KR102371165B1 - 다층 광학 필름 - Google Patents

다층 광학 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR102371165B1
KR102371165B1 KR1020167008536A KR20167008536A KR102371165B1 KR 102371165 B1 KR102371165 B1 KR 102371165B1 KR 1020167008536 A KR1020167008536 A KR 1020167008536A KR 20167008536 A KR20167008536 A KR 20167008536A KR 102371165 B1 KR102371165 B1 KR 102371165B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
multilayer optical
optical film
layers
layer
thermoplastic
Prior art date
Application number
KR1020167008536A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160054517A (ko
Inventor
매튜 비 존슨
아담 디 하아그
마틴 이 덴커
Original Assignee
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 filed Critical 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Publication of KR20160054517A publication Critical patent/KR20160054517A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102371165B1 publication Critical patent/KR102371165B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B32B27/365—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters comprising polycarbonates
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/0816—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers
    • G02B5/0825—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers the reflecting layers comprising dielectric materials only
    • G02B5/0841—Multilayer mirrors, i.e. having two or more reflecting layers the reflecting layers comprising dielectric materials only comprising organic materials, e.g. polymers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G02B5/3041—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
    • G02B5/305—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks including organic materials, e.g. polymeric layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/05—5 or more layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/418—Refractive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/42—Polarizing, birefringent, filtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2398/00—Unspecified macromolecular compounds
    • B32B2398/20—Thermoplastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2551/00—Optical elements

Abstract

열가소성 복굴절성 다층 광학 필름이 기술된다. 더욱 특히, 양쪽 외측 층이 350 nm보다 얇지만 150 nm보다 두꺼운, 선형 층 두께 프로파일을 갖는 교번하는 제1 층 및 제2 층을 갖는 열가소성 다층 필름이 기술된다. 더 얇은 외측 보호 경계 층을 갖는 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름이 기술된다.

