CN112424650B - 包括聚合物光学反射器和不连续透明涂层的光学膜 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种光学膜。具体地讲,描述了包括宽带聚合物多层光学反射器和设置在宽带聚合物多层光学反射器上的不连续透明涂层的光学膜,其中该不连续透明涂层包括点的阵列。此类膜可提供减小的摩擦系数,同时仍具有高镜面反射率。

Description

包括聚合物光学反射器和不连续透明涂层的光学膜
背景技术
光学膜可用于许多视觉应用,诸如显示器和照明。聚合物多层光学反射器可通过以下方式来形成:共挤出数十或数百个熔融聚合物层,并且在浇铸之后对其进行取向以在期望波长范围内产生高效膜反射器。光学膜可包括附加层或涂层以提供例如物理或光学特征。
发明内容
在一个方面,本说明书涉及一种光学膜。该光学膜包括宽带聚合物多层光学反射器和设置在该宽带聚合物多层光学反射器上的不连续透明涂层,其中该不连续透明涂层包括点的阵列。在该光学膜的不具有不连续透明涂层的区域中,该宽带聚合物多层光学反射器暴露于空气。
在另一个方面中,本说明书涉及一种形成光学膜的方法。该方法包括:提供宽带聚合物多层光学反射器;以及在该宽带聚合物多层光学反射器上柔性版印刷不连续透明涂层,其中该不连续透明涂层包括点的阵列,并且使得在该光学膜的不具有该不连续透明涂层的区域中,该宽带聚合物多层光学反射器暴露于空气。
附图说明
图1是光学膜的侧正截面。
图2是包括聚合物光学反射器和透明不连续涂层的光学膜的顶部平面图。
图3是包括聚合物光学反射器和透明不连续涂层的另一光学膜的顶部平面图。
具体实施方式
多层光学膜,即至少部分地通过具有不同折射率的微层的布置提供期望的透射和/或反射特性的膜是已知的。众所周知,此类多层光学膜通过在真空室中将一系列无机材料以光学薄层(“微层”)的形式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,薄膜光学滤波器,第二版,麦克米伦出版公司(1986年)(H.A.Macleod,Thin-Film Optical Filters,2nd Ed.,Macmillan Publishing Co.(1986))和A.Thelan,光学干涉滤波器的设计,麦格劳希尔公司(1989年)(A.Thelan,Design of OpticalInterference Filters,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。参见例如美国专利3,610,729(Rogers)、4,446,305(Rogers等人)、4,540,623(Im等人)、5,448,404(Schrenk等人)以及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。此类膜适合高产量制造工艺,并且可制成大型片材和卷材。以下描述和示例涉及这些多层光学膜。
多层光学膜包括具有不同折射率特征的各个微层,使得一些光在相邻微层之间的界面处被反射。微层是足够薄的,使得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。在一些实施方案中,交替光学层的布置可根据层计数而基本上线性地变化。这些层分布可以称为线性层分布。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。保护性边界层可以位于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。
在一些情况下,微层具有提供1/4波长叠加的厚度和折射率值,即将微层布置于光学重复单元或单位单元中,每个光学重复单元或单位单元均具有相同光学厚度(f-比率=50%)的两个邻近微层,这类光学重复单元可通过相长干涉有效地反射光,被反射光的波长λ约是光学重复单元总光学厚度的两倍。其它层布置也是已知的,诸如具有f-比不同于50%的双微层光学重复单元的多层光学膜,或光学重复单元包括多于两个微层的膜。可以配置这些光学重复单元设计以减少或增加某些更高阶反射。参见例如美国专利No.5,360,659(Arends等人)和美国专利No.5,103,337(Schrenk等人)。沿膜的厚度轴(例如,z轴)的光学重复单元的厚度梯度可以用于提供加宽的反射谱带,诸如在人的整个可见区域内延伸并进入近红外区的反射谱带,以使当谱带以倾斜入射角转移至较短波长时,微层叠堆继续在整个可见光谱内反射。通过调整厚度梯度来锐化谱带边缘(即高反射与高透射之间的波长过渡)在美国专利6,157,490(Wheatley等人)中有所讨论。
