CN116981971A - 多层光学膜 - Google Patents

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Abstract

多层光学膜包括多个光学重复单元，该多个光学重复单元的总数可小于约175个，并且该多个光学重复单元可具有小于约20微米的组合平均厚度。该光学重复单元中的每个光学重复单元包括至少四个单独层，该至少四个单独层可包括至少一个聚合物A层、至少两个B层和至少一个聚合物C层。该至少四个单独层中的至少一层可具有小于约50nm的平均厚度。当以90度剥离角测量时，该多个光学重复单元中的该单独层的层间粘合力可为至少约14克每英寸。该多层光学膜可为反射偏振器或多层光学反射镜。

Description

多层光学膜
背景技术
多层光学膜可包括被布置成光学重复单元的聚合物层叠堆。多层光学膜可为反射偏振器或反射镜。
发明内容
本说明书整体涉及多层光学膜。该光学膜可包括多个光学重复单元，其中每个光学重复单元包括至少四个单独层。光学重复单元可被配置为使得光学膜具有具有低总厚度的期望的反射强度(例如，小于约24微米或小于约20微米)和/或具有高层间粘合力(例如，当以90度剥离角测量时，至少约14克每英寸或至少约20克每英寸)。例如，该多层光学膜可为反射偏振器或光学反射镜。
在本说明书的一些方面，提供了一种反射偏振器，该反射偏振器包括设置在第一表层和第二表层之间的多个光学重复单元。每个光学重复单元可包括至少一个聚合物A层、至少两个B层和至少一个聚合物C层，其中每对相邻的A层和C层具有设置在其间的该两个B层中的至少一个B层。设置在该第一表层和该第二表层之间的该多个光学重复单元中的该A层和该C层的总数可小于约400。该A层和该C层中的每一者可具有在约50nm和约500nm之间的平均厚度，并且这些B层中的每一者可具有小于约50nm的平均厚度。该第一表层和该第二表层中的每一者具有大于约500nm的平均厚度。该反射偏振器可具有小于约20微米的平均厚度。该反射偏振器可为使得对于入射平面中的入射在该反射偏振器上的光，对于小于约5度的第一入射角和大于约40度的第二入射角中的每一者，并且对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围，该多个光学重复单元具有针对以下各项的平均光学透射率：当该反射偏振器的平面内第一方向位于该入射平面中时s偏振态的平均光学透射率小于约10％；并且当该反射偏振器的正交的平面内第二方向位于该入射平面中时，p偏振态的平均光学透射率大于约65％。
在本说明书的一些方面，提供了包括多个光学重复单元的多层光学膜。该多个光学重复单元中的光学重复单元的总数可小于约175个，并且可具有小于约20微米的组合平均厚度。该光学重复单元中的每个光学重复单元包括至少四个单独层。该光学重复单元中的每个光学重复单元的至少四个单独层中的至少第一单独层和第二单独层沿相同的平面内x方向具有相应的折射率nx1和nx2，沿与该x方向正交的平面内y方向具有相应的折射率ny1和ny2，以及沿与该x方向和该y方向正交的z方向具有相应的折射率nz1和nz2。对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围中的至少一个波长，nx1可比ny1和nz1中的至少一者大至少0.15；nx2、ny2和nz2之间的最大差值的量值可小于0.15；并且nx1可比nx2大至少0.15。该光学重复单元中的每个光学重复单元的该至少四个单独层中的至少第三层可具有小于约50nm的平均厚度。当以90度剥离角测量时，该多个光学重复单元中的该单独层的层间粘合力可为至少约14克每英寸。
在本说明书的一些方面，提供了包括多个光学重复单元的多层光学膜。该多个光学重复单元中的光学重复单元的总数可小于约175个，并且可具有小于约20微米的组合平均厚度。该光学重复单元中的每个光学重复单元包括至少四个单独层。该光学重复单元中的每个光学重复单元的至少四个单独层中的至少第一单独层和第二单独层沿相同的平面内x方向具有相应的折射率nx1和nx2，沿与该x方向正交的平面内y方向具有相应的折射率ny1和ny2，以及沿与该x方向和该y方向正交的z方向具有相应的折射率nz1和nz2。对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围中的至少一个波长，nx1可比ny1和nz1中的至少一者大至少0.15；nx2可小于ny2和nz2中的至少一者；并且nx1可比nx2大至少0.15。当以90度剥离角测量时，该多个光学重复单元中的该单独层的层间粘合力可为至少约14克每英寸。
在本说明书的一些方面，提供了包括多个光学重复单元的多层光学膜。该多个光学重复单元中的光学重复单元的总数可小于约175个，并且可具有小于约20微米的组合平均厚度。该光学重复单元中的每个光学重复单元包括至少四个单独层。该光学重复单元中的每个光学重复单元的至少四个单独层中的至少第一单独层和第二单独层沿相同的平面内x方向具有相应的折射率nx1和nx2，沿与该x方向正交的平面内y方向具有相应的折射率ny1和ny2，以及沿与该x方向和该y方向正交的z方向具有相应的折射率nz1和nz2。对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围中的至少一个波长，nx1、ny1和nz1之间的最大差值的量值可小于0.05；nx2可小于ny2和nz2中的至少一者；并且nx1可比nx2大至少0.07。该光学重复单元中的每个光学重复单元的该至少四个单独层中的至少第三层可具有小于约50nm的平均厚度。当以90度剥离角测量时，该多个光学重复单元中的该单独层的层间粘合力可为至少约14克每英寸。
在本说明书的一些方面，提供了包括多个光学重复单元的多层光学反射镜。该多个光学重复单元中的光学重复单元的总数可小于约200个，并且可具有小于约20微米的组合平均厚度。该光学重复单元中的每个光学重复单元包括至少四个依次布置的第一单独层至第四单独层。该光学重复单元中的每个光学重复单元的第一单独层和第三单独层沿相同的平面内x方向具有相应的折射率nx1和nx2，沿与该x方向正交的平面内y方向具有相应的折射率ny1和ny2，以及沿与该x方向和该y方向正交的z方向具有相应的折射率nz1和nz2。对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围中的至少一个波长，nx1和ny1可比相应的nx2和ny2大至少0.1，并且nz2可比nz1大至少0.05。该多层光学反射镜可为使得对于入射在该多层光学反射镜上的光，对于相互正交的第一偏振态和第二偏振态中的每一者，并且对于该可见光波长范围，该多个光学重复单元对于小于约5度的第一入射角具有平均光学透射率T1，并且对于大于约40度的第二入射角具有平均光学透射率T2，其中T1/T2≥1.2。
这些和其它方面将从以下详细描述中变得显而易见。但是，在任何情况下，本简要概述都不应解释为限制可要求保护的主题。
附图说明
图1A是根据一些实施方案的光学膜的示意性剖视图。
图1B是根据一些实施方案的光学膜的一部分的示意性剖视图。
图2A至图2B是入射在不同的入射平面中的光学膜上的光的示意性剖视图。
图3是光学膜的例示性层的示意性透视图。
图4A至图4B是根据一些实施方案的反射偏振器的多个光学重复单元的光学透射率的示意图。
图5是第一示例性反射偏振器的层厚度分布。
图6A是第一示例性反射偏振器的多个光学重复单元的光学透射率的曲线图。
图6B是图6A的光学透射率的曲线图的一部分。
图7是第二示例性反射偏振器的层厚度分布。
图8是第二示例性反射偏振器的多个光学重复单元的光学透射率的曲线图。
图9A至图9B是根据一些实施方案的光学反射镜的多个光学重复单元的光学透射率的示意图。
图10是第一示例性光学反射镜的层厚度分布。
图11是第一示例性光学反射镜的多个光学重复单元的光学透射率的曲线图。
图12是第二示例性光学反射镜的层厚度分布。
图13是第二示例性光学反射镜的多个光学重复单元的光学透射率的曲线图。
图14是第三示例性光学反射镜的层厚度分布。
图15是第三示例性光学反射镜的多个光学重复单元的光学透射率的曲线图。
图16是测试多层光学膜的层间粘合力的示意图。
具体实施方式
在以下说明中参考附图，该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本说明书的范围或实质的情况下，可设想并进行其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
包括交替聚合物层的多层光学膜可用于通过适当选择层厚度和折射率差值来在期望的波长范围内提供期望的反射和透射，如美国专利号5,882,774(Jonza等人)；6,179,948(Merrill等人)；6783349(Neavin等人)；6,967,778(Wheatley等人)；和9,162,406(Neavin等人)中大致描述的那样选择性地获得。交替聚合物层通常包括交替的高折射率层和低折射率层，其可被描述为主要通过光学干涉来透射和反射光的光学层。包括交替的高折射率层和低折射率层的多层光学膜可被描述为包括多个光学重复单元，其中每个光学重复单元包括高折射率层和低折射率层。光学重复单元通常是沿光学膜的厚度方向重复的光学层的最小不同单元。除高折射率层和低折射率层之外，每个光学重复单元可包括一个或多个层，如美国专利号5,103,337(Schrenk等人)；例如，5,540,978(Schrenk)和6,207,260(Wheatley等人)中所述。高折射率层通常被选择为正双折射材料，使得当流延膜被拉伸时，高折射率层的折射率在拉伸方向上增加。增加高折射率层和低折射率层之间的折射率的差值可导致强反射，并且从而减少实现期望的反射强度所需的总层数和所得的膜厚度。折射率的差值可通过为低折射率层选择负双折射材料以及为高折射率层选择正双折射材料来增加，使得在拉伸方向上低折射率层的折射率降低并且高折射率层的折射率增加。例如，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是合适的正双折射材料，并且间规立构聚苯乙烯(sPS)是合适的负双折射材料。然而，已经发现，当这些材料彼此共挤出和/或拉伸时，PEN和sPS之间的粘结低，这导致由交替的PEN层和sPS层形成的多层光学膜中的层间粘合力对于许多应用来说太低(例如，当处理或成形光学膜或将该光学膜应用于装置或其他光学元件时，可能导致层的分层或部分分层，并且这会降低光学膜的性能)。
