CN106461817B - 光学膜 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种光学膜，所述光学膜包括热塑性双折射多层光学膜和邻近所述多层光学膜的外层设置的UV固化层。所述外层的厚度在约0.5微米至约1.0微米的范围内，并且所述UV固化层包括与所述外层相反的结构化表面。所述UV固化层的Tg小于约30℃并且铅笔硬度在2B至2H的范围内。

Description

光学膜
背景技术
热塑性双折射多层光学膜通常通过在送料区块使共挤出的聚合物成层形成。在一些制造工艺中，根据送料区块的尺寸、工艺条件和挤出物的厚度，外层上穿过送料区块的剪切力可能十分明显。这可引起外层中的层断开，通常使最终的膜无法用于其期望的目的。为了在整个制造过程中保护膜，提供了较厚的保护边界层或较厚的表层。
发明内容
在本说明书的一些方面，提供了光学膜，该光学膜包括热塑性双折射多层光学膜和UV固化层。热塑性双折射多层光学膜包括交替的第一光学层和第二光学层以及紧邻交替的第一光学层和第二光学层的第一外层。第一外层具有外部主表面，其为热塑性双折射多层光学膜的最外主表面。第一外层的厚度在约0.5微米至约1.0微米的范围内。UV固化层是邻近外部主表面设置的并且包括与第一外层相反的结构化表面。UV固化层的Tg小于约30℃并且UV固化层的铅笔硬度在2B至2H的范围内。
在本说明书的其他方面，提供了包括光学膜的制品，并提供了制造光学膜的方法。
附图说明
图1为光学膜的示意性侧视图；
图2为多层光学膜的示意性侧视图；
图3为显示器的示意性侧视图；并且
图4为光学膜的示意性侧视图；并且图5示出制造光学膜的方法。
具体实施方式
在下面的描述中，参照了构成本说明书的一部分的附图，附图中以图示方式示出了具体实施方案。这些附图未必按比例绘制。除非另外指明，否则与其他实施方案中的相似特征结构一样，一个实施方案中的相似特征结构可包括相同材料，具有相同属性，发挥相同或相似功能。即使未明确说明，适当时，针对一个实施方案描述的附加或任选特征结构也可为其他实施方案的附加或任选特征结构。应当理解，在不脱离本说明书范围或实质的情况下，可设想并进行其他实施方案。因此，以下详细说明不被认为具有限制性意义。
除非另外指明，否则说明书和权利要求书中使用的所有表达特征尺寸、数量和物理特性的数值在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域技术人员利用本文所公开的教导内容来寻求获得的期望特性而变化。由端值表述的数值范围包括此范围内包含的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及在此范围内的任何范围。
如本文所用，层、部件或元件可描述为彼此相邻。层、部件或元件可通过直接接触、通过一种或多种其他部件连接或通过与相邻组件保持在一起或彼此附接而彼此相邻。直接接触的层、部件或元件可描述为彼此紧邻。
多层光学膜(即至少部分地通过不同折射率的微层布置以提供期望的透射和/或反射特性的膜)已为人熟知。众所周知，这类多层光学膜通过在真空室中将无机材料以光学薄层(“微层”)的形式有序沉积于基底上而制成。无机多层光学膜描述在教科书中，例如H.A.Macleod，薄膜滤光器(Thin-Film Optical Filters)，第二版，Macmillan PublishingCo.(1986)和A.Thelan，光学干涉滤波器的设计(Design of Optical InterferenceFilters)，McGraw-Hill,Inc.(1989)。
也已通过共挤出交替的聚合物层展示多层光学膜。参见如美国专利3,610,729(Rogers)、美国专利4,446,305(Rogers等人)、美国专利4,540,623(Im等人)、美国专利5,448,404(Schrenk等人)以及美国专利5,882,774(Jonza等人)。在这些种聚合物多层光学膜中，聚合物材料主要或专门用于各个层的制备中。这些聚合物多层光学膜可以称为热塑性多层光学膜。此类膜适合高产量制造工艺，并且可制成大型片材和卷材。
多层光学膜包括通常呈交替的第一光学层和第二光学层布置的单独微层。第一光学层和第二光学层具有不同的折射率特性，以使得一些光在相邻微层之间的界面处被反射。交替的第一光学层和第二光学层是足够薄的，以使在多个界面处反射的光经受相长干涉或相消干涉作用，以便赋予多层光学膜以期望的反射或透射特性。对于被设计成反射紫外光、可见光或近红外波长光的多层光学膜而言，每个微层一般均具有小于约1μm的光学厚度(物理厚度乘以折射率)。一般可以将层布置为最薄至最厚的。在一些实施例中，交替光学层的布置可根据层计数函数而基本上线性地变化。这些层曲线可以称为线性层曲线。也可以包括更厚的层，诸如在多层光学膜的外表面处的表层或者设置在多层光学膜内用以将微层的相干组(本文中称为“分组”)分开的保护边界层(PBL)。在一些情况下，该保护边界层可以是与至少一个多层光学膜的交替层相同的材料。在其它情况下，该保护边界层可以是根据其物理特性或流变学特性而选择的不同材料。保护边界层可以在光分组的一侧或两侧上。在单分组多层光学膜的情况下，保护边界层可以在多层光学膜的一个或两个外表面上。
