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具有多個(gè)雙折射層的內(nèi)部圖案化的多層光學(xué)膜的制作方法

文檔序號(hào):2752005閱讀:595來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:具有多個(gè)雙折射層的內(nèi)部圖案化的多層光學(xué)膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明整體涉及光學(xué)膜,尤其適用于這樣的膜該膜的反射特性大部分由從膜內(nèi)設(shè)置(即膜的內(nèi)部)的層間界面反射光的相長(zhǎng)干涉和相消干涉所確定。本發(fā)明還涉及相關(guān)系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)
已知多層光學(xué)膜,即這種膜包括多層具有不同折射率和合適厚度的不同層,以由于在層間界面處反射光的相長(zhǎng)干涉和相消干涉而選擇性地反射和透射光。在一些情況下, 這種膜通過(guò)以下方式形成將高折射率無(wú)機(jī)材料(例如二氧化鈦)和低折射率無(wú)機(jī)材料 (例如二氧化硅)的交替層真空沉積到玻璃基底或其它剛性基底上。在其它情況下,這種膜通過(guò)以下方式形成以交替層布置方式通過(guò)模具共擠出不同的有機(jī)聚合物材料,冷卻擠出物以形成澆鑄料片,以及拉伸澆鑄料片,以便使料片變薄到合適的最終厚度。在一些情況下,也可以通過(guò)使交替聚合物材料中的一者或兩者成為雙折射的方式來(lái)進(jìn)行拉伸,即,其中給定材料對(duì)沿一個(gè)方向偏振的光具有某一折射率,而對(duì)沿不同方向偏振的光具有不同的折射率。這種雙折射可以導(dǎo)致下述成品膜該成品膜在相鄰層間沿第一面內(nèi)方向(有時(shí)稱為X軸)具有大的折射率失配,并且在相鄰層間沿第二面內(nèi)方向(有時(shí)稱為y軸)具有顯著的折射率匹配,其中在成品膜上,沿第一方向偏振的垂直入射光為高度反射的光,并且沿第二方向偏振的垂直入射光為高度透射的光。參見(jiàn)(如)以下美國(guó)專利3,610, 729 (Rogers)、4,446, 305 (Rogers 等人)和 5,486, 949 (Schrenk 等人)。雙折射也可以導(dǎo)致相鄰層間沿面外方向(即沿垂直于膜的軸)的折射率差值,其顯著不同于相鄰層間沿一個(gè)或兩個(gè)面內(nèi)方向的折射率差值。此后一情況的實(shí)例為下述膜該膜在相鄰層間沿兩個(gè)正交面內(nèi)方向(χ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為高度反射的光,但其中相鄰層沿面外方向(ζ)的折射率為基本上匹配的折射率,使得所謂“P偏振”光(在入射平面內(nèi)偏振的光)的界面的反射率為基本上恒定的。參見(jiàn)(如)美國(guó)專利5,882,774(J0nza等人)。Jonza等人提出,除了別的以外,相鄰微層之間的ζ軸折射率失配(簡(jiǎn)稱為ζ折射率失配或Δηζ)可被調(diào)控,以允許構(gòu)造布魯斯特角(P偏振光在界面處的反射率變?yōu)榱愕慕嵌?非常大或不存在的多層疊堆。這又允許構(gòu)造這樣的多層反射鏡和偏振器其P偏振光的界面反射率隨著入射角增加而緩慢減小,或與入射角無(wú)關(guān),或隨著入射角偏離垂直方向而增大。因此,可得到在寬的帶寬上對(duì)s偏振光和ρ偏振光均具有高反射率的多層膜,其中S偏振光垂直于入射平面偏振,P偏振光對(duì)于反射鏡以任何入射方向、對(duì)于偏振器以選定的方向偏振。另外已知向多層光學(xué)膜賦予圖案,以形成標(biāo)記。參見(jiàn)(如)以下美國(guó)專利 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,,(可后形成的多層光學(xué)膜以及形成方法)。將壓力選擇性地施加到膜,例如利用壓印模具,以使選定區(qū)中的膜變薄,以產(chǎn)生所需圖案。可以產(chǎn)生的厚度減少為大于5%或大于大約10%的選擇性薄化在膜選定區(qū)中的整個(gè)厚度上均為有效的,使得膜內(nèi)部的選定區(qū)中的光學(xué)薄層(“微層”) 的疊堆相對(duì)于膜的相鄰區(qū)也變薄,該微層是造成所觀測(cè)的反射和透射特性的原因。由于穿過(guò)微層的光學(xué)路徑長(zhǎng)度差縮短,微層的這種薄化使與微層相關(guān)的任何反射譜帶偏移為較短波長(zhǎng)。對(duì)于觀察者而言,反射譜帶的偏移顯示為壓印區(qū)和非壓印區(qū)之間的反射或透射顏色差值,以使得圖案易于被察覺(jué)到。例如,‘463 Merrill等人的專利描述了壓印色移安全膜,其中將包含418層內(nèi)部微層(兩組各具有209層微層)的多層聚合物膜壓印在選定區(qū)中。在壓印之前、以及在壓印之后的非壓印區(qū)中,微層具有產(chǎn)生下述反射譜帶的折射率和厚度反射譜帶的短波長(zhǎng)譜帶邊緣隨入射角(視角)而偏移,即,從垂直入射下的720nm改變?yōu)?5度視角下的640nm、改變?yōu)?0度視角下的甚至更短波長(zhǎng)(對(duì)應(yīng)于垂直入射下的透明外觀、45度下的青色、60度下的亮青色)。在這些非壓印區(qū)中,膜的厚度為3.4密耳,即0.0034英寸。然后將膜在149°C 下的輥和預(yù)熱壓印板之間進(jìn)行壓印,以將選定區(qū)中的膜薄化到約3. 0密耳。壓印區(qū)在垂直入射下顯示為亮金色,這表明譜帶邊緣從720nm偏移為較短波長(zhǎng)。在傾斜視角下,壓印區(qū)中的觀測(cè)顏色改變?yōu)榍嗌蜉^深的藍(lán)色。

發(fā)明內(nèi)容
除了別的以外,本文描述使多層光學(xué)膜內(nèi)部圖案化的方法,該方法不需要選擇性地施加壓力,并且不依賴于選擇性地使膜薄化來(lái)而實(shí)現(xiàn)圖案化。因此,在一些情況下,本文論述的內(nèi)部圖案化能夠?qū)崿F(xiàn)而無(wú)需對(duì)膜進(jìn)行任何選擇性施加壓力和/或無(wú)需對(duì)膜進(jìn)行任何顯著薄化。相反,本發(fā)明所公開的方法中的至少一些通過(guò)在第二區(qū)中而非相鄰的第一區(qū)中選擇性地減少膜的內(nèi)層中的至少一些的雙折射來(lái)實(shí)現(xiàn)圖案化。在其它情況下,內(nèi)部圖案化可以伴有厚度的顯著變化,厚度變化取決于處理?xiàng)l件而為較厚或較薄的。選擇性雙折射減少可通過(guò)下述方法進(jìn)行將適當(dāng)量的能量審慎地遞送至第二區(qū), 以便將其中的內(nèi)層中的至少一些選擇性加熱至下述溫度,所述溫度為足夠高,以在減少或消除原有光學(xué)雙折射的材料中產(chǎn)生松弛,而且為足夠低,以保持膜內(nèi)的層結(jié)構(gòu)的物理完整性。雙折射的減少可以為部分減少,或其可以為完全減少,在此情況下,使第一區(qū)中為雙折射的內(nèi)層變成第二區(qū)中的光學(xué)各向同性的層。在示例性實(shí)施例中,至少部分地通過(guò)將光或其它輻射能量選擇性地遞送至膜的第二區(qū)來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇性加熱。光可以包括紫外光、可見(jiàn)光或紅外波長(zhǎng)的光或它們的組合。被遞送的光中的至少一些被膜吸收,從而得到所需的加熱, 其中所吸收光的量取決于強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間和被遞送的光的波長(zhǎng)分布、以及膜的吸收特性。這種用于使多層光學(xué)膜內(nèi)部圖案化的技術(shù)與已知高強(qiáng)度光源和電子可尋址光束控制系統(tǒng)相容,從而允許僅通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂乒馐?無(wú)需專用硬件,例如圖像專用壓印板或光掩模)在膜中產(chǎn)生事實(shí)上任何所需的圖案或圖像。顯著地是,本文在多層光學(xué)膜的背景下描述這種技術(shù),所述多層光學(xué)膜使用含有不止一層雙折射層的光學(xué)重復(fù)單元。即,膜的內(nèi)層通常設(shè)置為交替的第一層(由第一材料制成)和第二層(由不同的第二材料制成)的疊堆,所述膜的內(nèi)層造成與第一反射特性相關(guān)聯(lián)的光的相長(zhǎng)干涉或相消干涉。這些層的組(通常為包含第一層之一和第二層之一的組)形成可視為在疊堆的整個(gè)厚度中按圖案重復(fù)的層的最小子組,這種最小子組稱為光學(xué)重復(fù)單元。在本發(fā)明所公開的膜中,光學(xué)重復(fù)單元優(yōu)選包括第一層之一和第二層之一,并且這些層中的兩者在經(jīng)拉延(拉伸或取向)的多層光學(xué)膜中均為雙折射層。這種膜可以稱為 “雙重雙折射”多層光學(xué)膜,即使光學(xué)重復(fù)單元包含不止兩層雙折射層。當(dāng)在雙重雙折射膜的第二區(qū)中選擇性地施加熱以減小雙折射并且改變反射特性時(shí),光學(xué)重復(fù)單元的層中的至少一層的雙折射可能被減小,并且在一些情況下,光學(xué)重復(fù)單元的兩個(gè)層的雙折射均可能被減小(以相同或不同的量)。另外描述了多層光學(xué)膜,多層光學(xué)膜包括多個(gè)被布置用于通過(guò)相長(zhǎng)干涉或相消干涉來(lái)選擇性地反射光的內(nèi)部微層,微層從膜的第一區(qū)延伸至相鄰的第二區(qū)。在第一區(qū)中,多個(gè)內(nèi)部微層提供第一反射特性,并且在第二區(qū)中,多個(gè)內(nèi)部微層提供第二反射特性,第二反射特性不同于第一反射特性。多個(gè)內(nèi)部微層包括第一組微層和第二組微層,第一組微層含有第一材料,第二組微層含有第二材料,并且第一組微層和第二組微層在第一區(qū)中均為雙折射層。第一組微層在第二區(qū)中至少為較小雙折射或各向同性的微層。在一些情況下,第二組微層在第二區(qū)中基本上保持其雙折射;在其它情況下,第二組微層在第二區(qū)中基本上為各向同性的微層。在示例性實(shí)施例中,第一反射特性和第二反射特性之間的差異基本上不歸因于第一區(qū)和第二區(qū)中的膜厚之間的任何差值,該厚度差值可以為零。在一些情況下, 膜在其一層或多層組成層中可以包括一種或多種吸收劑,以促進(jìn)圖案化過(guò)程期間的適當(dāng)量加熱(選擇性加熱或“刻繪”)。另外描述了制備圖案化多層光學(xué)膜的方法,該方法包括提供多層光學(xué)膜,多層光學(xué)膜包括多個(gè)被布置用于提供與光的相長(zhǎng)干涉或相消干涉相關(guān)聯(lián)的第一反射特性的內(nèi)部微層,內(nèi)部微層從膜的第一區(qū)延伸至相鄰的第二區(qū),并且第一區(qū)和第二區(qū)各具有第一反射特性。多個(gè)內(nèi)部微層包括第一組微層和第二組微層,第一組微層含有第一材料,第二組微層含有第二材料,第二材料不同于第一材料,第一組微層和第二組微層在第一區(qū)和第二區(qū)中各為雙折射的微層。該方法還包括在第二區(qū)中選擇性加熱膜,加熱量足以使至少第一組微層在第二區(qū)中損失其雙折射中的一些或全部,同時(shí)保持第二區(qū)中的多個(gè)內(nèi)部微層的結(jié)構(gòu)完整性。雙折射的損失在第二區(qū)中產(chǎn)生從第一反射特性到不同的第二反射特性的變化??蛇M(jìn)行選擇性加熱,使得第二組微層在第二區(qū)中基本上保持其雙折射,或者使得第二組微層在第二區(qū)中損失其雙折射中的一些或全部。另外進(jìn)行選擇性加熱而膜厚在第二區(qū)中無(wú)任何顯著降低以及未對(duì)膜選擇性施加任何壓力。另外描述了多層光學(xué)膜,該多層光學(xué)膜包括多個(gè)被布置用于通過(guò)相長(zhǎng)干涉或相消干涉來(lái)選擇性地反射光的內(nèi)部微層,從而提供第一反射特性。多個(gè)微層包括第一組微層和第二組微層,第一組微層含有第一材料,第二組微層含有第二材料,并且第一組微層和第二組微層均為雙折射層。膜還具有吸收特性,吸收特征被調(diào)控,以響應(yīng)所述膜被合適的光束照射而充分地加熱內(nèi)部微層,以改變內(nèi)部微層中的至少一些的雙折射,同時(shí)保持多個(gè)內(nèi)部微層的結(jié)構(gòu)完整性,這種雙折射變化足以使第一反射特性改變?yōu)椴煌牡诙瓷涮匦?。在一些情況下,第一材料可以包含第一聚合物和吸收劑(例如染料或顏料)。在一些情況下,吸收染料或顏料可以優(yōu)先吸收波長(zhǎng)位于紅外光譜區(qū)內(nèi)(如波長(zhǎng)大于700nm)的光。本文也討論了相關(guān)方法、系統(tǒng)和制品。本專利申請(qǐng)的這些方面和其它方面通過(guò)下文的具體描述將顯而易見(jiàn)。然而,在任何情況下都不應(yīng)將上述發(fā)明內(nèi)容理解為是對(duì)要求保護(hù)的主題的限制,該主題僅受所附權(quán)利要求書的限定,并且在審查期間可以進(jìn)行修改。


圖1為一卷多層光學(xué)膜的透視圖,已經(jīng)使該卷多層光學(xué)膜內(nèi)部圖案化,從而在膜的不同部分或區(qū)得到不同的反射特性,以形成標(biāo)記;圖2為多層光學(xué)膜的一部分的示意性側(cè)視圖;圖3為圖1的多層光學(xué)膜的一部分的示意性剖視圖;圖4為另一內(nèi)部圖案化的多層光學(xué)膜的一部分的示意性剖視圖;圖5A-N為示出在各種內(nèi)部圖案化的多層光學(xué)膜的不同制造階段,雙層光學(xué)重復(fù)單元的每一層的每一個(gè)折射率(nx,ny, nz)的理想化圖線;圖6為匯總可使用本文針對(duì)多層光學(xué)膜所述的技術(shù)實(shí)現(xiàn)的各種轉(zhuǎn)換的示意圖;圖7為用于選擇性加熱多層光學(xué)膜以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部圖案化的構(gòu)造的示意性側(cè)視圖;圖8A-C為圖案化多層膜的不同第二區(qū)、以及其上添加的光束相對(duì)于能夠形成所示區(qū)的膜的可能路徑的示意性俯視圖;圖9A為示出光束的相對(duì)強(qiáng)度取決于光束傳播到膜中的深度的理想化圖線,其中為三種不同的多層光學(xué)膜提供了三條曲線;圖9B為示出局部吸收系數(shù)取決于膜內(nèi)的深度或軸向位置的理想化圖線,其中三條曲線對(duì)應(yīng)于圖9A中的三條曲線;圖10為所制造的兩個(gè)雙重雙折射多層光學(xué)膜的測(cè)定光譜透射性的圖;以及圖11為光譜透射性的圖,其上繪制有內(nèi)部圖案化的雙重雙折射多層光學(xué)膜的未處理和處理部分的測(cè)定數(shù)據(jù),并且其上還繪制有膜的估算的數(shù)據(jù)。在這些附圖中,相同的附圖標(biāo)號(hào)指示相同的元件。
具體實(shí)施例方式圖1示出了多層光學(xué)膜110,該膜已利用內(nèi)層(圖1中未示出)中的至少一些的空間選擇性雙折射減少進(jìn)行內(nèi)部圖案化或空間定制。內(nèi)部圖案化限定了不同區(qū)112、114、116, 這些區(qū)被成形以便形成所示的標(biāo)記“3M”。膜110示出為卷繞成卷的長(zhǎng)撓性材料,因?yàn)楸疚乃龅姆椒ㄓ欣嘏c高容量滾筒式工藝相容。然而,該方法并不限于撓性卷狀物品,并且可在小件部件或樣品以及非撓性膜和制品上實(shí)施。
“3M”標(biāo)記為可見(jiàn)的,因?yàn)椴煌膮^(qū)112、114、116具有不同的反射特性。在所示實(shí)施例中,區(qū)112具有第一反射特性,區(qū)114、116具有第二反射特性,第二反射特性不同于第一反射特性。通常但非必需的是,膜110將為至少部分透光的,在這種情況下,區(qū)112、114、 116也將具有對(duì)應(yīng)于其各自反射特性的不同透射特性。當(dāng)然一般來(lái)講,透射(T)加反射(R) 加吸收(A) = 100%,或T+R+A = 100%。在一些實(shí)施例中,膜完全由在波長(zhǎng)譜的至少一部分上具有低吸收的材料構(gòu)成。這甚至對(duì)于摻入吸收染料或顏料以促進(jìn)熱遞送的膜也可能是實(shí)際情況,因?yàn)槟承┪詹牧显谄浞矫鏋椴ㄩL(zhǎng)特異性的。例如,可用的紅外染料在近紅外波長(zhǎng)區(qū)中選擇性地吸收,而在可見(jiàn)光譜中具有非常少的吸收。在光譜的另一端處,在多層光學(xué)膜文獻(xiàn)中視為低損耗的多種聚合物材料在可見(jiàn)光譜上確實(shí)具有低損耗,但在某些紫外線波長(zhǎng)下也具有顯著的吸收。因此,在許多情況下,多層光學(xué)膜110可以在波長(zhǎng)譜的至少限定部分上(例如可見(jiàn)光譜)具有微小或忽略不計(jì)的吸收,在這種情況下,該限定范圍內(nèi)的反射和透射呈現(xiàn)互補(bǔ)關(guān)系,因?yàn)門+R= 100% -A,并且由于A小,則T+R 100%。如將在下文進(jìn)一步所述,第一反射特性和第二反射特性各歸因于膜110內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特征,而非歸因于涂覆至膜表面的涂層或其它表面特征。本發(fā)明所公開的膜的此方面使其有利于用于安全用途(如其中膜旨在應(yīng)用至產(chǎn)品、包裝或文獻(xiàn)作為真實(shí)性的指示物),因?yàn)閮?nèi)部特征難以復(fù)制或偽造。第一反射特性和第二反射特性在某些方面不同,這在至少某些觀察條件下是明顯的,以允許通過(guò)觀察者或通過(guò)機(jī)器檢測(cè)圖案。在一些情況下,可能有利的是使在可見(jiàn)波長(zhǎng)下的第一反射特性和第二反射特性之間的差異最大化,以使得圖案在大部分觀察和照明條件下對(duì)于人類觀察者為明顯的。在其它情況下,可能有利的是在第一反射特性和第二反射特性之間僅提供細(xì)微差異或提供僅在某些觀察條件下明顯的差異。在任一種情況下,第一反射特性和第二反射特性之間的差異都優(yōu)選可主要?dú)w因于多層光學(xué)膜的內(nèi)層在膜的不同相鄰區(qū)中的折射率差值,并且并非主要?dú)w因于相鄰區(qū)之間的厚度差值。區(qū)與區(qū)的折射率差值可根據(jù)多層光學(xué)膜的設(shè)計(jì)而產(chǎn)生第一反射特性和第二反射特性之間的各種差異。在一些情況下,第一反射特性可以包括第一反射譜帶,第一反射譜帶具有給定中心波長(zhǎng)、譜帶邊緣和最大反射率,并且第二反射特性可以不同于第一反射特性, 不同之處在于其具有第二反射譜帶,第二反射譜帶具有與第一反射譜帶相似的中心波長(zhǎng)和 /或譜帶邊緣,而且具有與第一反射譜帶顯著不同(較高或較低)的最大反射率,或第二反射譜帶可以基本上不存在于第二反射特性中。這些第一反射譜帶和第二反射譜帶可以根據(jù)膜的設(shè)計(jì)而與僅具有一種偏振態(tài)的光或具有任何偏振態(tài)的光相關(guān)。在一些情況下,第一反射特性和第二反射特性可能在它們對(duì)視角的依賴性方面不同。