Description

다층 광학 필름{MULTILAYER OPTICAL FILM}
열가소성 복굴절성 다층 광학 필름은 압출된 중합체를 피드블록(feedblock)에서 적층하여 일반적으로 형성된다. 일부 제조 공정에서, 피드블록의 크기, 처리 조건, 및 압출물의 두께에 따라, 피드블록을 통과하는 외측 층 상에서의 전단력이 상당할 수 있다. 이는 외측 층에서 층 붕괴(layer breakup)를 일으킬 수 있어서, 종종 원하는 목적을 위해 사용할 수 없는 최종 필름을 생성하게 된다. 제조 전반에 걸쳐 필름을 보호하기 위해서, 두꺼운 보호 경계 층(protective boundary layer) 또는 두꺼운 스킨 층(skin layer)이 제공된다.
일 태양에서, 본 발명은 다층 필름에 관한 것이다. 더욱 특히, 본 발명은 실질적으로 선형 층 두께 프로파일(linear layer thickness profile)을 갖는 교번하는 제1 층 및 제2 층을 포함하는 열가소성 복굴절성 다층 필름에 관한 것이다. 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름의 양쪽 외측 층은 350 nm보다 얇지만 150 nm보다 두껍다. 어떠한 중간 층도 350 nm보다 두껍지 않다. 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름의 양쪽 외측 층은 제1 층 또는 제2 층 중 어느 하나와 동일한 재료를 포함한다. 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름의 최소 평균 탈층(minimum average delamination)은 100 g/인치보다 크다. 일부 실시 형태에서, 어떠한 중간 층도 150 nm보다 두껍지 않다. 일부 실시 형태에서, 교번하는 제1 층 및 제2 층 중 적어도 하나는 배향된 복굴절성 중합체 층이다.
일부 실시 형태에서, 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름은 50 마이크로미터보다 얇고; 다른 실시 형태에서 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름은 20 마이크로미터보다 얇다. 일부 경우에, 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름은 200개 미만의 층을 갖는다. 일부 실시 형태에서, 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름은 반사 편광기이다. 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름은 또한 거울일 수 있다. 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름은 롤 형태로 제공될 수 있거나 또는 백라이트(backlight)에 합체될 수 있다.
도 1은 비교예 C1의 구조의 개략 단면도.
도 2는 비교예 C2, 비교예 C3a 내지 비교예 C3c, 실시예 1a 내지 실시예 1f, 및 실시예 2a 내지 실시예 2d의 구조의 개략 단면도.
도 3은 실시예 3의 구조의 개략 단면도.
다층 광학 필름, 즉, 적어도 부분적으로는, 굴절률이 상이한 미세층(microlayer)들의 배열에 의해 바람직한 투과 및/또는 반사 특성을 제공하는 필름이 공지되어 있다. 진공 챔버에서 일련의 무기 재료를 광학적으로 얇은 층("미세층")으로 기재(substrate) 상에 침착함으로써 그러한 다층 광학 필름을 제조하는 것이 공지되어 있다. 무기 다층 광학 필름은, 예를 들어, 문헌[H. A. Macleod, Thin-Film Optical Filters, 2nd Ed., Macmillan Publishing Co. (1986)] 및 문헌[A. Thelan, Design of Optical Interference Filters, McGraw-Hill, Inc. (1989)]의 교재에 기재되어 있다.
다층 광학 필름은 또한 교번하는 중합체 층들의 공압출에 의해 입증되었다. 예를 들어, 미국 특허 제3,610,729호 (로저스(Rogers)), 제4,446,305호 (로저스 등), 제4,540,623호 (임(Im) 등), 제5,448,404호 (슈렝크(Schrenk) 등), 및 제5,882,774호 (존자(Jonza) 등)를 참조하라. 이들 중합체 다층 광학 필름에서, 개별 층의 제조에는 중합체 재료가 주로 또는 배타적으로 사용된다. 이들은 열가소성 다층 광학 필름으로 지칭될 수 있다. 그러한 필름은 대량 제조 공정에 적합하고 대형 시트 및 롤 제품으로 제조될 수 있다. 하기의 설명 및 실시예는 열가소성 다층 광학 필름과 관련된다.
다층 광학 필름은 상이한 굴절률 특성을 갖는 개별 미세층들을 포함하여, 인접한 미세층들 사이의 계면에서 일부 광이 반사되게 한다. 다층 광학 필름에 원하는 반사 또는 투과 특성을 제공하기 위하여, 미세층은 복수의 계면에서 반사된 광이 보강 또는 상쇄 간섭을 겪도록 충분히 얇다. 자외선, 가시선 또는 근적외선 파장에서 광을 반사하도록 설계된 다층 광학 필름의 경우, 각각의 미세층은 일반적으로 약 1 μm 미만의 광학 두께 (물리적 두께에 굴절률을 곱한 것)를 갖는다. 층들은 일반적으로 가장 얇은 것으로부터 가장 두꺼운 것으로 배열될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 교번하는 광학 층들의 배열은 층 총수(layer count)의 함수로서 실질적으로 선형으로 변화할 수 있다. 이러한 층 두께 프로파일은 선형 층 두께 프로파일로서 지칭될 수 있다. 다층 광학 필름의 외측 표면에 있는 스킨 층(skin layer), 또는 미세층들의 간섭성 그룹(coherent grouping)(본 명세서에서 "패킷"(packet)으로 지칭됨)들을 분리하는, 다층 광학 필름 내에 배치된 보호 경계 층(PBL; protective boundary layer)과 같은 더 두꺼운 층이 포함될 수 있다. 일부 경우에, 보호 경계 층은 다층 광학 필름의 교번하는 층들 중 적어도 하나와 동일한 재료일 수 있다. 다른 경우에, 보호 경계 층은 그의 물리적 또는 유동학적 특성을 위해 선택된 상이한 재료일 수 있다. 보호 경계 층은 광학 패킷의 일측 면 상에 또는 양측 면 상에 있을 수 있다. 단일-패킷 다층 광학 필름의 경우에, 보호 경계 층은 다층 광학 필름의 일측 또는 양측 외부 표면 상에 있을 수 있다.
