本发明专利技术提供了一种漫反射光学膜，所述膜包含从膜的第一区延伸到第二区的共混层。所述共混层包含分别分离到不同的第一和第二相中的第一和第二聚合物材料。所述共混层可在所述第一和第二区中具有相同的组成和厚度，但在所述第一和第二区中分别具有不同的第一和第二漫反射特性。所述第一和第二漫反射特性之间的差异不归因于所述第一和第二区之间层的组成或厚度的任何差异。相反，所述第一和第二漫反射特性之间的差异归因于所述第一和/或第二聚合物材料在所述第一和第二区之间的双折射率差异。所述共混层的共混物形态在所述第一和第二区中可基本上相同。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及光学膜及相关系统和方法。
技术介绍
基于漫反射聚合物的光学膜是已知的。例如，除了别的以外，美国专利5，825，543(Ouderkirk等人)和7，057，816 (Allen等人)描述了具有设置于另一聚合物材料的连续双折射基体内的聚合物颗粒分散相的光学膜。所述膜通常通过拉伸在一个或多个方向上取向。选择分散相颗粒的大小和形状、分散相的体积分数、膜厚度和取向的量，以在所得的膜中获得对所需波长的辐程度的漫反射和总透射。连续相聚合物与分散相聚合物之间沿特定轴显著的折射率失配具有使沿该轴偏振的入射光基本上被散射从而导致大量反射的效应。相反，沿其中连续相聚合物和分散相聚合物的折射率基本上匹配的轴偏振的入射光将以低得多的散射程度镜面透射或反射。此效应在多个实施例中有述及，这些实施例包括漫反射偏振器和漫反射镜。对于这些实施例，折射率失配是赖以促进散射的主要因素。相比之下，分散相颗粒的几何形状据说对散射仅具有次要效应。Alien等人的‘816专利还描述了其中第一和第二聚合物材料在形态学上双连续的实施例。Ouderkirk等人的‘543专利描述了向基于漫反射聚合物的共混物光学膜中加入二向色性染料。二向色性染料与某些聚合物体系的组合具有偏振光至不同角度的能力。当以分子方式排列在材料内时，二向色性染料能吸收特定偏振的光。较高的二向色性比指示较高的偏振光的能力。美国专利5，217，794 (Schrenk等人)描述了一种由设置于另一聚合物材料的连续基体内的与沿两个轴的波长相比较大的聚合物内含物制成的层状聚合物膜。主体因此包含至少一种聚合物材料在另一聚合物材料的基体内的不连续的层，其中所述聚合物具有不同的折射率。取决于选择的层厚度，所得多层层状聚合物主体可基本上反射白光而呈现银色金属外观或可具有虹彩色的带。美国专利6，096，247 (Ulsh等人)讨论了压印各种类型的光学聚合物膜，包括由Ouderkirk等人的’ 543专利中所公开的类型的两种或更多种聚合物材料的共混物组成的膜。Ulsh等人使用的热源据说用来足够快地软化光学膜的表面以使得膜表面软化而不导致本体膜的光学性质的显著改变。这样，Ulsh等人的压印光学膜在体相中呈现与压印前的光学膜所呈现的那些基本上相同的反射、透射、吸收和折射特性。
技术实现思路
除了别的以外，本文描述了使漫反射光学膜内部图案化的方法，所述方法不需要选择性地施加压力，并且不依赖于选择性地使膜薄化来实现图案化。因此，在一些情况下，本文论述的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。相反，至少一些所公开的方法通过在第二区中而非在相邻的第一区中选择性地减小分离到光学膜的共混层中的不同的第一和第二相中的至少一种聚合物材料的双折射而实现图案化。在其它情况下，内部图案化可以伴有厚度的显著变化，厚度变化取决于处理条件而为较厚或较薄的。示例性的漫反射光学膜采用其中第一和第二相中的至少一个为连续相、且与所述连续相相关的第一和/或第二聚合物材料在第一区中双折射的共混层。选择性双折射减小可通过向第二区审慎地递送适当量的能量，以便选择性地加热其中的共混聚合物材料中的至少一者至足够高以在该材料中产生减小或消除原有光学双折射的松弛的温度来进行。在一些情况下，加热过程中的高温可以足够低和/或可以持续足够短暂的时间以保持膜内形态学共混物结构的物理完整性。在这样的情况下，虽然双折射减小，但第二区的共混物形态基本上不因所述选择性的热处理而改变。双折射的减小可以为部分减小，或其可以为完全减小，在此情况下，在第一区中为双折射的一种或多种聚合物材料在第二区中被赋予光学各向同性。在示例性实施例中，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选择性加热。光可以包括紫外光、可见光或红外波长的光或它们的组合。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强度、持续时间和被递送的光的波长分布、以及膜的吸收特性。这种用于使共混膜内部图案化的技术与已知的高强度光源和电子可寻址波束控制系统相容，从而允许仅通过适当地控制光束(无需专用硬件如图像专用压印板或光掩模)即在膜中产生事实上任何所需的图案或图像。还讨论了向所公开的膜中引入吸收剂如合适地吸收的染料或颜料以选择性地捕集所需波长或波段下的辐射能，所述辐射能如此被递送以选择性地加热所述膜。当所述膜通过多个层的共挤出形成时，这些吸收剂可被选择性地引入在特定的层中，以控制加热过程和因此厚度方向上的双折射减小。如果多个共混层是共挤出的，则至少一个可包含吸收剂而至少一个可不包含吸收剂，或者基本上每一个共挤出的共混层均可包含吸收剂。