在许多应用中,膜的反射特性可以用“半球反射率”,Rhemi(λ)来表征,其意指当光(其波长为某一波长或感兴趣的波长范围)从所有可能的方向入射在部件(无论是表面、膜还是膜的集合)上时该部件的总反射率。因此,用以法向为中心的半球内的所有方向(以及所有偏振态,除非另外指明)上入射的光来照射部件,并且收集反射到同一半球内的所有光。对于感兴趣的波长范围而言,反射光总通量与入射光总通量之比产生半球反射率Rhemi(λ)。对于背光再循环腔而言,用其Rhemi(λ)来表征反射器特别方便,因为光通常以所有角度入射在腔的内表面上(无论是前反射器、后反射器还是侧反射器)。此外,与垂直入射光的反射率不同,Rhemi(λ)对反射率随入射角的变化不敏感并且已考虑到该变化,这对于在再循环背光内的一些部件(例如,棱镜膜)来说非常重要。
应该理解,对于使用背光的大量电子显示应用而言,以及对于用于一般和特定光应用的背光而言,可以期望形成背光背板以具有高反射率特性的反射器膜。事实上,应进一步理解,半球反射率光谱Rhemi(λ)与背光源的光输出效率强烈关联;跨可见光谱的Rhemi(λ)值越高,背光源的输出效率越高。这对于再循环背光而言尤其如此,其中其它光学膜可被配置为在背光出口上方以从背光提供准直或偏振光输出。
多层光学膜以及相关设计和构造的另外细节在美国专利5,882,774(Jonza等人)和6,531,230(Weber等人)、PCT公布WO 95/17303(Ouderkirk等人)和WO 99/39224(Ouderkirk等人)、以及标题为“多层聚合物反射镜中的巨大双折射光学器件”,科学,第287卷,2000年3月(Weber等人)(“Giant Birefringent Optics in Multilayer PolymerMirrors”,Science,Vol.287,March 2000(Weber et al.))的公布中有所讨论。多层光学膜和相关制品可包括针对其光学特性、机械特性和/或化学特性而选择的附加层和涂层。例如,在膜的入射侧可添加UV吸收层以保护部件免于UV光引起的。使用可UV固化的丙烯酸酯粘合剂或其它合适的材料可以将多层光学膜附接到机械增强层。此类增强层可包含诸如PET或聚碳酸酯的聚合物,并且也可包括例如通过使用小珠或棱镜提供诸如光漫射或光准直的光学功能的结构化表面。附加层和涂层也可包括抗乱涂层、抗撕裂层和硬化剂。参见例如美国专利6,368,699(Gilbert等人)。用于制备多层光学膜的方法和装置在美国专利6,783,349(Neavin等人)中有所讨论。
多层光学膜的反射特性和透射特性取决于各自微层的折射率以及微层的厚度和厚度分布。每个微层(至少在膜的局部位置处)可以通过平面内折射率nx、ny以及与膜的厚度轴相关联的折射率nz来表征。这些折射率分别表示主题材料对于沿着相互正交的x轴、y轴和z轴偏振的光的折射率。为便于在本专利申请中说明,除非另外指明,否则假设x轴、y轴和z轴为适用于多层光学膜上任何感兴趣点的局部笛卡尔坐标,其中微层平行于x-y平面延伸,并且其中x轴在膜平面内取向以最大化Δnx的量值。因此,Δny的量值可以等于或小于(但不大于)Δnx的量值。此外,选择哪个材料层(以开始计算差值Δnx、Δny、Δnz)由需要Δnx为非负值来决定。换句话说,形成界面的两层之间的折射率差值为Δnj=n1j–n2j,其中j=x、y或z,并且其中选择层标号1、2,使得n1x≥n2x,即Δnx≥0。
在实践中,折射率是通过审慎的材料选择和加工条件来控制的。多层膜通过以下制备:将大量(例如数十或数百)层的两种交替的聚合物A、聚合物B共挤出,通常接着将多层挤出物穿过一个或多个倍增模头,并且然后对挤出物进行拉伸或者以其它方式对挤出物进行取向以形成最终的膜。所得膜通常由数百个单独的微层组成,调整微层的厚度和折射率,从而在所期望的光谱区域(如可见光区或近红外光区)中提供一个或更多反射谱带。为了在适当层数下获得高反射率,相邻微层通常表现出对于沿着x轴偏振的光为至少0.05的折射率差值(Δnx)。在一些实施方案中,选择材料,使得对于沿着x轴偏振的光的折射率差值在进行取向之后尽可能高。如果期望对两种正交偏振的高反射率,那么也可以将相邻微层制成表现出对于沿着y轴偏振的光为至少0.05的折射率差值(Δny)。
除其它事项之外,以上引用的‘774(Jonza等人)专利描述了对于沿着z轴偏振的光可如何调整相邻微层之间的折射率差值(Δnz)以实现对斜入射光的p偏振分量的期望反射率特性。为了保持处于斜入射角的p偏振光的高反射率,可将微层之间的z轴折射率失配Δnz控制成基本上小于平面内折射率差值Δnx的最大值,使得Δnz≤0.5*Δnx,或Δnz≤0.25*Δnx。量值为零或几乎为零的z轴线折射率失配产生了微层之间的这样的界面,该界面对p偏振光的反射率为作为入射角的函数的常数或几乎为常数。此外,可以控制z轴折射率失配Δnz以具有相比于面内折射率差值Δnx相反的极性,即Δnz<0。该条件会产生其反射率对于p偏振光随入射角增加而增大的界面,对于s偏振光的情形也一样。