스킨 층이 때때로 부가되는데, 이는 피드블록 후에 그러나 용융물이 필름 다이를 빠져나오기 전에 일어난다. 이어서, 다층 용융물을 폴리에스테르 필름에 대한 통상적인 방식으로 필름 다이를 통해 냉각 롤(chill roll) 상에 캐스팅하고, 그 상에서 용융물이 급랭된다. 이어서, 예를 들어, 미국 특허 출원 공개 제2007/047080 A1호, 미국 특허 출원 공개 제2011/0102891 A1호, 및 미국 특허 제7,104,776호 (메릴(Merrill) 등)에 기재된 바와 같이, 캐스팅된 웨브를 다양한 방식으로 신장시켜 광학 층들 중 적어도 하나에서 복굴절성을 달성하며, 이는 많은 경우에 반사 편광기 또는 거울 필름 중 어느 하나를 생성한다. 복굴절성을 갖는 이러한 필름은 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름으로 지칭될 수 있다.
이러한 필름은, 필름이 다른 필름 구조물 (예를 들어, 흡수 편광기, 폴리카르보네이트 또는 폴리에스테르 시트) 및/또는 물품 (예를 들어, LCD 디스플레이)에 라미네이팅되는 다양한 용도를 갖는다. 각각의 제조 공정의 소정 시점에, MOF 또는 라미네이팅된 MOF를 임의의 다양한 공정, 예를 들어 전단, 로터리 다이(rotary die), 다이 프레스(die press), 레이저 등에 의해 절단하는 변환 단계가 전형적으로 존재한다. 이러한 변환 및 후속 취급 단계 (예를 들어 패키징, 프리마스크(premask) 제거, 디스플레이 조립 등) 동안의 한 가지 특정 고장 모드(failure mode)는 다층 구조물의 잠재적인 탈층이다. 다층 광학 필름에서의 탈층은, 일부 실시 형태에서 스킨 층 또는 PBL 층인 최외측 층과 광학 층들 사이에서 전형적으로 발생한다. 이어서, 탈층은 다층 내로 전파되어 가시적 결함을 남길 수 있으며, 이는 바람직하지 않다.
일부 응용에서, 더 얇은 다층 광학 필름을 생성하는 것이 바람직하다. 일부 실시 형태에서, 이득(gain)과 같은 광학 성능 및 탈층 저항성(delamination resistance)과 같은 기계적 특성을 이러한 더 얇은 필름에서 유지하는 것이 또한 바람직할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 "더 얇은"은, (예를 들어, 광학 성능을 개선하기 위한) 추가적인 광학 활성 층 또는 (예를 들어, 물리적 특성을 개선하기 위한) 비활성 층을 부가함에도 여전히 동일하거나 유사한 두께를 유지하는 능력을 또한 지칭할 수 있음에 유의해야 한다. 반사 편광기 내의 미세층들의 광학 기능은 각각의 미세층의 특정 광학 두께와 관련되기 때문에, 단순히 각각의 미세층을 더 얇게 만들어서 동일한 광학 특성을 달성하는 것은 종종 불가능하다. 또한, 미세층의 수를 감소시켜서 더 얇은 필름을 얻을 수 있지만, 광학 성능, 예를 들어, 이득이 감소될 것이다. 공정을 변화시켜서 광학 성능을 증가시킬 수 있지만, 이러한 공정 변화에 의해서 탈층 저항성이 전형적으로 감소된다. 이전에는, 광학 성능 및 탈층 저항성 둘 모두를 유지하면서 더 얇은 다층 광학 필름을 얻는 것이 어려웠다. 게다가, 전체 두께를 감소시키면서 PBL의 두께를 감소시키는 것은, 제조에 실패하거나 피드블록 전단으로 인한 유의한 결함을 갖는 필름을 야기할 것으로 생각되었다. 놀랍게도, 더 얇은 PBL은 더 얇은 전체 다층 광학 필름을 가능하게 하였을 뿐만 아니라, 피드블록 전단으로 인한 유의한 결함을 갖지 않으면서 전체 필름에 개선된 탈층 저항성을 제공하였다. 보호 경계 층은 일부 경우에 350 nm보다 얇을 수 있고, 일부 경우에 300 nm보다 얇을 수 있고, 일부 경우에 200 nm보다 얇을 수 있고, 일부 경우에 심지어 가장 두꺼운 광학 층의 대략적인 두께인 150 nm만큼 얇을 수 있다. 일부 실시 형태에서, 다층 필름은 350 nm보다 두꺼운 어떠한 중간 층도, 또는 심지어 150 nm보다 두꺼운 어떠한 층도 갖지 않을 수 있다. 본 명세서에 기재된 다층 광학 필름은, 전체적으로, 50 μm보다 얇을 수 있거나, 30 μm보다 얇을 수 있거나, 20 μm보다 얇을 수 있거나, 또는 17 μm보다 얇을 수 있다.
디스플레이 시스템과 관련하여 다층 광학 필름의 성능의 한 가지 척도는 "이득"으로 지칭된다. 광학 필름의 이득은, 광학 필름이 없는 디스플레이에 비하여 광학 필름을 갖는 디스플레이가 관찰자(viewer)에게 얼마나 더 밝게 보이는지에 대한 척도이다. 더욱 구체적으로, 광학 필름의 이득은 광학 필름이 없는 디스플레이 시스템의 휘도(luminance)에 대한 광학 필름을 갖는 디스플레이 시스템 (또는 백라이트와 같은 그의 일부분)의 휘도의 비이다. 휘도는 일반적으로 관찰 배향(viewing orientation)의 함수이기 때문에, 이득도 또한 관찰 배향의 함수이다. 이득이 어떠한 배향의 표시도 없이 언급되는 경우, 통상적으로 축상(on-axis) 성능인 것으로 여겨진다. 반사 편광기의 경우, 이득은 보통, 수직 입사광 및 경사 입사광 둘 모두에 대해, 차단 축(block axis)에 대해서는 매우 높은 반사율과, 그리고 통과 축(pass axis)에 대해서는 매우 높은 투과율 (매우 낮은 반사율)과 관련된다. 이는, 매우 높은 차단 축 반사율은 사용불가능한 편광의 광선이 다시 백라이트 내로 반사되어서 사용가능한 편광으로 전환될 수 있는 기회를 최대화시키고, 매우 낮은 통과 축 반사율은 사용가능한 편광의 광선이 최소한의 손실로 LC 패널을 향해 백라이트 밖으로 통과할 기회를 최대화시키기 때문이다.
실시예
탈층 시험 방법
필름 샘플을 제조하고, 1 인치 (2.54 cm) 폭 × 12 인치 (30 cm) 스트립으로 절단하였다. 양면 테이프 (미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 입수가능한 3M 665 양면 테이프)를 금속 플레이트에 부착하고 샘플 스트립을 양면 테이프에 부착하였다. 초과의 필름을 플레이트의 한 쪽 단부로부터 절단하여, 그 필름의 끝이 플레이트의 한 쪽 에지와 같게 하는 한편 다른 쪽 에지는 면도날을 사용하여 날카로운 각도로 절단하여 스코어링(score)하였다. 테이프 (미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터 입수가능한 3M 396 테이프)의 대략 1.5 인치 (4 cm) 스트립의 한 쪽 단부를 겹쳐지게 접어 1/2 인치 (1.3 cm)의 비점착성 탭(tab)을 형성하였다. 테이프의 다른 쪽 단부를 필름 샘플의 스코어링된 에지에 적용하였다. 이어서, 평균 5초의 시간을 사용하여 60 인치/분 (1.5 m/min)의 박리 속도로 아이매스(IMASS) SP-2000 박리 시험기 (미국 매사추세츠주 어코드 소재의 아이매스 인크.(IMASS Inc.))를 사용하여 90도 박리 시험을 수행하였다. 각각의 필름 샘플에 대해 5개의 스트립을 시험하였다. 실시예에 주어진 결과에 대해서는, 층들을 서로 탈층시키는 데 필요로 하는 가장 약한 또는 가장 낮은 힘을 비교하기 위해 최소값을 보고한다. 필요로 하는 박리력이 높아서 어떠한 값도 측정할 수 없는 경우에는, 그 값을 10,000+ g/인치로 보고한다. (비교예 C1을 제외하고) 모든 비교예 및 실시예가, 교번하는 층 광학 패킷 내에 실질적으로 선형 층 두께 프로파일을 가졌다.
