TWI407159B - 用於偏光板之紫外線吸收層 - Google Patents

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Description

用於偏光板之紫外線吸收層
本發明通常係關於用於偏光板之保護覆蓋片中所使用之低雙折射率保護聚合物膜、生產偏光板之改良方法及使用該等偏光板之電子顯示器。更特定言之，本發明係關於包含一或多層包括一促進對含聚乙烯醇之二向色膜黏著之層之功能層的保護覆蓋片，其中至少一功能層中含有紫外線吸收聚合物。
多種光學應用中使用透明樹脂膜。例如，液晶顯示器("LCD")中多種不同光學元件可由樹脂膜形成。LCD之結構可包括一液晶晶格、一或多層偏光板及一或多層光管理膜。液晶晶格係藉由將諸如垂直排列型(VA)、共平面切換型(IPS)、扭轉向列型(TN)或超扭轉向列型(STN)物質之液晶限制於兩層電極基板之間而形成。偏光板通常為包含樹脂膜之多層元件。詳言之，偏光板可包含一夾於兩片包含一低雙折射率保護聚合物膜之保護覆蓋片之間的偏光膜。
偏光膜通常自透明且高度均一之非晶系樹脂膜製備，其隨後經拉伸以將聚合物分子定向並隨後以染料著色以產生二向色膜。用於形成偏光膜之適當樹脂之實例為完全水解之聚(乙烯醇)(PVA)。由於用以形成偏光膜之經拉伸之PVA膜十分易碎且尺寸上不穩定，因此保護覆蓋片通常層壓於PVA膜之兩面以提供支撐與耐磨性。
用於偏光板中之保護覆蓋片需要具有高均一性、良好的尺寸及化學穩定性及高透明性。最初，保護覆蓋片由玻璃形成，但多種樹脂膜現用以生產重量輕的及可撓性偏光器。已提議將多種樹脂用於保護覆蓋片中，其包括纖維素、丙烯酸、環烯烴聚合物、聚碳酸酯及碸。然而，乙醯纖維素聚合物最常用於偏光板之保護覆蓋片。可購得多種分子量以及多種程度的纖維素主鏈上醯基取代羥基之乙醯纖維素類型之聚合物。其中完全取代之聚合物三乙醯纖維素(TAC)通常用以製造用於偏光板之保護覆蓋片中所使用之樹脂膜。
覆蓋片通常需要表面處理以確保對PVA二向色膜之良好黏著。當TAC用作偏光板之保護覆蓋膜時，該TAC膜經受鹼浴中之處理以皂化TAC表面以提供適當對PVA二向色膜之黏著。鹼處理使用含諸如氫氧化鈉或氫氧化鉀之鹼金屬之氫氧化物之水溶液。鹼處理之後，乙酸纖維素膜通常以弱酸溶液洗滌隨後以水漂洗並乾燥。此皂化過程既髒又耗時。
美國專利2,362,580描述一層狀結構，其中各具有一含硝酸纖維素及改質PVA之表面層之兩層纖維素酯膜黏附於PVA膜之兩面。JP 06094915A揭示用於偏光板之保護膜，其中該保護膜具有提供與PVA膜黏著之親水層。共同讓渡同在申請之2004年5月4日申請之美國專利申請案序列第10/838,841號描述一具有一抽取式載體基板及一包含一低雙折射率保護聚合物膜之覆蓋片及一在該載體基板與該低雙折射率保護聚合物膜同側促進與聚(乙烯醇)黏著之層的經保護之保護覆蓋片，其消除了對皂化過程的需要。
保護覆蓋片可為包括諸如防眩層、抗反射層、防汙層、補償層或抗靜電層之其它功能層(本文中亦稱作輔助層)的複合膜或多層膜。通常，該等功能層在與製造低雙折射率保護聚合物膜分開之處理步驟中塗覆，但可在之後塗覆以形成一複合膜。功能膜或輔助膜可兼有多於一功能層之功能，或保護聚合物膜亦可提供一功能層之功能。
例如，一些LCD設備可含有亦充當改良影像視角之補償膜之一低雙折射率保護聚合物膜。補償膜(意即延遲膜或相位差膜)通常自具有受控雙折射率量例如藉由單軸拉伸或藉由以圓盤型染料塗佈製備之非晶系膜製備。建議用於藉由拉伸形成補償膜之適當樹脂包括聚(乙烯醇)、聚碳酸酯及碸。藉由以染料處理製備之補償膜通常需要具有低雙折射率之高度透明膜，諸如TAC及環烯烴聚合物。
藉由澆鑄法製備之光學膜之實例包括：(1)用以製備偏光膜之乙酸纖維素片，如Land之美國專利4,895,769及Cael之美國專利5,925,289以及Harita之美國專利申請案2001/0039319 A1及Sanefuji之美國專利申請案2002/001700 A1中最近的揭示內容所揭示；(2)用於偏光膜之保護覆蓋物之三乙酸纖維素片，如Iwata之美國專利5,695,694中所揭示；(3)用於偏光膜之保護覆蓋物或延遲板之聚碳酸酯片，如Yoshida之美國專利5,818,559及Taketani之美國專利5,478,518與5,561,180中所揭示；及(4)用於偏光膜之保護覆蓋物或延遲板之聚醚碸片，如Shiro之美國專利5,759,449與5,958,305中所揭示。
希望進一步改良膜及保護覆蓋片之光學性質以增加顯示器中之光輸出量。先前技術中使用紫外線染料導致遷移至表面之問題，其導致減少覆蓋片之光學透射率之表面混濁及光散射。
避免在自樹脂膜製備偏光板中皂化保護覆蓋片之需要亦為非常有利，皂化需要涉及在鹼浴中預處理及隨後應用黏接劑、壓力及高溫之疊層程序。避免此皂化操作將提高生產率且減少該等板之必要的運輸及加工。儘管通常利於保護覆蓋片，但尤其希望相對更薄的保護覆蓋片。
本發明之一目標為消除或減少紫外線染料自低雙折射率保護聚合物膜遷移。
另一目標為提供具有對塗佈/乾燥過程條件不太敏感之膜表面外觀及混濁度之低雙折射率保護聚合物膜。
本發明之一目標為克服先前技術偏光覆蓋片之侷限性及提供消除在製造偏光板之前諸如皂化之複雜表面處理之需要的改良覆蓋片。
另一目標為提供使用本發明之新穎覆蓋片製造偏光板之改良方法。
本發明之該等及其它目標為藉由用於使聚乙烯醇黏附於低雙折射率保護聚合物膜之經改良之助黏層及在同一或另一功能層中存在紫外線吸收層而達成。
詳言之，本發明係針對一包含一低雙折射率保護聚合物膜及一或多個功能層之多層保護覆蓋片，該等層彼此相鄰或不相鄰，其中該一或多個功能層包含至少一個使含聚(乙烯醇)之膜黏附於該低雙折射率保護聚合物膜之助黏層，其中該等一或多個功能層之至少一個包含紫外線吸收聚合物。
本發明亦係針對包含一載體基板及此多層保護覆蓋片之保護覆蓋片複合物。
最後，本發明亦係針對形成偏光板之方法，其包含(A)提供兩種保護覆蓋片複合物，其各包含：(i)一載體基板；及(ii)一如本文中所述之如本發明之多層保護覆蓋片；(B)提供含聚(乙烯醇)之二向色膜；及(C)同時或按順序使各保護覆蓋片接觸該含聚(乙烯醇)之二向色膜從而在各保護覆蓋片中促進與含聚(乙烯醇)之膜黏著之層與該含聚(乙烯醇)之二向色膜接觸。
如本發明之保護覆蓋片有利地消除或減少紫外線染料之遷移，否則其可不利地影響隨後的塗佈過程及膜性質。該等保護覆蓋片之特徵為展現對塗佈或乾燥處理條件不太敏感之膜表面外觀及混濁度。
包含一黏著吸收層之本發明之保護覆蓋片提供對含聚乙烯醇之二向色膜之極佳的黏著力並消除對在疊層於二向色膜之前鹼處理覆蓋片之需要，因此簡化製造偏光板之過程。
視情況，多層保護覆蓋片可包含功能層或輔助層之各種組合，例如耐磨層、防眩層、低反射層、抗反射層、抗靜電層、視角補償層及/或防潮層或其組合可用於本發明之覆蓋片中。
在一實施例中，本發明尤其利於製造本發明之相對極薄的覆蓋片，其藉由將覆蓋片塗料調配物塗覆於在整個乾燥過程中支撐濕的覆蓋片膜並消除如先前技術中所述的澆鑄方法中通常進行之最後乾燥步驟前自金屬帶或鼓剝離該片之需要的不連續載體基板上而變得便利。相反，在與載體基板分離之前將覆蓋片大體上完全乾燥。實際上，包含覆蓋片及載體基板之複合物較佳卷為捲筒並儲存直至需要製造偏光板。
以下定義應用於本文中之描述：層之平面內相延遲(R in ) 為由(nx－ny)d定義之量，其中nx及ny為x及y方向上之折射率；將x－y平面內最大折射率之方向取為x且與其垂直之方向取為y方向；x－y平面平行於層之表面平面；且d為z方向上層之厚度。量(nx－ny)稱作平面內雙折射率△ni n 。△ni n 之值在波長λ＝550 nm下給出。
層之平面外相延遲(R th ) 為藉由[nz－(nx＋ny)/2]d定義之量，其中nz為z方向上之折射率。量[nz－(nx＋ny)/2]稱作平面外雙折射率△nt h 。若nz>(nx＋ny)/2，則△nt h 為正(正雙折射率)，且因此相應的Rt h 亦為正。若nz<(nx＋ny)/2，則△nt h 為負(負雙折射率)且Rt h 亦為負。△nt h 之值在波長λ＝550 nm下給出。
聚合物之固有雙折射率 (△ni n t )係指藉由(ne－no)定義之量，其中ne及no分別為聚合物之非常折射率及尋常折射率。聚合物層之實際雙折射率(平面內△ni n 或平面外△nt h )視形成其之方法而定，因此參數△ni n t 亦如此。
非晶系 定義為缺少長距規則。因此當由諸如X－光繞射之技術量測時非晶系聚合物不展示長距規則。
透射率 為量測光透射之量。其由輸出光強度Io u t 與輸入光強度Ii n 之百分比定義為Io u t /Ii n ×100。
光軸 係指其中傳播之光不見雙折射之方向。
單軸 定義為三種折射率nx、ny及nz之兩種大體上相同。
雙軸 定義為三種折射率nx、ny及nz均不同。
用於液晶顯示器中之覆蓋片通常為具有低光學雙折射率之聚合片，其應用於二向色PVA膜之各側面上以保持該二向色膜之尺寸穩定性並保護其不受潮及紫外線降解。在以下描述中，保護覆蓋片意謂安置於一抽取式保護載體基板上之覆蓋片。可剝離保護膜亦可應用於與載體基板相對之覆蓋片之側面上因此在覆蓋片用於偏光板之前其兩面均受保護。
促進與PVA黏著之層為在與塗覆低雙折射率聚合物膜分開或同時之塗佈步驟中塗覆的不同層。該促進與PVA黏著之層提供覆蓋片對PVA二向色膜(於液晶顯示器應用中)可接受之黏著力而無需在疊層於PVA膜之前濕性預處理覆蓋片，諸如皂化。
本發明係針對用於使聚乙烯醇黏附於低雙折射率保護聚合物膜之經改良之助黏層。本發明之助黏層包含水溶性聚合物及疏水性聚合物顆粒。詳言之，本發明提供包含一低雙折射率保護聚合物膜及一促進與含聚乙烯醇之二向色膜黏著之含有水溶性聚合物及聚合物顆粒之層的用於偏光板之保護覆蓋片。
如以上提及，本發明之覆蓋片亦可包含一或多層輔助層，諸如耐磨硬塗層、防眩層、防汙層或防染層、抗反射層、低反射層、抗靜電層、視角補償層及防潮層。
本發明亦提供包含一載體基板、一低雙折射率聚合物膜、一促進與聚乙烯醇黏著之含有水溶性聚合物及聚合物顆粒之層及視情況在該載體基板之與該低雙折射率聚合物膜同側之一或多層輔助層的保護覆蓋片複合物。視情況，本發明之保護覆蓋片複合物亦包含一在該覆蓋片之與載體基板相對側面上之可剝離保護層。當低雙折射率保護聚合物膜相對薄時，例如當厚度為約40微米或更少，尤其為15至30微米厚時，該保護覆蓋片複合物尤其有效。
現轉向圖1，其展示適於製備本發明之覆蓋片之例示性及熟知塗佈及乾燥系統10的示意圖。該塗佈及乾燥系統10可用以將極薄的膜塗覆於移動載體基板12並隨後移除乾燥器14中之溶劑。展示單個塗佈裝置16為如此之情形，即系統10僅具有一個塗料塗覆點及僅一個乾燥器14，但在複合薄膜之製造中已知兩個或三個(甚至多達六個)額外的塗料塗覆點及相應的乾燥區段。連續塗覆及乾燥之方法在此項技術中稱為串聯式塗佈操作。
塗佈及乾燥系統10包括在塗料由塗佈裝置16塗覆處之備用捲筒20附近的饋入移動載體基板12之退繞站18。隨後經塗佈之基板22繼續穿過乾燥器14。在本發明之一實施例中，於基板12上包含一覆蓋片之保護覆蓋片複合物24在完成站26處捲繞為捲筒。
如所述，例示性四層塗層塗覆於移動網12。各層之塗料液保存於各塗料供應容器28、30、32、34中。塗料液藉由泵36、38、40、42自塗料供應容器分別經由管道44、46、48、50遞送至塗佈裝置16。此外，塗佈及乾燥系統10亦可包括諸如電暈或輝光放電設備之放電設備52或極性電荷輔助設備54以在塗覆塗料之前改變基板12。
