TW201734509A - 寬頻帶可見光反射器 - Google Patents

寬頻帶可見光反射器 Download PDF

Info

Publication number
TW201734509A
TW201734509A TW105141748A TW105141748A TW201734509A TW 201734509 A TW201734509 A TW 201734509A TW 105141748 A TW105141748 A TW 105141748A TW 105141748 A TW105141748 A TW 105141748A TW 201734509 A TW201734509 A TW 201734509A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
visible light
optical
light reflector
film
broadband visible
Prior art date
Application number
TW105141748A
Other languages
English (en)
Inventor
艾德華 詹姆士 奇維爾
提摩西 喬瑟夫 尼維特
萊恩 湯瑪士 菲比克
Original Assignee
３Ｍ新設資產公司
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 ３Ｍ新設資產公司 filed Critical ３Ｍ新設資產公司
Publication of TW201734509A publication Critical patent/TW201734509A/zh

Links

Classifications

    • 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
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/26—Reflecting filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/28—Interference filters
    • G02B5/285—Interference filters comprising deposited thin solid films
    • G02B5/287—Interference filters comprising deposited thin solid films comprising at least one layer of organic material
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29346—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
    • G02B6/29361—Interference filters, e.g. multilayer coatings, thin film filters, dichroic splitters or mirrors based on multilayers, WDM filters
    • G02B6/29362—Serial cascade of filters or filtering operations, e.g. for a large number of channels
    • G02B6/29365—Serial cascade of filters or filtering operations, e.g. for a large number of channels in a multireflection configuration, i.e. beam following a zigzag path between filters or filtering operations
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0055—Reflecting element, sheet or layer

Abstract

揭露一種寬頻帶可見光反射器。具體而言，描述一種具有減量的正軸藍光反射性的寬頻帶可見光反射器。描述一種在反射時呈現黃色的寬頻帶可見光反射器。此等寬頻帶可見光反射器可用於背光及顯示器中。