비교예 C1
하기와 같이 복굴절성 반사 편광기를 제조하였다. 발명의 명칭이 "최적화된 이득을 갖는 낮은 층 총수의 반사 편광기"(Low Layer Count Reflective Polarizer with Optimized Gain)인 미국 특허 출원 공개 제2011/0102891호에 기재된 바와 같이, 단일의 다층 광학 패킷을 공압출하였다. 미국 특허 제6,352,761호 (헤브링크(Hebrink) 등)에 일반적으로 기재된 중합체를 광학 층을 위해 사용하였다. 공압출된 광학 패킷은 90/10 coPEN, 90% 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN) 및 10% 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)로 구성된 중합체, 및 저굴절률 등방성 층의 275개의 교번하는 층을 포함하였다. 저굴절률 등방성 층은 PC:coPET 몰 비가 대략 42.5 몰%의 폴리카르보네이트 및 57.5 몰%의 coPET인, 폴리카르보네이트와 코폴리에스테르의 블렌드 (PC:coPET)로 제조하였다. 저굴절률 층은 굴절률이 약 1.57이었고 단축 배향 시에 실질적으로 등방성으로 유지되었다. PC:coPET의 Tg는 105 ℃였다.
발명의 명칭이 "다층 중합체 필름을 제조하기 위한 피드블록"(Feedblock for Manufacturing Multilayer Polymeric Films)인 미국 특허 출원 공개 제2011/0272849호에 기재된 피드블록 방법을 사용하여 반사 편광기를 제조하였다. 90/10 PEN 및 PC:coPET 중합체를 개별 압출기로부터 다층 공압출 피드블록으로 공급하였고, 여기서, 이들을 275개의 교번하는 광학 층들의 패킷에, 양쪽 면 상의 PC:coPET의 더 두꺼운 보호 경계 층을 더하여, 총 277개의 층으로 조립하였다. 피드블록 후에, 스킨 층을 부가하였는데, 이때 스킨 층을 위해 사용된 중합체는 50 몰%의 PC 및 50 몰%의 coPET의 비를 갖고 Tg가 110 ℃인 제2 PC:coPET였다. 이어서, 다층 용융물을, 폴리에스테르 필름에 대한 통상적인 방식으로, 필름 다이를 통해 냉각 롤 상에 캐스팅하였고, 그 상에서 용융물이 급랭된다. 이어서, 캐스팅된 웨브를, 표 1에 주어진 온도 및 연신비에서 미국 특허 제7,104,776호 (메릴 등)에 기재된 바와 같은 포물선 텐터(parabolic tenter)에서 신장시켰다. 필름은 커패시턴스 게이지(capacitance gauge)에 의해 측정할 때 대략 26.5 μm의 생성된 두께를 가졌다. 상응하는 PBL + 스킨 두께는 광학 현미경 및 원자력 현미경에 의해 측정할 때 대략 6 μm (3 μm/면)이었다. 비교예 C1의 개략도가 도 1에 나타나 있다. 도 1은 교번하는 광학 패킷(110), 보호 경계 층(120) 및 스킨 층(130)을 포함하는 광학 필름(100)을 나타낸다.
비교예 C1에 대해 측정된 최소 탈층 박리력은 대략 80 g/인치 (0.785 N/25.4 mm)였다. 미국 특허 출원 공개 제2008/0002256호 (사사가와(Sasagawa) 등)에 기재된 바와 같이, 포토 리서치, 인크(Photo Research, Inc; 미국 캘리포니아주 챗스워스 소재)로부터 입수가능한, MS-75 렌즈가 구비된 스펙트라스캔(SpectraScan)™ PR-650 스펙트라컬러리미터(SpectraColorimeter)를 사용하여 이득을 측정하였다.
비교예 C2
하기와 같이 비교예 C1과 유사한 방식으로 복굴절성 반사 편광기를 제조하였다. 90/10 coPEN 및 PC:coPET의 275개의 교번하는 층을 포함하는 단일의 다층 광학 패킷을 공압출하였다. 90/10 PEN 및 PC:coPET 중합체를 개별 압출기로부터 다층 공압출 피드블록으로 공급하였고, 여기서, 이들을 275개의 교번하는 광학 층들의 패킷에, 양쪽 면 상의 PC:coPET의 더 두꺼운 보호 경계 층을 더하여, 총 277개의 층으로 조립하였다. 이어서, 다층 용융물을 표 1에 열거된 차이를 가지고 비교예 C1과 유사한 방식으로 처리하였다. 상응하는 PBL 두께 (스킨은 공압출하지 않았음)는 광학 현미경 및 원자력 현미경에 의해 측정할 때 대략 2 μm (1 μm/면)이었다. 비교예 C2의 개략도가 도 2에 나타나 있다. 도 2는 교번하는 광학 패킷(210) 및 보호 경계 층(220)을 포함하는 광학 필름(200)을 나타낸다. 비교예 C2에 대해 측정된 최소 탈층 값은 대략 120 g/인치 (1.18 N/25.4 mm)였다. 스킨 층을 제거함으로써, 유사한 공정 조건 및 최종 필름 두께에 대해 비교예 C1에 비해 탈층 강도가 개선되었다.
비교예 C3a 내지 비교예 C3c
제1 광학 층 및 제2 광학 층을 220개의 교번하는 광학 층의 패킷에 양쪽 면 상의 PC:coPET의 보호 경계 층을 더하여 총 222개의 층으로 조립한 점을 제외하고는, 비교예 C2와 유사한 방식으로 복굴절성 반사 편광기를 제조하였다. 이어서, 다층 용융물을 표 1에 열거된 소정 파라미터의 예외를 가지고 비교예 C2와 유사한 방식으로 처리하였다. 스킨 층은 적용하지 않았다. 광학 현미경 및 원자력 현미경에 의해 측정할 때, 생성된 총 두께는 20 μm이었고 외측 층 PBL 두께는 대략 2 μm (1 μm/면)이었다. 비교예 C3a 내지 비교예 C3c는 더 적은 층 총수를 제외하고는 비교예 C2와 유사한 단면을 가졌다. 비교예 C3a에 대해 측정된 최소 탈층은, 비교예 C2와 유사한 연신비, PBL 두께 및 처리 조건에 대해 대략 88 g/인치 (0.86 N/25.4 mm)였다. 비교예 C3a에 대한 탈층 수준은 비교예 C2로부터 대략 27%만큼 감소하였다. 또한 6x (비교예 C3a)로부터 6.3x (비교예 C3b)로 그리고 이어서 6.7x (비교예 C3c)로 연신비를 증가시키는 것은 탈층 강도를 52%만큼 감소시켰다 결과는, 비교예 C2에 비해 단지 총 두께만 감소시키는 것은 개선된 탈층 성능을 달성하기에 충분하지 않았음을 나타낸다.
실시예 1a 내지 실시예 1f
