内蔵される。好都合に使用される開始剤は、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン及び2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパノン-1である。

耐摩耗層は典型的には、低複屈折ポリマーフィルムをコーティングして乾燥させた後に適用される。耐摩耗層はコーティング組成物として適用され、コーティング組成物はまた典型的には有機溶剤を含む。好ましくは、有機溶剤の濃度は、総コーティング組成物の1〜99重量%である。

耐摩耗層をコーティングするために採用可能な溶剤の例は、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、シクロヘキサン、ヘプタン、トルエン及びキシレン、エステル、例えばメチルアセテート、エチルアセテート、プロピルアセテート及びこれらの混合物のような溶剤を含む。溶剤を適正に選択することにより、耐摩耗層の接着力を改善することができる一方、低複屈折ポリマーフィルムからの可塑剤と他の添加物との移動が最小限に抑えられ、耐摩耗層の硬度の維持が可能になる。TAC低複屈折保護ポリマーフィルムに適した溶剤は、芳香族炭化水素及びエステル溶剤、例えばトルエン及びプロピルアセテートである。

UV重合性モノマー及びオリゴマーを、コーティングして乾燥させ、続いてUV線に当てることにより、光学的に透明な架橋型耐摩耗層が形成される。好ましいUV硬化線量は、50〜1000mJ/cm²である。

耐摩耗層の厚さは一般に約0.5〜50マイクロメートル、好ましくは1〜20マイクロメートル、より好ましくは2〜10マイクロメートルである。

耐摩耗層は好ましくは無色であるが、しかし、オーバーコートを通してディスプレイの構成又は観察に有害な影響を与えない限り、この層が色補正のために又は特殊効果のために何らかの色を有し得ることが具体的には考えられる。従って、ポリマー中には、色を付与する色素を内蔵することができる。加えて、ポリマー中には、層に所望の特性を与えることになる添加剤を内蔵することができる。界面活性剤、乳化剤、コーティング助剤、潤滑剤、艶消し粒子、レオロジー改質剤、架橋剤、カブリ防止剤、無機充填剤、例えば導電性及び非導電性金属酸化物粒子、顔料、磁性粒子、及び殺生剤などを含む他の付加的な化合物を、コーティング組成物に添加することができる。

本発明の耐摩耗層は典型的には、(鉛筆試験ASTM D 3363による硬度の標準試験法を用いて)鉛筆硬度2H以上、好ましくは2H〜8Hの層を提供する。

本発明に使用されるカバーシートは、キャリヤ支持体の、低複屈折保護ポリマーフィルムと同じ側に、防眩層、低反射層、又は反射防止層を含有することができる。防眩層、低反射層、又は反射防止層は、低複屈折保護ポリマーフィルムの、PVAに対する接着促進層とは反対側に配置される。このような層は、特に明るい周囲光内で観察されたときのディスプレイの観察特性を改善するために、LCDにおいて採用される。耐摩耗性硬質コートの屈折率が約1.50であるのに対して、周囲空気の屈折率は1.00である。屈折率のこのような差は、表面からの反射率約4%をもたらす。

防眩コーティングは、粗面化又はテキスチャ加工された表面を提供する。この表面は、正反射を低減するために使用される。望ましくない反射光の全てがまだ存在するが、しかし、この反射光は正反射させられるのではなく、散乱させられる。防眩コーティングは好ましくは輻射線硬化型組成物を含む。輻射線硬化型組成物は、有機又は無機(艶消し)粒子を添加することにより、又は表面をエンボス加工することにより得られる、テキスチャ加工又は粗面化された表面を有する。耐摩耗層のための上記輻射線硬化型組成物は、防眩層においても効果的に採用される。輻射線硬化型組成物に艶消し粒子を添加することにより、表面粗さが好ましく得られる。好適な粒子は、金属の酸化物、窒化物、硫化物、又はハロゲン化物を有する無機化合物を含み、金属酸化物が特に好ましい。金属原子としては、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及びNiが好適であり、そして、Mg, Ca, B及びSiがより好ましい。2つのタイプの金属を含有する無機化合物を使用することもできる。特に好ましい無機化合物は、二酸化ケイ素、つまりシリカである。

防眩層に適した付加的な粒子は、2003年10月21日付けで出願された同一譲受人による米国特許出願第10/690,123号明細書に記載された層状粘土を含む。最適な層状粘土は、高アスペクト比の板形状を成す材料を含む。アスペクト比は、非対称粒子における短方向に対する長方向の比である。好ましい層状粒子は天然粘土、特に天然スメクタイト粘土、例えばモンモリロナイト、ノントロナイト、ベイデライト、ボルコンスコイト、ヘクトライト、サポナイト、ソーコナイト、ソボッカイト、スチーブンサイト、スビンフォルダイト、ハロイサイト、マガジアイト、ケニアイト及びバーミキュライト、並びに層状複水酸化物又はヒドロタルカイトである。最も好ましい粘土材料は、これらの材料の商業的な入手可能性に基づいて、天然モンモリロナイト、ヘクトライト及びヒドロタルカイトを含む。

防眩層に適した層状材料は、フィロシリケート、例えばモンモリロナイト、具体的にはナトリウムモンモリロナイト、マグネシウムモンモリロナイト、及び/又はカルシウムモンモリロナイト、ノントロナイト、ベイデライト、ボルコンスコイト、ヘクトライト、サポナイト、ソーコナイト、ソボッカイト、スチーブンサイト、スビンフォルダイト、バーミキュライト、マガジアイト、ケニアイト、タルク、マイカ、カオリナイト、及びこれらの混合物を含むことができる。他の有用な層状材料は、イライト、混合型層状イライト/スメクタイト鉱物、例えばレジカイト、及びイライトと上記層状材料との混和物を含んでよい。アニオン性マトリックス・ポリマーとともに特に有用な、その他の有用な層状材料は、層状複水酸化粘土又はヒドロタルカイト、例えばMg₆Al_3.4(OH)_18.8(CO₃)_1.7H₂Oを含み、これらは正電荷層、及び層間スペース内の交換可能なアニオンを含む。好ましい層状材料は、膨潤可能であることにより、他の物質、普通は有機イオン又は分子が層状材料を拡開、すなわち、インターカレート/展開することができ、その結果、無機相の所望の分散体が生じるようになっている。これらの膨潤可能な層状材料は、文献(例えば「An introduction to clay colloid chemistry」H. van Olphen, John Wiely & Sons Publishers)に定義されているような2:1タイプのフィロシリケートを含む。100グラム当たりのイオン交換容量が50〜300ミリ当量である典型的なフィロシリケートが好ましい。一般に、小板状粒子を防眩コーティングに導入する前に、小板状粒子凝集体を分離してタクトイドとも呼ばれる小さな結晶にするように、選択された粘土材料を処理することが望ましい。小板状粒子の前分散又は分離はまた、バインダー/小板界面を改善する。上記目標を達成するいかなる処理をも用いることができる。有用な処理の一例としては、水溶性又は水不溶性ポリマー、有機試薬又はモノマー、シラン化合物、金属又は有機金属、カチオン交換を引き起こすための有機カチオン、及びこれらの組み合わせを用いたインターカレーションを含む。