隨後轉向圖2，其展示帶有交替捲繞操作以塗覆可剝離保護層之與圖1中所述相同之例示性塗佈及乾燥系統10的示意圖。因此，在捲繞操作之前該等圖編號相同。在本發明之實施中，包含一載體基板(其可為樹脂膜、紙、經樹脂塗佈之紙或金屬)及一塗佈於其上之覆蓋片的保護覆蓋片複合物24置於相對的夾壓捲筒56、58之間。保護覆蓋片複合物24黏性黏附或靜電黏附於自退繞站62供應之預成型可剝離保護層60且含有該預成型可剝離保護層60之保護覆蓋片複合物在完成站64處捲繞為捲筒。在本發明之一較佳實施例中，聚烯烴或聚鄰苯二甲酸乙二酯(PET)用作預成型可剝離保護層60。保護覆蓋片複合物24或保護層60可用電荷產生器預處理以增強保護層60對保護覆蓋片複合物24之靜電吸引力。
用以遞送塗料液至移動基板12之塗佈裝置16可為一多層施料器，諸如滑珠式料斗(如例如Russell之美國專利2,761,791中所教示)或滑簾式料斗(如Hughes之美國專利3,508,947中所教示)。或者，塗佈裝置16可為單層施料器，諸如槽模珠料斗或噴射料斗。在本發明之一較佳實施例中，塗佈裝置16為一多層滑珠式料斗。
如圖1及2中所示，塗佈及乾燥系統10包括一乾燥器14，其通常為一乾燥烘箱以自經塗佈之膜移除溶劑。用於本發明之方法之實施中的例示性乾燥器14包括第一乾燥區段66隨後為能獨立控制溫度及氣流之八個額外的乾燥區段68－82。儘管乾燥器14展示為具有9個獨立乾燥區段，然而帶有更少隔室之乾燥烘箱為熟知的且可用以實施本發明之方法。在本發明之一較佳實施例中，乾燥器14具有至少兩個獨立乾燥區域或區段。
各乾燥區段66－82較佳具有獨立的溫度及氣流控制。在各區段中，溫度可調至5℃與150℃之間。為使由於濕層之外殼硬化或皮膜效應之乾燥缺陷降至最低，在乾燥器14之早前區段中需要最適乾燥速率。當早前乾燥區域中之溫度不合適時產生許多假影。例如當區域66、68及70中之溫度設置於25℃時觀察到乙酸纖維素膜之霧化或泛紅。當高蒸汽壓溶劑(二氯甲烷及丙酮)用於塗料液中時此泛紅缺陷尤其成問題。早前乾燥區段66、68及70中95℃之攻擊性高溫趨向於導致覆蓋片與載體基板提前分層。早前乾燥區段中之較高溫度亦與諸如覆蓋片之外殼硬化、網狀圖案及發泡之假影相關。
在本發明之一較佳實施例中，第一乾燥區段66在至少約25℃但低於95℃之溫度下操作且在經塗佈之基板22之濕塗層上無直接氣體衝擊。在本發明之方法之另一較佳實施例中，乾燥區段68及70亦在至少約25℃但低於95℃之溫度下操作。初始乾燥區段66、68較佳在約30℃與約60℃之間之溫度下操作。初始乾燥區段66、68最佳在約30℃與約50℃之間之溫度下操作。乾燥區段66、68中實際乾燥溫度可藉由熟習此項技術者根據經驗在該等範圍內優化。
現參見圖3，其詳細展示例示性塗佈裝置16之示意圖。圖示性展示側面正視橫截面之塗佈裝置16包括前區段92、第二區段94、第三區段96、第四區段98及背板100。有入口102進入第二區段94用於將塗料液經由泵106供應至第一計量槽104以因此形成最下層108。有入口110進入第三區段96用於將塗料液經由泵114供應至第二計量槽112以形成層116。有入口118進入第四區段98用於將塗料液經由泵122供應至計量槽120以形成層124。有入口126進入背板100用於將塗料液經由泵130供應至計量槽128以形成層132。各槽104、112、120、128包括橫向分佈空腔。前區段92包括一傾斜滑動表面134及一塗佈唇板136。在第二區段94之頂部有第二傾斜滑動表面138。在第三區段96之頂部有第三傾斜滑動表面140。在第四區段98之頂部有第四傾斜滑動表面142。背板100延伸於傾斜滑動表面142上以形成腹地表面144。網12圍繞其傳送之塗佈備用捲筒20與塗佈裝置或料斗16毗鄰。塗層108、116、124、132形成一多層複合板，其形成唇板136與基板12之間之塗料珠146。通常，塗佈料斗16可自非塗佈位置朝向塗佈備用捲筒20移動並進入塗佈位置。儘管塗佈裝置16展示為具有四個計量槽，但具有大量計量槽(多達9個或更多)之塗佈模為熟知的且可用以實施本發明之方法。
為本發明之目的，用於低雙折射率保護聚合物膜之塗料液主要由溶解於有機溶劑中之聚合物黏合劑組成。在一尤其較佳之實施例中，低雙折射率保護聚合物膜為纖維素酯。其可以多種分子量大小以及纖維素主鏈上烷基取代羥基之類型及程度購得。纖維素酯之實例包括具有乙醯基、丙醯基及丁醯基者。尤其關注者為稱為乙酸纖維素之以乙醯基取代之纖維素酯家族。其中，具有約58.0-62.5%之化合乙酸含量之完全經乙醯基取代之纖維素稱為三乙酸纖維素(TAC)且通常較佳用於製備電子顯示器中所使用之覆蓋片。
就用於TAC之有機溶劑而言，適當之溶劑(例如)包括氯化溶劑(二氯甲烷及1,2-二氯乙烷)、醇(甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、二丙酮醇及環己醇)、酮(丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮及環己酮)、酯(乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸異丁酯、乙酸正丁酯及甲基乙醯基乙酸酯)、芳族化合物(甲苯及二甲苯)及醚(1,3-二氧戊環、1,2-二氧戊環、1,3-二烷、1,4-二烷及1,5-二烷)。在一些應用中可使用少量的水。通常，採用一或多種上述溶劑之摻合物製備TAC溶液。較佳之主要溶劑包括二氯甲烷、丙酮、乙酸甲酯及1,3－二氧戊環。與該等主要溶劑一起使用之較佳共溶劑包括甲醇、乙醇、正丁醇及水。
塗料調配物亦可含有增塑劑。用於TAC膜之適當增塑劑包括鄰苯二甲酸酯(鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二甲氧基乙酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二癸酯及辛基鄰苯二甲酸丁酯)、己二酸酯(己二酸二辛酯)、磷酸酯(磷酸三甲苯酯、聯苯基二苯基磷酸酯、甲苯基二苯基磷酸酯、辛基二苯基磷酸酯、磷酸三丁酯及磷酸三苯酯)及乙醇酸酯(三乙酸甘油酯、三丁酸甘油酯、丁基苯二甲醯基丁基乙醇酸酯、乙基苯二甲醯基乙基乙醇酸酯及甲基苯二甲醯基乙基乙醇酸酯)。非芳族酯增塑劑描述於共同讓渡同在申請之2004年9月20日申請之美國專利申請案序列第10/945,305號。增塑劑通常用以改良最終膜之物理及機械性質。詳言之，已知增塑劑用以改良乙酸纖維素膜之可撓性及尺寸穩定性。然而，此處增塑劑在轉換操作中亦用作塗佈助劑以將塗佈料斗處之提前膜凝固降至最低並改良濕膜之乾燥特徵。在本發明之方法中，增塑劑用以將乾燥操作過程中之TAC膜之發泡、翹曲及分層降至最低。在本發明之一較佳實施例中，增塑劑以相對於聚合物之濃度而言高至50重量%的總濃度加入塗料液中以減輕最終TAC膜中之缺陷。
如上所述，本發明之一重要態樣為包含一低雙折射率保護聚合物膜(此外)及除該低雙折射率保護聚合物之外且較佳塗佈於其上之一或多層相對薄的功能層之保護覆蓋片，該(等)功能層彼此相鄰或不相鄰，其中一或多層功能層包含至少一層用於使含聚(乙烯醇)之膜黏附於該低雙折射率保護聚合物膜之助黏層，且其中該一或多層功能層之至少一層包含紫外線吸收聚合物。該紫外線吸收聚合物可存在於助黏層中。
在本發明之一實施例中，紫外線吸收聚合物較佳為具有10與500奈米之間之平均粒徑，更佳具有10與150奈米之間之平均粒徑的顆粒(例如乳膠)形式。紫外線吸收聚合物可為水可分散性或可溶解於有機溶劑中。
此外，在一實施例中紫外線吸收聚合物具有大於10,000，較佳大於100,000至高至5,000,0000(若未交聯)之重量平均分子量且可視情況交聯。
紫外線吸收聚合物較佳包含大於20重量%的包含紫外線吸收聚合物之功能層。
紫外線吸收聚合物可適當地選自包含具有紫外線吸收能力之結構單元之聚合物。實例包括(但不限於)包括2－羥基－4－甲氧基二苯甲酮、2－羥基－4－辛氧基二苯甲酮、2－羥基－4－十二烷氧基二苯甲酮、2－羥基－4－甲氧基－5－磺酸基二苯甲酮、2,4－二羥基二苯甲酮、2,2'－二羥基－4,4'－二甲氧基二苯甲酮、雙(2－甲氧基－4－羥基－5－苯甲醯基苯基)甲烷、2－羥基－4－丙烯醯氧基二苯甲酮、2－羥基－4－甲基丙烯醯氧基二苯甲酮、2－羥基－4－(2－丙烯醯氧基)乙氧基二苯甲酮、2－羥基－4－(2－甲基丙烯醯氧基)乙氧基二苯甲酮、2－羥基－4－(2－甲基－2－丙烯醯氧基)乙氧基二苯甲酮及其類似物之2－羥基二苯甲酮衍生物；包括2－(2'－羥基－5'－甲基苯基)苯幷三唑、2－(2'－羥基－5'－第三丁基苯基)苯幷三唑、2－(2'－羥基－5'－3',5'－二－第三丁基苯基)苯幷三唑、2－(2'－羥基－3'－第三丁基－5'－甲基苯基)－5－氯苯幷三唑、2－(2'－羥基－3'－5'－二－第三戊基苯基)苯幷三唑、2－{2'－羥基－3'－(3",4",5",6"－四氫鄰苯二醯亞胺基甲基)－5'－甲基苯基}苯幷三唑、2,2－亞甲基雙{4－(1,1,3,3－四甲基丁基)－6－(2H－苯幷三唑－2－基)酚}、2－{2'－羥基－5'－(甲基丙烯醯氧基)苯基}苯幷三唑、2－[2'－羥基－5'－(丙烯醯氧基)苯基]苯幷三唑、2－[2'－羥基－3'－第三丁基－5'－(甲基丙烯醯氧基)苯基]苯幷三唑、2－[2'－羥基－3'－甲基－5'－(丙烯醯氧基)苯基]苯幷三唑、2－{2'－羥基－5'－(甲基丙烯醯氧基丙基)苯基}－5－氯苯幷三唑、2－[2'－羥基－5'－(甲基丙烯醯氧基乙基)苯基]苯幷三唑、2－[2'－羥基－5'－(丙烯醯氧基乙基)苯基]苯幷三唑、2－[2'－羥基－3'－第三丁基－5'－(甲基丙烯醯氧基乙基)苯基]苯幷三唑、2－[2'－羥基－3'－甲基－5'－(丙烯醯氧基乙基)苯基]苯幷三唑、2－[2'－羥基－5'－(甲基丙烯醯氧基丙基)苯基]－5－氯苯幷三唑、2－[2'－羥基－5'－(丙烯醯氧基丁基)苯基]－5－甲基苯幷三唑、[2－羥基－3－第三丁基－5－(丙烯醯氧基乙氧基羰基乙基)苯基]苯幷三唑及其類似物之2－羥基苯幷三唑衍生物；諸如水楊酸苯酯、水楊酸對第三丁基苯酯、水楊酸對辛基苯酯及其類似物之水楊酸衍生物。
紫外線吸收聚合物較佳具有300至400 nm範圍內之最大吸收波長。
紫外線吸收聚合物較佳為共聚物，其為紫外線吸收乙烯系單體與一或多種可共聚之相容乙烯系單體之混合物的反應產物，其中紫外線吸收乙烯系單體包含如上所述具有紫外線吸收能力之結構單元。可共聚之乙烯系單體可包括(例如)丙烯酸、烷基丙烯酸(諸如甲基丙烯酸等)、自丙烯酸衍生之酯或醯胺(例如丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、正丁基丙烯醯胺、第三丁基丙烯醯胺、二丙酮丙烯醯胺、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸2－乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2－乙氧基乙酯、丙烯酸2－甲氧基乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、b－羥基甲基丙烯酸酯等)、乙烯酯(例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯等)、丙烯腈、甲基丙烯腈、芳族乙烯系化合物(例如苯乙烯及其衍生物，(例如)乙烯基甲苯、二乙烯基苯、乙烯基苯乙酮、磺酸基苯乙烯等)、iraconic酸、甲基順丁烯二酸、丁烯酸、偏氯乙烯、乙烯基烷基醚(例如乙烯基乙基醚等)、順丁烯二酸之酯、N－乙烯基－2－吡咯啶酮、N－乙烯基吡啶、2－或4－乙烯基吡啶等、含磺酸之單體(例如丙烯醯胺基－2,2'－二甲基丙磺酸、甲基丙烯酸2－磺酸基乙酯、甲基丙烯酸3－磺酸基丙酯等)。該等單體中丙烯酸之酯、甲基丙烯酸之酯及芳族乙烯系化合物較佳。較佳共聚單體之特定實例包括：丙烯酸丁酯；丙烯酸2－乙基己酯；丙烯酸2－乙氧基乙酯；丙烯酸2－甲氧基乙酯；丙烯酸；甲基丙烯酸；丙烯醯胺；丙烯酸2－羥基乙酯；乙酸乙烯酯；苯乙烯；N－乙烯基－2－吡咯啶酮；甲基丙烯酸2－磺酸基乙酯及其金屬鹽；及2－丙烯醯胺基－2－甲基丙磺酸及其金屬鹽。