例如,第一反射特性可以包括第一反射譜帶,第一反射譜帶具有給定中心波長(zhǎng)、譜帶邊緣和垂直入射下的最大反射率,并且第二反射特性可以包括第二反射譜帶,第二反射譜帶在垂直入射下與第一反射譜帶的這些方面非常相似。然而隨著入射角的增大,盡管第一反射譜帶和第二反射譜帶均可能偏移為較短波長(zhǎng),但其各自的最大反射率可能極大地彼此偏移。例如,第一反射譜帶的最大反射率可能一直為常數(shù)或隨入射角的增大而增大,而第二反射譜帶的最大反射率或至少其P偏振分量可能隨入射角的增大而減小。在其中第一反射特性和第二反射特性之間的上述差異與覆蓋可見(jiàn)光譜的一部分的反射譜帶相關(guān)的情況下,該差異可能被察覺(jué)為膜的第一區(qū)和第二區(qū)之間的顏色差異?,F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2,該圖示出多層膜210的一部分的示意性側(cè)視圖,以反映包括其內(nèi)層的膜的結(jié)構(gòu)。膜相對(duì)于局部x-y-z笛卡爾坐標(biāo)系示出,其中膜平行于χ軸和y軸延伸,并且 ζ軸垂直于膜及其組成層且平行于膜的厚度軸。應(yīng)當(dāng)注意,膜210不必為完全平坦的膜,而且可以為彎曲的膜或者說(shuō)是被成形為從平面偏離的膜,并且甚至在這些情況下,膜的任意小的部分或區(qū)可與所示的局部笛卡爾坐標(biāo)系相關(guān)。膜210通??梢砸暈楸硎緢D1在其區(qū) 112、114、116中的任何者中的膜110,因?yàn)槟?10的各個(gè)層優(yōu)選地從每一個(gè)這種區(qū)連續(xù)地延伸至下一個(gè)區(qū)。多層光學(xué)膜包括各個(gè)層,該各個(gè)層具有不同折射率,以使得一些光在相鄰層之間的界面處被反射。這些層(有時(shí)稱為“微層”)為足夠薄的,以使得在多個(gè)界面處反射的光發(fā)生相長(zhǎng)干涉或相消干涉,以向多層光學(xué)膜賦予所需的反射或透射特性。對(duì)于設(shè)計(jì)用于反射紫外光、可見(jiàn)光或近紅外波長(zhǎng)光的多層光學(xué)膜而言,每一層微層的光學(xué)厚度(物理厚度乘以折射率)一般都為小于約Ιμπι。然而,也可包括較厚的層,例如多層光學(xué)膜的外表面處的表層,或設(shè)置在多層光學(xué)膜內(nèi)以分隔微層的相干分組(稱為“疊堆”或“組”)的保護(hù)性邊界層(PBL)。在圖2中,微層標(biāo)記為“Α”或“B”,“Α”層由一種材料構(gòu)成,“B”層由不同的材料構(gòu)成,這些層以交替排列的方式堆疊,以形成光學(xué)重復(fù)單元或單位單元0RU1、0RU2、… 0RU6,如圖所示。通常,如果需要高反射率,則完全由聚合物材料構(gòu)成的多層光學(xué)膜將包括不止6個(gè)光學(xué)重復(fù)單元。應(yīng)當(dāng)注意,除了最上面的“A”層之外,圖2所示的所有“A”和“B” 微層均為膜210的內(nèi)層,該最上面的“A”層的上表面在此示例性實(shí)例中與膜210的外表面 210a 一致。位于附圖底部的顯著較厚的層212可表示外表層或PBL,該P(yáng)BL將圖中所示的微層疊堆與另一個(gè)微層疊堆或組(未示出)分隔。如果需要,可(如)利用一層或多層厚粘合劑層或利用壓力、熱或其它方法將兩種或更多種單獨(dú)的多層光學(xué)膜層合在一起,以形成層合膜或復(fù)合膜。在一些情況下,微層的厚度和折射率值可對(duì)應(yīng)于1/4波長(zhǎng)疊堆,即微層被布置成光學(xué)重復(fù)單元,每一個(gè)光學(xué)重復(fù)單元均具有兩個(gè)等光學(xué)厚度(f_比率=50%, f-比率為組成層“A”的光學(xué)厚度與完整光學(xué)重復(fù)單元的光學(xué)厚度的比率)的相鄰微層,這類光學(xué)重復(fù)單元通過(guò)相長(zhǎng)干涉有效地反射光,被反射光的波長(zhǎng)λ為光學(xué)重復(fù)單元總光學(xué)厚度的兩倍, 其中物體的“光學(xué)厚度”是指其物理厚度與其折射率的乘積。在其它情況下,光學(xué)重復(fù)單元中的微層的光學(xué)厚度可能彼此不同,由此f_比率為大于或小于50%。在圖2的實(shí)施例中, 一般起見(jiàn),“A”層示出為比“B”層薄。每一個(gè)示出的光學(xué)重復(fù)單元(0RU1、0RU2等)的光學(xué)厚度(01\、01~2等)都等于其組成“A”和“B”層的光學(xué)厚度之和,并且每一個(gè)光學(xué)重復(fù)單元都反射波長(zhǎng)λ為其總光學(xué)厚度兩倍的光。由通常用于多層光學(xué)膜中、以及用于本文具體所述的內(nèi)部圖案化多層膜中的微層疊堆或組提供的反射本質(zhì)上通常為基本上鏡面的而非漫射的,因?yàn)樵谖又g具有基本光滑的界限清晰的界面,并且在通常的構(gòu)造中使用低霧度材料。然而在一些情況下,成品可以被調(diào)控,以(如)利用表層和/或PBL層中的漫射材料和/或利用(例如)一個(gè)或多個(gè)表面漫射結(jié)構(gòu)或紋理化表面來(lái)?yè)饺肴魏嗡璩潭鹊纳⑸?。在一些?shí)施例中,層疊堆中的光學(xué)重復(fù)單元的光學(xué)厚度可以全部彼此相等,從而得到中心波長(zhǎng)等于每一個(gè)光學(xué)重復(fù)單元的光學(xué)厚度兩倍的具有高反射率的窄反射譜帶。在其它實(shí)施例中,光學(xué)重復(fù)單元的光學(xué)厚度可以根據(jù)沿膜的ζ軸或厚度方向的厚度梯度而不同,由此隨著從疊堆的一側(cè)(如頂部)前進(jìn)到疊堆的另一側(cè)(如底部),光學(xué)重復(fù)單元的光學(xué)厚度會(huì)增加、減小或符合某些其它的函數(shù)關(guān)系??墒褂眠@種厚度梯度,從而得到加寬的反射譜帶,從而在所關(guān)注的擴(kuò)展波長(zhǎng)譜帶以及所關(guān)注的所有角度上得到光的大致光譜上平坦的透射和反射。也可使用被調(diào)控、以在高反射和高透射之間的過(guò)渡波長(zhǎng)下銳化譜帶邊緣的厚度梯度,如在美國(guó)專利 6,157,490 (Wheatley 等人)的 “Optical Film With Sharpened Bandedge”(具有銳化譜帶邊緣的光學(xué)膜)中所述。對(duì)于聚合物多層光學(xué)膜,反射譜帶可被設(shè)計(jì)成具有銳化的譜帶邊緣以及“平頂”的反射譜帶,其中反射特性在應(yīng)用的整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)基本上是恒定的。還可以想到其它層布置方式,例如具有2微層光學(xué)重復(fù)單元的多層光學(xué)膜(其f_比率為不同于50%),或光學(xué)重復(fù)單元包括不止兩層微層的膜。這些可供選擇的光學(xué)重復(fù)單元設(shè)計(jì)可被配置成減少或激發(fā)某些更高階的反射,當(dāng)所需擴(kuò)展波長(zhǎng)譜帶位于近紅外波長(zhǎng)內(nèi)或延伸到近紅外波長(zhǎng)時(shí),這樣做可能是可用的。參見(jiàn)(如)以下美國(guó)專利5,103,337 (Schrenk 等人)“Infrared Reflective Optical Interference Film”(紅外反射型光學(xué)干涉膜);5,360,659(Arends 等人)"Two Component Infrared Reflecting Film”(兩組分紅外反射性膜);6,207,260(Wheatley 等人)"Multicomponent Optical Body”(多組分光學(xué)體);和7,019,905(Weber)“Multi-layer Reflector With Suppression of High Order Reflections”(具有高階反射抑制的多層反射器)。如上所述,多層光學(xué)膜的相鄰微層具有不同的折射率,以使得某些光在相鄰層之間的界面處被反射。將微層之一(如圖2中的“A”層)對(duì)沿主軸χ軸、y軸和ζ軸偏振的光的折射率分別稱為nlx、nly和nlz。χ軸、y軸和ζ軸可以(例如)對(duì)應(yīng)于材料的介電張量的主方向。通常并且為了論述目的,不同材料的主方向?yàn)橐恢碌姆较颍话悴槐厝绱恕?將相鄰微層(如圖2中的“B”層)沿相同軸的折射率分別稱為n2X、n2y、n2Z。將這些層之間沿χ方向、沿y方向和沿ζ方向的折射率差值分別稱為Δηχ( = nlx-nh)、Δηγ(= nly-n2y)和Δ nz ( = nlz-nh)。這些折射率差值的特性與膜中(或膜的給定疊堆中)的微層數(shù)量及其厚度分布結(jié)合來(lái)控制膜(或膜的給定疊堆)在給定區(qū)中的反射和透射特性。 例如,如果相鄰微層沿一個(gè)面內(nèi)方向具有大的折射率失配(Δηχ大),并且沿正交面內(nèi)方向具有小的折射率失配(Any ^ 0),則膜或組就垂直入射光而言可以起到反射型偏振器的作用。就這一點(diǎn)而言,出于本專利申請(qǐng)的目的,反射型偏振器可以視為這樣的光學(xué)體,如果波長(zhǎng)位于組的反射譜帶內(nèi),則該光學(xué)體強(qiáng)烈反射沿一個(gè)面內(nèi)軸(稱為“阻光軸”)偏振的垂直入射光,并且強(qiáng)烈透射沿正交面內(nèi)軸(稱為“透光軸”)偏振的這種光。根據(jù)預(yù)期應(yīng)用或應(yīng)用領(lǐng)域,“強(qiáng)烈反射”和“強(qiáng)烈透射”可以根據(jù)預(yù)期應(yīng)用或使用領(lǐng)域而具有不同的含義,但在許多情況下,反射型偏振器的反射率對(duì)于阻光軸將為至少70%、80%或90%,并且反射型偏振器的透射率對(duì)于透光軸將為至少70^^80%或90%。就本專利申請(qǐng)的目的而言,如果材料在所關(guān)注的波長(zhǎng)范圍(如光譜的UV部分、可見(jiàn)部分和/或紅外部分中的選定波長(zhǎng)或譜帶)上具有各向異性的介電張量,則將該材料視為“雙折射的”材料。換句話說(shuō),如果材料的主折射率(如nlX、nly、nlZ)并非全部相同,則將該材料視為“雙折射的”材料。又如,相鄰微層可以沿兩個(gè)面內(nèi)軸線均具有較大的折射率失配(Δηχ大且Any 大),在這種情況下,膜或組可起到同軸反射鏡的作用。就這一點(diǎn)而言,出于本專利申請(qǐng)的目的,如果波長(zhǎng)位于組的反射譜帶內(nèi),反射鏡或反射鏡狀膜則可以視為強(qiáng)烈反射任何偏振的垂直入射光的光學(xué)體。再則,根據(jù)預(yù)期應(yīng)用或應(yīng)用領(lǐng)域,“強(qiáng)烈反射”可以具有不同的含義, 但在多種情況下,反射鏡對(duì)于在所關(guān)注波長(zhǎng)下的任何偏振的垂直入射光的反射率將為至少 70%、80%或90%。在上述實(shí)施例的變型中,相鄰微層可以沿ζ軸具有折射率匹配或失配 (Δηζ 0或Δηζ大),并且該失配可以具有與面內(nèi)折射率失配相同或相反的極性或標(biāo)記。 對(duì)Δηζ的這種定制在斜入射光的ρ偏振分量的反射率無(wú)論是隨入射角增大而增大、減小、 還是保持不變都起關(guān)鍵作用。在另一個(gè)實(shí)例中,相鄰微層可以沿這兩個(gè)面內(nèi)軸都具有顯著的折射率匹配(Δηχ Any 0),而沿ζ軸具有折射率失配(Δnz大),在這種情況下,如果波長(zhǎng)位于組的反射譜帶內(nèi),則膜或組可以起到所謂的“P偏振器”的作用,其強(qiáng)烈透射任何偏振的垂直入射光,而且漸增地反射入射角增大的P偏振光。如果膜210為雙重雙折射多層光學(xué)膜,則圖2中的“A”層和“B”層均為雙折射層。 換句話說(shuō),“A”層并非為各向同性的層,并且“B”層也并非為各向同性的層。另外換句話說(shuō), 并非nix = nly = nlz,并且也并非n2x = n2y = n2z。因此,對(duì)于雙折射的“Α”層,nix、 nly和nlz中的至少一個(gè)顯著不同于nlX、nly和nlz中的至少另一個(gè)。并且對(duì)于雙折射的 “B”層,n2x、n2y和Mz中的至少一個(gè)顯著不同于n2x、n2y和n2z中的至少另一個(gè)。根據(jù)沿不同軸的可能折射率差值的大量排列、層的總數(shù)量及其厚度分布、以及包括在多層光學(xué)膜中的微層組的數(shù)量和類型,則可能的多層光學(xué)膜210及其組的種類是巨大的。示例性的多層光學(xué)膜公開于美國(guó)專利5,486,949 (Schrenk等人)"Birefringent Interference Polarizer”(雙折射干涉偏振器);美國(guó)專利 5,882, 774 (Jonza 等人)"Optical Film”(光學(xué)膜);美國(guó)專利 6,045,894 (Jonza 等人)"Clear to Colored Security Film”(透明至彩色安全膜);美國(guó)專利6,179,949 (Merrill等人)"Optical Film and Process for Manufacture Thereof”(光學(xué)膜及其制造方法);美國(guó)專利 6,531,230 (Weber 等人)"Color Shifting Film,,(色移膜);美國(guó)專利 6,939,499 (Merrill 等人)"Processes and Apparatus for Making Transversely Drawn Films with Substantially Uniaxial Character”(用于制備具有顯著單軸特性的橫向拉延膜的方法和裝置);美國(guó)專利 7,256,936(Hebrink 等人)"Optical Polarizing Films with Designed Color Shifts”(具有設(shè)計(jì)色移的光學(xué)偏振膜);美國(guó)專利7,316,558 (Merrill等人)“Devices for Stretching Polymer Films”(用于拉伸聚合物膜的設(shè)備);PCT 公布 WO 2008/144136A1 (Nevitt等人)“Lamp-Hiding Assembly for a Direct Lit Backlight”(用于直接照明式背光源的隱燈組件);PCT公布WO 2008/144656A2 (Weber等人)“Backlight and Display System Using Same” (背光源及其使用顯示系統(tǒng))。應(yīng)當(dāng)注意,多層光學(xué)膜的至少一個(gè)組中的微層中的至少一些在膜的至少一個(gè)區(qū) (如圖1中的區(qū)112、114、116)中為雙折射的層。對(duì)于雙重雙折射微層組,光學(xué)重復(fù)單元中的第一層為雙折射層(即nix Φ nly或nix Φ nlz或nly Φ nlz),并且光學(xué)重復(fù)單元中的第二層也為雙折射層(即Mx ^ n2y或n2x ^ η2ζ或n2y ^ n2z)。此外,一層或多層這種層的雙折射相對(duì)于相鄰區(qū)在至少一個(gè)區(qū)中的雙折射得以減少。在一些情況下,這些層的雙折射可以減少至零,使得它們?cè)谠搮^(qū)之一中為光學(xué)各向同性的層(即nix = nly = nlz或 n2x = n2y = rih),而在相鄰區(qū)中為雙折射層。在其中兩層初始均為雙折射層的情況下,根據(jù)材料選擇和處理?xiàng)l件,這些層可通過(guò)下述方式進(jìn)行處理,即顯著減少僅該層之一的雙折射,或可減少全部?jī)蓪拥碾p折射。
示例性多層光學(xué)膜由聚合物材料構(gòu)成,并且可利用共擠出、澆鑄和取向工藝來(lái)制備。參見(jiàn)以下美國(guó)專利5,882,774(Jonza等人)“Optical Film”(光學(xué)膜)、 6, 179, 949 (Merrill ^A) "Optical Film and Process for Manufacture Thereof" ( 7 學(xué)膜及其制造方法)和 6,783,349(Neavin 等人)“Apparatus for Making Multilayer Optical Films”(用于制備多層光學(xué)膜的設(shè)備)。多層光學(xué)膜可如上述任何參考文獻(xiàn)中所述通過(guò)聚合物的共擠出來(lái)形成。優(yōu)選的是,選擇各種層的聚合物使之具有相似的流變性(如熔體粘度),以使得它們可進(jìn)行共擠出而沒(méi)有顯著的流體擾動(dòng)。選擇擠出條件,以便以連續(xù)穩(wěn)定的方式將各自的聚合物充分地進(jìn)料、熔融、混合并作為進(jìn)料流或熔融流泵送。用于形成和保持熔融流中的每一股的溫度可以選定為在下述范圍內(nèi),所述范圍避免凍結(jié)、結(jié)晶、或該溫度范圍的低端處的不當(dāng)高壓下降、并且避免該范圍的高端處的材料降解。簡(jiǎn)而言之,該制備方法可以包括(a)提供至少第一樹脂流和第二樹脂流,至少第一樹脂流和第二樹脂流與有待用于成品膜中的第一聚合物和第二聚合物對(duì)應(yīng);(b)利用合適的送料區(qū)塊將第一樹脂流和第二樹脂流分成多層,例如包括以下設(shè)施的送料區(qū)塊(i) 梯度板,其具有第一流動(dòng)通道和第二流動(dòng)通道,其中第一通道的橫截區(qū)沿該流動(dòng)通道從第一位置變化到第二位置,(ii)進(jìn)料管板,其具有與第一流動(dòng)通道流體連通的第一多導(dǎo)管和與第二流動(dòng)通道流體連通的第二多導(dǎo)管,每一根導(dǎo)管都向其自身的相應(yīng)狹槽模具進(jìn)料,每一根導(dǎo)管都具有第一末端和第二末端,導(dǎo)管的第一末端與流體通道流體連通,并且導(dǎo)管的第二末端與狹槽模具流體連通,和(iii)任選的鄰近所述導(dǎo)管設(shè)置的軸向棒形加熱器;(C) 使復(fù)合材料流穿過(guò)擠出模具以形成多層料片,其中每一層都大致平行于相鄰層的主表面; 以及(d)將多層料片澆鑄到冷卻輥(有時(shí)也稱為澆鑄輪或澆鑄輥)上,以形成澆鑄的多層膜。該澆鑄膜可以與成品膜具有相同的層數(shù),但該澆鑄膜的層通常比成品膜的層厚得多。此外,澆鑄膜的層通常都是各向同性的層。澆鑄多層料片也可使用許多替代方法來(lái)制備。美國(guó)專利5,389,324 (Lewis等人) 中描述了一種替代方法,該方法也利用聚合物共擠出。冷卻后,可拉延或拉伸多層料片以制備近成品多層光學(xué)膜,其細(xì)節(jié)可見(jiàn)于上述引用的參考文獻(xiàn)中。拉延或拉伸實(shí)現(xiàn)以下兩個(gè)目標(biāo)它將層薄化到其所需的最終厚度,并且它將層取向,使得層中的至少一些變?yōu)殡p折射的層。可按以下方向同時(shí)或順序地實(shí)現(xiàn)取向或拉伸沿料片橫向方向(如經(jīng)由拉幅機(jī));沿縱維方向(如經(jīng)由長(zhǎng)度取向機(jī));或它們的任何組合。如果僅沿一個(gè)方向拉伸,則該拉伸可為“無(wú)約束的”(其中膜允許在垂直于拉伸方向的面內(nèi)方向在尺寸上松弛)或“受約束的”(其中膜為受約束的并因而不允許在垂直于拉伸方向的面內(nèi)方向在尺寸上松弛)。