‘774(Jonza等人)专利也讨论了与配置为偏振器的多层光学膜(称为多层反射或反射性偏振器)相关的某些设计考虑。在许多应用中,理想的反射偏振器沿一个轴(“消光”或“阻光”轴)具有高反射率,并且沿另一个轴(“透射”或“透光”轴)具有零反射率。为了本专利申请的目的,其偏振态基本上与透光轴或透射轴对准的光被称为透过光,并且其偏振状态基本上与阻光轴或消光轴对准的光被称为阻光。除非另外指明,以60°入射角的透过光在p偏振的透过光中测量。如果沿透射轴出现一些反射率,则偏振器在偏离垂直角度处的效率可能会降低;并且如果对于多个波长来说反射率不同,则可以将颜色引入至透射光中。此外,在一些多层系统中,可能无法准确匹配两个y轴折射率和两个z轴折射率,并且如果z轴折射率失配,则对于面内折射率n1y和n2y而言可期望轻微失配的引入。具体地,通过布置y轴折射率失配以具有与z轴折射率失配相同的符号,在微层界面处产生Brewster效应,以最小化沿多层反射偏振器的透射轴的偏轴反射率,并因此最小化偏轴颜色。
在‘774(Jonza等人)中讨论的另一个设计考虑涉及在多层反射偏振器空气界面处的表面反射。除非偏振器在两侧均层压至现有玻璃部件或具有透明光学粘合剂的另一个现有膜,否则这种表面反射将减少光学系统中所需偏振态的光的透射。因此,在一些情况下,将防反射(AR)涂层添加至反射偏振器上是有用的。
如本文所述的聚合物多层光学膜可以是高反射性的;例如,如在垂直入射角处测量的它们可反射高于95%、99%或者甚至99.5%的可见非偏振光。可见光可以表征为400nm至700nm之间的波长,或在一些情况下为420nm至700nm之间的波长。另外,如本文所述的聚合物多层光学膜可以是薄的-在一些情况下,薄于105μm、90μm、或者70μm。在其中聚合物多层光学膜包括第三光分组的实施方案中,该膜可以薄于165μm。
有时添加表层,其在进料区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,浇铸料片以不同方式拉伸,以获得在光学层中的至少一个中的双折射,从而产生在许多情况下为反射偏振器或镜膜,如已经描述于例如美国专利公布2007/047080A1、美国专利公布2011/0102891A1、以及美国专利7,104,776(Merrill等人)中。
在一些实施方案中,抗润湿层可以设置靠近多层光学膜外侧。如例如在美国专利号6,268,961中所描述的,抗润湿层可以是含颗粒的层。
一个光分组可以设置在另一个光分组上。在一些实施方案中,多层光学膜可包括可以设置在第二光分组上的第三光分组。设置在该光学耦合的感测器件中,并且一个分组不必直接并完全与其它分组相接触以便认为其被设置。例如,分组可以用压敏粘合剂或光学透明粘合剂彼此粘附,或者它们可以通过表层或保护边界层而分开。
在其中本文所述的光学膜用于背光源的某些实施方案中,此类膜可放置在光导旁边。光导(特别是通常与侧光式背光源一起使用)常规是透明塑料(例如,注射模制或以其它方式形成的聚碳酸酯或丙烯酸类),其被配置为使注入光(通常来自一个或多个光源,诸如LED)基本上均匀地扩散在扩展区域上。随着背光源趋向于越来越薄的叠堆构造,光导已开始从光导板(LGP)过渡到光导膜(LGF)。这些光导膜通常是在两个侧面上均具有微复制结构的光学透明基底(例如,聚碳酸酯、丙烯酸类、或任何其它合适的聚合物膜)。用于微复制图案的某些树脂(诸如光提取结构)可与常规的聚合物多层光学膜不相容。在一些情况下,光学膜可具有损坏LGF的微复制结构的不可接受的高摩擦系数。在一些情况下,小珠涂层或其它连续漫射涂层可减小摩擦,但可能仍然是不可接受地硬并且可能刮擦或损坏LGF。而且,这些涂层向光学膜提供漫反射率部件,并且因此可能无法接受地减小性能,尤其是在光的精确角度控制非常重要的转向膜背光源中。令人惊讶的是,本文所述的光学膜不仅具有减小的摩擦系数,而且具有优异的镜面反射率,从而确保良好的光学性能和物理性能两者。
图1为光学膜的侧正截面;具体地讲,宽带聚合物多层光学反射器。光学膜100包括由保护边界层130分开的第一光分组110和第二光分组120并包括表层140。第一光分组包括交替的第一聚合物层112和第二聚合物层114,并且第二光分组包括交替的第三聚合物层122和第四聚合物层124。在一些实施方案中,第一聚合物层和第三聚合物层可以是或包括相同的材料,和/或第二聚合物层和第四聚合物层可以是或包括相同的材料。光分组中的每一者包括交替的聚合物层,该交替的聚合物层一起和/或单独地通过相长干涉来反射期望宽带范围内的光。在一些实施方案中,第一光分组和第二光分组可仅通过其相应层中的一些层的物理厚度而不同。通常,在第一光分组和第二光分组之间不存在粘合剂。相反,两个分组—连同两个部分之间的任选保护边界层130以及保护交替的光学层免受挤出和辊接触的加工和剪切力的任选表层140—被同时共挤出和取向或以其它方式形成。
图2是包括聚合物光学反射器和透明不连续涂层(包括点的阵列)的光学膜的顶部平面图。在图2中,光学膜200的特征在于设置在宽带聚合物多层光学反射器210的主表面上的多个透明点220。透明点220可为任何形状或尺寸并且可规则地或不规则地布置。在一些实施方案中,透明点220中的每一者具有相同的尺寸和形状。在一些实施方案中,透明点220的尺寸和形状中的一者或多者在光学膜200的一个或多个维度上变化。在一些实施方案中,透明点的尺寸和形状中的一者或多者可在至少一个非厚度方向上单调地或平滑地变化。在一些实施方案中,透明点的尺寸和形状中的一者或多者可非周期性地或伪随机地变化。
