具有连续与分散相的光薄膜制造技术

一种连续／分散相偏振薄膜，其第一与第二层分别限定了该薄膜的第一与第二主表面，第三层置于第一与第二层之间。第一与第二层中至少有一层具有连续／分散相结构。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请本申请是1998年1月13日提出的美国申请09/006,455的部分继续申请，该申请结合在此作参考。背景本专利技术一般涉及光薄膜及其制造工艺，尤其涉及利用薄膜材料的特性在加工中控制材料响应特性的工艺。过去几年已经研究了用聚合物薄膜来制造优质光薄膜，所研究的聚合物光薄膜一般利用多层薄膜中层间不同的折射率。例如，可用交替的高折射率聚合物层与低折射率聚合物层构制多层光薄膜。在邻接的两层形成折射率存在较大不匹配的情况下，特定波长的光就在两层的界面处反射，反射光的波长依赖于邻接层的光学厚度。利用混合物不同相的相对折射率关系，也可用聚合混合物制作光薄膜。多层光薄膜的一种类型使用双折射聚合物使邻接的折射率之间不匹配。在这种薄膜中，多层薄膜或是仅沿薄膜平面内轴的一个方向单轴向拉制，或者沿薄膜平面内两正交轴的方向双轴向拉制，结果两邻接层之一内的分子以拉制方向定向，而分子定向改变了在拉制方向受影响的层的折射率。在薄膜层之一为双折射的情况下，拉制多层薄膜可在拉制方向使两邻接层的折射率不匹配。若两层在非拉制平面内的方向的折射率匹配，就能用多层薄膜反射一种偏振的光并透射另一种偏振的光。这种薄膜例如可以用作反射偏振片。如果多层薄膜拉制成受影响的层在两个平面内正交轴的方向定向，则在两个方向都不匹配。这种薄膜可用来反射两种偏振的光(如光的各波长的反射镜)。如上所述，在聚合光薄膜中使用的一种或多种材料，其光学特性随着材料的拉制而变化，这类特性呈现的定向依赖于材料拉制方向。这类光薄膜可用三个相互正交的轴(即两个平面内轴X与Y,一个厚度轴Z)描述。这类光薄膜的光学特性一般依赖于每种材料分别在X、Y与Z轴方向的折射率nx、ny、nz。因此，希望以某种方式加工光薄膜，以便精密地控制使用材料的光学特性。专利技术概述本专利技术一般涉及光薄膜及其制造工艺。根据本专利技术的一实施例，包括至少第一与第二材料的光薄膜是在如下加工条件下通过相对于薄膜的第一与第二平面内轴加工该薄膜而制作的，其加工条件为沿薄膜的第一平面内轴至少在第一材料中引起光学定向，同时沿薄膜的第二平面内轴在第一材料中引起定向，且该定向远远小于沿第一轴引起的定向。第二材料的折射率基本上与第一轴引起的定向。沿该薄膜的第一与第二平面内轴之一，第二材料的折射率与第一材料的折射率基本上相匹配。该工艺可用来制作光学和/或机械性能改善的薄膜，也可制作一些不同的薄膜。在多层光薄膜中，两种或多种薄膜材料可形成交替层。两种材料还可形成在混合薄膜中，如材料的连续相和分散相。根据本专利技术的一实施例，通过控制材料对拉制加工条件的响应，可以获得两种材料的定向状态的各种组合。在本专利技术的另一方面，提供一种连续/分散相偏振薄膜，其中将连续/分散材料形成在该薄膜的至少一个而最好两个外表面上。由连续/分散相材料做出的粗糙表面，发现不要求附加的表面处理(如压印)，或在两偏振片间存在分散垫片薄膜，就可消除沾湿(如在偏振片与LCD中分色偏振片组合使用时)。在本专利技术该方面的有些实施例中，偏振片有三层结构，包括核心层和第一、第二外层，其中的一个或两个外层具有连续/分散相。上述的本专利技术概述并不打算描述本专利技术的每个示例性实施例或每种实施方案，下面的附图与详细描述将更具体地举例说明这些实施例。附图的简要说明通过下面结合附图对本专利技术各实施例的详细说明，可更全面地理解本专利技术，其中附图说明图1A与1B示出本专利技术各实施例的光薄膜；图2A-2J示出本专利技术各种工艺图；图3示出本专利技术另一实施例的另一光薄膜；图4示出本专利技术另一实施例的混合聚合物光薄膜；和图5A-5C示出按本专利技术一实施例制作的薄膜的透射特性。详细描述本专利技术一般适用于若干不同的光薄膜、材料与工艺，坚信特别适于制造聚合物光薄膜，在加工拉制薄膜时，可利用薄膜中使用的材料的粘弹特性，控制材料中引起的分子定向量。