有时添加表层，其在进料块之后但在熔体离开膜模头之前发生。然后，以用于聚酯膜的传统方式将多层熔体通过膜模头浇铸至冷却辊上，在该冷却辊上对其进行淬火。然后，该浇铸料片以不同方式拉伸从而获得在至少一个光学层中的双折射，产生在许多情况下为反射型偏振片或镜膜中的任一种，如已经描述于(例如)美国专利公布2007/047080 A1(Stover等人)、美国专利公布2011/0102891 A1(Derks等人)、以及美国专利7,104,776(Merrill等人)中。具有双折射的膜可被称为热塑性双折射多层光学膜(MOF)。
这些膜具有多种用途，其中膜被层合至其他膜构造(例如，吸收型偏振片、聚碳酸酯或聚酯薄片)和/或制品(例如LCD显示器)。在每个制造工艺中的某个点处，通常有一个转换步骤，其中MOF或层合的MOF通过任意种类的工艺进行切割，例如剪切、转动模具、模具压制、激光等等。在这些转换和后续处理步骤(例如，包装、预罩去除、显示器装配等等)过程中一个特定的失效模式是多层构造的潜在脱层。脱层通常发生在最外层和光学层之间的多层光学膜中，最外层在一些实施方案中为表皮或PBL或为表皮和PBL两者。然后，脱层可能传播至多层光学膜，保留有可见的缺陷，这是不期望的。
在一些应用中，希望制造更薄的多层光学膜。在一些实施方案中，也希望保持光学性能诸如增益和机械特性诸如在这些更薄的膜中的抗脱层性。需注意，本文所用的“更薄”也可以是指添加额外的光学活性(例如，改善光学性能)或失活层(例如，改善物理特性)的能力，而保留相同或类似的厚度。由于反射型偏振片中微层的光学功能与每个微层的特定光学厚度相关，通常不能仅仅通过使每个微层更薄来实现相同的光学特性。另外，减少微层数量可以实现更薄的膜，但是光学性能例如增益会降低。可以进行工艺改变来提升光学性能，但是通常通过这些工艺改变来降低抗脱层性。先前，要实现更薄的多层光学膜同时保持光学性能和抗脱层性是困难的。另外，认为减少PBL的厚度同时减少总体厚度会形成这样的膜，该膜会在制造中失效或者由于送料区块剪切而具有显著的缺陷。令人惊讶的是，更薄的PBL不仅能使总体多层光学膜更薄，还可为总体膜提供具有改善的抗脱层性，同时由于送料区块剪切而不具有显著的缺陷。
如本文所用，多层光学膜的外层为从交替的第一光学层和第二光学层延伸至多层光学膜的最外主表面的层。在一些实施方案中，外层为PBL或表层。在一些实施方案中，外层包括邻近交替的第一光学层和第二光学层的保护边界层以及与所述交替的第一光学层和第二光学层相反地邻近所述保护边界层的表层。如实施例中所示出，已发现，具有薄外层的多层光学膜可以提供相对于具有更厚外层的多层光学膜被增强的抗脱层性。在一些实施方案中，提供了多层光学膜，其具有厚度小于约1.2微米或小于约1.0微米或小于约0.9微米的外层。
在一些应用中，期望的是添加附加层或涂层到多层光学膜的外层(例如，表层和/或PBL)。附加层可以为UV固化层，其提供给基底以雾度、漫射性、校准、耐刮擦性、耐压痕性、改善的耐久性和/或改善的粘附性。
如实施例中所示出，已发现，如果外层的厚度降低到低于取决于附加层所用的材料的某一厚度，那么附加层与外层的粘附通常下降。令人惊讶的是，已发现，可选择紫外线(UV)可固化材料用于附加层，该附加层提供与多层光学膜的外层的充足粘附，同时允许外层足够薄以增强抗脱层性。具体地讲，已发现，当将固化时Tg小于约30℃的UV可固化树脂应用于多层光学膜的最外层时，获得了良好的粘附特性，其中该外层的厚度为至少约0.3微米或至少约0.5微米。已发现，当将固化时Tg小于约30℃的UV可固化树脂应用于多层光学膜的最外层时，获得了良好的粘附特性(即，附加层与MOF最外层的良好粘结)与良好的层合特性(即，MOF最外层与MOF光学层的良好粘结)，其中该最外层的厚度在约0.5微米和约1.0微米之间。在一些实施方案中，多层光学膜包括厚度在0.3微米或0.5微米至1.0微米或1.2微米范围内的外层。
在一些实施方案中，UV固化层的Tg小于约30℃，或小于约25℃或小于约20℃。在一些实施方案中，UV固化层的Tg大于约-10℃，或大于约0℃或大于约10℃。在一些实施方案中，UV固化层的铅笔硬度在2B至2H的范围内。铅笔硬度可以如ASTM D3363-05测试标准中所述进行测量。