根据一些实施方案，对于具有具有低总平均厚度(例如，小于约20微米)和/或低光学重复单元的总数(例如，小于约200个光学重复单元或小于约175个光学重复单元)的聚合物多层光学膜的至少一种偏振态，实现了高反射率(例如，大于约90％)或对应的低透射率(例如，小于约10％)，同时保持了合适的层间粘合力(例如，当以90度剥离角测量时，至少约14克每英寸或至少约20克每英寸)。在一些实施方案中，光学膜在通过偏振态下也具有改善的透射率。在一些实施方案中，在高(例如，大于约40度)入射角时，通过状态透射得到改善。在一些实施方案中，通过包括正双折射高折射率层、负双折射低折射率层以及在高折射率层和低折射率层中的每一者之间的附加层来实现光学膜的期望特性。可选择附加层来增加光学膜各层之间的层间粘合力。在一些实施方案中，附加层是各向同性聚合物层。在一些实施方案中，通过使用正双折射高折射率层、如果直接粘结到高折射率层将与高折射率层不良粘结的基本上各向同性的低折射率层(例如，包含氟基团的低折射率层)，以及在高折射率层和低折射率层中的每一者之间的附加层以改善层间粘合力，来实现光学膜的期望特性。在一些实施方案中，通过使用包括基本上各向同性的高折射率层、负双折射低折射率层以及在高折射率层和低折射率层中的每一者之间的附加层的光学重复单元，来实现光学膜的期望特性。例如，此类光学重复单元可用于提供准直光学反射镜，如本文其他地方进一步描述的。
图1A是根据一些实施方案的多层光学膜300的示意性剖视图。光学膜300可适于基于波长和/或偏振态选择性地反射和透射光。例如，光学膜300可为反射偏振器或光学反射镜。光学膜300包括多个光学重复单元10，其中每个光学重复单元10包括至少4个单独层。在例示的实施方案中，至少4个单独层包括A层、B1层、C层和B2层。光学膜300可包括比图1A中示意性示出的更多的光学重复单元10。图1B是根据一些实施方案的多层光学膜300的一部分的示意性剖视图，指示了更多数量的光学重复单元10。
在一些实施方案中，多层光学膜300包括设置在第一表层20和第二表层21之间的多个光学重复单元10，其中每个光学重复单元包括至少一个聚合物A层、至少两个B层(例如，至少B1层和B2层)和至少一个聚合物C层。每对相邻的A层和C层可具有设置在其间的两个B层中的至少一个B层。设置在第一表层20和第二表层21之间的多个光学重复单元中的A层和C层的总数可小于约400。例如，A层和C层的总数可在约10或约20至约400或约350的范围内。多个光学重复单元中光学重复单元的总数是指不同光学重复单元的总数(膜中没有一层位于多于一个不同光学重复单元中)。在一些实施方案中，多层光学膜300包括多个光学重复单元，其中多个光学重复单元中的光学重复单元的总数例如小于约200、或小于约175、或小于约150、或小于约130、或小于约120、或小于约115、或小于约110、或小于约105、或小于约100、或小于约95、或小于约90。多个光学重复单元中的光学重复单元的总数可为例如至少约10、或至少约15、或至少约20、或至少约25、或至少约30、或至少约40、或至少约50、或至少约60、或至少约70、或至少约75。例如，多个光学重复单元可具有小于约20微米、或小于约19微米、或小于约18微米、或小于约17微米、或小于约16微米、或小于约15微米的组合平均厚度。例如，光学重复单元的组合平均厚度可大于约5微米，或大于约8微米，或大于约10微米。
在一些实施方案中，每个光学重复单元10由四个单独层(例如，A、B1、C、B2)限定。换句话讲，在一些实施方案中，每个光学重复单元10仅包括四个单独层。在其他实施方案中，每个光学重复单元10包括多于四个单独层。
A层和C层中的每一者可具有在约50nm和约500nm之间，或在约75nm和约400nm之间，或在约100nm和约300nm之间的平均厚度。层的平均厚度是该层的厚度在该层的面积上的未加权平均数。在一些实施方案中，B层主要用于促进A层和C层之间的粘合力，并且可足够薄以显著不影响光学膜的光学特性。在一些实施方案中，B层可促进A层和C层之间的粘合力，并且也可显著影响光学膜的光学特性。在一些实施方案中，B层中的每一者具有小于约50nm，或小于约40nm，或小于约30nm，或小于约20nm，或小于约15nm，或小于约10nm，或小于约7.5nm的平均厚度。在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，B层中的每一者具有至少约0.5nm，或至少约1nm，或至少约2nm，或至少约3nm的平均厚度。例如，在一些实施方案中，B层中的每一者具有在约1nm至约30nm，或约3nm至约20nm范围内的平均厚度。在一些实施方案中，对于光学重复单元10中的每个光学重复单元，B层中的每一者(例如，B1层和B2层)的平均厚度比A层和C层中的每一者的平均厚度小至少2倍，或至少约2.25倍，或至少约2.5倍，或至少约2.75倍，或至少约3倍，或至少约3.25倍。在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，对于光学重复单元10中的每个光学重复单元，B层中的每一者(例如，B1层和B2层)的平均厚度比A层和C层中的每一者的平均厚度小至少一倍，例如至多约100，或至多约50，或至多约40。在一些实施方案中，B层中的每一者是聚合物层。
在一些实施方案中，第一表层20和第二表层21中的每一者具有大于约500nm、或大于约750nm、或大于约1000nm、或大于约1250nm、或大于约1500nm的平均厚度。在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，第一表层20和第二表层21中的每一者具有小于约8微米，或小于约5微米，或小于约4微米的平均厚度。光学膜300可包括附加层，诸如，如本领域中已知的用于保护光学重复单元的分组的保护性边界层120、121，或诸如设置在保护性边界层120、121之间的附加层129、131，或光学重复单元之间的附加层132。附加层129、131、132(如果包括的话)可各自具有小于约500nm的平均厚度，或平均厚度可在针对A、B1、B2或C层中的任何一者描述的任何范围内。例如，保护性边界层120、121(如果包括的话)可各自具有在约500nm或约750nm至约2微米范围内的平均厚度。在一些实施方案中，光学膜300具有小于约24微米，或小于约22微米，或小于约20微米，或小于约19微米，或小于约18微米，或小于约17微米，或小于约16微米，或小于约15微米的平均厚度t。例如，在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，平均厚度t大于约5微米，或大于约8微米，或大于约10微米。平均厚度t可被描述为光学重复单元的组合平均厚度加上表层20、21的平均厚度加上可能包括的任何附加层(例如120、121、129、131、132)的平均厚度。
在一些实施方案中，B层中的每一者(例如，B1层和B2层)具有相同的组成。在其他实施方案中，B1层和B2层具有不同的组成。在一些实施方案中，对于光学膜300中的每个光学重复单元或对于光学膜300的至少大多数光学重复单元中的每个光学重复单元，光学重复单元中的B1层和B2层具有基本上相同的厚度(例如，这些层可具有在彼此的10％内或在彼此的5％内的厚度)。在一些实施方案中，光学膜300中的每个B1层和B2层，或光学膜300的至少大多数光学重复单元中的每个B1层和B2层具有基本上相同的厚度。在一些实施方案中，B1层和B2层具有通常从光学膜300的一侧向光学膜300的相对侧增加的平均厚度。在一些实施方案中，对于光学膜300中的每个光学重复单元或对于光学膜300的至少大多数光学重复单元中的每个光学重复单元，光学重复单元中的B1层和B2层具有不同的厚度。在一些实施方案中，对于光学膜300中的每个光学重复单元或对于光学膜300的至少大多数光学重复单元中的每个光学重复单元，A层和C层具有相同的组成并且具有基本上不同的厚度(例如，厚度相差大于10％)。在一些实施方案中，A层和C层具有不同的组成。
在一些实施方案中，光学膜300一体化形成。如本文使用，与第二元件“一体化形成的”第一元件意味着第一元件和第二元件是一起制造的，而不是分开地制造并且随后进行结合。一体化形成包括制造第一元件，紧接着在该第一元件上制造第二元件。如果将各层一起制造(例如，组合为熔融流，并且然后浇铸到冷却辊上以形成具有这些层中的每一个的流延膜，并且然后对流延膜进行取向)而不是单独地制造并且然后随之接合，则包括多个层的光学膜一体成形。
在图1A中示意性地示出了以相应的入射角θ1和θ2入射在光学膜300上的光130和光230。入射角是入射在表面上的光的方向相对于该表面的法线的角度，并且在0度到90度的范围内。图2A至图2B示意性地示出了以入射角θ入射在光学膜300上的光30，其可对应于光130或光230。在图2A中，光学膜300的平面内第一方向(x方向)位于入射平面40(由入射光的方向和表面法线限定的平面)中。在图2B中，光学膜300的平面内第二方向(y方向)位于入射平面40中。平面内第二方向正交于平面内第一方向。例如，第一方向可对应于反射偏振器的阻挡轴，并且第二方向可对应于反射偏振器的通过轴。示出了p偏振态31(入射平面中的电场)和s偏振态32(正交于入射平面的电场)。
在一些实施方案中，光学膜300是反射偏振器，使得对于入射平面40中的入射在反射偏振器上的光30，对于小于约5度的第一入射角θ1和大于约40度的第二入射角θ2中的每一者，并且对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围，多个光学重复单元10具有针对以下各项的平均光学透射率：当反射偏振器的平面内第一方向(x方向)位于入射平面40中时，s偏振态32的平均光学透射率小于约10％，并且当反射偏振器的正交的平面内第二方向(y方向)位于入射平面40中时，p偏振态31的平均光学透射率大于约65％。第一入射角θ1可例如小于约4度，或小于约3度，或小于约2度。例如，第一入射角θ1可为约零度。第二入射角θ2可大于约45度或大于约50度或大于约55度。例如，第二入射角可为约60度。在一些实施方案中，对于第一入射角θ1和第二入射角θ2中的每一者以及对于可见光波长范围，多个光学重复单元10具有当反射偏振器的平面内第一方向位于入射平面40中时，s偏振态32小于约10％、或小于约8％、或小于约6％、或小于约4％、或小于约2％的平均光学透射率。在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，对于第一入射角θ1和第二入射角θ2中的每一者以及对于可见光波长范围，多个光学重复单元10具有当反射偏振器的平面内第二方向位于入射平面40中时，p偏振态31大于约65％、或大于约70％、或大于约75％、或大于约80％、或大于约85％的平均光学透射率。