Description

寬頻帶可見光反射器
聚合多層光學膜係藉由共擠壓(coextruding)數十至數百個熔化的聚合物層，並接著定向或拉伸該所得膜而形成。此等微層具有不同的折射率特性及足夠的薄度，使得光在相鄰微層之間的介面反射。寬頻帶可見光反射器反射全部或實質上全部的可見光譜，且可用於顯示器及照明應用中。
在一態樣中，本說明係關於一寬頻帶可見光反射器。具體而言，該寬頻帶可見光反射器包括複數個光學重複單元，各該光學重複單元包括一第一雙折射聚合物層以及一第二聚合物層。該等光學重複單元各具有一光學厚度，且任一光學重複單元的光學厚度不少於220nm。
在另一態樣中，本說明係關於一寬頻帶可見光反射器。該寬頻帶可見光反射器包括複數個光學重複單元，各該光學重複單元包括一第一雙折射聚合物層以及一第二聚合物層。該寬頻帶可見光反 射器在介於380nm與430nm之間的垂直入射透射不少於30%的非偏振光。
在又另一態樣中，本揭露係關於一寬頻帶可見光反射器。該寬頻帶可見光反射器在反射時呈現黃色。該寬頻帶可見光反射器亦提供在可見光譜上至少95%的適光加權平均(photopically-weighted average)Rhemi(λ)，其使用CIE 1931適光響應函數測定。
110‧‧‧反射膜
114‧‧‧第二反射軸
116‧‧‧第一反射軸
120‧‧‧射線
122‧‧‧入射平面
130‧‧‧射線
132‧‧‧入射平面
204‧‧‧光譜
208‧‧‧光譜
θ‧‧‧入射角
圖1為一反射膜之一示意性透視圖。
圖2為圖示一多層聚合物反射膜的經計算的半球反射率對經測量的半球反射率之圖。
圖3為圖示比較例C1之多層膜的層數據概況(profile)之圖。
圖4為圖示比較例C1之多層膜的正軸透射之圖。
圖5為圖示實例1之多層膜的層數據概況之圖。
圖6為圖示實例1之多層膜的正軸透射之圖。
圖7為圖示正規化至比較例C1的適光加權的半球反射對層厚度之間的關係的圖。
多層光學膜(即，藉由折射率不同之微層之一配置至少部分提供所欲透射及/或反射性質的膜)係為已知。已知藉由沉積一序列之無機材料於在一真空室中的一基材上的光學薄層中(「微層(microlayer)」)來製作此等多層光學膜。無機多層光學膜描述於例如 H.A.Macleod的Thin-Film Optical Filters,2nd Ed.,Macmillan Publishing Co.(1986)及A.Thelan的Design of Optical Interference Filters,McGraw-Hill,Inc.(1989)等教科書中。
多層光學膜亦已由共擠壓交替聚合物層的方式呈現。例如，請參閱美國專利第3,610,729號(Rogers)；第4,446,305號(Rogers等人)；第4,540,623號(Im等人)；第5,448,404號(Schrenk等人)及第5,882,774號(Jonza等人)。在此等聚合多層光學膜中，個別層的組成中主要地或完全地使用聚合物材料。此等聚合多層光學膜可稱為熱塑性多層光學膜。此等膜係與高容積製程相容，且可製成大片材及卷材。以下的說明及實例係關於熱塑性多層光學膜。
多層光學膜包括具有不同折射率特性的個別微層，使得部分光在相鄰微層之間的介面反射。該等微層係足夠薄以使得於複數個該等界面所反射之光經建設性或破壞性干涉以賦予該多層光學膜所欲之反射性質或透射性質。對於設計成反射紫外光、可見光或近紅外線波長的光的多層光學膜來說，其各微層通常具有一小於約1μm的光學厚度(實際厚度乘上折射率)。層之配置通常可由最薄到最厚。在一些實施例中，該等交替光學層的配置可實質上隨著層數而線性變動。此等層數據概況可稱為線性層數據概況。可包括更厚的層，諸如在該多層光學膜之外表面的表層，或設置於該等多層光學膜中的保護邊界層(protective boundary layer,PBL)，該等保護邊界層將微層之同調分組(coherent grouping，在本文中稱為「封包(packet)」)分開。 在一些情況下，該保護邊界層可與該多層光學膜之該等交替層的至少一者為相同材料。在其他情況下，該保護邊界層可為依其物理或流變性質而選擇的一不同材料。該等保護邊界層可在一光學封包的一側上或二側上。在單一封包多層光學膜的情況下，該保護邊界層可在該多層光學膜之外表面的一者或二者上。