UV固化层的Tg和铅笔硬度可以通过合适选择树脂组分来进行调整。在一些实施方案中，UV固化层包括UV固化氨基甲酸酯。在一些实施方案中，UV固化氨基甲酸酯为UV固化脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯。合适的UV可固化树脂包括具有约55重量％至65重量％的脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯(诸如PHOTOMER 6210(可购自北卡罗来纳州夏洛特的IGM树脂美国公司(IGM Resins USA Inc.,Charlotte,NC)))、约35重量％至45重量％的反应性稀释剂和约0.25重量％至约1重量％的光引发剂(诸如IRGACURE TPO(可购自新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF,Florham Park,NJ)))的制剂。反应性稀释剂可以为约45重量％至约55重量％二丙烯酸己二醇酯(HDDA)和约45重量％至约55重量％三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)的共混物。
图1为光学膜100的示意性侧视图，该光学膜包括热塑性双折射多层光学膜110和具有结构化表面125的UV固化层120。多层光学膜110包括交替的第一光学层和第二光学层130，其包括多个第一光学层132和第二光学层134。多层光学膜110也包括紧邻交替的第一光学层和第二光学层130的第一外层136。第一外层136包括外部主表面138，该外部主表面为多层光学膜110的最外主表面。多层光学膜110也包括邻近交替的第一光学层和第二光学层130且与第一外层136相反的第二外层140。在一些实施方案中，多层光学膜110可以包括总共50至400个光学层132和134。
多层光学膜110可以比50μm薄、比30μm薄、比20μm薄或者比17μm薄。多层光学膜110可以比5μm厚、或比10μm厚。在一些实施方案中，UV固化层120的厚度介于约2微米和约10微米之间。
在一些实施方案中，UV固化层为基本上均匀的。即，不存在粒子或将致使穿过UV固化层的光本体散射的其他不匀性。在一些实施方案中，光学膜100的雾度由结构化表面125产生，该结构化表面可为具有特征性长度标度，诸如约1微米至约100微米或至约1mm的节距或特征尺寸的微结构化表面。在一些实施方案中，UV固化层120为基本上表面散射的层。即，UV固化层120基本上仅在结构化表面125处提供穿过UV固化层的光的散射，并且来自UV固化层120的本体的散射是可忽略的或基本上可忽略。在一些实施方案中，UV固化层120的表面雾度为光学膜100的总雾度的至少约75％。在一些实施方案中，UV固化层120的表面雾度在光学膜100的总雾度的约75％至约85％的范围内。在一些实施方案中，UV固化层120的表面雾度在光学膜100的总雾度的约85％至约95％的范围内。在一些实施方案中，UV固化层120的表面雾度为光学膜100的总雾度的约95％或更多。
如本领域技术人员所认识到的，由结构化表面所产生的雾度可通过选择适当的结构化表面几何形状而进行选择。合适的几何形状在例如美国专利8,657,472(Aronson等人)和美国专利申请公布2012/0147593(Yapel等人)中有所描述。雾度可以使用例如HAZE-GARDPLUS雾度计(可购自美国马里兰州银泉的毕克-加特纳公司(BYK-Gardiner,SilverSprings,Md.))进行测量，该雾度计被指定用于根据ASTM D1003-13标准测量雾度。光学膜100可具有大于约5％或大于约10％或大于约20％的雾度。光学膜100可具有在例如约5％至约100％的范围内的雾度。
在一些实施方案中，光学膜100在利用直径为8mm的芯轴进行芯轴弯曲测试后不具有可见的裂痕。即，当在直径为8mm的芯轴周围以UV固化层背离芯轴弯曲光学膜100时，没有观察到光学膜断裂。芯轴弯曲测试描述于ISO 1519:2002(E)Paint and Varnishes-BendTest(Cylindrical Mandrel)(ISO 1519:2002(E)油漆和清漆-弯曲测试(柱形芯轴))、ISO1519 Second Edition 2002-03-15,ISO,Geneva Switzerland,2002(ISO 1519第二版2002-03-15,ISO，瑞士日内瓦，2002)中。在一些实施方案中，光学膜100在利用直径为4mm的芯轴进行芯轴弯曲测试后不具有可见的裂痕。
第一外层136可包括表层和保护边界层。这示出于图2中，其中具有外层236和外部主表面238的多层光学膜210包括保护边界层242和表层244。表层244包括外部主表面238。
图3示意性地示出光学膜300的侧视图，该光学膜可与光学膜100对应，并入包括显示面板350(其可为液晶显示面板)和背光源355的显示器305中。邻近显示面板350并介于显示面板350与背光源355之间设置的光学膜300可为反射型偏振片，并且可包括邻近多层光学膜的外层的UV固化层。在一些实施方案中，UV固化层面向显示面板350并且在其他实施方案中，UV固化层面向背光源355。