例如，包括最外表层的光学膜的多个光学重复单元的透射率可通过测量光学膜的透射率、测量光学膜的最外表层的折射率、使用菲涅尔方程中的测量的折射率来确定来自最外主表面的反射、并且然后由测量的透射率和来自最外主表面的反射来计算多个光学重复单元的透射率来确定。这忽略了在多个光学重复单元和光学膜的任何其他层之间的界面处通常小的附加菲涅耳反射。任何此类附加菲涅耳反射可通过确定邻近这些界面的层的折射率并使用菲涅耳方程进行适当的校正来解释。另选地，多个光学重复单元的透射率可通过常规的光学建模计算来确定，例如，通过使用原子力显微镜(AFM)来确定光学膜的单独层的材料特性和测量单独层的厚度。在一些实施方案中，对于s偏振态和/或p偏振态的多个光学重复单元以及对于位于入射平面40中的反射偏振器的平面内第一方向和/或平面内第二方向，光学膜300具有在所述任何范围内的光学透射率。
在一些实施方案中，当反射偏振器的平面内第一方向位于入射平面40中时，多个光学重复单元对于s偏振态32具有在针对当反射偏振器的平面内第一方向位于入射平面40中时的p偏振态31描述的任何范围内光学透射率。在一些实施方案中，当反射偏振器的平面内第二方向位于入射平面40中时，多个光学重复单元对于p偏振态31具有在针对当反射偏振器的平面内第二方向位于入射平面40中时的s偏振态32描述的任何范围内的光学透射率。在一些实施方案中，光学膜300是反射偏振器，使得对于入射平面40中的入射在反射偏振器上的p偏振光，对于小于约5度的第一入射角θ1和大于约40度的第二入射角θ2中的每一者，并且对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围，多个光学重复单元10具有针对以下各项的平均光学透射率：当反射偏振器的平面内第一方向(x方向)位于入射平面40中时，平均光学透射率小于约10％，并且当反射偏振器的正交的平面内第二方向(y方向)位于入射平面40中时，平均光学透射率大于约65％。
用于多层光学膜300中各个层的合适的材料包含例如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、coPEN(共聚萘二甲酸对苯二甲酸乙二醇酯共聚物)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸己基乙二醇酯(polyhexylethylene naphthalate)共聚物(PHEN)、二醇改性的PET(PETG)、二醇改性的PEN(PENG)、间规立构聚苯乙烯(sPS)、THV(四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的三元共聚物)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、coPMMA(甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯的共聚物)、苯乙烯嵌段共聚物(包含苯乙烯嵌段的嵌段共聚物)，诸如基于苯乙烯和乙烯/丁烯的线性三嵌段共聚物、丙烯酸系嵌段共聚物(包含丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯嵌段的嵌段共聚物)，诸如基于甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯的线性三嵌段共聚物、酸酐改性的乙烯醋酸乙烯酯聚合物、酮乙烯酯三元共聚物、聚烯烃热塑性弹性体或它们的共混物。例如，在一些实施方案中，每个A层包含聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸己基乙二醇酯共聚物；并且每个C层包含间规立构聚苯乙烯；四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的三元共聚物；聚甲基丙烯酸甲酯；甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯的共聚物；或者共聚萘二甲酸对苯二甲酸乙二醇酯共聚物。在一些实施方案中，每个B层包含苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸系嵌段共聚物、二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、二醇改性的聚萘二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯的共聚物、酸酐改性的乙烯醋酸乙烯酯聚合物、酮乙烯酯三元共聚物、聚烯烃热塑性弹性体或共聚萘二甲酸对苯二甲酸乙二醇酯共聚物，其中每个B层具有与每个A层和C层不同的组成。在一些实施方案中，每个A层包含聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸己基乙二醇酯共聚物；每个B层包含苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸系嵌段共聚物、二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、二醇改性的聚萘二甲酸乙二醇酯、酸酐改性的乙烯醋酸乙烯酯聚合物或酮乙烯酯三元共聚物；并且每个C层包含间规立构聚苯乙烯；四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的三元共聚物；聚甲基丙烯酸甲酯；甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯的共聚物；或者共聚萘二甲酸对苯二甲酸乙二醇酯共聚物。在一些实施方案中，每个聚合物A层包含聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸己基乙二醇酯共聚物；每个B层包含聚甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯的共聚物；并且每个聚合物C层包含间规立构聚苯乙烯；四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的三元共聚物；或者共聚萘二甲酸对苯二甲酸乙二醇酯共聚物。
在一些实施方案中，其中每个C层包含间规立构聚苯乙烯(sPS)，每个B层可包含例如苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸系嵌段共聚物、二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯或二醇改性的聚萘二甲酸乙二醇酯。在一些实施方案中，其中每个A层包含聚酯(例如，PET、PEN或PHEN)，并且每个B层可包含例如苯乙烯嵌段共聚物。已经发现苯乙烯嵌段共聚物在提供与聚酯(例如PET、PEN或PHEN)和/或与sPS的高粘结强度方面特别有用。例如，在一些实施方案中，其中每个C层包含四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯(THV)的三元共聚物，每个B层可包含聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯的共聚物(coPMMA)。已经发现丙烯酸酯(例如，PMMA或coPMMA或丙烯酸系嵌段共聚物或它们的共混物)在提供与含氟聚合物(例如，THV)的高粘结强度方面特别有用。作为一个实施例，A层可包括PEN，C层可包括THV，并且B层可包括PMMA。作为另一个实施例，A层可包括PET，C层可包括THV，并且B层可包括coPMMA。含氟聚合物(例如THV)和丙烯酸酯或其他材料之间的层间粘合力在美国专利申请公布号2019/0369314(Hebrink等人)和2019/0111666(Hebrink等人)中描述。在一些实施例中，当在90度剥离角下测量时，PEN和PMMA之间的层间粘合力为约30克每英寸，这显著高于许多含氟聚合物和PEN之间的层间粘合力。在一些实施例中，当在90度剥离角下测量时，PET和coPMMA之间的层间粘合力为约50克每英寸，这显著高于许多含氟聚合物和PET之间的层间粘合力。
在一些实施方案中，每个光学重复单元10包括至少一个含氟聚合物层(例如，一个或多个THV层)。在一些实施方案中，每个光学重复单元的至少一层在633nm的波长下在至少一个方向上具有不超过1.4的折射率。在一些实施方案中，每个光学重复单元的至少一层在633nm的波长下在三个相互正交的方向中的每一个方向上具有不超过1.4的折射率。在其他实施方案中，光学重复单元10不包括含氟聚合物层。在一些实施方案中，每个光学重复单元的每个层在633nm的波长下在至少一个方向上具有至少1.45的折射率。在一些实施方案中，每个光学重复单元的每个层在633nm的波长下在三个相互正交的方向中的每一个方向上具有至少1.45的折射率。
根据一些实施方案，已经发现由具有低玻璃化转变温度的聚合物或包含具有低玻璃化转变温度的(例如，软)聚合物嵌段的嵌段共聚物或它们的共混物形成的B层提供了与本文所述的A层和C层的改善的粘结。例如，B层可由苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸系嵌段共聚物、PMMA或coPMMA或后三者的任何一者的共混物形成。(B层或B层的软嵌段的)玻璃化转变温度可例如小于105℃、或小于100℃、或小于90℃、或小于80℃、或小于70℃、或小于60℃、或小于50℃、或小于40℃、或小于30℃、或小于20℃、或小于10℃、或小于0℃、或小于-10℃、或小于-20℃、或小于-30℃、或小于-40℃、或小于-50℃。共聚物的聚合物嵌段的玻璃化转变温度可确定为聚合物嵌段的单体单元的均聚物的玻璃化转变温度。例如，嵌段共聚物也可包括用于机械特性(例如，用于材料处理和/或低蠕变)的其他(例如，硬)嵌段。例如，用于机械特性的(例如，硬的)嵌段可具有大于50℃、或大于60℃、或大于70℃、或大于80℃、或大于90℃、或大于100℃、或大于105℃的玻璃化转变温度。在一些实施方案中，每个B层是化学惰性或基本上化学惰性的聚合物层。也就是说，在一些实施方案中，B层的聚合物不与A层的材料或C层的材料形成共价键，或形成很少的共价键，以至于对相邻层中的任一层的粘结产生可忽略不计的影响。