제1 광학 층 및 제2 광학 층을 183개의 교번하는 광학 층의 패킷에 양쪽 면 상의 PC:coPET의 보호 경계 층을 더하여 총 185개의 층으로 조립한 점을 제외하고는, 비교예 C2와 유사한 방식으로 복굴절성 반사 편광기를 제조하였다. 이어서, 다층 용융물을 표 1에 열거된 예외를 가지고 비교예 C2와 유사한 방식으로 처리하였다. 생성된 총 두께는 대략 16.5 μm이었다. 상응하는 PBL 두께 (스킨은 공압출하지 않았음)는 광학 현미경 및 원자력 현미경에 의해 측정할 때 대략 0.7 μm (0.35 μm/면)이었다. 실시예 1a 내지 실시예 1f는 더 적은 층 총수 및 PBL 두께를 제외하고는 비교예 C2와 유사한 단면을 가졌다. 실시예 1a 내지 실시예 1f는 개선된 탈층 성능을 나타내었다.
실시예 2a 내지 실시예 2d
제1 광학 층 및 제2 광학 층을 173개의 교번하는 광학 층의 패킷에 양쪽 면 상의 PC:coPET의 보호 경계 층을 더하여 총 175개의 층으로 조립한 점을 제외하고는 비교예 C2와 유사한 방식으로 복굴절성 반사 편광기를 제조하였다. 이어서, 다층 용융물을 표 1에 열거된 예외를 가지고 비교예 C2와 유사한 방식으로 처리하여, 총 두께가 대략 15.5 μm인 필름을 얻었다. 상응하는 PBL 두께 (스킨은 공압출하지 않았음)는 광학 현미경 및 원자력 현미경에 의해 측정할 때 대략 0.5 μm (0.25 μm/면)이었다. 실시예 2a 내지 실시예 2d는 더 적은 층 총수 및 더 작은 PBL 두께를 제외하고는 비교예 C2와 유사한 단면을 가졌다. 실시예 2a 내지 실시예 2d는 개선된 탈층 성능을 또한 나타내었다.
실시예 3
제1 광학 층 및 제2 광학 층을 186개의 교번하는 광학 층의 패킷에 오직 캐스팅 휠(cast wheel) 면 상의 PC:coPET의 보호 경계 층을 더하여 총 187개의 층으로 조립한 점을 제외하고는 비교예 C2와 유사한 방식으로 복굴절성 반사 편광기를 제조하였다. 캐스팅 휠 면 상의 외측 광학 층은 반대편 면 상의 더 두꺼운 PBL 층을 형성하는 데 사용된 PC:coPET 블렌드로부터 형성하였다. 이어서, 다층 용융물을 실시예 1e와 유사한 방식으로 처리하여, 대략 16.3 μm의 총 두께를 얻었다. 상응하는 단일 PBL 두께 (스킨은 공압출하지 않았음)는 대략 0.25 μm이었다. 실시예 3에 대한 개략 단면도가 도 3에 도시되어 있다. 도 3은 교번하는 광학 패킷(310) 및 보호 경계 층(320)을 포함하는 광학 필름(300)을 나타낸다. 처리 후에, 이 필름에 대해 측정된 탈층 값은 대략 370 g/인치 (3.6 N/25.4 mm)였다.
디스플레이 내(In-Display) 휘도 및 콘트라스트 비
실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 C1 내지 비교예 C3의 필름을 포함하는 LCD 디스플레이에 대한 디스플레이 내 휘도 및 콘트라스트 비를 하기와 같이 측정하였다. LCD 패널을 갖는 구매가능한 태블릿 컴퓨터를 입수하였다. 태블릿 내의 LCD 패널 뒤의 필름은 반사 편광기가 접착제로 부착되어 있는 흡수 편광기를 포함하였다. 흡수 편광기에 부착되어 있는 반사 편광기를 제거하고 다양한 비교예 필름 및 실시예 필름을 광학적으로 투명한 접착제로 부착하였다. 이어서, 디바이스와 함께 입수된 동일한 백라이트 조립체(assembly)를 사용하여 디스플레이를 재조립하였다. 이지콘트라스트(EZContrast) XL88W 코노스코프 (프랑스 생-클레르 에루빌 소재의 엘딤 옵틱스(Eldim Optics)로부터 입수가능한, 모델 XL88W-R-111124)를 사용하여, 디스플레이의 휘도 및 콘트라스트 비를 편각의 함수로서 측정하였다. 결과는 휘도 및 콘트라스트 비가 모든 실시예 및 비교예 필름에 대해 매우 유사하였음을 나타내었다.
[표 1]
Figure 112016030962438-pct00001
하기는 본 발명에 따른 예시적인 실시 형태이다.
항목 1. 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름으로서,
선형 층 두께 프로파일을 갖는 교번하는 제1 층 및 제2 층을 포함하며;
열가소성 복굴절성 다층 광학 필름의 양쪽 외측 층은 350 nm보다 얇지만 150 nm보다 두껍고;
어떠한 중간 층도 350 nm보다 두껍지 않고;
열가소성 복굴절성 다층 광학 필름의 양쪽 외측 층은 제1 층 또는 제2 층 중 어느 하나와 동일한 재료를 포함하고;
열가소성 복굴절성 다층 광학 필름의 최소 평균 탈층은 100 g/인치보다 큰, 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름.
항목 2. 어떠한 중간 층도 150 nm보다 두껍지 않은, 항목 1의 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름.
항목 3. 교번하는 제1 층 및 제2 층 중 적어도 하나는 배향된 복굴절성 중합체 층인, 항목 1의 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름.
항목 4. 열가소성 다층 광학 필름은 50 마이크로미터보다 얇은, 항목 1의 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름.
항목 5. 열가소성 다층 광학 필름은 20 마이크로미터보다 얇은, 항목 1의 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름.
항목 6. 열가소성 다층 광학 필름은 200개 미만의 층을 갖는, 항목 1의 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름.
항목 7. 열가소성 다층 광학 필름은 반사 편광기인, 항목 1의 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름.
항목 8. 열가소성 다층 광학 필름은 거울인, 항목 1의 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름.
항목 9. 항목 1의 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름을 포함하는, 필름의 롤.
항목 10. 항목 1의 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름을 포함하는, 백라이트.
본 출원에 인용된 모든 미국 특허 및 미국 특허 출원은 완전히 기술된 것처럼 본 명세서에 참고로 포함된다. 본 발명은 전술된 특정 실시예 및 실시 형태에 제한되는 것으로 간주되어서는 안 되는데, 그 이유는, 본 발명의 다양한 태양들의 설명을 용이하게 하기 위하여 그러한 실시 형태가 상세히 기술되어 있기 때문이다. 오히려, 본 발명은 첨부된 청구범위 및 그 등가물에 의해 한정되는 본 발명의 범주 내에 속하는 다양한 변형, 등가의 공정, 및 대안적인 장치를 포함한 본 발명의 모든 태양을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (10)