图4为光学膜400的示意性侧视图，其包括热塑性双折射多层光学膜410、邻近多层光学膜410的外部主表面设置并且具有结构化表面425的UV固化层420、和邻近热塑性双折射多层光学膜410并且与UV固化层420相反的吸收型偏振片460。可以使用光学透明的粘合剂将吸收型偏振片460层压至多层光学膜410，或者吸收型偏振片460可以邻近多层光学膜410设置，其中空气隙将吸收型偏振片460和多层光学膜410隔开。吸收型偏振片460可具有第一通过轴线并且多层光学膜410可为具有基本上平行于第一通过轴线的第二通过轴线的反射型偏振片。
本说明书的光学膜的结构化表面可以使用任何合适的制造方法制得。例如，UV可固化树脂可以连续浇铸和固化工艺施用以产生具有与MOF的外层相反的结构化表面的UV固化层。可通过浇铸和固化与工具表面接触的可聚合树脂组合物使用从工具微复制来制造结构，诸如美国专利5,175,030(Lu等人)、美国专利5,183,597(Lu)和美国专利申请公布2012/0064296(Walker,JR.等人)中所述。可使用任何可用的制造方法，诸如通过使用雕刻或金刚石车削来制造工具。示例性金刚石车削系统和方法可包括和利用快速刀具伺服机构(FTS)，其描述于例如美国专利7,350,442(Ehnes等人)、7,328,638(Gardiner等人)和6,322,236(Campbell等人)中。在一些实施方案中，在UV固化层中使用的树脂包括溶剂，并且在一些实施方案中，MOF的外层在施用UV固化层前经过电晕处理。
图5示出使用UV可固化树脂和热塑性双折射多层光学膜(MOF)制造光学膜的连续浇铸和固化方法。提供了MOF 62的卷60。卷60将MOF 62分配至第一压紧辊64，其中将MOF 62压紧在第一压紧辊64和模具鼓66之间。第二压紧辊68位于模具鼓66周围，与第一压紧辊64成大约180°，其中MOF 62从模具鼓66剥离。第一压紧辊64和第二压紧辊68将MOF 62固定在其间并使其紧密接触模具鼓66。将MOF 62从模具鼓66剥离掉后，第二卷70接收MOF 62。分配器72分配可流动的透明的UV可固化树脂74，以便在MOF 62和模具鼓66之间流动。介于第一压紧辊64和第二压紧辊68之间的MOF 62通过抵靠模具鼓66上的模具表面76固定树脂而使树脂成型。模具表面76被成形为使所期望结构化表面成型于UV可固化树脂中。随着第一UV光源78在第一压紧辊64和第二压紧辊68之间穿过，其照射树脂74，以便实现树脂74的至少部分固化。树脂74附着至MOF 62以形成光学膜82，该光学膜在第二压紧辊68处从模具鼓66剥离。可使用第二UV光源84以用于进一步固化。
在本说明书的任何实施方案中，UV固化层的折射率在1.46至1.64范围内。
实施例
材料
脱层测试方法
制备膜样本，并将其切割成1英寸(2.54cm)乘12英寸(30cm)的条。将双面胶带(3M665双面胶带购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN))附接到金属板，并将样本条附接到双面胶带。从板的一端切割多余的膜，使得膜与板的边缘齐平，同时通过使用剃刀刀片以锐角处切割来刻划其他边缘。胶带(3M 396胶带购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN))的大约1.5英寸(4cm)条的一端自身折叠以形成1/2英寸(1.3cm)不粘片。将胶带的其他端施用到膜样本的刻划边缘。然后，使用IMASS SP-2000剥离测试仪(美国马萨诸塞州阿科德艾玛氏有限公司(IMASS,Inc.,Accord MA))执行90度剥离测试，使用5秒平均时间，剥离速度为60in/min(1.5m/min)。对每个膜样本测试五个条。对于在实施例中给定的结果，为比较使层彼此脱层所需的最弱或最低的力，报告了最小值。MOF样本具有在交替层光分组内的基本上线性的层剖面。
粘附测试方法
粘附测试根据ASTMD 3359-09e2来进行。对于在表1中给出的结果，根据针对ASTMD3359-09e2的标准记录脱层程度，其中5B为最佳结果且1B为最差结果。
光学雾度测量
雾度值使用HAZE-GARD PLUS雾度计(可购自美国马里兰州银泉的毕克-加特纳公司(BYK-Gardiner,Silver Springs,Md.))进行测量。
UV可固化树脂制剂
树脂制剂1
树脂制剂1通过混合根据表1中所示出的重量百分比的组分而制备。
表1
固化树脂制剂1的Tg通过使用弹性模量的动态力学分析(DMA)进行测量并且发现其为约17℃。树脂制剂1的UV固化层的铅笔硬度如ASTM D3363-05测试标准所述进行测定并且发现其在HB至F的范围内。
树脂制剂2
树脂制剂2通过混合根据表2中所示出的重量百分比的组分而制备。
表2
组分 近似重量百分比
类似于CN-120的环氧丙烯酸酯 65
PEA 25
TMPTA 10
TPO 0.5
固化树脂制剂2的Tg通过使用弹性模量的动态力学分析(DMA)进行测量并且发现其为约45℃。树脂制剂2的UV固化层的铅笔硬度如ASTM D3363-05测试标准所述进行测定并且发现其在H至2H的范围内。
