(57)【要約】  本発明は概ね、ポリマーフィルム及びキャリヤ・ウェブ上に保護カバーシートを供給し、カバーシートを偏光フィルムにラミネートする前にキャリヤ・ウェブからカバーシートを引き剥がし、カバーシートを展開し、そしてカバーシートを偏向フィルムにラミネートする方法に関する。この方法は、改善された張力制御、キャリヤ・ウェブからカバーシートを引き剥がした後静電散逸手段、及び終わりつつあるウェブを新しいウェブに継ぐ場合の二重添え継ぎ操作後のアキュムレータをさらに含む。
2008536178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア基体と、ポリビニルアルコールに対する付着を促進する層及び低複屈折ポリマーフィルムを含むカバーシートとを含む少なくとも1つのガードされたカバーシート複合体を用意すること、
偏光フィルムを用意すること、そして
該カバーシート内の該ポリビニルアルコールに対する付着を促進する層が該偏光フィルムと接触するように、該カバーシートを該偏光フィルムと接触させ、これにより、該ポリビニルアルコールに対する付着を促進する層によって接着結合されたカバーシートと偏光フィルムとを含む偏光子板複合シートを製造すること
を含んで成る偏光子板の形成方法であって、
該キャリア基体が、該カバーシートを該偏光フィルムと接触させる前に該カバーシートから引き剥がされ、そして該方法が、該カバーシートから該キャリア基体を引き剥がすのに続いて、少なくとも該カバーシートの張力を制御することをさらに含む偏光子板の形成方法。
【請求項２】
該カバーシートの該張力を制御することが、該カバーシートの張力に対する直接的又は間接的な関係を持つ、引き剥がし後の該カバーシートに関連するパラメータを感知し、そして該感知されたパラメータを設定ポイントと比較することを含む請求項1に記載の方法。
【請求項３】
該パラメータが、該カバーシートの張力であるか、又は該カバーシートの張力に固有に関連する、該カバーシートの寸法特性もしくは位置特性である請求項2に記載の方法。
【請求項４】
該比較が、引き剥がし前に、ガードされたカバーシート複合体を搬送する手段を制御するための信号を発生させるために用いられる請求項2に記載の方法。
【請求項５】
該搬送手段が、該カバーシートから該キャリア基体を引き剥がすための引き剥がしステーションの前で、且つ該ガードされたカバーシート複合体のための供給ロールの後に配置された駆動ローラである請求項4に記載の方法。
【請求項６】
該搬送手段が、該ガードされたカバーシート複合体を、該カバーシートから該キャリア基体を引き剥がすための引き剥がしステーションに供給する、該ガードされたカバーシート複合体のための繰り出し器である請求項4に記載の方法。
【請求項７】
該カバーシートの張力が高すぎるか、又は該パラメータを感知する手段の近傍におけるガードされたカバーシート複合体の量を増大させる必要があることを、該感知されたパラメータが示す時に、該搬送手段の速度が高められる請求項4に記載の方法。
【請求項８】
該パラメータが、該感知手段の近傍における該カバーシートの変位に関連する距離を測定する感知手段によって感知される請求項2に記載の方法。
【請求項９】
該パラメータが、該カバーシートの張力を測定する感知手段によって感知される請求項2に記載の方法。
【請求項１０】
該パラメータが、浮動ローラ又はロードセルによって感知される請求項2に記載の方法。
【請求項１１】
該カバーシートの張力が、該方法の定常状態作業中、設定範囲内に維持される請求項1に記載の方法。
【請求項１２】
該設定ポイントが、1メートル当たり30ニュートン〜1メートル当たり1000ニュートンである請求項2に記載の方法。
【請求項１３】
定常状態作業中に感知される該カバーシートの張力の変化が、該設定ポイントの15パーセント以内に維持される請求項2に記載の方法。
【請求項１４】
該カバーシートが、ニップローラを含むラミネーション・ステーションで偏光フィルムと接触させられ、該ニップローラの速度が主駆動装置によって維持される請求項1に記載の方法。
【請求項１５】
該ポリビニルアルコールに対する付着を促進する層が、該キャリア基体に隣接している請求項1に記載の方法。
【請求項１６】
該キャリア基体がポリエステルを含む請求項1に記載の方法。
【請求項１７】
該低複屈折ポリマー保護フィルムが、セルロースエステルを含む請求項1に記載の方法。
【請求項１８】
該カバーシートが、少なくとも1つの機能／補助層を含む請求項1に記載の方法。
【請求項１９】
該機能層が、湿分バリヤ層、静電防止層、補償層、硬質塗膜、防眩層、又は反射防止層である請求項18に記載の方法。
【請求項２０】
該硬質塗膜、防眩層、又は反射防止層が、低複屈折ポリマーフィルムの、該ポリビニルアルコールに対する付着を促進する層とは反対側に位置する請求項19に記載の方法。
【請求項２１】
該カバーシートが、単一ローラ、2つのローラから成る接触ニップ、ナイフエッジ、又は引き剥がしロッドによって、引き剥がしステーションで引き剥がされる請求項1に記載の方法。
【請求項２２】
引き剥がしステーションの後、且つラミネーション・ステーションの前で、該カバーシートを、ウェブ展開手段を通して搬送することを、さらに含む請求項21に記載の方法。
【請求項２３】
該ウェブ展開手段が、曲がりローラもしくは曲げローラ、凹ローラ、又はフレックス・ローラを含む請求項22に記載の方法。
【請求項２４】
該カバーシートの厚さが、40 μm未満である請求項1に記載の方法。
【請求項２５】
該方法が、熱を加えること無しに偏光子板複合シートから湿分が除去されるのを可能にすることによって、該偏光子板複合シートを乾燥させることをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項２６】
偏光フィルムとの接触前に、該カバーシート又は偏光フィルムに、接着剤が適用される請求項1に記載の方法。
【請求項２７】
該カバーシート又は偏光フィルムに、噴霧、滴下、ロール塗布、ホッパー塗布、又はナイフ塗布によって、接着剤が適用される請求項1に記載の方法。
【請求項２８】
該カバーシートがウェブ展開手段を過ぎて搬送された後で、該カバーシートに該接着剤が適用される請求項26に記載の方法。
【請求項２９】
引き剥がしの前に、前記ガードされたカバーシート複合体が加熱される請求項1に記載の方法。
【請求項３０】
引き剥がしの前に、該カバーシートから静電荷が除去される請求項1に記載の方法。
【請求項３１】
該ガードされたカバーシート複合体のための繰り出し器に近接して、該ガードされたカバーシート複合体から静電荷が除去される請求項1に記載の方法。
【請求項３２】
該偏光子板複合体が、乾燥後に、巻き取り器上に巻き取られる請求項1に記載の方法。
【請求項３３】
キャリア基体が該カバーシートから引き剥がされた後、該キャリヤシートを巻き取り器上に巻き取ることをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項３４】
該キャリア基体が該カバーシートから引き剥がされた後、該キャリヤ・ウェブを再生利用のために、廃棄物チョッパーに捨てることをさらに含む請求項1に記載の方法。
【請求項３５】
ポリビニルアルコールに対する付着を促進する層が親水性ポリマーを含む請求項1に記載の方法。
【請求項３６】
該親水性ポリマーが、ポリビニルアルコールである請求項35に記載の方法。
【請求項３７】
該ポリビニルアルコールに対する付着を促進する層が、架橋用化合物をさらに含む請求項35に記載の方法。
【請求項３８】
該低複屈折ポリマーフィルムが、ポリカーボネート又は環状ポリオレフィンを含む請求項1に記載の方法。
【請求項３９】
順番に下記工程を含んで成る偏光板を形成する方法：
(a)  キャリア基体と、低複屈折ポリマー保護フィルム及びポリビニルアルコールに対する付着を促進する層を含む保護カバーシートとを有するガードされたカバーシートをそれぞれが含む第1ウェブ及び第2ウェブを、それぞれ第1巻き取り器及び第2巻き取り器から供給する工程；
(b)  任意選択的に、各ウェブを、駆動ローラを通して搬送する工程；
(c)  (i)該保護カバーシートを含むガード無しウェブと、(ii)該キャリア基体を含むキャリヤ・ウェブとをそれぞれ生成するために、各ウェブにおいて、引き剥がしステーションで該保護カバーシートから該キャリア基体を取り外す工程；
(d)  該駆動ローラへのフィードバック制御を有するウェブ張力制御手段上を通過するように各ガード無しウェブを搬送する工程；
(e)  任意選択的に、ウェブ展開手段上を通過するように各ガード無しウェブを搬送する工程；
(f)  各ポリビニルアルコールに対する付着を促進する層が、ガード無しウェブのそれぞれにおいて二色性PVAフィルムと接触させられるように、各ガード無しウェブを、二色性PVAフィルムを含む偏光ウェブと同時又は順次に接触させ、該二色性PVAフィルムとカバーシートとが接触させられるのに伴って圧力が加えられ、これにより偏光子板ウェブを形成する工程；そして
(g)  該偏光子板ウェブを乾燥させる工程。
【請求項４０】
順番に下記工程を含んで成る偏光板を形成する方法：
(a)  キャリア基体と、低複屈折ポリマー保護フィルム及びポリビニルアルコールに対する付着を促進する層を含む保護カバーシートとを有するガードされたカバーシートを含むウェブを、それぞれ繰り出し器から供給する工程；
(b)  任意選択的に、該ウェブを、駆動ローラを通して搬送する工程；
(c)  (i)該保護カバーシートを含むガード無しウェブと、(ii)該キャリア基体を含むキャリヤ・ウェブとを生成するために、引き剥がしステーションで該保護カバーシートから該キャリア基体を取り外す工程；
(d)  該駆動ローラのための駆動装置へのフィードバック制御を有する張力制御手段上を通過するように該ガード無しウェブを搬送する工程；
(e)  任意選択的に、該ガード無しウェブを、ウェブ展開手段上を通過するように搬送する工程；
(f)  各ポリビニルアルコールに対する付着を促進する層が、該ガード無しウェブにおいて二色性PVAフィルムと接触させられるように、該ガード無しウェブを、二色性PVAフィルムを含む偏光ウェブと接触させ、該二色性PVAフィルムとカバーシートとが接触させられるのに伴って圧力が加えられ、これにより偏光子板複合シートを形成する工程；そして
(g)  任意選択的に、偏光子板ウェブを形成するために、工程(f)と同時又は順次に該偏光ウェブの反対側で、該偏光ウェブを第2のガード無しウェブと接触させる工程；
(h)  該偏光子板ウェブを乾燥させる工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概ね、偏光子板の製造方法に関する。具体的にこの方法は、キャリヤ・ウェブ上に保護カバーシートを供給し、次いで、カバーシートを偏光フィルムにラミネートする前にキャリヤ・ウェブからカバーシートを引き剥がすことを含む。この方法はさらに、キャリヤ・ウェブからカバーシートを引き剥がした後の改善された張力制御を含む。
【背景技術】
【０００２】
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。例えば樹脂フィルムは、液晶ディスプレイ(LCD)を含む、種々様々な電子ディスプレイにおける偏光子のための保護カバーシートにおいて使用される。
【０００３】
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(VA)、面内切換え(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、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、次いで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、また寸法不安定なので、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。
【０００４】
偏光子板の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、軽量且つ可撓性の偏光子を製造するために、数多くの樹脂フィルムが使用される。セルロース、アクリル、環状ポリオレフィンポリマー、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ル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、偏光子板の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を製造するためには、完全置換型ポリマー、トリアセチルセルロース(TAC)が一般に使用される。
【０００５】
カバーシートは通常、PVA二色性フィルムに対する良好な付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、PVA二色性フィルムに対する好適な付着力を提供するべくTAC表面を鹸化するために、TACフィルムにアルカリ浴中の処理を施す。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。
【０００６】
米国特許第2,362,580号明細書には、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が付着させられている層状構造が記載されている。特開平06-094915号には、PVAフィルムに対する付着を可能にする親水性層を有する偏光子板用保護フィルムが開示されている。同一譲受人による同時係属中の米国特許出願第11/028,036号明細書に記載されたガードされた保護カバーシートは、取り外し可能なキャリヤ基体、及び低複屈折保護ポリマーフィルムと、キャリヤ基体の、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付着を促進する層とを含むカバーシートを含み、この付着促進層は鹸化プロセスの必要をなくする。
【０００７】
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、補償層、又は静電防止層を含む複合体又は多層フィルムとなることができる。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、補助層の機能を発揮することもできる。
【０００８】
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、一軸延伸、又はディスコティック色素の塗布によって調製された、制御された複屈折レベルを有する非晶質フィルムから調製される。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。
【０００９】
一般に、上記樹脂フィルムは、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、いくつかの理由から、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追加の問題がある。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基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。
【００１０】
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、50,000 cpオーダーの高い粘度を有するドープを形成するために、適切な溶剤中にポリマーを先ず溶解させ、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、そしてフィルムから溶剤をより完全に除去するために、炉を通して部分乾燥フィルムを搬送することを伴う。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、製造するのに問題をはらむ。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、高温に曝されることに伴う分解に関連する問題が回避される。
【００１１】
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、偏光フィルム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、偏光フィルム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。
【００１２】
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塗布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基体上に適用される。乾燥されたフィルム／基体複合体は巻き取られてロールにされる。米国特許出願公開第2003/0215608号明細書(Bermel)には、マルチパス・フィルムにおける膨れ欠陥を回避するために、キャリヤ基体におけるフィルムの間に最小レベルの付着が必要とされると述べられている。しかし、過剰の付着は、後続の引き剥がし作業中にフィルムが損傷されるおそれがあるので、望ましくない。