防眩層において使用するための付加的な粒子は、当業者に知られたポリマー艶消し粒子又はビードを含む。ポリマー粒子は固形又は多孔質であってよいが、好ましくはこれらは架橋型ポリマー粒子である。防眩層において使用するための多孔質ポリマー粒子は、2003年11月18日付けで出願された同一譲受人による米国特許出願第10/715,706号明細書に記載されている。

好ましい実施態様の場合、防眩層において使用するための粒子の平均粒子サイズは、2〜20マイクロメートル、好ましくは2〜15マイクロメートル、最も好ましくは4〜10マイクロメートルである。これらの粒子は層内に、2 wt%以上、50 wt%未満、典型的には約2〜40 wt%、好ましくは2〜20 %、最も好ましくは2〜10 %である。

防眩層の厚さは一般に、約0.5〜50マイクロメートル、好ましくは1〜20マイクロメートル、より好ましくは2〜10マイクロメートルである。

好ましくは、防眩層のASTM D523に基づく60°光沢値は、100未満、好ましくは90未満であり、また、ASTM D-1003法及びJIS K-7105法に基づく透過曇り値は、50%未満、好ましくは30%未満である。

本発明に従って製造された要素の別の実施態様の場合、低反射層又は反射防止層が、耐摩耗性硬質コート層又は防眩層との組み合わせで使用される。低反射コーティング又は反射防止コーティングは、耐摩耗層又は防眩層の上側に適用される。典型的には、低反射層が提供する平均正反射(分光光度計によって測定し、波長領域450〜650 nmにわたって平均する)は、2%未満である。反射防止層が提供する平均正反射値は、1%未満である。

好適な低反射層は、屈折率1.48未満、好ましくは屈折率約1.35〜1.40のフッ素含有ホモポリマー又はコポリマーを含むことができる。好適なフッ素含有ホモポリマー及びコポリマーは：フルオロオレフィン(例えばフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、ペルフルオロ-2,2-ジメチル-1,3-ジオキソール)、(メト)アクリル酸の部分フッ素化又は完全フッ素化アルキルエステル誘導体、及び完全フッ素化又は部分フッ素化ビニルエーテルなどを含む。この層の効果は、コーティング内部に間質空気ボイドを誘発するサブミクロン・サイズの無機粒子又はポリマー粒子を内蔵することにより、改善することができる。この技術はさらに、米国特許第6,210,858号明細書及び同第5,919,555号明細書に記載されている。2003年11月18日付けで出願された、同一譲受人による米国特許出願第10/715,655号明細書に記載されているように、サブミクロン・サイズのポリマー粒子の内部粒子空間に空気ボイドを制限することにより、コーティング曇りの不利益が低減されるので、低反射層の効果をさらに改善することができる。

低反射層の厚さは、0.01〜1マイクロメートルであり、好ましくは0.05〜0.2マイクロメートルである。

反射防止層は、単層又は多層を含んでよい。単層を含む反射防止層は典型的には、(450〜650 nmのより広い範囲内の)単一の波長だけで1%未満の反射率値を提供する。本発明における使用に適した、一般に採用される単層反射防止コーティングは、金属フッ化物、例えばフッ化マグネシウム(MgF₂)の層を含む。層は、よく知られた真空蒸着技術又はゾル・ゲル技術によって適用することができる。典型的には、このような層は、反射率最小値が望まれる波長において、ほぼ4分の1波長の光学的厚さ(層の屈折率と層厚との積)を有する。

単層は極めて狭い波長範囲内の光の反射を効果的に低減するが、互いに重ね合わされたいくつかの(典型的には金属酸化物系の)透明層を含む多層を使用することにより、幅広い波長領域にわたる反射を低減する(すなわち広帯域反射制御)ことの方が多い。このような構造の場合、半波長層を4分の1波長層と交互に配置することにより、性能を改善する。多層反射防止コーティングは、2つ、3つ、4つ、又は5つ以上の層を含んでよい。この多層の形成は、典型的には、それぞれが所定の屈折率と厚さとを有する層の数に相当する多数の蒸着処置又はゾル・ゲルコーティングを含む複雑なプロセスを必要とする。これらの干渉層には、各層の厚さの正確な制御が必要とされる。本発明における使用に適した多層反射防止コーティングの構成は特許文献及び技術文献においてよく知られており、また、種々のテキスト、例えばH. A. Macleod, 「Thin Film Optical Filters」, Adam Hilger, Ltd., Bristol 1985、及びJames D. Rancourt, 「Optical Thin Films User's Handbook」, Macmillan Publishing Company, 1987に記載されている。

本発明に使用することができるカバーシートは、湿分バリヤ層を含有することもできる。湿分バリヤ層は、疎水性ポリマー、例えば塩化ビニリデン・ポリマー、フッ化ビニリデン・ポリマー、ポリウレタン、ポリオレフィン、フッ素化ポリオレフィン、ポリカーボネート、及び透湿性が低いその他のものを含む。好ましくは、疎水性ポリマーは塩化ビニリデンを含む。より好ましくは、疎水性ポリマーは70〜99重量パーセントの塩化ビニリデンを含む。有機溶剤系又は水性のコーティング配合物を適用することにより、湿分バリヤ層を適用することができる。効果的な湿分バリヤ特性を提供するために、層の厚さは、1マイクロメートル以上、好ましくは1〜10マイクロメートル、最も好ましくは2〜8マイクロメートルであるべきである。湿分バリヤ層を含むこのようなカバーシートは、ASTM F-1249に基づく水蒸気透過速度(MVTR)が1000 g/m²/日未満、好ましくは800 g/m²/日未満、最も好ましくは500 g/m²/日未満である。カバーシートにおいてこのようなバリヤ層を使用することにより、湿度の変化に対する抵抗性が改善され、また、特にTACカバーシートの厚さが約40マイクロメートル未満である場合に、カバーシートを含む偏光子板の耐久性が高められる。