在一些实施方案中,通过将油墨或涂层柔性版印刷到宽带聚合物多层光学反射器的表面上来形成透明点。在一些实施方案中,可使用有光泽的或换句话讲非漫射的透明油墨。油墨或涂层可通过施加辐射而固化;例如,可热固化、可光固化、或特别是可UV固化。在一些实施方案中,透明点可具有小于10微米的最大高度。在一些实施方案中,透明点可具有小于5微米的最大高度。在一些实施方案中,透明点可具有小于3微米的最大高度。在一些实施方案中,透明点可具有小于2微米的最大高度。柔性版印刷特征结构的厚度可通过改变网纹辊中的通道的体积来控制,该体积用于计量到印刷板以用于印刷在基底(即,宽带聚合物多层光学反射器)表面上的油墨。在一些实施方案中,可使用其它印刷方法来产生相同或类似的透明点,包括数字印刷、丝网印刷、凹版印刷、漏版印刷、平版印刷、或任何其它印刷方法。
对于规则布置的点,如图2所示,这些点的特征可在于对应于平均边界厚度的点之间的宽度w以及作为一个点与其下一个相邻点的面中心之间的空间的间距P。在一些实施方案中,特别是在间距和/或宽度在整个光学膜上为非恒定的情况下,间距和宽度均可在膜上进行平均。在一些实施方案中,为了避免表征边缘附近的点(其可能需要用于膜加工或转换的不同配置),可针对膜中心附近的有限部分(诸如1mm×1mm正方形或5mm×5mm正方形)进行宽度和间距的表征,从而忽略仅部分在该区域内的任何点。
即使对于可能未规则布置或可能在穿孔层的一个或多个非厚度方向上变化的点,也可针对膜计算并表征平均边界厚度(宽度)和间距。
特定点布置可导致对由透明点覆盖的表面积的计算。例如,在一些实施方案中,光学膜的大于20%的表面积被透明点覆盖。在一些实施方案中,光学膜的大于50%的表面积被透明点覆盖。在一些实施方案中,光学膜的介于20%和90%之间的表面积被透明点覆盖。在一些实施方案中,在不具有透明不连续涂层的区域中(即,在图2的实施方案中,在不具有透明点的区域中),宽带聚合物多层光学反射器暴露于空气。在一些实施方案中,在不具有透明不连续涂层的区域中,光学膜对以60度入射的光具有大于90%、大于95%或甚至大于99%的镜面反射率。
图3是包括聚合物光学反射器和透明不连续涂层(包括多个透明点)的另一光学膜的顶部平面图。光学膜300包括宽带聚合物多层光学反射器310和透明点320的阵列。图3类似于图2,然而,透明点320的布置示出了其中点被非周期性地设置的示例性实施方案。在此类情况下,可能无法有意义地表征相邻透明点之间的边界宽度或间距。在一些实施方案中,透明点320的尺寸和形状也可在聚合物多层光学膜的一个或多个非厚度方向上周期性地或非周期性地变化。取决于期望的应用,出于一个或多个原因(诸如图案可见度或不充分的摩擦系数减小),透明点的特定形状、尺寸和放置配置可被确定为合适的或不合适的。
实施例
用于印刷透明点的离散阵列的印刷过程利用由Retroflex Inc.(美国威斯康辛州赖茨敦)制造的柔性版印刷平台。
使用以下过程条件和材料来设置柔性版印刷平台以印刷所有实施例:
(1)由Interflex激光雕刻机(美国南卡罗来纳州斯帕坦堡)制造的3.0亿立方微米/平方英寸(BMC/in2),900线/英寸网纹辊,
(2)67密耳厚的具有各种设计浮雕图案的Dupont Cyrel DPR柔性版印刷板(购自美国特拉华州威尔明顿的Dupont),如具体实施例中所述(由美国明尼苏达州布鲁克林帕克的SGS Inc.生产),
(3)用于印刷实施例的基底为ESR-80v2多层光学反射器(购自美国明尼苏达州圣保罗的3M),
(4)用于形成点图案的印刷油墨为Nazdar OP1028 Premium Gloss HS套印清漆(由美国堪萨斯州肖尼市的Nazdar Ink Technologies制造),并且
(5)用于将压模施加到柔性版印刷板辊的安装条带为3M E1060H CUSHION-MOUNT安装条带(购自美国明尼苏达州圣保罗的3M)。
首先将14英寸宽的ESR基底加载到柔性版印刷线上,并以约1磅/线性英寸的张力将其置于张力下。接下来,生产线以50英尺/分钟运行以将幅材运输通过印刷平台。在印刷之后,将具有简单透明点的阵列的基底传送通过购自Xeric幅材干燥系统公司(美国威斯康星州尼纳)的UV固化室。弧光灯泡功率相对于最大灯泡输出被设定为30%。随后将ESR基底上的固化并硬化的透明点图案卷成卷筒。
测试方法
在购自Perkin Elmer(美国马萨诸塞州沃尔瑟姆)的配备有积分球的LAMBDA1050UV/Vis分光光度计上测量镜面反射率,并且将其定义为总反射率减去漫反射率,其中反射率被定义为400nm至800nm光谱范围内的平均反射率。这些测量的样品为75mm×75mm的试样块,并且反射率标准为NIST 2054镜面反射器。