【００１３】
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。
【００１４】
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、及び高い温度を加え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、保護カバーシート全体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。
【００１５】
極めて高品質の偏光子板を調製するためには、比較的薄い保護カバーシートを採用する場合に悪化する傾向のある、従来技術において知られた種々の問題及び欠陥を回避することが必要となる。このような問題及び欠陥は、移動する分離ライン、チャターライン、ドローライン、粘着スポット、折り目、及びウェブ破断を含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は一般に、偏光フィルムとのラミネーション前にキャリヤ・ウェブから保護カバーシートを引き剥がすことを含む、偏光子板の製造方法に関する。多層からトップ層を引き剥がすことは、引き剥がしによって発生する静電荷、並びに、例えば引き剥がされたカバーシートをキャリヤ・ウェブのための巻き取り器内に引き込むことに起因する張力変動から引き起こされる欠陥及び問題を含む、種々様々な欠陥及び問題を潜在的にはらむ。
【００１７】
偏光子板の改善された製作方法を提供することが目的である。
【００１８】
本発明のさらなる目的は、従来技術の偏光子板製造の限界を克服し、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方法を提供することである。
【００１９】
別の目的は、保護カバーシートが偏光子板製作に必要な取り扱い工程、及び処理工程中に、物理的損傷、例えば引掻き傷や摩耗を被りにくい、改善された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明のこれらの目的及びその他の目的は、偏光子用保護カバーシートが、低複屈折ポリマーフィルム、及び親水性ポリマーを含むポリビニルアルコールフィルムに対する付着を促進する層を含み、カバーシートがキャリヤ・ウェブ上で供給される方法によって達成される。
【００２１】
この方法は、ポリビニルアルコール含有二色性フィルムに対する保護カバーシートの優れた付着力を提供し、そして、二色性フィルムに対するラミネーション前にカバーシートをアルカリ処理する必要をなくし、これにより偏光板を製造するプロセスをシンプルにする。
【００２２】
任意選択的に、例えば耐摩耗層、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、本発明の方法において使用されるカバーシート内に採用することができる。
【００２３】
具体的には、本発明の方法は、キャリヤ・ウェブ上に少なくとも1つ、好ましくは2つのカバーシートを供給し、キャリヤ・ウェブからカバーシートを引き剥がし、そしてカバーシートをPVA二色性フィルムにラミネートすることを含む。「シート」という用語は本明細書中では、特に断りのない限り、ロールなどから繰り出されるか又はロール上に巻き取られるウェブなどを意味することができる。この方法はさらに、連続した作業を可能にするために、改善された張力制御、キャリヤ・ウェブからのカバーシートの引き剥がし後の静電散逸、及び引き剥がし工程前又は後のアキュムレータを含んでよい。カバーシートとキャリヤ基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、そして偏光子板製作に必要とされるまで貯蔵される。
【００２４】
より具体的には、本発明は、偏光子板の形成方法であって、キャリヤ基体と、ポリビニルアルコールに対する付着を促進する層及び低複屈折ポリマーフィルムを含むカバーシートとを含む少なくとも1つのガードされたカバーシート複合体を用意し、二色性フィルムを用意し、そして前記カバーシート内のポリビニルアルコールに対する付着を促進する層が前記二色性フィルムと接触するように、前記カバーシートを前記二色性フィルムと接触させ、これにより、接着層によって接着結合された保護カバーシートと二色性フィルムとを含む複合偏光子シートを製造することを含み、前記キャリヤ基体が、カバーシートを二色性フィルムと接触させる前に該カバーシートから引き剥がされ、そしてこの方法がさらに、カバーシートからキャリヤ基体を引き剥がすのに続いて、少なくともカバーシートの張力を制御することを含む、偏光子板の形成方法に関する。
【００２５】
本発明の1つの好ましい態様の場合、偏光板を形成する方法が、順番に下記工程、すなわち：
(a)  キャリヤ基体と、低複屈折ポリマー保護フィルム及びポリビニルアルコールフィルムに対する付着を促進する層を含む保護カバーシート(及び任意選択の補助層)とを有するガードされたカバーシートをそれぞれが含む第1ウェブと第2ウェブ(第2ウェブは任意)とを、それぞれ第1繰り出しスピンドルと第2繰り出しスピンドルとから供給し；
(b)  各ウェブを両面添え継ぎ手段の近くに搬送し、第1又は第2ウェブのそれぞれが、独立して生じ得る終わりに近くなると、各ウェブが、前記二重添え継ぎ手段に固定され、そして次いで、後続の引き剥がし工程及びラミネート工程が連続作業で維持されるように、終わりつつあるそれぞれのこのようなウェブが、新しいウェブと二重添え継ぎ、好ましくは突合わせ添え継ぎを施され；
(c)  任意選択的に、添え継ぎ中、アキュムレータ内の張力を隔離する第1張力隔離手段と第2張力隔離手段との間に配置されたアキュムレータを通して各ウェブを搬送し；
(d)  各ウェブを、駆動装置であってよい第2張力隔離手段を通して搬送し；
(e)  各ウェブに対して、(i)それぞれ保護カバーシートを含む第1及び第2のガード無しウェブと、(ii)それぞれキャリヤ基体を含む第1及び第2のキャリヤ・ウェブとを引き剥がし点(断面で)それぞれ生成するために、引き剥がしステーションで前記保護カバーシートから前記キャリヤ基体を取り外し；
(f)  引き剥がしステーションの手前に配置された張力隔離手段(又は繰り出しスピンドル又は繰り出し器であってよい駆動装置)へのフィードバック制御を有する、張力制御手段、例えばロードセル・ローラ又は浮動ローラ上を通過するように各ガード無しウェブを搬送し；
(g)  好ましくは、各ガード無しウェブを、ウェブ展開手段上を通過するように搬送し；
(h)  各ポリビニルアルコールに対する付着を促進する層がガード無しウェブのそれぞれにおいて二色性PVAフィルムと接触させられるように、各ガード無しウェブを、二色性PVAフィルムを含む偏光ウェブと同時又は順次に接触させ、前記二色性PVAフィルムとカバーシートとが接触させられるのに伴って圧力が加えられ、これにより偏光子板ウェブを形成し；そして
(i)  偏光子板ウェブを乾燥させる
工程を含む。
【００２６】
本発明は、高品質ラミネーションを提供することができ、そして同時に、高品質偏光板の堅牢且つ経済的な製造が達成されるように、比較的高速で連続的に実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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Rinは、(nx-ny)dによって定義される量であり、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り、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り、x-y平面は層の表面に対して平行であり、そして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Δninと呼ばれる。Δnin値は、波長λ=550nmで与えられる。
【００２８】
層の面外位相リターデーションRthは、[nz-(nx+ny)/2]dによって定義される量であり、上記式中、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Δnthと呼ばれる。nz＞(nx+ny)/2である場合、Δnthは正であり(正の複屈折)、ひいては対応するRthも正である。nz＜(nx+ny)/2である場合、Δnthは負であり(負の複屈折)、ひいてはRthも負である。Δnth値は、波長λ=550nmで与えられる。
【００２９】
ポリマーの固有複屈折Δnintは、(ne-no)によって定義される量を意味し、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nin又は面外nth)は、これを形成するプロセス、ひいてはパラメータΔnintに依存する。
【００３０】
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。
【００３１】
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Iinに対する、出てゆく光の強度Ioutのパーセンタイル比によって、Iout/Iin×100として与えられる。
【００３２】
光軸は、伝搬光が複屈折を被らない方向を意味する。
【００３３】
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ものとして定義される。
【００３４】
二軸は、3つの屈折率nx、ny及びnzが全て異なるものとして定義される。
【００３５】
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。
【００３６】
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は、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ために、PVA二色性フィルムの各側に採用される。下記説明において、ガードされたカバーシートは、取り外し可能な保護キャリヤ基体上に配置されたカバーシートとして定義される。カバーシートの、キャリヤ基体とは反対側には、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。
【００３７】
PVAに対する付着を促進する対PVA付着促進層は、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、塗布工程において適用される区別可能な層である。対PVA付着促進層は、PVAフィルムに対する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(液晶ディスプレイ用途の場合)に対するカバーシートの受け入れられ得る付着力を提供する。
【００３８】
任意選択のつなぎ層は、低複屈折保護ポリマーフィルム又は対PVA二色性フィルム付着促進層の適用とは別個の、又はこの適用と同時の塗布工程において適用される区別可能な層である。
【００３９】
本発明は、偏光子(偏光子は偏光板又は偏光子板とも呼ばれる)を製作するための保護カバーシートの改善された使用方法に関する。本発明において使用される保護カバーシートは、低複屈折保護ポリマーフィルム、及び好ましくは親水性ポリマーを含むポリビニルアルコールフィルムに対する付着を促進する層を含む。他の態様の場合、保護カバーシートは任意選択的にさらに、つなぎ層、又は1つ又は2つ以上の補助層を含むことができる。本発明における使用に適した補助層は、耐摩耗性硬質塗膜層、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。
【００４０】
本発明において使用される保護カバーシートは、キャリヤ基体と保護カバーシートとを含むガードされたカバーシート複合体として提供される。任意選択的に、本発明のガードされたカバーシート複合体はまた、カバーシートの、キャリヤ基体とは反対側に、剥離可能な保護層を含む。ガードされた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、好ましくは約20〜30マイクロメートルであるときに、特に有利且つ効果的である。
【００４１】
図1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周知の塗布・乾燥システム10の一例の概略が示されている。塗布・乾燥システム10は、移動中のキャリヤ基体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することができる。システム10がただ1つの塗膜適用点及びただ1つの乾燥器14を有するように、単一の塗布装置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)の追加の塗膜適用点が、複合薄型フィルムの製作において知られている。順次的な適用・乾燥プロセスは、タンデム型塗布作業として当業者に知られている。
【００４２】
塗布・乾燥装置10は、塗布装置16によって塗膜が適用されるバックアップ・ローラ20を巡るように移動中の基体12をフィードするために、繰り出しステーション18を含む。塗布された基体22は次いで、乾燥器14を通って進む。本発明の１つの態様の場合、基体12上にカバーシートを含む最終的なガードされた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。
【００４３】
図示のように、一例としての4層塗膜が、移動中のウェブ12に適用される。各層の塗布用液が、それぞれの塗膜供給容器28, 30, 32, 34内に保持される。塗布用液は、塗膜供給容器から塗布装置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、塗布・乾燥システム10は、塗膜適用前に移動中の基体12を改質するために、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を含むこともできる。
【００４４】
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塗布・乾燥システム10例の概略が示されている。従って、図面には、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基体(樹脂フィルム、紙、樹脂塗布紙又は金属であってよい)を含むガードされた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。ガードされた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付着させられ、そして、剥離可能な保護層を含有するガードされた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。好ましくは、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。ガードされたカバーシート複合体24に対する予め形成された剥離可能な保護層60の静電吸引力を高めるために、ガードされたカバーシート複合体24又は予め形成された剥離可能な保護層60を、電荷発生器で前処理することができる。
【００４５】
移動中の基体12に塗布用流体を送達するために使用される塗布装置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、塗布装置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。
【００４６】
上述のように(図1及び2)、塗布・乾燥システム10は、典型的には塗布されたフィルムから溶剤を除去するための乾燥炉となる乾燥器14を含む。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つの追加の乾燥区分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。本発明の好ましい態様の場合、乾燥器14は、2つ又は3つ以上の独立した乾燥ゾーン又は乾燥区分を有することができる。
【００４７】
好ましくは、乾燥区分66〜82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、塗布用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、キャリヤ基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。
【００４８】
好ましい態様の場合、第1乾燥区分66が、少なくとも約25℃、95℃未満の温度で操作され、この場合、塗布されたウェブ22の湿潤塗膜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態様の場合、乾燥区分68及び70も、少なくとも約25℃、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。
【００４９】