可任选地将无规聚苯乙烯(aPS)与sPS(例如，约5重量％至约30重量％的aPS)共混，以调节所得层的折射率和/或降低该层的雾度(例如，通过降低该层的结晶度)。合适的THV聚合物在例如美国专利申请公布号2019/0369314(Hebrink等人)，并且包括可从3M公司(3M Company)(明尼苏达州圣保罗(St.Paul,MN))以商品名DYNEON THV购得的那些。在一些实施方案中，THV可包含约35摩尔％至约75摩尔％的四氟乙烯、约5摩尔％至约20摩尔％的六氟丙烯以及约15摩尔％至约55摩尔％的偏二氟乙烯。合适的苯乙烯嵌段共聚物包括可从科腾聚合物公司(KRATON Polymers)(德克萨斯州休斯顿(Houston,TX))购得的KRATONG1645和KRATON G1657。合适的丙烯酸系嵌段共聚物包括可从可乐丽株式会社从(KurarayCo.,Ltd.)(日本东京(Tokyo,JP))以商品名KURARITY购得的那些。PETG可被描述为PET，其中聚合物的二醇单元中的一些二醇单元被不同的单体单元取代，通常是那些源自环己烷二甲醇的单体单元。例如，PETG可通过用环己烷二甲醇取代在生产聚酯的酯交换反应中使用的乙二醇的一部分来制备。合适的PETG共聚酯包括购自伊士曼化学品公司(EastmanChemical Company)(田纳西州金斯波特(Kingsport,TN))的GN071。PEN和coPEN可如美国专利号10,001,587(Liu)中所述制备。低熔点PEN是coPEN，其包含基于总羧酸酯基团约90摩尔％的萘二羧酸酯基团，也称为coPEN 90/10。另一种有用的coPEN是coPEN 70/30，其包含基于总羧酸酯基团的约70摩尔％的萘二羧酸酯基团和约30摩尔％的对苯二甲酸酯二羧酸酯基团。更一般地，可使用coPEN Z/100-Z，其中coPEN Z/100-Z包含基于总羧酸酯基团的Z摩尔％的萘二羧酸酯基团(通常大于50摩尔％并且不超过约90摩尔％)和100-Z摩尔％的对苯二甲酸酯二羧酸酯基团。二醇改性的聚萘二甲酸乙二醇酯(PENG)可描述为PEN，其中聚合物的二醇单元中的一些二醇单元被不同的单体单元取代，并且可通过例如用环己烷二甲醇取代在生产聚酯的酯交换反应中使用的乙二醇的一部分来制备。PHEN可例如按照美国专利号10,001,587(Liu)中对PEN的描述来制备，不同之处在于酯交换反应中使用的乙二醇的一部分(例如，约40摩尔％)被己二醇取代。合适PET可例如从南亚塑胶美国公司(Nan YaPlastics Corporation,America)(南卡罗来纳州莱克城(Lake City,SC))获得。合适的sPS可例如从出光兴产株式会社(Idemitsu Kosan Co.,Ltd.)(日本东京)获得。合适的PMMA可例如从宾夕法尼亚州费城的阿科玛股份有限公司(Arkema Inc.,Philadelphia,PA.)获得。合适的酸酐改性的乙烯醋酸乙烯酯聚合物包括例如可从陶氏化学公司(Dow Chemical)(密歇根州米德兰(Midland，MI))以商品名BYNEL购得的那些。合适的酮乙烯酯三元共聚物包括例如可从陶氏化学公司(密歇根州米德兰)以商品名BYNEL购得的那些聚。合适的聚烯烃热塑性弹性体包括可从三井化学公司(Mitsui Chemicals)(东京，日本)以商标名ADMER购得的那些。
PEN、PET和PHEN是正双折射热塑性聚合物的实施例，而sPS是负双折射热塑性聚合物的实施例。例如，如美国专利号9,069,136(Weber等人)中所述，聚合物是否将表现出正或负双折射可取决于聚合物取向时形成的微晶的几何形状。合适的正双折射热塑性聚合物包括那些形成具有基本上与拉伸方向对齐的对称轴的微晶的聚合物，而合适的负双折射热塑性聚合物包括那些形成具有盘状晶胞结构的微晶的聚合物，其中最小晶胞尺寸基本上与拉伸方向对齐。苯乙烯嵌段共聚物、PMMA、coPMMA、THV、丙烯酸系嵌段共聚物、coPEN和PETG是在取向后可基本上各向同性的热塑性聚合物的实施例。基本上各向同性的聚合物通常或在取向时基本上不形成微晶，或在包含聚合物的膜热定形时形成熔化的微晶。正双折射热塑性聚合物和负双折射热塑性聚合物以及各向同性热塑性聚合物的其他实施例在美国专利号9,069,136(Weber等人)中描述。用于多层光学膜300中各个层的其他合适的材料包括在美国专利号5,103,337(Schrenk等人)；5,540,978(Schrenk)；5,882,774(Jonza等人)；6,179,948(Merrill等人)；6,207,260(Wheatley等人)；6783349(Neavin等人)；6,967,778(Wheatley等人)；9,069,136(Weber等人)；和9,162,406(Neavin等人)中描述的那些。
光学膜300的各个层可通过其在第一平面内方向(例如，x方向)、正交的第二平面内方向(例如，y方向)和/或沿与平面内方向正交的厚度方向(z方向)的折射率来表征。在其中指定多个层的折射率的实施方案中，沿x方向、y方向和z方向的折射率可分别表示为nxi、nyi、nzi，其中“i”为1、2等。图3是多层光学膜的一层的示意性透视图。对于层“i”指示了沿x方向、y方向和z方向的折射率nxi、nyi、nzi，该层可对应于例如图1A至图1B中示出的层A、B1、C、B2中的任何一者。例如，在一些实施方案中，多层光学膜300包括多个光学重复单元10，其中这些光学重复单元中的每个光学重复单元包括至少四个单独层(例如，A、B1、C、B2)，并且其中这些光学重复单元中的每个光学重复单元中的至少四个单独层中的至少第一单独层(例如，A和C中的一者)和第二单独层(例如，A和C中的另一者)沿相同的平面内x方向具有相应的折射率nx1和nx2，沿与x方向正交的平面内y方向具有相应的折射率ny1和ny2，以及沿与x方向和y方向正交的z方向具有相应的折射率nz1和nz2。
根据一些实施方案，以下表列出了可用于光学膜300的层的各种示例性材料在约633nm波长下的折射率。对于反射偏振器，双折射材料通常是单轴取向的，并且对于光学反射镜，则是双轴取向的。诸如苯乙烯嵌段共聚物、THV、PMMA、coPMMA、丙烯酸系嵌段共聚物、coPEN和PETG的材料通常是各向同性的，而不管多层光学膜中的其他层是双轴取向还是单轴取向。例如，包括此类材料的层的多层光学膜可在高于这些层中所用材料的玻璃化转变温度的温度下热定形以产生各向同性层。取决于拉伸条件和热定形温度，一些材料(例如PHEN)的层可为单轴取向的、双轴取向的或各向同性的。例如，PHEN层可为双轴或单轴取向的，或PHEN层可在PHEN的玻璃化转变温度以上热定形，以产生各向同性层，即使在这些层已经被单轴或双轴拉伸之后。
材料 取向 nx ny nz
PEN 单轴 1.85 1.60 1.50
PEN 双轴 1.7661 1.7379 1.4917
sPS 单轴 1.51 1.62 1.62
sPS 双轴 1.57 1.57 1.62
PET 单轴 1.68 1.58 1.51
PET 双轴 1.6720 1.6466 1.4927
PET 各向同性 1.574 1.574 1.574
PHEN 单轴 1.83 1.59 1.51
PHEN 双轴 1.71 1.71 1.51
PHEN 各向同性 1.62 1.62 1.62
苯乙烯嵌段共聚物 各向同性 1.49 1.49 1.49
THV 各向同性 1.36 1.36 1.36
PMMA 各向同性 1.49 1.49 1.49
coPMMA 各向同性 1.49 1.49 1.49
丙烯酸系嵌段共聚物 各向同性 1.48 1.48 1.48
coPEN 各向同性 1.60 1.60 1.60
PETG 各向同性 1.56 1.56 1.56
在一些实施方案中，对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围中的至少一个波长，每个光学重复单元的每个单独层在x方向、y方向和z方向中的每个方向上具有约1.3至约1.9的折射率。在一些实施方案中，对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围内的至少一个波长，每个光学重复单元的每个单独层在x方向、y方向和z方向中的任何两个方向上的折射率的最大差值小于约0.4，或小于约0.36。在一些实施方案中，对于至少一个波长，光学重复单元中的单独层沿x方向、y方向和z方向的折射率的最大差值小于约0.55，或小于约0.5，或小于约0.45。在一些实施方案中，对于至少一个波长，光学重复单元中的单独层沿相同方向(例如，x方向、y方向和z方向中的一者)的折射率的最大差值大于约0.05，或大于约0.07，或大于约0.1，或大于约0.15，或大于约0.2，或大于约0.22，或大于约0.25。在一些实施方案中，当折射率的差值(例如，相同层在不同方向上的折射率的差值或不同层沿相同方向的折射率的差值)据说大于对于至少一个波长的指定值时，该差值可例如至多约0.55，或至多约0.5，或至多约0.45，或至多约0.4，或至多约0.35，或至多约0.3。
在一些实施方案中，每个光学重复单元包括至少四个单独层，包括更具双折射的第一单独层(例如，A层和C层中的一者)和更不具双折射的第二单独层(例如，A层和C层中的另一者)。例如，在一些实施方案中，第一单独层包含聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚萘二甲酸己基乙二醇酯共聚物(PHEN)；并且第二单独层包含间规立构聚苯乙烯；(sPS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯的共聚物(coPMMA)、共聚萘二甲酸对苯二甲酸乙二醇酯共聚物(coPEN)或四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的三元共聚物(THV)。作为另一个实施例，在一些实施方案中，第一单独层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，并且至少第二单独层包含四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯(THV)的三元共聚物。这些至少四个单独层可包括至少第三层，该至少第三层可包含例如苯乙烯嵌段共聚物、丙烯酸系嵌段共聚物或二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)。被描述为包括聚合物材料的任何层都可为所述聚合物材料层。例如，包括PEN的层可为PEN层。