本発明に使用されるカバーシートは、透明静電防止層を含有することもできる。静電防止層は、カバーシート複合体の製造中及び使用中に発生するおそれのある静電荷を制御するのを助ける。静電荷を効果的に制御すると、カバーシート複合体への汚れ及びダストの吸引傾向が低減される。ガード型カバーシート複合体は、キャリヤ支持体からのカバーシートの引き剥がし中に、特に摩擦電気を帯びやすい。カバーシートと支持体との分離から生じる、いわゆる「分離電荷(separation charge)」は、抵抗率約1 × 10¹¹Ω/スクエア未満、好ましくは1 × 10¹⁰Ω/スクエア未満、そして最も好ましくは1 × 10⁹Ω/スクエア未満の静電防止層によって効果的に制御することができる。

種々の高分子バインダー及び導電性材料を静電防止層内に採用することができる。静電防止層において有用な高分子バインダーは、コーティング技術において広く使用されるポリマーのうちのいずれか、例えばエチレン系不飽和型モノマーのインターポリマー、セルロース誘導体、ポリウレタン、ポリエステル、親水性コロイド、例えばゼラチン、ポリ(ビニルアルコール)、ポリビニルピロリドン、及びその他のものを含む。

静電防止層において採用される導電性材料は、イオン伝導性又は電子伝導性であってよい。イオン伝導性材料は、単純な無機塩、界面活性剤のアルカリ金属塩、アルカリ金属塩を含有する高分子電解質、及びコロイド状金属酸化物ゾル(金属塩によって安定化)を含む。これらのうち、イオン伝導性ポリマー、例えばスチレンスルホン酸コポリマーのアニオン性アルカリ金属塩、及び米国特許第4,070,189号明細書のカチオン性第四アンモニウムポリマー、及びシリカ、酸化錫、チタニア、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、アルミナでコーティングされたシリカ、アルミナ、ベーマイト、及びスメクタイト粘土を含むイオン伝導性コロイド金属酸化物ゾルが好ましい。

本発明において採用される静電防止層は、好ましくは、湿度及び温度とは独立した導電性を有することにより、電子伝導性材料を含有する。好適な材料は下記のものを含む：
(1)ドナーでドープされた金属酸化物、酸素欠乏を有する金属酸化物、及び導電性窒化物、炭化物、及び臭化物を含む電子伝導性金属含有粒子。特に有用な粒子の具体例は、導電性SnO₂、In₂O、ZnSb₂O₆、InSbO₄、TiB₂、ZrB₂、NbB₂、TaB₂、CrB、MoB、WB、LaB₆、ZrN、TiN、WC、HfC、HfN、及びZrCを含む。これらの電子伝導性粒子を記載する特許明細書の例は、米国特許第4,273,103号；同第4,394,441号；同第4,416,963号；同第4,418,141号；同第4,431,764号；同第4,495,276号；同第4,571,361号；同第4,999,276号；同第5,122,445号；及び同第5,368,995号の各明細書を含む；

(2)例えば、米国特許第4,845,369号明細書及び同第5,166,666号明細書に記載されているような、非導電性チタン酸カリウム・ホイスカー上にコーティングされたアンチモン・ドープ型酸化錫、米国特許第5,719,016号明細書及び同第5,731,119号明細書に記載されているような、アンチモン・ドープ型酸化錫のファイバー又はホイスカー、及び米国特許第4,203,769号明細書に記載されている銀ドープ型五酸化バナジウム・ファイバーを含むファイバー状電子伝導性粒子；及び

(3)電子伝導性ポリアセチレン、ポリチオフェン、及びポリピロール、好ましくは米国特許第5,370,981号明細書に記載された、Bayer CorpからBaytron(商標)Pとして商業的に入手可能なポリエチレンジオキシチオフェン。

静電防止層において使用される導電性物質の量は、採用される導電性物質に応じて幅広く変化することができる。例えば、有用な量は、約0.5 mg/m²〜約1000 mg/m²、好ましくは約1 mg/m²〜約500 mg/m²である。静電防止層は、高い透明性を保証するために、0.05〜5マイクロメートル、好ましくは0.1〜0.5マイクロメートルの厚さを有する。

本発明において使用されるカバーシートは、米国特許第5,583,679号、同第5,853,801号、同第5,619,352号、同第5,978,055号、及び同第6,160,597号の各明細書に開示されているように、PVA二色性フィルムと液晶セルとの間に適正な光学特性を有する視野角補償層(補償層、リターダー層、又は位相差層とも呼ばれる)を含有することができる。負の複屈折を有するディスコティック液晶に基づいた、米国特許第5,583,679号明細書及び同第5,853,801号明細書による補償フィルムが幅広く使用されている。

異なる視野角からのコントラスト比の変化を表す視覚特性を改善するために、補償フィルムが使用される。大きく変化する視野角から同じ画像を見ることができることが望ましく、またこの可能性は、液晶ディスプレイ・デバイスには不足している。液晶ディスプレイのコントラストを制限する主要ファクターは、光が、暗又は「黒」画素状態にある液晶素子又はセルを通って「漏れる」傾向である。さらに、漏れ、ひいては液晶ディスプレイのコントラストはまた、ディスプレイ・スクリーンがどの方向から観察されるか、その方向に依存する。典型的には、最適なコントラストは、ディスプレイに対する法線入射を中心とする狭い視野角内でしか観察されず、そして、観察方向がディスプレイ法線から逸れるのに伴って急速に低下する。カラー・ディスプレイの場合、漏れの問題はコントラストを劣化させるだけでなく、色又は色相のずれをも引き起こし、これには色再現の劣化が伴う。

本発明において有用な視野角補償層は、光学異方性層である。光学異方性視野角補償層は、正の複屈折材料又は負の複屈折材料を含んでよい。補償層は光学的に一軸性又は光学的に二軸性であってよい。補償層は、層に対して垂直な平面内で傾斜したその光軸を有してよい。光軸の傾斜は層厚方向で一定であってよく、又は光軸の傾斜は層厚方向で変化してもよい。