ここで図3を参照すると、塗布装置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塗布装置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。最下層108を形成するために、ポンプ106を介して第1計量スロット104に塗布用液を供給するための第2区分94内への入口102がある。層116を形成するために、ポンプ114を介して第2計量スロット112に塗布用液を供給するための第3区分96内への入口110がある。層124を形成するために、ポンプ122を介して計量スロット120に塗布用液を供給するための第4区分98内への入口118がある。層132を形成するために、ポンプ130を介して計量スロット128に塗布用液を供給するための後板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と塗布リップ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、後ろ側のランド面144を形成するために、傾斜スライド面142よりも上方に延びている。塗布装置又はホッパー16に隣接して、塗布バックアップ・ローラ20が存在している。塗布バックアップ・ローラ20を巡って、ウェブ12が搬送される。塗膜層108, 116, 124, 132が多層複合体を形成する。多層複合体は、塗布リップ136と基体12との間に塗布ビード146を形成する。典型的には、塗布ホッパー16は、非塗布位置から、塗布バックアップ・ローラ20に向かって、そして塗布位置に移動可能である。塗布装置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)を有する塗布ダイがよく知られており、本発明の方法を実施するためにこれらを使用することもできる。
【００５０】
低複屈折保護ポリマーフィルムのための塗布用流体は主として、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。
【００５１】
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。
【００５２】
塗布用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)、及び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、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、可塑剤は、酢酸セルロース・フィルムの可撓性及び寸法安定性を改善することが知られている。しかし、塗布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ために、可塑剤を加工作業における塗布助剤としても使用される。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、塗布用流体に可塑剤が添加される。
【００５３】
UVフィルター・エレメント性能を提供し、そして／又は、低複屈折保護ポリマーフィルムのためのUV安定剤として作用するために、低複屈折保護ポリマーのための塗布用配合物は、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。同一譲受人による米国特許第6,872,766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追加の可能な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。
【００５４】
塗布用配合物は、塗布後の流れに関連するアーチファクトを制御するための塗布助剤として、界面活性剤を含有することができる。塗布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。塗布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)  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)。界面活性剤は好ましくは、非イオン性タイプから成っており、シロキサン又はフッ素化タイプは最上層に添加することができる。
【００５５】
界面活性剤の分布に関して、界面活性剤は、多層塗膜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、最下層内への界面活性剤の拡散を最小限に抑えるために、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、最終乾燥されたフィルム内に留まる界面活性剤の量全体は小さい。
【００５６】
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、界面活性剤は塗布された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、塗布されたフィルムに色を加えるように最上層に有機色素を添加することができる。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。
【００５７】
本発明において使用されるカバーシート又はガードされたカバーシート複合体の調製は、(塗布法又は流延法によって)予め調製されたカバーシートフィルム上に塗布する工程を含むこともできる。例えば、図1及び図2に示された塗布・乾燥システム10は、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ために使用することができる。後続の塗膜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塗布作業と呼ばれる。塗布・乾燥作業が、複数の塗布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塗布作業と呼ばれる。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塗布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塗布の実施はまた、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。
【００５８】
図4に目を転じると、本発明のガードされたカバーシート複合体から偏光子板を製作するための本発明による方法の１つの態様の概略図が示されている。図4は、引き剥がしステーションにおけるウェブ引き剥がし、及びラミネーション・ステーションにおける複数のウェブ相互間のラミネーションを伴うロール間プロセスを示す。偏光子板の一方の側に対しては、カバーシート171とキャリヤ基体170とを含むガードされたカバーシート複合体151(図15参照)が、そして偏光子板の他方の側に対しては、カバーシート173とキャリヤ基体170bとを含むガードされたカバーシート複合体153(図16参照)が、それぞれ供給ロール200a及び200bから供給される。ラミネーション・ステーションに供給される前に連続プロセスで二色性フィルムを形成するために、PVA二色性フィルム202が延伸され、そしてヨウ化物で染色される。対向型ピンチローラ206及び208間のラミネーション・ニップに入る前に、最下層(図15及び16の場合、これは層162であり、ポリビニルアルコールに対する付着を促進する層である)を露出させるために、キャリヤ基体170a及び170bは、ガードされたカバーシート複合体151及び153から、引き剥がしステーションで引き剥がされる。引き剥がされたキャリヤ基体170a及び170bは、キャリヤ巻き取り器210a, 210b上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206及び208間のニップに入る前に、PVA二色性フィルムの両側、又はカバーシート171及び173の最下層に、接着剤溶液を任意選択的に適用することができる。接着剤溶液は、例えば噴霧塗布、滴下塗布、ホッパー塗布、ローラ塗布、ブレード塗布、ワイヤロッド塗布などを含む種々のよく知られた塗布法によって適用することができる。
【００５９】
偏光子板シート250(このシートは最終的に、個々のディスプレイ・デバイスのための個々の偏光子板、例えば図18の場合には裏側偏光子板252、及び表側偏光子板254になるように仕上げることができる)を提供するために、対向ピンチローラ206及び208間に圧力(及び任意選択的に熱)を加えることにより、カバーシート171及び173を二色性PVAフィルム202の各側にラミネートする。偏光子板シート250は搬送ローラ211を介して、次いで好ましくは加熱することにより乾燥させるための乾燥器(図示せず)に搬送し、そして必要になるまでロール状に巻き取っておくことができる。乾燥器の1つの可能な態様は、同時係属中の米国特許出願第11/066,785号明細書に記載されている。これを参考のため本明細書中に引用する。採用されるガードされたカバーシート複合体の具体的な層形態に応じて、補助層の種々の組み合わせを有する、カバーシートを備えた種々様々な偏光子板を製作することができる。
【００６０】
この特定の態様において、キャリヤ基体は好ましくはポリエステルであり、そして保護カバーシートは、保護ポリマー、例えばTAC及び任意選択の補助層を含む。保護カバーシートは、少なくとも低複屈折ポリマー保護フィルムと、ポリビニルアルコールフィルムに対する付着を促進する層とを含む。
【００６１】
図4の態様の場合、引き剥がしステーションは、引き剥がしローラ212a, 212bを含む。図4はさらに、ドローライン及び折り目を低減するために、ラミネーション・ニップの前に曲がり(曲げ)ローラ214a, 214bを含むウェブ展開ステーションを示す。引き剥がしに続いて、キャリヤ巻き取り器210a, 210b上に巻き取られたキャリヤ・ウェブを後で廃棄又は再生利用することができる。
【００６２】
図4において、複合シート(ガードされたカバーシート複合体)151, 153のそれぞれは、両面添え継ぎ手段216a, 216bの近くに搬送され、前記手段は各複合体シートを、これが終わりに近付くと、新しいウェブと二重添え継ぎするように機能する。前記第1又は第2複合シート151, 153のそれぞれが、独立して生じ得る終わりに近くなると、各複合シートは、前記二重添え継ぎ手段に固定され、次いで、後続の引き剥がし工程及びラミネート工程が連続作業で維持されるように、終わりつつあるそれぞれのこのような複合シートが、新しい複合シートと二重添え継ぎ、好ましくは突合わせ添え継ぎを施される。
【００６３】
二重添え継ぎ手段は、供給ロール200a, 200bと、添え継ぎ中の張力を隔離する手段、例えばクランプ219a, 219bとの間で隔離することができる。添え継ぎ中の張力を隔離する手段の後で、複合シートのそれぞれは、クランプ219a, 219bと駆動ローラ220a, 220bとの間に配置されたアキュムレータ218a, 218bを通して搬送される。
【００６４】
二重添え継ぎ手段216a, 216b及びクランプ219a, 219bに続いて、アキュムレータ218a, 218bは、添え継ぎサイクル中に、ピンチローラ206及び208を含むラミネーション・ステーションに、中断のないように供給を行う。アキュムレータ218a, 218bの後で、複合シート151, 153は次いで、それぞれカバーシート171及び173のラミネーション張力を制御するために使用される駆動ローラ220a, 220b内に搬送される。供給ロール200a及び200bの駆動速度を制御するために、第1フィードバック信号276a, 276bが使用される。駆動ローラ220a, 220bの駆動速度を制御するための、ロードセル・ローラ215a, 215bからの第2フィードバック信号278, 278bが、図13に関してより詳細に下に説明されている。
【００６５】
図4の態様において、添え継ぎシーケンスの前に、終わりつつあるロールがその減速を開始し、そしてアキュムレータは閉じ始めて、機械の残りがライン速度のままになることを可能にする。この時点で終わりつつあるウェブはゼロ速度に達する。任意選択的に、新しいウェブを、終わりつつあるウェブと整列させるために、センサ及びコントローラを採用することができる。例えば米国特許第6,016,989号明細書(Gangmemi)を参照されたい。これを参考のため本明細書中に引用する。次いで終わりつつあるウェブは、手動で又は自動装置によって、図9に示されているように、二層添え継ぎによって新しいウェブに結合される。或いは、二層ラップ添え継ぎを適用することもでき、この場合には、新しいウェブは、短い長さにわたって手で引き剥がされ、そして終わりつつあるウェブは、図10a及び10bに関して下により詳細に説明されるように、予め引き剥がされた新しいウェブの間にサンドイッチされ、付着させられる。新しいウェブは、それぞれスピンドル203a, 203bの新しい供給ロール201a, 201bから供給することができる。
【００６６】
添え継ぎ作業後、ウェブ搬送の開始は、新しいウェブ供給ロール201a, 201bがライン速度よりも高い速度まで加速して、アキュムレータ218a, 218bが新しいウェブで満たされるのを可能にすることを伴う。
【００６７】
次の添え継ぎ作業の準備をするために、新しい供給ロール201a, 201bは所定の位置に回転する。作業者は、終わりつつあるロールを、新しいロールと交換して、添え継ぎサイクルが再び反復されるのを可能にする。このことは、添え継ぎ作業の下流側で引き剥がし・ラミネート作業を連続的に行うことを可能にする。
【００６８】
二重添え継ぎ作業に関して、好ましくはこの作業は、図9に示されているような突合わせ添え継ぎ、又は図10a及び10bに示されているようなオーバラップ添え継ぎを伴う。オーバラップ(ラップ)添え継ぎ及び突合わせ添え継ぎは、自動又は手動で、或いは部分自動と部分手動との組み合わせで添え継ぎを形成することができる、シート材料ウェブのための2つの一般的な添え継ぎタイプである。オーバラップ添え継ぎの場合、終わりつつあるシート材料ロールの後縁と、新しいシート材料ロールの前縁とが典型的には、例えば片面接着材料又は両面接着テープによって接合される。両面接着テープは、各側に裏当て部材と接着層とを有する両面塗布型接着テープ、又は単一接着層を有する転写テープであってよい。このようなテープには典型的には単一の剥離ライナーが供給される。
【００６９】
図9をより具体的に参照すると、典型的な永久突合わせ添え継ぎの１つの態様が図示されている。突合わせ添え継ぎは、下記工程(手動又は自動装置による)を伴う。全幅にわたって(機械走行方向に対して垂直に)真直ぐな縁部を露出させるように、新しいウェブ222(新しいキャリヤシート224、新しい接着層226、及び新しいカバーシート228を含む)に切れ目を形成する。終わりつつあるロールが回転を一旦停止させたら(添え継ぎサイクルの開始)、全幅にわたって真直ぐな縁部を露出させるように、終わりつつあるウェブ232(終わりつつあるカバーシート244、終わりつつあるキャリヤシート246、及び終わりつつある接着層247を含む)上に、真直ぐな切れ目を形成する。終わりつつあるウェブ及び新しいウェブの露出縁部を整列させる。
【００７０】
或いは、これらの工程は(スプライス開始時に、終わりつつあるロールが回転を一旦停止させたら)、終わりつつあるウェブ232を引張り、そしてこれを新しいウェブ222と重ね合わせ、次いで、両ウェブ上の全幅にわたって真直ぐな縁部を露出させるために、終わりつつあるウェブ232と新しいウェブ222とを貫通するように真直ぐな切れ目を形成することにより、行うこともできる。切れ目形成後に、尾部を取り除く。
【００７１】
2つのカバーシートを全幅にわたって結合するために、第1の片面テープ238aが使用される。2つのキャリヤ基体を全幅にわたって結合するために、第1の片面テープ238bが使用される。片面テープ238a, 238bは、接着剤含有層242a, 242b、及び裏支持体240a, 240bを含む。添え継ぎが今や完成され、そして二層添え継ぎ部分は、引き剥がしステーションで一貫して連続して引き剥がすことができる。種々の他のタイプの突合わせ添え継ぎテープが、米国特許第5,212,002号明細書及び従来技術において開示されており、或いは当業者に知られている。
【００７２】
図10a及び10bをここで参照すると、典型的なラップ添え継ぎ作業は、下記工程(手動又は自動装置による)を伴うことができる。全幅にわたって(機械走行方向に対して垂直に)真直ぐな縁部を露出させるように、新しいウェブ222(新しいカバーシート224、新しい接着層226、及び新しいキャリヤシート228を含む)に切れ目を形成する。キャリヤ・ウェブ224から新しいキャリヤシート228を分離するために、新しいウェブの短い長さを引き剥がし、これにより、予め引き剥がされたカバーシート部分234と予め引き剥がされたキャリヤ・ウェブ部分236とを形成する。終わりつつあるロールが回転を一旦停止させたら(添え継ぎサイクルの開始)、全幅にわたって真直ぐな縁部を露出させるように、終わりつつあるウェブ232上に真直ぐな切れ目を形成する。
【００７３】
片面テープ238a, 238b(図10a)を使用する場合、下記工程が実施される：終わりつつあるウェブ232(予め引き剥がす必要なし)を、新しいロールから予め引き剥がされたカバーシート部分234と予め引き剥がされたキャリヤ・ウェブ部分236との間に位置決めし、これらのウェブが良好に整列していることを確かめる。