  1. 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름으로서,
    외측 층 사이에 배치되고, 선형 층 두께 프로파일(linear layer thickness profile)을 갖는 교번하는 제1 층 및 제2 층을 포함하고, 여기서 제1 층 및 제2 층 중 하나는 폴리카르보네이트와 코폴리에스테르의 블렌드를 포함하고;
    열가소성 복굴절성 다층 광학 필름의 양쪽 외측 층은 350 nm보다 얇지만 150 nm보다 두껍고;
    어떠한 중간 층도 350 nm보다 두껍지 않고;
    열가소성 복굴절성 다층 광학 필름의 양쪽 외측 층은 제1 층 또는 제2 층 중 어느 하나와 동일한 재료를 포함하고;
    열가소성 복굴절성 다층 광학 필름의 최소 평균 탈층(minimum average delamination)은 100 g/인치보다 크고, 여기서 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름은 200개 미만의 층을 갖고 20 마이크로미터보다 얇은,
    열가소성 복굴절성 다층 광학 필름.
  2. 제1항에 있어서, 어떠한 중간 층도 150 nm보다 두껍지 않은, 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름.
  3. 제1항에 있어서, 교번하는 제1 층 및 제2 층 중 적어도 하나는 배향된 복굴절성 중합체 층인, 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름.
  4. 제1항에 있어서, 폴리카르보네이트와 코폴리에스테르의 블렌드는 몰비로 대략 42.5 몰%의 폴리카르보네이트 및 57.5 몰%의 코폴리에스테르를 포함하는, 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름.
  5. 제1항에 있어서, 반사 편광기인, 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름.
  6. 제1항에 있어서, 거울인, 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름.
  7. 제1항의 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름을 포함하는, 필름의 롤.
  8. 제1항의 열가소성 복굴절성 다층 광학 필름을 포함하는, 백라이트(backlight).
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020167008536A 2013-09-06 2014-09-03 다층 광학 필름 KR102371165B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361874658P 2013-09-06 2013-09-06
US61/874,658 2013-09-06
PCT/US2014/053865 WO2015034899A1 (en) 2013-09-06 2014-09-03 Multilayer optical film