在购自IMASS,Inc.(美国马萨诸塞州Accord)的具有摩擦系数(COF)滑板附接件的SP-2100滑动/剥离测试仪上测量摩擦系数。所使用的测试方法为ASTM-D1894“塑料膜和片材的静摩擦系数和动摩擦系数(Static and Kinetic coefficients of friction ofplastic film and sheeting)”的修改,但符合仪器的标准操作规程。用于该测量的样品的尺寸为2.5英寸×2.5英寸(63.5mm×63.5mm)。为滑动摩擦系数规定的测试规程使用200g的滑板和6英寸/分钟的速度(152mm/分钟)并记录静态峰值。
通过评估拐角边缘抬升来测量卷曲度。为了测量拐角边缘抬升,将样品去离子并放置在平坦表面上。然后评估并记录最大拐角抬升。
示例性配置
实施例1使用具有设计直线点图案的柔性版印刷板,该点具有0.125mm的直径和0.250mm的中心至中心间距。这产生具有0.002mm的高度和0.125mm的近似直径以及0.250mm的相等间距的印刷特征的直线阵列。
实施例2使用具有设计直线点图案的柔性版印刷板,该点具有0.125mm的直径和0.156mm的中心至中心间距。这产生具有0.002mm的高度和0.125mm的近似直径以及0.250mm的相等中心至中心间距的印刷特征的直线阵列。未评估卷曲度。
实施例3使用具有设计的六边形排列点图案的柔性版印刷板,该点具有0.100mm的直径和0.200mm的中心至中心间距。这产生具有0.002mm的高度和0.100mm的近似直径以及0.200mm的相等中心至中心间距的印刷特征的六边形阵列。未评估卷曲度。
比较例1是购自3M(明尼苏达州圣保罗)的无任何印刷表面特征的裸ESR-80v2多层光学膜。
比较例2是购自3M(明尼苏达州圣保罗)的EDR-95v2,其为具有白色多层小珠涂层以提供漫射的ESR多层光学膜基底。
测试测量值
Figure BDA0002897949400000101
Figure BDA0002897949400000111
除非另外指明,否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其它附图中的对应的元件。本发明不应被视为限于上述具体实施例和实施方案,因为详细描述此类实施方案是为了便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,包括落在由所附权利要求书及其等同物所限定的本发明的范围内的各种修改、等同工艺和替代装置。

Claims (15)

1.一种光学膜,包括:
宽带聚合物多层光学反射器;和
不连续透明涂层,所述不连续透明涂层设置在所述宽带聚合物多层光学反射器上,其中所述不连续透明涂层包括点的阵列;
其中在所述光学膜的不具有所述不连续透明涂层的区域中,所述宽带聚合物多层光学反射器暴露于空气,
其中所述光学膜镜面反射从400nm至700nm求平均的在所有入射角上的非偏振光的超过95%,
其中所述光学膜的摩擦系数小于0.4。
2.根据权利要求1所述的光学膜,其中所述点是规则地间隔的。
3.根据权利要求1所述的光学膜,其中所述点是不规则地间隔的。
4.根据权利要求1所述的光学膜,其中所述点覆盖所述光学膜的表面的大于20%但小于90%。
5.根据权利要求1所述的光学膜,其中所述光学膜镜面反射从400nm至700nm求平均的在所有入射角上的非偏振光的超过96%。
6.根据权利要求1所述的光学膜,其中所述光学膜镜面反射从400nm至700nm求平均的在所有入射角上的非偏振光的超过97%。
7.根据权利要求1所述的光学膜,其中所述光学膜的摩擦系数小于0.3。
8.根据权利要求1所述的光学膜,其中所述光学膜的摩擦系数小于0.25。
9.根据权利要求1所述的光学膜,其中所述不连续透明涂层不包括小珠。
10.根据权利要求1所述的光学膜,其中所述宽带聚合物多层光学反射器比105微米薄。
11.根据权利要求1所述的光学膜,其中所述宽带聚合物多层光学反射器比90微米薄。
12.根据权利要求1所述的光学膜,其中所述宽带聚合物多层光学反射器比70微米薄。
13.根据权利要求1所述的光学膜,其中所述光学膜的拐角边缘抬升小于0.1mm。
14.一种背光源,包括光导和根据权利要求1所述的光学膜,其中所述光导和所述光学膜被设置成使得所述光导和所述光学膜相接触。
15.一种形成光学膜的方法,包括:
提供宽带聚合物多层光学反射器;
在所述宽带聚合物多层光学反射器上柔性版印刷不连续透明涂层,其中所述不连续透明涂层包括点的阵列,并且使得在所述光学膜的不具有所述不连续透明涂层的区域中,所述宽带聚合物多层光学反射器暴露于空气,
其中所述光学膜镜面反射从400nm至700nm求平均的在所有入射角上的非偏振光的超过95%,
其中所述光学膜的摩擦系数小于0.4。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021224715A1 (en) * 2020-05-08 2021-11-11 3M Innovative Properties Company Reflective polarizer with improved optical characteristics