在本發明之一較佳實施例中，聚合紫外線吸收物質包含以下重複單元： 其中：R1 表示H或CH3 ；R2 表示H、鹵素、具有1至約8個碳原子之烷氧基或直鏈或分枝烷基；R3 表示H、Cl、具有1至約4個碳原子之烷氧基或烷基；X表示COO、CONH或芳基；且Y表示具有約2至約10個碳原子之伸烷基或其中n為1至約4之(CH2 )n O。
紫外線吸收聚合物之一較佳實施例由結構I表示，其中R1 表示CH3 ；R2 表示H；R3 表示H；X表示COO；且Y表示CH2 CH2 。
在另一較佳實施例中，紫外線吸收聚合物由結構I表示，其中R1 表示H；R2 表示H；R3 表示Cl；X表示COO；且Y表示CH2 CH2 CH2 。
適用於本發明中之聚合紫外線吸收重複單元之特定實例包括以下物質： 其中基團具體說明於下表1。
以上表1中所闡明之紫外線吸收重複單元亦可在兩種或兩種以上共聚單體存在下聚合。例如，丙烯酸乙酯及丙烯醯胺基－2,2'－二甲基丙磺酸單體之組合可與以上紫外線吸收重複單元紫外線1共聚合。適用於本發明之聚合紫外線吸收物質之特定實例概述如下：UVL－1：聚－(紫外線1)－共－丙烯酸乙酯－共－2－磺酸基－1,1－二甲基乙基丙烯醯胺，鈉鹽(1：1：0.05莫耳比)UVL－2：聚－(紫外線2)－共－丙烯酸乙酯－2－磺酸基－1,1－二甲基乙基丙烯醯胺，鈉鹽(1：1：0.05莫耳比)；及UVL－3：聚－(紫外線3)－共－丙烯酸丁酯－共－2－磺酸基－1,1－二甲基乙基丙烯醯胺，鈉鹽(1：2：0.05莫耳比)。
本發明中所使用之聚合紫外線吸收物質可以0.05至約4.0 g/m2 ，較佳約0.20至約1.5 g/m2 之量使用。
如上所述，包含紫外線吸收聚合物之功能層為使含聚(乙烯醇)之膜黏附於該低雙折射率保護聚合物膜之助黏層。或者，包含紫外線吸收聚合物之功能層為該低雙折射率保護聚合物膜與該促進與含聚(乙烯醇)之膜黏著之層之間的連接層。在另一實施例中，助黏層與連接層包含可相同或不同之紫外線吸收聚合物。如上所述，助黏層可進一步包含用於包含紫外線吸收聚合物之另一功能層中之紫外線吸收聚合物的交聯化合物。
低雙折射率保護聚合物膜包含一或多種低分子量紫外線吸收非聚合或聚合化合物。該等化合物可為非聚合或具有小於500，較佳小於350之分子量。
用於低雙折射率保護聚合物膜本身之塗料調配物亦可含有一或多種紫外線吸收化合物以提供紫外線濾波器元件效能及/或充當低雙折射率保護聚合物膜之紫外線穩定劑。紫外線吸收化合物以100重量份數不含有紫外線吸收劑之聚合物計通常以0.01至20重量份數之量，且較佳以0.01至10重量份數之量，尤其以0.05至2重量份數之量包含於聚合物中。任何已描述用於各種聚合元件中之各種紫外光吸收化合物可用於本發明之聚合元件中，諸如羥基苯基-s-三、羥基苯基苯幷三唑、甲脒或二苯甲酮化合物。如共同讓渡之美國專利第6,872,766號中所述，將其以引用的方式併入本文中，已發現將二苯甲醯基甲烷紫外線吸收化合物與諸如以上所列者之第二紫外線吸收化合物組合使用對提供明確分割之紫外線與可見光光譜區間之吸收以及對更寬紫外線光譜較高保護尤為有利。可使用之額外可能的紫外 線吸收劑包括諸如水楊酸4-第三丁基苯酯之水楊酸酯化合物及[2,2'-硫雙-(4-第三辛基酚酸)]正丁基胺鎳(II)。最佳為二苯甲醯基甲烷化合物與羥基苯基-s-三或羥基苯基苯幷三唑化合物之組合。
可使用之二苯甲醯基甲烷紫外線吸收化合物包括式(M-I)之化合物： 其中R1至R5各自獨立地為氫、鹵素、硝基或羥基或其他經取代或未經取代之烷基、烯基、芳基、烷氧基、醯氧基、酯、羧基、烷硫基、芳硫基、烷基胺、芳基胺、烷基腈、芳基腈、芳基磺醯基或5-6員雜環基團。較佳地，各該等基團包含20個或更少的碳原子。進一步較佳地，式IV之R1至R5係根據式I-A定位： 尤其較佳者為R1及R5表示1-6個碳原子之烷基或烷氧基且R2至R4表示氫原子之式I-A之化合物。
可根據本發明之元件使用之式(I-A)之代表性化合物包括 以下化合物：(IV-1)：4-(1,1-二甲基乙基)-4'-甲氧基二苯甲醯基甲烷(PARSOL 1789)；(IV-2)：4-異丙基二苯甲醯基甲烷(EUSOLEX 8020)；及(IV-3)：二苯甲醯基甲烷(RHODIASTAB 83)。
可用於本發明之元件中之羥基苯基-s-三紫外線吸收化合物(例如)可為如美國專利4,619,956中所述之參-芳基-s-三化合物之衍生物。該等化合物可由式II表示： 其中X、Y及Z各為少於3個6員環之芳基、羧基，且X、Y及Z之至少一個在與三環之連接點之鄰位經羥基取代；且R1至R9各自選自由下列各基組成之群：氫、羥基、烷基、烷氧基、磺酸基、羧基、鹵基、鹵烷基及醯胺基。尤其較佳者為式II-A之羥基苯基-s-三： 其中R為氫或1－18個碳原子之烷基。
可用於本發明之元件中之羥基苯基苯幷三唑化合物(例如)可為由式III表示之化合物之衍生物： 其中R1至R5可獨立地為氫、鹵素、硝基、羥基或其他經取代或未經取代之烷基、烯基、芳基、烷氧基、醯氧基、芳氧基、烷硫基、單或二烷基胺基、醯胺基或雜環基團。
可根據本發明使用之苯幷三唑化合物之特定實例包括2－(2'－羥基－3'－第三丁基－5'－甲基苯基)－5－氯苯幷三唑；2－(2'－羥基－3',5'－二－第三戊基苯基)苯幷三唑；5－第三丁基－3－(5－氯－2H－苯幷三唑－2－基)－4－羥基苯丙酸辛酯；2－(羥基－5－第三辛基苯基)苯幷三唑；2－(2'－羥基－5'－甲基苯基)苯幷三唑；2－(2'－羥基－3'－十二烷基－5'－甲基苯基)苯幷三唑；及2－(2'－羥基－3',5'－二－第三丁基苯基)－5－氯苯幷三唑。
可用於本發明之元件中之甲脒紫外線吸收化合物(例如)可為如美國專利4,839,405中所述之甲脒化合物。該等化合物可由式IV或式V表示： 其中R1為含有1至約5個碳原子之烷基；Y為H、OH、Cl或烷氧基；R2為苯基或含有1至約9個碳原子之烷基；X係選自由下列各基組成之群：H、烷氧羰基、烷氧基、烷基、二烷基胺基及鹵素；且Z係選自由下列各基組成之群：H、烷氧基及鹵素； 其中A為－－COOR、－－COOH、－－CONR'R"、－－NR'COR、－－CN或苯基；且其中R為1至約8個碳原子之烷基；R'及R"各自獨立地為氫或1至約4個碳原子之低碳烷基。可根據本發明使用之甲脒化合物之特定實例包括美國專利4,839,405中所述之化合物，且尤其為4－[[(甲基苯基胺基)亞甲基]胺基]－乙酯。
可用於本發明之元件中之二苯甲酮化合物(例如)可包括2,2'－二羥基－4,4'－二甲氧基二苯甲酮、2－羥基－4－甲氧基二苯甲酮及2－羥基－4－正十二烷氧基二苯甲酮。
塗料調配物亦可含有界面活性劑作為塗佈助劑以控制與塗佈後流動相關之假影。由塗佈後流動產生之假影包括斑點、排斥性、桔皮(柏納德單元(Bernard cell))及邊緣回縮。用於控制塗佈後流動之假影之界面活性劑包括矽氧烷及含氟化合物。可購得之矽氧烷類型之界面活性劑之實例包括：(1)聚二甲基矽氧烷，諸如來自Dow Corning之DC200 Fluid；(2)聚(二甲基、甲基苯基)矽氧烷，諸如來自Dow Corning之DC510 Fluid；(3)聚烷基取代之聚二甲基矽氧烷，諸如來自Dow Corning之DC190及DC1248以及來自Union Carbide之L7000 SILWET系列(L7000、L7001、L7004及L7230)；及(4)聚烷基取代之聚(二甲基、甲基苯基)矽氧烷，諸如來自General Electric之SF1023。可購得之含氟界面活性劑之實例包括：(1)氟化烷基酯，諸如來自3M Corporation之FLUORAD系列(FC430及FC431)；(2)氟化聚氧乙烯醚，諸如來自DuPont之ZONYL系列(FSN、FSN100、FSO、FSO100)；(3)丙烯酸酯：聚乙基丙烯酸全氟烷基酯，諸如來自NOF Corporation之F系列(F270及F600)；及(4)全氟烷基衍生物，諸如來自Asahi Glass Company之SURFLON系列(S383、S393及S8405)。在本發明之方法中，界面活性劑通常為非離子型。在本發明之一較佳實施例中，將矽氧烷或氟化類型之非離子化合物添加至最上層。
就界面活性劑分佈而言，當存在於多層塗層之最上層中時界面活性劑最有效。在最上層中，界面活性劑之濃度較佳為0.001－1.000重量%且最佳為0.010－0.500重量%。此外，較少量的界面活性劑可用於第二最上層中以將界面活性劑至最下層內之擴散減至最低。界面活性劑在第二最上層中之濃度較佳為0.000－0.200重量%且最佳為在0.000－0.100重量%之間。由於界面活性劑僅在最上層中為必需，因此殘留於最終乾燥膜中之界面活性劑之總量較少。
儘管界面活性劑並非實施本發明之方法所必需，但界面活性劑確實改良經塗佈之膜之均一性。詳言之，藉由使用界面活性劑斑點非均一性降低。在透明乙酸纖維素膜中，斑點非均一性在臨檢過程中並非容易可見。為使斑點假影可見，可將桔色染料添加至最上層以向經塗佈之膜添加顏色。對於該等經染色之膜而言，非均一性為易於看見及量化。採用此方式，可選擇有效的界面活性劑類型及含量以優化膜均一性。
作為用於製造低雙折射率保護聚合物膜之例示性塗佈方法及圖3之裝置之替代，可使用澆鑄方法及裝置。現轉向圖4，其展示適於製備本發明之覆蓋片之例示性澆鑄及乾燥系統之示意圖。包含低雙折射率保護聚合物之黏性塗料自加壓罐204由泵206經由進料管線200遞送至擠壓料斗202。將塗料澆鑄於位於乾燥烘箱212之第一乾燥區段210內之高度拋光之金屬鼓208上。使澆鑄聚合物膜214在移動金屬鼓208上部分乾燥並隨後自該金屬鼓208剝離。隨後將澆鑄聚合物膜214輸送至最終乾燥區段216以移除殘留溶劑。最終乾燥之低雙折射率保護聚合物膜218隨後在完成站220處捲繞為捲筒。澆鑄聚合物膜通常具有40至200 μm範圍內之厚度。
如圖3中所說明之塗佈方法由各技術所必需之過程步驟而區別於如圖4中所說明之澆鑄方法。該等過程步驟轉而影響多種對各方法而言為獨特之實際因素，諸如流體黏度、轉換助劑、基板及硬體。通常，塗佈方法包括將稀釋的低黏度液體塗覆於薄的可撓性基板、在乾燥烘箱中蒸發溶劑並將經乾燥之膜/基板複合物捲繞為捲筒。相反，澆鑄方法包括將濃縮的黏性塗料塗覆於高度拋光之金屬鼓或帶、部分乾燥金屬基板上之濕膜、自該基板剝離經部分乾燥之膜、在乾燥烘箱中自經部分乾燥之膜移除額外的溶劑並將經乾燥之膜捲繞為捲筒。就黏度而言，塗佈方法需要小於5,000 cp之極低黏度的液體。在本發明中經塗佈之液體之黏度通常小於2000 cp且最常小於1500 cp。此外，在塗佈方法中，對於高速塗佈應用而言最下層之黏度較佳小於200 cp且最佳小於100 cp。相反，對於實際操作速度而言澆鑄方法需要黏度為約10,000－100,000 cp之量級之高度濃縮之塗料。就轉換助劑而言，塗佈方法通常包括使用界面活性劑作為轉換助劑以控制塗佈後流動之假影，諸如斑點、排斥性、桔皮及邊緣回縮。相反，澆鑄方法不需要界面活性劑。相反，轉換助劑僅用以輔助澆鑄方法中之剝離操作。例如，在澆鑄TAC膜中正丁醇有時用作轉換助劑以利於TAC膜自金屬鼓剝離。就基板而言，塗佈方法通常使用薄的(10－250 μm)可撓性載體。相反，澆鑄方法使用厚的(1－100 mm)、連續的、高度拋光之金屬鼓或剛性帶。作為過程步驟中該等差異之結果，塗佈中所使用之硬體顯著不同於澆鑄中所使用者，如藉由比較圖1與圖4中分別所展示之示意圖而可見。
本發明亦係針對包含一載體基板及一包含一低雙折射率保護聚合物膜及一或多層功能層(該等層相鄰或不相鄰)之多層保護覆蓋片的保護覆蓋片複合物，其中一或多層功能層包含至少一層使在該載體基板之與低雙折射率聚合物膜同側上之含聚(乙烯醇)之膜黏附於該低雙折射率保護聚合物膜之助黏層，且其中至少一個該一或多層功能層包含可與助黏層相同或不同之紫外線吸收聚合物。本發明之覆蓋片或保護覆蓋片複合物之製備亦可包括塗佈於先前製備(藉由塗佈或澆鑄方法)之膜上之步驟。例如，圖1及2中所示之塗佈及乾燥系統10可用以將第二層膜或多層膜塗覆於現有低雙折射率保護聚合物膜或覆蓋片複合物上。若該膜或覆蓋片複合物在塗覆隨後之塗料之前捲繞為捲筒，則該方法稱作多次塗佈操作。若塗佈及乾燥操作在帶有多個操作臺及乾燥烘箱之機器上按順序進行，則該方法稱作串聯式塗佈操作。採用此方式，厚的低雙折射率保護聚合物膜可在高線速度下製備且不會引起與自非常厚的濕膜移除大量溶劑相關之問題。或者，可製備具有經由串聯式或多次塗佈操作塗覆之輔助層之各種組合的多種不同覆蓋片組態。此外，多次或串聯式塗佈之實施亦具有將其它諸如條紋嚴重程度、斑點嚴重程度及總膜非均一性之假影減至最低之優勢。
接著轉向圖5至8，其呈示展示本發明可能之各種覆蓋片及保護覆蓋片複合物組態之橫截面圖。圖5展示具有最下層186、中間層187及188及最上層190之覆蓋片189。在此圖中，例如層186可為促進對PVA黏著之層，187可為連接層，層188可為低雙折射率保護聚合物膜，且層190可為諸如視角補償層、防潮層、耐磨層或其它類型的輔助層之輔助層。覆蓋片可藉由習知之澆鑄方法或藉由塗佈方法使用如上文所述之載體基板製備。
在圖6中，包含具有最下層162、中間層164及最上層168之三層覆蓋片171的保護覆蓋片複合物151展示為自載體基板170部分剝離。在此圖中，層162可為一促進對PVA黏著之層，層164可為一連接層且層168可為一低雙折射率保護聚合物膜。層162、164及168可藉由在載體基板170上塗覆並乾燥三層獨立的液體層或藉由同時塗覆兩層或所有三層並隨後在單個乾燥操作中乾燥彼等同時塗覆之層而形成。
在一較佳實施例中，促進對PVA黏著之層係使用水基塗料調配物與連接層及低雙折射率保護聚合物膜分開塗佈及乾燥。當覆蓋片171如圖6中說明藉由塗佈於載體基板170上而製備時，通常較佳在塗覆低雙折射率保護聚合物膜之前將促進對PVA黏著之層塗佈於載體基板170上並隨後乾燥。輔助層可與低雙折射率保護聚合物膜同時塗覆或在隨後的塗佈及乾燥操作中塗覆。
圖7說明包含由(例如)包括最靠近載體支撐物170之最下層162、兩層中間層164及166及最上層168之4層組成離散層組成之覆蓋片173的另一保護覆蓋片複合物153。圖7亦展示整個多層覆蓋片173可自載體基板170剝離。在此說明圖中，例如層162可為一促進對PVA黏著之層，層164可為一連接層，層166可為一低雙折射率保護聚合物膜，且層168可為一諸如耐磨層之輔助層。
圖8說明包含由(例如)包括最靠近載體基板182之最下層174、兩層中間層176及178及最上層180之4層組成離散層組成之覆蓋片179的另一保護覆蓋片複合物159。載體基板182已經釋放層184處理以改良覆蓋片最下層174與基板182之間之黏著力。釋放層184可由諸如聚乙烯縮丁醛、纖維素、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯及聚(丙烯腈－共－偏氯乙烯－共－丙烯酸)之多種聚合物質組成。釋放層中所使用之物質之選擇可由熟習此項技術者根據經驗優化。
圖5至8係用以說明可基於上文提供之詳細教示內容而建構之一些保護覆蓋片複合物，其並非意欲完全包含本發明之所有可能的變化。熟習此項技術者可設想適合用作用於製備顯示器偏光板之保護覆蓋片複合物的多種其它層組合。
現轉向圖9，其說明自本發明之保護覆蓋片複合物製造偏光板之方法之示意性代表圖。包含覆蓋片171及載體基板170之保護覆蓋片複合物151(參見圖6)及包含覆蓋片173及載體基板170之保護覆蓋片複合物153(參見圖7)分別自供應捲筒232及234供應。PVA二向色膜自供應捲筒236供應。在進入相對的夾持捲筒242與244之間之疊層夾之前，載體基板170自保護覆蓋片複合物151及153剝離以暴露最下層(在圖6及7之情形中其為層162，其例如為促進對PVA黏著之層)。經剝離之載體片170在引出捲筒240處捲繞為捲筒。在片及膜進入夾持捲筒242與244之間的夾之前可視情況將膠溶液塗覆於PVA二向色膜之兩面或塗覆於覆蓋片171及173之最下層。藉由在相對的夾持捲筒242與244之間施加壓力(及視情況之熱)隨後將覆蓋片171及173層壓至PVA二向色膜之任一面從而產生薄片形式之偏光板250。偏光板250隨後可藉由加熱乾燥並捲繞為捲筒直至需要。視所使用之保護覆蓋片複合物之特定層組態而定，可製造多種包含具有輔助層之各種組合之覆蓋片的偏光板。
對於其中低雙折射率保護聚合物膜藉由習知之澆鑄方法(其中聚合物塗料澆鑄於連續金屬輪或鼓上並隨後在乾燥過程完成之前剝離)製備且連接層及促進對PVA黏著之層在隨後的塗佈操作中塗覆之本發明之覆蓋片而言，製造偏光板之方法與圖9中所表示之方法相比簡化。在此情形中，由於不使用載體基板，因而如圖9中所示之剝離及捲繞載體基板之步驟並非必需。相反，較佳以捲筒形式供應之覆蓋片僅需展開並供應至在類似於圖9中所示之捲筒242及244之一對夾持捲筒之間形成的疊層夾。如前所述，在覆蓋片及膜進入夾持捲筒之間之夾之前可視情況將膠溶液塗覆於PVA二向色膜之兩面或塗覆於促進對PVA黏著之層。
覆蓋片層壓於PVA二向色膜因此促進對PVA黏著之層在接觸該PVA二向色膜之覆蓋片之面上。適於層壓覆蓋膜及PVA二向色膜之膠溶液並非特別受限，常用實例為含有諸如PVA或其衍生物之溶解之聚合物及諸如硼酸之硼化合物的水/醇溶液。或者，該溶液可不含或大體上不含溶解聚合物且包含交聯PVA之試劑。試劑可離子或共價交聯PVA或可使用兩種類型試劑之組合。適當之交聯離子包括但不限於陽離子，諸如鈣、鎂、鋇、鍶、硼、鈹、鋁、鐵、銅、鈷、鉛、銀、鋯及鋅離子。諸如硼酸之硼化合物及諸如硝酸鋯或碳酸鋯之鋯化合物尤其較佳。共價交聯試劑之實例包括多羧酸或酸酐；多元胺；表鹵醇；二環氧化物；二醛；二醇；羧酸鹵化物、乙烯酮及類似化合物。塗覆於膜上之溶液之量可視其組成而定廣範變化。例如，低至1 cc/m2 及高至100 cc/m2 之濕膜覆蓋率均有可能。低濕膜覆蓋率為所要的以減少所需之乾燥時間。
適用於本發明之低雙折射率保護聚合物膜包含具有低固有雙折射率△ni n t 之聚合物質，其形成具有高光透射率(即>85%)之高透明膜。低雙折射率保護聚合物膜較佳具有小於約1×10－ 4 之平面內雙折射率△ni n 及0.005至－0.005之平面外雙折射率△nt h 。
用於本發明之低雙折射率保護聚合物膜之例示性聚合物質包括纖維素酯(包括三乙酸纖維素(TAC)、二乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、乙酸丙酸纖維素)、聚碳酸酯(諸如購自General Electric Corp.之LEXAN、雙酚－A－三甲基環己烷－聚碳酸酯、雙酚－A－鄰苯二甲酸酯－聚碳酸酯)、聚碸(諸如購自Amoco Performance Products Inc.之UDEL)、聚丙烯酸酯及環烯烴聚合物(諸如購自JSR Corp.之ARTON、購自Nippon Zeon之ZEONEX及ZEONOR、由Ticona供應之TOPAS)。本發明之低雙折射率保護聚合物膜較佳包含TAC、聚碳酸酯或環烯烴聚合物，因其可購得性及其極佳的光學性質。
低雙折射率保護聚合物膜具有約5至200微米，較佳約5至80微米且最佳約20至80微米之厚度。由於成本、加工及製造較薄偏光板之能力，具有20至80微米之厚度之膜最佳。在本發明之一較佳實施例中，自本發明之覆蓋片組裝之偏光板具有小於120微米且最佳小於80微米之總厚度。
促進對PVA黏著之層可包含一或多種適用於本發明之目的之水溶性聚合物，其包括(例如)合成及天然聚合物。天然產生之聚合物包括蛋白質、蛋白質衍生物、纖維素衍生物(例如纖維素酯)、多醣、酪蛋白及其類似物，且合成聚合物包括聚(乙烯基內醯胺)、丙烯醯胺聚合物、聚乙烯醇及其衍生物、水解聚乙酸乙烯酯、丙烯酸及甲基丙烯酸之烷基酯及磺酸基烷基酯之聚合物、聚醯胺、聚乙烯吡啶、丙烯酸聚合物、順丁烯二酸酐共聚物、聚伸烷基氧化物、甲基丙烯醯胺共聚物、聚乙烯唑烷酮、順丁烯二酸共聚物、乙烯胺共聚物、甲基丙烯酸共聚物、丙烯醯氧基烷基磺酸共聚物、乙烯咪唑共聚物、乙烯基硫醚共聚物、含有苯乙烯磺酸之均聚物或共聚物及其類似物。最佳之聚合物為聚乙烯醇及其衍生物。
尤其較佳之聚乙烯醇聚合物具有75與100%之間之水解程度且具有大於10,000之重量平均分子量。
適用於助黏層中之疏水性聚合物顆粒包括水可分散性聚合物及聚合物乳膠。為促進與PVA之相互作用，疏水性聚合物顆粒較佳含有包括羥基、羧基、胺基或磺醯基部分之氫鍵基團。適當之疏水性聚合物顆粒可包含自諸如包括丙烯酸之丙烯酸酯、包括甲基丙烯酸之甲基丙烯酸酯、丙烯醯胺及甲基丙烯醯胺、衣康酸及其半酯及二酯、包括經取代之苯乙烯之苯乙烯、丙烯腈及甲基丙烯腈、乙酸乙烯酯、乙烯醚、鹵乙烯及偏鹵乙烯及烯烴之烯系不飽和單體製備的加成型聚合物及共聚物(包括互聚物)。此外，可使用交聯及接枝聯接單體，諸如1,4－丁二醇甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、鄰苯二甲酸二烯丙基酯、二乙烯苯及其類似物。其它適當之聚合物分散液為聚胺基甲酸酯分散液或聚酯離聚物分散液、聚胺基甲酸酯/乙烯系聚合物分散液及含氟聚合物分散液。用於本發明之聚合物顆粒中之聚合物較佳具有大於約10,000之重量平均分子量及小於約25℃之玻璃轉移溫度(Tg)。通常，高分子量、低Tg聚合物顆粒提供層對PVA二向色膜與低雙折射率聚合物膜之提高之黏著力。
可使用具有10奈米至1微米，較佳10至500奈米且最佳10至200奈米範圍內之平均粒徑之疏水性聚合物顆粒之分散液。聚合物顆粒較佳包含10至40重量%之間的促進對PVA黏著之層。
助黏層為高度透明的且較佳具有大於90%，較佳95%之光透射率。
促進對PVA黏著之層亦可含有交聯劑。適用於本發明之實施之交聯劑包括能與存在於水溶性聚合物及/或聚合物顆粒上之反應性部分反應的任何化合物。該等交聯劑包括醛及相關化合物、吡啶、諸如雙(乙烯基磺醯基甲基)醚之烯烴、碳化二醯亞胺、環氧化物、三、多官能性氮丙啶、甲氧基烷基三聚氰胺、聚異氰酸酯及其類似物。該等化合物可易於使用對熟習合成有機化學技術者而言易於顯而易見之公開合成程序或常規修改而製備。亦可成功用於促進對PVA黏著之層中之其他交聯劑包括多價金屬離子，諸如鋅、鈣、鋯及鈦。
促進對PVA黏著之層通常以5至300mg/ft2 (50至3000mg/m2 )，較佳5至100mg/ft2 (50至1000mg/m2 )之乾燥塗料重量塗覆。該層相對於低雙折射率膜可位於覆蓋片之任一面上。對於本發明之保護覆蓋片複合物而言，促進對PVA黏著之層較佳位於載體基板與低雙折射率膜之間。促進對PVA黏著之層最佳直接塗覆於載體基板上或直接塗覆於載體基板上之膠層上。促進對PVA黏著之層可在單獨的塗層塗覆中塗佈或其可與一或多層其它層同時塗覆。
為由可用以使本發明之覆蓋片層壓於PVA二向色膜之水基膠提供良好的潤濕，本發明之PVA助黏層較佳具有小於20°之水接觸角。本發明之助黏層較佳亦具有20與1000%之間之水膨脹以促進助黏層與膠及/或PVA二向色膜之良好接觸及可能的相互混合。
助黏層之一實施例揭示於2004年11月22日申請之美國專利申請案序列第10/994,710號中。
在助黏層之前可將連接層塗覆於低雙折射率保護聚合物膜，如共同讓渡同在申請中之2004年11月22日申請之美國專利申請案序列第10/994,711號中所揭示，其以引用的方式併入本文中。
適用於本發明中之載體基板包括聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯、聚苯乙烯及其它聚合膜。其他基板可包括紙、紙及聚合膜之層壓物、玻璃、布、鋁及其它金屬載體。載體基板較佳為包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二酸乙二酯(PEN)之聚酯膜。載體基板之厚度為約20至200微米，通常為約40至100微米。由於成本及每捲筒保護覆蓋片複合物之重量，因此較薄的載體基板為理想的。然而，小於約20微米之載體基板不可提供足夠的尺寸穩定性或對覆蓋片之保護。
載體基板可塗以一或多層膠層或可以放電設備預處理以藉由塗料溶液增加基板之潤濕性。由於覆蓋片最終必須自載體基板剝離，因此覆蓋片與基板之間之黏著力為重要考量。膠層及放電設備亦可用以改變覆蓋片對載體基板之黏著力。因此膠層可充當底層以增加潤濕性或充當釋放層以改變覆蓋片對基板之黏著力。載體基板可塗以兩層膠層，第一層充當底層以增加潤濕性且第二層充當釋放層。膠層之厚度通常為0.05至5微米，較佳為0.1至1微米。
在多次塗佈操作中塗覆第二或第三濕塗料之後具有較差黏著力之覆蓋片/基板複合物可傾向於發泡。為避免發泡缺陷，覆蓋片之首次塗佈層與載體基板之間之黏著力應大於約0.3 N/m。如己提及，黏著力之量可藉由包括各種膠層及各種放電處理之多種網膜處理而改變。然而，由於覆蓋片在隨後的剝離操作過程中可能損壞因此覆蓋片與基板之間之過大的黏著力亦為不理想。詳言之，具有過大黏著力之覆蓋片/基板複合物可能不易剝離。允許可接受之剝離性能之最大黏著力視覆蓋片之厚度及張力特性而定。通常，覆蓋片與基板之間之黏著力大於約300 N/m可能不易剝離。自該等過度充分黏附之複合物剝離之覆蓋片由於覆蓋片之撕裂及/或由於片內之內聚破壞而展現缺陷。在本發明之一較佳實施例中，覆蓋片與載體基板之間之黏著力小於250 N/m。覆蓋片與載體基板之間之黏著力最佳在0.5與25 N/m之間。
在本發明之一較佳實施例中，載體基板為具有包含偏氯乙烯共聚物之第一膠層(底層)及包含聚乙烯縮丁醛之第二膠層(釋放層)的聚對苯二甲酸乙二酯膜。在本發明之另一較佳實施例中，載體基板為在塗覆覆蓋片之前已採用電暈放電預處理之聚對苯二甲酸乙二酯膜。
基板亦可具有諸如含有各種聚合物黏合劑及導電附加物以控制帶靜電及汙物及灰塵吸引力之抗靜電層的功能層。抗靜電層可位於載體基板之任一面上，其較佳位於載體基板之與覆蓋片相對之面上。
在基板之與覆蓋片相對之面上襯底層亦可用以提供具有適當粗糙度及摩擦係數以達成良好的捲繞及傳送特徵之表面。詳言之，襯底層包含聚合黏合劑，諸如含有例如二氧化矽或聚合珠粒之消光劑的聚胺基甲酸酯或丙烯酸聚合物。消光劑有助於防止運輸及儲存過程中保護覆蓋片複合物之前面黏附於後面。襯底層亦可包含潤滑劑以提供約0.2至0.4之摩擦係數。典型潤滑劑包括例如(1)液體石蠟及石蠟或蠟狀物質，諸如巴西棕櫚蠟、天然及合成蠟、石油蠟、礦蠟及其類似物；(2)高碳數脂肪酸及衍生物、高碳數醇及衍生物、高碳數脂肪酸之金屬鹽、高碳數脂肪酸酯、高碳數脂肪酸醯胺、高碳數脂肪酸之多羥基醇酯等，其揭示於美國專利2,454,043；2,732,305；2,976,148；3,206,311；3,933,516；2,588,765；3,121,060；3,502,473；3,042,222及4,427,964，於英國專利1,263,722；1,198,387；1,430,997；1,466,304；1,320,757；1,320,565及1,320,756；及於德國專利1,284,295及1,284,294中；及(3)含全氟－或氟－或氟氯－之物質，其包括聚(四氟乙烯)、聚(三氟氯乙烯)、聚(偏氟乙烯)、聚(三氟氯乙烯－共－氯乙烯)、含有全氟烷基側鏈基團之聚(甲基)丙烯酸酯或聚(甲基)丙烯醯胺及其類似物。然而對於長久潤滑性而言諸如ADDITIVE 31、甲基丙烯醯氧基官能性聚矽氧聚醚共聚物(來自Dow Corning Corp.)之可聚合潤滑劑較佳。
在一較佳實施例中保護覆蓋片複合物包含在覆蓋片之與載體基板相對之表面上之可剝離保護層。該可剝離保護層可藉由塗佈該層而塗覆或其可藉由以黏接劑黏附或藉由靜電黏附一預成型保護層而塗覆。保護層較佳為透明聚合物層。在一特定實施例中，保護層為無需移除該保護層即可允許光學檢查覆蓋片之低雙折射率層。用於保護層中之尤其適用之聚合物包括：纖維素酯、丙烯酸樹脂、聚胺基甲酸酯、聚酯、環烯烴聚合物、聚苯乙烯、聚乙烯縮丁醛、聚碳酸酯及其它。當使用預成型保護層時，其較佳為聚酯、聚苯乙烯或聚烯烴膜之層。
可剝離保護層厚度通常為5至100微米。保護層較佳厚20至50微米以在移除保護層之過程中確保足夠的耐刮擦性及耐磨性並提供加工簡易性。
當可剝離保護層係藉由塗佈方法塗覆時其可塗覆於已經塗佈並乾燥之覆蓋片或保護層可與包含覆蓋片之一或多層同時塗佈。
當可剝離保護層為預成型層時其可在一表面上具有壓敏性黏接劑層，其允許使用習知之疊層技術將保護層黏接性層壓於保護覆蓋片複合物。或者，預成型保護層可藉由在覆蓋片或預成型保護層之一表面上產生靜電荷並隨後使該等兩種物質在捲筒夾中接觸而塗覆。靜電荷可藉由任意已知之電荷產生器產生，例如電暈充電器、摩擦充電器、導電高壓捲筒電荷產生器或接觸充電器、靜電荷產生器及其類似物。覆蓋片或預成型保護層可以DC電荷或DC電荷隨後AC電荷充電以在兩表面之間產生足夠程度的電荷黏著力。為提供覆蓋片與預成型保護層之間之足夠的結合而施加之靜電荷量至少大於50伏，較佳至少大於200伏。覆蓋片或保護層之帶電表面具有至少約101 2 歐/平方，較佳至少約101 1 歐/平方之電阻率以確保靜電荷保持長久。
各保護覆蓋片可具有對於改良液晶顯示器之效能為必要之各種輔助層。液晶顯示器通常使用兩片偏光板，於液晶晶格之各側面上一片。各偏光板轉而又使用兩片覆蓋片，於PVA二向色膜之各側面上一片。該等覆蓋片可不同，例如含有可能的輔助層之不同子集。
用於本發明之覆蓋片中之適用輔助層可(例如)包括：耐磨硬塗層、防眩層、防汙層或防染層、抗反射層、低反射層、抗靜電層、視角補償層及防潮層。通常，最靠近檢視器之覆蓋片含有一或多層以下輔助層：耐磨層、防汙層或防染層、抗反射層及防眩層。最靠近液晶晶格之覆蓋片之一片或兩片通常含有視角補償層。任何或所有用於LCD中之四片覆蓋片可視情況含有抗靜電層及防潮層。
本發明之覆蓋片可在低雙折射率保護聚合物膜之與促進對PVA黏著之層相對之面上含有一耐磨層。
用於本發明中之尤其有效之耐磨層包含輻射或熱固化之組合物，且該組合物較佳經輻射固化。紫外線(UV)輻射及電子束輻射為最常用之輻射固化方法。紫外線固化組合物尤其適用於產生本發明之耐磨層且可使用兩種主要類型的固化化學(自由基化學及陽離子化學)固化。丙烯酸酯單體(反應性稀釋劑)及寡聚物(反應性樹脂及漆)為基於自由基之調配物之主要組份，其給於固化塗層其大多數物理特徵。需要光引發劑以吸收紫外線光能，分解以形成自由基且攻擊丙烯酸酯基團C＝C雙鍵以引發聚合。陽離子化學利用環脂族環氧樹脂及乙烯基醚單體作為主要組份。光引發劑吸收紫外光以形成路易斯(Lewis)酸，其攻擊環氧環引發聚合。就UV固化而言其意謂紫外線固化且包括使用波長在280與420 nm之間較佳在320與410 nm之間之紫外線輻射。
可用於適用於本發明中之耐磨層之紫外線輻射固化樹脂及漆之實例為自光可聚合單體及寡聚物衍生者，諸如多官能性化合物(諸如多羥基醇)之丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯寡聚物(本文中使用之術語"(甲基)丙烯酸酯"係指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯)及其具有(甲基)丙烯酸酯官能基之衍生物，諸如乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二異戊四醇六(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)丙烯酸酯及其混合物)，及自低分子量聚酯樹脂、聚醚樹脂、環氧樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、醇酸樹脂、螺縮醛樹脂、環氧丙烯酸酯、聚丁二烯樹脂及聚硫－多烯樹脂及其類似物及其混合物衍生之丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯寡聚物以及含有相對大量的反應性稀釋劑之離子化輻射固化樹脂。可用於本文中之反應性稀釋劑包括單官能性單體，諸如(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、苯乙烯、乙烯基甲苯及N－乙烯基吡咯啶酮以及多官能性單體，例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二異戊四醇六(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，在本發明中，用於耐磨層中之習慣使用之輻射固化漆包括胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物。其係衍生自二異氰酸酯與寡聚(聚)酯或寡聚(聚)醚多元醇之反應以生成異氰酸酯封端之胺基甲酸酯。隨後，羥基封端之丙烯酸酯與末端異氰酸酯基團反應。此丙烯酸化使寡聚物末端不飽和。胺基甲酸酯丙烯酸酯之脂族或芳族性質係藉由二異氰酸酯之選擇而確定。諸如甲苯二異氰酸酯之芳族二異氰酸酯將產生芳族胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物。脂族胺基甲酸酯丙烯酸酯將由選擇諸如異佛爾酮二異氰酸酯或己基甲基二異氰酸酯之脂族二異氰酸酯而產生。除異氰酸酯之選擇之外，多元醇主鏈在確定最終寡聚物之效能中起關鍵作用。多元醇通常分成酯、醚或該等兩種之組合。寡聚物主鏈係由兩種或兩種以上之丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單元封端，其用作自由基引發之聚合作用之反應位點。在胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物之產生中，異氰酸酯、多元醇及丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯末端單元之選擇允許相當大的範圍。類似於大多數寡聚物，胺基甲酸酯丙烯酸酯通常為高分子量及高黏度。該等寡聚物為多官能性且含有多個反應位點。由於反應位點數量之增加，因此固化速率提高且最終產物交聯。寡聚物官能基可自2變化至6。
其中，用於耐磨層中之習慣使用之輻射固化樹脂亦包括衍生自多羥基醇及其衍生物之多官能性丙烯酸化合物，諸如異戊四醇之丙烯酸酯衍生物之混合物，諸如衍生自異佛爾酮二異氰酸酯之異戊四醇四丙烯酸酯及異戊四醇三丙烯酸酯官能化脂族胺基甲酸酯。一些可購得用於本發明實施之胺基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物的實例包括來自Sartomer Company(Exton,PA)之寡聚物。習慣地用於本發明實施中之樹脂實例為來自Sartomer Company之CN 968。
在一實施例中，耐磨層包括諸如苯乙酮化合物、二苯甲酮化合物、米希勒(Michler)苯甲酸苯甲醯酯、α－戊基肟酯或噻噸酮化合物之光聚合引發劑以及將諸如正丁胺、三乙胺或三正丁基膦之感光劑或其混合物併入紫外線輻射固化組合物中。在本發明中，習慣使用之引發劑為1－羥基環己基苯基酮及2－甲基－1－[4－(甲硫基)苯基]－2－嗎啉基丙酮－1。
通常在塗佈及乾燥低雙折射率保護聚合物膜之後塗覆耐磨層。本發明之耐磨層作為通常亦包括有機溶劑之塗料組合物塗覆。有機溶劑之濃度較佳為總塗料組合物之1－99重量%。
可用於塗佈本發明之耐磨層之溶劑之實例包括諸如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、環己烷、庚烷、甲苯及二甲苯之溶劑、諸如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯及其混合物之酯。經適當選擇溶劑，可改良耐磨層之黏著力同時將增塑劑及其它附加物自低雙折射率保護聚合物膜之遷移減至最低，其使得能夠保持耐磨層之硬度。用於TAC低雙折射率保護聚合物膜之適當溶劑為芳族烴及酯溶劑，諸如甲苯及乙酸丙酯。
紫外線可聚合單體及寡聚物經塗佈及乾燥且隨後曝露於紫外線輻射以形成光學清晰之交聯耐磨層。較佳之紫外線固化劑量在50與1000 mJ/cm2 之間。
耐磨層之厚度通常為約0.5至50微米，較佳為1至20微米，更佳為2至10微米。
耐磨層較佳為無色，但其特別涵蓋的是為達成色彩修正之目的或為特殊效果此層可具有一些色彩，只要其不會不利地影響經塗飾層形成或檢視顯示器。因此可併入賦予色彩之聚合物染料。此外，可賦予該層所要性質之添加劑可併入聚合物中。包括界面活性劑、乳化劑、塗佈助劑、潤滑劑、消光顆粒、流變改質劑、交聯劑、防霧劑、諸如導電及不導電金屬氧化物顆粒之無機填充劑、顏料、磁性顆粒、殺生物劑及其類似物之其它額外的化合物可添加至該塗料組合物。
本發明之耐磨層通常提供具有至少為2H且較佳為2H至8H之鉛筆硬度(使用Pencil Test ASTM D3363之硬度標準測試方法)之層。
本發明之覆蓋片可在或體基板之與低雙折射率保護聚合物膜同側面上含有防眩層、低反射層或抗反射層。防眩層、低反射層或抗反射層位於低雙折射率保護聚合物膜之與促進對PVA黏著之層相對之面上。該等層用於LCD中以改良顯示器之檢視特徵，尤其當其在明亮的環境光下檢視時。耐磨硬塗層之折射率為約1.50，而周圍空氣之折射率為1.00。此折射率差異產生約4%之自表面之反射。
防眩塗層提供用以減少鏡面反射之粗糙或網紋表面。所有不希望之反射光仍存在，但其為散射而非鏡面反射。為達成本發明之目的，防眩塗層較佳包含具有藉由加入有機或無機(消光)顆粒或藉由壓印表面而獲得之網紋或粗糙表面之輻射固化組合物。上文所述之用於耐磨層之輻射固化組合物亦有效地用於防眩層中。表面粗糙度較佳藉由將消光顆粒添加至輻射固化組合物而獲得。適當之顆粒包括具有金屬之氧化物、氮化物、硫化物或鹵化物之無機化合物，金屬氧化物尤為較佳。作為金屬原子，Na、K、Mg、Ca、Ba、Al、Zn、Fe、Cu、Ti、Sn、In、W、Y、Sb、Mn、Ga、V、Nb、Ta、Ag、Si、B、Bi、Mo、Ce、Cd、Be、Pb及Ni為適合的，且Mg、Ca、B及Si更佳。含有兩種類型金屬之無機化合物亦可使用。尤其較佳之無機化合物為二氧化矽，意即矽石。
適用於本發明之防眩層中之其他顆粒包括共同讓渡之2003年10月21日申請之美國專利申請案序列第10/690,123號中所述之層狀黏土。最適層狀顆粒包括具有高縱橫比(其為不對稱顆粒中長方向與短方向之比)之板狀形式之物質。較佳層狀顆粒為天然黏土，尤其為天然蒙脫石黏土，諸如微晶高嶺石、綠脫石、貝得石、鉻膨潤石、鋰蒙脫石、皂石、鋅蒙脫石、sobockite、矽鎂石、svinfordite、多水高嶺石、天然矽酸鈉、斜水矽鈉石及蛭石以及層狀雙氫氧化物或水滑石。最佳黏土物質包括天然微晶高嶺石、鋰蒙脫石及水滑石，因為該等物質可購得。
適用於防眩層之層狀物質可包含頁矽酸鹽，例如微晶高嶺石，尤其為微晶高嶺石鈉、微晶高嶺石鎂及/或微晶高嶺石鈣、綠脫石、貝得石、鉻膨潤石、鋰蒙脫石、皂石、鋅蒙脫石、sobockite、矽鎂石、svinfordite、蛭石、天然矽酸鈉、斜水矽鈉石、滑石粉、雲母、高嶺石及其混合物。其它適用之層狀物質可包括伊利石、混合層狀伊利石/蒙脫石礦物，諸如伊利石及伊利石與以上標明之層狀物質之混合物。其它適用之層狀物質(尤其與陰離子基質聚合物一起使用)可包括層狀雙氫氧化物黏土或水滑石，諸如Mg6 Al3 . 4 (OH)1 8 . 8 (CO3 )1 . 7 H2 O，其具有帶正電荷之層且於層間空間內具有可交換之陰離子。較佳之層狀物質可膨脹因此通常為有機離子或分子之其它試劑可張開，即插入及/或剝落該層狀物質，其導致希望的無機相分散。該等可膨脹層狀物質包括2：1型頁矽酸鹽，如文獻(例如H.van Olphen之"An introduction to clay colloid chemistry"，John Wiley & Sons Publishers)中所定義。具有50至300毫當量/100公克之離子交換容量之典型頁矽酸鹽較佳。通常，希望在將片晶顆粒引入防眩塗層之前處理經選擇之黏土物質以將片晶顆粒之聚結物分開為小的晶體，亦稱作半晶體。預先分散或分開片晶顆粒亦改良黏合劑/片晶介面。可使用達成以上目標之任何處理。適用處理之實例包括以水可溶或水不可溶聚合物、有機試劑或單體、矽烷化合物、金屬或有機金屬、實現陽離子交換之有機陽離子及其組合插入。
用於防眩層中之其他顆粒包括此項技術中熟知之聚合物消光顆粒或珠粒。聚合物顆粒可為實心或多孔狀，較佳為交聯聚合物顆粒。用於防眩層中之多孔聚合物顆粒描述於共同讓渡之2003年11月18日申請之美國專利申請案序列第10/715,706號中。
在一較佳實施例中，用於防眩層中之顆粒具有2至20微米，較佳2至15微米且最佳4至10微米範圍內之平均粒徑。其以至少為2重量%且小於50%，通常約2至40重量%，較佳2至20%且最佳2至10%之量存在於該層中。
防眩層之厚度通常為約0.5至50微米，較佳1至20微米，更佳2至10微米。
防眩層較佳具有小於100，較佳小於90之根據ASTM D523之60°光澤度值(Gloss value)及小於50%，較佳小於30%之根據ASTM D－1003及JIS K－7105方法之透射混濁度值。
在本發明之另一實施例中，低反射層或抗反射層與耐磨硬塗層或防眩層組合使用。低反射或抗反射塗料塗覆於耐磨層或防眩層之上。通常，低反射層提供小於2%之平均鏡面反射係數(如藉由分光光度計量測且在450至650 nm之波長範圍內平均)。抗反射層提供小於1%之平均鏡面反射係數。
用於本發明中之適當之低反射層包含具有小於1.48之折射率，較佳具有約1.35與1.40之間之折射率之含氟均聚物或共聚物。適當之含氟均聚物及共聚物包括：氟烯烴(例如氟乙烯、偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟乙烯、六氟丙烯、全氟－2,2－二甲基－1,3－間二氧雜環戊烯)、(甲基)丙烯酸之部分或完全氟化之烷基酯衍生物及完全或部分氟化之乙烯基醚及其類似物。該層之效能可藉由併入於塗層內誘發間隙空氣空隙之亞微米大小之無機顆粒或聚合物顆粒而改良。此技術進一步描述於美國專利6,210,858及美國專利5,919,555中。低反射層之效能之進一步改良可經由將空氣空隙侷限於具有降低的塗層混濁度損失之亞微米大小的聚合物顆粒之內部顆粒空間而實現，如共同讓渡之2003年11月18日申請之美國專利申請案10/715,655中所述。
低反射層之厚度為0.01至1微米且較佳為0.05至0.2微米。
抗反射層可包含單層或多層。包含單層之抗反射層通常提供在僅單一波長下(在450至650 nm之較寬範圍內)小於1%之反射係數值。適用於本發明中之常用單層抗反射塗層包含一層金屬氟化物，諸如氟化鎂(MgF2 )。該層可藉由熟知之真空沈積技術或藉由溶膠－凝膠技術塗覆。通常，該層具有在其中希望反射係數最小之波長下之約波長之光學厚度(即層之折射率乘以層厚度所得結果)。
儘管單層可有效地減少非常窄的波長範圍內之光反射，然而更多情況下包含彼此重疊之若干(通常基於金屬氧化物)透明層之多層係用以減少在寬波長區域內之反射(即寬波段反射控制)。對於該結構而言，半波長層與波長層交替以改良效能。多層抗反射塗層可包含兩層、三層、四層或甚至更多層。此多層之形成通常需要一複雜過程，其包含若干汽相沈積程序或溶膠－凝膠塗佈，其對應於層之數量，各層具有預定折射率及厚度。對於該等干擾層需要精確控制各層之厚度。用於本發明中之適當之多層抗反射塗層之設計於專利技術及技術文獻中熟知，並描述於各種教科書中，例如在H.A.Macleod,"Thin Film Optical Filters,"Adam Hilger，Ltd.,Bristol 1985及James D.Rancourt,"Optical Thin Films User's Handbook,"Macmillan Publishing Company,1987中。
本發明之覆蓋片亦可含有防潮層。防潮層包含疏水性聚合物，諸如偏氯乙烯聚合物、偏氟乙烯聚合物、聚胺基甲酸酯、聚烯烴、氟化聚烯烴、聚碳酸酯及具有低水分滲透率之其它聚合物。疏水性聚合物較佳包含偏氯乙烯。疏水性聚合物更佳包含70至99重量%的偏氯乙烯。防潮層可藉由塗覆有機溶劑基或水性塗料調配物而塗覆。為提供有效的防潮特性該層應為至少1微米厚，較佳1至10微米厚且最佳2至8微米厚。包含防潮層之本發明之覆蓋片具有小於1000公克/m2 /天，較佳小於800公克/平方公尺/天且最佳小於500公克/平方公尺/天之根據ASTM F－1249之水蒸汽透過率(MVTR)。本發明之覆蓋片中該障壁層之使用提供提高的對濕度改變的抗性以及包含覆蓋片尤其為具有小於約40微米之厚度之TAC覆蓋片之偏光板的增加的耐久性。
本發明之覆蓋片可含有透明抗靜電層。抗靜電層有助於控制製造及使用覆蓋片複合物過程中可發生之帶靜電。帶靜電之有效控制降低汙物及灰塵吸引至覆蓋片複合物之傾向。本發明之保護覆蓋片複合物可尤其傾向於在覆蓋片自載體基板剝離過程中之摩擦帶電。由覆蓋片與基板之分離而產生之所謂"分離電荷"可由具有小於約1×101 1 歐/平方，較佳小於1×101 0 歐/平方且最佳小於1×109 歐/平方之電阻率之抗靜電層有效控制。
各種聚合黏合劑及導電物質可用於抗靜電層中。適用於抗靜電層中之聚合黏合劑包括塗佈技術中常用之任何聚合物，例如烯系不飽和單體之互聚物、纖維素衍生物、聚胺基甲酸酯、聚酯、諸如明膠之親水膠體、聚(乙烯醇)、聚乙烯吡咯啶酮及其它。
用於抗靜電層中之導電物質可為離子導電或電子導電的。離子導電物質包括簡單無機鹽、界面活性劑之鹼金屬鹽、含聚合電解質之鹼金屬鹽及膠體狀金屬氧化物溶膠(藉由金屬鹽穩定)。其中，諸如苯乙烯磺酸共聚物之陰離子鹼金屬鹽及美國專利4,070,189之陽離子四級銨聚合物的離子導電聚合物及包括二氧化矽、氧化錫、氧化鈦、氧化銻、氧化鋯、經氧化鋁塗佈之二氧化矽、氧化鋁、勃姆石及蒙脫石黏土之離子導電膠體狀金屬氧化物溶膠較佳。
由於其濕度及溫度獨立導電性，用於本發明中之抗靜電層較佳含有電子導電物質。適當之物質包括：(1)含電子導電金屬之顆粒，包括摻雜供體之金屬氧化物、含氧不足之金屬氧化物及導電氮化物、碳化物及溴化物。尤其適用之顆粒之特定實例包括導電性SnO2 、In2 O、ZnSb2 O6 、InSbO4 、TiB2 、ZrB2 、NbB2 、TaB2 、CrB、MoB、WB、LaB6 、ZrN、TiN、WC、HfC、HfN及ZrC。描述該等電子導電顆粒之專利之實例包括：美國專利4,275,103；4,394,441；4,416,963；4,418,141；4,431,764；4,495,276；4,571,361；4,999,276；5,122,445及5,368,995。
