纹理膜及其制造方法技术

本发明专利技术描述了一种纹理膜、制造所述纹理膜的方法，和使用所述纹理膜的光控层叠件、背光源和显示器。一般来讲，聚合物膜如聚合物光学膜的表面纹理通过掺入在拉伸所述膜时断裂的可断裂涂层进行控制。

【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一种，并且更具体地涉及通过掺入断裂涂层来控制聚合物膜的表面纹理的方法。
技术介绍
在过去数年间，已探索使用聚合物膜来制造高质量光学膜。所研究的聚合物光学膜通常在多层膜的多个层之间采用不同的折射率。例如，多层光学膜(MOF)可通过使具有高折射率的聚合物层与具有低折射率的聚合物层交替来构造。如果两个邻近层形成为在各 折射率之间具有较大的失配，则特定波长的光会在这两层的界面处反射。在界面处反射的光的波长取决于邻近层的光学厚度。光学膜也可利用共混物的不同相的相对折射率关系由聚合物共混物制成。一种类型的多层光学膜使用双折射聚合物使邻近折射率之间产生失配。在此类膜中，在仅沿着该膜的一个面内轴线的方向上单轴拉伸或在沿着该膜的两个面内正交轴线的方向上双轴拉伸该多层膜。由于拉伸，两个邻近层之一内的分子沿拉伸方向取向。该分子取向改变了作用层在拉伸方向上的折射率。可通过拉伸该膜层之一为双折射的多层膜来获得两个邻近层在拉伸方向上的折射率的失配。如果这两层在非拉伸面内方向上的折射率匹配，则可使用该多层膜来反射一个偏振光并透射另一个偏振光。可将此膜用作(例如)反射型偏振器。如果拉伸多层膜使得作用层在两个正交面内轴线方向上取向，则可在两个方向上获得失配。可使用此膜来反射两种偏振光(例如相应波长的光的反射镜)。多层膜通常结合其它光学膜组合使用，以在(例如)显示器内进行所需的光控制。这些多层膜可在加工后用其它层涂覆，或层合至其它膜(例如扩散膜)，以实现对穿过或入射该多层膜的光的所需控制。
技术实现思路
本专利技术整体涉及一种，并且更具体地涉及通过掺入断裂涂层来控制光学膜的表面纹理的方法。在一个方面，本专利技术提供了一种纹理膜，其包括具有第一主表面的应变硬化聚合物膜；设置于第一主表面上的第一聚合物层；以及设置于第一聚合物层上的多个分离区域。此外，所述分离区域中的每一个具有粘附至第一聚合物层的断裂层，其中第一聚合物层中粘附至各分离区域的第一厚度的一部分大于第一聚合物层中位于至少一个邻近分离区域间的第二厚度。在另一方面，本专利技术提供了一种纹理膜的方法，其包括提供多层膜，所述多层膜包括聚合物膜和设置于该聚合物膜的第一主表面上的聚合物层的多层膜，并且将可断裂层以与聚合物膜相对的方式设置在聚合物层上。该方法还包括拉伸多层膜使可断裂层断裂成多个分离区域，这些分离区域中的每一个粘附至聚合物层，其中聚合物层中粘附至各分离区域的第一厚度的一部分大于聚合物层中位于至少一个邻近分离区域间的第二厚度。在又一方面，本专利技术提供了一种光控膜层叠件，其包括具有第一主表面的应变硬化聚合物膜；设置于第一主表面上的第一聚合物层；以及设置于第一聚合物层上的多个分离区域。此外，具有断裂层的分离区域中的每一个粘附至第一聚合物层，其中第一聚合物层中粘附至各分离区域的第一厚度的一部分大于第一聚合物层中位于至少一个邻近分离区域间的第二厚度。在又一方面，本专利技术提供了一种背光源，其包括具有第一主表面的应变硬化聚合物膜；设置于第一主表面上的第一聚合物层；以及设置于第一聚合物层上的多个分离区域。此外，具有断裂层的分离区域中的每一个粘附至第一聚合物层，其中第一聚合物层中粘附至各分离区域的第一厚度的一部分大于第一聚合物层中位于至少一个邻近分离区域间的第二厚度。在又一方面，本专利技术提供了一种显示器，其包括具有第一主表面的应变硬化聚合物膜；设置于第一主表面上的第一聚合物层；以及设置于第一聚合物层上的多个分离区域。此外，具有断裂层的分离区域中的每一个粘附至第一聚合物层，其中第一聚合物层中粘附至各分离区域的第一厚度的一部分大于第一聚合物层中位于至少一个邻近分离区域间 的第二厚度。上述
技术实现思路