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000045519A2 (en) * 1999-02-01 2000-08-03 Digital Optics Corporation Broad band controlled angle analog diffuser and associated method s
WO2010075383A1 (en) * 2008-12-22 2010-07-01 3M Innovative Properties Company Multilayer optical films having side-by-side polarizer/polarizer zones
US20180003873A1 (en) * 2015-01-15 2018-01-04 Lms Co., Ltd. Reflective polarizer module having light recycling improving sheet, and back light unit having same

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3610729A (en) 1969-06-18 1971-10-05 Polaroid Corp Multilayered light polarizer
US4446305A (en) 1981-03-02 1984-05-01 Polaroid Corporation Optical device including birefringent polymer
US4540623A (en) 1983-10-14 1985-09-10 The Dow Chemical Company Coextruded multi-layered articles
US5103337A (en) 1990-07-24 1992-04-07 The Dow Chemical Company Infrared reflective optical interference film
EP0666993B1 (en) 1992-10-29 1999-06-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Formable reflective multilayer body
US5360659A (en) 1993-05-24 1994-11-01 The Dow Chemical Company Two component infrared reflecting film
US5882774A (en) 1993-12-21 1999-03-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical film
AU1866395A (en) 1993-12-21 1995-07-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multilayered optical film
AU6390396A (en) 1995-06-26 1997-01-30 Minnesota Mining And Manufacturing Company Multilayer polymer film with additional coatings or layers
US6808658B2 (en) 1998-01-13 2004-10-26 3M Innovative Properties Company Method for making texture multilayer optical films
US6531230B1 (en) 1998-01-13 2003-03-11 3M Innovative Properties Company Color shifting film
US6157490A (en) 1998-01-13 2000-12-05 3M Innovative Properties Company Optical film with sharpened bandedge
EP1569015A3 (en) 1998-01-28 2006-03-29 Minnesota Mining And Manufacturing Company An optical detector system
AU2515200A (en) 1999-09-20 2001-04-24 3M Innovative Properties Company Optical films having at least one particle-containing layer