為了本說明的目的，封包一般單調地變化光學重複單元的厚度。舉例而言，封包可單調地增加、單調地減少、兼而增加並恒定、或兼而減少並恒定、但非兼而增加並減少。不跟隨此模式的一或數個層應理解為對於分組為一封包之一特定光學重複層的整體定義或識別係非後果性的。在一些實施例中，將一封包定義為在所關注的光譜(例如，可見光譜)的一特定次範圍中共同提供反射的連續、非冗餘層對的最大離散分組係有幫助的。
在一些情況下，微層所具有之厚度及折射率值提供一個¼波堆疊(亦即，以光學重複單元(或單位單元)方式配置，且各單元具有兩個相鄰之相等光學厚度(f-比率=50%)的微層)，使得光學重複單元可藉由相長干涉光有效地反射，其中該干涉光波長λ係約為光學重複單元的總光學厚度的兩倍。其他的層配置(諸如f-比率不同於50%之具有二微層光學重複單元的多層光學膜，或是其光學重複單元包括多於二微層的膜)亦為已知。此等光學重複單元設計可經組態以減少或增加特定高階反射。可參見例如美國專利第5,360,659號(Arends等人)及第5,103,337號(Schrenk等人)。沿著該膜的一厚度軸(例如，z軸)之光學重複單元的厚度梯度可用於提供一加寬的 反射頻帶(諸如延伸於整個人類可見光區域乃至近紅外光區域中的一反射頻帶)，使得當該頻帶在斜入射角平移至較短波長時，該微層堆疊持續在整個可見光譜上反射。經定制以銳化頻帶邊緣之厚度梯度(即，介於高反射與高透射的波長轉換)論述於美國專利第6,157,490號(Wheatley等人)中。
在許多應用中，膜之反射性質可以用語「半球反射率(hemispheric reflectivity)」(Rhemi(λ))表徵，其意指當(所關注之某些波長或波長範圍的)光自所有可能方向入射至一組件(無論該組件係表面、膜、或膜的集合)時，該組件的總反射率。因此，該組件受到自以一法線方向為中心的半球內之所有方向(及所有偏振狀態，除非另有指定)入射的光之照射，並且收集所有反射入相同半球的光。所關注之波長範圍內之反射光的總通量對入射光的總通量之比率，即為半球反射率(Rhemi(λ))。以一反射器的Rhemi(λ)來表徵該反射器可能特別適用於背光再循環腔，因為光通常自所有角度入射至腔的內部表面上，無論前反射器、背反射器、或側反射器皆然。此外，不同於法線入射光的反射率，Rhemi(λ)對於入射角反射率的變異性並不敏感(且已經納入考慮)，此性質對於再循環背光(如稜鏡膜)內的某些組件是相當重要的。
可理解的是，對各種使用背光的電子顯示器應用及用於一般與專業照明應用之背光而言，較理想的為使構成背光之底板的反射器膜具有高反射率特性。事實上，可進一步理解的是，半球反射率光譜(Rhemi(λ))與背光的光輸出效率之間有非常緊密的關聯性； Rhemi(λ)在可見光光譜內的值越高，背光的輸出效率也就越高。此對於再循環背光特別為真，其中其他光學膜可經組態於背光出口孔隙以提供經準直或偏振之背光光輸出。
對多層光學膜的進一步細節與其相關設計及構造之論述可參見美國專利第5,882,774號(Jonza等人)及第6,531,230號(Weber等人)、PCT公開案WO 95/17303(Ouderkirk等人)及WO 99/39224(Ouderkirk等人)、以及出版物篇名「Giant Birefringent Optics in Multilayer Polymer Mirrors」，Science,Vol.287,March 2000(Weber等人)。多層光學膜及相關的物品可包括依其光學、機械、及/或化學性質而選擇之額外的層及塗料。舉例而言，可添加一UV吸收層於膜的入射側以保護組件不因紫外光而劣化。可使用一UV可固化丙烯酸酯黏著劑或其他合適材料將多層光學膜附接至機械加固層(mechanically reinforcing layer)。此等加固層可包含聚合物(諸如PET或聚碳酸酯)，且亦可包括例如藉由使用珠或稜鏡以提供光學功能(諸如光漫射或準直(collimation_))的結構化表面。額外的層及塗料亦可包括抗刮層、抗撕裂層、及硬化劑。請參見例如美國專利第6,368,699號(Gilbert等人)。製作多層光學膜的方法及裝置論述於美國專利第6,783,349號(Neavin等人)中。
多層光學膜的反射及透射性質隨著各別微層的反射率及該等微層的厚度及厚度分佈而變動。各微層至少在膜內的局部位置內之特徵可藉平面內(in-plane)折射率nx、ny、及與膜的厚度軸相關聯的折射率nz予以表示。此等率各別代表目標材料對於沿著互相正交的x 軸、y軸、及z軸偏振的光的折射率。為了便於說明，除非另有指定，在本專利申請中，x軸、y軸及z軸係假設為可適用於多層光學膜上任何關注點的局部卡氏座標，其中微層平行於x-y平面延伸，且其中x軸在膜平面內經定向以使△nx的量值最大化。因此，△ny的量值可等於或小於(但不大於)△nx的量值。此外，選擇從哪一個材料層開始計算△nx、△ny及△nz差值，係由△nx須為一非負值所決定。換句話說，在形成一界面的兩個層之間的折射率差值為△nj=n1j-n2j，其中j=x、y、或z，且其中層編號1、2係經選擇以使得n1x n2x(亦即，△nx 0)。