(2)纖維電子導電顆粒，包含(例如)如美國專利4,845,369及5,166,666中所述之塗佈於非導電鈦酸鉀鬚晶上之摻雜銻之錫氧化物、如美國專利5,719,016及5,0731,119中所述之摻雜銻之錫氧化物纖維或鬚晶及美國專利4,203,769中所述之摻雜銀之五氧化二釩纖維；及(3)電子導電聚乙炔、聚噻吩及聚吡咯，較佳為美國專利5,370,981中所述及可自Bayer Corp.作為BAYTRON POLYETHYLENE DIOXYTHIOPHENE購得之聚伸乙二氧基噻吩。
用於抗靜電層中之導電劑之量可視所使用之導電劑而定廣範變化。例如，適用之量範圍為約0.5 mg/m2 至約1000 mg/m2 ，較佳為約1 mg/m2 至約500 mg/m2 。抗靜電層具有0.05至5微米，較佳0.1至0.5微米之厚度以確保高度透明。
本發明之覆蓋片可在PVA二向色膜與液晶晶格之間含有具有適當光學性質之視角補償層(亦稱作補償層、延遲層或相位差層)，如美國專利5,583,679；5,853,801；5,619,352；5,978,055及6,160,597中所揭示。如美國專利5,583,679及5,853,801之基於圓盤型液晶具有負雙折射率之補償膜廣泛使用。
補償膜係用以改良視角特徵，其描述來自不同視角之對比率之變化。希望能自廣泛變化之視角看到相同影像且此能力已成為液晶顯示器設備之缺點。限制液晶顯示器對比度之主要因素為光傾向於"漏"過液晶元件或晶格，其為暗或"黑"像素狀態。此外，洩漏及因此液晶顯示器之對比度亦視檢視顯示器屏幕之方向而定。通常，最佳對比度僅在以圍繞顯示器之正入射角為中心之窄的視角範圍內觀察到並隨著檢視方向偏離顯示器法線迅速下降。在彩色顯示器中，洩漏問題不僅降低對比度而且亦引起色彩或色調偏移以及相關彩色複製之降級。
適用於本發明中之視角補償層為光學各向異性層。該光學各向異性視角補償層可包含正雙折射物質或負雙折射物質。補償層可為單光軸或雙光軸的。補償層可具有其在垂直於該層之平面中傾斜之光軸。光軸之傾角可在層厚度方向上恆定或光軸之傾角可在層厚度方向上變化。
適用於本發明中之光學各向異性視角補償層可包含美國專利5,583,679及5,853,801中所述之負雙折射圓盤型液晶；美國專利6,160,597中所述之正雙折射向列型液晶；共同讓渡之美國專利申請公開案2004/0021814A及2003年12月23日申請之美國專利申請案序列第10/745,109號中所述之負雙折射非晶系聚合物。該等後兩項專利申請案描述包含在聚合物主鏈中含有不可見發色團基團(諸如乙烯基、羰基、醯胺、醯亞胺、酯、碳酸酯、碸、偶氮基及芳族基團(即苯、萘二甲酸酯、聯苯、雙酚A))且較佳具有大於180℃之玻璃轉移溫度之聚合物之補償層。該等聚合物尤其適用於本發明之補償層中。該等聚合物包括聚酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺及聚噻吩。其中，用於本發明中之尤其較佳之聚合物包括：(1)聚(4,4'－六氟亞異丙基－雙酚)對苯二甲酸酯－共－異鄰苯二甲酸酯；(2)聚(4,4'－六氫－4,7－甲橋茚－5－亞基雙酚)對苯二甲酸酯；(3)聚(4,4'－亞異丙基－2,2',6,6'－四氯雙酚)對苯二甲酸酯－共－異鄰苯二甲酸酯；(4)聚(4,4'－六氟亞異丙基)－雙酚－共－(2－亞降基)－雙酚對苯二甲酸酯；(5)聚(4,4'－六氫－4,7－甲橋茚－5－亞基)－雙酚－共－(4,4'－亞異丙基－2,2',6,6'－四溴)－雙酚對苯二甲酸酯；(6)聚(4,4'－亞異丙基－雙酚－共－4,4'－(2－亞降宿基)雙酚)對苯二甲酸酯－共－異鄰苯二甲酸酯；(7)聚(4,4'－六氟亞異丙基－雙酚－共－4,4'－(2－亞降基)雙酚)對苯二甲酸酯－共－異鄰苯二甲酸酯；或(8)以上任何兩種或兩種以上之共聚物。包含該等聚合物之補償層通常具有更小於－20 nm之平面外延遲(Rt h ),較佳Rt h 為－60至－600 nm且最佳Rt h 為－150至－500 nm。
適於本發明之另一補償層包括如日本專利申請案11095208A中所述之在聚合黏合劑中包含片狀剝落之無機黏土物質之光學各向異性層。
本發明之輔助層可藉由諸如浸漬塗佈、棒塗、刮塗、氣刀塗佈、凹版塗佈、微凹版塗佈、逆轉捲筒塗佈、槽塗佈、擠壓塗佈、斜板式塗佈、簾式塗佈之多種熟知之液體塗佈技術之任一種或藉由真空沈積技術而塗佈。在液體塗佈之情形中，濕層通常藉由可由諸如對流加熱之已知技術加速之簡單蒸發而乾燥。輔助層可與諸如膠層及低雙折射率保護聚合物膜之其它層同時塗佈。若干不同的輔助層可使用斜板式塗佈同時塗佈，例如抗靜電層可與防潮層同時塗佈或防潮層可與視角補償層同時塗佈。已知之塗佈及乾燥方法進一步詳細描述於Research Disclosure 308119，1989年12月出版，第1007至1008頁中。
本發明之覆蓋片適用於很多種LCD顯示器模式，例如扭轉向列型(TN)、超扭轉向列型(STN)、光學補償彎曲型(OCB)、共平面切換型(IPS)或垂直排列型(VA)液晶顯示器。該等各種液晶顯示器技術已於美國專利5,619,352(Koch等人)、5,410,422(Bos)及4,701,028(Clerc等人)中回顧。
圖10呈現展示具有安置於任一面上之偏光板252及254之典型液晶晶格260之一實施例的橫截面說明圖。偏光板254位於最靠近檢視器之LCD晶格之面上。各偏光板使用兩片覆蓋片。為說明之目的，偏光板254以包含促進對PVA黏著之層261、連接層262、低雙折射率保護聚合物膜264、障壁層266及防眩層268之最上層覆蓋片(其為最靠近檢視器之覆蓋片)展示。偏光板254中含有之最下層覆蓋片包含促進對PVA黏著之層261、連接層262、低雙折射率保護聚合物膜264、障壁層266及視角補償層272。在LCD晶格之對側，偏光板252採用為說明之目的包含促進對PVA黏著之層261、連接層262、低雙折射率保護聚合物膜264、障壁層266及視角補償層272之最上層覆蓋片展示。偏光板252亦具有包含促進對PVA黏著之層261、連接層262、低雙折射率保護聚合物膜264及障壁層266之最下層覆蓋片。
本發明之另一態樣係針對形成偏光板之方法，其包含：(A)提供兩層保護覆蓋片複合物，各包含：(i)一載體基板；及(ii)一如請求項1之保護覆蓋片；(B)提供含聚(乙烯醇)之二向色膜；及(C)同時或按順序使各保護覆蓋片接觸該含聚(乙烯醇)之二向色膜從而各保護覆蓋片中促進對含聚(乙烯醇)之膜黏著之層與該含聚(乙烯醇)之二向色膜接觸。
本發明亦係針對不包括載體片之方法，其中該方法包含形成偏光板，其包含提供如上所述之兩片覆蓋片，提供含聚(乙烯醇)之二向色膜且同時或按順序使該等覆蓋片與該含聚(乙烯醇)之二向色膜接觸從而在該等兩片覆蓋片之每一片中的促進對含聚(乙烯醇)之膜黏著之層與該含聚(乙烯醇)之二向色膜接觸。本發明由以下非限制性實例更詳細說明。
實例 合成紫外線吸收聚合物：
紫外線吸收聚合物乳膠1：將含125 g水及4.3 g RhodaplexCO－436界面活性劑(58%固體)之攪拌反應器加熱至85℃並以N2 淨化0.5小時。隨後，將1.25 g過氧硫酸鉀及0.25 g焦亞硫酸鈉添加至反應器。將含600 g去離子水、188 g NORBLOC 7966(Ciba)紫外線單體、50 g丙烯酸乙酯、12.5 g甲基丙烯酸、4.3 gRHODAPLEX CO－436(58%固體)界面活性劑、1.25 g過氧硫酸鉀及0.25 g鈉之乳液連續添加達1小時。使反應再持續4小時隨後將該反應器冷卻至室溫。使紫外線吸收聚合物乳膠經由玻璃纖維過濾以移除任何凝結物。所得紫外線吸收聚合物乳膠具有約25%的固體且顆粒具有約80 nm之平均尺寸及75重量%的Norbloc7966、20重量%的丙烯酸乙酯及5重量%的甲基丙烯酸之組合物。
紫外線吸收聚合物乳膠2：將含125 g水及4.3 g RhodaplexCO－436界面活性劑(58%固體)之攪拌反應器加熱至85℃並以N2 淨化0.5小時。隨後，將1.25 g過氧硫酸鉀及0.25 g焦亞硫酸鈉添加至反應器。將含600 g去離子水、188 g NORBLOC 7966(Ciba)、50 g丙烯酸乙酯、12.5 g甲基丙烯醯胺、4.3 gRHODAPLEX CO－436(58%固體)、1.25 g過氧硫酸鉀及0.25 g鈉之乳液連續添加達1小時。使反應再持續4小時隨後將該反應器冷卻至室溫。使紫外線吸收聚合物乳膠經由玻璃纖維過濾以移除任何凝結物。所得紫外線吸收聚合物乳膠具有約25%的固體且顆粒具有約80 nm之平均尺寸及75重量%的NORBLOC 7966、20重量%的丙烯酸乙酯及5重量%的甲基丙烯醯胺之組合物。
實例1(本發明)
以包含具有約100 mg/ft2 (1000 mg/m2 )之乾燥塗層重量之CERVOL 205 PVA(具有約88－89%之水解程度，購自Celanese Corp.的聚乙烯醇)及如上所述之具有約83 mg/ft2 (830 mg/m2 )之乾燥塗層重量的紫外線吸收乳膠聚合物1的助黏層塗佈於具有一抗靜電襯底層(背側)之100微米厚聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET)載體基板之前表面上。隨後將經乾燥之層以包含三層之三乙酸纖維素(TAC)調配物塗飾，該等三層為：包含具有約208 mg/ft2 (2080 mg/m2 )之乾燥塗層重量之CA－438－80S(來自Eastman Chemical之三乙酸纖維素)、具有約20.8 mg/ft2 (208 mg/m2 )之乾燥塗層重量之鄰苯二甲酸二乙酯及具有約21 mg/ft2 (210 mg/m2 )之乾燥塗層重量之SURFLON S－8405－S50(來自Semi Chemical Co.Ltd之氟化界面活性劑)的表面層；包含具有約1899 mg/ft2 (18990 mg/m2 )之乾燥塗層重量之CA－438－80S、具有約29.5 mg/ft2 (295 mg/m2 )之乾燥塗層重量之SURFLON S－8405－S50、具有約284 mg/ft2 (2840 mg/m2 )之乾燥塗層重量之鄰苯二甲酸二乙酯及具有約83 mg/ft2 (830 mg/m2 )之乾燥塗層重量之TINUVIN 326的中間層；作為連接層包含95：5的乙酸纖維素苯偏三酸酯(Sigma－Aldrich)與硼酸三甲酯之混合物且具有約100 mg/ft2 (1000 mg/m2 )之乾燥塗層重量的下層。TAC調配物以多槽滑動料斗使用二氯甲烷與甲醇之混合物作為塗料溶劑來塗覆。
將經乾燥之TAC塗層在載體基板之前側面與促進對PVA膜黏著之層之間的介面處自PET載體基板剝離。該剝離層非常光滑且剝離之TAC膜具有非常低的混濁度以及不起皺之良好外觀。
實例2(本發明)
該實例以與本發明之實例1類似的方式製備，除助黏層包含具有約100 mg/ft2 (1000 mg/m2 )之乾燥塗層重量之CERVOL 205 PVA(具有約88－89%之水解程度，購自Celanese Corp.之聚乙烯醇)及如上所述之具有約83 mg/ft2 (830 mg/m2 )之乾燥塗層重量之紫外線吸收乳膠聚合物2之外。
將經乾燥之TAC塗層在載體基板之前側面與促進對PVA膜黏著之層之間的介面處自PET載體基板剝離。該剝離層非常光滑且剝離之TAC膜具有非常低的混濁度以及不起皺之良好外觀。