并非意图描述本专利技术的每一个公开实施例或每种实施方案。以下附图和详细说明更具体地说明示例性实施例。附图说明整个说明书中都参考了附图，其中类似的附图标记表示类似的元件，并且其中图I为多层膜方法的示意图；图2A为聚合物多层膜的横截面示意图；图2B为纹理膜的横截面示意图；图2C为纹理膜的横截面示意图；图3A为纹理膜的横截面示意图；图3B为纹理膜的横截面示意图；以及图4为纹理膜的俯视片。附图未必按比例绘制。附图中使用的相同附图序号指示相同部件。然而，应当理解，在给定附图中使用序号指示部件并非意图限制另一个附图中用相同序号标记的部件。具体实施例方式本专利技术描述了在聚合物膜表面层(例如，包括如表层的聚合物多层膜表面层)中建立增强的表面特征的一些独特机理。已发现在聚合物膜取向前(即拉伸前)施用的涂层可随后在拉伸期间断裂。此类断裂涂层可具有局部“强化”多层膜表层的作用，从而增大成品膜中涂层厚度的表面粗糙度或纹理化作用。可获得增大的表面粗糙度，而通常不会影响多层膜的其余部分。这可实现更大的表面起伏度和光弯曲表面积，这在光学膜中可能非常重要。根据本专利技术，各种方法考虑因素对制造高质量聚合物膜、聚合物多层膜、聚合物多层光学膜以及其它光学装置是重要的。此类膜包括但不限于如干涉偏振片、反射镜、彩色膜及它们的组合的光学膜。这些膜对紫外、可见和红外光谱中的不同部分是光学上有效的。特别要关注的是共挤出的聚合物多层光学膜，其具有一个或多个本质上为双折射的层。用于制造的工艺条件各自取决于(I)所使用的特定树脂系统和(2)成品膜的所需光学性质。在一个具体实施例中，此类聚合物多层光学膜包括(例如)Vikuiti 双增亮膜(DBEF)、Vikuiti 高级偏振膜(APF)和Vikuiti 增强型镜面反射(ESR)膜，所有膜均得自3M公司(3M Company)。图I示出了一种制造如描述于(例如)美国专利No. 6，783，349 (Neavin等人)中的多层光学膜的多层膜的方法，该方法经改进来制造如下文所述的本专利技术纹理膜。将经选择而具有适当地不同的光学性质的材料100和102加热至高于其熔融温度和/或玻璃化转变温度，然后进料至多层供料头104中。通常，使用挤出机来完成每种材料的熔融和初始进料。例如，可将材料100进料到挤出机101中，而可将材料102进料到挤出机103中。从供料头104出来的是多层流动流105。层倍增器106分流多层流动流，然后将一个流重取向并“层叠”在第二个之上以增加挤出的层的数量。当不对称倍增器与能使整个层叠件的层厚度出现偏差的挤出设备一起使用时，可能会扩大层厚度的分布范围，从而使多层膜具有与期望的可见光谱部分对应的层对，并提供期望的层厚度梯度。如果需要，可通过向表层供料头110进料树脂108 (用于表层)，将表层111引入多层光学膜。多层供料头向膜挤出模具112进料。供料头的实例描述于(例如)美国专利No. 3，773，882 (Schrenk)和 3，884，606 (Schrenk)中。例如，挤出物温度可以为大约 295°C，并且每种材料的进料速率为大约10-150千克/小时。在大多数情况下，需要具有在其穿过供料头和模具时在膜的上表面和下表面上流动的表层111。这些层用于消除可见于壁附近的大应力梯度，从而更平滑地挤出光学层。各表层的常用挤出速率可以是2-50千克/小时(1-40%的总通过量)。表皮材料可以和光学层的其中一层的材料相同，也可以是不同材料。模具的挤出物通常呈熔融状态。挤出物在旋转通过销接线114的浇注轮116上冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：克里斯托弗·J·德克斯，杰弗里·W·哈根，詹姆斯·E·洛克里奇，迈克尔·J·席塞尔，亚当·D·哈格，杰弗里·A·彼得森，斯蒂芬·A·约翰逊，马克·J·佩莱里蒂，迈克尔·L·斯坦纳，汉·K·洛伊，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
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