在實際應用上，折射率可透過對材料審慎的選擇及製程條件加以控制。多層膜係藉由共擠壓大量例如數十或數百層之兩種交替的聚合物A、B來製造，可選地接著使該多層擠壓物(extrudate)通過一或多個層倍增裝置(layer multiplicaiton device)，後續經由一膜模具澆注，再接著以拉伸或以其他方式定向該擠壓物以形成最終膜。該所得膜一般由數百個個別微層組成，其厚度及折射率經定制以在該光譜的所欲區域中(諸如可見光或近紅外光中)提供一或多個反射頻帶。為了在合理的層數下達成高反射率，相鄰微層一般對於沿x軸所偏振之光展現至少0.05之折射率差(△nx)。在一些實施例中，材料經選擇以使得沿著該x軸偏振之光的折射率差在定向(orientation)之後盡可能地高。若對於兩個正交偏振需要高反射率，則亦可使相鄰微層對於沿y軸所偏振之光展現至少0.05之折射率差(△ny)。
上文參照的‘774專利(Jonza等人)描述(除其他事項外)對於沿著z軸偏振的光而言，可如何定制在相鄰微層之間的折射率差(△nz)以達到對於斜入射光之p偏振組件的所欲的反射性質。為了維持在斜入射角的p偏振光的高反射性，介於微層之間的z指標失配△nz可經控制以實質上小於最大面內折射率差△nx，使得△nz 0.5*△nx、或△nz 0.25*△nx。0或接近0量值的z指標失配在微層之間產生介面，該等微層對於p偏振光的反射性為恒定或隨著入射角而變動地接近恒定。再者，z指標失配△nz可經控制以具有與面內指標差△nx相反的極性，即△nz<0。此條件產生介面，該等介面對於p偏振光的反射性隨著入射角增加而增加，如同s偏振光的情況。
於‘774(Jonza等人)中論述的另一設計考量係關於在多層反射偏振器之空氣介面處的表面反射。除非該偏光器層壓於一現有玻璃組件的兩側上或層壓至具有清透光黏著劑的另一現有膜，否則此種表面反射將減少在光學系統中所欲偏振之光的透射。因此，在一些情況下，添加一抗反射(AR)塗料至該反射偏振器可為有用的。
描述於本文中的聚合多層光學膜可係高反射的；舉例而言，如於垂直入射測得者，彼等可反射95%或99%或甚至99.5%的可見光。可見光可表徵為介於400nm與700nm之間的波長，或在一些情況下可表徵為介於420nm與700nm之間的波長。此外，本文所描述的聚合多層光學膜，其厚度可為薄的，在一些情況下，可薄於100μm、85μm、或65μm。在其中聚合多層光學膜包括一第三光學封包的實施例中，膜的厚度可薄於165μm。
有時候會添加表層。此常係在層形成之後但在熔體離開該膜模具之前完成。隨後以用於聚酯膜之習知方式透過一膜模具將該多層熔體澆注至一冷卻滾筒上，使熔體在此滾筒上淬冷。接著將該澆注帶材以不同方式拉伸以在該等光學層的至少一者中達到雙折射，在許多情況下產生一反射偏振器或鏡面膜，如在例如美國專利公開案第2007/047080 A1號、美國專利公開案第2011/0102891 A1號、及美國專利第7,104,776號(Merrill等人)中所描述者。
寬頻帶可見光反射器已經設計以提供可見光譜之寬廣覆蓋，以兼而將光正軸及以一角度反射。舉例而言，寬頻帶可見光反射器可提供在可見光譜上至少95%的適光加權平均Rhemi(λ)，其使用CIE 1931適光響應函數測定。此意指設計一層數據概況，使得有具有低至200nm或更小的一光學厚度的層對，以反射正軸藍光。此等薄層對於為該反射器提供均勻外觀及高效能被視為是必要的(即，確保其維持為一寬頻帶反射器)。然而，對於使用於寬頻帶可見光反射器中的一般雙折射材料，吸收對於這些薄層是最高的。此外，在自該膜的一角度處，此等最薄層若非僅反射紫外光(不可見)，就是對於入射光變為透明而未對該系統貢獻任何反射性。意外地，(藉由使用更少層或藉由提供一更銳利層數據概況斜度)消去或最小化此等最藍層的效益超過透射一部分正軸藍光的任何壞處。中等厚度的層(例如綠反射層)在一角度平移其反射波長以覆蓋較藍的波長。因此，當在可見光波長上適光加權時，觀察到Rhemi(λ)的增加。由於在試驗時，此膜將具有可描述為一藍色洩漏(blue leak)的特性，因而特別意外。