在一些实施方案中，对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围中的至少一个波长，nx1比ny1和nz1中的至少一者大至少0.15；nx2、ny2和nz2之间的最大差值的量值小于0.15；并且nx1比nx2大至少0.15，或至少0.17，或至少0.2，或至少0.22，或至少0.25，或至少0.28，或至少0.3，或至少0.32。在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，对于至少一个波长，例如，nx1比nx2大至多约0.45，或至多约0.4，或至多约0.35。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx1比ny1和nz1中的每一者大至少0.15。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx1比ny1和nz1中的一者(而不是另一者)大至少0.15。三个量之间的最大差值是三个量中最大的减去三个量中最小的。在一些实施方案中，nx2比ny2和nz2中的至少一者(例如，小至少0.005，或小至少0.01，或至少0.02，或至少0.03)。在一些实施方案中，nx2、ny2和nz2之间的最大差值的量值小于0.1，或小于0.05，或小于0.02。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx1比ny1和nz1中的至少一者大至少0.17，或至少0.2，或至少0.22，或至少0.25。在一些实施方案中，对于至少一个波长，例如，nx1比ny1和nz1中的至少一者大至多约0.45，或至多约0.4，或至多0.35。例如，在一些实施方案中，第一单独层是单轴取向的PEN层，该PEN层在633nm处具有分别为约1.85、1.60和1.50的折射率nx1、ny1、nz1，并且第二单独层是单轴取向的sPS层，该sPS层在633nm处具有分别为约1.51、1.62和1.62的折射率nx2、ny2、nz2。作为另一个实施例，在一些实施方案中，第一单独层是双轴取向的PEN层，该PEN层在633nm处具有分别为约1.76、1.74和1.49的折射率nx1、ny1、nz1，并且第二单独层是双轴取向的sPS层，该sPS层在633nm处具有分别为约1.57、1.57和1.62的折射率nx2、ny2、nz2。在一些实施方案中，至少第三层(例如，B1和/或B2)沿相应的x方向、y方向和z方向具有相应的折射率nx3、ny3和nz3，其中对于至少一个波长，nx2比nx3大至少0.005、或至少0.01、或至少0.02、或至少0.05。例如，第一层和第二层可如上所述，并且第三层可为苯乙烯嵌段共聚物层，该苯乙烯嵌段共聚物层在633nm处在每个方向上具有约1.49的折射率。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx3比nx2大至少0.05或至少0.1。例如，第一层和第三层可如上所述，并且第二层可为在633nm处在每个方向上具有约1.36的折射率的THV层。在一些实施方案中，对于至少一个波长，|nx2-nx3|小于0.02，或小于0.01，或小于0.007，或小于0.005。例如，第三层可为苯乙烯嵌段共聚物层，该苯乙烯嵌段共聚物层在633nm处在每个方向上具有约1.49的折射率，而第二层可为PMMA或coPMMA层，其在633nm处在每个方向上具有约1.49的折射率。
在一些实施方案中，对于每个光学重复单元，第一单独层(例如，A层和C层中的一者)是正双折射的(折射率在拉伸方向上增加)，并且第二单独层(例如，A层和C层中的另一者)是负双折射的(折射率在拉伸方向上减小)。例如，在一些实施方案中，第一单独层包含聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸己基乙二醇酯共聚物(PHEN)，并且在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，第二单独层包含间规立构聚苯乙烯(sPS)。
在一些实施方案中，对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围中的至少一个波长，nx1比ny1和nz1中的至少一者大至少0.15；nx2小于ny2和nz2中的至少一者；并且nx1比nx2大至少0.15，或至少0.17，或至少0.2，或至少0.22，或至少0.25。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx1比ny1和nz1中的每一者大至少0.15，并且nx2比ny2和nz2中的每一者小至少0.05。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx1比ny1和nz1中的一者(而不是另一者)大至少0.15。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx2比nz2小至少0.03，并且|nx2-ny2|<0.005。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx2比nz2小至少0.04，并且|nx2-ny2|<0.003。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx1比ny1和nz1中的至少一者大至少0.17，或至少0.2，或至少0.22，或至少0.25。在一些实施方案中，对于至少一个波长，例如，nx1比ny1和nz1中的至少一者大至多约0.45，或至多约0.4，或至多约0.35。例如，第一单独层可为沿x方向单轴拉伸或沿x方向和y方向双轴拉伸的PEN层、PHEN层或PET层，并且第二单独层可为沿x方向单轴拉伸或沿x方向和y方向双轴拉伸的sPS层。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx2比ny2小至少0.005，或至少0.01，或至少0.02，或至少0.05，或至少0.1。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx2和ny2之间的差值的量值小于0.005，或小于0.003，或小于0.002。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nz2比nz1大至少0.005，或至少0.01，或至少0.02，或至少0.05，或至少0.1。
在一些实施方案中，对于每个光学重复单元，第一单独层(例如，A层和C层中的一者)基本上是各向同性的，并且第二单独层(例如，A层和C层中的另一者)是负双折射的。例如，在一些实施方案中，第一单独层包含共聚萘二甲酸对苯二甲酸乙二醇酯共聚物(coPEN)或聚萘二甲酸己基乙二醇酯共聚物(PHEN)；并且第二单独层包含间规立构聚苯乙烯(sPS)。
在一些实施方案中，对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围中的至少一个波长，nx1、ny1和nz1之间的最大差值的量值小于0.05；nx2小于ny2和nz2中的至少一者；并且nx1比nx2大至少0.07，或至少0.08，或至少0.09，或至少0.1。在一些实施方案中，对于至少一个波长，例如，nx1比nx2大至多0.25，或至多0.2，或至多0.15。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx2比ny2和nz2中的每一者小至少0.05，或至少0.06，或至少0.07。在一些实施方案中，对于至少一个波长，例如，nx2比ny2和nz2中的每一者小至多0.2，或至多0.15，或至多0.12。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx2比nz2小至少0.03，并且|nx2-ny2|<0.005。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx2比nz2小至少0.04，并且|nx2-ny2|<0.003。例如，第一单独层可为coPEN层，并且第二单独层可为单轴拉伸的sPS层或双轴拉伸的sPS层。作为另一个实施例，第一单独层可为各向同性的PHEN层，并且第二单独层可为单轴拉伸的sPS层或双轴拉伸的sPS层。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx1、ny1和nz1之间的最大差值的量值小于0.04，或小于0.03，或小于0.02，或小于0.01，或小于0.005。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx2比ny2和nz2中的至少一者小至少0.005，或至少0.01，或至少0.02，或至少0.05，或至少0.1。
在一些实施方案中，光学膜300是多层光学反射镜。在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，每个光学重复单元10包括至少四个依次布置的第一单独层至第四单独层。例如，第一单独层至第四单独层可在图1B的正或负z方向上依次标记，并且起始(第一)层可为例如A层或C层。例如，A、B1、C、B2可被识别为光学重复单元，包括依次布置的第一单独层至第四单独层；或A、B2、C、B1可被识别为光学重复单元，包括依次布置的第一单独层至第四单独层；或C、B2、A、B1可被识别为光学重复单元，包括依次布置的第一单独层至第四单独层；或C、B1、A、B2可被识别为光学重复单元，包括依次布置的第一单独层至第四单独层。光学重复单元10的总数可在本文其他地方描述的任何范围内，并且光学重复单元10的组合平均厚度可在本文其他地方描述的范围内。至少四个依次布置的第一单独层至第四单独层可具有在本文其他地方描述的任何相应范围内的厚度。在一些实施方案中，对于每个光学重复单元10，第二单独层和第四单独层(B1和B2)中的每一者的平均厚度小于约30nm，或小于约20nm，或小于约15nm，或小于约10nm，或小于约7.5nm。在一些实施方案中，对于光学重复单元10中的每个光学重复单元，第二单独层和第四单独层(例如，B1和B2)中的每一者的平均厚度在例如约1nm至约30nm或约3nm至约20nm的范围内。
光学重复单元10中的每个光学重复单元的第一单独层(例如，A和C中的一者)和第三单独层(例如，A和C中的另一者)沿相同的平面内x方向可具有相应的折射率nx1和nx2，沿与该x方向正交的平面内y方向具有相应的折射率ny1和ny2，以及沿与该x方向和该y方向正交的z方向具有相应的折射率nz1和nz2。在一些实施方案中，对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围中的至少一个波长，nx1和ny1比相应的nx2和ny2大至少0.1，并且nz2比nz1大至少0.05。在一些实施方案中，第一单独层包含聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸己基乙二醇酯共聚物(PHEN)，并且在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，第三单独层包含间规立构聚苯乙烯(sPS)。例如，在一些实施方案中，第一单独层是双轴取向的PEN层，该PEN层在633nm处具有分别为约1.76、1.74和1.49的折射率nx1、ny1、nz1，第三单独层是双轴取向的sPS层，该sPS层在633nm处具有分别为约1.57、1.57和1.62的折射率nx2、ny2、nz2。在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，第二层和第四层是苯乙烯嵌段共聚物层，该苯乙烯嵌段共聚物层在633nm处在每个方向上具有约1.49的折射率。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nx1和ny1比相应的nx2和ny2大至少0.12，或至少0.14，或至少0.16，或至少0.18。在一些实施方案中，对于至少一个波长，例如，nx1和ny1比相应的nx2和ny2大至多约0.45、或约0.4、或约0.35、或约0.3。在一些实施方案中，对于至少一个波长，nz2比nz1大至少0.06，或至少0.07，或至少0.08，或至少0.09，或至少0.1，或至少0.11，或至少0.12。在一些实施方案中，对于至少一个波长，例如，nz2比nz1大至多约0.3，或至多约0.25。在一些实施方案中，光学膜300是多层光学反射镜，该多层光学反射镜利用负双折射层(例如，sPS)通过相对于较小入射角(例如，θ1)的透射率降低较大入射角(例如，θ2)的透射率来实现准直效果(参见例如，图9A)。