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160054517A KR20160054517A (ko) 2016-05-16
KR102371165B1 true KR102371165B1 (ko) 2022-03-07

Family

ID=51542484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167008536A KR102371165B1 (ko) 2013-09-06 2014-09-03 다층 광학 필름

Country Status (9)

Country Link
US (4) US10288789B2 (ko)
EP (1) EP3041673A1 (ko)
JP (2) JP6938153B2 (ko)
KR (1) KR102371165B1 (ko)
CN (1) CN105517792B (ko)
MX (1) MX2016002817A (ko)
SG (1) SG11201601709WA (ko)
TW (1) TWI644791B (ko)
WO (1) WO2015034899A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2016002817A (es) 2013-09-06 2016-05-26 3M Innovative Properties Co Pelicula optica de multiples capas.
CN108351554B (zh) 2015-11-16 2021-08-20 3M创新有限公司 具有单包双轴双折射反射型偏振器的显示器层合件
CN105759493A (zh) * 2016-05-11 2016-07-13 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示装置
KR102169582B1 (ko) 2016-09-13 2020-10-23 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 경사 각도에서의 낮은 색에 대해 조정된 두께 프로파일을 갖는 단일 패킷 반사 편광기
CN106772708A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 合肥昂宇光电科技有限公司 一种线性梯度厚度结构的聚合物多层光学膜及制作方法
WO2019009316A1 (ja) * 2017-07-07 2019-01-10 帝人フィルムソリューション株式会社 多層積層フィルム
WO2019082079A1 (en) 2017-10-27 2019-05-02 3M Innovative Properties Company OPTICAL SHAPED FILMS AND METHODS FOR SHAPING OPTICAL FILMS
CN117581125A (zh) * 2021-06-28 2024-02-20 3M创新有限公司 用于显示系统的光学膜
WO2023281357A1 (en) * 2021-07-07 2023-01-12 3M Innovative Properties Company Multilayer partial mirror, backlight, and display system

Family Cites Families (35)