JP2003186054A (ja) * 2001-12-17 2003-07-03 Catalysts & Chem Ind Co Ltd 液晶表示セル
US6813094B2 (en) 2002-03-11 2004-11-02 Eastman Kodak Company Surface formed complex polymer lenses diffuse reflector
US6949212B2 (en) 2002-11-27 2005-09-27 3M Innovative Properties Company Methods and devices for stretching polymer films
US20060103777A1 (en) 2004-11-15 2006-05-18 3M Innovative Properties Company Optical film having a structured surface with rectangular based prisms
US7220026B2 (en) 2004-12-30 2007-05-22 3M Innovative Properties Company Optical film having a structured surface with offset prismatic structures
US7320538B2 (en) 2004-12-30 2008-01-22 3M Innovative Properties Company Optical film having a structured surface with concave pyramid-shaped structures
US20070047080A1 (en) 2005-08-31 2007-03-01 3M Innovative Properties Company Methods of producing multilayer reflective polarizer
EP2263111B1 (en) 2008-03-31 2019-05-29 3M Innovative Properties Company Low layer count reflective polarizer with optimized gain
US8870436B2 (en) * 2008-09-17 2014-10-28 3M Innovative Properties Company Patterned adhesives for reflectors
CN106200119B (zh) 2011-03-29 2020-01-21 东丽株式会社 边光型背光源用白色反射膜及使用其的液晶显示器用背光源
JP5280513B2 (ja) * 2011-05-24 2013-09-04 住友化学株式会社 導光板
CN107390307A (zh) * 2016-05-16 2017-11-24 惠和株式会社 液晶显示装置用光学片、液晶显示装置用背光单元及液晶显示装置用光学片的制造方法
JP7236801B2 (ja) * 2017-11-09 2023-03-10 恵和株式会社 偏光板用保護シート、偏光板、及び液晶表示装置
WO2021224735A1 (en) * 2020-05-08 2021-11-11 3M Innovative Properties Company Optical film with discontinuous coating

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000045519A2 (en) * 1999-02-01 2000-08-03 Digital Optics Corporation Broad band controlled angle analog diffuser and associated method s
WO2010075383A1 (en) * 2008-12-22 2010-07-01 3M Innovative Properties Company Multilayer optical films having side-by-side polarizer/polarizer zones
US20180003873A1 (en) * 2015-01-15 2018-01-04 Lms Co., Ltd. Reflective polarizer module having light recycling improving sheet, and back light unit having same

Also Published As

Publication number Publication date
TW202012963A (zh) 2020-04-01
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