【００７４】
それぞれが全幅にわたってカバーシート複合体151又は153を含む2つのウェブ複合体222及び232(新しいウェブと、終わりつつあるウェブ)を結合するために、テープ支持層240a, 240bと接着剤含有層242a, 242bとを含む片面テープ238a, 238bが採用される。
【００７５】
図10bを参照すると、両面テープを使用する場合、下記工程を実施することができる。終わりつつあるウェブ232上にウェブ全幅にわたって2つの両面テープ274a, 274bを配置し、一方のテープは、終わりつつあるカバーシート244の上側に、そして他方は終わりつつあるカバーシート246の上側に配置される。終わりつつあるウェブ232(テープとともに)を、新しいロールから予め引き剥がされたカバーシート部分234と予め引き剥がされたキャリヤ・ウェブ部分236との間に位置決めし、これらのウェブが良好に整列していることを確かめる。新しいロールの予め引き剥がされた新しいカバーシート部分234を、圧力を加えることにより、終わりつつあるウェブ232上の終わりつつあるカバーシート244に付着させ、そして新しいロールの予め引き剥がされたキャリヤ・ウェブ部分を、やはり加圧することにより、終わりつつあるウェブ上のキャリヤ・ウェブ246に付着させる。添え継ぎサイクルが次いで完了し、そして二層添え継ぎ部分は、引き剥がしステーションで一貫して連続して引き剥がすことができる。
【００７６】
このようなウェブ添え継ぎ装置は、終わりつつあるウェブと新しいウェブとの二重添え継ぎを達成し、アキュムレータの下流放出側におけるライン速度は、図4の駆動ローラ220a, 220bの他方の側を通る所定のラミネーション速度から実質的に変動することはない。この目的を達成するために、添え継ぎ法は、アキュムレータ内に、所定の長さの第1及び第2のウェブを蓄えることを含むことができる。
【００７７】
図4に例示したようなアキュムレータの1つの共通のタイプは、少なくとも一方が移動可能である上側及び下側のアキュムレータ・ローラ217a, 217b、及び上側及び下側の取付フレーム221a, 221bを含む。アキュムレータ内に蓄えられたウェブ量の変化を、可動ローラの位置変化から見極めることができる。具体的には、1つ又は2つ以上の可動ローラが、アキュムレータと関連する1つ又は2つ以上の固定ローラから離れる方向に移動している場合、ウェブが供給ロールから供給される速度は、ウェブがアキュムレータから放出される速度(例えばライン速度)よりも大きく、これにより、アキュムレータ内に蓄えられるウェブの量は増大する。他方において、可動ローラが固定ローラに向かって移動している場合、ウェブが供給ロールから供給される速度は、ライン速度よりも小さく、これにより、アキュムレータ内に蓄えられるウェブの量は減少する。このように、ウェブが供給ロールから供給される速度がライン速度よりも大きい場合、アキュムレータ内に蓄えられるウェブの量は増大するのに対して、ウェブが供給ロールから供給される速度がライン速度よりも小さい場合、アキュムレータ内に蓄えられるウェブの量は減少する。
【００７８】
従って、可動ローラの位置変化(単位時間当たりの変化：可動ローラの速度)と、ウェブが供給ロールから供給される速度との間には所定の関係が存在する。１つの態様において、ウェブが供給ロールから供給される速度は、ロールの直径をロールの角速度で掛け算したものと等しく、これにより、ロールの直径は、可動ローラの位置変化、ライン速度、及び角速度から知ることができる。
【００７９】
図4をなおも参照すると、アキュムレータ218a, 218bは、移動可能なアキュムレータ・ローラ217a, 217b、及び、可動ローラ217a, 217bが取り付けられたフレーム221a, 221bを含む鋏型であってよい。或いはアキュムレータは、例えば米国特許出願公開第2003/0209629号明細書(参考のため本明細書中に引用する)に開示されているように、ウェブがこれらを巡って通過させられる複数の可動ローラ及び複数の固定ローラと、可動ローラが取り付けられたフレームとを含むこともできる。図4における複合シート151, 153は、フレーム221a, 221bの底部の自重による張力下に置くことができ、或いは、複合シート151, 153上に所定の張力を加えるために、フレーム221a, 221bに弾性部材(図示せず)、例えばばね又はダンパー、又は重りを取り付けることもできる。
【００８０】
アキュムレータ218a, 218bにおいて、複合シート151, 153はローラを巡ってジグザグ・パターンを成して通過させられ、そしてフレーム221a, 221bを介して結合された対向ローラ217a, 217bが互いに接近するか又は遠ざかるのに伴って、複合シート151, 153は所定の張力下に置かれる。例えば放出されるよりも多くの複合シート151, 153がアキュムレータ218a, 218bに供給される場合、ローラ217a, 217bは互いに遠ざけられる。他方において、供給されるよりも多くの複合シート151, 153がアキュムレータ218a, 218bから放出される場合、ローラは互いに向かって動かされる。換言すれば、アキュムレータ218a, 218bは、所定の長さ又は制御可能な長さの複合シート151, 153を蓄えることができ、そして複合シート151, 153の流れ速度がアキュムレータ218a, 218bの入口位置においてゼロである場合でも、複合シート151, 153をアキュムレータから放出することができる。結果として、複合シート151, 153上の張力を所定の値に維持することができる。
【００８１】
さらに、ローラ217a, 217bの数が多ければ多いほど、多くの複合シート151, 153をアキュムレータ218a, 218b内に蓄えることができる。しかしローラ217a, 217bの数が多ければ多いほど、ローラ217a, 217b上の荷重によって複合シート151, 153上に加えることができる張力は小さくなる。このように、ローラ217a, 217bの数が増えるにつれて、互いに接続されるローラ上に加えられる荷重を増大させることが必要になる。
【００８２】
アキュムレータ218a, 218bは、可動ローラが上下運動させられる、図4に示されたタイプであってよい。或いはアキュムレータ218a, 218bは、米国特許出願公開第2003/0209629号明細書に開示されているように、支持ロッドが可動ローラを保持し、そして旋回区分が支持ロッドの旋回運動を可能にするタイプであってもよい。ウェブは、支持ロッドの自重による張力下に置くことができる。或いは、ウェブ上に所定の張力を加えるために、支持ロッドに弾性部材、例えばばね又はダンパー、又は重りを取り付けることもできる。弾性部材は、旋回区分とは反対側の、支持ロッドの一方の端部、又はその近くに取り付けられる。
【００８３】
通常、図4のアキュムレータ218a, 218bは、その中に蓄えることができる複合シート151, 153の最大量と最小量との間の複合シート151, 153の平均量を蓄えるので、引き剥がしステーションとラミネーション・ステーションとに供給される複合シート151, 153の量の変動に対して、最適に対応することができる。終わりつつあるウェブと新しいウェブとを添え継ぎにより一緒にする前に、上述の平均量よりも多くの所定量の複合シート151, 153がアキュムレータ218a, 218b内に蓄えられるように、コントローラ(図示せず)が、終わりつつあるロールのための第1駆動装置の回転速度を高める。所定量は、これが、終わりつつあるウェブと新しいウェブとを添え継ぎにより一緒にするのに十分な余剰の時間を提供する限り、任意の値であってよい。
【００８４】
所定量の終わりつつあるウェブが、新しいウェブと終わりつつあるウェブとの添え継ぎの準備に際してアキュムレータ218a, 218b内に蓄えられると、駆動装置をオフにするためにコントローラを使用することができる。終わりつつあるウェブが回転を停止させると、コントローラは添え継ぎ装置216a, 216bが新しいウェブと終わりつつあるウェブとに添え継ぎを施し、そして終わりつつあるウェブを切断するように、添え継ぎ装置216a, 216bを制御することができる。アキュムレータ218a, 218b内に蓄えられた、終わりつつあるウェブの量は、添え継ぎ作業中に減少する。終わりつつあるウェブが切断された後、コントローラは、新しいロールのための第2駆動装置をオンにする。こうしてアキュムレータ218a, 218bの状態は、ウェブ添え継ぎプロセス中に変化する。
【００８５】
各ウェブが駆動ローラ220a, 220bを通して搬送された後、(i)それぞれが保護カバーシートを含む第1及び第2ガード無しウェブ171及び173、及び(ii)それぞれがキャリヤ基体を含む第1及び第2キャリヤ・ウェブ170a, 170bをそれぞれ形成するために、引き剥がしステーションで、前記キャリヤ基体170a, 170bがそれぞれ前記保護カバーシート171, 173から取り除かれる。
【００８６】
引き剥がしステーションは、キャリヤ・ウェブからガード無しウェブを分離するための引き剥がし手段を含む。このような引き剥がし手段は、図4に示すような単一ローラ212a, 212b、或いは、図11に示すような2つのローラから成る接触ニップ、図12a及び12bに示すようなナイフ、又は引き剥がしロッド、又は当業者に知られた他の引き剥がし手段を含むことができる。
【００８７】
このような引き剥がし法は、チャターライン、粘着スポット、移動する分離ライン、及びその他の引き剥がし関連欠陥を回避するように構成することができる。図11において、ウェブ引き剥がしは、2つのローラ280及び281の間のニップから生じる。ローラは、裸金属であるか又はゴムでカバーすることができる。カバーゴム硬度は、20から85Aショア・ジュロメーターまで変化することができる。ニップ圧は、ウェブ幅1メートル当たり1ニュートンから、ウェブ幅1メートル当たり2000ニュートンまでの範囲であることが可能である。ウェブを互いに引き剥がすためにローラー・ニップを使用すると、分離ライン(ウェブが分離するライン)の位置を固定することができ、そして分離ラインの移動に起因する欠陥が大幅に低減される。
【００８８】
図4は、単一ローラ212a, 212bからのウェブの引き剥がしを示す。ローラサイズは引き剥がし品質に影響を及ぼし得る。大きい直径のローラの引き剥がしはしばしば、2つのウェブ間の粘着及びスリップ挙動に起因して、ウェブ表面にチャターライン及び蛇行ラインの欠陥を発生させる。チャターラインの発生は、引き剥がしローラの直径を低減することによって回避することができる。チャターラインが見えなくなる臨界直径は、層間の接着剤の形式に依存することができ、そしてこれは典型的には10 mm〜200 mmであり得る。引き剥がしローラはアイドル・ローラ又は被駆動ローラであってよい。小さなサイズ直径を有するローラによる引き剥がしの場合、ウェブ張力に起因するローラの撓みが、ウェブの自由スパンにおいてドローラインを発生させるおそれがある。この場合、ローラの撓み及びドローラインを低減するために、バッキング・ローラを設けることができる。
【００８９】
図4は、引き剥がしステーションにおいて、キャリヤ・ウェブが引き剥がしローラに接触することを示している。或いは、引き剥がしステーションにおいて、カバーシートは引き剥がしローラに接触することもできる。引き剥がしローラの直径、及び引き剥がしローラに接触するキャリヤ・ウェブ又はカバーシートの配置は、引き剥がし関連の欠陥、例えば粘着スポットを回避するように最適化することができる。
【００９０】
図12a及び12bは、定置のナイフ256のナイフエッジ258からウェブを引き剥がすことを示している。これはある意味で、極めて小さなサイズの定置ローラ上での引き剥がしの極端な例である。極めて小さなサイズの引き剥がしローラを用いてさえも引き剥がし欠陥が問題となる場合に、ナイフエッジ258を使用することができる。他方において、ナイフエッジが極めて幅広であり得るという事実に基づいて、撓み、ひいてはドローラインは、小さなサイズの引き剥がしローラを用いた場合よりも問題を小さくする傾向がある。引き剥がし位置の近くのナイフ表面の角度(α)は5度〜170度であることが可能であり、そして引き剥がし点における曲率半径(R)は好適には、0.1 mm〜5 mmであってよい。
【００９１】
好ましい引き剥がし形態(図4、11、12など)において、各スパンにおけるウェブ張力は典型的には、ウェブ幅1メートル当たり1〜2000ニュートンであることが可能であり、好ましくはウェブ幅1メートル当たり100〜1000ニュートンである。ウェブ巻き付き角は典型的には2〜180度であることが可能である。
【００９２】
引き剥がし位置、及びウェブが繰り出される位置で、大量の静電荷が発生し得ることが実験で示されている。静電荷発生を除去又は低減するために、当業者に知られた種々の手段、例えばティンセル、アルファ・ストリング、イオナイザを種々の箇所に配置することができる。1つの好ましい箇所は、引き剥がしステーションに続く箇所、又は曲がりローラに続く箇所である。
【００９３】
こうして、引き剥がしステーションに続いて、引き剥がし点の後に、ガード無しウェブから静電荷を除去するための好適な手段(図4には示していない)を採用することができる。同様に、ガードされたウェブが供給ロールから取り出されるとき、供給ロールの近くに、このような静電荷除去手段を設けることもできる。好ましい静電防止手段はアルファ・ストリングである。
【００９４】
図4におけるアキュムレータ218a, 218bに続いて、キャリヤ基体170a, 170bがカバーシート171, 173から分離されるか又は引き剥がされる。取り外されたキャリヤ基体170a, 170bは、キャリヤ・ウェブ巻き取り器210a, 210b上に巻き取り、続いてスピンドル223a, 223bの空のコア213a, 213b上に巻き取ることができる。
【００９５】
本発明の１つの態様の場合、ガードされたカバーシート複合体は、ガードされたカバーシート複合体のための供給ロールと引き剥がしステーションとの間に、好ましくは、両面添え継ぎ手段の後に配置された張力隔離手段と駆動ローラとの間に位置決めされたアキュムレータを通して搬送される。任意選択的に、引き剥がされたキャリヤ基体は、引き剥がしステーションとキャリヤ・ウェブ巻き取り器との間に位置決めされた異なるアキュムレータを通して搬送される。
【００９６】
本発明の別の態様の場合、複合偏光子シートは、ラミネータ・ニップと、複合偏光子シートのための巻き取り器との間に位置決めされたアキュムレータを通して搬送される。好ましくは、このアキュムレータは、ラミネータ・ニップと、複合偏光子シートのための乾燥器との間に位置決めされている。
【００９７】
1つ又は2つ以上のアキュムレータの位置に応じて、引き剥がしステーションとラミネーション・ステーションとは、定常状態作業中に連続的であることも可能である。
【００９８】
こうして、図4〜7に示されているような種々の位置でアキュムレータを使用することができる。図4の態様と比較して、例えば図7に示された態様において、両面添え継ぎ作業と引き剥がし作業との間には、アキュムレータが使用されない。また、図4及び5に示された態様において、アキュムレータを採用する又は採用せずに、取り除かれたキャリヤ・ウェブを搬送することができる。さらに別の態様において、取り除かれたキャリヤ・ウェブは、廃棄物チョッパーに送られることによって、好ましくは再生利用のために処理することだけができる。
【００９９】
本発明のさらに別の形態において、下記で論じる図8に示されているように、アキュムレータは必要でない。
【０１００】
図4の引き剥がしステーションに続いて、各ガード無しウェブは、前記第2張力隔離手段(図4の張力隔離駆動ローラ220a, b)へのフィードバック制御を有する張力制御手段、例えばロードセル・ローラ又は浮動ローラ215a, 215b上を通過するように搬送される。
【０１０１】
ロードセル・ローラ215a, 215bに続いて、各ガード無しウェブは、次いで、比較的薄いウェブにとって特に有利である、しわを好適に除去するウェブ展開手段上を通過するように搬送される。このことは、曲がりローラ又は曲げローラ、凹ローラ、又はフレックス・ローラなどを含む種々の手段によって達成することができる。
【０１０２】
図4に示された本発明の態様の場合、引き剥がしステーションに続いて、各ガード無しウェブは、ウェブ展開手段、例えば曲がり(曲げ)ローラ214a, 214b上を通過するように搬送される。このことは、樹脂フィルムの極めて一般的な問題であるしわのような問題を回避する。ウェブの横方向圧縮剛性は極めて低いので、しわがしばしば発生する。ウェブ展開ローラ又はしわ防止ローラは、ウェブの延伸から、ウェブの展開、ウェブの平坦化を可能にすること、又は単にまず第一にしわを誘発しないということに至るまでの一連の作業を実施するように求められる。
【０１０３】