實例3(比較)
比較性實例2以與本發明之實例1類似的方式製備，除助黏層僅包含具有約100 mg/ft2 (1000 mg/m2 )之乾燥塗層重量之CERVOL 205 PVA且中間層包含具有約1899 mg/ft2 (18990 mg/m2 )之乾燥塗層重量之CA－438－80S、具有約29.5 mg/ft2 (295 mg/m2 )之乾燥塗層重量之SURFLON S－8405－S50、具有約284 mg/ft2 (2840 mg/m2 )之乾燥塗層重量之鄰苯二甲酸二乙酯、具有約65 mg/ft2 (650 mg/m2 )之乾燥塗層重量之TINUVIN 8515紫外線吸收劑及具有約6.5 mg/ft2 (65 mg/m2 )之乾燥塗層重量之PARSOL 1789紫外線吸收劑之外。
將經乾燥之TAC塗層在載體基板之前側面與促進對PVA膜黏著之層之間的介面處自PET載體基板剝離。該剝離層非常光滑且剝離之TAC膜具有不起皺之良好外觀但具有不可接受程度的混濁度。
以上實例清楚證明本發明已克服先前技術偏光覆蓋片之侷限性且消除了在製造偏光板之前對諸如皂化之複雜表面處理的需要。
10．．．塗佈及乾燥系統
12．．．移動載體基板/網膜
14．．．乾燥器
16．．．塗佈裝置
18．．．退繞站
20．．．備用捲筒
22．．．經塗佈之基板
24．．．保護覆蓋片複合物
26．．．完成站
28．．．塗料供應容器
30．．．塗料供應容器
32．．．塗料供應容器
34．．．塗料供應容器
36．．．泵
38．．．泵
40．．．泵
42．．．泵
44．．．管道
46．．．管道
48．．．管道
50．．．管道
52．．．放電設備
54．．．極性電荷輔助設備
56．．．夾壓捲筒
58．．．夾壓捲筒
60．．．預成型可剝離保護層
62．．．退繞站
64．．．完成站
66．．．乾燥區段
68．．．乾燥區段
70．．．乾燥區段
72．．．乾燥區段
74．．．乾燥區段
76．．．乾燥區段
78．．．乾燥區段
80．．．乾燥區段
82．．．乾燥區段
92．．．前區段
94．．．第二區段
96．．．第三區段
98．．．第四區段
100．．．背板
102．．．入口
104．．．第一計量槽
106．．．泵
108．．．最下層
110．．．入口
112．．．第二計量槽
114．．．泵
116．．．層
118．．．入口
120．．．計量槽
122．．．泵
124．．．層
126．．．入口
128．．．計量槽
130．．．泵
132．．．層
134．．．傾斜滑動表面
136．．．塗佈唇板
138．．．第二傾斜滑動表面
140．．．第三傾斜滑動表面
142．．．第四傾斜滑動表面
144．．．腹地表面
146．．．塗料珠
151．．．保護覆蓋片複合物
153．．．保護覆蓋片複合物
159．．．保護覆蓋片複合物
162．．．最下層
164．．．中間層
166．．．中間層
168．．．最上層
170．．．載體基板
171．．．覆蓋片
173．．．覆蓋片
174．．．最下層
176．．．中間層
178．．．中間層
179．．．覆蓋片
180．．．最上層
182．．．載體基板
184．．．釋放層
186．．．最下層
187．．．中間層
188．．．中間層
189．．．覆蓋片
190．．．最上層
200．．．進料管線
202．．．擠壓料斗
204．．．加壓罐
206．．．泵
208．．．金屬鼓
210．．．第一乾燥區段
212．．．乾燥烘箱
214．．．澆鑄膜
216．．．最終乾燥區段
218．．．最終乾燥膜
220．．．完成站
232．．．保護覆蓋片複合物供應捲筒
234．．．保護覆蓋片複合物供應捲筒
236．．．PVA二向色膜供應捲筒
240．．．載體基板引出捲筒
242．．．夾持捲筒
244．．．夾持捲筒
250．．．偏光板
252．．．偏光板
254．．．偏光板
260．．．LCD晶格
261．．．促進對PVA黏著之層
262．．．連接層
264．．．低雙折射率保護聚合物膜
266．．．障壁層
268．．．防眩層
272．．．視角補償層
圖1為可用於本發明之方法之實施中的例示性塗佈及乾燥裝置之示意圖。
圖2為如圖1中且亦包括一其中交替捲繞操作進一步包含塗覆可剝離保護層之配置的例示性塗佈及乾燥裝置之示意圖。
圖3為可用於本發明之實施中的例示性多槽塗佈裝置之示意圖。
圖4為可用於本發明之實施中之例示性澆鑄裝置之示意圖。
圖5展示本發明之三層覆蓋片之橫截面代表圖。
圖6展示包含三層覆蓋片及部分剝離之載體基板的本發明之保護覆蓋片之橫截面代表圖。
圖7展示包含四層覆蓋片及部分剝離之載體基板的本發明之保護覆蓋片之橫截面代表圖。
圖8展示包含四層覆蓋片及部分剝離之載體基板的本發明之保護覆蓋片之橫截面代表圖，其中該載體基板含有形成於其上之一釋放層。
圖9展示使用本發明之保護覆蓋片複合物製造偏光板之方法之示意圖；且圖10展示在晶格之任一側面上具有如本發明之偏光板的液晶晶格之橫截面代表圖。
186．．．最下層
187．．．中間層
188．．．中間層
189．．．覆蓋片
190．．．最上層

Claims (24)

  1. 一種多層保護覆蓋片，其包含一低雙折射率保護聚合物膜並另外包含一或多層相對薄的功能層，該等層彼此相鄰或不相鄰，其中該一或多層功能層包含至少一層使一含有聚(乙烯醇)之膜黏附於該低雙折射率保護聚合物膜之助黏層，其中至少一該等功能層包含紫外線吸收聚合物，且其中該紫外線吸收聚合物係位於該助黏層中。
  2. 如請求項1之保護覆蓋片，其中該紫外線吸收聚合物為具有10與500奈米間之平均粒徑的顆粒形式。
  3. 如請求項1之保護覆蓋片，其中該紫外線吸收聚合物為具有10與150奈米間之平均粒徑的顆粒形式。
  4. 如請求項1之保護覆蓋片，其中該紫外線吸收聚合物包含超過20重量%包含該紫外線吸收聚合物之功能層。
  5. 如請求項1之保護覆蓋片，其中該紫外線吸收聚合物具有超過10,000之重量平均分子量。
  6. 如請求項1之保護覆蓋片，其中該紫外線吸收聚合物包含衍生自由2-羥基二苯甲酮衍生物、2-羥基苯幷三唑衍生物及水楊酸衍生物組成之單體之群衍生的重複單元。
  7. 如請求項1之保護覆蓋片，其中該紫外線吸收聚合物包含以下重複單元： 其中：R1 表示H或CH3 ；R2 表示H、鹵素、具有1至約8個碳原子之烷氧基或之直鏈或分枝烷基；R3 表示H、Cl、具有1至約4個碳原子之烷氧基或烷基；X表示COO、CONH或芳基；且Y表示具有約2至約10個碳原子之伸烷基或n為1至約4之(CH2 )n O。
  8. 如請求項7之保護覆蓋片，其中R1 表示CH3 ；R2 表示H；R3 表示H；X表示COO；且Y表示CH2 CH2 。
  9. 如請求項7之保護覆蓋片，其中R1 表示H；R2 表示H； R3 表示Cl；X表示COO；且Y表示CH2 CH2 CH2 。
  10. 如請求項1之保護覆蓋片，其中該紫外線吸收聚合物為共聚物，其為單體混合物之反應產物，該等單體中至少一種係選自由下列各物組成之群：2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯幷三唑、2-(2'-羥基-5'-第三丁基苯基)苯幷三唑、2-(2'-羥基-5'-3',5'-二-第三丁基苯基)苯幷三唑、2-(2'-羥基-3'-第三丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯幷三唑、2-(2'-羥基-3'-5'-二-第三戊基苯基)苯幷三唑、2-{2'-羥基-3'-(3",4",5",6"-四氫苯二醯亞胺基甲基)-5'-甲基苯基}苯幷三唑、2,2-亞甲基雙{4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯幷三唑-2-基)酚}、2-{2'-羥基-5'-(甲基丙烯醯氧基)苯基}苯幷三唑、2-[2'-羥基-5'-(丙烯醯氧基)苯基]苯幷三唑、2-[2'-羥基-3'-第三丁基-5'-(甲基丙烯醯氧基)苯基]苯幷三唑、2-[2'-羥基-3'-甲基-5'-(丙烯醯氧基)苯基]苯幷三唑、2-{2'-羥基-5'-(甲基丙烯醯氧基丙基)苯基}-5-氯苯幷三唑、2-[2'-羥基-5'-(甲基丙烯醯氧基乙基)苯基]苯幷三唑、2-[2'-羥基-5'-(丙烯醯氧基乙基)苯基]苯幷三唑、2-[2'-羥基-3'-第三丁基-5'-(甲基丙烯醯氧基乙基)苯基]苯幷三唑、2-[2'-羥基-3'-甲基-5'-(丙烯醯氧基乙基)苯基]苯幷三唑、2-[2'-羥基-5'-(甲基丙烯醯氧基丙基)苯基]-5-氯苯幷三唑、2-[2'-羥基-5'-(丙烯醯氧基丁基)苯基)-5-甲基苯幷三唑及[2-羥基-3-第三丁基-5-(丙烯醯氧基乙氧基羰基乙基)苯 基]苯幷三唑。
  11. 如請求項1之保護覆蓋片，其中該聚合物為與丙烯酸或甲基丙烯酸或其酯或芳族乙烯化合物之共聚物。
  12. 如請求項1之保護覆蓋片，其中該紫外線吸收聚合物具有在300至400nm範圍內之最大吸收波長。
  13. 如請求項1之保護覆蓋片，其中該紫外線吸收聚合物為水可分散性的或可溶解於有機溶劑中。
  14. 如請求項1之保護覆蓋片，其中包含該紫外線吸收聚合物之該功能層為使一含有聚(乙烯醇)之膜黏附於該低雙折射率保護聚合物膜之助黏層。
  15. 如請求項1之保護覆蓋片，其中包含該紫外線吸收聚合物之該功能層為一該低雙折射率保護聚合物膜與該助黏層間之連接層。
  16. 如請求項1之保護覆蓋片，其中該助黏層及另一單獨連接層各包含紫外線吸收聚合物，該紫外線吸收聚合物可相同或不同。
  17. 如請求項1之保護覆蓋片，其中該低雙折射率保護聚合物膜包含一或多種低分子量紫外線吸收非聚合或聚合化合物。
  18. 如請求項17之保護覆蓋片，其中該一或多種低分子量紫外線吸收化合物係選自由下列各物組成之群：二苯甲醯基甲烷、羥基苯基-s-三、羥基苯基苯幷三唑化合物、甲脒及二苯甲酮化合物。
  19. 如請求項1之保護覆蓋片，其中該助黏層包含聚(乙烯醇) 且具有5與50至3000mg/m2 間之乾重。
  20. 如請求項19之保護覆蓋片，其中該助黏層進一步在包含該紫外線吸收聚合物之另一功能層內包含用於該紫外線吸收聚合物之交聯化合物。
  21. 一種保護覆蓋片複合物，其包含一載體基板及一包含一低雙折射率保護聚合物膜及另外一或多層相對薄的功能層之多層保護覆蓋片，該等層係彼此相鄰或不相鄰，其中該一或多層功能層包含至少一個使一含有聚(乙烯醇)之膜黏附於該低雙折射率保護聚合物膜之助黏層，該助黏層係位於該載體基板與該低雙折射率保護聚合物膜同側表面上，其中該一或多層功能層中至少一層為一包含紫外線吸收聚合物之紫外線吸收層，其中視情況該紫外線吸收層及該助黏層可為同一功能層，且其中該紫外線吸收聚合物係位於該助黏層中。
  22. 一種形成一偏光板之方法，其包含(A)提供至少一層保護覆蓋片複合物，其包含：(i)一載體基板；及(ii)一如請求項1之保護覆蓋片；(B)提供一含有聚(乙烯醇)之二向色膜；及(C)使該保護覆蓋片與該含有聚(乙烯醇)之二向色膜接觸使該保護覆蓋片之該助黏層與該含有聚(乙烯醇)之二向色膜接觸。
  23. 一種形成一偏光板之方法，其包含提供如請求項1之兩層覆蓋片、提供一含有聚(乙烯醇)之二向色膜並同時或 按順序使該等覆蓋片與該含有聚(乙烯醇)之二向色膜接觸從而使該含有聚(乙烯醇)之膜黏附於該等兩層覆蓋片之各層中的低雙折射率保護聚合物的助黏層與該含有聚(以烯醇)之二向色膜接觸。
  24. 一種偏光板，其包含如請求項1之保護覆蓋片。
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