藍色洩漏係 指藍光透射穿過該膜的一現象。在透射時，該反射器呈現藍色。在反射時，此膜將呈現黃色。無論這些外觀上的缺陷，本文中提供的實例顯示此等膜可在顯示器中提供較優的反射效能，其中正軸反射性之相對重要性相較於在角度上的反射小。此效能改善可見於在可見光譜上之適光平均的Rhemi(λ)的增加。在一些實施例中，任一光學重複單元的光學厚度不小於220nm(其對應於大約為440nm的一反射正軸波長)。在一些實施例中，任一光學重複單元的光學厚度不小於225nm。在一些實施例中，該寬頻帶可見光反射器在介於380nm與430nm之間的垂直入射透射不少於百分之20的非偏振光。在一些實施例中，該寬頻帶可見光反射器在介於380nm與450nm之間的垂直入射透射不少於百分之20的非偏振光。在一些實施例中，該寬頻帶可見光反射器在介於380nm與410nm之間的垂直入射透射不少於百分之30、40、或50的非偏振光。此等技術設計標準(即：最小化或消去最藍的層)亦可提供可與其他高效能多層反射器相比擬或更高的效能，同時減少該寬頻帶可見光反射器的必要整體厚度。
實例 R hemi (λ)的測量及計算
Rhemi(λ)經使用美國專利申請公開案第2013/0215512號(Coggio等人)中所描述的設備測量。將由Labsphere(Labsphere,Inc.,North Sutton,NH)製造且具有Spectralon®反射塗料(具有三個彼此正交的埠)的商用六吋積分球用於照明及測定半球反射率光譜， Rhemi(λ)。一穩定的光源穿過一埠照明該球。將一Photo Research® PR650分光光度計(可購自Photo Research Inc.,Chatsworth,CA)用於透過一第二埠測量該球內壁光度。將該樣本置於該第三埠上。使用置於該第三埠上的一已知反射標準(Spectralon® Reference Target SRT-99-050，可購自Labsphere,Inc.,North Sutton,NH)完成積分球壁光度的校準，且以該校準標準測量及不以該校準標準測量積分球內壁光度的校準。藉由將樣本置於該第三埠上來測量Rhemi(λ)；藉由取該球壁光度有或無該樣本的比率並應用一簡易積分球強度增益演算法來獲得樣本半球反射率Rhemi(λ)。
預期在積分球內的平衡強度分佈近似於朗伯分佈，意味著強度相對於該樣本上之入射角的機率分布將落在cosine(θ)，其中θ=0對於該樣本而言係正常。
圖1為一反射膜之一示意性透視圖。圖1繪示光射線130，其以一入射角θ入射於反射膜110上，從而形成入射平面132。反射膜110包括平行於x軸的第一反射軸116以及平行於y軸的第二反射軸114。射線130的入射平面132平行於第一反射軸116。射線130具有在入射平面132中的一p偏振組件，以及正交於入射平面132的一s偏振組件。射線130的p偏振光將由反射膜以反射率Rpp-x(射線130的p偏振光的電場在反射膜110的平面上之投影平行於x方向)反射，而射線130的s偏振光係經反射膜以反射率Rss-y(射線130的s偏振光之電場平行於y方向)反射。
此外，圖1繪示射線120，其以入射平面122入射於該反射膜，該入射平面平行於膜110的第二反射軸114。射線120具有在入射平面122中的一p偏振組件，以及正交於入射平面122的一s偏振組件。射線120的p偏振光將由反射膜以反射率Rpp-y反射，而射線120的s偏振光由反射膜以反射率Rss-x反射。對於任意入射平面而言，p偏振光及s偏振光的透射及反射量將取決於反射膜的特性，如本文中所進一步描述者。
Rhemi(λ)可自微層的層厚度數據概況以及光學膜的其他層元件的資訊計算，以及自與該膜內之微層之各者及其他層相關聯的折射率值計算。藉由使用用於一多層膜之光學響應的一4×4解矩陣軟體應用程式，反射及透射二者的光譜可從已知的層厚度數據概況及各p偏振及s偏振入射光的x軸入射平面及y軸入射平面的折射率性質計算而得。由此，可藉由使用下列方程式計算Rhemi(λ)： 其中 且 其中E(θ)為該強度分佈。
獲得如美國專利第6,531,230號(Weber等人)所大致上描述之一多層聚合物反射器膜，其經組態有高階諧波可見反射頻帶的一陣列。使用上述的Labsphere積分球測量該多層聚合物反射器膜的Rhemi(λ)，並將所得光譜208示於圖2中。以PerkinElmer L1050分光光度計(PerkinElmer Inc.,Waltham,PA)測量此多層聚合物反射器膜之透射光譜，並使用以上列出的方程式(及所測量的光譜輸入)計算Rhemi。在此計算(以及對於Rhemi(λ)的所有進一步計算)中，E(θ)被取作為(相依於cosine(θ))朗伯強度分佈。圖2演示對於該多層聚合物反射器膜而言，所計算的Rhemi(λ)光譜204與所測量的Rhemi(λ)光譜208具有良好的一致性。此指示該運算技術從一寬頻帶可見光反射器擷取了相關的反射物理，包括在詳細反射光譜上之吸收損失的效應。