例如，在420nm至680nm范围内的至少一个波长可为或包括在430nm至670nm范围内、或在450nm至650nm范围内、或在480nm至640nm范围内的至少一个波长。例如，在420nm至680nm范围内的至少一个波长可为或包括633nm。
在一些实施方案中，光学膜300是反射偏振器。图4A至图4B是根据一些实施方案的反射偏振器的多个光学重复单元对于入射平面40中的入射在反射偏振器上的光30的光学透射率的示意图(参见例如图2A至图2B)。当反射偏振器的平面内第一方向(x方向)位于入射平面40中时，对于s偏振态32，光学透射率50和60分别用于第一入射角θ1和第二入射角θ2(参见例如，图1A)。当反射偏振器的平面内第二方向(y方向)位于入射平面40中时，对于p偏振态31，光学透射率150和160分别用于第一入射角θ1和第二入射角θ2。光学透射率150和160在从λ1(例如，约400nm，或约420nm，或约450nm)到λ2(例如，约650nm，或约680nm，或约700nm)的可见光波长范围内具有相应的平均值T1和T2。例如，从λ1延伸到λ2的可见光波长范围可为从约420nm至约680nm。光学透射率150、160、50和60在从λ3(例如，约720nm，或约750nm，或约800nm)到λ4(例如，约1150nm，或约1200nm，或约1250nm，或约1300nm)的红外波长范围内具有相应的平均值T3、T4、T5和T6。例如，从λ3延伸至λ4的红外波长范围可为从约750nm至约1200nm。在一些实施方案中，当反射偏振器的平面内第二方向位于入射平面40中时，对于从λ1延伸至λ2的可见光波长范围(例如，约420nm到约680nm)并且对于p偏振态31，多个光学重复单元10对于相应的第一入射角θ1和第二入射角θ2具有平均光学透射率T1和T2，其中T2比T1大至少5％或至少7％。在一些实施方案中，对于第一入射角θ1和第二入射角θ2中的每一者，对于s偏振态32和位于入射平面中的第一方向，以及对于p偏振态和位于入射平面中的第二方向，并且对于从λ3延伸至λ4的红外波长范围(例如，约750nm到约1200nm)，多个光学重复单元具有大于约40％，或大于约45％，或大于约50％，或大于约55％，或大于约60％的平均光学透射率(例如，T3，T4，T5，T6)。
当反射偏振器的平面内第一方向(x方向)位于入射平面40中时，对于p偏振态31，图4B的光学透射率50'和60'分别用于第一入射角θ1和第二入射角θ2(参见例如，图1A)。当反射偏振器的平面内第二方向(y方向)位于入射平面40中时，对s偏振态32，光学透射率150'和160'分别用于第一入射角θ1和第二入射角θ2。光学透射率150'和160'在从λ1延伸至λ2的可见光波长范围内具有相应的平均值T1'和T2'。光学透射率150'、160'、50'和60'在从λ3延伸至λ4的红外波长范围内具有相应的平均值T3'、T4、T5'和T6'。T1'、T2'、T3'、T4'、T5'和T6'可以在针对T1、T2、T3、T4、T5和T6描述的相应范围中的任何范围内。在一些实施方案中，对于第一入射角θ1和第二入射角θ2中的每一者，对于s偏振态和p偏振态中的每一者，对于位于入射平面40中的第一方向和第二方向中的每一者，并且对于从约750nm延伸至约1200nm的红外波长范围，多个光学重复单元具有大于约40％，或大于约45％，或大于约50％，或大于约55％、或大于约60％的平均光学透射率(例如T3、T4、T5、T6、T3'、T4'、T5'、T6')。
在一些实施方案中，对于位于入射平面40中的第一方向并且对于s偏振态32，对于相应的第一入射角θ1和第二入射角θ2，多个光学重复单元10具有关于波长的第一光学透射率50和第二光学透射率60，其中第一光学透射率50和第二光学透射率60具有相应的第一透射带边缘51和第二透射带边缘61。在一些实施方案中，带边缘51和/或61具有尖锐的斜率(例如，大于约1.3％/nm)。通过在光学重复单元的叠堆的端部处包括具有基本上倾斜的厚度分布的层，可使带边缘斜率尖锐。如例如，美国专利号6,967,778(Wheatley等人)中大致描述的。然而，根据一些实施方案，已经发现，使用如本文所述的具有至少四个单独层的光学重复单元可导致尖锐的带边缘，而不包括具有基本上倾斜的厚度分布的层。在一些实施方案中，至少跨沿光学透射率从约10％增加到约50％的透射带边缘的波长范围内，对第一带边缘和第二带边缘(分别为51和61)中的每一者的最佳线性拟合(52和62)具有大于约1.3％/nm、或大于约1.4％/nm、或大于约1.5％/nm、或大于约1.6％/nm、或大于约1.7％/nm、或大于约1.8％/nm，大于约1.9％/nm，或大于约2％/nm的正斜率(分别为S1和S2)。在一些实施方案中，最佳线性拟合52和62中的每一者具有大于约0.7的r平方值。在一些实施方案中，最佳线性拟合52和62中的至少一者具有大于约0.8的r平方值。如本领域中已知的，本文描述的最佳线性拟合可以是线性最小二乘拟合。此类拟合使残差平方和最小，其中残差是数据和拟合线之间的差值。最小二乘分析允许确定r平方值(有时称为确定系数)。
光学重复单元的厚度确定了光学重复单元反射的波长，并且光学重复单元中各层之间的折射率差值确定了反射的强度。因此，例如，图4A至图4B的光学透射率可通过适当选择层材料以限定折射率差值和适当选择层厚度分布来实现。在一些实施方案中，A层是单轴取向的PEN层，C层是单轴取向的sPS层，并且B1层和B2层是苯乙烯嵌段共聚物层。图5是可由这些材料形成的反射偏振器的层厚度对光学重复单元数的曲线图。另选地，图5的层厚度分布可用于光学反射镜或其他多层光学膜。在每个光学重复单元中，B1层、B2层具有5nm的厚度，而A层和C层的厚度通常跨反射偏振器的厚度增加。在一些实施方案中，当光学重复单元从光学膜的一侧到光学膜的相对侧依次编号时，对于A层并且对于C层，层厚度对光学重复单元数具有大致向上凹的形状，而B层具有基本上恒定的厚度(例如，跨光学膜的厚度变化小于10％或小于5％)。图5的反射偏振器的光学重复单元具有约14微米的组合平均厚度。
给定多层光学膜各层的折射率和层厚度，可使用常规光学建模技术计算光学膜的光学透射光谱。图6A是当A层是单轴取向的PEN层，C层是单轴取向的sPS层，并且B1层和B2层是苯乙烯嵌段共聚物层时，对于入射平面40中的入射在反射偏振器上的光30(参见例如图2A至图2B)，具有图5所示的层厚度分布的反射偏振器的多个光学重复单元的计算的光学透射率的曲线图。例如，当B1层和B2层是丙烯酸系嵌段共聚物层、PMMA层或coPMMA层时，可获得类似的光学透射率。光学透射率50、60、150和160是针对图4A的对应光学透射率所描述的偏振态和入射角，对于图6A，第一入射角θ1和第二入射角θ2分别为0度和60度。对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围，当反射偏振器的平面内第二方向位于入射平面40中时，多个光学重复单元对于p偏振态31具有对于相应的第一入射角θ1和第二入射角θ2的平均光学透射率87.7％和96.5％，并且当反射偏振器的平面内第一方向位于入射平面40中时，对于s偏振态32具有对于相应的第一入射角θ1和第二入射角θ2的平均光学透射率1.4％和0.0％。对于从约750nm延伸至约1200nm的红外波长范围，当反射偏振器的平面内第二方向位于入射平面40中时，多个光学重复单元对于p偏振态31具有对于相应的第一入射角θ1和第二入射角θ2的平均光学透射率90.0％和99.8％，并且当反射偏振器的平面内第一方向位于入射平面40中时，对于s偏振态32具有对于相应的第一入射角θ1和第二入射角θ2的平均光学透射率62.1％和53.1％。
图6B是图6A的曲线图的一部分，其被扩展以示出其中光学透射率从约10％增加到约50％的区域。在跨沿光学透射率从约10％增加到约50％的透射带边缘的波长范围内，相应的第一带边缘51和第二带边缘61的最佳线性拟合52和62具有约2.01％/nm和2.08％/nm的相应的正斜率S1和S2。
在一些实施方案中，A层是单轴取向的PHEN层，C层是THV层，并且B1层和B2层是coPMMA层。图7是可由这些材料形成的反射偏振器的层厚度对光学重复单元数的曲线图。另选地，图7的层厚度分布可用于光学反射镜或其他多层光学膜。在每个光学重复单元中，B1层和B2层各自具有5nm的厚度，而A层和C层的厚度通常跨反射偏振器的厚度增加。反射偏振器的多个光学重复单元的组合平均厚度为15微米。图8是当A层是单轴取向的PHEN层，C层是THV层，并且B1层和B2层是coPMMA层时，对于入射平面40中的入射在反射偏振器上的光30(参见例如图2A至图2B)，具有图7所示的厚度分布的反射偏振器的多个光学重复单元的计算的光学透射率的曲线图。例如，当B1层和B2层是苯乙烯嵌段共聚物层、丙烯酸系嵌段共聚物层或PMMA层时，可获得类似的光学透射率。光学透射率50、60、150和160是针对图4A的对应光学透射率所描述的偏振态和入射角，对于图8，第一入射角θ1和第二入射角θ2分别为0度和60度。对于第一入射角θ1和第二入射角θ2中的每一者，与图6A的反射偏振器相比，图8的反射偏振器在420nm至680nm的可见光波长范围内具有显著较低的平均光学透射率。
