本发明专利技术公开了反射膜，所述反射膜包括第一光学叠堆和第二光学叠堆，所述第一光学叠堆提供第一反射特性，所述第二光学叠堆提供第二反射特性。所述光学叠堆也具有第一吸收特性和第二吸收特性，在暴露于具有刻绘波长的光时，所述第一吸收特性和所述第二吸收特性适于吸收性地加热各自的叠堆，同时保持所述叠堆的结构完整性。所述吸收性加热可将所述第一反射特性和所述第二反射特性分别改变为第三反射特性和第四反射特性。另外，可以在所述光学叠堆之间提供阻挡层，所述阻挡层至少部分地阻挡所述刻绘波长的光，以允许吸收性地加热所述光学叠堆中的任何选定的一者。因此，可通过适当地递送包括所述刻绘波长的光束，以任何所需图案来独立地修改所述光学叠堆的所述反射特性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术整体涉及光学膜，尤其适用于这样的膜该膜的反射特性大部分由从膜内设置(即膜的内部)的层间界面反射光的相长干涉和相消干涉所确定。本专利技术还涉及相关系统和方法。
技术介绍
已知多层光学膜，即这种膜包括多层具有不同折射率和合适厚度的不同层，以由于在层间界面处反射光的相长干涉和相消干涉而选择性地反射和透射光。在一些情况下， 这种膜通过以下方式形成将高折射率无机材料(例如二氧化钛)和低折射率无机材料 (例如二氧化硅)的交替层真空沉积到玻璃基底或其它刚性基底上。在其它情况下，这种膜通过以下方式形成以交替层布置方式通过模具共挤出不同的有机聚合物材料，冷却挤出物以形成浇铸料片，以及拉伸浇铸料片，以便使料片变薄到合适的最终厚度。在一些情况下，也可以通过使交替聚合物材料中的一者或两者成为双折射的方式来进行拉伸，即，其中给定材料对沿一个方向偏振的光具有某一折射率，而对沿不同方向偏振的光具有不同的折射率。这种双折射可导致成品膜沿着第一面内方向(有时称为X轴或阻光轴)在相邻层之间具有较大的折射率失配，而沿着第二面内方向(有时称为y轴或透光轴)在相邻层之间基本上折射率匹配，于是沿着第一方向偏振的垂直入射光大部分被反射，而沿着第二方向偏振的垂直入射光大部分被透射。参见(如)美国专利3，610，729 (Rogers)、 4，446，305 (Rogers等人)和5，486，949 (Schrenk等人)。这样的膜通常称为反射型偏振器。双折射也可以导致相邻层间沿面外方向(即沿垂直于膜的轴)的折射率差值，其显著不同于相邻层间沿一个或两个面内方向的折射率差值。此后一情况的实例为下述膜 该膜在相邻层间沿两个正交面内方向(X和y)具有基本上相同的大的折射率失配，使得任何偏振的垂直入射光均为高度反射的光，但其中相邻层沿面外方向(ζ)的折射率为基本上匹配的折射率，使得所谓“P偏振”光(在入射平面内偏振的光)的界面的反射率为基本上恒定的。参见(如)美国专利5，882，774(J0nza等人)。Jonza等人提出，除了别的以外，相邻微层之间的ζ轴折射率失配(简称为ζ折射率失配或Δηζ)可受到调控，以允许构造布鲁斯特角(P偏振光在界面处的反射率变为零的角度)非常大或不存在的多层叠堆。这又允许构造这样的多层反射镜和偏振器其P偏振光的界面反射率随着入射角增加而缓慢减小，或与入射角无关，或随着入射角偏离垂直方向而增大。因此，可得到在宽的带宽上对 S偏振光和ρ偏振光均具有高反射率的多层膜，其中S偏振光垂直于入射平面偏振，P偏振光对于反射镜以任何入射方向、对于偏振器以选定的方向偏振。另外已知向多层光学膜赋予图案，以形成标记。参见(如)以下美国专利 6，045，894 (Jonza 等人)“Clear to Colored Security Film”(透明至彩色安全膜)； 6，531，230 (Weber 等人)"Color Shifting Film”(色移膜)；和 6，788，463 (Merrill 等人)"Post-Formable Multilayer Optical Films and Methods of Forming，，(可后形成的多层光学膜以及形成方法)。将压力选择性地施加到膜，例如利用压印模具，以使选定区中的膜变薄，以产生所需图案。可以产生的厚度减少为大于5%或大于大约10%的选择性薄化在膜选定区中的整个厚度上均为有效的，使得膜内部的选定区中的光学薄层(“微层”) 的叠堆相对于膜的相邻区也变薄，该微层是造成所观测的反射和透射特性的原因。由于穿过微层的光学路径长度差缩短，微层的这种薄化使与微层相关的任何反射谱带偏移为较短波长。对于观察者而言，反射谱带的偏移显示为压印区和非压印区之间的反射或透射颜色差异，以使得图案易于被察觉到。