比較例C1
將具有PEN及PMMA的光學重複單元的一單一封包反射器與如圖3所示的層數據概況建模。該層數據概況係各光學重複單元的全部物理厚度對光學重複單元之數量。此層數據概況代表在可見光範圍上的一習知寬覆蓋範圍(在正軸及斜角上皆然)。該經建模的膜具有62.1微米的一整體厚度。
一使用一用於一多層膜之光學響應的4×4解矩陣軟體應用程式來運算該膜的反射光譜。模擬中所用的PEN及PMAA的波長相依的折射率之實部(nx,ny,nz)及虛部(kx,ky,kz)於表1中給出。在該 計算中，折射率值之取值平緩地於表1中的值之間及超出該表中的值變動。
計算入射於光學重複單元之較薄側的法線角反射及透射光譜。在垂直入射處之非偏振光的透射光譜圖示於圖4中。亦計算膜的半球反射率。使用CIE 1931適光響應函數測定的Rhemi(λ)的適光加權平均經計算為99.55%，給出0.45%(100%-Rhemi)的損耗。
實例l
除了所有的光學重複單元的厚度高出10%之外，使用如於比較例C1中之表1中的值來設計及建模一單一封包反射器。圖示全部光學重複單元物理厚度對光學重複單元數量的層數據概況示於圖5中。該經建模的膜具有67.8微米的一整體厚度。
計算入射於光學重複單元之較薄側的法線角反射及透射光譜。在垂直入射處之非偏振光的透射光譜圖示於圖6中。亦計算膜的半球反射率。使用CIE 1931適光響應函數測定的Rhemi(λ)的適光加權平均經計算為99.61%，給出0.39%(100%-Rhemi)的損耗。
除了對於光學重複單元的厚度的不同調整之外，額外的膜經如實例1的相同方式設計及建模。計算各膜之Rhemi(λ)(使用CIE 1931適光響應函數測定)的適光加權平均Mistran。圖7圖示正規化至比較例C1的基線層數據概況的適光平均半球反射，給定為100%厚度(對應於比較例C1-99.55% Rhemi)、105%厚度(99.59% Rhemi)、110%厚度(對應於實例1-99.61% Rhemi)、115%厚度(99.59% Rhemi)、及120%厚度(99.48% Rhemi)。
以下為本揭露之例示性實施例：
項目1.一種寬頻帶可見光反射器，其包含：複數個光學重複單元，各光學重複單元包括一第一雙折射聚合物層以及一第二聚合物層；其中該等光學重複單元各具有一光學厚度；且其中任一光學重複單元的光學厚度不小於220nm。
項目2.一種寬頻帶可見光反射器，其包含：複數個光學重複單元，各光學重複單元包括一第一雙折射聚合物層以及一第二聚合物層；其中該寬頻帶可見光反射器在介於380nm與430nm之間的垂直入射透射不少於10%的非偏振光。
項目3.如項目2之寬頻帶可見光反射器，其中該寬頻帶可見光反射器在介於380nm與430nm之間的垂直入射透射不少於20%的非偏振光。
項目4.如項目2之寬頻帶可見光反射器，其中該寬頻帶可見光反射器在介於380nm與430nm之間的垂直入射透射不少於30%的非偏振光。
項目5.一種寬頻帶可見光反射器，其包含：複數個光學重複單元，各光學重複單元包括一第一雙折射聚合物層以及一第二聚合物層；其中該寬頻帶可見光反射器在反射時呈現黃色；及其中該寬頻帶可見光反射器提供在可見光譜上至少95%的適光加權平均Rhemi(λ)，其使用CIE 1931適光響應函數測定。
項目6.如項目5之寬頻帶可見光反射器，其中該寬頻帶可見光反射器在透射時呈現藍色。
項目7.一種方法，其包含：提供項目1、項目2、或項目5之寬頻帶可見光反射器；將該寬頻帶可見光反射器合併至一背光中。
項目8.一背光，其包含項目1、項目2、或項目5之寬頻帶可見光反射器。
項目9.一顯示器，其包含項目1、項目2、或項目5之寬頻帶可見光反射器。
項目10.如項目1、項目2、或項目5之寬頻帶可見光反射器，其中該複數個光學重複單元經配置於一第一封包及一第二封包中。
項目11.如項目1、項目2、或項目5之寬頻帶可見光反射器，其中該複數個光學重複單元經配置於一第一封包、一第二封包、及一第三封包中。
項目12.如項目1、項目2、或項目5之寬頻帶可見光反射器，其中該複數個光學重複單元經配置於一單一封包中。