本発明において有用な光学異方性視野角補償層は、米国特許第5,583,679号明細書及び同第5,853,801号明細書に記載された負の複屈折のディスコティック液晶；米国特許第6,160,597号明細書に記載された正の複屈折のネマティック液晶：同一譲受人による米国特許出願公開第2004/0021814号明細書及び2003年12月23日付けで出願された米国特許出願第10/745,109号明細書に記載された負の複屈折の非晶質ポリマーを含んでよい。これらの後者の2つの特許出願明細書に記載された補償層が含むポリマーは、不可視発色団、例えばビニル、カルボニル、アミド、イミド、エステル、カーボネート、スルホン、アゾ、及び芳香族基(すなわちベンゼン、ナフタレート、ビフェニル、ビスフェノールA)をポリマー主鎖内に含有し、そして好ましくは180℃を上回るガラス転移温度を有する。このようなポリマーは、本発明の補償層内で特に有用である。このようなポリマーは、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、及びポリチオフェンを含む。これらのうち、本発明において使用するのに特に好ましいポリマーは：(1)ポリ(4,4'-ヘキサフルオロイソプロピリデン-ビスフェノール)テレフタレート-コ-イソフタレート、(2)ポリ(4,4'-ヘキサヒドロ-4,7-メタノインダン-5-イリデンビスフェノール)テレフタレート、(3)ポリ(4,4'-イソプロピリデン-2,2',6,6'-テトラクロロビスフェノール)テレフタレート-コ-イソフタレート、(4)ポリ(4,4'-ヘキサフルオロイソプロピリデン)-ビスフェノール-コ-(2-ノルボルニリデン)-ビスフェノールテレフタレート、(5)ポリ(4,4'-ヘキサヒドロ-4,7-メタノインダン-5-イリデン)-ビスフェノール-コ-(4,4'-イソプロピリデン-2,2',6,6'-テトラブロモ)-ビスフェノールテレフタレート、又は(6)ポリ(4,4'-イソプロピリデン-ビスフェノール-コ-4,4'-(2-ノルボルニリデン)ビスフェノール)テレフタレート-コ-イソフタレート、(7)ポリ(4,4'-ヘキサフルオロイソプロピリデン-ビスフェノール-コ-4,4'-(2-ノルボルニリデン)ビスフェノール)テレフタレート-コ-イソフタレート、又は(8)前記のもののうちのいずれか2つ又は3つ以上のコポリマーを含む。これらのポリマーを含む補償層は、典型的には、-20nmよりも負である面外リターデーションR_thを有し、好ましくはR_thは、-60〜-600nmであり、最も好ましくはR_thは、-150〜-500nmである。

本発明に適した別の補償層は、特開平11-95208号公報に記載されているように、展開された無機粘土材料を高分子バインダー中に含む光学異方性層を含む。

本発明において使用することができる防眩層は、多くのよく知られた液体コーティング技術、例えば浸漬コーティング、ロッド・コーティング、ブレード・コーティング、エアナイフ・コーティング、グラビア・コーティング、マイクログラビア・コーティング、リバースロール・コーティング、スロット・コーティング、押出コーティング、スライド・コーティング、カーテン・コーティングのいずれかによって、又は真空蒸着技術によって適用することができる。液体コーティングの場合、湿潤層は一般に、シンプルな蒸発によって乾燥させられる。この蒸発は既知の技術、例えば対流加熱によって加速することができる。補助層は、他の層、例えば下塗り層及び低複屈折保護ポリマーフィルムと同時に適用することができる。いくつかの異なる補助層を、スライド・コーティングを用いて同時にコーティングすることができ、例えば静電防止層を湿分バリヤ層と同時にコーティングすることができ、或いは、湿分バリヤ層を視野角補償層と同時にコーティングすることもできる。リサーチディスクロージャ(Research Disclosure) No. 308119(1989年12月発行)第1007〜1008頁には、既知のコーティング法及び乾燥法がさらに詳細に記載されている。

本発明の方法又は偏光子板において使用することができるカバーシートは、種々様々なLCDディスプレイ様式、例えばねじれネマティック(Twisted Nematic(TN))、超ねじれネマティック(Super Twisted Nematic(STN))、光学補償屈曲(Optically Compensated Bend(OCB))、面内切換え(In Plane Switching(IPS))、又は垂直配向(Vertically Aligned(VA))液晶ディスプレイとともに使用するのに適している。これら種々の液晶ディスプレイ技術は、米国特許第5,619,352号明細書(Koch他)、同第5,410,422号明細書(Bos)、及び同第4,701,028号明細書(Clerc他)に概説されている。

図10は、いずれの側にも偏光子板252及び254が配置された典型的な液晶セル260の1実施態様を示す断面図である。偏光子板254は、LCDセルの、観察者に最も近い側にある。各偏光子板は2つのカバーシートを採用する。説明のため、偏光板254は、PVAとの接着を促進する層261と、つなぎ層262と、低複屈折保護ポリマーフィルム264と、バリヤ層266と、静電防止層268とを含む最上カバーシート(これは観察者に最も近いカバーシートである)とともに示されている。偏光子板254内に含有される最下カバーシートは、PVAに対する接着促進層261と、つなぎ層262と、低複屈折保護ポリマーフィルム264と、バリヤ層266と、視野角補償層272とを含む。LCDセルの反対側には、偏光子板252が最上カバーシートとともに示されている。偏光子板252は説明のため、PVAに対する接着促進層261と、つなぎ層262と、低複屈折保護ポリマーフィルム264と、バリヤ層266と、視野角補償層272とを含む。偏光子板252はまた、PVAに対する接着促進層261と、つなぎ層262と、低複屈折保護ポリマーフィルム264と、バリヤ層266とを含む最下カバーシートを有する。