例如，‘463 Merrill等人的专利描述了压印色移安全膜，其中将包含418层内微层(两组各具有209层微层)的多层聚合物膜压印在选定区中。在压印之前、以及在压印之后的非压印区中，微层具有产生下述反射谱带的折射率和厚度反射谱带的短波长谱带边缘随入射角(视角)而偏移，即，从垂直入射下的720nm改变为45度视角下的640nm、改变为60度视角下的甚至更短波长(对应于垂直入射下的透明外观、45度下的青色、60度下的亮青色)。在这些非压印区中，膜的厚度为3.4密耳，即0.0034英寸。然后将膜在149°C 下的辊和预热压印板之间进行压印，以将选定区中的膜薄化到约3. 0密耳。压印区在垂直入射下显示为亮金色，这表明谱带边缘从720nm偏移为较短波长。在倾斜视角下，压印区中的观测颜色改变为青色或较深的蓝色。
技术实现思路
已知的压印技术将膜的一个区或范围(如压印区)相对另一个区(如非压印区) 进行修改，但其具有有限的适用性，因为压印工具的压力传送至压印区中的膜的全部内层。 此外，这种压力通常具有深度分布(在膜的外表面处最大并且随深度增加而单调且平滑地减小)，且不具有选择性处理膜的某个内部而不显著处理膜的其它内部或表面层的能力。压印技术因而不允许技术人员有效地实施双层图案化，即其中在一个区中选择性地修改膜的一个内部并且在不同区中选择性地修改膜的不同内部。除了别的以外，本文描述下述多层光学膜，其被设计为允许不同组的内层的反射特性被独立地修改，从而得到双层内部图案化。例如，多层光学膜可包括两个微层组，并且每一个微层组的反射特性均能够进行独立地修改。膜还可包括其它的可独立寻址内层，例如，第三微层组，其反射特性可独立于其它两个微层组进行修改。在示例性实施例中，各自的微层组或其它组的内层的反射特性的修改是通过利用选择性加热来减小或消除膜的至少一些内层的双折射来实现的。可至少部分地通过将光束导向至多层光学膜来提供加热，所述光束具有刻绘波长，在该波长下多层光学膜的内层中的至少一些为吸收性的。在X和y (面内)方向上，可根据情况来定形和/或控制光束以便仅将选定的面内区或范围暴露于光，从而将加热以图案化方式施加至膜的选定的面内区或范围。在ζ (厚度)方向上，可利用多层光学膜的合适设计与定向光束的合适递送特性相结合来将加热施加至膜的不同选定内部，如在下文进一步所述。在至少一些情况下，内部图案化可在未对膜进行任何选择性施加压力、和/或未对膜进行任何显著薄化的情况下而实现。可通过下述方式来进行选择性双折射减小将适当量的能量审慎地递送至选定的面内区以便将其中的内层中的一些选择性地加热至下述温度所述温度足够高，以在材料中产生减小或消除原有光学双折射的松弛，而且足够低，以保持膜内层结构的物理完整性。 双折射减小可为部分的或者其可为完全的，在此情况下，使第一(未处理)区中为双折射的内层中的一些变成第二(处理)区中的光学各向同性。选择性加热可至少部分地通过将光或其它辐射能量选择性地递送至膜的第二区来实现。光可以包括紫外光、可见光、或红外波长的光、或它们的组合。通常，光在波长λ下为基本上单色的，正如大多数激光源，或者光可为相对窄谱带的且在波长λ下出现中心或峰，正如LED光源，其中在任一种情况下，λ 都可被称为“刻绘波长”，因为可使用此波长下的光以所需图案对膜修改或“刻绘”信息。被递送的光中的至少一些被膜吸收，从而得到所需的加热，其中所吸收光的量取决于本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种多层光学膜，包括：第一组内层，所述第一组内层被布置用于通过相长干涉或相消干涉来选择性地反射光，从而提供第一反射特性，所述第一组层还具有第一吸收特性，在暴露于具有刻绘波长的光时，所述第一吸收特性适于吸收性地加热所述第一组层，加热量足以。二吸收特性适于吸收性地加热所述第二组层，加热量足以将所述第二反射特性改变为第四反射特性，同时保持所述第二组层的结构完整性；和第一阻挡层，所述第一阻挡层设置在所述第一组内层和所述第二组内层之间，所述第一阻挡层适于至少部分地阻挡所述刻绘波长的光将所述第一反射特性改变为第三反射特性，同时保持所述第一组层的结构完整性；第二组内层，所述第二组内层被布置用于通过相长干涉或相消干涉来选择性地反射光，从而提供第二反射特性，所述第二组层还具有第二吸收特性，在暴露于具有所述刻绘波长的光时，所述第
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·沃德·梅里尔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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