ウェブ展開装置は、例えば曲がりローラ、表面拡張ローラ、ゴム展開ローラ、溝付き金属ローラ、及び逆テーパローラを含む。曲がりローラは、本発明において使用するための特に効果的なウェブ展開装置である。曲がりローラは、中心軸に沿った一連の軸受け又はスリーブによって中心軸に取り付けられた一貫した直径を有する可撓性ローラである。軸内に湾曲が導入されると、結果としてローラ面に曲げが生じる。曲がりローラは、しわを除去し、又はウェブを展開する。なぜならばウェブは、ローラ面に沿って直角にそれ自体を配向しようとし、ひいては異なる方向にウェブのそれぞれの側を引張るからである。また、ウェブがローラに巻き付くのにつれて、ウェブは中央でより長い距離を移動しなければならず、従ってより緊密になる。
【０１０４】
各ポリビニルアルコールに対する付着を促進する層が前記2つのガード無しウェブのそれぞれにおいて前記偏光ウェブ、例えば二色性PVAフィルムと接触させられるように、図4の各ガード無しウェブ171, 173を、二色性PVAフィルムを含む偏光ウェブ202と同時又は順次に接触させ、前記二色性PVAフィルムとカバーシートとが接触させられるのに伴って圧力が加えられ、これにより偏光子板ウェブ250を形成する。図4の態様の場合、これは同時に行われるのに対して、図6の態様の場合、これは順次に達成される。
【０１０５】
ラミネーションに続いて、偏光子板ウェブは、通常はプロセスを加速するための積極的な手段によって、又はウェブを乾かしておくことによって、乾燥させることができる。乾燥後の偏光子板ウェブは、巻き取りスピンドル(図示せず)上に巻き取ることができる。
【０１０６】
任意選択的に、2つのウェブ間の接触前に、ガード無しウェブ又は偏光ウェブに接着剤を適用することができる。或いは、接着剤は、引き剥がしステーションとラミネーション・ニップとの間のガード無しウェブに適用することもできる。接着剤組成物の一例を下に説明する。
【０１０７】
任意選択的に、前記第1及び第2のウェブのそれぞれは、引き剥がし作業を容易にするために、引き剥がし点で引き剥がす前に加熱することができる。
【０１０８】
図4〜7に使用された保護カバーシートは、下記のような1つ又は2つ以上の機能／補助層、例えば湿分バリヤ層、静電防止層、補償層、硬質塗膜層、防眩層、又は反射防止層を含むことができる。通常、硬質塗膜層、防眩層、又は反射防止層は、低複屈折ポリマー保護フィルムの、ポリビニルアルコールフィルムに対する付着を促進する層(PVA及び架橋剤)とは反対側に位置する。
【０１０９】
次に図5〜8に目を転じると、本発明を用いて可能になる種々のカバーシート及びガードされたカバーシートのプロセス形態を示す断面図が提供されている。異なる図面中の同じ部分には、特に図4〜8において、同じ符号が付されている。従って、後続の図面において論じられていない部分の説明に関しては、前の図面が参照される。
【０１１０】
図5の方法は、キャリヤ・ウェブ170a, 170bが、ガードされたカバーシート複合体171及び173から引き剥がされた後、ロール移送中に、キャリヤ・ウェブ・アキュムレータ・ローラ280a, 280b、及び張力隔離手段、例えば補足クランプ282a, 282bを通して搬送される点でのみ図4とは異なる。巻き取り器210a, 210bの駆動速度を制御するために、キャリヤ巻き取り器へのフィードバック信号286a, 286bを使用することができる。巻き取り器210a, 210bの駆動速度は、巻き取り器210a, 210bに至るキャリヤ・ウェブの張力を制御する。この態様の利点は、巻き取りロールがキャリヤ・ウェブで一杯になると、ゼロ速度移送を可能にすることによりロール交換を可能にすることである。
【０１１１】
次に図6に参照すると、各ポリビニルアルコールに対する付着を促進する層が前記2つのガード無しウェブのそれぞれにおいて偏光ウェブ、例えば二色性PVAフィルムと接触させられるように、図4の各ガード無しウェブ171, 173を、二色性PVAフィルムを含む偏光ウェブ202と、同時にではなく順次に接触させる。二色性PVAフィルムと各カバーシートとが接触させられるのに伴って圧力が加えられ、これにより偏光子板ウェブ250を形成する。より具体的には、図6に示されているように、ガード無しウェブ171, 173は、ラミネーション・ピンチローラ206及び208間の偏光ウェブ202に先ずラミネートされる。続いて、ガード無しウェブ171, 173は、次いで、下流側ラミネーション・ピンチローラ205及び207間の偏光ウェブ202の他方の側にラミネートされる。上述のように、ラミネーションに続いて、偏光子板ウェブは、通常はプロセスを加速するための積極的な手段によって、又はウェブを乾かしておくことによって、乾燥させることができる。乾燥後の偏光子板ウェブは、巻き取りスピンドル(図示せず)上に巻き取ることができる。
【０１１２】
図6における他の部分は、前の図4において説明された通りである。順次行われるラミネーションの利点は、異なる材料、構造、又は寸法を有する種々異なるカバーシートのために、ニップ圧を独立して制御できることである。
【０１１３】
ここで図7を参照すると、本発明に基づく別の構成は、ウェブ経路をより単純にすることができる、アキュムレータ数の低減を可能にする。ラミネーション・ピンチローラ206, 208と搬送ローラ、好ましくは下流側曲がりローラ209との間に、ラミネーション後アキュムレータ284が位置決めされている。ラミネーション後アキュムレータ284の存在は、供給ロール200a, 200b及びキャリヤ巻き取り器210a, 210bのロール移送を可能にする。しかしこの場合、偏光子板シート250の巻き上げを中断なしに行うことができるのに対して、ラミネーションは一時的に停止する。ラミネーションが停止している間、ロール移送は、手動又は自動で、4つのスピンドル203a, 203b及び223a, 223bのいずれかで行うことができる。このような態様の場合、一時的なライン中断を補償するために、接着剤供給量を変化させるか、又はラミネーションの圧力又はタイミングを変化させることが望ましい。
【０１１４】
図8は、アキュムレータが採用されていない本発明による方法のさらによりシンプルな態様である。この態様は、ラミネーション、及び実質的にプロセス全体が、ロール移送中に停止されなければならないバッチ法である。図示のプロセスにおいて、引き剥がしは、別個の引き剥がしステーションなしで供給ロール200a, 200bで直接に行われることが示されている。或いは、引き剥がしは、図4〜7に示された、別個の引き剥がしステーションで行うこともできる。いずれの場合にも、図8における引き剥がし及びラミネーション(並びに偏光子ウェブの供給)は、供給ロール200a, 200b、又は(採用されるならば)キャリヤ巻き取り器210a及び210bのロール交換中に停止される必要がある。この態様の場合、ウェブ張力制御の機能は、ロードセル・ローラ215a, 215b内に存在する。ロードセル・ローラ215a, 215bは、駆動速度を調節するために繰り出しスピンドルにフィードバック信号を提供する。ウェブの終端部に近付いたことを感知するために、ウェブ長カウンターを採用することができ、或いは、これは視覚的に検出することもできる。ウェブ存続時間を見積もるために、巻き取りロールの直径を監視する検出器を使用することもできる。この時点で、このプロセスを停止し、そしてロール移送のための準備を行うことができる。このバッチ法は、小規模の作業にとってより望ましく、これに対して図4〜7の連続プロセスは、大規模な商業生産により向いている。
【０１１５】
上述のように、本発明の1つの形態は、カバーシートからキャリヤ基体を引き剥がすのに続いて、少なくともカバーシートの張力を制御することに関する。カバーシートの張力を制御することは、カバーシートの張力に対する直接的又は間接的な関係(必ずしも明示的ではない)を持つ、引き剥がし後のカバーシートに関連するパラメータを感知し、そして感知されたパラメータを設定ポイントと比較することを含むことができる。典型的には、パラメータはカバーシートの張力であるか、又はカバーシートの張力に固有に関連する、カバーシートの寸法特性又は位置特性である。この比較は次いで、引き剥がし前にガードされたカバーシート複合体を搬送する手段を制御するための信号を発生させるために用いることができる。同時に、好ましい態様において、ニップローラの速度は主駆動装置によって維持することができる。
【０１１６】
１つの態様の場合、搬送手段は、カバーシートからキャリヤ基体を引き剥がすための引き剥がしステーションの前に、且つ、ガードされたカバーシート複合体のための供給ロールの後に配置された駆動ローラである。別の態様の場合、搬送手段は、ガードされたカバーシート複合体を、カバーシートからキャリヤ基体を引き剥がすための引き剥がしステーションに供給する、ガードされたカバーシート複合体のための繰り出し器である。例えば、感知されたパラメータが、該カバーシートの張力が高すぎること、又はパラメータを感知する手段の近傍におけるガードされたカバーシート複合体の量又は部分、例えば長さを増大させる必要があることを示すと、搬送手段の速度を高めることができる。或いは、パラメータは、感知手段の近傍におけるカバーシートの変位に関連する距離を測定する感知手段によって感知することもできる。このように、感知手段は、例えばカバーシートの張力を間接的又は直接的に測定する感知手段を採用することができる。このような感知手段は例えば、浮動ローラ又はロードセルであってよい。
【０１１７】
好ましくは、カバーシートの張力は、この方法の定常状態作業中、設定範囲内に維持され、そして設定ポイントは、1メートル当たり30ニュートン〜1メートル当たり1000ニュートン、好ましくは1メートル当たり200〜300ニュートンである。定常状態作業中(すなわち作業の始動後であり且つ終了前)に感知されるカバーシートの張力の変化は好ましくは、設定ポイントの15パーセント以内、より好ましくは5パーセント以内に維持される。
【０１１８】
次に図13を参照すると、引き剥がしローラ212bでガードされたカバーシート複合体153から引き剥がされた後カバーシート173における張力を制御するためのプロセス制御スキームの１つの態様が示されている(このように、例えば図4〜7に示されたプロセスの下側部分のためのプロセス制御が示されてはいるが、図4〜7に示されているようなプロセスの上側部分のために、同じ又は同様のプロセス制御を用いることができる)。具体的には、カバーシート173の張力は、張力調整型駆動手段として見ることが可能な駆動ローラ220bによって制御される。フィードバック・センサーとして機能するロードセル・ローラ215bが、ラミネーション・ピンチローラ(206, 208)と駆動ローラ220bとの間のウェブ量に対して比例的な信号を発生させる。
【０１１９】
ピンチローラ206, 208は、ライン速度基準292に対するその速度を制御するためにラミネーション・ニップ駆動装置制御ブロック(290)を使用する主駆動装置297を含む。
【０１２０】
駆動ローラ220bの速度は、ラミネーション・ピンチローラ206, 208の手前でカバーシート173における所望のウェブ張力を維持する張力調整型駆動装置制御ブロック294によって、ライン速度基準292から変化させられる。
【０１２１】
図13の態様は、張力調整型駆動装置を制御するためのフィードバック機構としてロードセル・ローラ215bを示しているが、別の手段は浮動ローラである。当業者には明らかなように、さらに他の方法を用いることができる。ロードセルを用いる場合、フィードバック信号は典型的にはウェブ張力に対して比例的である。浮動ローラを用いる場合、フィードバック信号は典型的には浮動アーム位置に対して比例的である。この場合、浮動アームはウェブ張力を定め、そして張力駆動装置は、浮動ローラが行程から外れる(弛緩又は緊張)のを防止する。
【０１２２】
図13のプロセス制御スキームの作業において、ガード無しカバーシート173の張力があまりにも高い場合には、張力調整型駆動装置は加速される。ガード無しカバーシート173の張力があまりにも低い場合には、張力調整型駆動装置220bは減速される。主駆動装置297の速度がライン速度基準292と比較してあまりにも高い場合には、主駆動装置は減速される。
【０１２３】
上述のように、ラミネーション・ニップの手前で、第2カバーシート171の張力を同様に制御することができる。
【０１２４】
図13に示された態様のための制御ブロック290及び294は、それ自体は、当業者には明らかなコンベンショナルな構成を有している。この態様の場合、このような制御ブロックは、ロードセル215bからのフィードバック信号276bを基準張力298(張力設定ポイント)と比較する積分器305cを含む。この比較の差は張力誤差300を発生させる。張力誤差は、張力ループ・ソフトウェア302を介して速度調整値304に変換される。速度調整値は基本的には、内部速度ループ制御ブロックにフィードバックする速度補正値である。内部速度ループ制御ブロックは、積分器305c、速度ループ・ソフトウェア306a、及び電流ループ308aを含む。電流ループ308aは、ギヤ・ボックス312aを介して張力調整型駆動装置220bを駆動するモータ310aに電流を提供する。速度調整値304は、ライン基準速度292、及びモータからのフィードバック信号314aと一緒に、速度ループ・ソフトウェア306aに供給される速度誤差307aを発生される。
【０１２５】
図13の制御ブロック290に関して、この態様は、速度誤差307bを発生させるために、モータ310bからのフィードバック信号314b及びライン速度基準292を取り出す駆動積分器305bを含む。速度誤差307bは、速度ループ・ソフトウェア306a、電流ループ308b、及びモータ310b、同様に制御ブロック294に供給される。モータ310bは、ギヤ・ボックス312bを介して主駆動装置297を制御する。
【０１２６】
なお、図7のプロセスの場合、主駆動装置297は、ラミネーション・ピンチローラ206, 208の代わりに、アキュムレータ284の下流の駆動ローラ(図示せず)となる。
【０１２７】
上記のような本発明のプロセスは、偏光子フィルムの各側に1つずつ、2つのカバーシート複合体を使用することができる。これら2つのカバーシート複合体は、異なる構造又は材料を有することができる。各カバーシートに関するプロセスは、図4〜8において同じであるが、異なっていることも可能である。例えば、図4に示された第1カバーシート複合体151に関する、偏光子フィルムの上方の、ラミネーション・ステーションまで(このステーションは含まない)のプロセス工程は、第2カバーシート複合体153に関するプロセス工程を同じものに保ちつつ、図5の類似プロセス工程に変えることができる。同様に、図6に示された第1カバーシート複合体151に関する(図6の偏光子フィルムの上方に示された)ラミネーション・ステーションまで(このステーションは含まない)のプロセス工程も、第2カバーシート複合体153に関するプロセス工程を同じものに保ちつつ、図5の類似プロセス工程に変えることができる。必要な場合には適切な改変を伴う、2つのカバーシート複合体に関するプロセス工程の他の組み合わせを、特定の環境下で望ましいものとして考案することができる。
【０１２８】
さらに別の態様として、図4〜8のプロセスの半分だけを採用することができる。この態様では1つのカバーシート複合体だけが引き剥がされ、そして偏光子フィルムにラミネートされる。この場合、1つのカバーシート複合体だけが図4、図5、図7、及び図8のピンチローラ206, 208に入る。同様にピンチローラ205, 207を図6において排除することもできる。結果として得られた製品を後から、巻き上げ前又は後に、他の工学フィルムにラミネートすることができる。
【０１２９】
次に図14〜17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されたカバーシート複合体の構造の断面が示されている。図14は、最下層186、中間層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、層186は、対PVA付着促進層であってよく、層188はつなぎ層であってよく、層190は低複屈折保護ポリマーフィルムであってよい。層188及び190間の任意選択の追加の層(図示せず)が、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基体を採用する塗布法によって調製することができる。
【０１３０】
図15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を含むガードされたカバーシート複合体151が、キャリヤ基体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、対PVA付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、キャリヤ基体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。
【０１３１】
好ましい態様の場合、対PVA付着促進層は、水性塗布用配合物を使用して、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塗布され乾燥させられる。図15に示されているように、キャリヤ基体170上に塗布することによりカバーシート171が調製される場合には、対PVA付着促進層がキャリヤ基体170上に塗布され、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、又は後続の塗布・乾燥作業において、補助層を適用することができる。
【０１３２】
図16は、カバーシート173を含む別のガードされたカバーシート複合体153を示す。カバーシート173は例えば、キャリヤ基体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16はまた、多層カバーシート173全体をキャリヤ基体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、対PVA付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。
【０１３３】
図17は、カバーシート179を含むさらに別のガードされたカバーシート複合体159を示す。カバーシート179は例えば、キャリヤ基体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と基体182との間の付着力を改変するために、キャリヤ基体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。
【０１３４】
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されたカバーシート複合体のうちのいくつかを示すのに図14〜17が役立つ。しかしながら、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。本発明の方法のための供給ウェブとして改変可能な、LCD用偏光子板の調製の際に使用するためのガードされた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。
【０１３５】
このプロセスに関連して上述したように、対PVA付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場合、カバーフィルムとPVA二色性フィルムとをラミネートするために接着剤溶液を使用することができる。種々様々な接着剤組成物が利用可能であり、そして特に限定されることはない。一般に採用される例は、溶解されたポリマー、例えばPVA又はその誘導体、及びホウ素化合物、例えばホウ酸を含有する水／アルコール溶液である。或いは、溶液は、溶解ポリマーを含まないか、又は実質的に含まず、そしてPVAを架橋する試薬を含んでよい。試薬はPVAをイオン的に又は共有結合的に架橋することができ、或いは、両タイプの試薬の組み合わせを用いることもできる。適切な架橋イオンの一例としては、カチオン、例えばカルシウム、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、及び亜鉛イオンが挙げられる。ホウ素化合物、例えばホウ酸、及びジルコニウム化合物、例えば硝酸ジルコニウム又は炭酸ジルコニウムが特に好ましい。共有結合架橋試薬の例は、ポリカルボン酸又は無水物；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、ケテン及び同様の化合物を含む。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、所要乾燥時間を短くするためには低いことが望ましい。
【０１３６】
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Δnint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Δninは約1×10-4未満であり、面外複屈折Δnthは、0.005〜-0.005である。
【０１３７】
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、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、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)、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)、Nippon Zeonから入手可能なZEONEX及びZEONOR、Ticonaによって供給されるTOPAS)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、又は環状オレフィン・ポリマーを含む。
【０１３８】
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製作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。本発明の好ましい態様の場合、本発明のカバーシートから集成された偏光子板の総厚は、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。
【０１３９】
対PVA付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ポリマー及び天然ポリマーの両方を含む。天然発生型ポリマーは、タンパク質、タンパク質誘導体、セルロース誘導体(例えばセルロース・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。
【０１４０】
好ましくは、親水性ポリマーは水溶性である。最も好ましい親水性ポリマーは、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、75〜99.5 %であり、その重量平均分子量は10,000を上回る。
【０１４１】
具体的な１つの態様の場合、ポリビニルアルコールフィルムに対する付着を促進する層は、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は、水素結合を受容する基を含有する。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。好適なポリマー粒子は、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、及びジビニ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、本発明の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、ポリマー粒子は、PVA二色性フィルム及びつなぎ層の両方に対する層の付着力を改善する。
【０１４２】
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態様において、対PVA付着促進層の5〜40重量%である。
【０１４３】
対PVA付着促進層は、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任意の化合物を含む。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公開された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。対PVA付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追加の架橋剤は、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。
【０１４４】
対PVA付着促進層は、典型的には50〜3000 mg/m2、好ましくは250〜1000 mg/m2の乾燥塗膜重量で適用される。層は高透明であり、好ましくはその光透過率は95%を上回る。
【０１４５】
本発明のガードされたカバーシート複合体の場合、好ましくは、対PVA付着促進層は、低複屈折フィルムの、キャリヤ基体と同じ側に位置する。最も好ましくは、対PVA付着促進層は、キャリヤ基体上に、又はキャリヤ基体上の下塗り層上に直接に適用される。対PVA付着促進層は、別個の塗膜適用において塗布することができ、或いは、1つ又は2つ以上の他の層と同時に適用することもできる。
【０１４６】
本発明のカバーシートを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接着剤によって良好な湿潤性を提供するために、本発明の対PVA付着促進層の水接触角は20°未満であることが好ましい。付着促進層はまた好ましくは、付着促進層と接着剤及び／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ために、20〜1000 %の水膨潤率を有する。
【０１４７】
１つの態様の場合、任意選択のつなぎ層は好ましくは、20℃で有機溶剤中に可溶性である酸価20〜300の少なくとも50重量%のポリマーを含むことができる。好ましくは、酸官能基はカルボン酸である。つなぎ層内で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インターポリマー、酸含有セルロースポリマー、例えば酸性フタル酸セルロース及び酢酸トリメリット酸セルロース、カルボン酸基を有するポリウレタン、及びその他のものを含む。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インターポリマーは、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。
【０１４８】
つなぎ層ポリマーを可溶化して塗布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、塗布用溶液が調製される。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相容性の溶剤混合物から、低複屈折保護ポリマーに適用される。
【０１４９】
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、具体的にはカルボン酸と反応することができる任意の化合物を含む。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、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公開された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。層においてやはり成功裡に採用することができる追加の架橋剤は、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。
【０１５０】
任意選択のつなぎ層は、典型的には50〜5000 mg/m2、好ましくは50〜5000 mg/m2の乾燥塗膜重量で適用され、その厚さは好ましくは0.5〜5マイクロメートルである。層は高透明であり、好ましくはその光透過率は好ましくは95%を上回る。
【０１５１】
つなぎ層は、既に塗布・乾燥された対PVA付着促進層上に適用することができる。つなぎ層は、別個の塗膜適用において塗布することができ、或いは、1つ又は2つ以上の他の層と同時に適用することもできる。好ましくは、最良の付着を達成するために、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。
【０１５２】
本発明における使用に適したキャリヤ基体は、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。追加の基体は、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、キャリヤ基体は、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。キャリヤ基体の厚さは、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。ガードされた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、キャリヤ基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基体は、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。
【０１５３】
キャリヤ基体は、1つ又は2つ以上の下塗り層で塗布するか、或いは、塗布用溶液による基体の湿潤性を高めるために、放電装置を用いて前処理することができる。カバーシートは最終的にキャリヤ基体から引き剥がされなければならないので、カバーシートと基体との間の付着力は重要な考慮事項である。キャリヤ基体に対するカバーシートの付着力を改変するために、下塗り層及び放電装置を採用することもできる。下塗り層は従って、湿潤性を改善するためにプライマー層として機能するか、或いは基体に対するカバーシートの付着力を改変するためにリリース層として機能することができる。キャリヤ基体は、2つの下塗り層で塗布することができ、すなわち第1の層は湿潤性を改善するためにプライマー層として作用し、そして第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。
【０１５４】
付着力の貧弱なカバーシート／基体複合体は、マルチパス作業時に第2又は第3の湿潤塗膜が適用された後に、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パス層とキャリヤ基体との間の付着力は約0.3 N/mを上回るべきである。既に述べたように、付着レベルは、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、カバーシートと基体との間の過剰な付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、余りにも大きい付着力を有するカバーシート／基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付着力は、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、カバーシートと基体との間の付着力が約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。このような過剰に強く付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。本発明の好ましい態様の場合、カバーシートとキャリヤ基体との間の付着力は、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基体との間の付着力は0.5〜25 N/mである。
【０１５５】
本発明の態様の場合、キャリヤ基体は、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態様の場合、キャリヤ基体は、カバーシートの適用前にコロナ放電で前処理されたポリエチレンテレフタレート・フィルムである。
【０１５６】
基体は、静荷電、及び汚れやダストの吸引を制御するために、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もできる。静電防止層は、キャリヤ基体のいずれの側にも存在することができ、好ましくは、キャリヤ基体の、カバーシートとは反対側に存在する。
【０１５７】
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ために、基体の、カバーシートとは反対側には、裏層を採用することもできる。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、ガードされた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、及び独国特許第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。
【０１５８】
別の態様の場合、ガードされたカバーシート複合体は、キャリヤ基体とは反対側の、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、層を塗布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付着させることにより、又は静電気によって付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つの特定の態様の場合、保護層は、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低複屈折層である。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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
剥離可能な保護層が塗布法によって適用される場合、保護層は既に塗布・乾燥された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塗布することもできる。
【０１６１】
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、保護層がガードされた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、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。2つの表面間に十分な電荷付着レベルを形成するために、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、少なくとも約1012Ω/□、好ましくは少なくとも約1016Ω/□である。
【０１６２】
上述のように、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。本発明のカバーシート内に採用することができる有用な補助層は：耐摩耗性硬質塗布層、防眩層、スマッジ防止層又は耐ステイン層、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耐ステイン層、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、任意選択的に、静電防止層及び湿分バリヤ層を含有することができる。
【０１６３】
カバーシートは、低複屈折保護ポリマーフィルムの、対PVA付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。
【０１６４】
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)照射及び電子ビーム線照射が、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、本発明の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、硬化された塗膜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、フリーラジカルを形成するように分解し、そして重合を開始するようにアクリレート基のC=C二重結合を攻撃するためには、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。光重合開始剤がルイス酸を形成するためにUV光を吸収し、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。
【０１６５】
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。
【０１６６】
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、イソシアネートを末端基とするウレタンを産出するために、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から誘導される。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、フリーラジカル開始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。
【０１６７】
とりわけ、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である。
【０１６８】
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、及び光増感剤、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。本発明において、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。
【０１６９】
耐摩耗層は典型的には、低複屈折保護ポリマーフィルムを塗布して乾燥させた後に適用される。本発明の耐摩耗層は、典型的にはやはり有機溶剤を含む塗布用組成物として適用される。好ましくは、有機溶剤の濃度は、総塗布用組成物の1〜99重量%である。
【０１７０】
耐摩耗層を塗布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、耐摩耗層の付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。
【０１７１】
光学的に透明な架橋型耐摩耗層を形成するために、UV重合性モノマー及びオリゴマーを塗布して乾燥させ、続いてUV線に当てる。好ましいUV硬化線量は、50〜1000mJ/cm2である。
【０１７２】
任意選択の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。
【０１７３】
耐摩耗層は好ましくは無色であるが、しかし、上塗り膜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、この耐摩耗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、耐摩耗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もできる。界面活性剤、乳化剤、塗布助剤、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追加の化合物を、塗布用組成物に添加することができる。
【０１７４】
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)鉛筆硬度が少なくとも2H、好ましくは2H〜8Hの層を提供する。
【０１７５】
本発明に使用されるカバーシートは、キャリヤ基体の、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、対PVA付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。耐摩耗性硬質塗布層の屈折率が約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。
【０１７６】
防眩塗膜は、正反射を低減するために使用される粗面化又はテキスチャ加工された表面を提供する。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。本発明の目的上、防眩塗膜は好ましくは、有機又は無機(艶消し)粒子の添加により、又は表面のエンボス加工により得られるテキスチャ加工表面又は粗面化表面を有する輻射線硬化型組成物を含む。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。
【０１７７】
防眩層に適した追加の粒子は、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。
【０１７８】
好適な層状材料は、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Mg6Al3.4(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、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、膨潤可能である。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(粘土コロイド化学概論)」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、小板状粒子を防眩塗膜に導入する前に、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。
【０１７９】
任意選択の防眩層において使用するための追加の粒子は、当業者によく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く、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。
【０１８０】
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、少なくとも2 wt%、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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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。
【０１８３】
本発明の別の態様の場合、低反射層又は反射防止層が、耐摩耗性硬質塗布層又は防眩層との組み合わせで使用される。低反射塗膜又は反射防止塗膜は、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。
【０１８４】
カバーシートに適した低反射層は、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。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、塗膜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、塗膜曇りの不利益が低減されたサブミクロン・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、低反射層の効果をさらに改善することができる。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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塗膜は、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(すなわち層の屈折率と層厚との積)を有する。
【０１８７】
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、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)ために、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の方が多い。このような構造の場合、性能を改善するために、半波長層が4分の1波長層と交互に配置される。多層反射防止塗膜は、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・ゲル塗布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塗膜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(薄膜光学フィルター)」, Adam Hilger, Ltd., Bristol 1985、及びJames D. Rancourt, 「Optical Thin Films User's Handbook(光学薄膜ユーザーのハンドブック)」, Macmillan Publishing Company, 1987に記載されている。
【０１８８】
本発明において使用されるカバーシートは、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塗布用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、少なくとも1マイクロメートル、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本発明のカバーシートは、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。
【０１８９】
本発明において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。ガードされたカバーシート複合体は、キャリヤ基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。カバーシートと基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/□未満、好ましくは1×1010Ω/□未満、そして最も好ましくは1×109Ω/□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。
【０１９０】
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、塗布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。
【０１９１】
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、アルミナで塗布されたシリカ、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。
【０１９２】
任意選択の静電防止層は、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・ホイスカー上に塗布されたアンチモン・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（登録商標）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。
【０１９３】
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。
【０１９４】
コントラスト、色再現、及び安定なグレースケール強度が、液晶技術を採用する電子ディスプレイのための重要な品質属性である。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。
【０１９５】
このようにLCD品質を測定する主要ファクターの1つは、異なる視野角からのコントラスト比の変化を表す視野角特性である。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。視野角特性を改善する1つの方法は、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)を有するカバーシートを採用することである。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。
【０１９６】
本発明において使用されるカバーシート内に使用するための視野角補償層は、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。
【０１９７】
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；(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Rthを有し、好ましくは、Rthは、-60〜-600nmであり、最も好ましくはRthは、-150〜-500nmである。
【０１９８】
本発明において使用される好適なカバーシートの別の補償層は、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。
【０１９９】
本発明の補助層は、多くのよく知られた液体塗布技術、例えば浸漬塗布、ロッド塗布、ブレード塗布、エアナイフ塗布、グラビア塗布、マイクログラビア塗布、リバースロール塗布、スロット塗布、押出塗布、スライド塗布、カーテン塗布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。液体塗布の場合、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、スライド塗布を用いて同時に塗布することができ、例えば静電防止層を湿分バリヤ層と同時に塗布することができ、或いは、湿分バリヤ層を視野角補償層と同時に塗布することもできる。Research Disclosure No. 308119(1989年12月発行)第1007〜1008頁には、既知の塗布法及び乾燥法がさらに詳細に記載されている。
【０２００】
本発明において使用されるカバーシートは、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。
【０２０１】
図18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つの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付着促進層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、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、対PVA付着促進層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おり、偏光子板252は説明のため、対PVA付着促進層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、対PVA付着促進層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。
【０２０２】
本発明を、下記非限定的例によってより詳細に説明する。
【実施例】
【０２０３】
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)キャリヤ基体のおもて面に、乾燥塗膜重量約750 mg/m2のCELVOL 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)と、塗膜重量約250 mg/m2のNEOREZ R-600(NeoResins Inc.から入手されるポリウレタン分散体)とを含む対PVAフィルム付着促進層を塗布する。乾燥された層に、次いで、下記3層を含むトリアセチルセルロース(TAC)配合物を上塗りする：乾燥塗膜重量約2080 mg/m2のCA-438-80S(Eastman Chemicalのトリアセチルセルロース)、乾燥塗膜重量約208 mg/m2のジエチルフタレート、及び乾燥塗膜重量約210 mg/m2のSURFLON S-8405-S50(Semi Chemical Co. Ltdのフッ素化界面活性剤)を含む表面層；乾燥塗膜重量約18990 mg/m2のCA-438-80S、乾燥塗膜重量約295 mg/m2のSurflon（登録商標）S-8405-S50、乾燥塗膜重量約1900 mg/m2のジエチルフタレート、乾燥塗膜重量約840 mg/m2のTINUVIN（登録商標）8515 UV吸収剤(2-(2'-ヒドロキシ-3'-tert-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-tert-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)、及び乾燥塗膜重量約8.4 mg/ft2のPARSOL 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；及び乾燥塗膜重量約1000 mg/m2の、酢酸トリメリット酸セルロース(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、塗布用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。酢酸トリメリット酸セルロースの酸価は182である。
【０２０４】
上記のように形成された1330 mm幅のガードされたカバーシート複合体を供給ロール上に巻き取る。巻き取り後の供給ロールの外径は、152 mmコア上で300 mmである。本発明に従って、キャリヤ基体のおもて側と、対PVAフィルム付着促進層との間の界面で、PETキャリヤ基体から、乾燥されたTAC塗膜を引き剥がす。次いで、61.5重量%の水、38.3重量%のメタノール、0.13重量%のホウ酸、及び0.07重量%の塩化亜鉛を含む接着剤溶液を使用して、引き剥がされたフィルムを、厚さ約25マイクロメートルのPVAフィルムに、ラミネートする。ラミネートされたフィルムを3分間にわたって60℃の炉内で乾燥させる。
【０２０５】
本発明によれば、ラミネーションを含む連続生産がロール交換中に行われる。機械ライン速度は1分間当たり3メートルで維持される。供給ロールの繰り出し張力は、そのアキュムレータ位置によって制御されて、幅1メートル当たり10〜150ニュートンで一定に保持される。PET巻き取りロールのコア外径は152 mmである。PET巻き取り器はそのアキュムレータ位置によって制御され、その張力はそのアキュムレータ空気シリンダ圧によって調節される。PET巻き取り張力は、一定の張力で幅1メートル当たり300〜400ニュートンである(或いは漸減張力を用いることもできる)。125 mm直径ローラが引き剥がしステーションとして使用され、ここでは、PETキャリヤ・ウェブが引き剥がしローラに接触する。引き剥がしステーションとラミネーション・ニップとの間のガード無しカバーシートは、幅1メートル当たり100〜500ニュートンの張力に制御される。ラミネーション・ニップ力は、幅1メートル当たり100〜500ニュートンに設定される。引き剥がし後、PETキャリヤ・ウェブ張力は、幅1メートル当たり300〜400ニュートンである。
【０２０６】
例2
本発明において、代わりのガードされた複合体シートを使用することができる。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)キャリヤ基体のおもて面に、乾燥塗膜重量約750 mg/m2のCELVOL 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)と、塗膜重量約250 mg/m2のNEOREZ R-600(NeoResins Inc.)とを含む対PVAフィルム付着促進層を塗布する。乾燥された層に、次いで、乾燥塗膜重量約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)を含むつなぎ層を上塗りする。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)配合物を上塗りする：乾燥塗膜重量約2080 mg/m2のCA-438-80S(Eastman Chemicalのトリアセチルセルロース)、乾燥塗膜重量約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、及び乾燥塗膜重量約210 mg/m2のSURFLON S-8405-S50(Semi Chemical Co. Ltdのフッ素化界面活性剤)を含む表面層；乾燥塗膜重量約17370 mg/m2のCA-438-80S、乾燥塗膜重量約295 mg/m2のSURFLON（登録商標）S-8405-S50、乾燥塗膜重量約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、乾燥塗膜重量約650 mg/m2のTINUVIN（登録商標）8515 UV吸収剤、及び乾燥塗膜重量約65 mg/m2のPARSOL 1789 UV吸収剤を含む中間層；及び乾燥塗膜重量約1000 mg/m2の、CARBOSET 525(Noveon Inc.)とポリ(酢酸ビニル-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、塗布用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。
【０２０７】
このカバーシートを引き剥がし、そして下記のようにラミネートする。ラミネーションを含む連続生産がロール交換中に行われ、機械ライン速度は1分間当たり3メートルで維持される。供給ロールの繰り出し張力は、そのアキュムレータ位置によって制御されて、幅1メートル当たり10〜150ニュートンで一定に保持される。PET巻き取りロールのコア外径は152 mmである。PET巻き取り器はそのアキュムレータ位置によって制御され、その張力はそのアキュムレータ空気シリンダ圧によって調節される。PET巻き取り張力は、一定の張力で幅1メートル当たり300〜400ニュートンである(或いは漸減張力を用いることもできる)。125 mm直径ローラが引き剥がしステーションとして使用され、ここでは、PETキャリヤ・ウェブが引き剥がしローラに接触する。引き剥がしステーションとラミネーション・ニップとの間のガード無しカバーシートは、幅1メートル当たり100〜500ニュートンの張力に制御される。ラミネーション・ニップ力は、幅1メートル当たり100〜500ニュートンに設定される。引き剥がし後、PETキャリヤ・ウェブ張力は、幅1メートル当たり300〜400ニュートンである。
【図面の簡単な説明】
【０２０８】
【図１】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塗布・乾燥装置の一例を示す概略図である。
【図２】図2は、別の巻き取り作業が剥離可能な保護層の適用をさらに含むようなステーションをも含む、図1の塗布・乾燥装置例を示す概略図である。
【図３】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塗布装置の一例を示す概略図である。
【図４】図4は、キャリヤ・ウェブ巻き取り器にアキュムレータを採用しない、ウェブ引き剥がし、搬送、及びラミネーションを含む本発明の方法の１つの態様を示す概略図である。
【図５】図5は、さらにキャリヤ・ウェブ巻き取り器にアキュムレータを使用することを含む点で図4の態様とは異なる、ウェブ引き剥がし、搬送、及びラミネーションを含む本発明の方法の別の態様を示す概略図である。
【図６】図6は、偏光フィルムに保護カバーシートを順次ラミネートする点で図4の態様とは異なる、ウェブ引き剥がし、搬送、及びラミネーションを含む本発明の方法の別の態様を示す概略図である。
【図７】図7は、供給ロールのための繰り出しスピンドルの後にアキュムレータを採用せず、そしてその代わりにラミネーション・ステーションの後にアキュムレータを採用する点で図4の態様とは異なる、ウェブ引き剥がし、搬送、及びラミネーションを含む本発明の方法の別の態様を示す概略図である。
【図８】図8は、バッチ法においてウェブ引き剥がし、搬送、及びラミネーションを含む本発明の方法のさらに別の態様を示す概略図である。
【図９】図9は、本発明の実施に用いることができる二層突合わせ添え継ぎの１つの態様を示す概略図である。
【図１０ａ】図10aは、本発明の実施に用いることができる二層オーバラップ添え継ぎの態様を示す概略図である。
【図１０ｂ】図10bは、本発明の実施に用いることができる二層オーバラップ添え継ぎの態様を示す概略図である。
【図１１】図11は、前の図4〜7に示された単一ローラの代わりに使用することができるニップローラを用いたフィルム引き剥がしを含む引き剥がしステーションの態様を示す概略図である。
【図１２ａ】図12aは、前の図面に示された引き剥がしステーションの代わりに使用することができるナイフエッジを含む引き剥がしステーションのさらに別の態様を示す概略図である。
【図１２ｂ】図12bは、前の図面に示された引き剥がしステーションの代わりに使用することができるナイフエッジを含む引き剥がしステーションのさらに別の態様を示す概略図である。
【図１３】図13は、引き剥がし点(断面で)に続いて、改善された張力制御を達成するためのロジック・ダイヤグラムを示す概略図である。
【図１４】図14は、本発明において使用することができる3層カバーシートを示す断面図である。
【図１５】図15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基体とを含む、本発明において使用することができるガードされたカバーシートを示す断面図である。
【図１６】図16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基体とを含む、本発明において使用することができるガードされたカバーシートを示す断面図である。
【図１７】図17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基体とを含み、キャリヤ基体上にはリリース層が形成されている、本発明において使用することができるガードされたカバーシートを示す断面図である。
【図１８】図18は、セルのいずれの側にも、本発明に従って形成することができ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】
【０２０９】
10    塗布・乾燥システム
12    移動中の基体
14    乾燥器
16    塗布装置
18    繰り出しステーション
20    バックアップ・ローラ
22    塗布された基体
24    ガードされたカバーシート複合体
26    巻き上げステーション
28    塗膜供給容器
30    塗膜供給容器
32    塗膜供給容器
34    塗膜供給容器
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    対向ローラ
58    対向ローラ
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    計量スロット
106    ポンプ
108    最下層
110    入口
112    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    塗布リップ
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    塗布ビード
151    ガードされたカバーシート複合体(複合シート)
153    ガードされたカバーシート複合体(複合シート)
159    ガードされた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
170a, b    キャリヤ基体
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    キャリヤ基体
184    リリース層
186    最下層
188    中間層
189    カバーシート
190    最上層
200a, b    供給ロール
201a, b    新しい供給ロール
202    ウェブ(PVA二色性フィルム)
203a, b    スピンドル
205    下流側ラミネーション・ピンチローラ
206    ラミネーション・ピンチローラ
207    下流側ラミネーション・ピンチローラ
208    ラミネーション・ピンチローラ
209    下流側曲がりローラ
210a, b    キャリヤ巻取り器
211    搬送ローラ
212a, b    引き剥がしローラ
213a, b    空のコア
214a, b    曲がり(曲げ)ローラ
215a, b    ロードセル・ローラ
222    新しいウェブ
223a, b    巻き取りスピンドル
216a, b    両面添え継ぎ手段
217a, b    アキュムレータ・ローラ
218a, b    アキュムレータ
219a, b    クランプ
220a, b    駆動ローラ
221a, b    フレーム
222    新しいウェブ
224    新しいキャリヤシート
226    新しい接着層
228    新しいカバーシート
232    終わりつつあるウェブ
234    予め引き剥がされたカバーシート部分
236    予め引き剥がされたキャリヤ・ウェブ部分
238a, b    片面テープ
240a, b    裏支持層
242a, b    接着剤含有層
244    終わりつつあるカバーシート
246    終わりつつあるキャリヤ・ウェブ
247    終わりつつある接着層
250    偏光子板ウェブ／シート
252    ディスプレイにおける裏側偏光子板
254    ディスプレイにおける表側偏光子板
256    定置のナイフ
258    ナイフエッジ
260    LCDセル
261    対PVA付着促進層
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
274a, b    両面テープ
276a, b    第1フィードバック信号
278a, b    第2フィードバック信号
280    ローラ
281    ローラ
282    補足クランプ
284    ラミネーション後アキュムレータ
286    キャリヤ巻き取り器へのフィードバック信号
290    第1の制御ブロック
292    ライン速度基準
294    第2の制御ブロック
297    主駆動装置
298    基準張力
300    張力誤差
302    張力ループ・ソフトウェア
304    速度調整値
305a, b, c    積分器
306a, b    速度ループ・ソフトウェア
307a, b    速度誤差
308a, b    電流ループ
310a, b    モータ
312a, b    ギヤ・ボックス
314    フィードバック信号
【図１】
2008536178.tif 000003
【図２】
2008536178.tif 000004
【図３】
2008536178.tif 000005
【図４】
2008536178.tif 000006
【図５】
2008536178.tif 000007
【図６】
2008536178.tif 000008
【図７】
2008536178.tif 000009
【図８】
2008536178.tif 000010
【図９】
2008536178.tif 000011
【図１０ａ】
2008536178.tif 000012
【図１０ｂ】
2008536178.tif 000013
【図１１】
2008536178.tif 000014
【図１２ａ】
2008536178.tif 000015
【図１２ｂ】
2008536178.tif 000016
【図１３】
2008536178.tif 000017
【図１４】
2008536178.tif 000018
【図１５】
2008536178.tif 000019
【図１６】
2008536178.tif 000020
【図１７】
2008536178.tif 000021
【図１８】
2008536178.tif 000022
【国際調査報告】
2008536178.tif 000023
2008536178.tif 000024
2008536178.tif 000025