本発明を、下記非限定的例によってより詳細に説明する。
例1
静電防止裏層(裏側)を有する100マイクロメートル厚のポリ(エチレンテレフタレート)(PET)キャリヤ支持体のおもて面に、乾燥コーティング重量約75 mg/ft²(750 mg/m²)のCervol(商標)205 PVA(加水分解度約88〜89%のポリ(ビニルアルコール)、Celanese Corpから入手可能)及びコーティング重量約25 mg/ft²(250 mg/m²)のNeorez(商標)R-600(NeoResins Inc.のポリウレタン分散体)を含む、PVAフィルムに対する接着促進層、をコーティングする。乾燥済の層に、次いで、下記3層を含むトリアセチルセルロース(TAC)配合物をオーバーコートする：乾燥コーティング重量約208 mg/ft²(2080 mg/m²)のCA-438-80S(Eastman Chemicalのトリアセチルセルロース)、乾燥コーティング重量約20.8 mg/ft²(208 mg/m²)のジエチルフタレート、及び乾燥コーティング重量約21 mg/ft²(210 mg/m²)のSurflon(商標)S-8405-S50(Semi Chemical Co. Ltdのフッ素化界面活性剤)を含む表面層；乾燥コーティング重量約1899 mg/ft²(18990 mg/m²)のCA-438-80S、乾燥コーティング重量約29.5 mg/ft²(295 mg/m²)のSurflon(商標)S-8405-S50、乾燥コーティング重量約190 mg/ft²(1900 mg/m²)のジエチルフタレート、乾燥コーティング重量約84 mg/ft²(840 mg/m²)のTINUVIN(商標)8515 UV吸収剤(2-(2'-ヒドロキシ-3'-t-ブチル-5'-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾールと2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾールとの混合物、Ciba Specialty Chemicalsから入手可能)、及び乾燥コーティング重量約8.4 mg/ft²(84 mg/m²)のPARSOL(商標) 1789 UV吸収剤(4-(1,1-ジメチルエチル)-4'-メトキシジベンゾイルメタン、Roche Vitamins Inc.から入手可能)を含む中間層；及び乾燥コーティング重量約100 mg/ft²(1000 mg/m²)の、酢酸セルローストリメリテート(Sigma-Aldrich)とホウ酸トリメチルとの95:5混合物を含むつなぎ層としての下層。TAC配合物は、コーティング溶剤として塩化メチレンとメタノールとの混合物を使用して、多スロット・スライド・ホッパーで適用した。
酢酸セルローストリメリテートの酸価は182である。

キャリヤ支持体のおもて側と、PVAフィルムに対する接着促進層との間の界面で、PETキャリヤ支持体から、乾燥済TACコーティングを引き剥がした。引き剥がしは極めてスムーズに行われ、引き剥がされたTACフィルムは、皺のない良好な外観を有した。次いで、61.5%の水、38.3%のメタノール、0.13%のホウ酸、及び0.07%の塩化亜鉛を含むグルー溶液を使用して、引き剥がされたフィルムを、厚さ約75マイクロメートルのPVAフィルムにラミネートした。ラミネートされたフィルムを10分間にわたって60℃の炉内で乾燥させた。TACフィルムとPVAフィルムとの接着性は優れていた(手による180°の引き剥がし試験。優れた接着性は、TACフィルムを裂断することなしには、PVAフィルムからTACフィルムを分離することができなかったことを示唆する)。

例2
例1と同様に例2を調製した。ただしここでは、つなぎ層は、Carboset(商標)525(Noveon Inc.)と、ポリ(ビニルアセテート-コ-クロトン酸)(Sigma-Aldrich)と、ホウ酸トリメチルとの47.5:47.5:5混合物を含んだ。Carbosetの酸価は約80であり、ポリ(ビニルアセテート-コ-クロトン酸)の酸価は約65であった。TACフィルムとPVAフィルムとの接着性は優れていた。

比較例3
例1と同様に例3を調製した。ただしここでは、つなぎ層は、酸価0のポリ(メチルアクリレート-コ-塩化ビニリデン-コ-ヒドロキシエチルメタクリレート)(20/78/2)と、Cythane(商標)3174(Cytec Inc.の架橋剤)との9:1混合物から成った。TACフィルムとPVAフィルムとの接着性は不良であった(手による180°の引き剥がし試験。不良の接着性は、抵抗を全く又はほとんど伴わずに、PVAフィルムからTACフィルムを分離することができたことを示唆する)。

比較例4
例1と同様に例4を調製した。ただしここでは、つなぎ層は、酸価0のポリ(エチルアクリレート-コ-塩化ビニリデン-コ-N,N-ジメチルアクリルアミド)(20/75/5)と、Cythane(商標)3174(Cytec Inc.の架橋剤)との9:1混合物から成った。TACフィルムとPVAフィルムとの接着性は不良であった。

比較例5
例1と同様に例5を調製した。ただしここでは、つなぎ層は、酸価0のポリウレタンDesmocoll(商標)530HV(Cytec Inc.)から成った。TACフィルムとPVAフィルムとの接着性は不良であった。

例6
静電防止裏層(裏側)を有する100マイクロメートル厚のポリ(エチレンテレフタレート)(PET)キャリヤ支持体のおもて面に、乾燥コーティング重量約75 mg/ft²(750 mg/m²)のCervol(商標)205 PVA(加水分解度約88〜89%のポリ(ビニルアルコール)、Celanese Corpから入手可能)及びコーティング重量約25 mg/ft²(250 mg/m²)のNeorez(商標)R-600(NeoResins Inc.)を含む、PVAフィルムに対する接着促進層、をコーティングする。乾燥済の層に、次いで、乾燥コーティング重量約100 mg/ft²(1000 mg/m²)のポリ(エチルメタクリレート-コ-メタクリル酸)(酸価130)を含むつなぎ層をオーバーコートする。つなぎ層には、下記3層を含むトリアセチルセルロース(TAC)配合物をオーバーコートする：乾燥コーティング重量約208 mg/ft²(2080 mg/m²)のCA-438-80S(Eastman Chemicalのトリアセチルセルロース)、乾燥コーティング重量約20.8 mg/ft²(208 mg/m²)のジヘキシルシクロヘキサンジカルボキシレート、及び乾燥コーティング重量約21 mg/ft²(210 mg/m²)のSurflon(商標)S-8405-S50(Semi Chemical Co. Ltdのフッ素化界面活性剤)を含む表面層；乾燥コーティング重量約1737 mg/ft²(17370 mg/m²)のCA-438-80S、乾燥コーティング重量約29.5 mg/ft²(295 mg/m²)のSurflon(商標)S-8405-S50、乾燥コーティング重量約193 mg/ft²(1930 mg/m²)のジヘキシルシクロヘキサンジカルボキシレート、乾燥コーティング重量約65 mg/ft²(650 mg/m²)のTINUVIN(商標)8515 UV吸収剤、及び乾燥コーティング重量約6.5 mg/ft²(65 mg/m²)のPARSOL(商標) 1789 UV吸収剤を含む中間層；及び乾燥コーティング重量約100 mg/ft²(1000 mg/m²)のCarboset(商標)525(Noveon Inc.)と、ポリ(ビニルアセテート-コ-クロトン酸)(Sigma-Aldrich)と、ホウ酸トリメチルとの47.5:47.5:5混合物を含む下層。TAC配合物は、コーティング溶剤として塩化メチレンとメタノールとの混合物を使用して、多スロット・スライド・ホッパーで適用した。

キャリヤ支持体のおもて側と、PVAフィルムに対する接着促進層との間の界面で、PETキャリヤ支持体から、乾燥済TACコーティングを引き剥がした。引き剥がしは極めてスムーズに行われ、引き剥がされたTACフィルムは、皺のない良好な外観を有した。次いで、61.5%の水、38.3%のメタノール、0.13%のホウ酸、及び0.07%の塩化亜鉛を含むグルー溶液を使用して、引き剥がされたフィルムを、厚さ約75マイクロメートルのPVAフィルムにラミネートした。ラミネートされたフィルムを10分間にわたって60℃の炉内で乾燥させた。TACフィルムとPVAフィルムとの接着性は優れていた。

例7
例6と同様に例7を調製した。ただしここでは、つなぎ層は、ポリ(エチルアクリレート-コ-塩化ビニリデン-コ-メタクリル酸)(酸価65)を含んだ。TACフィルムとPVAフィルムとの接着性は優れていた。

例8
静電防止裏層(裏側)を有する100マイクロメートル厚のポリ(エチレンテレフタレート)(PET)キャリヤ支持体のおもて面に、乾燥コーティング重量約75 mg/ft²(750 mg/m²)のCervol(商標)205 PVA(加水分解度約88〜89%のポリ(ビニルアルコール)、Celanese Corpから入手可能)及びコーティング重量約25 mg/ft²(250 mg/m²)のNeorez(商標)R-600(NeoResins Inc.)を含む、PVAフィルムに対する接着促進層、をコーティングする。乾燥済の層に、次いで、下記4層を含むトリアセチルセルロース(TAC)配合物をオーバーコートする：乾燥コーティング重量約208 mg/ft²(2080 mg/m²)のCA-438-80S(Eastman Chemicalのトリアセチルセルロース)、乾燥コーティング重量約20.8 mg/ft²(208 mg/m²)のジヘキシルシクロヘキサンジカルボキシレート、及び乾燥コーティング重量約21 mg/ft²(210 mg/m²)のSurflon(商標)S-8405-S50(Semi Chemical Co. Ltdのフッ素化界面活性剤)を含む表面層；乾燥コーティング重量約1372 mg/ft²(13720 mg/m²)のCA-438-80S、乾燥コーティング重量約21 mg/ft²(210 mg/m²)のSurflon(商標)S-8405-S50、乾燥コーティング重量約137 mg/ft²(1370 mg/m²)のジヘキシルシクロヘキサンジカルボキシレート、乾燥コーティング重量約65 mg/ft²(650 mg/m²)のTINUVIN(商標)8515 UV吸収剤、及び乾燥コーティング重量約6.5 mg/ft²(65 mg/m²)のPARSOL(商標) 1789 UV吸収剤を含む上側中間層；及び乾燥コーティング重量約350 mg/ft²(3500 mg/m²)のCAB-171-15(Eastman Chemicalの酢酸酪酸セルロース)を含む下側中間層；乾燥コーティング重量約75 mg/ft²(750 mg/m²)のポリ(エチルアクリレート-コ-塩化ビニリデン-コ-メタクリル酸)(酸価65)を含むつなぎ層として役立つ下層。TAC配合物は、コーティング溶剤として塩化メチレンとメタノールとの混合物を使用して、多スロット・スライド・ホッパーで適用した。

キャリヤ支持体のおもて側と、PVAフィルムに対する接着促進層との間の界面で、PETキャリヤ支持体から、乾燥済TACコーティングを引き剥がした。引き剥がしは極めてスムーズに行われ、引き剥がされたTACフィルムは、皺のない良好な外観を有した。次いで、61.5%の水、38.3%のメタノール、0.13%のホウ酸、及び0.07%の塩化亜鉛を含むグルー溶液を使用して、引き剥がされたフィルムを、厚さ約75マイクロメートルのPVAフィルムにラミネートした。ラミネートされたフィルムを10分間にわたって60℃の炉内で乾燥させた。TACフィルムとPVAフィルムとの接着性は優れていた。

例9(偏光子耐久性及び偏光効率)
静電防止裏層(裏側)を有する100マイクロメートル厚のポリ(エチレンテレフタレート)(PET)キャリヤ支持体のおもて面に、乾燥コーティング重量約75 mg/ft²(750 mg/m²)のCervol(商標)205 PVA(加水分解度約88〜89%のポリ(ビニルアルコール)、Celanese Corpから入手可能)及びコーティング重量約25 mg/ft²(250 mg/m²)のNeorez(商標)R-600(NeoResins Inc.)を含む、PVAフィルムに対する接着促進層、をコーティングする。乾燥済の層に、次いで、下記3層を含むトリアセチルセルロース(TAC)配合物をオーバーコートする：乾燥コーティング重量約208 mg/ft²(2080 mg/m²)のCA-438-80S(Eastman Chemicalのトリアセチルセルロース)、乾燥コーティング重量約20.8 mg/ft²(208 mg/m²)のジエチルフタレート、及び乾燥コーティング重量約21 mg/ft²(210 mg/m²)のSurflon(商標)S-8405-S50(Semi Chemical Co. Ltdのフッ素化界面活性剤)を含む表面層；乾燥コーティング重量約1899 mg/ft²(18990 mg/m²)のCA-438-80S、乾燥コーティング重量約29.5 mg/ft²(295 mg/m²)のSurflon(商標)S-8405-S50、乾燥コーティング重量約190 mg/ft²(1900 mg/m²)のジエチルフタレート、乾燥コーティング重量約42 mg/ft²(420 mg/m²)のTINUVIN(商標)8515 UV吸収剤(2-(2'-ヒドロキシ-3'-t-ブチル-5'-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾールと2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ-t-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾールとの混合物、Ciba Specialty Chemicalsから入手可能)、及び乾燥コーティング重量約4.2 mg/ft²(42 mg/m²)のPARSOL(商標) 1789 UV吸収剤(4-(1,1-ジメチルエチル)-4'-メトキシジベンゾイルメタン、Roche Vitamins Inc.から入手可能)を含む中間層；及び乾燥コーティング重量約100 mg/ft²(1000 mg/m²)の、酢酸セルローストリメリテート(Sigma-Aldrich)とホウ酸トリメチルとの95:5混合物を含むつなぎ層としての下層。TAC配合物は、コーティング溶剤として塩化メチレンとメタノールとの混合物を使用して、多スロット・スライド・ホッパーで適用した。