Claims (6)

  1. 一種寬頻帶可見光反射器，其包含：複數個光學重複單元，各光學重複單元包括一第一雙折射聚合物層以及一第二聚合物層；其中該等光學重複單元各具有一光學厚度；其中任一光學重複單元的光學厚度不小於220nm；且其中該寬頻帶可見光反射器提供在可見光譜上至少95%的適光加權平均Rhemi(λ)，其使用CIE 1931適光響應函數測定。
  2. 一種寬頻帶可見光反射器，其包含：複數個光學重複單元，各光學重複單元包括一第一雙折射聚合物層以及一第二聚合物層；其中該寬頻帶可見光反射器在介於380nm與430nm之間的垂直入射透射不少於10%的非偏振光；且其中該寬頻帶可見光反射器提供在可見光譜上至少95%的適光加權平均Rhemi(λ)，其使用CIE 1931適光響應函數測定。
  3. 如請求項2之寬頻帶可見光反射器，其中該寬頻帶可見光反射器在介於380nm與430nm之間的垂直入射透射不少於20%的非偏振光。
  4. 如請求項2之寬頻帶可見光反射器，其中該寬頻帶可見光反射器在介於380nm與430nm之間的垂直入射透射不少於30%的非偏振光。
  5. 一種寬頻帶可見光反射器，其包含：複數個光學重複單元，各光學重複單元包括一第一雙折射聚合物層以及一第二聚合物層；其中該寬頻帶可見光反射器在反射時呈現黃色；且其中該寬頻帶可見光反射器提供在可見光譜上至少95%的適光加權平均Rhemi(λ)，其使用CIE 1931適光響應函數測定。
  6. 如請求項5之寬頻帶可見光反射器，其中該寬頻帶可見光反射器在透射時呈現藍色。
TW105141748A 2015-12-18 2016-12-16 寬頻帶可見光反射器 TW201734509A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562269376P 2015-12-18 2015-12-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201734509A true TW201734509A (zh) 2017-10-01