在其他情况下，可以向构造中引入另外的层如内部促进层和表层。本专利申请因此特别是，公开了包含自膜的第一区延伸到第二区的共混层的光学膜。所述共混层可包含分别分离到不同的第一和第二相中的第一和第二聚合物材料，且所述共混层可在第一和第二区中具有基本上相同的组成和厚度。所述第一和第二相中的至少一个可为连续相，且与连续相相关的第一和/或第二聚合物材料可在第一区中是双折射的，例如在所关注的波长如633nm下或所关注的另一波长下，其双折射率可为至少0. 03、或0. 05或0. 10。所述层可在第一区中具有第一漫反射特性而在第二区中具有不同的第二漫反射特性。第一和第二漫反射特性之间的差异基本上不归因于第一和第二区之间层的组成或厚度的任何差异。相反，第一和第二漫反射特性之间的差异基本上归因于第一和第二聚合物材料中的至少一种在第一和第二区之间的双折射率差异。在一些情况下，共混层可在第一和第二区中具有基本上相同的形态。例如，由于制造中的变量，第一和第二区中不混溶的共混物形态(例如如在共混层的显微照片中所见)可相差不超过第一区中不同位置处不混溶的共混物形态的标准变异率。在相同的照射和观察条件下比较第一漫反射特性(例如R1)和第二漫反射特性(例如R2)。例如，照射条件可指定入射光，例如指定的方向、偏振和波长，例如法向入射非偏振可见光或沿特定的面内方向偏振的法向入射可见光。观察条件可指定例如半球反射率(反射到膜的入射光侧上的半球中的所有光)。如果&和民以百分数表示，则R2可以与R1差异至少10%、或至少20%或至少30%。作为澄清实例,R1可以为70%，R2可以为60%、50%、40%或更小。或者，R1可以为10%，R2可以为20%、30%、40%或更大。R1和R2也可以通过采用其比率进行比较。例如，R2A1或其倒数可以为至少2或至少3。第一相可为分散相，而第二相可为连续相，例如延伸通过第一和第二区的部分。或者，第一和第二相可为共连续相。第一聚合物材料可在第一区中是双折射的，并在第二区中是同等地双折射的、较低双折射的或是各向同性的。或者，第一聚合物材料可在第一和第二区二者中均是各向同性的。第二聚合物材料可至少在第一区中是双折射的，并可至少在第二区中是同等地双折射的、较低双折射的或各向同性的。在任何情况下，聚合物中的至少一者优选在第二区中比在第一区中是较低双折射的(在一些情况下包括各向同性的)。第一和/或第二漫反射特性的特征可在于，对不同偏振的法向入射光基本上不同的反射率，在这种情况下，光学膜可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.30 US 61/360,1241.一种光学膜，所述光学膜包含 共混层，所述共混层包含分别分离到不同的第一和第二相中的第一和第二聚合物材料，所述层从第一区延伸到第二区，并在所述第一和第二区中具有基本上相同的组成和厚度； 其中所述第一和第二相中的至少一个为连续相，且与所述连续相相关的所述第一和/或第二聚合物材料在所述第一区中是双折射的； 其中所述层在所述第一区中具有第一漫反射特性； 其中所述层在所述第二区中具有不同于所述第一漫反射特性的第二漫反射特性；并且 其中所述第一和第二漫反射特性之间的差异基本上归因于所述第一和第二聚合物材料中的至少一种在所述第一和第二区之间的双折射率差异。2.根据权利要求1所述的膜，其中所述共混层还在所述第一和第二区中具有基本上相同的共混物形态。3.根据权利要求1所述的膜，其中所述第一相为分散相，而所述第二相为连续相。4.根据权利要求1所述的膜，其中所述第一和第二相为共连续相。5.根据权利要求1所述的膜，其中所述第二相为连续相，且所述第二聚合物材料在所述第一区中是双折射的，而在所述第二区中是较低双折射的或各向同性的。6.根据权利要求5所述的膜，其中所述第一聚合物材料在所述第一和第二区中是各向同性的。7.根据权利要求5所述的膜，其中所述第一聚合物材料至少在所述第一区中是双折射的。8.根据权利要求1所述的膜，其中所述第一和第二漫反射特性中的至少一个的特征在于对不同偏振的法向入射光基本上不同的反射率。9.根据权利要求1所述的膜，其中所述第一和第二漫反射特性中的至少一个的特征在于对不同偏振的法向入射光基本上相同的反射率。10.根据权利要求1所述的膜，其中所述第一和第二漫反射特性中的至少一个的特征在于对不同偏振的法向入射光的高透射率和低雾度。11.根据权利要求1所述的膜，其中所述第一和第二聚合物材料为热塑性材料。12.根据权利要求1所述的膜，其中所述共混层还包含稳定所述第一和第二相的共混物形态的第三材料。13.根据权利要求1所述的膜，所述膜还包含选择性地吸收紫外、可见或红外辐射能的吸收剂。14.根据权利要求13所述的膜，所述膜还包括含所述吸收剂的内部促进层。15.根据权利要求1所述的膜，其中与所述连续相相关的所述第一和/或第二聚合物材料在所述第一区中的双折射率为至少0. 03、或至少0. 05或至少0. 10。16.一种制备内部图案化的光学膜的方法，所述方法包括 提供包含共混层的膜，所述共混层包含分别分离到不同的第...
【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：
国别省市：
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