* 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
US4937134A (en) * 1989-04-17 1990-06-26 The Dow Chemical Company Elastomeric optical interference films
US5486949A (en) 1989-06-20 1996-01-23 The Dow Chemical Company Birefringent interference polarizer
US5278694A (en) * 1990-01-11 1994-01-11 The Dow Chemical Company Optically dissimilar composition for polymeric reflective bodies
US5126880A (en) * 1990-12-18 1992-06-30 The Dow Chemical Company Polymeric reflective bodies with multiple layer types
EP0627991A1 (en) * 1992-02-25 1994-12-14 The Dow Chemical Company All-polymeric ultraviolet reflecting film
KR950704701A (ko) 1992-10-29 1995-11-20 스티븐 에스. 그레이스 성형가능한 반사 다층제(Formable reflective multilayer body)
US5882774A (en) 1993-12-21 1999-03-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical film
US6080467A (en) * 1995-06-26 2000-06-27 3M Innovative Properties Company High efficiency optical devices
AU1718799A (en) * 1998-01-13 1999-08-02 Minnesota Mining And Manufacturing Company Gift bag accent and toppers
DE69924354T2 (de) * 1998-01-13 2006-03-09 Minnesota Mining & Manufacturing Company, St. Paul Modifizierte copolyester und verbesserte reflektierende mehrschichtfolie
US6113811A (en) 1998-01-13 2000-09-05 3M Innovative Properties Company Dichroic polarizing film and optical polarizer containing the film
JP2002162518A (ja) 2000-11-27 2002-06-07 Teijin Ltd プラズマディスプレイ前面板用近赤外線反射フィルムおよびそれからなる積層体
AU2002221035A1 (en) 2000-11-27 2002-06-03 Teijin Limited Multilayered film and near-infrared-ray reflection film
JP2002160339A (ja) 2000-11-27 2002-06-04 Teijin Ltd 多層積層延伸フィルム
US7052762B2 (en) * 2001-05-24 2006-05-30 3M Innovative Properties Company Low Tg multilayer optical films
US6949212B2 (en) 2002-11-27 2005-09-27 3M Innovative Properties Company Methods and devices for stretching polymer films
ATE391934T1 (de) * 2003-07-16 2008-04-15 3M Innovative Properties Co Laminate und deren herstellungsverfahren
US7345137B2 (en) * 2004-10-18 2008-03-18 3M Innovative Properties Company Modified copolyesters and optical films including modified copolyesters
US7455886B2 (en) 2005-08-22 2008-11-25 Eastman Kodak Company Nanocomposite materials and an in-situ method of making such materials
US20070047080A1 (en) 2005-08-31 2007-03-01 3M Innovative Properties Company Methods of producing multilayer reflective polarizer
US7820297B2 (en) * 2005-12-23 2010-10-26 3M Innovative Properties Company Multilayer films including thermoplastic silicone block copolymers
US8067094B2 (en) * 2005-12-23 2011-11-29 3M Innovative Properties Company Films including thermoplastic silicone block copolymers
US20080002256A1 (en) 2006-06-30 2008-01-03 3M Innovative Properties Company Optical article including a beaded layer
MY163688A (en) 2008-03-31 2017-10-13 3M Innovative Properties Co Low layer count reflective polarizer with optimized gain
KR101605926B1 (ko) * 2008-07-16 2016-03-23 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 메틸 메타크릴레이트 중합체와 스티렌 아크릴로니트릴 중합체의 블렌드를 포함하는 다층 광학 필름 층
US9046656B2 (en) 2008-11-18 2015-06-02 3M Innovative Properties Company Isotropic layer of multilayer optical film comprising birefringent thermoplastic polymer
EP2566677B1 (en) 2010-05-07 2018-01-03 3M Innovative Properties Company Feedblock and method of using the same for manufacturing a multilayered article
US9477011B2 (en) 2010-06-30 2016-10-25 Yufeng Liu Multilayer optical film
JP6085143B2 (ja) * 2011-11-11 2017-02-22 住友化学株式会社 光学フィルム
JP5993154B2 (ja) 2012-01-20 2016-09-14 東京エレクトロン株式会社 パーティクル低減方法
MX2016002817A (es) * 2013-09-06 2016-05-26 3M Innovative Properties Co Pelicula optica de multiples capas.
US9919339B2 (en) * 2014-06-18 2018-03-20 3M Innovation Properties Company Optical film

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160054517A (ko) 2016-05-16
US10627557B2 (en) 2020-04-21
TW201522043A (zh) 2015-06-16
US20160216427A1 (en) 2016-07-28
JP6960496B2 (ja) 2021-11-05
TWI644791B (zh) 2018-12-21
CN105517792B (zh) 2019-04-16
JP2016530136A (ja) 2016-09-29
US11150393B2 (en) 2021-10-19
US20220003913A1 (en) 2022-01-06
WO2015034899A1 (en) 2015-03-12
JP2020122974A (ja) 2020-08-13
US20200209454A1 (en) 2020-07-02
SG11201601709WA (en) 2016-04-28
CN105517792A (zh) 2016-04-20
US10288789B2 (en) 2019-05-14
JP6938153B2 (ja) 2021-09-22
US20190250320A1 (en) 2019-08-15
EP3041673A1 (en) 2016-07-13
MX2016002817A (es) 2016-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102371165B1 (ko) 다층 광학 필름
KR102227059B1 (ko) 다층 반사 편광기
CN111344613B (zh) 光学部件和光学系统
US20070298271A1 (en) Multilayer optical film, method of making the same, and transaction card having the same
KR20170021832A (ko) 광학 필름
WO2020053832A1 (en) Optical film
US20220236466A1 (en) Optical film and optical stack
CN112424657B (zh) 包括红外反射器和具有结晶低折射率层的多层反射偏振器的光学膜
JP2021510856A (ja) 結晶性低屈折率層を有する多層反射偏光子
JP2020522752A (ja) 多層光学フィルム及び薄い接着剤層を含む光学体
JP7439752B2 (ja) 積層体およびその製造方法、導光板ユニット、光源ユニット、表示装置、投影画像表示部材、投影画像表示装置ならびに表示画面用フィルター
CN112771417B (zh) 光源单元、显示装置和膜
JP2023121739A (ja) 多層積層フィルム
JP2012237853A (ja) １軸延伸多層積層フィルム
CN114026470A (zh) 偏振器膜
JP2022500689A (ja) 結晶性低屈折率層を有する多層反射偏光子

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant