CN101489770A - 制备光学膜的压延方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种制备光学膜的方法，所述方法包括压延至少一种聚合物材料以及沿顺维(MD)方向拉伸所述至少一种聚合物材料，从而在所述聚合物材料中产生双折射。本发明还公开一种光学膜卷筒，其包括以有效取向轴为特征的取向的光学膜，所述取向的光学膜包含双折射聚合物材料，所述光学膜的宽度大于0.3m，厚度为至少200微米，长度为至少10m，其中所述有效取向轴与所述光学膜的长度方向一致。

Description

制备光学膜的压延方法
相关专利申请的交叉引用
本专利申请要求提交于2006年7月18日、题目为“CalenderingProcess for Making an Optical Film”(制备光学膜的压延方法)的美国临时申请No.60/807655的优先权，该专利申请的全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明整体涉及光学膜以及通过压延来加工光学膜的方法。
背景技术
在商用方法中，由聚合物材料或材料共混物制成的光学膜通常是从模具挤出的或用溶剂浇铸而成的。挤出或浇铸的膜然后被拉伸，以便在至少一些材料中形成和/或增强双折射。可以选择材料和拉伸方案以制备诸如反射型光学膜(例如反射型偏振片或反射镜)之类的光学膜。
在用于制备反射型偏振膜的一种商用方法中，要构造模具以制备挤出的膜，之后该挤出的膜在长度取向器(LO)中沿顺维方向被拉伸，长度取向器为由辊组成的装置，其中各辊以选定的不同速度转动，从而沿加工方向(MD)拉伸膜并增大其长度。所得的反射型偏振膜可以具有沿MD方向的阻塞轴。然而，当构造挤出模具以制备具有可商用宽度的膜时，挤出的膜通常包括沿着其长度方向的条纹或模具划痕以及宽度不一致的区域。这些缺陷在膜在LO中沿MD方向拉伸之后变得更为严重，从而导致反射型偏振膜通常不能用于诸如显示器之类的典型光学装置中。
为了减少诸如模具划痕之类的缺陷并提供宽度基本一致的光学膜，常规的反射型偏振膜通常从相对较窄的模具挤出，然后沿着横维方向进行拉伸(在本文中被称为横向或TD)。在这种常规的反射型偏振膜中，阻塞轴沿着TD方向。
在一种应用中，这些反射型偏振光学膜被层合到常规的二向色性偏振膜上，以制备(例如)用于液晶显示器(LCD)的膜构造。当以卷筒形式提供时，二向色性偏振膜的阻塞轴沿着卷筒长度方向(MD)，即垂直于沿着TD方向的反射型偏振光学膜的阻塞轴。由于在二向色性偏振片和反射型偏振膜中的阻塞轴的取向不同，因此，要制备层合膜构造，则必须首先将反射型偏振片切成薄片，旋转90°，然后方可将其层合到二向色性偏振膜上。这一费力的方法使得难以以商业规模制备卷筒形式的层合膜构造，而且增加了成品的成本。
为此，需要制备沿MD方向取向的无缺陷的光学膜的方法。在一个实施例中，该方法会得到反射型偏振膜。
发明内容
一种制备光学膜的方法，其包括：压延至少一种聚合物材料；以及沿顺维(MD)方向拉伸该至少一种聚合物材料，从而在该聚合物材料中产生双折射。制备光学膜的方法的另一个实施例包括：提供第一膜；以及将第二膜附接至第一膜上。在该实施例中，提供第一膜的步骤包括：压延至少一种聚合物材料；以及沿顺维(MD)方向拉伸该至少一种聚合物材料，从而在该聚合物材料中产生双折射。加工光学膜的另一种方法包括：压延包含第一聚合物和第二聚合物的聚合物材料，其中第一聚合物产生双折射，第二聚合物基本上是各向同性的。
本发明的另一个示例性实施例是通过以下方法制备的光学膜：压延至少一种聚合物材料；以及沿顺维(MD)方向拉伸该至少一种聚合物材料，从而在该聚合物材料中产生双折射。在另一个示例性实施例中，光学膜卷筒包括以有效取向轴为特征的取向的光学膜，该取向的光学膜包含双折射聚合物材料，该光学膜的宽度大于0.3m，厚度为至少200微米，并且长度为至少10m，其中有效取向轴与光学膜的长度方向一致。
以上概述并非意图描述本发明的每个示例的实施例或每种实施方式。下面的附图和具体实施方式将更具体地举例说明这些实施例。
附图说明
参照下面结合附图对本发明的多种实施例进行的详细描述，可以更全面地理解本发明，其中：
图1A和图1B示出光学膜；
图2示出共混物形式的光学膜；
图3为使用压延机和长度取向器的本发明的膜制备线的一个实施例的示意图。
图3A为在长度取向器工位中穿膜的一个实施例的示意图。
图3B为在长度取向器工位中穿膜的另一个实施例的示意图。
图3C为本发明的膜制备线的另一个实施例的一部分的示意图。
图3D为本发明的膜制备线的另一个实施例的一部分的示意图。
图3E为本发明的膜制备线的另一个实施例的一部分的示意图。
图3F为本发明的实施例中使用的辊的示意性等轴视图。
图4示出第一光学膜被附接到第二光学膜上的层合构造；
图5A-5B为根据本发明制备的示例性构造的剖视图；
图6A-6C为根据本发明制备的示例性构造的剖视图；以及
图7为根据本发明制备的示例性构造的剖视图。
具体实施方式
本发明涉及制备光学膜。光学膜与其他膜的不同之处在于：(例如)它们需要具有针对具体最终应用(例如，光学显示器)而设计的均一性和足够的光学质量。对于该应用，适合用于光学显示器的足够的质量是指卷筒形式的膜在实施所有工序之后及层合到其他膜上之前没有可见的缺陷，例如，当人用肉眼观察时，其在MD方向上基本上没有色纹(colorstreaks)或表面隆起。此外，本发明的示例性实施例的光学质量的膜在可用膜区内的厚度变化小于平均膜厚的5％(+/-2.5％)，优选地小于3.5％(+/-1.75％)、小于3％(+/-1.5％)，并且更优选地小于1％(+/-0.5％)。
在用于制备反射型偏振膜的一种常规商用方法中，要构造模具以制备挤出的膜，之后该挤出的膜在长度取向器(LO)中沿顺维方向被拉伸，长度取向器为由辊组成的装置，其中各辊以选定的不同速度转动，从而沿膜的长度方向拉伸膜，所述膜的长度方向也被称为加工方向(MD)。在此类常规方法中，膜的长度增加而膜的宽度会减小。使用此类方法制备的膜可以是反射型偏振膜，其具有沿MD方向的阻塞轴(即，该轴的特征为沿该方向偏振的光的透射率较低)。然而，据信，使用常规LO制备取向的光学膜将导致膜的宽度相对较窄，如0.3m或更小。
为解决此问题，构造宽幅挤出模具以制备可用的商用宽度的膜。然而，挤出的膜在其长度方向上具有条纹或模具划痕。这些缺陷通常会在膜在LO中沿MD方向拉伸之后变得更为严重，从而导致光学膜不能用于诸如显示器之类的光学装置中。
为减少缺陷(例如模具划痕)，并提供宽度基本一致的膜，将光学膜(例如反射型偏振膜)由相对较窄的模具挤出，然后在横维方向或膜的宽度方向(本文中称为横向或TD)上进行拉伸。通常，此类反射型偏振膜具有沿TD方向的阻塞轴。
在一些应用中，将反射型偏振膜层合至二向色性偏振膜上可有利于制备(例如)液晶显示器(LCD)用的膜构造。当以卷筒形式提供时，二向色性偏振膜通常具有沿卷筒长度方向(MD)的阻塞轴。上述二向色性偏振膜内的阻塞轴和反射型偏振膜内的阻塞轴彼此垂直。要制备光学显示器用的层合膜构造，反射型偏振膜必须首先被切割为薄片，旋转90°，之后方可层合至二向色性偏振膜上。这一费力的方法使得难以以商业规模制备卷筒形式的层合膜构造，而且增加了成品的成本。因此，仍然需要在MD方向上有阻塞轴的较宽的反射型偏振膜。
因此，本公开涉及制备较宽的光学膜的方法，所述光学膜(例如)为沿其长度方向(沿MD方向)有偏振轴的反射型偏振膜。反射型偏振膜可以包括(但不限于)多层反射型偏振膜和漫反射型偏振光学膜。在一些示例性实施例中，可以有利地将反射型偏振膜以卷对卷的方法层合至其他光学膜上。在本发明的上下文中，反射型偏振片优先反射第一偏振态的光并且优先透射第二不同偏振态的光。优选地，反射型偏振片反射绝大部分的第一偏振态的光并且透射绝大部分的第二不同偏振态的光。
为了本专利申请的目的，术语“宽”或“宽幅”是指宽度大于约0.3m的膜。本领域的普通技术人员将容易意识到，术语“宽”是针对可用的膜的宽度而使用的，因为膜边缘的某些部分可能因(例如)拉幅机的夹持部件而变得不可用或有缺陷。本发明的宽光学膜的宽度可以根据预期应用而变化，但其宽度范围通常为大于0.3m至10m。在一些应用中，可以制备宽度超过10m的膜，但此类膜可能难以运输。示例性适用膜的宽度通常为约0.5m至约2m，最宽为约7m，目前适用的显示器产品使用的膜的宽度为(例如)0.65m、1.3m、1.6m或1.8m。术语“卷筒”是指长度至少为10m的连续膜。在本发明的一些示例性实施例中，膜的长度可以为20m或更长、50m或更长、100m或更长、200m或更长、或者其他任何适用长度。
应当结合附图来阅读以下说明，其中不同附图中相似的元件以相似的方式来编号。这些附图未必按比例绘制，并且其示出选定的示例性实施例而不打算限制本发明的范围。虽然示出了多种元件的构造、尺寸以及材料的实例，但是本领域的技术人员将认识到，所提供的多个实例具有可利用的适当替代形式。
除非另外指明，否则在所有情况下，说明书和权利要求书中用来表述特征尺寸、数量和物理特性的所有数字均应理解为由术语“约”来修饰。因此，除非有相反的指示，否则上述说明书和所附权利要求书中提出的数值参数均为近似值，并且可能会随本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容获得的所需特性的不同而有所不同。
用端值来表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数字(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)及该范围内的任何范围。
除非内容明确指定，否则本说明书和所附权利要求中使用的“一种”、“该”、“所述”或未指明数量的形式涵盖了具有多个指代对象的具体情况。例如，提及的“膜”涵盖了具有一个、两个或更多个膜的具体情况。本说明书和所附权利要求书中使用的术语“或”的含义通常包括“和/或”，除非该内容另外明确地指定不是这样。
图1A示出可用下文所述方法形成的光学膜构造101的一部分。所示光学膜101可以参照三个互相正交的轴x、y和z来描述。在所示的实施例中，两个正交的轴x和y位于膜101的平面内(面内，或x和y轴)，并且第三轴(z轴)在膜的厚度方向上延伸。在一些示例性实施例中，光学膜101包含至少两种不同的材料，即以光学界面相连接的第一材料和第二材料(如组合起来产生诸如反射、散射、透射等光学效应的两种材料)。在本发明的典型实施例中，一种或两种材料为聚合物。可以选择第一材料和第二材料，以在沿膜101的至少一个轴的方向上产生所需的折射率失配。也可以选择材料，以在沿膜101的至少一个垂直于折射率失配方向的轴的方向上产生所需的折射率匹配。至少一种材料须在某些条件下形成双折射。虽然也可使用浇铸膜，但用于光学膜中的材料应优选具有充分类似的流变特性(例如，粘弹性)以满足共挤出方法的要求。在其他示例性实施例中，光学膜101可以仅由一种材料构成，或者由两种或更多种材料的可混溶的共混物构成。
光学膜101可以由可包括拉延或拉伸膜的膜加工方法形成。在不同加工条件下拉延膜可能导致膜在无应变诱导取向的情况下被拉宽、在有应变诱导取向的情况下被拉宽或在拉长膜的情况下产生应变诱导取向。还可通过压缩步骤(例如，通过压延步骤)来产生应变。一般来讲，形成方法可以包括两种类型(延伸型或压缩型)的取向法中的任何一种，或同时包括这两种；一个实施例包括同时施加压缩和延伸的步骤。所诱导的分子取向可用于(例如)在拉延方向上改变受到影响的材料的折射率。由拉延诱导的分子取向度可以根据膜的所需特性而加以控制，正如下文进一步详述的那样。
术语“双折射”表示在互相正交的x、y和z方向上的折射率不完全相同。就本文所述的聚合物层而言，选择各轴，以使得x和y轴位于该层的平面内，并且z轴对应于该层的厚度或高度方向。术语“面内双折射率”应当理解为面内折射率(nx和ny)的差值。术语“面外双折射率”应当理解为面内折射率之一(nx或ny)与面外折射率nz的差值。面内方向也被称为横维方向/横向(TD)以及顺维方向/纵向(MD)。面外方向也被称为法向(ND)。除非另外指明，否则记录的所有双折射率和折射率的值均针对632.8nm的光而言。
应当理解，材料中的折射率是波长的函数(即材料通常呈现出色散)。因此，对折射率的光学要求也是波长的函数。以光学界面相连的两种材料的折射率之比可用于计算这两种材料的反射能力。将两种材料对于沿特定方向偏振的光的折射率差值的绝对值除以这些材料对于沿相同方向偏振的光的平均折射率，所得值即可描述膜的光学性能。该值被称为归一化折射率差值(normalized refractive idex difference)。
在反射型偏振片中，通常希望失配的面内折射率(例如，在面内(MD)方向上的折射率)的归一化差值(如果有的话)为至少约0.06，更优选地为至少约0.09，甚至更优选地为至少约0.11或更大。通常更希望在不显著降低光学膜的其他方面性能的条件下使此差值尽可能大些。通常还希望匹配的面内折射率(例如，在面内(TD)方向上的折射率)的归一化差值(如果有的话)小于约0.06，更优选地小于约0.03，以及最优选地小于约0.01。类似地，可希望在偏振膜的厚度方向(例如，面外(ND)方向)上的折射率的任何归一化差值小于约0.11、小于约0.09、小于约0.06，更优选地小于约0.03，以及最优选地小于约0.01。在某些情况下，希望多层叠堆中两种相邻材料的厚度方向上的失配受到控制。多层膜中两种材料的z轴折射率对此类膜的光学性能的影响在以下专利中更加全面地加以描述：标题为“Optical Film”(光学膜)的美国专利No.5,882,774；标题为“Color Shifting Film”(色移膜)的美国专利No.6,531,230；以及标题为“Optical Film with Sharpened Bandedge”(具有尖锐的带边锋的光学膜)的美国专利No.6,157,490，这些专利的内容以引用方式并入本文。
本发明的示例性实施例还可通过“有效取向轴”来表征，它是折射率因应变诱导取向而发生最大改变的面内方向。例如，有效取向轴通常与反射型或吸收型偏振膜的阻塞轴重合。通常，面内折射率有两个主轴，它们分别对应于最大折射率值和最小折射率值。对于其中针对沿主轴方向或拉伸方向偏振的光、折射率倾向于增加的正双折射材料，有效取向轴与最大面内折射率的轴重合。对于其中针对沿主轴方向或拉伸方向偏振的光、折射率倾向于降低的负双折射材料，有效取向轴与最小面内折射率的轴重合。
光学膜101通常用两种或更多种不同材料形成。在一些示例性实施例中，本公开的光学膜仅包含一种双折射材料。在其他示例性实施例中，本公开的光学膜包含至少一种双折射材料和至少一种各向同性的材料。在其他示例性实施例中，光学膜包含第一双折射材料和第二双折射材料。在此类示例性实施例中，两种材料的面内折射率针对相同的方法条件做出相似的变化。在一个实施例中，当膜被拉延时，针对沿拉延方向(如MD方向)偏振的光，第一材料和第二材料的折射率均应增加，而针对沿正交于拉伸方向的方向(如TD方向)偏振的光，折射率则均应降低。在另一个实施例中，当膜被拉延时，针对沿拉延方向(如MD方向)偏振的光，第一材料和第二材料的折射率均应降低，而针对沿正交于拉伸方向的方向(如TD方向)偏振的光，折射率则均应增加。通常，在根据本发明在取向的光学膜中使用一种、两种或更多种双折射材料的情况下，每种双折射材料的有效取向轴均与MD方向一致。
当由压延和拉伸步骤的组合所得的取向导致两种材料的折射率在一个面内方向匹配而在另一个面内方向基本上失配时，这种膜特别适用于制造光学偏振片。匹配的方向形成偏振片的透射(通过)方向，并且失配的方向形成反射(阻塞)方向。一般来讲，在反射方向上的折射率失配越大，并且在透射方向上的折射率匹配得越接近，偏振片的偏振效率会越好。
图1B示出了多层光学膜111，其包括设置(如通过共挤出)在第二材料115的第二层上的第一材料113的第一层。第一材料和第二材料中之一或两者可以为正或负双折射性的。虽然在图1B中仅示出两层，并且在本文中也按两层进行一般性说明，但本方法适用于具有由任何种数的不同材料制备的、具有高达数百、数千或更多个层的多层光学膜。多层光学膜111或光学膜101可以包括附加层。附加层可以是光学性的(如实现附加的光学功能)，也可以是非光学性的(如为实现其机械性能或化学性能而选择)。正如以引用方式并入本文的美国专利No.6,179,948所讨论的那样，这些附加层可以在本文所述的方法条件下取向，并且可以有助于膜的整体光学性能和/或机械性能。
在一个实施例中，光学膜111中的材料被选择为具有粘弹性能，以使膜111中的113和115这两种材料的拉延行为至少部分无关联。例如，在一些示例性实施例中，使两种材料113和115对拉伸或拉延之间的响应无关联是有利的。通过使拉延行为无关联，可以分别控制材料折射率的变化，以获得两种不同材料的取向状态以及由此形成的双折射程度的各种组合。在一个此类方法中，两种不同材料构成多层光学膜(如共挤出多层光学膜)的光学层。虽然各层的折射率可以具有初始的各向同性(即沿每个轴的折射率均相同)，但是在挤出的膜中可以有目的地或附带地引入浇铸方法中的某些取向。
一种形成反射型偏振片的方法使用因根据本发明加工而具备双折射性的第一材料以及在拉延加工中折射率基本保持各向同性(即不形成可测量的双折射率值)的第二材料。在一些示例性实施例中，第二材料被选择为拉延后具有与第一材料的非拉延状态的面内折射率相匹配的折射率。
适用于图1A、图1B的光学膜的材料在(例如)美国专利No.5,882,774中有所讨论，该专利以引用方式并入本文。适用的材料包括诸如(例如)聚酯、共聚聚酯和改性共聚聚酯之类的聚合物。在本文中，术语“聚合物”应被理解为包括均聚物和共聚物，以及可形成为可混溶共混物形式(如通过共挤出或包括酯交换反应在内的反应实现)的聚合物或共聚物。术语“聚合物”和“共聚物”包括无规共聚物和嵌段共聚物。适用于根据本发明构造的光学体的一些示例性光学膜的聚酯通常包含羧酸酯亚单元和二醇亚单元，并且可通过羧酸酯单体分子与二醇单体分子的反应来生成。每个羧酸酯单体分子都具有两个或更多个羧酸官能团或酯官能团，并且每个二醇单体分子都具有两个或更多个羟基官能团。羧酸酯单体分子可以全部相同或可以为两种或更多种不同种类的分子。上述情况同样适用于二醇单体分子。术语“聚酯”还包括由二醇单体分子与碳酸酯的反应衍生而得的聚碳酸酯。
适用于形成聚酯层的羧酸酯亚单元的羧酸酯单体分子包括(例如)：2，6-萘二甲酸及其异构体；对苯二甲酸；间苯二甲酸；邻苯二甲酸；壬二酸；己二酸；癸二酸；降冰片烯二羧酸；二环辛烷二羧酸；1，6-环己烷二羧酸及其异构体；叔丁基间苯二甲酸、偏苯三酸、间苯二甲酸磺酸钠；4，4’-联苯二羧酸及其异构体；以及这些酸的低级烷基酯(例如，甲基酯或乙基酯)。在本文中，术语“低级烷基”指C1-C10直链或支链的烷基。
适用于形成聚酯层的二醇亚单元的二醇单体分子包括：乙二醇；丙二醇；1，4-丁二醇及其异构体；1，6-己二醇；新戊二醇；聚乙二醇；二甘醇；三环癸二醇；1，4-环己烷二甲醇及其异构体；降莰烷二醇；二环辛二醇；三羟甲基丙烷；季戊四醇；1，4-苯二甲醇及其异构体；双酚A；1，8-二羟基联苯及其异构体；以及1，3-二(2-羟基乙氧基)苯。
本公开的光学膜中可用的示例性聚合物为聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，其可以通过(例如)萘二甲酸与乙二醇发生反应而制成。聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)很多情况下被选作第一聚合物。PEN具有大的正应力光学系数，在拉伸后有效地保持双折射性，并且在可见光范围内具有很小的吸光度或没有吸光度。PEN还在各向同性状态下具有高的折射率。它对550nm波长下的偏振入射光的折射率在偏振平面平行于拉伸方向时从约1.64增加至高达约1.9。增加分子取向使PEN的双折射增加。通过将材料拉伸至较大的拉伸比并保持其他拉伸条件不变，可以增加分子取向。适合用作第一聚合物的其他半结晶性聚酯包括(例如)聚2，6-萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、聚萘二甲酸己二醇酯(PHN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸己二醇酯(PHT)、以及它们的共聚物。
在示例性实施例中，选择第二光学层的第二聚合物以使得在膜成品中，其在至少一个方向上的折射率与第一聚合物在相同方向上的折射率显著不同。因为聚合物材料通常具有色散性(也就是说，其折射率会随波长变化)，所以应针对所关注的具体光谱带宽来考虑这些条件。从上述讨论应该理解，第二聚合物的选择不仅取决于所考虑的多层光学膜的预期应用，还取决于对第一聚合物所做的选择以及加工条件。
适用于光学膜(尤其是作为第一光学层的第一聚合物)的其他材料在(例如)美国专利No.6,352,761、6,352,762和6,498,683以及美国专利申请No.09/229724和09/399531中有所描述，这些专利以引用方式并入本文。可用作第一聚合物的另一种聚酯为coPEN，其具有衍生自90摩尔％萘二甲酸二甲酯和10摩尔％对苯二甲酸二甲酯的羧酸酯亚单元以及衍生自100摩尔％乙二醇亚单元的二醇亚单元，并且其特性粘度(IV)为0.48分升/克(dl/g)。该聚合物的折射率为约1.63。在本文中所述聚合物称为低熔点PEN(90/10)。另一种可用的第一聚合物为PET，其特性粘度为0.74分升/克，可得自伊士曼化学公司(Eastman Chemical Company，美国田纳西州金斯波特市)。非聚酯聚合物也可用于生成偏振膜。例如，聚醚酰亚胺可配合诸如PEN和coPEN等聚酯使用，以生成多层反射镜。还可以使用其他的聚酯/非聚酯组合，如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚乙烯(如可以以商品名Engage 8200得自美国密歇根州米德兰市陶氏化学公司(Dow ChemicalCorp.)的那些)。
第二光学层可以由玻璃化转变温度与第一聚合物的玻璃化转变温度相容并且折射率与第一聚合物的一个折射率水平相似的多种聚合物制成。适用于光学膜(尤其是第二光学层或共混物形式的光学膜的微量相)的其他聚合物的实例包括由诸如乙烯基萘、苯乙烯、苯乙烯丙烯腈、马来酸酐、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯之类的单体制成的乙烯基聚合物和共聚物。这种聚合物的实例包括聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯(例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))及全同立构聚苯乙烯或间规立构聚苯乙烯。其他聚合物包括诸如聚砜、聚酰胺、聚氨酯、聚酰胺酸及聚酰亚胺等缩聚物。此外，第二光学层可由共聚聚酯与聚碳酸酯的聚合物或共聚物、或者共混物(诸如得自Eastman的SA115、得自GE的Xylex、或得自Bayer的Makroblend)制成。
其他示例性适用的聚合物(特别是适用于第二光学层的聚合物)包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的均聚物(如可以商品名CP71和CP80得自美国特拉华州威尔明顿市英力士丙烯酸树脂公司(Ineos Acrylics)的那些)，或玻璃化转变温度低于PMMA的玻璃化转变温度的聚甲基丙烯酸乙酯(PEMA)。另外的第二聚合物包括：PMMA共聚物(coPMMA)，如由75重量％甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体和25重量％丙烯酸乙酯(EA)单体制成的coPMMA(可以商品名Perspex CP63得自英力士丙烯酸树脂公司(Ineos Acrylics))、由MMA共聚单体单元和甲基丙烯酸正丁酯(nBMA)共聚单体单元生成的coPMMA；或PMMA与聚(偏二氟乙烯)(PVDF)的共混物，如可以商品名Solef1008得自美国得克萨斯州休斯敦市苏威聚合物公司(Solvay Polymers，Inc.)的那种。可以作为第二光学层或共混物中的微量相的其他共聚物包括诸如得自Noveon的NAS30和得自Sanyo Chemicals的MS600之类的苯乙烯丙烯酸酯共聚物。
其他适用的聚合物(特别是适用于第二光学层的聚合物)包括聚烯烃共聚物，如可以商品名Engage 8200得自陶氏杜邦弹性体公司(Dow-DupontElastomers)的聚(乙烯-co-辛烯)(PE-PO)、可以商品名Z9470得自美国得克萨斯州达拉斯市菲纳石油化学公司(Fina Oil and Chemical Co.)的聚(丙烯-co-乙烯)(PPPE)、以及可以商品名Rexflex W111得自美国犹他州盐湖城市亨斯迈化学公司(Huntsman Chemical Corp.)的无规立构聚丙烯(aPP)和等规聚丙烯(iPP)的共聚物。光学膜还可以在(例如)第二光学层中包含诸如线性低密度聚乙烯-g-马来酸酐(LLDPE-g-MA)等官能化聚烯烃，如可以商品名Bynel 4105得自美国特拉华州威尔明顿市杜邦公司(E.I.duPontde Nemours & Co.，Inc.)的那种。
偏振片所用材料的示例性组合包括PEN/co-PEN、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/co-PEN、PEN/sPS、PEN/Eastar和PET/Eastar，其中“co-PEN”指基于萘二甲酸(如上文所述)的共聚物或共混物，Eastar是可商购自伊士曼化学公司(Eastman Chemical Co.)的聚对苯二甲酸环己二甲酯。用于反射镜的材料的示例性组合包括PET/coPMMA、PEN/PMMA或PEN/coPMMA、PET/ECDEL、PEN/ECDEL、PEN/sPS、PEN/THV、PEN/co-PET和PET/coPMMA，其中“co-PET”是指基于对苯二甲酸(如上文所述)的共聚物或共混物，ECDEL是可商购自伊士曼化工有限公司(Eastman Chemical Co.)的热塑性聚酯，THV是可商购自3M公司(3M Company)的含氟聚合物。PMMA是指聚甲基丙烯酸甲酯，PETG是指采用第二二元醇共聚单体(环己烷二甲醇)的PET共聚物。sPS指间规立构聚苯乙烯。
在另一个实施例中，光学膜可以是或可以包括共混物光学膜的反射型偏振片。在典型的共混物膜中，使用至少两种不同材料的共混物(或混合物)。两种或更多种材料沿特定轴的折射率失配可用于使沿该轴偏振的入射光被基本上散射，从而导致这种光发生显著量的漫反射。沿其中两种或更多种材料的折射率相匹配的轴的方向偏振的入射光被基本上透射，或至少以小得多的散射程度透射。通过控制材料的相对折射率以及光学膜的其他特性，可以构造漫反射型偏振片。此类共混物膜可以表现出多个不同的形式。例如，共混物光学膜可以包括一个或多个连续相或共连续相内的一个或多个分散相。各种共混物膜的一般形成方法和光学性能在美国专利No.5,825,543和6,111,696中进一步讨论，其公开以引用方式并入本文。
图2示出了由第一材料和与第一材料基本不混溶的第二材料的共混物所形成的本公开的实施例。在图2中，光学膜201由连续(基质)相203和分散(非连续)相207形成。连续相可以包含第一材料，并且第二相可以包含第二材料。膜的光学性能可用于形成漫反射型偏振膜。在这样的膜中，连续相和分散相材料的折射率沿一个面内轴基本匹配，而沿另一个面内轴基本失配。一般来讲，两种材料中的一种或两种能够由恰当条件下的压延或拉伸而形成正双折射。在漫反射型偏振片(如图2所示)中，希望使该材料的折射率在膜的一个面内轴方向上尽可能接近地匹配，而在另一个面内轴方向上具有尽可能大的折射率失配。
如果光学膜是如图2所示的包括分散相和连续相的共混物膜，或是包括第一共连续相和第二共连续相的共混物膜，则多种不同的材料可以用作连续相或分散相。这些材料可以包括诸如硅基聚合物之类的无机材料、诸如液晶之类的有机材料以及聚合物材料(包括单体)、共聚物、接枝聚合物及其混合物或共混物。在一些示例性实施例中，被选择用作具有漫反射型偏振片特性的共混物光学膜中的连续相和分散相或作为共连续相的材料包括：在加工条件下可取向以引入双折射的至少一种光学材料，以及在加工条件下不会形成明显的取向并且不会形成明显的双折射的至少一种材料。可用作共混物形式的光学膜中的微量相或分散相的其他示例性材料包括诸如间规立构聚苯乙烯(sPS)和间规立构聚乙烯基萘之类的负双折射聚合物。
关于共混物膜材料的选择的详情在美国专利No.5,825,543和6,590,705中示出，这两个专利均以引用方式并入本文。连续相的适用材料(其也可用于某些构造中的分散相中或用于共连续相中)可以是无定形、半结晶性或结晶性聚合物材料，包括由诸如异酞酸、壬二酸、己二酸、癸二酸、二苯甲酸、对苯二甲酸、2，7-萘二甲酸、2，6-萘二甲酸、环己烷二甲酸以及联苯甲酸(包括4，4’-联苯甲酸)等由羧酸基单体制成的材料，或由上述酸对应的酯(即对苯二甲酸二甲酯)制成的材料。在这些材料中，包括2，6-聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、PEN与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的共聚物、PET、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸己二醇酯、聚萘二甲酸己二醇酯以及其他结晶性聚萘二甲酸酯。特别地，优先选择PEN、PET和它们的共聚物，因为它们具有应变诱导双折射性，以及因为它们在升高的环境温度中具有永久保持双折射性的能力。
在一些膜构造中，第二聚合物的适用材料包括：当在用于使第一聚合物材料产生合适的双折射程度的条件下被取向时，其为基本上无正双折射性的材料。适合的实例包括：聚碳酸酯(PC)和共聚碳酸酯；聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(PS-PMMA)；PS-PMMA-丙烯酸酯共聚物，例如可以商品名MS600(丙烯酸酯含量为50％)得自Sanyo Chemical Indus.(Kyoto，Japan)、以商品名NAS21(丙烯酸酯含量为20％)和NAS30(丙烯酸酯含量为30％)得自Nova Chemical(Moon Township，PA)的那些；聚苯乙烯-马来酸酐共聚物，例如可以商品名DYLARK得自Nova Chemical的那些；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和ABS-PMMA；聚氨酯；聚酰胺，尤其是诸如尼龙6、尼龙6，6和尼龙6，10之类的脂肪族聚酰胺；苯乙烯-丙烯腈聚合物(SAN)，例如，可得自Dow Chemical(Midland，MI)的TYRIL；聚碳酸酯/聚酯共混物树脂，如可以商品名Makroblend得自Bayer Plastics的聚酯/聚碳酸酯合金、可以商品名Xylex得自GE Plastics的那些、以及可以商品名SA100和SA115得自Eastman Chemical的那些；聚酯，例如包括CoPET和CoPEN在内的脂肪族共聚聚酯；聚氯乙烯(PVC)以及聚氯丁二烯。
在一个方面，本发明涉及一种制备可用于(例如)光学显示器的宽光学膜卷筒的方法，其中膜的阻塞轴基本上与卷筒的长度方向一致。这种膜(通常是诸如反射型偏振膜之类的反射型光学膜)的卷筒可以很容易地层合到具有沿长度方向的阻塞状态轴的其他光学膜卷筒上。
图3为使用压延机11、长度取向器100(LO)和拉幅炉200来形成和取向聚合物膜20的膜制备线8的示意图。本发明的压延方法适用于大多数光学膜构造，包括(但不限于)多层光学膜(MOF)和漫反射型偏振膜(DRPF)。
为赋予成品膜特定的光学和/或物理特性，聚合物可经膜用模具10挤出，模孔通常由一系列模具螺栓控制。由挤出机模具10形成的连续膜20不经过拉延便被运送到协同工作的一对温度受控的压延辊12处。挤出的膜20在协同的压延辊12之间的辊隙14处被压延。在一些实施例中，当膜仍处于熔融状态时对其进行压延。可使用的一种类型的压延机11的描述可在以引用方式并入本文的美国专利No.4,734,229中找到，该专利包括该设备的结构及其操作模式。作为另外一种选择，也可使用具有不同设计的其他压延机。
在本发明的膜制备线8和其他膜制备线中，在加工过程中可通过控制辊和其他装置的温度来对膜20的温度进行控制。聚合物的玻璃化转变温度(Tg)是聚合物从玻璃态过渡为橡胶态的温度，其通过差示扫描量热法(DSC)测定。在一些实施例中，压延机中聚合物膜的温度至少略高于(例如，高几度)膜的至少一种组分(优选所有组分)的玻璃化转变温度。在其他实施例中，压延机中聚合物膜的温度比膜的至少一种组分(优选所有组分)的玻璃化转变温度高出约10°至约50°。在其他实施例中，压延机中聚合物膜的温度比膜的至少一种组分(优选所有组分)的玻璃化转变温度高出约30°至约50°。在其他实施例中，压延机中聚合物膜的温度接近或低于膜的所有组分的玻璃化转变温度。在一些情况下，虽然压延仍然对膜施加压力，但是膜的结构得以保存。
在适用于诸如DRPF之类的共混物膜构造的示例性实施例中，挤出机的初始运行速度快于压延辊12的运行速度，从而在始端辊隙14上积聚起过量聚合物材料的滚动料堆(rolling bank)。由于混合程度的增加，该滚动料堆可改善材料组分的均匀性。滚动料堆还可能导致共混物膜构造中受到的剪切力增大。滚动料堆也可用于诸如MOF之类的分层膜构造；如果分层膜具有外皮，那么可以在不干扰内部光学层的条件下使用滚动料堆。
压延机上的滚动料堆会形成缓冲以保持向压延辊均匀地供料。一般来讲，滚动料堆有助于平滑或消除最终膜产品的模具划痕。然而，如果未将料堆保持在适当的水平，那么压延的薄板中可能会出现不均匀。例如，如果料堆太少，那么由于料堆处于“供料不足”状况，薄片内就会形成空隙。另一方面，如果料堆太多，就会出现诸如材料焦烧之类的问题，这会在材料薄片中产生固化的团块或者其他不期望的团块。此外，滚动料堆尺寸的变化会导致辊上铺展力的变化，从而得到厚度不匀的薄片。来自滚动料堆的流体材料流经压延辊12之间的辊隙14。
在示例性的实施例中，膜20从压延机11中出来之前穿过另外的压延辊12的另外的辊隙16和18。虽然示出了四个压延辊12，但应当理解，可根据所需具体应用使用更多或更少的压延辊12。一般来讲，至少使用两个压延辊12，从而在其间形成辊隙14。在多个实施例中，对末端压延辊12进行冷却，从而在完成压延后将膜20的温度骤冷到其主要相组分的玻璃化转变温度之下。
虽然膜20在压延过程中可以被赋予某些取向，但压延的膜20可以随后被另外取向，例如，通过以由所需特性确定的比率来拉伸从而进行取向。纵向拉伸可以通过在长度取向器(LO)100的纵向拉伸区120中的牵引辊实现，如图3所示。长度取向器通常具有一个或更多个纵向拉伸区。在一些示例性实施例中，可以使用四个或五个牵引辊来拉伸膜。然而，纵向拉伸区120的构造也可以有差别，如本公开中其他地方更详细讨论的那样。
在一个实施例中，横向拉伸(以及可任选的加工方向拉伸)可在图3所示的拉幅炉200中完成。拉幅炉200通常至少包括预热区210和拉伸区220。通常情况下，拉幅炉200还包括热定型区230，如图3所示。热定型在共同拥有的共同待审的美国专利申请No.11/397,992中有所描述，该专利申请提交于2006年4月5日，标题为“Heat Setting Optical Films”(热定型光学膜)，该专利申请以引用方式并入本文。
可以将系统设计为包括压延机、长度取向器和/或拉幅炉这些机构中的任意一者或全部。此外，可以改变机构的顺序。在示例性实施例中，卷绕辊30之前的最后机构包括用于赋予膜MD取向的机构，无论该机构是压延机11、LO工位100还是双轴拉幅炉220。例如，一个系统可以使用压延机11和LO工位100，而不使用拉幅炉200。另一个系统可以使用压延机11、拉幅炉200(无论是同时双轴拉伸还是横向拉伸的拉幅炉)，然后使用LO工位100。另一个系统可以使用压延机11并且使用同时双轴拉幅炉220，而不使用LO工位100。
膜20在加工之后可在卷绕辊30上卷绕。在一个方面，本发明涉及一种制备可用于(例如)光学显示器的宽幅光学膜卷筒的方法，其中膜的阻塞轴大致与卷筒的长度方向一致。这种膜(通常是诸如反射型偏振膜之类的反射型光学膜)的卷筒可以很容易地层合到其他光学膜(例如，具有沿长度方向的阻塞状态轴的吸收型偏振片)的卷筒上。
膜20可以层合于或以其他方式设置在表面结构化膜(如可以商品名BEF得自St.Paul，MN的3M公司(3M Company)的那些)上。在示例性实施例中，表面结构化膜包括由基本上平行的线性棱柱结构或槽形成的排列。在一些示例性实施例中，光学膜可以被层合在这样的表面结构化膜上：该表面结构化膜包括由基本上平行的线性棱柱结构或槽形成的排列。在示例性实施例中，槽沿MD方向(反射型偏振膜的阻塞轴方向)排列。在其他示例性实施例中，结构化表面可以包括其他任何类型的结构、粗糙表面或无光泽表面。此类示例性实施例还可以通过引入以下的附加步骤来制备：在膜20上涂覆可固化材料，赋予可固化材料层表面结构，以及将可固化材料层固化。
由于根据本文所述方法制备的示例性反射型偏振片具有沿顺维(MD)方向的阻塞轴，因此反射型偏振片可以被简单地以卷对卷形式层合在任何经长度取向的偏振膜上。在其他示例性实施例中，膜可以与含有二向色性染料材料的聚合物一起被共挤出，或者可以在第二拉延步骤之前涂覆含有聚乙烯醇(PVA)的层。
对于单轴拉伸，拉伸比率为约3:1至10:1是常见的。本领域的技术人员将理解到，可以针对给定的膜适当地使用其他的拉伸比率。
对于该应用，术语“横向拉伸区”是指拉幅炉中的纯横向拉伸区或同时双轴拉伸区。“拉幅机”是指可以通过其在夹持膜的边缘的同时将膜沿加工方向传输的任何设备。膜通常在拉幅机中进行拉伸。在一些实施例中，具有沿夹具运行的方向分开的轨道的拉幅机中的拉伸方向垂直于加工方向(拉伸方向将是横向或横维方向)，但是还可以想到其他拉伸方向，例如，除了垂直于膜运行方向的角度之外的其他角度。
除了可以在除了加工方向之外的第一方向上拉伸膜之外，拉幅机也能够可任选地在第二方向(加工方向或接近加工方向的方向)上拉伸膜。拉幅机中的第二方向拉伸既可以与第一方向拉伸同时进行，又可以单独进行，或两者皆有。拉幅机中的拉伸可以通过任意数量的步骤完成，每一个步骤都可以具有沿第一方向拉伸和/或沿第二方向的拉伸分量。如果膜在边缘未被夹持时会收缩，那么也可以使用拉幅机以允许在该膜中形成受控量的横向松驰。在这种情况下，松驰发生在松驰区。
工业上通常可用的拉幅机使用两组拉幅夹具来夹持膜的两个边缘。每组拉幅夹具均由链条传动，夹具跨在可以这种方式调节其位置的两条轨道上：两条轨道随着通过拉幅机而彼此分开。这种分开会导致横向拉伸。根据本文可设想出这种常规方案的变型。
一些拉幅机能够沿加工方向或沿接近加工方向的方向拉伸膜，同时它们沿横向拉伸膜。这些拉幅机通常被称为同时双轴拉伸拉幅机。一种类型的拉幅机使用伸缩臂或类似于剪刀的机构来传动夹具。这就使得每条轨道上的夹具在沿轨道前移时能够与该轨道上离它们最近的夹具分开。正如在常规拉幅机中的那样，由于两条轨道彼此分开而使得每条轨道上的夹具与相对轨道上的配对夹具分开。
另一种类型的同时双轴拉伸拉幅机用间距不同的螺钉替代每根链条。在这个方案中，每组夹具通过螺纹的运动而沿其轨道传动，不同的间距使夹具沿轨道分开。在又一种类型的同时双轴拉伸拉幅机中，夹具由线性电动机以电磁方式分别驱动，从而允许夹具沿每条轨道分开。同时双轴拉伸拉幅机也可仅用于沿加工方向拉伸。在这种情况下，加工方向拉伸发生在加工方向拉伸区。在此应用中，横向拉伸、松驰和加工方向拉伸是变形的实例，横向拉伸区、松驰区或加工方向拉伸区是变形区的实例。在拉幅机中提供两个方向的变形的其他方法也是可以使用的，并且可根据本专利申请设想出。
进入压延机11的膜20可以是溶剂浇铸膜或挤出浇铸膜。在图3所示实施例中，膜20是从挤出机模具10中挤出的挤出膜，其包含至少一种、优选两种聚合物材料。光学膜20可以根据预期应用而有广泛的变化，并可具有如图1A所示的整体结构、如图1B所示的分层结构或如图2所示的共混物结构、或它们的组合。
在示例性实施例中，模具10的唇缘轮廓可由一系列模具螺栓来调节。对于多层膜，采用多个熔融流和多个挤出机。为了使膜取向，根据成品膜的所需特性，在加工方向和/或横向上对膜或浇铸料片进行压延和拉伸。膜加工的详细信息在(例如)美国专利No.6,830,713(Hebrink等人)中有所描述，该专利以引用方式并入本文。为简单起见，本说明书将用术语“膜”表示工艺的任何阶段的膜，而不考虑“挤出物”、“浇铸料片”或“成品膜”之间的区别。然而，本领域的技术人员将理解到，处于工艺的不同点的膜可以由上面列出的替代术语来表示，也可以由本领域中已知的其他术语来表示。
在此所用的术语“取向”是指其中膜的尺寸被改变并且在构成膜的聚合物材料中诱导分子取向的加工步骤。在示例性实施例中，选择用于光学膜20中的材料在进行本发明所公开的方法之前优选地不含有任何不期望的取向。作为另外一种选择，在浇铸或挤出步骤中可以诱导所需的取向来作为加工辅助。根据光学膜的最终应用选择膜20中的材料，在一个实例中，该光学膜具有双折射性并且可以具有诸如反射偏振特性之类的反射特性。在本专利申请中详细描述的一个示例性实施例中，选择膜20中的以光学界面相连的材料使膜具有反射型偏振片的特性。
图3A和图3B为长度取向器工位100中穿膜的两个实施例的示意图。在典型的LO工位100中，使用至少四个辊来形成膜20的至少两个夹持点。在其他实施例中，如果采用其他夹持部件，则可以使用更少的辊。应当理解，在一些构造中，单个辊可同时起到压延辊和LO牵引辊的作用。在图3A中，牵引辊102、104和106被设置为“S”形环绕构造。在图3B中，牵引辊102和106被设置为平直、垂直或台式的构造。在示例性实施例中，相对而言，辊102旋转得慢，辊106旋转得快，辊104可以辊106的转速或者以辊102和辊106的转速之间的转速旋转。在示例性实施例中，相对而言，辊102被加热，而辊106被冷却(例如通过骤冷)。一般来讲，在本发明的这些辊和其他辊中，辊的温度可以通过热传递流体(例如，油或水)在空心辊内的循环来控制。
膜20通过一系列温度受控的辊102、104、106被传输至拉延间隙140、140b。由于限定拉延间隙140、140b的始端辊和末端辊之间的速度差，使得膜20被拉延。膜也可以在图3A的长度取向器工位100中的辊104和106之间的间隙中被拉延。通常情况下，当膜20跨越间隙140、140b时，用红外线辐射加热该膜以使膜20软化并有利于在温度高于玻璃化转变温度的条件下进行拉延。图3A和图3B所示的实施例采用加热组件150a-b为膜20的纵向拉伸区140或140b提供加热分布。如果在图3A中的辊104和106之间存在拉伸区，则加热组件也可以用于该处。在一些实施例中，在进行长度取向时，膜20的温度高出至少一种膜组分(优选所有膜组分)的玻璃化转变温度约10°至约50°。在其他实施例中，在进行长度取向时，膜20的温度高出至少一种膜组分(优选所有膜组分)的玻璃化转变温度约10°至约30°。在其他实施例中，在进行长度取向时，膜20的温度低于所有膜组分的玻璃化转变温度。
在图3A所示的实施例中，加热组件150a包括三个横向红外线加热元件160。虽然此具体实施例示出了包括三个加热元件160的组合，但可以根据系统的设计考虑使用一个、两个或任意数量的加热元件。例如，图3B示出了只有一个加热元件(加热组件150b)的系统。每个横向加热元件160都可以是跨越要控制的膜区的整个宽度的单个加热器，也可以是多个更小的加热器(包括点热源)，它们的排列方式使得可以向要控制的膜区提供所需的热量。还可以想到点热源和扩展热源的组合。加热方法也可以结合由喷嘴产生的热空气喷射法。
在示例性实施例中，高压压延辊12有利地移除所得膜20的模具划痕。模具划痕或流纹是常见的膜表面缺陷，这些缺陷因挤出模具不完善或在模具唇缘上进行积聚而产生。由压延机11的热压压延辊12提供的压缩会将模具划痕挤压并使其平整，从而最大程度地减少、甚至消除它们的不良影响。在示例性实施例中，本发明的压延方法所得的膜20不具有任何模具划痕。
在示例性实施例中，高压压延辊12也可以均匀地平整膜20。对均匀的平行受热压延辊12之间的熔融聚合物进行挤压的方法有助于消除由挤出模具10产生的横维厚度变化，在典型的长度取向方法中，这种厚度变化会被放大。在示例性实施例中，根据本发明制得的光学膜20在可用膜区呈现出的厚度变化小于平均膜厚的5％(+/-2.5％)，优选地小于3.5％(+/-1.75％)、小于3％(+/-1.5％)，并且更优选地小于1％(+/-0.5％)。
对于共混物形式的反射型偏振片(如图2所示)，压延方法的高剪切速率可以在膜的主相或连续相203中产生更高的双折射率。当分散相207聚合物颗粒为负双折射时，这种效应尤其有益。由受热压延辊12的压缩产生的高剪切与同时在加工方向上对膜20进行的伸长的组合效应可以增加聚合物的取向度，从而产生更高程度的双折射率。一些聚合物在从模具10中挤出时也保留一定程度的熔融取向。使双折射聚合物的取向与挤出时的取向相同可以增加聚合物的取向程度，从而产生更高程度的双折射率。用本发明的示例性实施例预期获得的沿MD方向的归一化折射率差值的可用值包括0.09或更高、0.1或更高、0.15或更高、0.2或更高、甚至0.32或更高。高剪切速率和在与熔融取向相同的加工方向上进行取向的组合效应也能提高用于制备偏振片的可挤出二向色性染料的二向色比率。
压延方法也能够以非常高的线速度制备厚的光学膜。在较大的液晶显示器中，较厚的膜有利于抵抗翘曲。通过本发明的压延方法制备的示例性光学膜的厚度为至少200微米或更厚，更优选地为至少250微米或更厚。本发明的示例性压延方法运行的线速度大于30.5米/分(100英尺/分钟)，并且更优选地大于45.7米/分(150英尺/分钟)。
虽然用具体顺序来举例说明本公开中描述的多种方法，但该顺序只是用于方便解释，而并非意图形成任何限制。在某些情况下，只要随后进行的处理不会对之前进行的处理造成不利影响，所述方法的顺序可以被改变或同时进行。此外，也可以使用不同的加工线构造。
图3C为本发明的另一个膜制备线9的一部分的示意图。如膜制备线9所示，受热的慢辊102也起到压延辊的作用。在该实例中，挤出机10从侧面供应膜20的聚合物熔体帘状进料；这是可行的，因为粘弹力大于重力。在示出的实例中，拉伸区140紧随压延机11之后，而中间没有其他牵引辊。骤冷的快辊106拉伸膜20穿过拉伸区140。然而，在一些实施例中，膜在进行压延之后被冷却到玻璃化转变温度以下，随后在进行拉伸操作之前再次被加热，在这些实施例中，聚合物膜的温度通常在进行压延和拉伸时均被保持在至少一种膜组分(优选所有膜组分)的玻璃化转变温度以上，在压延和拉伸之后，使用辊106骤冷。在采用图3C所示膜制备线9的其他实施例中，对于任何加工步骤而言，膜温度可以低于玻璃化转变温度。膜制备线9的其他部分可以如图3所示。
图3D为本发明的膜制备线13的另一个实施例的一部分的示意图。在膜制备线13中，通过慢辊102和快辊106来同时对膜20进行压缩和伸长，慢辊102和快辊106也起到压延辊12的作用。在一些实施例中，可以控制慢辊102的温度以使膜的温度保持在至少一种膜组分(优选所有膜组分)的玻璃化转化温度以上，快辊106则被骤冷。膜制备线13的其他部分可以如图3所示。
图3E为本发明的膜制备线15的另一个实施例的一部分的示意图。在膜制备线15中，膜20的长度取向由辊102与辊106之间的速度差实现。辊102和辊106也可以起到压延辊的作用，这取决于两者之间保持的间距。此外，也可以如图所示增加轧辊17。轧辊17可以起到隔离辊102和106之间的拉伸的作用。此外，在轧辊17与辊102或106中的一个辊之间形成的任何辊隙处，可以进行压延，这取决于两辊之间保持的间距。可以配置图3E所示的膜制备线15的部分，以用简化的方法实现对膜20进行浇铸、压延和取向这些操作。在示例性实施例中，辊102、106和17是使用电磁阀和压力调节器的、橡胶包覆的气动辊组件。在示例性实施例中，每个辊102、106的外径为约76.2cm(30英寸)，每个轧辊17的外径为约10.2cm(4英寸)。膜制备线15的其他部分可以如图3所示。
在一些示例性实施例中，控制辊102和106的温度，以使得膜在压延和取向操作时的温度保持在其主相组分的玻璃化转变温度之上。在一些实施例中，可以将辊102和106的温度均保持为膜20主相组分的玻璃化转变温度，或保持在此温度之下。在其他实施例中，可以将辊102的温度保持为膜20主相组分的玻璃化转变温度，或保持为稍低于此玻璃化转变温度的温度，而可以将辊106的温度保持在低于膜20主相组分的玻璃化转变温度约5℃至约150℃的温度。在一些实施例中，在通过图3E所示膜制备线15的部分完成加工之后，使用辊106将膜20的主相组分骤冷到玻璃化转变温度之下。
在一些实施例中，可以通过拉延间隙将辊102和106分开。当膜20在辊之间沿加工方向被拉伸时，其可能发生颈缩，从而使横向宽度减小。伴随颈缩发生的现象可以是膜边缘厚度的增加。
为抑制边缘厚度的增加(无论它是否与长度取向时的颈缩相关)，在进行长度取向之前可以赋予膜在整个横向方向上具有差别的厚度分布，以补偿边缘加厚。图3F为可以用于赋予此厚度分布的辊40的示意图。辊40的直径在其沿横向的整个宽度上不固定。如图所示，辊40的压形区42在压延操作中起到减小膜边缘厚度的作用。当膜随后被长度取向时，更薄的边缘可以补偿伴随颈缩而产生的边缘厚度增加，从而在取向之后在膜的整个宽度上得到更加一致的厚度。辊40可以是浇铸辊、压延辊、轧辊，或适用于在长度取向之前赋予膜厚度分布的其他任何辊。在一些实施例中，如图3E示意性地示出，辊102和106之间的潜在拉延间隙前面的一个或多个辊17为以图3F所示辊40为例的类型的辊。注意，在图3F中，仅示意性地示出了压形区42。诸如材料性能和制造参数之类的多种因素都会影响边缘增厚，因此会影响到用于压形区42的实际外形，该外形可以通过建模或经验研究来确定。最普遍的是，可以将辊40设计为在其宽度方向上具有任意差别的直径分布，以使最终膜得到所需的厚度分布(无论所需厚度分布是均匀厚度还是有意具有差别的厚度)。
本发明所公开的辊可以是光滑的或者结构化的，从而赋予膜图案。例如，可以赋予膜增益扩散片表面结构(例如，在共同转让并且共同待审的美国专利申请No.11/735,684中所公开的增益扩散片表面结构)，或者赋予膜能够实现光学功能、机械功能或其他功能的任何其他图案。本发明所公开的任何辊都可以具有基于含氟化合物或有机硅的防粘涂层。另一种可能的辊表面是用特氟隆浸渍的陶瓷表面。
本文所公开的方法制备的膜可以可任选地通过以任何顺序实施电晕处理、涂底漆或干燥步骤中的任何步骤或全部步骤来进行处理，以增强后续层合步骤的表面性能。该光学膜可以层合于多种材料上(或以其他方式与其组合)，以制备多种光学构造，其中一些光学构造可用于显示设备中。
例如，上述偏振膜的任何一种均可以与表面结构化膜层合或以其他方式设置在其上，表面结构化膜例如为可从3M公司(3M Company)(St.Paul，MN.)以商品名BEF商购获得的表面结构化膜。在一个优选的实施例中，表面结构化膜包括由基本上平行的线性棱柱结构或槽形成的排列。在一些示例性实施例中，光学膜可以被层合在这样的表面结构化膜上：该表面结构化膜包括由基本上平行的线性棱柱结构或槽形成的排列。这些槽可以沿横维(TD)方向(反射型偏振膜的透射轴或通过轴的方向)排列。在其他示例性实施例中，结构化表面可以包括其他任何类型的结构、粗糙表面或无光泽表面。此类示例性实施例还可以通过引入以下附加步骤来制备：在本公开的光学膜上涂覆可固化材料，将表面结构赋予可固化材料层，并对可固化材料层进行固化。另一个示例性实施例包括含有折射率匹配的小珠的涂层，该小珠伸出涂层并且在表面上形成半球状凸起。
由于根据本文所述方法制备的示例性反射型偏振片具有沿顺维(MD)方向的阻塞轴，因此反射型偏振片可以被简单地以卷对卷的形式层合在任何经长度取向的偏振膜上。在其他示例性实施例中，膜可以与含有二向色性染料材料的聚合物一起被共挤出，或者可以在第二拉延步骤之前在膜上涂覆含有聚乙烯醇-碘的层。图4示出了光学膜构造400：其中第一光学膜401(例如，具有沿方向405的阻塞轴和沿方向406的透射轴或通过轴的反射型偏振片)与第二光学膜403相组合。第二光学膜403可以是另一种类型的光学膜或非光学膜，例如，阻塞轴沿方向404的吸收型偏振片。
在图4所示构造中，反射型偏振膜401的阻塞轴405优选地与二向色性偏振膜403的阻塞轴404尽可能准确地一致，从而为具体应用(例如，增亮偏振片或显示器偏振片)提供可接受的性能。轴404、405的不一致程度的增加会减小层合构造400所产生的增益，并使层合构造400不太适合用于显示器偏振片应用中。例如，对于增亮偏振片，构造400中阻塞轴404、405之间的角度应小于约+/-10°，更优选地小于约+/-5°，并且更优选地小于+/-3°。
在图5A所示的实施例中，层合构造500包括带有第一保护层503的吸收型偏振膜502。保护层503可以根据预期应用有很大变化，但通常包括溶剂浇铸的三乙酸纤维素(TAC)膜。示例性构造500还包括第二保护层505以及吸收型偏振片层504(例如，碘染色的聚乙烯醇(I2/PVA))。可(例如)使用粘合剂层508将吸收型偏振膜502层合(或者以其他方式粘合在或设置)在光学膜反射型偏振片506(如本文所述的具有MD阻塞轴的那些)上。
图5B示出用于光学显示器的示例性偏振片补偿结构510，其中层合构造500通过通常为压敏粘合剂(PSA)的粘合剂512粘合在可任选的双折射膜514(例如，补偿膜或延迟片膜)上。在补偿结构510中，保护层503、505中的任何一个均可以可任选地被与补偿膜514相同或不同的双折射膜替代。此类光学膜可用于光学显示器530中。在此类构造中，补偿膜514可通过粘合剂层516粘附在液晶显示器面板520上，液晶显示器面板520包括第一玻璃层522、第二玻璃层524和液晶层526。这种层合构造允许从偏振片构造中移除TAC膜层。
参见图6A，图中示出了另一种示例性层合构造600，其包括带有单一保护层603和吸收型偏振层604(如I2/PVA层)的吸收型偏振膜602。吸收型偏振膜602通过(例如)粘合剂层608粘合在有MD偏振轴的光学膜反射型偏振片606上。在该示例性实施例中，吸收型偏振片的阻塞轴也沿着MD方向。省略掉邻近吸收型偏振片层604的保护层中的任何一层或两层能提供多个优势，例如，包括厚度减小、材料成本降低和对环境影响的降低(不需要溶剂浇铸的TAC层)。
图6B示出用于光学显示器的偏振片补偿结构610，其中层合构造600通过粘合剂612粘合在可任选的双折射膜614(例如，补偿膜或延迟片膜)上。在补偿结构610中，保护层603可以可任选地被与补偿膜614相同或不同的双折射膜替代。此类光学膜可用于光学显示器630中。在此类构造中，双折射膜614可通过粘合剂层616粘附在液晶显示器面板620上，液晶显示面板620包括第一玻璃层622、第二玻璃层624和液晶层626。
图6C示出另一种用于光学显示器的示例性偏振片补偿膜650。补偿结构650包括具有单个保护层653和吸收型偏振片层654(例如，I2/PVA层)的吸收型偏振膜652。吸收型偏振膜652通过(例如)粘合剂层658被粘合在有MD阻塞轴的反射型偏振片656上。在补偿结构650中，保护层653可以可任选地由补偿膜替代。为了构成光学显示器682，吸收型偏振片层654可通过粘合剂层666粘附在液晶显示器面板670上，液晶显示面板670包括第一玻璃层672、第二玻璃层674和液晶层676。
图7示出了用于光学显示器的另一个示例性偏振片补偿结构700，其中吸收型偏振膜包括没有任何相邻保护层的单个吸收材料(例如，I2/PVA)层704。层704的一个主表面被粘合在有MD阻塞轴的光学膜反射型偏振片706上，以使得吸收型偏振片的阻塞轴也同样沿着MD方向。粘合可以用粘合剂层708实现。层704的另一个相对表面通过粘合剂712粘合在可任选的双折射膜714(例如，补偿膜或延迟片膜)上。此类光学膜可用于光学显示器730中。在此类示例性实施例中，双折射膜714可通过粘合剂层716粘附在包括第一玻璃层722、第二玻璃层724和液晶层726的液晶显示器面板720上。
以上图5-7中的粘合剂层可以根据预期应用而有很大变动，但预期压敏粘合剂和掺杂有聚乙烯醇的H2O溶液可适用于将I2/PVA层直接粘附到反射型偏振片上。还可以单独使用通过诸如空气电晕、氮气电晕、其他电晕、火焰或涂覆底漆层等常规技术对反射型偏振膜和吸收型偏振膜中的一者或两者进行的可任选的表面处理，或者与粘合剂配合使用，以形成或增强各层之间的粘合强度。此类表面处理可以连同第一和第二拉延步骤一起在线进行，并且可以在第一拉延步骤之前、第二拉延步骤之前、第一拉延步骤和第二拉延步骤之后或任何附加拉延步骤之后进行。一种示例性粘合剂层为共挤出的或涂覆的共聚聚酯，其包含具有足量的极性含盐共聚单体(如间苯二甲酸磺酸钠)，以使得该共聚聚酯至少部分地具有水溶性。
下述实例包括根据本公开的不同实施例的示例性材料和加工条件。这些描述并非意图限制本公开，而是为了有利于理解本发明，以及提供根据上述多种实施例尤其适用的材料的实例。
可以通过有效透射测试仪来测量相对增益。通过将样品膜放置在使用稳定的宽带源照明的漫透射型中空灯箱上来测量增益。使用可得自加利福尼亚州恰茨沃斯市的摄影研究公司(Photo Research，Inc，Chatsworth，CA.)的SpectraScanTM PR-650光谱色度计、通过吸收型偏振片对轴向(垂直于膜平面)亮度进行测量。通过以下方法计算相对增益：对亮度测量进行光谱加权，然后将有样品膜时测得的亮度除以没有样品膜(只有灯箱)时测得的亮度。此测量可以在不同膜样品之间提供稳定并且可重复的、可比较的增益值。
使用BYK Gardner Haze-Gard Plus仪器进行雾度测量，该仪器的目录号为4723，并且由马里兰州斯普林银泉市的百克顿加德纳公司(BYKGardner，Silver Spring，Maryland)提供。该仪器在测量期间以空气作为参照。雾度水平根据ASTM-D1003-00(标题为“Standard Test Methodfor Haze and Luminous Transmittance for Transparent Plastics”(透明塑料雾度和光透射比的标准测试方法))进行定义。
聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物(CoPEN7030)可以用以下量的原材料在间歇式反应器中合成：112.3kg萘二甲酸二甲酯、38.2kg对苯二甲酸二甲酯、85.6kg乙二醇、27g乙酸锰、27g乙酸钴和48g三醋酸锑。在2个大气压(2×105N/m2)的压力下，将此混合物加热到254℃，同时移除甲醇。在移除38.9kg甲醇后，在反应器中加入49g膦酰基乙酸三乙酯，然后在加热到290℃的同时将压力逐渐减少到1托。连续移除缩合反应副产物乙二醇，直到制得在60/40重量％的苯酚/邻二氯苯中测得的特性粘度为0.53dL/g的聚合物为止。用DSC测得的CoPEN7030的玻璃化转变温度为110℃。
聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物(CoPEN9010)可以用以下量的原材料在间歇式反应器中合成：126kg萘二甲酸二甲酯、11kg对苯二甲酸二甲酯、75kg乙二醇、27g乙酸锰、27g乙酸钴和48g三醋酸锑。在2个大气压(2×105N/m2)的压力下，将此混合物加热到254℃，同时移除甲醇。在移除36kg甲醇后，在反应器中加入49g膦酰基乙酸三乙酯，然后在加热到290℃的同时将压力逐渐减少到1托。连续移除缩合反应副产物乙二醇，直到制得在60/40重量％的苯酚/邻二氯苯中测得的特性粘度为0.50dL/g的聚合物为止。用DSC测得的CoPEN9010的玻璃化转变温度为116℃。
聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)可以用以下量的原材料在间歇式反应器中合成：萘二甲酸二甲酯(136kg)、乙二醇(73kg)、乙酸锰(II)(27g)、乙酸钴(II)(27g)和醋酸锑(III)(48g)。在2个大气压(1520托或2×105N/m2)的压力下，将此混合物加热到254℃，同时移除甲醇(酯交换反应副产物)。在移除35kg甲醇后，在反应器中加入49g膦酰基乙酸三乙酯(49g)，然后在加热到290℃的同时将压力逐渐减少到1托(131N/m2)。连续移除缩合反应副产物乙二醇，直到制得在60/40重量％的苯酚/邻二氯苯中测得的特性粘度为0.48dL/g的聚合物为止。用DSC测得的PEN的玻璃化转变温度为123℃。
将CoPEN7030和SA115(得自Eastman的聚碳酸酯/coPET共混物)以60:40的比率在双螺杆挤出机中熔融共混，然后使用挤出模具和图3E所示压延方法将其挤出成为浇铸料片。使用压延辊对浇铸料片进行压缩；压延辊在其与浇铸辊咬合之处形成滚动料堆。压延轧辊的温度被控制在55℃，浇铸辊的温度被控制在112.8℃以及其速度被控制在2.3米/分钟。第二浇铸辊的速度被控制在9.2米/分钟，从而以4:1的拉延比将膜延长。所得的共混物反射型偏振片提供增加的亮度，或者用有效透射测试仪测得的增益为1.3，以及用Gardner雾度计测得的雾度水平为74％。在此沿加工方向取向的膜中未观察到任何模具划痕。
将CoPEN9010和SA115(得自Eastman的聚碳酸酯/coPET共混物)以60:40的比率在双螺杆挤出机中熔融共混，然后使用挤出模具和图3E所示压延方法将其挤出成为浇铸料片。使用压延辊对浇铸料片进行压缩；压延辊在其与浇铸辊咬合之处形成滚动料堆。压延轧辊的温度被控制在55℃，浇铸辊的温度被控制在118.3℃以及其速度被控制在2.1米/分钟。第二浇铸辊的速度被控制在8.4米/分钟，从而以4:1的拉延比将膜延长。所得的共混物反射型偏振片提供增加的亮度，或者用有效透射测试仪测得的增益为1.38，以及用Gardner雾度计测得的雾度水平为67％。在此沿加工方向取向的膜中未观察到任何模具划痕。
使用挤出模具和图3E所示的压延方法将这样的多层膜共挤出成为浇铸料片：该多层膜有3层，其中包括SA115芯层以及PEN和聚碳酸酯比率为60∶40的表层。使用压延辊对浇铸料片进行压缩；压延辊在其与浇铸辊咬合之处形成滚动料堆。压延轧辊的温度被控制在55℃，浇铸辊的温度被控制在118.3℃以及其速度被控制在2.1米/分钟。对浇铸料片的横切面的显微分析表明，只有表层形成了滚动料堆，因此不会与芯层混合，从而不触及芯层。第二浇铸辊的速度被控制在6.3米/分钟，从而以3∶1的拉延比将膜延长。所得的共混物反射型偏振片提供增加的亮度，或者用有效透射测试仪测得的增益为1.32，以及用Gardner雾度计测得的雾度水平为77％。在此沿加工方向取向的膜中未观察到任何模具划痕。
可以使用多歧管送料区块、挤出模具和轧辊压延方法将具有由CoPEN9010(可得自3M公司(3M Company))和脂环族聚酯/聚碳酸酯共混物(可以商品名“SA115”从伊士曼化工有限公司(Eastman ChemicalCo.)商购获得)构成的275个交替层的多层光学膜共挤出成为浇铸料片。可以用压延辊将浇铸料片冷却到140℃-160℃的温度，然后用轧辊将其压缩1.1-3.0倍，同时在末端辊隙和一组速度更快的冷却轧辊之间以4-7:1的拉延比将其延长。预期所得的多层反射型偏振片可增加背光液晶显示器的亮度。
可以将PEN和二向色性染料(如得自三井化学公司(Mitsui ChemicalInc.)的PD-318H、PD-325H、PD-335H和PD-104)在双螺杆挤出机中熔融共混，随后使用挤出模具和图3所示的压延方法将其浇铸成为浇铸料片。可以用压延辊将浇铸料片冷却到140℃-160℃的温度，然后用轧辊将其压缩1.1-3倍，同时在末端辊隙和一组速度更快的冷却轧辊之间以4-7:1的拉延比将其延长。所得膜可以用作背光液晶显示器中的偏振片。此外，所得膜可以与上述共混物和/或多层反射型偏振片共挤出和取向，从而产生用于背光液晶显示器中的反射型和吸收型偏振片的组合。
本文提到或引用的所有专利、专利申请、临时专利申请和公开在与本说明书明确教导的内容保持一致的程度上，均全文(包括所有图和表)以引用方式并入本文。
应当理解，本文所述实例和实施例仅出于示例性目的，并且在符合本专利申请的精神和范围的前提下，本领域的技术人员可以根据这些实例和实施例进行多种修改或更改。

Claims (65)

1.一种制备光学膜的方法，所述方法包括：
压延至少一种聚合物材料；以及
沿顺维(MD)方向拉伸所述至少一种聚合物材料，从而在所述聚合物材料中产生双折射。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述压延步骤中，所述聚合物材料的温度略高于所述聚合物材料的玻璃化转变温度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述压延步骤中，所述聚合物材料的温度比所述聚合物材料的玻璃化转变温度高出至少约10℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述光学膜在所述拉伸步骤之后的宽度大于0.3m。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述光学膜为反射型偏振膜。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述光学膜为二向色性偏振片。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述压延步骤与所述拉伸膜的步骤同时进行。
8.根据权利要求1所述的方法，其中将所述光学膜同时压缩和延长。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述压延步骤在所述拉伸步骤之前进行。
10.根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述压延步骤之前从挤出机中挤出所述至少一种聚合物材料。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述压延步骤包括在两个压延辊之间形成的辊隙中压延所述至少一种聚合物材料。
12.根据权利要求11所述的方法，其还包括在所述辊隙处形成所述至少一种聚合物材料的滚动料堆。
13.一种制备光学膜的方法，所述方法包括：
提供第一膜，其包括：
压延至少一种聚合物材料；以及
沿顺维(MD)方向拉伸所述至少一种聚合物材料，从而在所述聚合物材料中产生双折射；以及
将第二膜附接到所述第一膜上。
14.根据权利要求13所述的方法，其中将所述第二膜在所述压延步骤和所述拉伸步骤之后附接到所述第一膜上。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第二膜选自由表面结构化膜、延迟片、吸收型偏振膜及其组合组成的组。
16.根据权利要求13所述的方法，其中将所述第二膜附接到所述第一膜上的步骤包括在所述第一膜与所述第二膜之间设置粘合剂。
17.根据权利要求13所述的方法，其中将所述第二膜涂覆在所述第一膜上。
18.根据权利要求13所述的方法，其还包括在将所述第二膜附接到所述第一膜之前对所述第一膜施加表面处理。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述表面处理选自电晕处理、干燥、涂底漆或其组合。
20.根据权利要求13所述的方法，其中在所述压延步骤和所述拉伸步骤之后，所述第一膜为反射型偏振膜。
21.根据权利要求13所述的方法，其中将所述第二膜与所述第一膜共挤出。
22.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一膜为反射型偏振片，并且所述第二膜为二向色性偏振片。
23.一种加工光学膜的方法，所述方法包括压延包含第一聚合物和第二聚合物的聚合物材料，其中所述第一聚合物产生双折射，并且所述第二聚合物为基本上各向同性的。
24.根据权利要求23所述的方法，其中分层设置所述第一聚合物和所述第二聚合物。
25.根据权利要求23所述的方法，其中以共混物的形式设置所述第一聚合物和所述第二聚合物。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述第二聚合物形成连续相，并且所述第一聚合物形成所述第二聚合物中的分散相。
27.一种反射型偏振片，其是通过以下方法制备的：
压延至少一种聚合物材料；以及
沿顺维(MD)方向拉伸所述至少一种聚合物材料，从而在所述聚合物材料中产生双折射。
28.一种光学膜卷筒，其包括以有效取向轴为特征的取向的光学膜，所述取向的光学膜仅包含一种双折射聚合物材料，所述光学膜的宽度大于0.3m，厚度为至少200微米，长度为至少10m，其中所述有效取向轴与所述光学膜的长度方向一致。
29.根据权利要求28所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜的宽度为至少0.65m。
30.根据权利要求28所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜的宽度为至少1.3m。
31.根据权利要求28所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜的宽度为至少1.8m。
32.根据权利要求28所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜的宽度为0.5m至约10m。
33.根据权利要求28所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜还包括吸收型偏振材料层。
34.根据权利要求28所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜还包括至少一个延迟层。
35.根据权利要求28所述的光学膜卷筒，其中所述取向的光学膜还包含至少一种各向同性的材料。
36.根据权利要求28所述的光学膜卷筒，其中所述取向的光学膜为具有阻塞轴的反射型偏振片，并且其中所述阻塞轴为所述有效取向轴。
37.根据权利要求28所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜的厚度为至少250微米。
38.根据权利要求28所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜包含第一聚合物材料和第二聚合物材料，并且其中所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料沿所述光学膜的所述长度方向(MD)的归一化折射率差值为大于约0.06。
39.一种光学膜卷筒，其包括取向的光学膜，所述取向的光学膜包含以有效取向轴为特征的第一双折射材料和以有效取向轴为特征的第二双折射材料，
其中所述光学膜的宽度大于0.3m，厚度为至少200微米，长度为至少约10m，并且所述第一双折射材料和所述第二双折射材料的所述有效取向轴均与所述光学膜的长度方向一致。
40.根据权利要求39所述的光学膜卷筒，其中所述取向的光学膜为具有阻塞轴的反射型偏振片，并且其中所述阻塞轴与所述有效取向轴一致。
41.根据权利要求39所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜的宽度为至少0.65m。
42.根据权利要求39所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜的宽度为至少1.3m。
43.根据权利要求39所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜的宽度为至少1.8m。
44.根据权利要求39所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜的宽度为0.5m至约10m。
45.根据权利要求39所述的光学膜卷筒，其还包括扩散片层。
46.根据权利要求39所述的光学膜卷筒，其还包括结构化表面。
47.根据权利要求46所述的光学膜卷筒，其中所述结构化表面包括多个具有槽的线性棱柱结构。
48.根据权利要求39所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜的厚度为至少250微米。
49.根据权利要求39所述的光学膜卷筒，其中所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料沿所述光学膜的所述长度方向(MD)的归一化折射率差值为大于约0.06。
50.一种光学膜卷筒，其包括以吸收型偏振片阻塞轴为特征的吸收型偏振片和以反射型偏振片阻塞轴为特征的反射型偏振片，所述反射型偏振片包括：(i)至少一种以有效取向轴为特征的双折射材料和至少一种各向同性的材料，或(ii)以有效取向轴为特征的第一双折射材料和以有效取向轴为特征的第二双折射材料；
其中所述光学膜的宽度大于约0.3m，厚度为至少200微米，长度为至少约10m，并且所述吸收型偏振片阻塞轴、一种或多种所述双折射材料的所述有效取向轴以及所述反射型偏振片阻塞轴均与所述光学膜的长度方向一致。
51.根据权利要求50所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜的宽度为至少0.65m。
52.根据权利要求50所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜的宽度为至少1.3m。
53.根据权利要求50所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜的宽度为至少1.8m。
54.根据权利要求50所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜的宽度为0.5m至约10m。
55.根据权利要求50所述的光学膜卷筒，其还包括延迟片。
56.根据权利要求50所述的光学膜卷筒，其中所述吸收型偏振片包含碘和聚乙烯醇。
57.根据权利要求50所述的光学膜卷筒，其还包括设置在所述吸收型偏振片和所述反射型偏振片之间的粘合剂层。
58.根据权利要求50所述的光学膜卷筒，其还包括保护层。
59.根据权利要求50所述的光学膜卷筒，其中所述光学膜的厚度为至少250微米。
60.根据权利要求50所述的光学膜卷筒，其中所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料沿所述光学膜的所述长度方向(MD)的归一化折射率差值为大于约0.06。
61.一种加工光学膜的方法，所述方法包括压延包含第一聚合物、第二聚合物和第三聚合物的聚合物材料，其中至少一种所述聚合物产生双折射。
62.根据权利要求61所述的方法，其中以共混物的形式设置所述第一聚合物、所述第二聚合物和所述第三聚合物。
63.根据权利要求62所述的方法，其中所述第二聚合物和所述第三聚合物形成连续相，并且所述第一聚合物形成所述连续相中的分散微量相。
64.根据权利要求63所述的方法，其中所述第二聚合物和所述第三聚合物包含PEN和PET。
65.根据权利要求63所述的方法，其中所述第一聚合物包含间规立构聚苯乙烯或聚碳酸酯。
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