キャリヤ支持体のおもて側と、PVAフィルムに対する接着促進層との間の界面で、PETキャリヤ支持体から、乾燥済TACコーティングを引き剥がした。引き剥がしは極めてスムーズに行われ、引き剥がされたTACフィルムは、皺のない良好な外観を有した。次いで、引き剥がされたフィルムを、偏光子フィルムの両側にラミネートする。偏光子フィルムは、I₂/KIで染色されてホウ酸で架橋された延伸ポリ(ビニルアルコール)を含み、偏光子フィルムの厚さは約25マイクロメートルであり、また初期偏光効率は約99.9%であった。61.5%の水、38.3%のメタノール、0.13%のホウ酸、及び0.07%の塩化亜鉛を含むグルー溶液を使用して、ラミネーションを行った。ラミネートされたフィルムを10分間にわたって60℃の炉内で乾燥させた。

次いで、ラミネートされた偏光子板を、光学等級粘着剤を使用してCorning Type 1737-Gガラスに一方の側で接着し、そして500時間にわたって、60℃/90% RH環境チャンバ内に置いた。500時間後、エッジからの層間剥離又は剥がれはなかった。偏光効率は99.6%を上回る。

例10(偏光子耐久性及び偏光効率)
例9と同様に例10を調製した。ただしここでは、ジエチルフタレートの代わりに、ブトキシカルボニルメチルブチルフタレートが使用され、また、中間層は、乾燥コーティング重量約84 mg/ft²(840 mg/m²)のTINUVIN(商標)8515 UV吸収剤、及び乾燥コーティング重量約8.4 mg/ft²(84 mg/m²)のPARSOL(商標) 1789 UV吸収剤を含んだ。

ラミネートされた偏光子板には、エッジからの時期尚早の層間剥離は観察されず、そして、偏光効率は、60℃/90% RH環境チャンバ内の1000時間にわたるインキュベーション後に、99.6%を上回ったままであった。

上記例は、本発明が従来技術の偏光子カバーシートの制限を克服し、そして、偏光子板の製作前の鹸化のような複雑な表面処理の必要をなくしたことを明示する。

図1は、本発明の方法を実施する際に使用することができるコーティング・乾燥装置の一例を示す概略図である。 図2は、別の巻き取り作業がさらに剥離可能な保護層の適用を含むステーションを含む、図1のコーティング・乾燥装置例を示す概略図である。 図3は、本発明を実施する際に使用することができる多スロット・コーティング装置の一例を示す概略図である。 図4は、本発明を実施する際に使用することができる流延装置の一例を示す概略図である。 図5は、本発明の3層カバーシートを示す断面図である。 図6は、3層カバーシートと、部分的に引き剥がされたキャリヤ支持体とを含む本発明のガード型カバーシートを示す断面図である。 図7は、4層カバーシートと、部分的に引き剥がされたキャリヤ支持体とを含む本発明のガード型カバーシートを示す断面図である。 図8は、4層カバーシートと、部分的に引き剥がされたキャリヤ支持体とを含み、キャリヤ支持体上にはリリース層が形成されている本発明のガード型カバーシートを示す断面図である。 図9は、本発明のガード型カバーシート複合体を使用して、偏光子板を製作する方法を示す概略図である。 図10は、セルのいずれの側にも本発明による偏光子板を有する液晶セルを示す断面図である。

符号の説明

１０ コーティング・乾燥システム
１２ 運動中の支持体／ウェブ
１４ 乾燥器
１６ コーティング装置
１８ 繰り出しステーション
２０ バックアップ・ローラ
２２ コーティング済のウェブ
２４ ガード型カバーシート複合体
２６ 巻き上げステーション
２８ コーティング供給容器
３０ コーティング供給容器
３２ コーティング供給容器
３４ コーティング供給容器
３６ ポンプ
３８ ポンプ
４０ ポンプ
４２ ポンプ
４４ 導管
４６ 導管
４８ 導管
５０ 導管
５２ 放電装置
５４ 極性電荷支援装置
５６ ニップローラ
５８ ニップローラ
６０ 予め形成された保護層
６２ 繰り出しステーション
６４ 巻き上げステーション
６６ 乾燥区分
６８ 乾燥区分
７０ 乾燥区分
７２ 乾燥区分
７４ 乾燥区分
７６ 乾燥区分
７８ 乾燥区分
８０ 乾燥区分
８２ 乾燥区分
９２ 前区分
９４ 第２区分
９６ 第３区分
９８ 第４区分
１００ 後板
１０２ 入口
１０４ 第１計量スロット
１０６ ポンプ
１０８ 最下層
１１０ 入口
１１２ 第２計量スロット
１１４ ポンプ
１１６ 層
１１８ 入口
１２０ 計量スロット
１２２ ポンプ
１２４ 層
１２６ 入口
１２８ 計量スロット
１３０ ポンプ
１３２ 層
１３４ 傾斜スライド面
１３６ コーティング・リップ
１３８ 第２傾斜スライド面
１４０ 第３傾斜スライド面
１４２ 第４傾斜スライド面
１４４ 後ろ側のランド面
１４６ コーティング・ビード
１５１ ガード型カバーシート複合体
１５３ ガード型カバーシート複合体
１５９ ガード型カバーシート複合体
１６２ 最下層
１６４ 中間層
１６６ 中間層
１６８ 最上層
１７０ キャリヤ支持体
１７１ カバーシート
１７３ カバーシート
１７４ 最下層
１７６ 中間層
１７８ 中間層
１７９ カバーシート
１８０ 最上層
１８２ キャリヤ支持体
１８４ リリース層
１８６ 最下層
１８７ 中間層
１８８ 中間層
１８９ カバーシート
１９０ 最上層
２００ フィード導管
２０２ 押出ホッパー
２０４ 加圧されたタンク
２０６ ポンプ
２０８ 金属ドラム
２１０ 第１の乾燥区分
２１２ 乾燥炉
２１４ 流延ポリマーフィルム
２１６ 最終乾燥区分
２１８ 最終乾燥済フィルム
２２０ 巻き上げステーション
２３２ ガード型カバーシート複合体供給ロール
２３４ ガード型カバーシート複合体供給ロール
２３６ ＰＶＡ二色性フィルム供給ロール
２３８ ＰＶＡ二色性フィルム
２４０ キャリヤ支持体巻き上げロール
２４２ ピンチローラ
２４４ ピンチローラ
２５０ 偏光子板
２５２ 偏光子板
２５４ 偏光子板
２６０ ＬＣＤセル
２６１ PVAに対する接着促進層
２６２ つなぎ層
２６４ 低複屈折保護ポリマーフィルム
２６６ バリヤ層
２６８ 防眩層
２７２ 視野角補償層

Claims (23)

1. 低複屈折保護ポリマーフィルム、及び親水性ポリマーを含むポリ(ビニルアルコール)含有フィルムに対する接着促進層を含む、偏光子のための保護カバーシートを含んで成る偏光板であって、
   該ポリ(ビニルアルコール)含有フィルムに対する接着促進層が、溶解ポリマーを実質的に含まず、そしてポリ(ビニルアルコール)のための架橋剤を含むグルー組成物によってPVA二色性偏光フィルムに接着により取り付けられている偏光板。
2. 前記接着促進層の乾燥重量が5〜300 mg/ft²(50〜3000 mg/m²)である、請求項1に記載の保護カバーシート。
3. 前記接着促進層の水接触角が20°未満である、請求項1に記載の保護カバーシート。
4. 前記接着促進層の水膨潤率が、10〜1000パーセントである、請求項1に記載の保護カバーシート。
5. 前記接着促進層がさらに、架橋化合物を含む、請求項1に記載の保護カバーシート。
6. 前記接着促進層がさらに、多価イオンを含む、請求項1に記載の保護カバーシート。
7. 前記低複屈折保護ポリマーフィルムがセルロース・エステルを含む、請求項1に記載の保護カバーシート。
8. 前記低複屈折保護ポリマーフィルムが、ポリカーボネート、ポリ(メチルメタクリレート)、又は環状オレフィンを含む、請求項1に記載の保護カバーシート。
9. 前記グルー組成物は、溶解ポリマーを含まないか又は事実上含まず、そしてPVAを架橋する架橋剤を含む、請求項1に記載の保護カバーシート。
10. (a)低複屈折保護ポリマーフィルムと、親水性ポリマーを含むポリ(ビニルアルコール)含有フィルムに対する接着促進層とをそれぞれが含む2つのカバーシートを用意すること；
    (b)PVA二色性偏光フィルムを用意すること；及び
    (c)前記2つのカバーシートの各々において、前記ポリ(ビニルアルコール)含有フィルムに対する接着促進層が前記PVA二色性偏光フィルムと接触するように、前記2つのカバーシートを前記PVA二色性偏光フィルムと同時に又は順次に接触させること、この際、接触前に、グルー組成物が前記PVA二色性偏光フィルム又は前記2つのカバーシートに適用されており、そして前記グルー組成物は、溶解ポリマーを実質的に含まず、そしてPVAを架橋する架橋剤を含んでいる、
    を含んで成る偏光板の形成方法。
11. 前記グルー組成物は、溶解ポリマーを含まないか又は事実上含まず、そしてPVAを架橋する架橋剤を含む、請求項10に記載の方法。
12. 前記2つのカバーシートと前記PVA二色性偏光フィルムとがピンチローラ間のニップに入る前に、該PVA二色性偏光フィルムの両側又は前記2つのカバーシートの最下層に、前記グルー組成物が適用され、対向するピンチローラ間で、圧力及び選択的に熱を加えることにより、前記2つのカバーシートが前記PVA二色性偏光フィルムのいずれの側にもラミネートされ、その結果、シート形態の前記偏光子板をもたらす、請求項10に記載の方法。
13. 前記グルー組成物が、無機架橋剤又は有機架橋剤又はこれら両方の組み合わせを含む、請求項10に記載の方法。
14. 前記架橋剤がさらに、多価イオンを含む、請求項10に記載の方法。
15. 前記架橋剤が、チタニウム又はジルコニウムを含む配位化合物を含む、請求項14に記載の方法。
16. 前記架橋剤がホウ素を含む、請求項14に記載の方法。
17. 前記架橋剤が、ポリカルボン酸及び無水物、ポリアミン、エピハロヒドリン、ジエポキシド、ジアルデヒド、ジオール、カルボン酸ハロゲン化物、及びケテンから成る群から選択された有機架橋剤である、請求項10に記載の方法。
18. (a)キャリヤ支持体、並びに低複屈折保護ポリマーフィルム及び親水性ポリマーを含むポリ(ビニルアルコール)含有フィルムに対する接着促進層を含む保護カバーシートを、それぞれが含む2つのガード型カバーシート複合体を用意すること；
    (b)随意選択的に前記保護カバーシートから前記キャリヤ支持体を取り外すことにより、2つの無ガード型カバーシートを用意すること；
    (c)PVA二色性フィルムを用意すること；及び
    (d)前記2つのカバーシートの各々において、前記ポリ(ビニルアルコール)含有フィルムに対する接着促進層が前記PVA二色性フィルムと接触するように、前記無ガード型又はガード型のカバーシートを前記PVA二色性フィルムと同時に又は順次に接触させること、この際、接触前に、グルー組成物が前記PVA二色性フィルム又は前記2つのカバーシートに適用されており、そして、前記グルー組成物は、溶解ポリマーを実質的に含まず、そしてポリ(ビニルアルコール)を架橋する架橋剤を含んでいる、
    を含んで成る偏光板の形成方法。
19. 前記グルー組成物が、無機架橋剤又は有機架橋剤又はこれら両方の組み合わせを含む、請求項18に記載の方法。
20. 前記架橋剤が、多価イオンをさらに含む、請求項18に記載の方法。
21. 前記架橋剤がホウ素を含む、請求項20に記載の方法。
22. 前記架橋剤が、ポリカルボン酸及び無水物、ポリアミン、エピハロヒドリン、ジエポキシド、ジアルデヒド、ジオール、カルボン酸ハロゲン化物、及びケテンから成る群から選択された有機架橋剤である、請求項18に記載の方法。
23. 請求項1に記載の前記偏光板を含む電子ディスプレイ・デバイス。

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