树脂制剂3
树脂制剂3通过混合根据表3中所示出的重量百分比的组分而制备。
表3
组分 近似重量百分比
CN-120 75
PEA 25
DAROCUR 1173 0.25
TPO 0.1
固化树脂制剂3的Tg通过使用弹性模量的动态力学分析(DMA)进行测量并且发现其为约45℃。树脂制剂2的UV固化层的铅笔硬度如ASTM D3363-05测试标准所述进行测定并且发现其在H至2H的范围内。
MOF 1
如下制备了双折射反射型偏振片。共挤出单个多层光分组，其由以下组成：275个90/10 PEN-co-PET(由90％聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和10％聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)组成的聚合物)和低折射率各向同性层的交替层，该低折射率各向同性层以聚碳酸酯和共聚酯的共混物(PC-co-PET)制成使得折射率为约1.57并且在单轴取向时保留基本上各向同性，其中PC-co-PET摩尔比为大约42.5摩尔％PC和57.5摩尔％coPET，并且Tg为105℃。将90/10 PEN-co-PET和PC-co-PET聚合物从单独的挤出机送料到多层共挤出送料区块，在该送料区块中，将聚合物组装成275个交替的光学层的分组，加上在每侧的较厚PC-co-PET保护边界层，总共277层。在送料区块之后，添加表层，其中用于表层的聚合物是第二PC-co-PET，其包含大约50摩尔％PC和50摩尔％PET，并且具有110℃的Tg。然后，以聚酯膜的常规方式将多层熔融物通过膜模头浇铸到激冷辊上，在该激冷辊上使其进行骤冷。然后通常如以下所述在类似于20070047080A1(Stover等人)的实施例2中所述的温度和拉伸比下于抛物线拉幅机中拉伸浇铸料片：由Denker等人编著的标题为“Advanced Polarizer Film forImproved Performance of Liquid Crystal Displays”(用于改善的液晶显示器性能的高级偏振膜)的特邀报告45.1，该报告于6月4日至6月9日发表于加利福尼亚旧金山的信息显示协会(SID)国际会议。如通过光学显微镜和原子力显微镜(AFM)所测量，对应的外表皮厚度为每个侧面约3μm。
使用每个UV可固化树脂制剂施用辅助涂覆步骤以添加漫射功能层，其使用如美国专利8,657,472(Aronson等人)和美国专利申请公布2012/0147593(Yapel等人)中所述的方法。涂层厚度为大约5-7μm并且获得28％的所得雾度水平。进行粘附测试并且结果在表4中示出。通过改变外表面的结构来评估17-90％的另外雾度水平并评估约4μm至约8μm范围的另外厚度。在所观测到的粘附方面不具有统计上显著的差异。
MOF 2
如下制备了双折射反射型偏振片。共挤出单个多层光分组，其由以下组成：275个90/10 PEN-co-PET(由90％聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和10％聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)组成的聚合物)和低折射率各向同性层的交替层，该低折射率各向同性层以聚碳酸酯和共聚酯的共混物(PC-co-PET)制成使得折射率为约1.57并且在单轴取向时保留基本上各向同性，其中PC-co-PET摩尔比为大约42.5摩尔％PC和57.5摩尔％PET并且具有105℃的Tg。将90/10 PEN-co-PET和PC-co-PET聚合物从单独的挤出机送料到多层共挤出送料区块，在该送料区块中，将聚合物组装成275个交替的光学层的分组，加上在每侧的较厚PC-co-PET保护边界层，总共277层。然后，以与MOF 1类似的方式处理多层熔融物，并且然后使用如针对MOF 1所述的各树脂制剂施用UV固化层。如通过光学显微镜和原子力显微镜(AFM)所测量，对应的外层厚度为每个侧面大约1.2μm。进行粘附测试并且结果在表4中示出。在不显著影响涂层粘附下，评估多种雾度水平和4-8μm范围内的多种厚度水平。
MOF 3-6
以与MOF 1和MOF 2类似的方式制备双折射反射型偏振片，不同的是：将第一光学层和第二光学层组装成220个(MOF 3)、190个(MOF 4)和186个(MOF 5-6)90/10 PEN-co-PET(由90％聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和10％聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)组成的聚合物)和低折射率各向同性层的特定光分组，该低折射率各向同性层以聚碳酸酯和共聚酯的共混物(PC-co-PET)制成使得折射率为约1.57并且在单轴取向时保留基本上各向同性，其中PC-co-PET摩尔比为大约42.5摩尔％PC和57.5摩尔％coPET并且具有105℃的Tg。将90/10 PEN-co-PET和PC-co-PET聚合物从单独的挤出机送料到多层共挤出送料区块，在该送料区块中，将聚合物组装成含有以上指定的交替的光学层数量的分组。然后，将较厚的PC-co-PET保护边界层添加到各分组的每侧。然后，以与MOF 1类似的方式处理多层熔融物，并且然后如针对MOF 1所述施用UV固化层。进行粘附测试并且结果在表4中示出。
表4
MOF 7
如下制备了双折射反射型偏振片。单个多层光分组如名称为“Low Layer CountReflective Polarizer with Optimized Gain”(具有最佳增益的低层数反射型偏振片)的美国专利申请公布2011/0102891中所述进行共挤出。通常将描述于美国专利6,352,761(Hebrink等人)中的聚合物用于光学层。共挤出光学组包括275个以下物质的交替层：90/10coPEN、由90％聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和10％聚对苯二甲酸乙二酯(PET)组成的聚合物，以及低折射率各向同性层。低折射率各向同性层由聚碳酸酯和共聚酯的共混物(PC:coPET)制得，其中PC:coPET摩尔比为大约42.5摩尔％聚碳酸酯和57.5摩尔％coPET。低折射率层具有约1.57的折射率，并且基本上保留各向同性的单轴取向。PC:coPET的Tg是105℃。
反射型偏振片使用名称为“Feedblock for Manufacturing MultilayerPolymeric Films”(用于制备多层聚合物膜的送料区块)的美国专利申请公布2011/0272849中所述的送料区块方法来制备。将90/10 PEN和PC:coPET聚合物从单独的挤出机进料到多层共挤出送料区块中，在该进料区块中，这些聚合物被组装成具有275个交替的光学层的组，加上每侧上较厚的PC:coPET保护边界层，总共277层。在送料区块之后，添加表层，其中用于表层的聚合物是第二PC:coPET，其具有50摩尔％PC和50摩尔％coPET的比，并且具有110℃的Tg。然后，以聚酯膜的常规方式，将多层熔融物通过膜模头浇铸到激冷辊上，在该激冷辊上使其进行骤冷。然后，如美国专利公布7,104,776(Merrill等人)所述在表5中给定的温度和拉伸比下在抛物线拉幅机中拉伸浇铸料片。膜具有如通过电容规测得的所得厚度，大约为26.5μm。如通过光学显微镜和原子力显微镜所测量，对应的PBL与表皮的总厚度为大约6μm(3μm/侧面)。
MOF 7的测得的最少脱层剥离力为大约80g/in(0.785N/25.4mm)。
MOF 8
以与MOF 7类似的方式如下制备双折射反射型偏振片。将单个多层光分组共挤出，其包括275个90/10coPEN和PC:coPET的交替层。将90/10PEN和PC:coPET聚合物从单独的挤出机进料到多层共挤出送料区块中，在该进料区块中，这些聚合物被组装成具有275个交替的光学层的组，加上每侧上较厚的PC:coPET保护边界层，总共277层。然后以与MOF 7类似的方式处理多层熔融物，表5中列出了不同之处。如通过光学显微镜和原子力显微镜所测量，对应的总PBL厚度(其中未将表皮共挤出)为大约2μm(1μm/侧面)。MOF 8的测得的最少脱层值为大约120g/in(1.18N/25.4mm)。通过移除表层，脱层强度(delamination strength)得到了改善(相对于具有类似的处理条件和成品膜厚度的MOF 7而言)。
MOF 9-11
按照与MOF 8类似的方式制备双折射反射型偏振片，不同的是第一光学层和第二光学层组装到220个交替光学层分组中，加上每个侧面上的PC:coPET保护边界层，总共222层。然后以与MOF 8类似的方式处理多层熔融物，表5中列出的某些参数除外。不施用表层。如通过光学显微镜和原子力显微镜所测量，所得的总厚度为20μm，并且外层PBL厚度为大约1μm/侧面。MOF 9-11具有与MOF 8类似的横截面，不同的是层数更少。MOF 9的测得的最少脱层为大约88g/in(0.86N/25.4mm)，其拉伸比、PBL厚度和处理条件与MOF 8类似。MOF 9的脱层水平比MOF 8降低了大约27％。另外将拉伸比从6倍(MOF 9)增加至6.3倍(MOF 10)，并且然后增加至6.7倍(MOF 11)，脱层强度降低了52％。结果表明，相对于MOF 8仅仅降低总厚度不足以实现具有改善的脱层性能。
MOF 12-17
按照与MOF 8类似的方式制备双折射反射型偏振片，不同的是第一光学层和第二光学层组装到183个交替光学层分组中，加上每个侧面上的PC:coPET保护边界层，总共185层。然后以与MOF 8类似的方式处理多层熔融物，表5中列出的除外。所得的总厚度为大约16.5μm。如通过光学显微镜和原子力显微镜所测量，对应的总PBL厚度(未将表皮共挤出)为大约0.7μm(即，外层厚度的每个侧面为0.35μm)。MOF 12-17具有与MOF 8类似的横截面，不同的是层数更少和PBL厚度更薄。相比于MOF 7，MOF 12-17具有改善的抗脱层性。
表5
以下为本说明书的示例性实施方案的列表：
实施方案1为一种光学膜，其包括：
热塑性双折射多层光学膜，该热塑性双折射多层光学膜包括：
交替的第一光学层和第二光学层；
紧邻交替的第一光学层和第二光学层的第一外层，该第一外层具有外部主表面，该外部主表面为热塑性双折射多层光学膜的最外主表面；
其中第一外层的厚度在约0.5微米至约1.0微米的范围内；以及
邻近该外部主表面设置的UV固化层，该UV固化层包括与第一外层相反的结构化表面，该UV固化层的Tg小于约30℃，并且该UV固化层的铅笔硬度在2B至2H的范围内。
实施方案2为根据实施方案1所述的光学膜，其中该光学膜的雾度在约5％至约100％的范围内。
实施方案3为根据实施方案1所述的光学膜，其中该UV固化层包括UV固化氨基甲酸酯。
实施方案4为根据实施方案3所述的光学膜，其中该UV固化氨基甲酸酯为UV固化脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯。
实施方案5为根据实施方案1所述的光学膜，其中该UV固化层的厚度介于约2微米与约10微米之间。
实施方案6为根据实施方案1所述的光学膜，其中该UV固化层的Tg小于约25℃。
实施方案7为根据实施方案1所述的光学膜，其中该光学膜为反射型偏振片。
实施方案8为根据实施方案1所述的光学膜，还包括邻近所述热塑性双折射多层光学膜且与所述UV固化层相反地设置的吸收型偏振片，该吸收型偏振片具有第一通过轴线，其中该热塑性双折射多层光学膜为反射型偏振片，其具有基本上与该第一通过轴线平行的第二通过轴线。
实施方案9为根据实施方案1所述的光学膜，其中光学膜在利用直径为8mm的芯轴进行芯轴弯曲测试后不具有可见的裂痕。
实施方案10为根据实施方案1所述的光学膜，其中光学膜在利用直径为4mm的芯轴进行芯轴弯曲测试后不具有可见的裂痕。
实施方案11为根据实施方案1所述的光学膜，其中UV固化层为基本上均匀的。
实施方案12为根据实施方案1所述的光学膜，其中交替的第一光学层和第二光学层的至少一个是取向的双折射聚合物层。
实施方案13为根据实施方案1所述的光学膜，其中第一外层包括与第一光学层或第二光学层中任一者相同的材料。
实施方案14为根据实施方案1所述的光学膜，其中热塑性双折射多层光学膜还包括邻近交替的第一光学层和第二光学层且与第一外层相反的第二外层。
实施方案15为根据实施方案1所述的光学膜，其中第一外层包括邻近交替的第一光学层和第二光学层的保护边界层以及与所述交替的第一光学层和第二光学层相反地邻近所述保护边界层的表层。
实施方案16为根据实施方案1所述的光学膜，其中热塑性双折射多层光学膜包括50至400个光学层。
实施方案17为根据实施方案1所述的光学膜，其中第一光学层和第二光学层具有线性的层剖面。
实施方案18为根据实施方案1所述的光学膜，其中结构化表面为微结构化表面。
实施方案19为根据实施方案1所述的光学膜，其中UV固化层为基本上表面散射的层。
实施方案20为根据实施方案1所述的光学膜，其中UV固化层的表面雾度为光学膜的总雾度的至少约75％。
实施方案21为根据实施方案20所述的光学膜，其中UV固化层的表面雾度在光学膜的总雾度的约75％至约85％的范围内。
实施方案22为根据实施方案20所述的光学膜，其中UV固化层的表面雾度在光学膜的总雾度的约85％至约95％的范围内。
实施方案23为根据实施方案20所述的光学膜，其中UV固化层的表面雾度为光学膜的总雾度的约95％或更多。
实施方案24为根据前述实施方案中任一项所述的光学膜，其中UV固化层的折射率在1.46至1.64的范围内。
实施方案25为根据实施方案1所述的光学膜的卷。
实施方案26为包括根据实施方案1所述的光学膜的显示器。
实施方案27为制备光学膜的方法，所述方法包括以下步骤：
提供热塑性双折射多层光学膜，该热塑性双折射多层光学膜包括：
交替的第一光学层和第二光学层；
紧邻交替的第一光学层和第二光学层的第一外层，该第一外层具有外部主表面，该外部主表面为热塑性双折射多层光学膜的最外主表面；其中该第一外层的厚度在约0.5微米至约1.0微米的范围内；以及
以连续浇铸和固化工艺在第一外层的外部主表面上形成UV固化层，
所述UV固化层包括与第一外层相反的结构化表面，该UV固化层的Tg小于约30℃，并且该UV固化层的铅笔硬度在2B至2H的范围内。
实施方案28为根据实施方案27所述的方法，其中UV固化层包括Tg小于约25℃的UV固化脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯。
实施方案29为根据实施方案27所述的方法，其中UV固化层的折射率在1.46至1.64的范围内。
实施方案30为制备根据实施方案1至实施方案23中任一项所述的光学膜的方法，所述方法包括以下步骤：
提供该热塑性双折射多层光学膜，并以连续浇铸和固化工艺在热塑性双折射多层光学膜的第一外层的外部主表面上形成UV固化层。
不应将本发明视为对上述特定实施例和实施方案的限定，因为详细描述此类实施方案是为了有助于说明本发明的各个方面。相反，本发明应被理解为涵盖本发明的所有方面，包括落在所附权利要求书及其等同物所定义的本发明的范围内的各种修改、等同工艺和替代装置。

Claims (18)

1.一种光学膜，所述光学膜包括：
热塑性双折射多层光学膜，所述热塑性双折射多层光学膜包括：
交替的第一光学层和第二光学层；
紧邻所述交替的第一光学层和第二光学层且与所述交替的第一光学层和第二光学层被共挤出的第一外层，所述第一外层具有外部主表面，所述外部主表面为所述热塑性双折射多层光学膜的最外主表面；
其中所述第一外层的厚度在0.5微米至1.0微米的范围内；以及
邻近所述外部主表面设置的UV固化层，所述UV固化层包括与所述第一外层相反的结构化表面，所述UV固化层的Tg小于30℃，并且所述UV固化层的铅笔硬度在2B至2H的范围内。
2.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述UV固化层包括UV固化氨基甲酸酯。
3.根据权利要求2所述的光学膜，其中所述UV固化氨基甲酸酯为UV固化脂族氨基甲酸酯丙烯酸酯。
4.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述UV固化层的厚度介于2微米和10微米之间。
5.根据权利要求1所述的光学膜，还包括邻近所述热塑性双折射多层光学膜且与所述UV固化层相反地设置的吸收型偏振片，所述吸收型偏振片具有第一通过轴线，其中所述热塑性双折射多层光学膜为反射型偏振片，所述反射型偏振片具有基本上与所述第一通过轴线平行的第二通过轴线。
6.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述光学膜在利用直径为8mm的芯轴进行芯轴弯曲测试后不具有可见的裂痕。
7.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述交替的第一光学层和第二光学层中的至少一者为取向的双折射聚合物层。
8.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述第一外层包括与所述第一光学层或所述第二光学层中任一者相同的材料。
9.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述第一外层包括邻近所述交替的第一光学层和第二光学层的保护边界层以及与所述交替的第一光学层和第二光学层相反地邻近所述保护边界层的表层。
10.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述热塑性双折射多层光学膜包括50至400个光学层。
11.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述第一光学层和所述第二光学层具有线性的层剖面。
12.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述结构化表面为微结构化表面。
13.根据权利要求1所述的光学膜，其中所述UV固化层的表面雾度为所述光学膜的总雾度的至少75％。
14.根据权利要求13所述的光学膜，其中所述UV固化层的所述表面雾度在所述光学膜的所述总雾度的75％至85％的范围内。
15.根据权利要求13所述的光学膜，其中所述UV固化层的所述表面雾度在所述光学膜的所述总雾度的85％至95％的范围内。
16.一种显示器，所述显示器包括根据权利要求1所述的光学膜。
17.一种制备光学膜的方法，所述方法包括以下步骤：
提供热塑性双折射多层光学膜，所述热塑性双折射多层光学膜包括：
交替的第一光学层和第二光学层；
紧邻所述交替的第一光学层和第二光学层且与所述交替的第一光学层和第二光学层被共挤出的第一外层，所述第一外层具有外部主表面，所述外部主表面为所述热塑性双折射多层光学膜的最外主表面；其中所述第一外层的厚度在0.5微米至1.0微米的范围内；以及
以连续浇铸和固化工艺在所述第一外层的所述外部主表面上形成UV固化层，
所述UV固化层包括与所述第一外层相反的结构化表面，所述UV固化层的Tg小于30℃，并且所述UV固化层的铅笔硬度在2B至2H的范围内。
18.一种制备根据权利要求1至15中任一项所述的光学膜的方法，所述方法包括以下步骤：
提供所述热塑性双折射多层光学膜，以及
以连续浇铸和固化工艺在所述热塑性双折射多层光学膜的所述第一外层的所述外部主表面上形成UV固化层。
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