如上所述，可以利用制作光薄膜的材料的各种特性来改进光薄膜，改进包括一个或多个改进的光学特性，增强抗破裂或撕裂能力，提高尺寸稳定性，更好的可加工性等等。虽然本专利技术未作这样的限制，但是通过下述各种例子的讨论，可了解本专利技术的各个方面。现参照图1描述根据本专利技术一特定实施例中制造光薄膜的工艺。图1示出光薄膜101的一部分，可参照三个互为正交的轴X、Y、Z描述。在图示实施例中，两个正交轴X与Y处于薄膜101平面内(平面内轴)，第三轴以薄膜厚度方向延伸。光薄膜101包括至少两种不同材料，它们光学交界(如两种材料相组合可引起反射、散射、透射等作用)。可以利用这两种材料的特性以沿薄膜101的至少一个轴的方向造成所需的折射率不匹配。两种材料一般在特性上是粘弹性的。至少一种材料在一定条件下属于双折射。本专利技术尤其适合于由可共挤压材料构成的薄膜。例如，共挤压的多层与聚合混合薄膜十分适于制造这种薄膜。当用共挤压材料组成薄膜101时，材料必须具有足以相似的流变学(如粘弹性)以满足共挤压加工的要求。然而如下所述，薄膜的粘弹特性又可以不同得足以使这两种不同的材料对选定的加工条件有不同的响应。加工期间，薄膜101至少以两个方向拉制。在以下描述中，术语拉制用于作伸展或延伸的例子。在压缩时显然还会造成应力。拉制工艺一般可以是任一种类型。拉制工艺可用来有选择地在一种或多种材料里引起分子定向，例如引起的分子定向可用来沿拉制方向改变受影响材料的折射率，以改变薄膜的机械特性等。根据所需的薄膜的特性，可控制拉制引起的分子定向量，下面将作更全面的描述。根据本专利技术的一实施例，光薄膜用两种或多种不同的材料形成。在一定条件下，只是一种材料在拉制时定向。在其它条件下，另一种或两种材料在拉制时定向。当定向造成两种材料的折射率在一个平面内方向上匹配而在另一平面内方向上完全不匹配时，该薄膜尤其适于制造偏振光薄膜。应用该工艺，通过某种方式沿两个平面内正交轴的方向拉制薄膜，只在平面内一个轴的方向上造成折射率完全不匹配，即可制出偏振薄膜。根据本专利技术的各个实施例，可构成这样的光薄膜，即折射率沿平面内一个轴完全相等，但沿另一个平面内轴则完全不匹配。匹配方向形成偏振片的透射(通过)方向，不匹配方向则形成反射(阻挡)方向。一般而言，折射率沿反射方向的不匹配越大，而在透射方向的匹配越紧密，偏振片的性能越佳。另外，可以控制(如匹配)这两种材料在厚度方向的折射率，以改进光薄膜的光学性能。显然，材料的折射率是波长的函数(即材料一般呈现色散)。因此，对折射率提出的光学要求也是波长的函数。两种光学交界的材料的折射率比可用于计算这两种材料的反射率。两材料间的折射率差的绝对值除以这些材料的平均折射率，说明了该薄膜的光学性能，把它称为归一化折射率差。通常希望，在匹配的平面内折射率中，归一化差小于约0.05，更佳为小于约0.02，最佳为小于约0.01。同样地，在偏振薄膜厚度方向中，折射率的任何归一化差希望小于约0.09，更佳为小于约0.04，最佳为小于约0.02。在多层堆的两个邻接材料的厚度方向，有时会希望具有受控的不匹配。在1995年10月3日提出的美国专利申请序列号No.08/402,041(题为“光薄膜”)、以代理档案号No.53544 USA9A提出的美国专利申请(题为“显色转移薄膜”)以及以代理档案号53545 USA7A提出的美国专利申请(题为“锐化带缘的光薄膜”)中，更全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏振薄膜，包括： 第一层，用于限定该薄膜的第一主表面； 第二层，用于限定该薄膜的第二主表面；及 第三层，置于所述第一与第二层之间； 其特征在于所述第一层包括第一连续相与第一分散相，而所述第二层包括第二连续相与第二分散相。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RC艾伦，PD柯都，RJ塔巴，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]