在一些实施方案中，光学膜300是多层光学反射镜。图9A至图9B是入射在多层光学反射镜上的入射光30、130或230的光学透射率的曲线图。光学透射率250、250'、250”用于第一入射角θ1，该第一入射角可小于约5度或可在本文其他地方描述的θ1的任何范围内，并且光学透射率260、260'、260”用于第二入射角θ2，该第二入射角可大于约40度或可在本文其他地方描述的θ2的任何范围内。光学透射率250和260可用于任何指定的偏振态或用于非偏振入射光。光学透射率250'和260'用于s偏振光，并且光学透射率250”和260”用于p偏振光。在一些实施方案中，对于相互正交的第一偏振态和第二偏振态中的每一者(例如，对于p偏振态31和s偏振态32中的每一者，或对于p偏振态31和s偏振态32的两个相互正交的线性组合中的每一者)，光学透射率近似相同。在一些实施方案中，对于入射在多层光学反射镜上的光30，对于相互正交的第一偏振态和第二偏振态中的每一者，并且对于从λ1延伸至λ2(例如，从约420nm至约680nm)的可见光波长范围，多个光学重复单元10对于第一入射角θ1具有平均光学透射率T1，并且对于第二入射角θ2具有平均光学透射率T2，其中T1/T2≥1.2、或T1/T2≥1.4、或T1/T2≥1.6、或T1/T2≥1.8、或T1/T2≥2、或T1/T2≥2.2、或T1/T2≥2.4、或T1/T2≥2.6。例如，T1/T2可为至多10，或至多8，或至多6，或至多5。
在一些实施方案中，T1大于T2，因为A层的平面内折射率大于C层的对应的平面内折射率，而C层具有在厚度方向上大于A层在厚度方向上的折射率的折射率。在一些实施方案中，这通过使用负双折射C层来实现。例如，A层可为双轴取向的PEN层，该PEN层在633nm处具有分别为约1.76、1.74和1.49的折射率nx1、ny1、nz1，并且C层可为双轴取向的sPS层，该sPS层在633nm处具有分别为约1.57、1.57和1.62的折射率nx2、ny2、nz2。在其他实施方案中，T1可约等于T2，或T1可小于T2。在一些实施方案中，对于入射在多层光学反射镜上的光30，对于相互正交的第一偏振态和第二偏振态中的每一者，并且对于从λ3延伸至λ4的红外波长范围(例如，从约750nm至约1200nm)，多个光学重复单元10对于第一入射角θ1具有平均光学透射率T3，并且对于第二入射角θ2具有平均光学透射率T4，其中T3和T4各自大于约40％，或大于约45％，或大于约50％，或大于约55％，或大于约60％。
例如，图9A至图9B的光学透射率可通过适当选择层材料以限定折射率差值和适当选择层厚度分布来实现。在一些实施方案中，A层是双轴取向的PEN层，C层是双轴取向的sPS层，并且B1层和B2层是苯乙烯嵌段共聚物层。图10是可由这些材料形成的光学反射镜的层厚度对光学重复单元数的曲线图。另选地，图10的层厚度分布可用于反射偏振器或其他多层光学膜。在每个光学重复单元中，B1层、B2层具有5nm的厚度，而A层和C层的厚度通常跨光学反射镜的厚度增加。光学反射镜的光学重复单元具有约14微米的组合平均厚度。图11是当A层是双轴取向的PEN层，C层是双轴取向的sPS层，并且B1层和B2层是苯乙烯嵌段共聚物层时，对于入射平面40中的入射在光学反射镜上的非偏振光(参见例如，图2A至图2B)，具有图10所示厚度分布的光学反射镜的多个光学重复单元的计算光学透射率的曲线图。例如，当B1层和B2层是丙烯酸系嵌段共聚物层、PMMA层或coPMMA层时，可获得类似的光学透射率。光学透射率250和260用于相应的第一入射角θ1和第二入射角θ2，如针对图9A的大致描述的，其中对于图11，第一入射角θ1和第二入射角θ2分别为0度和60度。
在一些实施方案中，A层是各向同性PHEN层，C层是双轴取向sPS层，并且B1层和B2层是苯乙烯嵌段共聚物层。图12是可由这些材料形成的光学反射镜的层厚度对光学重复单元数的曲线图。另选地，图12的层厚度分布可用于反射偏振器或其他多层光学膜。在每个光学重复单元中，B1层、B2层具有5nm的厚度，而A层和C层的厚度通常跨光学反射镜的厚度增加。光学反射镜的光学重复单元具有28微米的组合平均厚度。图13是当A层是各向同性的PHEN层，C层是双轴取向的sPS层，并且B1层和B2层是苯乙烯嵌段共聚物层时，对于入射平面40中的入射在反射镜上的非偏振光(参见例如，图2A至2B)，具有图12所示厚度分布的光学反射镜的多个光学重复单元的计算的光学透射率的曲线图。例如，当B1层和B2层是丙烯酸系嵌段共聚物层、PMMA层或coPMMA层时，可获得类似的光学透射率。光学透射率250和260用于相应的第一入射角θ1和第二入射角θ2，如针对图9A大致描述的，其中对于图13，第一入射角θ1和第二入射角θ2分别为0度和60度。在图12至图13的实施方案中，在420nm至680nm的可见光波长范围内，法向入射下的平均透射率大于60度入射角下的平均透射率。
在一些实施方案中，A层是双轴取向的PHEN层，C层是THV层，并且B1层和B2层是coPMMA层。图14是可由这些材料形成的光学反射镜的层厚度对光学重复单元数的曲线图。另选地，图14的层厚度分布可用于反射偏振器或其他多层光学膜。在每个光学重复单元中，B1层、B2层具有5nm的厚度，而A层和C层的厚度通常跨光学反射镜的厚度增加。光学反射镜的光学重复单元具有约15微米的组合平均厚度。图15是当A层是双轴取向的PHEN层，C层是THV层，并且B1层和B2层是coPMMA层时，对于入射平面40中的入射在光学反射镜上的非偏振光(参见例如，图2A至图2B)，具有图14所示厚度分布的光学反射镜的多个光学重复单元的计算光学透射率的曲线图。例如，当B1层和B2层是苯乙烯嵌段共聚物层、丙烯酸系嵌段共聚物层或PMMA层时，可获得类似的光学透射率。光学透射率250和260用于相应的第一入射角θ1和第二入射角θ2，如针对图9A大致描述的，其中对于图15，第一入射角θ1和第二入射角θ2分别为0度和60度。在图14至图15的实施方案中，法向入射下420nm至680nm的可见光波长范围内的平均透射率小于约5％，而光学重复单元的组合平均厚度仅为约15微米。
当以90度剥离角测量时，本文所述的多层光学膜、反射偏振器和多层光学反射镜中的任何一者都可具有至少约14克每英寸(至少约5.5g/cm)的多个光学重复单元中的单独层的层间粘合力。在一些实施方案中，当以90度剥离角测量时，多个光学重复单元中的单独层的层间粘合力为至少约16克每英寸、18克每英寸、20克每英寸、22克每英寸、25克每英寸、27克每英寸、30克每英寸、32克每英寸、35克每英寸、37克每英寸、40克每英寸、45克每英寸、50克每英寸或55克每英寸。在一些实施方案中，例如，层间粘合力可至多约400克每英寸，或至多约200克每英寸，或至多约150克每英寸，或至多约120克每英寸。在一些实施方案中，例如，层间粘合力在约14克每英寸至约400克，或约20克每英寸至约200克每英寸的范围内。通过适当选择A层、B1层、C层和B2层的材料，可增加剥离力。例如，可选择B1层、B2层，使其与A层和C层具有足够的粘结，即使当A层和C层将具有彼此的差的直接粘结。在一些实施方案中，B1层、B2层可为在A层和C层中使用的聚合物的共聚物。用于A层、B1层、C层和B2层的合适的材料将在本文其他地方进一步描述。已经发现，根据一些实施方案，通过降低拉伸膜时的温度(例如，从约135℃至约120℃或至约115℃)和/或通过增加拉伸膜时使用的拉伸比(例如，从沿拉伸方向的约5倍拉伸比至沿拉伸方向的约6倍拉伸比)，可进一步增加层间粘合力。
图16是测试多层光学膜300的层间粘合力的示意图。多层光学膜300经由双面胶带151粘结到基底360(例如，刚性玻璃基底)。然后，例如使用剃刀片在光学膜300中形成切口170。接下来，另一片胶带152用于从光学膜300的剩余部分332剥离光学膜300的邻近切口170的部分331的端部333。然后可通过在远离基底360的方向(z方向)上牵拉胶带152来测量剥离力，该方向限定了90度剥离角光学膜300的每单位宽度(x方向上的尺寸)的剥离力是层间粘合力。在一些实施方案中，使用每分钟12英寸的牵拉速度(也称为夹头速度)并在至少约5秒的时间内对测得的力取平均值来确定剥离力。在一些实施方案中，除了使用每分钟12英寸的夹头速度之外，每单位宽度的剥离力是根据ASTM D6862-11(2016年重新批准)测试标准确定的平均抗剥离强度。在一些实施方案中，多个光学重复单元中的单独层的层间粘合力为至少约14克每英寸，或层间粘合力可在本文其他地方描述的任何范围内，其中层间粘合力被确定为根据ASTM D6862-11(2016年重新批准)测试标准测得的平均抗剥离强度，除了使用每分钟12英寸的夹头速度从多层光学膜300的下部部分332以90度剥离角牵拉多层光学膜300的上部部分331，同时将下部部分332粘结到基底360。
实施例
使用151层送料区块和模头制造包括37A层、76B层和38C层的多层光学膜。A层、B层和C层是布置成ABCB重复单元的光学层。此外，通过25mm双螺杆挤出机(TSE)，以20磅/小时的进料速率，通过颈管和齿轮泵，挤出下表中所指示的A层树脂，从而添加最外表层。该熔融装置组件使用峰值温度为280℃的渐进式温度挤出分布。A层通过将下表中所指示的树脂以下表中所指示的进料速率挤出通过27mm TSE，并通过颈管和齿轮泵将峰值在280℃的渐进式温度分布挤出到151层送料区块和模头的对应A层中来生产，除了为A层列出的约20％的材料用于形成光学层和表层之间的保护性边界层。B层通过将下表中所指示的树脂通过18mm TSE以下表中所指示的进料速率通过颈管和齿轮泵挤出到151层送料区块的对应B层中来生产，并且使用峰值温度为260℃的具有渐进式温度分布的模头。C层通过将下表中所指示的树脂以下表中所指示的额定进料速率挤出通过27mm TSE，并通过颈管和齿轮泵将峰值在280℃或约280℃的渐进式温度分布挤出到151层送料区块和模头的对应C层中来生产。送料区块使用梯度板，使得A层和C层在膜的一侧处比在膜的相对侧处厚约2.5倍，而B层跨膜的厚度具有名义上恒定的厚度。送料区块和模头保持在285℃的目标温度处。挤出的层被浇铸到在约50℃处运行的流延轮上，以产生浇铸料片。
然后使用KARO间歇式取向机(可从德国锡格斯多夫的布鲁克纳机械股份公司(Brückner Maschinenbau GmbH&Co.KG,Siegsdorf,Germany)购得)在下表所指示的拉伸温度和每秒50％的拉伸速率下对这些浇铸料片进行取向。基本上单轴取向的膜以1.5(纵向)乘以5或6(横向)的拉伸比制备，并且双轴取向的膜以3乘以3的拉伸比制备。下表指示了各种光学膜的拉伸比。
下表中所指示的光学膜中的每种光学膜的层间粘合力如针对图16中的大致描述的进行测量。将光学膜切割成1英寸宽的样品，并用双面胶带(SCOTCH双面胶带，购自明尼苏达州圣保罗的3M公司)151层压到玻璃基底360。然后使用剃刀片在光学膜300中形成切口170。一片胶带152用于从光学膜300的剩余部分剥离光学膜300的邻近切口170的一部分的端部333。然后使用IMASS SP-2100(马塞诸萨州雅阁的IMASS公司(IMASS,inc.Accord,MA)和10磅测力传感器测量层间粘合力，以测量90度剥离。牵拉速度设定为每分钟12英寸，并且在2秒钟的延迟后，平均5秒钟的剥离力。这重复了4次。取平均值并记录为层间粘合力。结果提供于以下表中。为了测试低熔点PEN和sPS之间的层间粘合力，料片W7利用低熔点PEN作为A层和C层，并利用sPS作为B层。
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诸如“约”的术语将在本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中理解。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“约”应用于表达特征大小、数量和物理特性的量的使用不清楚，则“约”将被理解为是指在指定值的10％以内。给定为约指定值的量可精确地为指定值。例如，如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对其不清楚，则具有约1的值的量是指该量具有介于0.9和1.1之间的值，并且该值可为1。
上述所有引用的参考文献、专利和专利申请以一致的方式全文据此以引用方式并入本文。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述说明中的信息为准。
除非另外指出，否则针对附图中元件的描述应被理解为同样适用于其它附图中的对应元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员将会知道，在不脱离本公开范围的情况下，可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型或组合。因此，本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。

Claims (15)

1.一种反射偏振器，所述反射偏振器包括多个光学重复单元，所述多个光学重复单元设置在第一表层和第二表层之间，每个光学重复单元包括至少一个聚合物A层、至少两个B层和至少一个聚合物C层，每对相邻的A层和C层具有设置在其间的所述两个B层中的至少一个B层，设置在所述第一表层和所述第二表层之间的所述多个光学重复单元中的所述A层和所述C层的总数小于约400，所述A层和所述C层中的每一者具有在约50nm至约500nm之间的平均厚度，所述B层中的每一者具有小于约50nm的平均厚度，所述第一表层和所述第二表层中的每一者具有大于约500nm的平均厚度，所述反射偏振器具有小于约20微米的平均厚度，使得对于入射平面中的入射在所述反射偏振器上的光，对于小于约5度的第一入射角和大于约40度的第二入射角中的每一者，并且对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围，所述多个光学重复单元具有针对以下各项的平均光学透射率：
当所述反射偏振器的平面内第一方向位于所述入射平面中时，s偏振态的平均光学透射率小于约10％；并且
当所述反射偏振器的正交的平面内第二方向位于所述入射平面中时，p偏振态的平均光学透射率大于约65％。
2.根据权利要求1所述的反射偏振器，其中当所述反射偏振器的所述平面内第二方向位于所述入射平面中时，并且对于所述可见光波长范围和所述p偏振态，所述多个光学重复单元对于相应的第一入射角和第二入射角具有平均光学透射率T1和T2，T2比T1大至少5％。
3.根据权利要求1或2所述的反射偏振器，其中对于所述第一入射角和所述第二入射角中的每一者，对于所述s偏振态和位于所述入射平面中的所述第一方向以及对于所述p偏振态和位于所述入射平面中的所述第二方向，并且对于从约750nm延伸至约1200nm的红外波长范围，所述多个光学重复单元具有大于约40％的平均光学透射率。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的反射偏振器，其中对于所述第一入射角和所述第二入射角中的每一者，对于所述s偏振态和所述p偏振态中的每一者，对于位于所述入射平面中的所述第一方向和所述第二方向中的每一者，并且对于从约750nm延伸至约1200nm的红外波长范围，所述多个光学重复单元具有大于约40％的平均光学透射率。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的反射偏振器，其中对于位于所述入射平面中的所述第一方向并且对于所述s偏振态，对于相应的所述第一入射角和所述第二入射角，所述多个光学重复单元具有关于波长的第一光学透射率和第二光学透射率，所述第一光学透射率和所述第二光学透射率包括相应的第一透射带边缘和第二透射带边缘，其中至少跨越沿光学透射率从约10％增加到约50％的所述透射带边缘的波长范围，对所述第一带边缘和所述第二带边缘中的每一者的最佳线性拟合具有大于约1.3％/nm的正斜率。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的反射偏振器，其中每个聚合物A层包含聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸己基乙二醇酯共聚物；并且每个聚合物C层包含：
间规立构聚苯乙烯；
四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的三元共聚物；
聚甲基丙烯酸甲酯；
甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯的共聚物；或者
共聚萘二甲酸对苯二甲酸乙二醇酯共聚物。
7.一种多层光学膜，所述多层光学膜包括多个光学重复单元，所述多个光学重复单元中的所述光学重复单元的总数小于约175个，并且具有小于约20微米的组合平均厚度，所述光学重复单元中的每个光学重复单元包括至少四个单独层，所述光学重复单元中的每个光学重复单元中的所述至少四个单独层中的至少第一单独层和第二单独层具有沿相同的平面内x方向的相应折射率nx1和nx2、沿与所述x方向正交的平面内y方向的相应折射率ny1和ny2、以及沿与所述x方向和所述y方向正交的z方向的相应折射率nz1和nz2，其中对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围中的至少一个波长：
nx1比ny1和nz1中的至少一者大至少0.15；
nx2、ny2和nz2之间的最大差值的量值小于0.15；并且
nx1比nx2大至少0.15；
其中所述光学重复单元中的每个光学重复单元中的所述至少四个单独层中的至少第三层具有小于约50nm的平均厚度，并且其中当以90度剥离角测量时，所述多个光学重复单元中的所述单独层的层间粘合力为至少约14克每英寸。
8.根据权利要求7所述的多层光学膜，其中所述至少第三层沿相应的x方向、y方向和z方向具有相应的折射率nx3、ny3和nz3，并且其中对于所述至少一个波长，nx2比nx3大至少0.005，或nx3比nx2大至少0.05。
9.一种多层光学膜，所述多层光学膜包括多个光学重复单元，所述多个光学重复单元中的所述光学重复单元的总数小于约175个，并且具有小于约20微米的组合平均厚度，所述光学重复单元中的每个光学重复单元包括至少四个单独层，所述光学重复单元中的每个光学重复单元中的所述至少四个单独层中的至少第一单独层和第二单独层具有沿相同的平面内x方向的相应折射率nx1和nx2、沿与所述x方向正交的平面内y方向的相应折射率ny1和ny2、以及沿与所述x方向和所述y方向正交的z方向的相应折射率nz1和nz2，其中对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围中的至少一个波长：
nx1比ny1和nz1中的至少一者大至少0.15；
nx2小于ny2和nz2中的至少一者；并且
nx1比nx2大至少0.15；
其中当以90度剥离角测量时，所述多个光学重复单元中的所述单独层的层间粘合力为至少约14克每英寸。
10.根据权利要求9所述的多层光学膜，其中对于所述至少一个波长，
nx2比ny2小至少0.005。
11.根据权利要求9所述的多层光学膜，其中对于所述至少一个波长，
nx2和ny2之间的差值的量值小于0.005。
12.一种多层光学膜，所述多层光学膜包括多个光学重复单元，所述多个光学重复单元中的所述光学重复单元的总数小于约175个，并且具有小于约20微米的组合平均厚度，所述光学重复单元中的每个光学重复单元包括至少四个单独层，所述光学重复单元中的每个光学重复单元中的所述至少四个单独层中的至少第一单独层和第二单独层具有沿相同的平面内x方向的相应折射率nx1和nx2、沿与所述x方向正交的平面内y方向的相应折射率ny1和ny2、以及沿与所述x方向和所述y方向正交的z方向的相应折射率nz1和nz2，其中对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围中的至少一个波长：
nx1、ny1和nz1之间的最大差值的量值小于0.05；
nx2小于ny2和nz2中的至少一者；并且
nx1比nx2大至少0.07；
其中所述光学重复单元中的每个光学重复单元中的所述至少四个单独层中的至少第三层具有小于约50nm的平均厚度，并且其中当以90度剥离角测量时，所述多个光学重复单元中的所述单独层的层间粘合力为至少约14克每英寸。
13.根据权利要求12所述的多层光学膜，其中当以90度剥离角测量时，所述多个光学重复单元中的所述单独层的所述层间粘合力大于约20克每英寸。
14.一种多层光学反射镜，所述多层光学反射镜包括多个光学重复单元，所述多个光学重复单元中的所述光学重复单元的总数小于约200个，并且具有小于约20微米的组合平均厚度，所述光学重复单元中的每个光学重复单元包括至少四个依次布置的第一单独层至第四单独层，所述光学重复单元中的每个光学重复单元的所述第一单独层和所述第三单独层沿相同的平面内x方向具有相应的折射率nx1和nx2，沿与所述x方向正交的平面内y方向具有相应的折射率ny1和ny2，以及沿与所述x方向和所述y方向正交的z方向具有相应的折射率nz1和
nz2，其中对于从约420nm延伸至约680nm的可见光波长范围中的至少一个波长：
nx1和ny1比相应的nx2和ny2大至少0.1；并且
nz2比nz1大至少0.05；
使得对于入射在所述多层光学反射镜上的光，对于相互正交的第一偏振态和第二偏振态中的每一者，并且对于所述可见光波长范围，所述多个光学重复单元对于小于约5度的第一入射角具有平均光学透射率
T1，并且对于大于约40度的第二入射角具有平均光学透射率T2，
T1/T2≥1.2。
15.根据权利要求14所述的多层光学反射镜，其中对于所述光学重复单元中的每个光学重复单元，所述第二单独层和所述第四单独层中的每一者的平均厚度均小于约20nm。
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