如果沿兩個(gè)面內(nèi)方向拉伸,則該拉伸可為對(duì)稱的(即沿正交的面內(nèi)方向相等)或非對(duì)稱的拉伸?;蛘?,膜可以通過(guò)間歇工藝進(jìn)行拉伸。在任何情況下,也都可將后續(xù)或共存拉延減小、應(yīng)力或應(yīng)變平衡、熱定形、和其它處理操作應(yīng)用至膜。多層光學(xué)膜和膜主體也可包括附加層和涂層,該層根據(jù)其光學(xué)、機(jī)械和/或化學(xué)特性進(jìn)行選擇。例如,可在膜的一個(gè)或兩個(gè)主表面上添加UV吸收層,以保護(hù)膜不會(huì)發(fā)生由 UV光引起的長(zhǎng)期降解。附加層和涂層也可包括抗刮涂層、抗撕層和硬化劑。參見(jiàn)例(如) 美國(guó)專利 6,368,699 (Gilbert 等人)。在一些情況下,構(gòu)成多層光學(xué)膜的聚合物材料組分中的一種、一些、或全部的天然吸收率或固有吸收率可以用于吸收性加熱過(guò)程。例如,在可見(jiàn)光區(qū)上為低損耗的多種聚合物在某些紫外線波長(zhǎng)下具有顯著較高的吸收率。將膜的部分暴露于具有這種波長(zhǎng)的光,可以用于選擇性加熱膜的這種部分。在其它情況下,可將吸收染料、顏料、或其它試劑摻入到多層光學(xué)膜的各個(gè)層中的一些或全部中,以促進(jìn)上述吸收性加熱。在一些情況下,這種吸收劑為具有光譜選擇性的吸收劑,由此它們?cè)谝粋€(gè)波長(zhǎng)區(qū)中吸收而在另一個(gè)波長(zhǎng)區(qū)中不吸收。例如,本發(fā)明所公開的膜中的一些可以旨在用于可見(jiàn)光區(qū)中,例如,用于防偽安全標(biāo)簽上或用作液晶顯示器(LCD) 設(shè)備或其它顯示設(shè)備的元件,在這種情況下,可以使用吸收紅外線或紫外線波長(zhǎng)而不顯著吸收可見(jiàn)光波長(zhǎng)的吸收劑。另外,可以將吸收劑摻入到膜的一層或多層選定層中。例如,膜可以包括兩個(gè)由光學(xué)厚層(例如保護(hù)性邊界層(PBL)、層合粘合劑層、一層或多層表層等) 分隔的不同微層組,并且可以將吸收劑摻入到組中的一個(gè)中而非另一個(gè)中,或可以摻入到全部?jī)蓚€(gè)組中,但在一個(gè)組中相對(duì)于另一個(gè)組具有較高的濃度。可使用多種吸收劑。對(duì)于在可見(jiàn)光譜中操作的光學(xué)膜,可以使用在紫外線和紅外線(包括近紅外)區(qū)中吸收的染料、顏料或其它添加劑。在一些情況下,可能有利的是,選擇在下述光譜范圍內(nèi)吸收的試劑,對(duì)于所述光譜范圍,膜的聚合物材料具有顯著較低的吸收。 通過(guò)將這種吸收劑摻入到多層光學(xué)膜的選定層中,定向輻射可優(yōu)先地將熱遞送至選定層而非膜的整個(gè)厚度上。示例性的吸收劑可以為可熔融擠出的,以使得它們可嵌入到所關(guān)注的選定組中。為此,吸收劑優(yōu)選在擠出所需的加工溫度和停留時(shí)間下為適當(dāng)穩(wěn)定的吸收劑。 有關(guān)合適吸收劑的其它信息,參見(jiàn)美國(guó)專利6,207,260 (Wheatley等人)“Multicomponent Optical Body” (多組分光學(xué)體)。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3,該圖示出圖1的多層光學(xué)膜110的位于區(qū)118(在區(qū)112和區(qū)116 的邊界處)附近的部分的示意性剖視圖。在膜Iio的此展開圖中,可觀察到狹窄過(guò)渡區(qū)115 將區(qū)112與相鄰區(qū)116間隔。根據(jù)處理細(xì)節(jié),這種過(guò)渡區(qū)可能存在或可能不存在,并且如果其不存在,則區(qū)116可以緊鄰區(qū)112且無(wú)明顯的居間特征。也可觀察到膜110的構(gòu)造細(xì)節(jié) 膜包括其相對(duì)側(cè)上的光學(xué)厚表層310、312,以及設(shè)置在表層310、312之間的多層微層314和另一多層微層316。微層314、316中的全部均因外表層而位于膜110內(nèi)部。在附圖中,微層314和316之間的空間留有空白,以允許存在下述情況其中微層314、316為起始于一層表層310且終止于相對(duì)表層312的單個(gè)微層組的部分,并且其中微層314、316為兩個(gè)或更多個(gè)不同微層組的部分,該微層組通過(guò)一層或多層光學(xué)厚保護(hù)性邊界層(PBL)或其它光學(xué)厚內(nèi)層而彼此間隔。在任一種情況下,微層314、316優(yōu)選都各包括設(shè)置成光學(xué)重復(fù)單元的兩種交替聚合物材料,微層314、316中的每一層都以側(cè)向或橫向方式從區(qū)112連續(xù)延伸到相鄰區(qū)116,如圖所示。微層314、316在區(qū)112中通過(guò)相長(zhǎng)干涉或相消干涉提供第一反射特性,并且微層314、316中的至少一些為雙折射的層。區(qū)115、116可以此前已具有與區(qū) 112相同的特性,但已通過(guò)向其選擇性施加熱進(jìn)行處理,所述加熱量足以減少或消除區(qū)116 中的微層314、316中的一些的雙折射,同時(shí)保持區(qū)112中的微層的雙折射,所述熱量也為足夠低,以保持處理區(qū)116中的微層314、316的結(jié)構(gòu)完整性。區(qū)116中的微層314、316的減少雙折射是形成區(qū)116的第二反射特性的主要原因,第二反射特性不同于區(qū)112的第一反射特性。膜110在區(qū)112中具有特征厚度dl、d2,并且在區(qū)116中具有特征厚度dl,、d2,, 如圖所示。厚度dl、dl’為在各自的區(qū)中從膜的前外表面到膜的后外表面測(cè)定的物理厚度。厚度d2、d2’為從設(shè)置為最靠近膜的前表面的微層(在微層組的一個(gè)末端處)到設(shè)置為最靠近膜的后表面的微層(在相同或不同微層組的末端處)測(cè)定的物理厚度。因此,如果希望將膜110在區(qū)112中的厚度與膜在區(qū)116中的厚度進(jìn)行比較,則可以選擇比較dl與dl’、 或d2與d2’,這取決于哪一種測(cè)定更方便。在大多數(shù)情況下,dl和dl’之間的比較可以與 d2和d2’之間的比較適當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生基本上相同的結(jié)果(成比例)。(當(dāng)然,在其中膜不含外表層并且其中微層組在膜的兩個(gè)外表面處均端接的情況下,dl和d2變?yōu)橄嗤?然而,如果存在顯著偏差,例如如果表層從一個(gè)位置到另一個(gè)位置經(jīng)歷顯著的厚度變化,但基礎(chǔ)微層中不存在相應(yīng)厚度變化,或反之亦然,則可能有利的是使用d2和d2’參數(shù)來(lái)更好地表征不同區(qū)中的整體膜厚度,這基于下述事實(shí),即表層相比于微層組對(duì)膜的反射特性通常具有較小的影響。當(dāng)然,對(duì)于包含兩個(gè)或更多個(gè)通過(guò)光學(xué)厚層彼此間隔的不同微層組的多層光學(xué)膜,任何給定微層組的厚度也可進(jìn)行測(cè)定并且表征為從組中的第一微層到最末微層沿ζ軸的距離。該信息在比較不同區(qū)112、116中的膜110的物理特征的更深入分析中可能變得重要。如上所述,區(qū)116已利用下述方式進(jìn)行處理,即選擇性地施加熱以引起微層314、 316中的至少一些相對(duì)于它們?cè)谙噜弲^(qū)112中的雙折射損失其雙折射中的一些或全部,使得歸因于來(lái)自微層的光的相長(zhǎng)干涉或相消干涉的區(qū)116的反射特性不同于區(qū)112的反射特性。選擇性加熱過(guò)程可能涉及未向區(qū)116選擇性地施加壓力,并且其可能對(duì)膜基本上未導(dǎo)致顯著的厚度變化(無(wú)論使用參數(shù)dl/dl,還是使用參數(shù)d2/d2,)。例如,膜110在區(qū)116 中的平均厚度與在區(qū)112中的平均厚度偏差可能不超過(guò)在區(qū)112中或在未處理膜中觀察到的厚度的垂直變化。因此,在對(duì)區(qū)116進(jìn)行熱處理之前,膜110在區(qū)112中、或在膜覆蓋區(qū) 112和區(qū)116的一部分的面積上可以具有厚度變化(dl或d2) Ad,并且區(qū)116的空間平均厚度dl’、d2’與區(qū)112中的空間平均厚度dl、d2(各自地)可以相差不超過(guò)Ad。參數(shù)Ad 可以表示(例如)厚度dl或d2的空間分布中的一個(gè)、兩個(gè)、或三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差。在一些情況下,區(qū)116的熱處理可能產(chǎn)生膜在區(qū)116中的某些厚度變化。這些厚度變化可以是(例如)構(gòu)成多層光學(xué)膜的不同材料的局部收縮和/或伸展所引起,或可以是某些其它的熱誘導(dǎo)現(xiàn)象所引起。然而,在對(duì)處理區(qū)116的反射特性的影響上,與處理區(qū)中的雙折射的減少或消除起到的主要作用相比,這種厚度變化(如果其發(fā)生)僅起到次要作用。另外應(yīng)當(dāng)注意,在多種情況下,可能有利的是在實(shí)現(xiàn)內(nèi)部圖案化的選擇性熱處理期間保持膜邊緣承受張力,以便避免膜起皺或出于其它原因。所施加張力的量和熱處理的細(xì)節(jié)也可以導(dǎo)致處理區(qū)中的某些量的厚度變化。在一些情況下,可以通過(guò)分析膜的反射特性來(lái)區(qū)分厚度變化和雙折射變化的影響。例如,如果未處理區(qū)(如區(qū)11 中的微層提供由左譜帶邊緣(LBE)、右譜帶邊緣(RBE)、 中心波長(zhǎng)λ。和峰值反射率R1表征的反射譜帶,則對(duì)于處理區(qū),這些微層的給定厚度變化 (其中微層的折射率無(wú)變化)將產(chǎn)生下述反射譜帶,該反射譜帶具有與隊(duì)約相等的峰值反射率&,但相對(duì)于未處理區(qū)的反射譜帶的那些特征卻具有在波長(zhǎng)中成比例偏移的LBE、RBE 和中心波長(zhǎng),并且這種偏移可進(jìn)行測(cè)定。另一方面,雙折射的變化通常將在LBE波長(zhǎng)、RBE波長(zhǎng)和中心波長(zhǎng)中僅產(chǎn)生極小的偏移,因?yàn)殡p折射變化引起的光學(xué)厚度變化通常非常小(重申光學(xué)厚度等于物理厚度乘以折射率)。然而,雙折射的變化可對(duì)反射譜帶的峰值反射率具有大的或至少顯著的影響,這取決于微層疊堆的設(shè)計(jì)。因此,在一些情況下,雙折射變化可能為被修改區(qū)中的反射譜帶提供峰值反射率&,其明顯不同于R1,其中R1和&當(dāng)然是在相同照射和觀察條件下進(jìn)行比較的。如果以百分比表示R1和&,則&與R1可能相差至少 10%或至少20%或至少30%。作為闡明實(shí)例,R1可以為70%,&可以為60%、50%、40% 或更小?;蛘?,R1可以為10%, 可以為20%、30%、40%或更大。R1和&也可以通過(guò)采用其比率進(jìn)行比較。例如,R2ZR1或其倒數(shù)可以為至少2或至少3。由于雙折射變化引起的相鄰層之間的折射率差值的變化所致的峰值反射率在其表征界面反射率變化程度(有時(shí)稱為光焦度)的顯著變化,通常也伴有反射譜帶帶寬的至少一些變化,其中帶寬是指LBE和RBE之間的間距。如上所述,在一些情況下,即使實(shí)際上在熱處理期間未向區(qū)116施加選擇性壓力, 膜110在處理區(qū)116中的厚度(即dl’或d2’ )也可能稍不同于膜在未處理區(qū)112中的厚度。針對(duì)此原因,圖3將dl’示出為稍不同于dl,并且將d2’示出為稍不同于d2。為一般起見(jiàn),也示出了過(guò)渡區(qū)115,以表明在膜的外表面上由于選擇性熱處理可能存在“隆起塊”或其它可檢測(cè)人工痕跡。然而,在一些情況下,該處理可能未在相鄰的處理區(qū)和未處理區(qū)之間導(dǎo)致可檢測(cè)人工痕跡。例如,在一些情況下,在區(qū)間的整個(gè)邊界上滑動(dòng)其手指的觀察者可能在區(qū)間未檢測(cè)到隆起塊、脊、或其它物理人工痕跡。在一些情況下,處理區(qū)和未處理區(qū)之間的厚度差在膜的整個(gè)厚度上可能是不成比例的。例如,在一些情況下,可能的是,處理區(qū)和未處理區(qū)之間的外表層具有相對(duì)較小的厚度差(表示為變化百分比),而相同區(qū)間的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部微層組可能具有較大的厚度差 (表示為變化百分比)。圖4示出包含內(nèi)部圖案化的另一種多層光學(xué)膜410的一部分的示意性剖視圖。膜 410包含外部光學(xué)厚表層412、414和位于夾在表層之間的層416中的微層組。所有微層均在膜410內(nèi)部。(在可供選擇的實(shí)施例中,可以省略一層或兩層表層,在這種情況下,組中的 PBL中的一者或全部?jī)烧呋蜃钔馕涌梢猿蔀橥鈱印?微層包括的至少一些微層在膜的至少一些區(qū)或區(qū)域中為雙折射的層,且至少在膜的相鄰區(qū)之間以側(cè)向或橫向方式延伸。微層至少在膜的第一未處理區(qū)422中提供與光的相長(zhǎng)干涉或相消干涉相關(guān)聯(lián)的第一反射特性。 膜410在相鄰區(qū)420、似4中已進(jìn)行選擇性加熱,但未選擇性地向這些區(qū)施加任何壓力,以便得到也與光的相長(zhǎng)干涉或相消干涉相關(guān)聯(lián)、但不同于第一反射特性的第二反射特性。這些反射特性差異對(duì)于觀察者可以視為在反射光或透射光中的處理區(qū)和未處理區(qū)之間的顏色差異。各自的顏色以及兩者間的差異通常也隨入射角而變化或偏移。膜410在區(qū)420、422、 424中可以具有基本上相同的膜厚度,或膜厚度在這些區(qū)之間可能有一定程度的差異,但區(qū)間的膜厚度差并非對(duì)于第一反射特性和第二反射特性之間的差異起主要作用。區(qū)420、422、 4M形成膜內(nèi)部的圖案,如通過(guò)層416中的剖面影線所示。剖面影線指示出,與其在區(qū)422或其它未處理區(qū)中的雙折射相比,剖面影線區(qū)中的微層中的至少一些具有減少的雙折射(包括零雙折射)?,F(xiàn)在將注意力轉(zhuǎn)向圖5A-N中的理想化圖。這些圖有助于解釋多層光學(xué)膜的圖案化過(guò)程,其中特別強(qiáng)調(diào)地是雙重雙折射多層光學(xué)膜。這些圖也有助于解釋未處理區(qū)和處理區(qū)中各自的第一反射特性和第二反射特性的不同可能組合中的一些以及它們實(shí)現(xiàn)的方式。為說(shuō)明起見(jiàn),可以將光學(xué)膜的未處理區(qū)和處理區(qū)兩者的反射特性分類成下述三種類型之一類反射鏡反射特性、類窗口反射特性、以及類偏振器反射特性。類反射鏡反射特性對(duì)垂直入射光的所有偏振態(tài)均具有高反射率(如在一些情況下,大于50%、60%、70%、80%、 90%、95%或99%),類窗口反射特性對(duì)垂直入射光的所有偏振態(tài)均具有低反射率(如在一些情況下,小于20 %、10 %、5 %、3 %或1 % ),類偏振器反射特性對(duì)一個(gè)偏振態(tài)的垂直入射光具有高反射率(如在一些情況下,大于50%、60%、70%、80%、90%、95%或99% ),而對(duì)不同偏振態(tài)的垂直入射光具有低反射率(如在一些情況下,小于30%、20%、10%、5%、3% 或)。(或者,類反射型偏振器特性可以一種偏振態(tài)相對(duì)于另一種偏振態(tài)的反射率差值來(lái)表示。)本文讀者應(yīng)當(dāng)記住,除非另外指明,否則本文所述的與多層光學(xué)膜或疊堆相關(guān)的反射率值應(yīng)當(dāng)視為不包括在外部空氣/聚合物界面處的菲涅耳反射。這些不同特性(如視為“高”反射率和視為“低”反射率的特性)的邊界或極限以及兩者間的差異可能取決于最終用途和/或系統(tǒng)需求。例如,可以將對(duì)于所有偏振態(tài)均具有適當(dāng)程度的反射率的多層光學(xué)膜或其微層組視為用于某些應(yīng)用的反射鏡和用于其它應(yīng)用的窗口。相似地,可以將對(duì)于垂直入射光的不同偏振態(tài)具有適當(dāng)不同程度的反射率的多層光學(xué)膜或其微層組視為用于某些應(yīng)用的偏振器、用于其它應(yīng)用的反射鏡、以及用于另外其它應(yīng)用的窗口,這取決于精確反射率值以及給定最終用途對(duì)于不同偏振態(tài)的反射率差值的敏感性。除非另外指明,否則反射鏡、窗口、和偏振器類別專門用于垂直入射光。本文讀者應(yīng)當(dāng)理解,斜角特性與光學(xué)膜在垂直入射下的特性在一些情況下可能相同或相似、并且在其它情況下可能極度不同。在圖5A-N的圖中的每一個(gè)中,相對(duì)折射率“η”標(biāo)繪在豎軸上。在水平軸上,為表征雙層光學(xué)重復(fù)單元的六個(gè)折射率的每一個(gè)都提供位置或標(biāo)記“l(fā)x”、“l(fā)y”和“l(fā)z”表示第一層沿χ軸、y軸和ζ軸的折射率,其在上文中被稱為nlX、nly和nlz。同樣,"2x'\"2y" 和“2z”表示第二層沿χ軸、y軸和ζ軸的折射率,其在上文中被稱為r^X、n2y和n2z。圖中的菱形符號(hào)( )表示材料在第一處理階段中的折射率。此第一階段可以對(duì)應(yīng)于下述聚合物層,該聚合物層(例如)已被擠出并且驟冷或澆鑄到澆鑄輪上、但仍未被拉伸或者說(shuō)是取向。圖中的空心(未填充)圓形符號(hào)(〇)表示材料在晚于第一階段的第二處理階段中的折射率。第二階段可以對(duì)應(yīng)于已被拉伸或者說(shuō)是取向成多層光學(xué)膜的聚合物層,多層光學(xué)膜通過(guò)相長(zhǎng)干涉或相消干涉反射來(lái)自膜內(nèi)的微層間的界面的光。圖中的小填充圓形符號(hào)或點(diǎn)(·)表示材料在晚于第一階段和第二階段的第三處理階段中的折射率。第三階段可以對(duì)應(yīng)于在被擠出和取向之后已被選擇性熱處理的聚合物層,如下文進(jìn)一步所述。這種熱處理通常限于膜的一個(gè)或多個(gè)特定部分或區(qū),其稱為處理區(qū)。通過(guò)比較給定圖中的各種符號(hào)的豎直坐標(biāo),本文讀者可易于確定有關(guān)光學(xué)膜、其制造方法、以及其經(jīng)處理部分和未處理部分的光學(xué)特性的大量信息。例如,本文讀者可確定一層或全部?jī)蓪硬牧蠈釉谶x擇性熱處理之前或之后是否為雙折射的、雙折射是單軸還是雙軸、以及雙折射是大還是小。本文讀者也可從圖5Α-Ν確定對(duì)于三個(gè)處理階段(澆鑄狀態(tài)、拉伸狀態(tài)和處理狀態(tài))中的每一個(gè),兩層之間的折射率差Δηχ、Any、Δηζ中的每一個(gè)的相對(duì)大小。如上所述,成品的內(nèi)部圖案化的多層光學(xué)膜的前體制品可以是聚合物材料的澆鑄料片。澆鑄料片與成品膜可以具有相同的層數(shù),并且構(gòu)成層的聚合物材料可以與用于成品膜中的那些相同,但澆鑄料片較厚并且其層通常都是各向同性的層。然而在一些情況下(圖中未示出),澆鑄過(guò)程本身可以在材料中的一種或多種中賦予一定程度的取向或雙折射。圖5A-N中的菱形符號(hào)表示澆鑄料片中的兩層聚合物層的折射率,所述聚合物層在后續(xù)拉伸步驟之后變?yōu)槎鄬庸鈱W(xué)膜的光學(xué)重復(fù)單元中的微層。拉伸之后,層中的至少一些變?yōu)槿∠蚝碗p折射的層,并且形成取向(但仍未圖案化)的多層光學(xué)膜。這在圖5A-N中通過(guò)空心圓示出,所述空心圓可以從其由菱形符號(hào)表示的相應(yīng)初始值進(jìn)行豎直移位。例如,一種類型的拉伸工序可以提高給定層沿χ軸的折射率,但降低其沿y軸和ζ軸的折射率。這種折射率偏移可以通過(guò)下述方式獲得沿χ軸適當(dāng)?shù)貑屋S拉伸正雙折射聚合物層,同時(shí)允許膜沿y 軸和ζ軸在尺寸上松弛。在圖5A-E中,拉伸工序提高第一層沿χ軸和y軸的折射率,但降低其沿ζ軸的折射率。這種折射率偏移可以通過(guò)沿χ軸和y軸適當(dāng)?shù)仉p軸拉伸正雙折射聚合物層來(lái)獲得。在圖5J中,拉伸工序提高第一層沿χ軸的折射率,降低其沿ζ軸的折射率, 并且沿y軸保持大致相同的折射率。在一些情況下,這種折射率偏移可以通過(guò)下述方式獲得相比于沿y軸,沿χ軸使用較高程度的拉伸,沿χ軸和y軸不對(duì)稱地雙軸拉伸正雙折射聚合物層。在其它情況下,這可以大致通過(guò)下述方式獲得沿χ軸單軸拉伸,同時(shí)在y軸上約束膜(受約束的單軸拉伸)。應(yīng)當(dāng)注意,在圖5A-N中的每一個(gè)中,處于其取向但未處理狀態(tài)(空心圓)下的第一層和第二層均為雙折射層。在具有設(shè)置成光學(xué)重復(fù)單元從而提供第一反射特性的微層的至少部分雙折射多層光學(xué)膜形成之后,將膜準(zhǔn)備進(jìn)行上述選擇性加熱。加熱步驟在鄰近多層光學(xué)膜的第一區(qū)的第二區(qū)中選擇性地進(jìn)行,并且被調(diào)控,以選擇性地熔融和失取向(部分或整體)微層組中的至少一種雙折射材料,以便減少或消除微層中的至少一些中的雙折射,同時(shí)導(dǎo)致第一 (未處理)區(qū)中的雙折射無(wú)變化。另外進(jìn)行選擇性加熱以保持第二區(qū)中的層的結(jié)構(gòu)完整性。 如果經(jīng)處理的第二區(qū)中的雙折射材料整體(即完全)失取向,則雙折射微層恢復(fù)各向同性狀態(tài)(如澆鑄料片),同時(shí)保持光學(xué)上的薄層。這可從圖5A-H中看出,其中熱處理引起第一層的折射率(參見(jiàn)與nlX、nly、和nlz相關(guān)的小黑點(diǎn))恢復(fù)至其在澆鑄料片狀態(tài)中的數(shù)值(參見(jiàn)用于相同折射率nlx、nly、和nlz的菱形符號(hào))。應(yīng)當(dāng)重申,菱形符號(hào)表示各向同性狀態(tài)(如澆鑄料片)下的層的折射率,小黑點(diǎn)表示成品的內(nèi)部圖案化膜的處理區(qū)或選擇性加熱區(qū)中的微層的折射率,并且空心圓表示成品的內(nèi)部圖案化膜的未處理區(qū)中的微層的折射率。如果經(jīng)處理的第二區(qū)中的雙折射材料僅部分(即不完全地)地失取向,則雙折射微層松弛至下述雙折射狀態(tài),其低于加熱之前的雙折射狀態(tài)但并非為各向同性的層。在這種情況下,經(jīng)處理的第二區(qū)中的雙折射材料采集菱形符號(hào)和空心圓之間某個(gè)位置處的數(shù)值。參見(jiàn)(如)圖5A-N。圖5A-D示出了下述多層光學(xué)膜的折射率關(guān)系所述多層光學(xué)膜可以在一個(gè)或多個(gè)第一(未處理)區(qū)中具有類反射鏡反射特性,并且在一個(gè)或多個(gè)第二(處理)區(qū)中具有類窗口反射特性。在圖5A中,所選擇的第一聚合物材料和第二聚合物材料在拉延之前的澆鑄狀態(tài)下具有基本上相同的折射率,并且這兩種材料均具有正應(yīng)力-光學(xué)系數(shù)。將材料以具有合適層數(shù)的交替層布置方式共擠出,以形成多層澆鑄料片,該料片具有通過(guò)菱形符號(hào)示出的折射率。然后在合適的條件下沿χ軸和y軸基本上相等地雙軸拉伸澆鑄料片,以在第一聚合物材料和第二聚合物材料中引起雙折射。這兩種材料均經(jīng)歷沿χ方向和y方向的折射率增大以及沿ζ方向的降低,但第一材料的這種增大和降低的數(shù)值遠(yuǎn)大于第二材料,因?yàn)樵诩俣ǖ睦訔l件下第一材料具有高得多的應(yīng)力-光學(xué)系數(shù)。拉延(拉伸)多層光學(xué)膜中的結(jié)果為顯著的面內(nèi)折射率失配(Δηχ、Any)和稍微較大的極性或符號(hào)相反的面外折射率失配(Δηζ)。當(dāng)應(yīng)用于具有足夠?qū)訑?shù)的微層組中時(shí),該組折射率可提供多層反射鏡膜,其對(duì)于P偏振的傾斜入射光的反射率隨入射角的增大而增大。反射鏡膜可為寬譜帶或窄譜帶的膜,這取決于微層的層厚分布。然后可如上所述在第二區(qū)中對(duì)該反射鏡膜進(jìn)行內(nèi)部圖案化,而使反射鏡膜的第一區(qū)中為未受損的膜。選擇性地將輻射能遞送至第二區(qū)的選擇性加熱引起雙折射層松弛至其初始的各向同性狀態(tài),或如果失取向不完全,則松弛至中間雙折射狀態(tài)。如果松弛為完全的,則第二區(qū)可變?yōu)棣う铅?= Any= Δηζ = 0的多層窗口膜。即使不同材料層的層結(jié)構(gòu)被保留,膜該部分的反射特性實(shí)際上也是無(wú)反射并且實(shí)際上也是完全透射的(除去在兩個(gè)外表面處的菲涅耳反射)。(在實(shí)際實(shí)施例中,整個(gè)區(qū)上的折射率匹配通常為不完美的,并且在至少一些位置中可以檢測(cè)到小的反射性,以作為所保留多層結(jié)構(gòu)的確認(rèn)。)成品膜因而將一個(gè)區(qū)中的反射鏡膜和相鄰區(qū)中的窗口膜結(jié)合到一體膜中,其中微層從一個(gè)區(qū)連續(xù)地延伸到下一個(gè)區(qū)。對(duì)應(yīng)于該圖5Α,選擇性熱處理工序能夠?qū)⒍鄬臃瓷溏R膜改變?yōu)槎鄬哟翱谀ぃ?即反射鏡一窗口。就下述情況而言,圖5Β非常類似于圖5Α,即第一材料和第二材料在拉延之前的澆鑄狀態(tài)下具有基本上相同的折射率,兩種材料均具有正應(yīng)力-光學(xué)系數(shù),所述材料被共擠出以形成多層澆鑄料片,以及在合適條件下沿X軸和y軸基本上相等地雙軸拉伸澆鑄料片, 以引起第一聚合物材料和第二聚合物材料中的雙折射。同樣,兩種材料均經(jīng)歷沿χ方向和y 方向的折射率增大以及沿ζ方向的降低,其中第一材料的這種增大和降低的數(shù)值遠(yuǎn)大于第二材料。拉延(拉伸)多層光學(xué)膜的折射率關(guān)系與圖5A中基本上相同,由此當(dāng)應(yīng)用于具有足夠?qū)訑?shù)的微層組中時(shí)產(chǎn)生寬譜帶或窄譜帶多層反射鏡膜。然而當(dāng)進(jìn)行選擇性加熱以在膜的第二區(qū)中實(shí)現(xiàn)內(nèi)部圖案化時(shí),出現(xiàn)小但明確的差異。就圖5B而言,第一材料和第二材料具有不同的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn),并且將選擇性加熱控制為高于第一材料層的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)、但低于第二材料層的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)的溫度。這樣,選擇性加熱導(dǎo)致第二區(qū)中的第一雙折射層松弛至其初始的各向同性狀態(tài),或如果失取向不完全,則松弛至中間雙折射狀態(tài),同時(shí)導(dǎo)致第二區(qū)中的第二雙折射層基本上保持其雙折射。如果第一材料的松弛為完全的,則第二區(qū)的特征在于沿所有主方向的非常小的折射率差值, 即,Δηχ Any^ Δηζ 0,從而產(chǎn)生與圖5Α相類似的另一個(gè)多層窗口膜。成品膜因而將一個(gè)區(qū)中的多層反射鏡膜和相鄰區(qū)中的多層窗口膜結(jié)合到一體膜中,其中微層從一個(gè)區(qū)連續(xù)地延伸到下一個(gè)區(qū)。對(duì)應(yīng)于該圖5Β,選擇性熱處理工序能夠?qū)⒍鄬臃瓷溏R膜改變?yōu)槎鄬哟翱谀?反射鏡一窗口)。圖5C也類似于圖5Α,但方式不同于圖5Β。在圖5C中,第一材料和第二材料在拉延之前的澆鑄狀態(tài)下也具有基本上相同的折射率,兩種材料均具有正應(yīng)力-光學(xué)系數(shù),所述材料被共擠出以形成多層澆鑄料片,在合適條件下沿X軸和y軸基本上相等地雙軸拉伸澆鑄料片,以引起第一聚合物材料和第二聚合物材料中的雙折射,并且兩種材料均經(jīng)歷沿χ 方向和y方向的折射率增大以及沿ζ方向的降低。圖5C與圖5A的不同之處在于第二材料在拉延(拉伸)操作之后的取向量。因此,盡管第一材料的折射率增大和降低的數(shù)值也高于第二材料,但圖5C中的第二材料在假定拉延條件下的應(yīng)力-光學(xué)系數(shù)高于圖5A中,并且第二材料在拉延之后的折射率偏移高于圖5A中。拉延多層光學(xué)膜中的結(jié)果也為顯著的面內(nèi)折射率失配(Δηχ、Δηγ)和較大的極性或符號(hào)相反的面外折射率失配(Δηζ),但這些失配相比于圖5Α中的拉延膜的各自的失配均具有較小的數(shù)值,因而在每一層界面處的反射能力將較低。然而,拉延(拉伸)多層光學(xué)膜的折射率關(guān)系當(dāng)應(yīng)用于具有足夠?qū)訑?shù)的微層組中時(shí)產(chǎn)生寬譜帶或窄譜帶多層反射鏡膜。然后可按照與圖5Α中的反射鏡膜相同的方式將反射鏡膜在第二區(qū)中進(jìn)行內(nèi)部圖案化,并且具有相同的結(jié)果。成品膜因而將一個(gè)區(qū)中的反射鏡膜和相鄰區(qū)中的窗口膜結(jié)合到一體膜中,其中微層從一個(gè)區(qū)連續(xù)地延伸到下一個(gè)區(qū)。對(duì)應(yīng)于該圖5C,選擇性熱處理工序能夠?qū)⒍鄬臃瓷溏R膜改變?yōu)槎鄬哟翱谀?反射鏡一窗口)。圖5D類似于圖5C,不同的是第二材料的應(yīng)力-光學(xué)系數(shù)的符號(hào)或極性已從正變?yōu)樨?fù)。因此,第一材料和第二材料在拉延之前的澆鑄狀態(tài)下也具有基本上相同的折射率,所述材料被共擠出以形成多層澆鑄料片,并且在合適條件下沿χ軸和y軸基本上相等地雙軸拉伸澆鑄料片,以引起第一聚合物材料和第二聚合物材料中的雙折射。在圖5D的膜中,雙軸拉伸引起第二材料的折射率沿χ方向和y方向降低并且沿ζ方向增大。拉延多層光學(xué)膜中的結(jié)果為較大的面內(nèi)折射率失配(Δηχ、Any)和較大的極性或符號(hào)相反的面外折射率失配(Δ nz),并且這些失配均遠(yuǎn)大于圖5C中的拉延膜的各自的失配,因而在每一層界面處的反射能力將較高。這些折射率關(guān)系如果應(yīng)用于層數(shù)足夠的微層組中則可產(chǎn)生多層反射鏡膜。反射鏡膜可為寬譜帶或窄譜帶的,這取決于微層的層厚分布。然后可按照與圖5C中的反射鏡膜相同的方式將其在第二區(qū)中進(jìn)行內(nèi)部圖案化并且具有相同的結(jié)果,從而得到從多層反射鏡膜到多層窗口膜的轉(zhuǎn)換(反射鏡一窗口)。圖5E-I示出了下述多層光學(xué)膜的折射率關(guān)系,所述多層光學(xué)膜可在一個(gè)或多個(gè)第一(未處理)區(qū)中具有類窗口反射特性,并且在一個(gè)或多個(gè)第二(處理)區(qū)中具有類反射鏡反射特性。這種轉(zhuǎn)換可以視為圖5A-D所述轉(zhuǎn)換的反轉(zhuǎn)換。因此,可通過(guò)下述方式獲得在一個(gè)區(qū)中具有類反射鏡反射特性并且在另一個(gè)區(qū)中具有類窗口反射特性(如基本上透光或透明的外觀)的一體多層膜首先制造在其整個(gè)區(qū)上具有類反射鏡特性的多層光學(xué)膜,并且隨后通過(guò)在一個(gè)或多個(gè)選定區(qū)中選擇性地施加熱來(lái)處理膜,從而得到類窗口外觀, 如結(jié)合圖5A-D所述?;蛘撸赏ㄟ^(guò)下述方式獲得相同的一體反射鏡/窗口多層膜首先制造在其整個(gè)區(qū)上具有類窗口特性的多層光學(xué)膜,并且隨后通過(guò)在一個(gè)或多個(gè)選定區(qū)中選擇性地施加熱來(lái)處理膜,從而得到類反射鏡外觀,如結(jié)合下述圖5E-I所述。在圖5E中,所選擇的第一聚合物材料和第二聚合物材料在拉伸之前的澆鑄狀態(tài)下具有基本上相同的折射率,并且這兩種材料均具有正應(yīng)力-光學(xué)系數(shù)。材料按照交替的層布置方式以合適數(shù)量的層共擠出,以形成多層澆鑄料片,該料片具有通過(guò)菱形符號(hào)示出的折射率。然后在合適的條件下沿X軸和y軸基本上相等地雙軸拉伸澆鑄料片,以在第一聚合物材料和第二聚合物材料中引起雙折射。這兩種材料均經(jīng)歷沿χ方向和y方向的折射率增大以及沿ζ方向的降低,并且第一材料和第二材料的這些增大和降低非常接近相同,因?yàn)樗霾牧显诩俣ɡ訔l件下具有基本上相似的應(yīng)力-光學(xué)系數(shù)。拉延(拉伸)多層光學(xué)膜中的結(jié)果為兩個(gè)材料層的折射率沿所有三個(gè)主方向?yàn)榛旧掀ヅ涞?Δηχ ^ 0、 Any^ 0、并且Δηζ 0),即使每一層材料層都是強(qiáng)雙軸雙折射層。當(dāng)應(yīng)用于具有足夠?qū)訑?shù)的微層組中時(shí),該組折射率可提供對(duì)于垂直入射光和傾斜入射光具有極少反射或不具有反射的多層類窗口膜。圖5E的第一材料和第二材料具有不同的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn),其中第一材料的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)低于第二材料的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)。選擇性加熱因此可被控制到高于第一材料層的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)、但低于第二材料層的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)的溫度。這樣,選擇性加熱導(dǎo)致第二區(qū)中的第一雙折射層松弛至其初始的各向同性狀態(tài),或如果失取向不完全,則松弛至中間雙折射狀態(tài),同時(shí)導(dǎo)致第二區(qū)中的第二雙折射層基本上保持其雙折射。如果第一材料的松弛為完全的,第二區(qū)的特征在于沿面內(nèi)方向的基本上或接近相等的折射率差值(Δηχ Any)和沿 ζ方向的極性或符號(hào)相反的顯著折射率差值Δηζ。當(dāng)應(yīng)用于具有足夠?qū)訑?shù)的微層組中時(shí), 該組折射率可提供多層反射鏡膜,其對(duì)于P偏振的傾斜入射光的反射性隨入射角的增大而增大。反射鏡膜可為寬譜帶或窄譜帶的,這取決于微層的層厚分布。成品膜因而將一個(gè)區(qū)中的多層窗口膜和相鄰區(qū)中的多層反射鏡膜結(jié)合到一體膜中,其中微層從一個(gè)區(qū)連續(xù)地延伸到下一個(gè)區(qū)。對(duì)應(yīng)于該圖5Ε,選擇性熱處理工序能夠?qū)⒍鄬哟翱谀じ淖優(yōu)槎鄬臃瓷溏R膜 (窗口一反射鏡)。圖5F類似于圖5Ε,不同的是第一材料和第二材料的應(yīng)力-光學(xué)系數(shù)的符號(hào)或極性已從正變?yōu)樨?fù)。因此,第一材料和第二材料在拉延之前的澆鑄狀態(tài)下也具有基本上相同的折射率,所述材料被共擠出以形成多層澆鑄料片,并且在合適條件下沿X和軸基本上相等地雙軸拉伸澆鑄料片,以引起第一聚合物材料和第二聚合物材料中的雙折射。在圖5F的膜中,雙軸拉伸引起第一材料和第二材料的面內(nèi)折射率降低且ζ軸折射率增大。第一材料和第二材料的這些增大和降低的數(shù)值非常接近相同,因?yàn)樗霾牧显诩俣ɡ訔l件下具有基本上相似的應(yīng)力-光學(xué)系數(shù)。此外,拉延(拉伸)多層光學(xué)膜中的結(jié)果為兩個(gè)材料層的折射率沿所有三個(gè)主方向?yàn)榛旧掀ヅ涞?Δηχ 0、Any 0、并且Δηζ 0),即使每一層材料層都是強(qiáng)雙軸雙折射層。該組折射率可提供對(duì)于垂直入射光和傾斜入射光具有極少反射或不具有反射的多層類窗口膜。可按照與圖5Ε中的窗口膜相同的方式將該窗口膜在第二區(qū)中進(jìn)行內(nèi)部圖案化,以使得第一材料松弛至各向同性狀態(tài)并且第二材料保持其雙折射。這也導(dǎo)致從多層窗口膜到多層反射鏡膜的轉(zhuǎn)換(窗口一反射鏡)。圖5G-I提供圖5Ε的特性的(多種可能變化中的)一些典型變化。在圖5G,第二材料響應(yīng)選擇性熱處理而相對(duì)其在拉延膜中的雙折射稍許增加雙折射。結(jié)果為第二(處理)區(qū)中的Δηχ、Any、Δηζ的數(shù)值在大小上稍高于、但另外類似于圖5Ε中的對(duì)應(yīng)值。稍微較高的折射率差值在層界面處產(chǎn)生稍微較高的反射率,并且對(duì)于具有給定層數(shù)的微層組產(chǎn)生較高的反射率。圖5Η與圖5G相反。在圖5Η中,第二材料響應(yīng)選擇性熱處理而相對(duì)其在拉延膜中的雙折射稍許降低雙折射。結(jié)果為第二(處理)區(qū)中的Δηχ、Any、Δηζ的數(shù)值在大小上稍低于、但另外類似于圖5Ε中的對(duì)應(yīng)值。稍微較低的折射率差值在層界面處產(chǎn)生稍微較低的反射率,并且對(duì)于具有給定層數(shù)的微層組產(chǎn)生較低的反射率。在圖51中,第一材料響應(yīng)選擇性熱處理而保持其雙折射的低量,即,其沒(méi)有完全松弛至各向同性狀態(tài)。這導(dǎo)致第二(處理)區(qū)中的Δηχ、Any、Δηζ的數(shù)值在大小上稍低于、但另外類似于圖5Ε中的對(duì)應(yīng)值。稍微較低的折射率差值在層界面處產(chǎn)生稍微較低的反射率,并且對(duì)于具有給定層數(shù)的微層組產(chǎn)生較低的反射率。除了上述差異之外,圖G-I提供表征多層窗口膜的折射率關(guān)系,所述多層窗口膜可在第二區(qū)中按照與圖5Ε中相同的方式進(jìn)行內(nèi)部圖案化,以產(chǎn)生多層反射鏡膜。這也導(dǎo)致從多層窗口膜到多層反射鏡膜的轉(zhuǎn)換(窗口一反射鏡)。圖5J和圖漲示出了下述多層光學(xué)膜的折射率關(guān)系,所述多層光學(xué)膜可在一個(gè)或多個(gè)第一(未處理)區(qū)中具有類窗口反射特性,并且在一個(gè)或多個(gè)第二(處理)區(qū)中具有類偏振器反射特性。可使用將適合圖5A-I的窗口 /反射鏡實(shí)施例的相同或相似共擠出材料來(lái)實(shí)現(xiàn)這種關(guān)系,但其中使用有約束的單軸拉伸等或者不對(duì)稱的雙軸拉伸來(lái)產(chǎn)生多層光學(xué)膜。在圖5J中,所選擇的第一聚合物材料和第二聚合物材料具有相同或相似的各向同性的折射率且具有相同或相似的應(yīng)力-光學(xué)系數(shù)(在圖5J中示為正的,但也可使用負(fù)系數(shù)),并且具有不同的熔融或軟化溫度。材料按照交替的層布置方式以合適數(shù)量的層共擠出,以形成多層澆鑄料片,該料片具有通過(guò)菱形符號(hào)示出的折射率。然后將圖5J中的澆鑄料片在合適的條件下沿χ軸(同時(shí)沿y軸約束膜)進(jìn)行單軸拉伸而非雙軸拉延,以在第一聚合物材料和第二聚合物材料二者中引起雙折射。拉伸引起折射率值nix和Mx增大相似量,同時(shí)導(dǎo)致nlz和n2z降低相似量,并且同時(shí)導(dǎo)致nly和n2y保持相對(duì)恒定。這導(dǎo)致兩個(gè)材料層的折射率沿所有三個(gè)主方向?yàn)榛旧掀ヅ涞?Δηχ 0、Any 0、并且Δηζ 0), 即使每一層材料層都是強(qiáng)雙軸雙折射層。當(dāng)應(yīng)用于具有足夠?qū)訑?shù)的微層組中時(shí),該組折射率可提供對(duì)于垂直入射光和傾斜入射光具有極少反射或不具有反射的多層類窗口膜。然后可將此多層窗口膜在第二區(qū)中進(jìn)行內(nèi)部圖案化,同時(shí)使窗口膜在第一區(qū)中不受影響。選擇性地將輻射能遞送至第二區(qū)的選擇性加熱導(dǎo)致第二區(qū)中的雙折射層中的至少一些松弛,變得較少雙折射。在圖5J中,加熱被控制到高于第一材料層的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)、但低于第二材料層的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)的溫度,以使得第二區(qū)中的第一雙折射層松弛至其初始的各向同性狀態(tài),同時(shí)第二雙折射層基本上保持其雙折射。因此,第二區(qū)的特征在于沿一個(gè)面內(nèi)方向的相對(duì)較大的折射率差值(Δηχ)、沿另一面內(nèi)方向的零或近零折射率差值(Any)、 以及極性或符號(hào)與Δηχ相反的相對(duì)較大的面外折射率差值(Δηζ)。當(dāng)應(yīng)用于具有足夠?qū)訑?shù)的微層組中時(shí),這些折射率關(guān)系可在第二區(qū)中形成反射偏振膜。此偏振膜具有平行于y 方向的透光軸和平行于χ方向的阻光軸。此膜對(duì)于阻態(tài)偏振光提供的反射可為寬譜帶或窄譜帶的,這取決于微層的層厚度分布。在任一種情況下,偏振膜對(duì)于阻態(tài)偏振光(對(duì)于s偏振分量和P偏振分量這二者)的反射隨入射角增大而增大,原因在于Δηζ的相反極性。成品膜因而將一個(gè)區(qū)中的多層窗口膜和相鄰區(qū)中的反射偏振膜結(jié)合到一體膜中,其中微層從一個(gè)區(qū)連續(xù)地延伸到下一個(gè)區(qū)。對(duì)應(yīng)于該圖5J,選擇性熱處理工序能夠?qū)⒍鄬哟翱谀じ淖優(yōu)槎鄬臃瓷淦衲?窗口一偏振器)。除了取向(拉伸)過(guò)程之外,圖漲在所有方面均類似于圖5J。圖漲的折射率關(guān)系不使用有約束的單軸拉伸,而是采取不對(duì)稱的雙軸拉伸-其中將澆鑄料片在X方向和y 方向上拉伸不同量的類型。這引起nly和n2y顯著且基本上類似地增大,但這些增大小于 nix和Mx的增大。沿全部三個(gè)主方向的折射率為基本上匹配的(Δηχ 0、Any 0、并且Δηζ 0),即使每一層材料層都是強(qiáng)雙軸雙折射層。該組折射率可提供對(duì)于垂直入射光和傾斜入射光具有極少反射或不具有反射的多層類窗口膜。然后可按照與圖5J中相同的方式將此多層窗口膜在第二區(qū)中進(jìn)行內(nèi)部圖案化, 以使得第一材料松弛至各向同性狀態(tài)(nix = nly = nlz),同時(shí)第二材料基本上保持其雙折射。在這種情況下,結(jié)果為第二區(qū)中的兩個(gè)面內(nèi)折射率差值Δηχ和Any具有大數(shù)值,但Δηχ顯著大于Any。面外折射率差值Δnz也為較大的,并且相對(duì)于Δηχ和Any具有相反的極性或符號(hào)。如果以層數(shù)足夠的微層組實(shí)現(xiàn)這些折射率關(guān)系,則可得到不對(duì)稱的反射膜, 本文稱為部分偏振器。這種膜對(duì)于一種偏振(平行于阻光軸)的垂直入射光提供高度反射, 并且對(duì)于相反偏振(平行于透光軸)的垂直入射光提供較小、但顯著程度的反射。反射可為寬譜帶或窄譜帶的,這取決于微層疊堆的層厚分布。對(duì)于圖漲中的處理膜,阻光軸平行于χ軸并且透光軸平行于y軸。諸如此膜之類的偏振膜能夠特別可用于(例如)某些高效率、低損耗顯示器應(yīng)用、光循環(huán)利用和空間均勻化系統(tǒng)、以及其它應(yīng)用中??蓞㈤哖CT公布 WO 2008/144656 (Weber 等人)"Backlight and Display System Using Same,,(背光源和使用其的顯示系統(tǒng))以獲得此類膜(在該公布中稱為非對(duì)稱反射膜(ARF))及此類膜的應(yīng)用的更多公開內(nèi)容。在傾斜入射下,圖漲膜對(duì)于阻光態(tài)和透光態(tài)(每一種此類狀態(tài)的s偏振分量和P偏振分量)的反射性隨入射角增大而增大。成品膜將一個(gè)區(qū)中的多層窗口膜和相鄰區(qū)中的反射偏振膜結(jié)合到一體膜中,其中微層從一個(gè)區(qū)連續(xù)地延伸到下一個(gè)區(qū)。對(duì)應(yīng)于該圖5K,選擇性熱處理工序能夠?qū)⒍鄬哟翱谀じ淖優(yōu)槎鄬臃瓷淦衲?窗口一偏振器)。圖5L將正雙折射材料與負(fù)雙折射材料組合,以產(chǎn)生一體偏振器/窗口多層光學(xué)膜。所選擇的第一聚合物材料和第二聚合物材料在拉延之前的澆鑄狀態(tài)下具有相同或相似的折射率,并且所述材料具有符號(hào)或極性相反的應(yīng)力-光學(xué)系數(shù)。材料按照交替的層布置方式以合適數(shù)量的層共擠出,以形成多層澆鑄料片,該料片具有通過(guò)菱形符號(hào)示出的折射率。然后沿X軸單軸拉伸澆鑄料片同時(shí)在y方向上約束膜,以引起第一材料和第二材料中的雙折射。對(duì)于第一材料,拉伸引起沿χ軸的折射率(nix)顯著增大、沿ζ軸的折射率(niz) 顯著降低、并且沿y軸的折射率(nly)極少或沒(méi)有增大或降低。第二材料為相反的拉伸引起沿χ軸的折射率降低、沿ζ軸的折射率增大、并且沿y軸的折射率極少或沒(méi)有變化。拉延 (拉伸)多層光學(xué)膜中的結(jié)果為兩種材料層的折射率具有較大的失配Δηχ、小的或零失配 Any、以及相對(duì)于Δηχ極性或符號(hào)相反的大的失配Δηζ。當(dāng)應(yīng)用于具有足夠?qū)訑?shù)的微層組中時(shí),該組折射率可提供如下反射偏振膜其具有平行于y軸的透光軸、平行于χ軸的阻光軸、以及對(duì)于阻態(tài)偏振光的隨入射角增大而增大的寬譜帶或窄譜帶(取決于層厚分布)反射性。然后可在第二區(qū)中對(duì)該反射偏振膜進(jìn)行內(nèi)部圖案化,同時(shí)使反射偏振膜在第一區(qū)中為未受損的膜。選擇性地將輻射能遞送至第二區(qū)的選擇性加熱引起雙折射層松弛至其初始的各向同性狀態(tài),或如果失取向不完全,則松弛至中間雙折射狀態(tài)。如果松弛為完全的, 則第二區(qū)可變?yōu)棣う铅?^ Any ^ Δηζ ^O的多層窗口膜。膜該部分的反射特性為實(shí)際上無(wú)反射并且實(shí)際上完全透射(除去兩個(gè)外表面處的菲涅耳反射),即使不同材料層的層結(jié)構(gòu)得以保留。(在一些實(shí)際實(shí)施例中,折射率匹配可為不完美的,并且在至少一個(gè)偏振態(tài)中可(如)利用分光光度計(jì)有利地檢測(cè)到小的反射性,從而確認(rèn)和揭示所保留多層結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。)成品膜因而將一個(gè)區(qū)中的反射偏振膜和相鄰區(qū)中的窗口膜結(jié)合到一體膜中,其中微層從一個(gè)區(qū)連續(xù)地延伸到下一個(gè)區(qū)。對(duì)應(yīng)于該圖5L,選擇性熱處理工序能夠?qū)⒍鄬臃瓷淦衲じ淖優(yōu)槎鄬哟翱谀?偏振器一窗口)。圖5Μ和圖5Ν的實(shí)施例利用了美國(guó)專利6,179,948 (Merri 11等人)中描述的雙步拉延法。在該方法中,澆鑄膜的拉伸或取向使用雙步拉延法進(jìn)行,雙步拉延法被謹(jǐn)慎控制,以使得一組層(如每一個(gè)光學(xué)重復(fù)單元的第一材料層)基本上在兩個(gè)拉延步驟中均取向,而另一組層(如每一個(gè)光學(xué)重復(fù)單元的第二材料層)基本上僅在一個(gè)拉延步驟中取向。 這導(dǎo)致下述多層光學(xué)膜,該膜具有在拉延之后基本上為雙軸取向的一組材料層,并且具有在拉延之后基本上為單軸取向的另一組材料層。這種差異的實(shí)現(xiàn)方式為通過(guò)采用一個(gè)或多個(gè)適當(dāng)不同的處理?xiàng)l件(例如用于雙步拉延法的溫度、應(yīng)變率、和應(yīng)變程度)促成兩種材料的不同粘彈性和結(jié)晶特性。因此,例如,第一拉延步驟可以基本上沿第一方向使第一材料取向,而至多僅稍許沿該方向使第二材料取向。在第一拉延步驟之后,適當(dāng)?shù)馗淖円粋€(gè)或多個(gè)處理?xiàng)l件,使得在第二拉延步驟中,第一材料和第二材料基本上均沿第二方向被取向。通過(guò)該方法,第一材料層可呈現(xiàn)基本上雙軸取向的特性(例如折射率可以滿足關(guān)系 nix ^ nly Φ nlz,有時(shí)稱為單軸雙折射材料),而恰恰同一多層膜中的第二材料層可呈現(xiàn)基本上單軸取向的特性(例如折射率可以滿足關(guān)系ι χ Φ n2y Φ η2ζ Φ η2χ,有時(shí)稱為雙軸雙折射材料)。在此背景技術(shù)下,圖5Μ示出了下述實(shí)施例,其中選擇的第一聚合物材料和第二聚合物材料具有相同或相似的各向同性的折射率,并且在拉延之后均變?yōu)殡p折射的材料, 并且具有相同極性的應(yīng)力-光學(xué)系數(shù)(在附圖中它們均示出為正的,但它們可相反均為負(fù)的)。第一材料和第二材料具有不同的熔融溫度或軟化溫度,并且具有不同的粘彈性和/或結(jié)晶特性,使得上述雙步拉延法可進(jìn)行實(shí)施。將材料以具有合適層數(shù)的交替層布置方式共擠出,以形成多層澆鑄料片,該料片具有通過(guò)菱形符號(hào)示出的折射率。然后利用上述雙步驟牽伸方法沿X軸和y軸雙軸拉伸澆鑄料片,使得第一材料沿X軸和y軸均同等地被取向,而第二材料優(yōu)先地沿y軸被取向,且沿χ軸具有極少取向(包括在一些情況下無(wú)取向)。最終結(jié)果是得到多層光學(xué)膜,其第一微層和第二微層均為雙折射的,但第一材料層具有基本上雙軸取向的特性,而第二材料層具有不對(duì)稱的雙軸取向特性,或甚至基本上單軸取向特性。如圖所示,選擇材料和處理?xiàng)l件,以使得拉伸引起折射率值nix和nly增大相似量,同時(shí)導(dǎo)致nl降低較大量。拉伸也引起折射率值n2y增至等于或接近于nix和nly的值,且引起n2z降低,并且引起折射率rib保持大致不變(如果第二材料在χ軸取向步驟期間取向?yàn)樾〗嵌?,則nh可以稍微增大,如圖所示)。這造成兩個(gè)材料層的折射率具有一個(gè)大的面內(nèi)折射率失配(Δηχ)、一個(gè)小得多的面內(nèi)折射率失配(Any 0)、以及與Δηχ極性相反的中間面外折射率失配(Δηζ)。當(dāng)?shù)诙牧细蟪潭鹊仉p軸取向時(shí),可通過(guò)與各向同性指數(shù)高于第二材料的第一材料配對(duì)來(lái)實(shí)現(xiàn)處理之后χ方向上的折射率匹配。當(dāng)應(yīng)用于具有足夠?qū)訑?shù)的微層組中時(shí),該組折射率可提供反射偏振膜,其具有沿χ方向的阻光軸和沿y方向的透光軸。通過(guò)此膜提供的反射(用于平行于阻光軸偏振的光)可以為寬帶或窄帶的反射, 這取決于微層的層厚分布。此反射偏振膜隨入射角增大而保持高反射性,原因在于相反極性的ζ折射率失配。然后,可如上所述在第二區(qū)中對(duì)該多層偏振膜進(jìn)行內(nèi)部圖案化,同時(shí)使反射偏振膜在第一區(qū)中為未受損的膜。借助向第二區(qū)選擇性遞送輻射能量的選擇性加熱引起雙折射層中的至少一些松弛,從而成為較低雙折射的層。在這種情況下,加熱被謹(jǐn)慎地控制到高于第二材料層的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)、但低于第一材料層的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)的溫度。這樣,選擇性加熱導(dǎo)致第二區(qū)中的第二雙折射層松弛至其初始的各向同性狀態(tài),或如果失取向不完全,則松弛至中間雙折射狀態(tài),同時(shí)導(dǎo)致第二區(qū)中的第一雙折射層基本上保持其雙折射。如果第二材料的松弛為完全的,則第二區(qū)的特征在于相對(duì)較大的面內(nèi)折射率失配(Δηχ和Any)、較大的面外折射率差值(Δnz),所述面外折射率差值與Δηχ和Any相比具有相反的極性和符號(hào)。當(dāng)應(yīng)用于具有足夠?qū)訑?shù)的微層組中時(shí),這些折射率關(guān)系可在第二區(qū)中提供多層反射鏡膜。反射鏡膜的反射性可為寬譜帶或窄譜帶的,這取決于微層疊堆的層厚分布。反射鏡膜提供隨入射角的增大而增大的反射性,原因在于ζ折射率失配Δηζ的相反極性。成品膜因而將一個(gè)區(qū)中的多層反射偏振膜和相鄰區(qū)中的多層反射鏡膜結(jié)合到一體膜中,其中微層從一個(gè)區(qū)連續(xù)地延伸到下一個(gè)區(qū)。對(duì)應(yīng)于該圖5Μ,選擇性熱處理工序能夠?qū)⒍鄬臃瓷淦衲じ淖優(yōu)槎鄬臃瓷涫椒瓷溏R膜(偏振器一反射鏡)。圖5Ν與圖5Μ共有多個(gè)相似之處,盡管其在進(jìn)行選擇性熱處理時(shí)產(chǎn)生非常不同的反射特性。在圖5Ν中,第一聚合物材料和第二聚合物材料最初具有相同或相似的各向同性的折射率、被共擠出以形成澆鑄料片、并且使用雙步法進(jìn)行取向以提供下述多層光學(xué)膜其具有一個(gè)較大的面內(nèi)折射率失配(Δηχ)、一個(gè)顯著較小的面內(nèi)折射率失配(Any 0)和極性與Δηχ相反的中間面外折射率失配(Δηζ)。當(dāng)疊堆中具有足夠數(shù)量的微層時(shí),這些折射率關(guān)系產(chǎn)生第一反射偏振膜,如結(jié)合圖5Μ所述。圖5Ν與圖5Μ之間的顯著差異在于第一材料和第二材料的熔融或軟化溫度被顛倒。在圖5Ν中,第一材料的熔融或軟化溫度被假定為低于第二材料的熔融或軟化溫度。由于此變化,選擇性地將輻射能遞送至第二區(qū)的選擇性加熱可被控制,以使得第一材料層失去其雙折射的全部或基本上全部,而第二材料層仍保持其雙折射。第二區(qū)的特征在于沿y 軸的顯著折射率失配Any、沿ζ軸的與Any相比具有相反極性或符號(hào)的顯著折射率失配 Δηζ、以及沿χ軸的極小或無(wú)折射率失配Δηχ。當(dāng)應(yīng)用于具有足夠?qū)訑?shù)的微層組中時(shí),這些折射率關(guān)系可在第二區(qū)中形成第二反射偏振膜。要注意的是,該第二偏振器具有平行于χ 方向的透光軸和平行于y方向的阻光軸,即,其相對(duì)于第一反射型偏振器垂直取向。該第二偏振膜對(duì)阻態(tài)偏振光所提供的反射將為寬譜帶或窄譜帶,這取決于微層的層厚度分布,與第一反射型偏振器之對(duì)于正交的偏振態(tài)為寬譜帶或窄譜帶的程度相同。在任一種情況下, 由于第二區(qū)中的Δηζ的極性相反,第二偏振膜對(duì)阻態(tài)偏振光(對(duì)于s偏振分量和P偏振分量這二者)的反射性隨著入射角的增大而增大。成品膜于是將一個(gè)區(qū)中的第一反射偏振膜與相鄰區(qū)中的第二反射偏振膜組合在一體膜中,第二反射偏振膜垂直于第一反射偏振膜取向,其中微層從一個(gè)區(qū)連續(xù)延伸至下一區(qū)。對(duì)應(yīng)于該圖5Ν,選擇性熱處理工序能夠?qū)⒌谝欢鄬臃瓷淦衲じ淖優(yōu)榈诙鄬臃瓷淦衲?偏振器1 —偏振器2)。上述實(shí)例不應(yīng)視為限制性的。它們僅為本文設(shè)想用于內(nèi)部圖案化的多層光學(xué)膜的多種不同材料組合中的一些。設(shè)想到,可拉伸和取向多層光學(xué)膜中的不同雙折射材料,以使得折射率的拉延狀態(tài)可以沿主方向x、y、ζ中的一個(gè)、一些或全部的任何組合進(jìn)行選擇性地匹配或失配。其中圖5E-K為實(shí)例的特別受關(guān)注的情況組包括材料組合和拉伸條件,它們導(dǎo)致沿全部三個(gè)主方向顯著的折射率匹配的拉延膜,并且因此也導(dǎo)致似乎對(duì)(例如)視覺(jué)檢測(cè)或機(jī)器檢測(cè)系統(tǒng)光學(xué)透明的拉延膜。膜的一個(gè)或多個(gè)選定區(qū)中的后續(xù)處理則可以視為有效地“開啟”或者激基礎(chǔ)多層結(jié)構(gòu)的其它“非活性的活”光學(xué)反射性。一種材料相對(duì)于另一種材料的各向異性或者雙折射的減小可用于產(chǎn)生折射率差值,其在處理區(qū)中以類反射鏡方式或類偏振器方式或者其它方式提供反射性。這樣,可將透明膜制備成具有反射特性,并且如果需要這些反射特性可導(dǎo)致可觀察顏色。處理區(qū)中的外觀顏色可隨如下因素而變化可與多層光學(xué)膜結(jié)合使用的一個(gè)或多個(gè)背襯的反射特性、以及一般照明條件。因此可將具有圖5E-K中的材料特性的制品用于提供初始透明的(類窗口)多層膜,其可看起來(lái)為整體透明的聚合物膜直至其進(jìn)行處理。處理之后,膜可在其已例如通過(guò)激光“刻繪”(處理)的膜的這些部分上變?yōu)橹瓷淦?。這樣,可將著色斑點(diǎn)或其它設(shè)計(jì)刻繪到透明膜中。顏色源自目前所激活光學(xué)組的固有反射性。構(gòu)成“顯著的折射率匹配的”以用于制備初始透明外觀的雙重雙折射多層膜的因素可隨下述情況而變化相對(duì)于給定應(yīng)用中的視覺(jué)可接受性或其它可接受性尺度而言的帶寬選擇、色散特性和給定折射率差值程度所需的匹配接近程度(即,可能不完全匹配)、以及光學(xué)組中的層對(duì)數(shù)(和組中的光功率)。一種表征材料在所有主方向具有折射率匹配程度的方法為將最大的層與層失配與一個(gè)或兩個(gè)層中的雙折射量進(jìn)行比較。因此,可以將給定材料的“雙折射率”稱為材料最大折射率(如沿一個(gè)主軸)和同一材料最小折射率(沿不同主軸)之間的差值。例如,如果第一材料具有nix = 1.65、nly= 1. 60和nlz = 1.55, 則可描述其具有0. 10( = 1.65-1.55)的雙折射率。此第一雙折射材料和第二雙折射材料 (具有可不同于第一雙折射率的第二雙折射率)之間的層與層折射率失配表示為如前文所述的沿X軸、y軸和Z軸的Δηχ、Any、Δηζ。如果將Δηχ、Any和Δηζ中的最大數(shù)值稱為Δ nMax,則可使用其來(lái)表征第一材料和第二材料具有折射率的匹配程度。參數(shù)AnMax因此可指最大的層與層折射率失配,其可在評(píng)價(jià)所有主方向之后得出。然后可規(guī)定(例如) AnMax小于某個(gè)因子乘以第一雙折射率和第二雙折射率中的較大者,其中因子可為(例如)0. 1。在具有適當(dāng)微層數(shù)的實(shí)際實(shí)施例中,可規(guī)定Δηχ、Any和Δηζ的大小各為(例如)小于0.03或0.01。特別關(guān)注情況中的其它子集或類型不僅包括導(dǎo)致沿所有三個(gè)主方向均為顯著的折射率匹配的拉延膜的材料組合和拉伸條件,而且其中材料具有也基本上匹配的各向同性的折射率。在這些情況下,如果需要,可選擇性地?zé)崽幚沓跏伎雌饋?lái)透明的雙重雙折射多層光學(xué)膜,以產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)增大反射性和顏色的區(qū)。(在這種情況下,增大反射性歸因于一種材料相比另一種材料具有較大的雙折射減小)。然后可將此類膜中處理(反射的)區(qū)或其部分再次熱處理到兩種材料均變?yōu)榛旧细飨蛲缘某潭?。第二處?在一些情況下可稱為過(guò)度處理)導(dǎo)致兩種材料均松弛以及重新獲得透明狀態(tài)(窗口一反射鏡一窗口)。在過(guò)度處理情況下,可能需要快速驟冷以便改善過(guò)度處理部分或區(qū)中的霧度。在其它情況下, 可使用過(guò)度處理賦予霧度和散射以產(chǎn)生額外的光學(xué)效果。再次提醒本文讀者,用于第一區(qū)的反射器類型和用于第二區(qū)的反射器類型的多種可能組合可進(jìn)行選擇,并且結(jié)合圖5Α-Ν所述的實(shí)施例僅示出一些此類組合并且不應(yīng)視為限制性的。不僅可以使用正雙折射材料,而且可以使用負(fù)雙折射材料以及它們的組合。在其中使用雙折射和各向同性的聚合物的組合的情況下,雙折射聚合物可具有預(yù)拉伸的各向同性的折射率,該折射率小于、大于或等于各向同性的聚合物的折射率。事實(shí)上,材料的預(yù)拉伸的各向同性的折射率(無(wú)論所用材料類型)可根據(jù)需要為匹配的或基本上匹配的或可為基本上失配的,以在成品膜中產(chǎn)生所需的反射特性。圖6為匯總可使用本文針對(duì)雙重雙折射多層光學(xué)膜所述的雙折射松弛技術(shù)實(shí)現(xiàn)的各種轉(zhuǎn)換的示意圖。由此,該示意圖還匯總了用于內(nèi)部圖案化的多層光學(xué)膜的第一(未處理)區(qū)和第二(熱處理)區(qū)的反射器類型的多種組合。圖中的箭頭表示從第一反射特性到基本上不同于第一反射特性的第二反射特性的轉(zhuǎn)換。應(yīng)當(dāng)注意,圖6中的示意圖提供用于示意性目的并且不應(yīng)理解為限制性的。箭頭610a表示從多層反射鏡膜到多層窗口膜的轉(zhuǎn)換,如,如結(jié)合圖5A_D所述。這種轉(zhuǎn)換可用于提供下述內(nèi)部圖案化的多層光學(xué)膜其具有一個(gè)或多個(gè)表征為反射鏡膜的第一(未處理)區(qū)以及一個(gè)或多個(gè)表征為窗口膜的第二(處理)區(qū)。箭頭610b表示從多層窗口膜到多層反射鏡膜的反向轉(zhuǎn)換,如,如結(jié)合圖5E-I所述。這種轉(zhuǎn)換可用于提供下述內(nèi)部圖案化的多層光學(xué)膜其具有一個(gè)或多個(gè)表征為窗口膜的第一(未處理)區(qū)以及一個(gè)或多個(gè)表征為反射鏡膜的第二(處理)區(qū)。箭頭61 表示從多層窗口膜到多層偏振膜的轉(zhuǎn)換,如,如結(jié)合圖5J和圖漲所述。 這種轉(zhuǎn)換可用于提供下述內(nèi)部圖案化的多層光學(xué)膜其具有一個(gè)或多個(gè)表征為窗口膜的第一(未處理)區(qū)以及一個(gè)或多個(gè)表征為偏振膜的第二(處理)區(qū)。箭頭612b表示從多層偏振膜到多層窗口膜的反向轉(zhuǎn)換,如,如結(jié)合圖5L所述。這種轉(zhuǎn)換可用于提供下述內(nèi)部圖案化的多層光學(xué)膜其具有一個(gè)或多個(gè)表征為偏振膜的第一(未處理)區(qū)以及一個(gè)或多個(gè)表征為窗口膜的第二(處理)區(qū)。箭頭61 表示從多層偏振膜到多層反射鏡膜的轉(zhuǎn)換,如,如結(jié)合5M所述。這種轉(zhuǎn)換可用于提供下述內(nèi)部圖案化的多層光學(xué)膜其具有一個(gè)或多個(gè)表征為偏振膜的第一(未處理)區(qū)以及一個(gè)或多個(gè)表征為反射鏡膜的第二(處理)區(qū)。箭頭614b表示從多層反射鏡膜到多層偏振膜的反向轉(zhuǎn)換。這種轉(zhuǎn)換可用于提供下述內(nèi)部圖案化的多層光學(xué)膜其具有一個(gè)或多個(gè)表征為偏振膜的第一(未處理)區(qū)以及一個(gè)或多個(gè)表征為窗口膜的第二(處理)區(qū)。箭頭616、618和620表示從一種類型的反射鏡到另一種類型的反射鏡、從一種類型的窗口到另一種類型的窗口、以及從一種類型的偏振器到另一種類型的偏振器(參見(jiàn) (如)圖5N)的轉(zhuǎn)換。窗口到窗口類型轉(zhuǎn)換(窗口 1_>窗口 2)可使用上述折射率轉(zhuǎn)換中的任何者(包括(但不限于)圖5A-N中所示的那些)來(lái)實(shí)現(xiàn),但其中用于微層疊堆中的層數(shù)為足夠少的,以使得對(duì)于任何給定的層與層折射率差,所述疊堆提供視為類窗口反射特性的足夠低的反射率。從上述論述中回顧,即使在膜對(duì)于普通觀察者似乎為基本上透光或透明的情況下,也可利用例如分光光度計(jì)之類的儀器檢測(cè)到極弱的反射。再次提醒本文讀者, 圖6中的示意圖提供用于示意性目的并且不應(yīng)理解為限制性形式。此時(shí),在已觀察圖5A-N和圖6之后,本文讀者將會(huì)知道,本文所述的減小多層光學(xué)膜中層中的至少一些的雙折射的選擇性熱處理可用于“開啟”多層光學(xué)膜(即,將其從可為相對(duì)較低的初始反射率(對(duì)于至少一種偏振態(tài))改變?yōu)轱@著較高的反射率)或其可用于 “關(guān)閉”多層光學(xué)膜(即,將其從可為相對(duì)較高的初始反射率(對(duì)于至少一種偏振態(tài))改變?yōu)轱@著較低的反射率)。換句話說(shuō),選擇性熱處理可用于增大光學(xué)重復(fù)單元中的層間沿一條或多條軸的折射率失配,或者其可用于降低折射率失配。在圖7中,示出了可用于選擇性加熱多層光學(xué)膜的第二區(qū)的一個(gè)設(shè)置方案700,從而得到本發(fā)明所公開的內(nèi)部圖案化膜。簡(jiǎn)而言之,所提供的多層光學(xué)膜710包括至少一個(gè)在整個(gè)膜中、或至少?gòu)钠涞谝粎^(qū)到第二區(qū)延伸的微層組。微層位于膜內(nèi)部并且提供具有第一反射特性的膜。高輻射率光源720提供引導(dǎo)光束722,引導(dǎo)光束722具有合適的波長(zhǎng)、強(qiáng)度、和光束尺寸,以通過(guò)吸收將入射光中的一些轉(zhuǎn)換成熱從而來(lái)選擇性加熱膜的照射部分724。優(yōu)選的是,膜的吸收為足夠高,從而利用適當(dāng)功率的光源得到足夠的加熱,但不應(yīng)過(guò)高以防過(guò)量的光在膜的初始表面處被吸收,這可能造成表面損壞。這將在下面進(jìn)一步討論。 在一些情況下,可為理想的是使光源成傾斜角度θ取向,如通過(guò)傾斜設(shè)置的光源720a、引導(dǎo)光束72 和被照射部分72 所示。如果多層光學(xué)膜710包括具有下述反射譜帶的微層組,其中所述反射譜帶在垂直入射下以阻止所需量的吸收和伴隨加熱的方式顯著反射引導(dǎo)光束722,則這種傾斜照射可能是有利的。因此,利用反射譜帶隨著入射角的增大而向較短波長(zhǎng)偏移,可以傾斜角度θ遞送引導(dǎo)光束72 ,從而避免所述(此時(shí)被偏移的)反射譜帶以允許所需的吸收和加熱。在一些情況下,引導(dǎo)光束722或72 可按照使得被照射部分7 或72 具有成品的第二區(qū)的所需形狀的方式成形。在其它情況下,引導(dǎo)光束可具有尺寸比所需的第二區(qū)小的形狀。在后一情況下,可使用光束控制設(shè)備在多層光學(xué)膜的表面上掃描引導(dǎo)光束,以便繪出要處理區(qū)的所需形狀。也可利用下述裝置進(jìn)行引導(dǎo)光束的空間和時(shí)間調(diào)制,例如分束器、透鏡陣列、泡克耳斯盒、聲光調(diào)制器、和本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的其它技術(shù)和裝置。圖8A-C提供了圖案化多層膜的不同第二區(qū)、以及其上添加的引導(dǎo)光束相對(duì)于能夠形成所示區(qū)的膜的可能路徑的示意性俯視圖。在圖8A中,將光束對(duì)準(zhǔn)多層光學(xué)膜810并且以可控速率從起點(diǎn)816a沿路徑816掃描至終點(diǎn)816b,以選擇性加熱任意形狀區(qū)814內(nèi)的膜,以將該區(qū)與第一區(qū)812辨別開。圖8B和圖8C為類似的圖。在圖8B中,將光束對(duì)準(zhǔn)多層光學(xué)膜820并且以可控速率從起點(diǎn)826a沿路徑擬6進(jìn)行掃描,以選擇性加熱矩形區(qū)擬4 中的膜,以將該區(qū)與相鄰的第一區(qū)822辨別開。在圖8C中,將光束對(duì)準(zhǔn)多層光學(xué)膜830并且以可控速率沿不連續(xù)路徑836-842等等進(jìn)行掃描,以選擇性加熱矩形區(qū)834中的膜,以將該區(qū)與相鄰的第一區(qū)832辨別開。在圖8A-C中的每一個(gè)中,加熱足以減少或消除第二區(qū)中的至少一些內(nèi)部微層的雙折射,同時(shí)保持第一區(qū)中的那些層的雙折射,并且在仍保持第二區(qū)中的微層的結(jié)構(gòu)完整性且未向第二區(qū)選擇性地施加任何壓力的情況下實(shí)現(xiàn)。圖9A和圖9B提出了這樣的話題多層光學(xué)膜的吸收可以或應(yīng)當(dāng)如何被調(diào)控,從而得到最佳局部加熱。圖9A和圖9B中的曲線圖繪于同一水平比例尺上,該比例尺表示輻射光束隨著其傳播穿過(guò)膜的深度或位置。0%的深度對(duì)應(yīng)于膜的前表面,并且100%的深度對(duì)應(yīng)于膜的后表面。圖9A沿豎軸繪制出輻射光束的相對(duì)強(qiáng)度1/%。圖9B繪制出膜內(nèi)的每一個(gè)深度處的局部吸收系數(shù)(在輻射光束的選定波長(zhǎng)或波長(zhǎng)譜帶下)。在每一個(gè)圖中針對(duì)三種不同的多層光學(xué)膜實(shí)施例繪制出三條曲線。在第一實(shí)施例中,膜在其整個(gè)厚度上在引導(dǎo)光束的波長(zhǎng)下具有基本上均勻且低的吸收率。此實(shí)施例在圖 9A中示出為曲線910并且在圖9B中示出為曲線920。在第二實(shí)施例中,膜在其整個(gè)厚度上具有基本上均勻且高的吸收率。此實(shí)施例在圖9A中被繪制為曲線912,在圖9B中被繪制為曲線922。在第三實(shí)施例中,膜在其厚度的整個(gè)區(qū)91 和915c中具有相對(duì)較低的吸收率, 但在其厚度的區(qū)91 中具有較高的中間吸收率。第一實(shí)施例的吸收系數(shù)對(duì)許多情況而言過(guò)低。盡管如曲線910的恒定斜率所指示的,該引導(dǎo)光束取決于深度被均勻地吸收(這在一些情況下可能是可取的),但在100%的深度下如曲線910的較高值所示,實(shí)際上非常少的光被吸收,這意味著百分比很高的引導(dǎo)光束被浪費(fèi)。然而,在一些情況下,該第一實(shí)施例在一些膜的處理方面或許仍十分有用。第二實(shí)施例的吸收系數(shù)對(duì)許多情況而言過(guò)高。盡管基本上所有的引導(dǎo)光束被吸收,沒(méi)有浪費(fèi),但高吸收導(dǎo)致在膜的前表面處吸收過(guò)多的光,這可能造成膜的表面損傷。如果吸收太高,則無(wú)法在不損壞膜前表面處或附近的層的情況下將足量的熱傳遞到所關(guān)注的內(nèi)層。第三實(shí)施例利用了非均勻的吸收分布,這可通過(guò)例如將吸收劑摻入膜的選定內(nèi)層來(lái)實(shí)現(xiàn)。吸收率水平(由局部吸收系數(shù)控制)被有利地設(shè)定為中等水平,以使得在膜的調(diào)整的吸收區(qū)91 中吸收引導(dǎo)光束的足夠部分,但吸收率不能過(guò)高以免相對(duì)于相對(duì)端,過(guò)多熱量被遞送至區(qū) 91 的入射端。在許多情況下,吸收區(qū)91 中的吸收率仍合理地弱,例如,與其它區(qū)(如 91 和915c)相比,該區(qū)上的相對(duì)強(qiáng)度分布914看起來(lái)更像僅為具有較陡斜率的直線。如在下文進(jìn)一步所述,吸收是否足夠取決于將該吸收率相對(duì)于功率取得平衡以及實(shí)現(xiàn)所需效果需要的入射引導(dǎo)光束的持續(xù)時(shí)間。在第三實(shí)施例的示例性實(shí)例中,多層膜的構(gòu)造可為兩層厚表層以及兩者間的一個(gè)或多個(gè)微層組(如果包括兩個(gè)或更多個(gè)微層組,則通過(guò)保護(hù)性邊界層間隔),并且膜可僅由兩種聚合物材料A和B構(gòu)成。吸收劑被摻入到聚合物材料A中,以使其吸收率增加至適度水平,但聚合物B中未摻入吸收劑。在微層組的交替層中材料A和B均被設(shè)置,但表層和保護(hù)性邊界層(如果存在)僅由聚合物B構(gòu)成。這樣的構(gòu)造將由于使用了弱吸收材料B而在膜的外表面(即,表層)處具有低吸收率,并且在光學(xué)厚的PBL(如果它們存在的話)處也將具有低吸收率。由于在交替的微層(連同較弱吸收材料B的交替微層)中使用了較強(qiáng)吸收材料A,所述構(gòu)造將在微層組中具有較高的吸收率。這樣的構(gòu)造可用于優(yōu)先將熱遞送至膜的內(nèi)層,特別是內(nèi)部微層組,而不是遞送至外表面層。應(yīng)當(dāng)注意,利用適當(dāng)設(shè)計(jì)的送料區(qū)塊, 多層光學(xué)膜可包括三種或更多種不同類型的聚合物材料(A、B、C、…),并且吸收劑可被摻入到該材料中的一種、一些或所有中,以便得到許多不同的吸收分布,以便將熱遞送至膜的選定內(nèi)層、組或區(qū)。在其它情況下,可能可用的是在PBL中或甚至在表層中(如果存在)包括吸收劑。在任一種情況下,加載量或濃度都可相同或不同,可比微層中更高或更低。與上述實(shí)施例中的那些吸收分布類似的吸收分布,可利用多層光學(xué)膜中使用的各種天然材料的固有吸收特性來(lái)獲得。因此,多層膜構(gòu)造可在膜的各種不同的層或組中包括具有不同吸收特性的不同材料,并且那些不同層或組可在膜形成(如通過(guò)共擠出)期間一起形成,或可作為單獨(dú)的前體膜形成,這些前體膜稍后通過(guò)如層合結(jié)合在一起。除了別的以外,上述公開內(nèi)容可視為對(duì)“可刻繪的”雙重雙折射多層光學(xué)膜的描述,所述“可刻繪的”雙重雙折射多層光學(xué)膜可在其初始制造之后通過(guò)非接觸輻射裝置來(lái)改變。多層光學(xué)膜(MOF)可包括至少兩種材料的交替層以及這種層的至少一個(gè)光學(xué)組,所述層組被調(diào)整以在第一選定入射角下反射光譜的選定部分(例如可見(jiàn)光譜帶),所述多層光學(xué)膜另外可選地包括分散在選定光學(xué)組的任一層或全部?jī)蓪又械奈談?為便于當(dāng)前討論可稱為第三材料),所述吸收劑優(yōu)先吸收在第二選定入射角下不被MOF反射譜帶大部分反射、也不被MOF的其它材料顯著吸收的電磁輻射。還公開了一種方法,該方法利用特定光譜帶的定向輻射能處理來(lái)選擇性地將包含吸收材料的光學(xué)組中的至少一種雙折射材料熔融并部分或全部失取向,以減少或消除這些層中的雙折射。對(duì)整個(gè)膜平面上的選定空間位置施加所述處理。也外公開了成品光學(xué)膜本身,該膜在處理之后具有空間定制的光學(xué)變化。 本發(fā)明所公開的膜可用于商業(yè)處理,其中原始均勻澆鑄和拉延的光學(xué)體被空間定制以符合給定應(yīng)用的獨(dú)特要求。特別關(guān)注的一個(gè)方面為通過(guò)下述方式來(lái)進(jìn)行含有(例如)近紅外吸收染料或其它吸收劑的多層光學(xué)膜的可控空間圖案化,所述方式為通過(guò)利用脈沖頂激光源或其它合適的高輻射率光源進(jìn)行后續(xù)處理來(lái)選擇性移除選定內(nèi)部光學(xué)層的雙折射,同時(shí)使其它內(nèi)層或表面層相對(duì)不變。本文所公開的膜(選擇性熱處理之前以及選擇性熱處理之后兩者)可稱為ST0F, 即空間定制光學(xué)膜,其中膜的內(nèi)部微層中的至少一些的雙折射可在膜的一個(gè)或多個(gè)區(qū)中被減少,從而得到不同于初始或第一反射特性的第二反射特性。所述膜、方法和商業(yè)處理可被廣泛用于需要空間受控級(jí)取向的任何應(yīng)用。所關(guān)注的領(lǐng)域可包括(例如)顯示器、裝飾性產(chǎn)品和安全應(yīng)用。一些應(yīng)用可在多個(gè)領(lǐng)域上跨界。 例如,一些制品可采用本文所公開的內(nèi)部圖案化膜與例如包括標(biāo)記形式的常規(guī)圖案的膜、 基底或其它層進(jìn)行整合。所得制品可用于安全應(yīng)用,但其形式也可被視為裝飾性產(chǎn)品。選擇性熱處理這樣的制品可在內(nèi)部圖案化膜中產(chǎn)生這樣的區(qū),所述區(qū)根據(jù)內(nèi)部圖案化膜的設(shè)計(jì)而選擇性地遮擋(通過(guò)增大反射率)或顯露(通過(guò)減小反射率)另一膜的常規(guī)圖案的部分。本發(fā)明所公開的內(nèi)部圖案化膜的色移特性還可結(jié)合彩色或黑白色背景標(biāo)記來(lái)開發(fā),如 (例如)美國(guó)專利 6,045,894(Jonza 等人)"Clear to Colored Security Film”(透明至彩色安全膜)和美國(guó)專利6,531,230 (Weber等人)"Color Shifting Film”(色移膜)中所公開的。此外在安全應(yīng)用方面,本發(fā)明所公開的膜可用在多種安全構(gòu)造中,包括身份證、駕駛證、護(hù)照、出入控制通行證、金融交易卡(信用卡、借記卡、預(yù)付卡或其它卡)、品牌保護(hù)或識(shí)別標(biāo)簽、等等。所述膜可作為內(nèi)層或外部層層合或以其它方式附著到安全構(gòu)造的其它層或部分。當(dāng)所述膜作為貼片包括時(shí),其可僅覆蓋卡、頁(yè)或標(biāo)簽的主表面的一部分。在一些情況下,可將所述膜用作安全構(gòu)造的基部基底或僅有構(gòu)成部分。所述膜可作為許多特征物之一包括在安全構(gòu)造中,所述特征物例如全息圖、印刷圖像(凹版印刷、膠版印刷、條形碼等)、逆向反射特征、紫外或紅外激活圖像等等。在一些情況下,本發(fā)明所公開的膜可結(jié)合這些其它安全特征物一起層疊。所述膜可用于為安全構(gòu)造提供個(gè)性化特征,例如簽名、圖像、 個(gè)人密碼數(shù)字等。在例如制造商標(biāo)簽、批次驗(yàn)證標(biāo)簽、防篡改編碼等。個(gè)性化特征可與個(gè)人文件持有者或特定產(chǎn)品實(shí)體相關(guān)。個(gè)性化特征可由多種掃描圖案形成,包括線和點(diǎn)的圖案。 根據(jù)膜構(gòu)造,可刻繪的組當(dāng)中的圖案可相同或不同。例如,應(yīng)當(dāng)考慮到下述情況第一可刻繪的組初始呈現(xiàn)出可感知顏色,但隨后經(jīng)處理或圖案化而變?yōu)橥该鞯?。可使用一個(gè)或多個(gè)這種著色組。應(yīng)當(dāng)考慮,加入第二多層光學(xué)膜組以形成包括在安全構(gòu)造中的膜構(gòu)造。圖案化或刻繪第一組將在第二組的背景顏色中產(chǎn)生表示結(jié)合的兩個(gè)層組的顏色特性的設(shè)計(jì)或圖像。當(dāng)光譜帶足夠窄時(shí),前景(圖案化區(qū)) 和背景可隨視角產(chǎn)生色移。感知顏色隨背景(如白色或黑色背景)進(jìn)行變化以滿足透射或反射光的觀察,這可用作安全特征。例如,可翻轉(zhuǎn)文件(例如護(hù)照)中的膜面或頁(yè)以基于該文件的不同背景或部分來(lái)觀察膜。所述膜可在安全構(gòu)造上設(shè)置顯現(xiàn)的(如對(duì)普通觀察者清晰可見(jiàn))和隱藏的安全特征物。例如,可刻繪的(彩色)反射型偏振器層可提供可用檢偏器觀察的隱藏特征物,如根據(jù)檢偏器的偏振態(tài)而變色或消失的特征物。紅外反射組可被圖案化,以形成紅外可檢測(cè) (如機(jī)器可讀)的個(gè)性化編碼特征。用于安全用途的特別關(guān)注的膜構(gòu)造為(如)較低(左)反射譜帶邊緣位于650nm和800nm之間(取決于膜構(gòu)造)的極遠(yuǎn)紅或近紅外反射器(如在美國(guó)專利6,045,894 (Jonza 等人)中所述),其可隨著觀察角度從垂直入射改變?yōu)槁尤肷鋾r(shí)提供透明至彩色外觀。其它關(guān)注構(gòu)造,包括具有設(shè)計(jì)色移的光學(xué)偏振膜,在美國(guó)專利7,064,897 (Hebrink等人)中有所描述。利用本專利申請(qǐng)的圖案化方法,可制備諸如描述于‘894 Jonza參考文獻(xiàn)中的那些和描述于‘897 Hebrink參考文獻(xiàn)中的那些之類的利用(例如)激光可刻繪的膜。例如,可通過(guò)改變光譜的可見(jiàn)光、UV或頂部分中的反射組來(lái)將個(gè)性化信息刻繪到這種膜中,其中膜的改變部分(處理區(qū))相比于膜的未處理部分可具有較低的反射率,反之亦然。最后,應(yīng)當(dāng)指出的是,此處所述的用于安全用途的多個(gè)特征物同樣可用于裝飾用途。例如,可如此將個(gè)性化徽標(biāo)嵌入到消費(fèi)制品中。雙重雙折射多層光學(xué)膜可包括由光學(xué)干涉層中的至少一個(gè)選定組(其可包含輻射吸收材料)形成的對(duì)至少一種線性偏振態(tài)的至少一個(gè)選定反射譜帶。圖案化方法允許在選定組的材料層當(dāng)中移除或減少雙折射,從而改變光學(xué)疊堆在選定光譜帶上的干涉特性。 這樣,膜可以進(jìn)行空間定制以用于所需用途,如,像素化顯示器。光學(xué)膜可因而制成空間變化濾色器,或可制成在透射型、反射型反射鏡和/或反射型偏振器之間、或在顏色過(guò)濾和這些反射狀態(tài)、或這些狀態(tài)的強(qiáng)度或質(zhì)量的組合中進(jìn)行變化(如從強(qiáng)反射鏡到弱反射鏡,或從偏振器或部分偏振器到反射鏡)。一種可用的用途可能是液晶顯示屏(IXD)裝置中使用的濾色器。除用于波長(zhǎng)選擇性透射或反射的目的之外,另一種用途還可以為使用本發(fā)明所公開的材料和技術(shù)在膜和類似光學(xué)體的內(nèi)部或內(nèi)里產(chǎn)生或“刻繪”結(jié)構(gòu)。本文所述的光學(xué)特性和材料的空間定制可以用于影響膜內(nèi)的光導(dǎo)結(jié)構(gòu),例如將光導(dǎo)引導(dǎo)穿過(guò)膜并且間斷地拉延至表面。各向異性的材料和選擇性吸收的材料以及激光刻繪方法的組合可制備高功能光學(xué)結(jié)構(gòu),其具有使用較長(zhǎng)激光脈沖寬度、減小的數(shù)字小孔、和可能較大刻繪速率的附加處理優(yōu)點(diǎn)。尤其可用類型的構(gòu)造為包括兩組或更多組光學(xué)功能層的聚合物光學(xué)體,其中每一組都具有相似的功能(如(例如)光學(xué)轉(zhuǎn)換,無(wú)論其為反射還是透射),但其中包括的每一個(gè)特定組都作用于光譜帶的特定部分。至少一組可包含輻射吸收劑,而至少另一組不包含輻射吸收劑。在一些情況下,不止一組可包含輻射吸收劑。例如,多層光學(xué)膜可包括兩個(gè)或更多個(gè)光學(xué)干涉組。這些組(光學(xué)功能層的組)可以包括多層交替材料層。一個(gè)光學(xué)組可包含輻射吸收劑,而另一光學(xué)組可不包含輻射吸收劑。可使用多種光學(xué)吸收劑。對(duì)于在可見(jiàn)光譜下工作的光學(xué)膜,可使用紫外和紅外吸收染料、顏料或其它添加劑。理想的是選擇不會(huì)被構(gòu)造的聚合物高度吸收的吸收光譜范圍。 這樣,定向輻射可在光學(xué)體的整個(gè)厚度范圍內(nèi)集中于所關(guān)注的選定區(qū)中??扇〉氖牵談┠軌蛉廴跀D出,以使得它們可嵌入所關(guān)注的選定組中。為此,吸收劑應(yīng)該在擠出所需的加工溫度和停留時(shí)間的條件下適當(dāng)穩(wěn)定。本發(fā)明所公開的雙重雙折射膜和光學(xué)體可在選定的光譜范圍下輻射處理,所述光譜范圍處于光學(xué)體針對(duì)所關(guān)注的選定應(yīng)用通常變換的光譜帶之外。輻射處理可通過(guò)任何種類的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn),所述裝置可將選定光譜帶的光以足夠的強(qiáng)度聚焦于膜的選定位置上。用于輻射處理的特別合適的裝置是脈沖激光器。這可以是放大脈沖激光器。在一些情況下, 激光器可以是可調(diào)諧的。例如,如果聚合物在該近紅外或近紫外譜帶下不具有特定吸收率, 則在可見(jiàn)光譜帶下用來(lái)反射的光學(xué)膜可具有近紅外或近紫外吸收劑。對(duì)于多層光學(xué)膜,可以參照膜的光學(xué)譜帶選定用于處理的所選吸收譜帶。優(yōu)選地,膜不應(yīng)反射(入射角針對(duì)該定向輻射能選擇的)定向輻射能,但如果反射充分低,則處理仍可進(jìn)行。來(lái)自激光器的輻射能很多情況下基本上是偏振的。將入射光束在外表面處取向成與布魯斯特角一致的角度來(lái)使能量損耗降至最低,是行之有效的。因?yàn)镸OF反射譜帶在較高入射角下也偏移至較短波長(zhǎng),所以可使用相比預(yù)期單獨(dú)在垂直入射角下的譜帶設(shè)置較短的吸收波長(zhǎng)。例如,雙軸取向表層具有折射率1. 75(在632nm的波長(zhǎng)下)、對(duì)應(yīng)的布魯斯特角為約60度、且銳利垂直入射右譜帶邊緣為約SOOnm的MOF反射鏡膜可接受在布魯斯特角下高于約700nm的引導(dǎo)光束,從而允許使用該波長(zhǎng)進(jìn)行處理,即使其在垂直入射下被反射。 右譜帶邊緣被選擇成可部分地確保在所有關(guān)注角度下的反射。在880nm下,反射譜帶仍覆蓋掠射入射下的約700nm。在此譜帶位置處,該譜帶覆蓋直至靠近該情況的布魯斯特角的 750nm。譜帶邊緣和定向輻射的波長(zhǎng)之間的某種凈空高度可能是有利的。如果需要將光束引導(dǎo)穿過(guò)潛在層中的任何者,則在這種情況下應(yīng)設(shè)置約750nm至SOOnm(真空)的實(shí)際下限, 以用于高于該光學(xué)譜帶的定向能量?;蛘?,可以選擇將輻射能量引導(dǎo)穿過(guò)膜的優(yōu)選側(cè),以使得膜中的居間波長(zhǎng)譜帶不會(huì)阻截所關(guān)注的特定能量。例如,可以使用532nm的綠色激光來(lái)處理藍(lán)色組,前提條件是其不需要在垂直入射角下穿過(guò)綠色反射組,或如果光束在足夠傾斜的角度下由于譜帶偏移可從中穿過(guò)至不再被該組反射。如果使用近紫外輻射來(lái)進(jìn)行圖案化(這同樣取決于材料吸收特性),則具有更長(zhǎng)波長(zhǎng)的反射譜帶的組的譜帶移動(dòng)可能阻擋該光束。那么,垂直入射的定向輻射相對(duì)于膜的固定左譜帶邊緣可具有最高的波長(zhǎng),而傾斜角處理可受譜帶偏移阻礙。左譜帶邊緣偏移也適用于與下述構(gòu)造結(jié)合使用的其它可見(jiàn)光束或頂光束,該構(gòu)造具有高于光束真空波長(zhǎng)的譜帶偏移反射譜帶。管理膜的整個(gè)厚度上的吸收輻射能量和整個(gè)厚度上的所得熱脈沖為本發(fā)明的一個(gè)方面。導(dǎo)致選擇層(跨過(guò)膜厚度的選定部分)中的材料的雙折射減少或消除的可控熔融需要定向輻射的吸收為適當(dāng)?shù)退降?,以確保均勻效果。從時(shí)間脈沖或熱觀點(diǎn)來(lái)看,選定層中的材料均不應(yīng)當(dāng)為過(guò)熱的,這種過(guò)熱導(dǎo)致過(guò)度的離子化或熱分解。例如,如果考慮純熱容量驅(qū)動(dòng)情況,則從25°C到所需300°C的材料加熱升高275°C。如果選定層吸收定向輻射的10%,則最靠近定向輻射源的前部需要加熱直至約330°C,以便后部加熱直至所需的 300°C。應(yīng)在膜的最熱部分與有害溫度或離子化條件之間保持足夠的凈空高度。整個(gè)厚度上的溫度控制可能是重要的,以選擇性地從僅一種材料中移除雙折射,如,以避免過(guò)熱。在一些情況下,可能需要預(yù)熱。從激光能量角度來(lái)看,在激光照射之前和期間通過(guò)預(yù)熱膜可增加該方法的效率。膜的預(yù)熱溫度應(yīng)當(dāng)高于室溫,但低于光學(xué)組中所用聚合物的熔融溫度。通常,當(dāng)膜在其整個(gè)厚度上被預(yù)熱時(shí),則對(duì)于相同水平的熱凈空高度,較大量的定向輻射可能被吸收。例如,當(dāng)將200°C的選定膜區(qū)的后部加熱至300°C (100°C的差值)時(shí),當(dāng)入射光束能量的約10%被吸收時(shí),前部將僅被過(guò)度加熱至310°C。在這種情況下,選定區(qū)可吸收定向輻射的至多約23%,這樣對(duì)于前部則再次導(dǎo)致加熱直至約330°C,溫升為130°C,并且對(duì)于后部則升高100°C以再次達(dá)到所需的300°C。預(yù)熱的量可能需要被控制,以避免熱脈沖在冷卻期間逸出,從而導(dǎo)致選定區(qū)之外的顯著熔融。一般來(lái)講,預(yù)熱溫度越高,膜厚的其余部分就越接近熔融。這些非選定部分會(huì)隨著熱脈沖的傳開而變得容易被熔融。通過(guò)定向輻射導(dǎo)致的最高溫度、膜構(gòu)造的側(cè)面及其各個(gè)層厚、穿過(guò)膜的預(yù)熱梯度、以及定向輻射的路徑均可能需要一起加以考慮,以優(yōu)化膜和工藝。事實(shí)上,熱管理甚至更加復(fù)雜,因?yàn)閮?yōu)選吸收足量的能量,其不僅使材料升高至其熔融范圍而且實(shí)際上引起熔融。定向輻射的能量脈沖的管理應(yīng)包括確保熔融可實(shí)際發(fā)生以及熱波沿厚度軸或ζ軸充分保留的時(shí)間因素,以避免不利的熔融,例如熔融一個(gè)微層組中的雙折射層而不熔融另一個(gè)微層組中的雙折射層。具體地講,可能需要謹(jǐn)慎地控制脈沖的順序和持續(xù)時(shí)間。激光源的功率、掃描速率和光束形狀(如果使用激光源來(lái)進(jìn)行選擇性加熱)以及染料加載(或如果事實(shí)上使用任何吸收劑,則另一吸收劑的加載)結(jié)合起來(lái)提供在絕熱條件下對(duì)膜的處理區(qū)的有效能量傳輸。盡管通常情況下熱條件實(shí)際上不是絕熱的,但通過(guò)假設(shè)絕熱條件,利用膜構(gòu)造、背景溫度的規(guī)格以及有關(guān)材料的各種熱容、溶解熱和熔點(diǎn)的知識(shí),可確定所需的轉(zhuǎn)化能量,從而估計(jì)近似的激光處理?xiàng)l件。紅外吸收劑或其它吸收劑的分散可能是重要的考慮因素,包括染料溶解度極限以及溶解力學(xué)。對(duì)于不溶解的染料和顏料, 粒度和形狀分布可能是重要的。例如,過(guò)大的吸收顆??上鄬?duì)于其周圍的膜基質(zhì)過(guò)熱,從而導(dǎo)致膜缺陷,例如降解、起皺、起泡、分層或其它損壞。膜的清潔也可能是重要的,因?yàn)楸砻嬉约扒度氲姆蹓m和類似顆粒物也會(huì)造成隨機(jī)的或預(yù)料不到的缺陷。其它考慮因素包括激光源的光束形狀和頻率(如果使用脈沖源)、掃描圖案、膜的安裝(如通過(guò)層合(例如利用粘合劑)或通過(guò)其它手段裝到卡片或其它基底上)以及熱傳遞(如,如通過(guò)膜內(nèi)的各種導(dǎo)熱性以及膜的熱傳遞系數(shù)來(lái)控制熱傳遞)。管理整個(gè)膜平面上吸收的輻射能,對(duì)于確保所需的空間特征而言也可能是重要的。光束尺寸和焦點(diǎn)可能也是重要的過(guò)程控制。在一些情況下,可能有利的是將膜設(shè)置在光束聚焦至其最小尺寸的位置處,而在其它情況下,可將膜有意地設(shè)置在光束離焦所需的量的位置處。掃描膜的方式以及在對(duì)某個(gè)區(qū)的加工期間引導(dǎo)光束路徑本身可多么快速地重疊或轉(zhuǎn)向,可改變表面粗糙度、光滑度、霧度、起皺和其它現(xiàn)象。對(duì)于以上討論的膜預(yù)熱而言,可以這樣的方式控制光束,使得膜當(dāng)前正被照射的部分靠近膜最近已被照射的部分,使得激光器本身提供的熱可視為在預(yù)熱當(dāng)前正被照射的那部分膜。這可發(fā)生于這樣的情況, 例如光束沿第一路徑掃描,之后不久(同時(shí)膜沿第一路徑和靠近第一路徑的部分仍處于高溫)沿與第一路徑相鄰(甚至在一定程度重疊)的第二路徑掃描。與時(shí)間相關(guān)的方面也會(huì)很重要,例如定向輻射的持續(xù)時(shí)間。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),相對(duì)短的脈沖操作常常是有利的。例如,在一些典型的情況下,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)加熱時(shí)間(由激光照射的持續(xù)時(shí)間確定)優(yōu)選地在10納秒至10毫秒范圍內(nèi)。照射持續(xù)時(shí)間上限隨穿過(guò)厚度擴(kuò)散到膜的其它部分的熱量而變,其可對(duì)給定應(yīng)用具有寬容度。持續(xù)時(shí)間越短,能量向關(guān)注的所需膜區(qū)中的遞送越密集;例如,可建立大多控制在所需層組內(nèi)的瞬時(shí)熱脈沖。熱擴(kuò)散的細(xì)節(jié)隨著材料、特定材料取向條件下的各向異性導(dǎo)熱性、密度、熱容、所關(guān)注區(qū)的厚度、光束持續(xù)時(shí)間等等因素而變。在示例性實(shí)施例中,光學(xué)組所吸收的能量的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間足以熔融光學(xué)組中的光學(xué)重復(fù)單元,但其強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間不足以蒸發(fā)、顯著化學(xué)改性或去除膜的組分。為了使激光照射改變第二區(qū)中的組雙折射,高強(qiáng)度(高功率/單位面積)和高能量密度均是可取的,但不是必需的。這些特性有助于通過(guò)縮短處理所需時(shí)間來(lái)確保,在組中留下通過(guò)組中的材料對(duì)定向輻射的吸收而產(chǎn)生的可觀的熱量。熱擴(kuò)散減小了組中的能量濃度,因此可能降低處理的效率。就這一點(diǎn)而言,常??扇〉氖莾H少量熱消散到組之外,橫向消散到第一(未處理)區(qū)中或在(處理)第二區(qū)內(nèi)消散到膜的其它層。在可取的是僅在第二區(qū)中加熱膜厚的一部分的那些情況下,消散到吸收組或第二區(qū)中的組之外的熱越多,處理效率越低。冷卻方式也可能需要仔細(xì)地考慮。急冷可用在某些情況下。從膜的一側(cè)或兩側(cè)冷卻可能是可取的。對(duì)于最終應(yīng)用而言,對(duì)定向輻射的適當(dāng)?shù)退降奈找部赡苁侵匾摹S欣氖牵?環(huán)境照射不應(yīng)使膜不當(dāng)?shù)剡^(guò)熱。具體地講,直接被陽(yáng)光照射時(shí)近紅外吸收會(huì)造成膜加熱。優(yōu)選地,預(yù)計(jì)光通量不使膜溫度不當(dāng)?shù)厣?。例如,可能有利的是,在正常使用下維持系統(tǒng)的溫度低于膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。能量吸收的量部分地與為實(shí)現(xiàn)與所需溫度(不同于預(yù)熱的給定水平)必須從脈沖捕集的能量相關(guān)。系統(tǒng)中的所需吸收可因而通過(guò)下述方式得到最佳化,即平衡通量水平、熱擴(kuò)散 (逸出)、預(yù)熱和冷卻,以實(shí)現(xiàn)處理的所需均勻度和程度,同時(shí)最小化最終使用問(wèn)題,例如顏色、灰度、或環(huán)境輻射吸收。在膜的功能層或區(qū)之間包括能量吸收緩沖層或區(qū),可能是有用的。這些緩沖區(qū)可被加熱并且甚至部分或全部地熔融,同時(shí)保護(hù)膜的另一功能區(qū)免于經(jīng)由熱擴(kuò)散(逸出)而受熱。在一個(gè)實(shí)例中,此緩沖區(qū)可為組之間的層(如PBL),其具有與光學(xué)層中所用相似或不同的材料。又如,較低熔融溫度材料可用作較高熔融溫度材料的功能層之間的“熱減速障礙”。在多層光學(xué)膜中,一個(gè)簡(jiǎn)例是PEN: PMMA或PEN:各向同性coPEN反射鏡構(gòu)造,其包括通過(guò)較低熔點(diǎn)和取向的coPEN保護(hù)性邊界層(PBL)間隔的光學(xué)組,例如所謂的低熔點(diǎn) PEN(LmPEN),其(例如)可包括90 %/10 %聚萘二甲酸丁二醇酯/對(duì)苯二甲酸羧酸酯亞單元??墒褂貌钍緬呙枇繜醿x(DSC)技術(shù)來(lái)測(cè)定和分析聚合物膜中的材料層的熔點(diǎn)和/ 或軟化點(diǎn)(如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)。在這類技術(shù)中,測(cè)試前首先將膜樣品在如小于200毫托的真空中在60°C下適當(dāng)干燥約48小時(shí)。然后可稱量約5mg的樣品,并將其密封在氣密的鋁制Tzero鍋中。然后,可在合適的溫度范圍(如30-290°C)內(nèi)進(jìn)行加熱-冷卻-加熱漸變。 對(duì)于漸變,可使用20°C /分鐘的恒定的加熱速率或其它合適的加熱速率。在掃描之后,可針對(duì)軟化階躍變化和熔融峰值分析第一加熱熱軌跡。該分析可反映出熔融溫度以及與熔融溫度相關(guān)的特性帶寬,該帶寬稱為半峰寬(PWHH)。PWHH的有限值反映出這樣的事實(shí)材料可在有限范圍的溫度內(nèi)熔融,而不是在單個(gè)精確的溫度下熔融。對(duì)于那些不同的材料具有彼此接近的(峰值)熔融溫度的制品,PWHH可變得重要。使用DSC技術(shù)來(lái)測(cè)量適用于多層光學(xué)膜的三種示例性材料的熔融溫度和PWHH 聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN);實(shí)例7中描述的PEN的聚萘二甲酸丁二醇酯基共聚物,美國(guó)專利申請(qǐng)公布US 2009/0273836 (Yust等人) 中所謂的PEN-CHDM10,本文稱為“PEN_Gb” ;以及PEN基聚合物,其中20%的二甲基2,6-萘二甲酸酯(NDC)被4,4,聯(lián)苯二羧酸二甲酯取代,本文稱為“PENBB20”。測(cè)定這些材料的樣品,PEN、PEN-Gb和PENBB20樣品呈現(xiàn)出的熔點(diǎn)分別為261°C、248°C和239°C。還測(cè)定了這些樣品的PWHH。PEN樣品的PWHH為7°C,但根據(jù)聚合物的處理?xiàng)l件,其變化范圍可為5°C至 IO0C。PEN-Gb樣品的PWHH為6°C,但根據(jù)處理?xiàng)l件,其變化范圍可為5°C至15°C。PENBB20 樣品的PWHH為10. 4°C,但根據(jù)處理?xiàng)l件,其變化范圍可為5°C至15°C。一般來(lái)講,可通過(guò)將膜在低于熔點(diǎn)的合適溫度下熱定形合適時(shí)間來(lái)降低聚合物膜的PWHH。一般來(lái)講,對(duì)于定向輻射的任何特定波長(zhǎng)段,膜沿厚度方向的其余部分的吸收能力,相對(duì)于膜用于此輻射的選定部分,可定制為足夠低的,以避免這些非選定部分的不利過(guò)熱和不利改變。膜擠出工藝可被設(shè)計(jì)成確保不顯著地發(fā)生這樣的情況膜的選定部分的活性吸收材料從該部分向膜的另一功能部分的遷移。同樣,可使用阻擋這樣的遷移(如通過(guò)化學(xué)非親和性)的緩沖層。還可使用的處理方法包括層接觸的停留時(shí)間等等。定向輻射處理可緊接著膜制造之后或甚至在膜制造期間完成,可以在單獨(dú)成卷時(shí)、在成為片材之后或在貼到另一基底(如玻璃板或塑料或紙質(zhì)卡片紙)上之后進(jìn)行。應(yīng)該在精度等級(jí)與工藝變化之間作出權(quán)衡。例如,對(duì)于卷加工就應(yīng)該充分控制幅材顫動(dòng)。定向輻射處理可在膜承受張力(或許在夾輥之間)的同時(shí)膜在輥上移動(dòng)時(shí)進(jìn)行。保護(hù)膜可設(shè)置在膜與輥之間,以連續(xù)地清理輥并以其它方式防止諸如刮傷之類的外觀缺陷。又如,膜可在成片之后貼附在固定基底上,或者以半分批方式貼附或固定在臨時(shí)背襯上。例如,膜卷的部分可相繼接觸保護(hù)膜并在板上滑動(dòng)。膜卷傳輸可停止,板上的指定部分可根據(jù)需要略微張緊,然后對(duì)板所支撐的所述指定部分施加定向輻射處理。然后,可通過(guò)相繼傳輸將成卷部分移出板處理區(qū),通過(guò)該相繼傳輸,卷的相繼部分可被處理等,直到將整卷處理完。本文所述的內(nèi)部圖案化方法還可與已知技術(shù)相結(jié)合,例如燒蝕、表面非晶化技術(shù)、 聚焦方法、壓印、熱成形等??蓮亩喾N來(lái)源獲得多種可熔融擠出吸收添加劑。所述添加劑可為有機(jī)、無(wú)機(jī)或混合的。其可為染料、顏料、納米粒子等等。一些可能的紅外染料包括以商品名Epolight 得自Epolin,Inc.的鎳、鈀和鉬基染料中的任何者。其它合適的備選染料包括得自ColorChem International Corp. (Atlanta, Georgia)的 Amaplast 牌染料。線性和非線性吸收添加劑均可考慮。若干因素組合起來(lái)可形成特別適合于本專利申請(qǐng)的染料。整個(gè)擠出過(guò)程中的熱穩(wěn)定性是特別可取的。通常,擠出過(guò)程最好足夠熱以熔融并允許熔融流以適當(dāng)可控制的壓降傳輸。例如,聚酯基體系可能需要最高約^(TC的非常高的穩(wěn)定性??衫酶鞣N聚合物的共聚物(例如coPEN)通過(guò)如約250°C的處理來(lái)降低這些要求。類似聚丙烯和聚苯乙烯的烯屬體系通常需求較少。特定多層光學(xué)膜構(gòu)造中的樹脂的選擇可限制可能的備選吸收材料的選擇,如染料遷移趨勢(shì)、在所需材料層中均勻分散的能力、染料對(duì)各種材料的化學(xué)親和性等寸。SM澆鑄料片1和澆鑄料片2術(shù)語(yǔ)“澆鑄料片”是指在后續(xù)的拉延和取向之前、但在初始澆鑄處理之后的澆鑄并形成的多層體。利用聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、以及聚萘二甲酸丁二醇酯基共聚物來(lái)構(gòu)造第一和第二多層聚合物料片或澆鑄料片。聚萘二甲酸丁二醇酯基共聚物稱為PEN-Gb。其描述于美國(guó)專利申請(qǐng)公開US 2009/0273836 (Yust等人)的實(shí)例7中,即所謂的PEN-CHDM10。 根據(jù)所引用美國(guó)專利申請(qǐng)的表1,PEN-Gb因而為利用比例為38. 9磅NDC( 二甲基2,6_萘二羧酸-如,得自 BP Amoco (Naperville, Illinois))和 20. 8 磅 EG(乙二醇-如,得自 ME GlcAal (Midland,Michigan))和 2· 23 磅 CHDM(環(huán)己烷二甲醇-如,得自 Eastman ChemicaKKingsport, Tennessee))的初始單體投料進(jìn)行制備的共聚物。多層聚合物料片是利用如美國(guó)專利6,830,713 (Hebrink等人)中大致描述的共擠出方法來(lái)形成的。將各種聚合物通常在(如)85°C下干燥60小時(shí),并且隨后送入單螺桿或雙螺桿構(gòu)造的單獨(dú)擠出機(jī)中。形成光學(xué)層的第一聚合物和第二聚合物各通過(guò)其自己的擠出機(jī)以最終擠出機(jī)區(qū)溫度共擠出,并利用提供穿過(guò)膜厚的層厚度梯度的梯度送料板將它們通過(guò)包括151個(gè)交替層送料區(qū)塊的熔融裝置組件送進(jìn)。這些層形成成品多層膜的所謂的光學(xué)疊堆或微層組。為了改善層的流動(dòng)質(zhì)量,兩個(gè)更厚的所謂保護(hù)性邊界層(PBL)毗鄰光學(xué)疊堆的最外層并保護(hù)光學(xué)疊堆免受送料區(qū)塊壁處的最高剪切速率的影響。PBL也由擠出機(jī)之一送料。為了便于說(shuō)明這些實(shí)例,將給料于PBL的材料稱為材料1,另一材料稱為材料2,擠出機(jī)同樣如此。各個(gè)PBL為光學(xué)疊堆厚度的約4%。在鋪展到模頭設(shè)定點(diǎn)溫度下的模頭中之前,使由擠出機(jī)3為其給送材料3的附加表層結(jié)合到共擠出多層流的頂部和底部,以獲得在模頭中流動(dòng)期間的附加的層穩(wěn)定性。在這些描述的實(shí)例中,材料3可與材料1或2相同。 (結(jié)合實(shí)例所使用的術(shù)語(yǔ)“材料1”、“材料2”和“材料3”不應(yīng)以與本文中別處(如結(jié)合圖 5A-N)所使用的術(shù)語(yǔ)“第一材料”和“第二材料”有關(guān)的任何預(yù)定方式解釋。例如,本實(shí)例中的“材料1”可對(duì)應(yīng)于圖5A-N中的“第一材料”,或者作為另外一種選擇,本實(shí)例中的“材料 2”可對(duì)應(yīng)于此“第一材料”。)就第一澆鑄多層料片和第二澆鑄多層料片(澆鑄料片1和澆鑄料片2)而言,材料1為PEN,材料2為PEN-Gb,并且材料3又為PEN。將多層構(gòu)造從模頭澆鑄、驟冷、并且靜電旋涂到澆鑄輪上,以形成卷狀的第一澆鑄多層光學(xué)料片。將此第一澆鑄料片以所需的近似厚度(或?qū)雍?在寬度尺寸的中部卷繞到寬度為至少IOcm的一次性芯上。澆鑄料片1和澆鑄料片2的構(gòu)造的其它細(xì)節(jié)提供于下文的表A中。結(jié)合這些澆鑄料片,在多層共擠出之前可通過(guò)將染料和聚合物樹脂以規(guī)定的重量比送入到雙螺桿擠出機(jī)中,同時(shí)根據(jù)需要施加或不施加附加真空以確保樹脂的降解最小化,從而制備母料。然后將擠出物切碎成粒料以用于進(jìn)料。用于這些實(shí)例澆鑄料片1和澆鑄料片2中的染料為得自Epolin,Inc. (Newark, NJ)的鉬基染料Epolite 4121。該染料的峰吸收波長(zhǎng)為SOOnm左右。對(duì)于與Epolite 4121染料混合的母料,標(biāo)稱最終區(qū)擠出溫度在240°C和260°C之間。聚合物中的典型母料標(biāo)稱染料濃度為1. 0重量%染料。表A 澆鑄料片1和澆鑄料片2的處理?xiàng)l件
條件澆鑄料片1澆鑄料片2材料1PENPEN材料2PEN-GbPEN-Gb材料3PENPEN擠出機(jī)1最終溫度282 °C282 °C擠出機(jī)2最終溫度260 °C260 °C擠出機(jī)3最終溫度282 °C282 °C熔融裝置組件溫度285 °C285 °C
權(quán)利要求
1.一種多層光學(xué)膜,包括多個(gè)內(nèi)部微層,所述多個(gè)內(nèi)部微層被布置用于通過(guò)相長(zhǎng)干涉或相消干涉來(lái)選擇性地反射光,所述微層從所述膜的第一區(qū)延伸至相鄰的第二區(qū);其中在所述第一區(qū)中,所述多個(gè)內(nèi)部微層提供第一反射特性,并且在所述第二區(qū)中,所述多個(gè)內(nèi)部微層提供第二反射特性,所述第二反射特性不同于所述第一反射特性;其中所述多個(gè)內(nèi)部微層包括第一組微層,所述第一組微層在所述第一區(qū)中為雙折射層并且在所述第二區(qū)中為較弱雙折射層或各向同性的層,所述第一組微層包含第一材料;并且其中所述多個(gè)內(nèi)部微層包括第二組微層,所述第二組微層在所述第一區(qū)中為雙折射的層,所述第二組微層包含第二材料,所述第二材料不同于所述第一材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜,其中所述第二組微層在所述第二區(qū)中基本上保持其雙折射。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜,其中所述第二組微層在所述第二區(qū)中為基本上各向同性的層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜,其中所述多個(gè)內(nèi)部微層被設(shè)置為疊堆,所述疊堆包括光學(xué)重復(fù)單元;并且所述光學(xué)重復(fù)單元中的每一個(gè)均包括第一微層和第二微層,所述第一微層來(lái)自所述第一組微層,所述第二微層來(lái)自所述第二組微層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的膜,其中所述光學(xué)重復(fù)單元中的每一個(gè)均基本上由所述第一微層和所述第二微層構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜,其中所述膜在所述第一區(qū)中具有第一厚度,在所述第二區(qū)中具有第二厚度,并且其中所述第一反射特性和所述第二反射特性之間的差異基本上不歸因于所述第一厚度和所述第二厚度之間的任何差值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜,其中在所述第一區(qū)中,所述第一組微層的折射率全部基本上匹配所述第二組微層的對(duì)應(yīng)折射率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜,其中在所述第一區(qū)中,所述第一組微層具有第一雙折射率,所述第二組微層具有第二雙折射率,并且所述第一組微層和所述第二組微層沿主軸χ 軸、y軸和ζ軸的折射率差分別為Δηχ、Any、Δηζ,并且其中Δηχ、Any和Δηζ的大小各為小于0. 1乘以所述第一雙折射率和所述第二雙折射率中的較大者。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜,其中所述第一反射特性基本上為窗口特性。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的膜,其中所述第二反射特性基本上為反射鏡特性或偏振器特性。
11.一種制備圖案化的多層光學(xué)膜的方法,包括提供多層光學(xué)膜,所述多層光學(xué)膜包括多個(gè)內(nèi)部微層,所述多個(gè)內(nèi)部微層從所述膜的第一區(qū)延伸到相鄰的第二區(qū),所述多個(gè)內(nèi)部微層被布置用于在所述第一區(qū)和所述第二區(qū)兩者中提供第一反射特性,所述第一反射特性與光的相長(zhǎng)干涉或相消干涉相關(guān)聯(lián),并且其中所述多個(gè)內(nèi)部微層包括第一組微層和第二組微層,所述第一組微層含有第一材料,所述第二組微層含有第二材料,所述第二材料不同于所述第一材料,所述第一組微層和所述第二組微層在所述第一區(qū)和所述第二區(qū)中各為雙折射層;以及在所述第二區(qū)中選擇性加熱所述膜,加熱量足以引起至少所述第一組微層在所述第二區(qū)中損失其雙折射中的一些或全部,同時(shí)保持在所述第二區(qū)中的所述多個(gè)內(nèi)部微層的結(jié)構(gòu)完整性,所述雙折射的損失在所述第二區(qū)中產(chǎn)生從所述第一反射特性到不同的第二特性的變化。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中進(jìn)行所述選擇性加熱,使得所述第二組微層在所述第二區(qū)中基本上保持其雙折射。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中進(jìn)行所述選擇性加熱,使得所述第二組微層在所述第二區(qū)中損失其雙折射中的一些或全部。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中進(jìn)行所述選擇性加熱而所述膜的厚度在所述第二區(qū)中無(wú)任何顯著降低。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中在進(jìn)行所述選擇性加熱之后,所述膜在所述第一區(qū)中具有第一厚度且在所述第二區(qū)中具有第二厚度,并且其中所述第一反射特性和所述第二反射特性之間的差異基本上不歸因于所述第一厚度和所述第二厚度之間的任何差值。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中在開始所述選擇性加熱之前,所述第一組微層在所述第一區(qū)和所述第二區(qū)中的折射率全部基本上匹配所述第二組微層的對(duì)應(yīng)折射率。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中進(jìn)行所述選擇性加熱,使得所述第一反射特性在所述第一區(qū)中被保持。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中所述選擇性加熱通過(guò)采用由激光器發(fā)射的輻射能照射所述第二區(qū)來(lái)進(jìn)行。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中所述第一反射特性基本上為窗口特性。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其中所述第二反射特性基本上為反射鏡特性或偏振器特性。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中所述第一反射特性基本上為反射鏡特性或偏振器特性。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其中所述第二反射特性基本上為窗口特性。
23.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中所述選擇性加熱的步驟包括預(yù)熱所述膜。
24.一種多層光學(xué)膜,其包括多個(gè)內(nèi)部微層,所述多個(gè)內(nèi)部微層被布置用于通過(guò)相長(zhǎng)干涉或相消干涉來(lái)選擇性地反射光,從而提供第一反射特性;其中所述多個(gè)內(nèi)部微層包括第一組微層和第二組微層,所述第一組微層由第一材料構(gòu)成,所述第二組微層由第二材料構(gòu)成,所述第二材料不同于所述第一材料,所述第一組微層和所述第二組微層均為雙折射層;并且其中所述膜具有吸收特性,所述吸收特性被調(diào)控,以響應(yīng)所述膜被合適的光束照射而充分地加熱所述內(nèi)部微層,以改變所述內(nèi)部微層中的至少一些的雙折射,同時(shí)保持所述多個(gè)內(nèi)部微層的結(jié)構(gòu)完整性,這種雙折射變化足以將所述第一反射特性改變?yōu)椴煌牡诙瓷涮匦浴?br> 25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的膜,其中所述第一材料包含第一聚合物和吸收染料或顏料。
26.根據(jù)權(quán)利要求M所述的膜,其中所述吸收染料或顏料優(yōu)先吸收波長(zhǎng)大于700nm的光。
27.根據(jù)權(quán)利要求M所述的膜,其中所述第一反射特性基本上為反射鏡特性、偏振器特性或窗口特性中的一種,并且其中所述第二反射特性基本上為反射鏡特性、偏振器特性或窗口特性中的另一種。
28.根據(jù)權(quán)利要求M所述的膜,其中所述第一材料和所述第二材料的熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)相差至少20°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了反射膜,所述反射膜包括內(nèi)層,所述內(nèi)層通過(guò)相長(zhǎng)干涉或相消干涉選擇性地反射光,所述內(nèi)層從所述膜的第一區(qū)延伸到第二區(qū)。所述內(nèi)層包括第一組層和第二組層,所述第一組層由第一材料構(gòu)成,所述第二組層由不同的第二材料構(gòu)成。所述第一組層和所述第二組層在所述第一區(qū)中均為雙折射層,但所述層中的至少一些在所述第二區(qū)中具有減少的雙折射。所述減少的雙折射在所述第二區(qū)中產(chǎn)生第二反射特性,所述第二反射特性不同于所述第一區(qū)中的第一反射特性,這種差異基本上不歸因于所述第一區(qū)和所述第二區(qū)之間的任何厚度差值。所述膜也可摻入吸收劑,以有助于膜的制造或加工。本發(fā)明也公開了相關(guān)的方法和制品。
文檔編號(hào)G02B5/30GK102334050SQ200980157324
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者史蒂芬·A·約翰遜, 大衛(wèi)·T·尤斯特, 威廉·沃德·梅里爾, 道格拉斯·S·鄧恩 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司
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