Family

ID=59057438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105141748A TW201734509A (zh) 2015-12-18 2016-12-16 寬頻帶可見光反射器

Country Status (7)

Country Link
US (2) US11029455B2 (zh)
EP (1) EP3391111A4 (zh)
JP (2) JP2018537723A (zh)
KR (1) KR20180086507A (zh)
CN (3) CN111856635B (zh)
TW (1) TW201734509A (zh)
WO (1) WO2017106096A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111417873A (zh) * 2017-12-01 2020-07-14 3M创新有限公司 具有均一左谱带边缘的薄型多层反射器

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112041735B (zh) 2018-05-02 2023-09-01 3M创新有限公司 多层反射器
CN112673290B (zh) 2018-09-14 2023-08-01 3M创新有限公司 光学膜
TW202102882A (zh) * 2019-03-11 2021-01-16 美商3M新設資產公司 具有減少色彩之高效率紅外線反射器

Family Cites Families (37)

* 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
US5301069A (en) * 1989-03-09 1994-04-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Nonlinear rugate optical limiter
US5486949A (en) * 1989-06-20 1996-01-23 The Dow Chemical Company Birefringent interference polarizer
US5103337A (en) 1990-07-24 1992-04-07 The Dow Chemical Company Infrared reflective optical interference film
JP4001619B2 (ja) 1992-10-29 2007-10-31 スリーエム カンパニー 成形可能な反射多層物体
US5360659A (en) 1993-05-24 1994-11-01 The Dow Chemical Company Two component infrared reflecting film
JP3971455B2 (ja) 1993-12-21 2007-09-05 スリーエム カンパニー 多層光学フィルム
US5882774A (en) 1993-12-21 1999-03-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical film
CN1189127A (zh) * 1995-06-26 1998-07-29 美国3M公司 金属镀膜多层结构反射镜
IL122244A0 (en) 1995-06-26 1998-04-05 Minnesota Mining & Mfg Multilayer polymer film with additional coatings or layers
US6080467A (en) 1995-06-26 2000-06-27 3M Innovative Properties Company High efficiency optical devices
US6157490A (en) 1998-01-13 2000-12-05 3M Innovative Properties Company Optical film with sharpened bandedge
US6531230B1 (en) 1998-01-13 2003-03-11 3M Innovative Properties Company Color shifting film
US6808658B2 (en) 1998-01-13 2004-10-26 3M Innovative Properties Company Method for making texture multilayer optical films
US6157486A (en) * 1998-01-13 2000-12-05 3M Innovative Properties Company Retroreflective dichroic reflector
JP2002519725A (ja) 1998-01-28 2002-07-02 ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー 赤外干渉フィルター
US6449089B1 (en) 1998-03-30 2002-09-10 3M Innovative Properties Company Rear projection screen with enhanced contrast
KR100605429B1 (ko) * 1998-05-13 2006-07-28 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 연속상 및 분산상을 갖는 광학 필름
ATE374953T1 (de) * 2000-08-21 2007-10-15 3M Innovative Properties Co Reflektierende optische filter mit verlustoptimierung
US6949212B2 (en) 2002-11-27 2005-09-27 3M Innovative Properties Company Methods and devices for stretching polymer films
US7064897B2 (en) 2002-12-31 2006-06-20 3M Innovative Properties Company Optical polarizing films with designed color shifts
US20070047080A1 (en) 2005-08-31 2007-03-01 3M Innovative Properties Company Methods of producing multilayer reflective polarizer
US8404337B2 (en) * 2006-12-18 2013-03-26 E I Du Pont De Nemours And Company Diffuse reflector, diffuse reflective article, optical display, and method for producing a diffuse reflector
US7791687B2 (en) 2006-12-21 2010-09-07 3M Innovative Properties Company Display including reflective polarizer
US7826009B2 (en) 2006-12-21 2010-11-02 3M Innovative Properties Company Hybrid polarizer
CN102016659B (zh) * 2008-03-31 2014-04-23 3M创新有限公司 具有优化增益的较少层数反射型偏振器
US8917448B2 (en) * 2008-11-19 2014-12-23 3M Innovative Properties Company Reflective film combinations with output confinement in both polar and azimuthal directions and related constructions
US9158155B2 (en) 2009-10-24 2015-10-13 3M Innovative Properties Company Immersed reflective polarizer with high off-axis reflectivity
EP2630527A1 (en) 2010-10-20 2013-08-28 3M Innovative Properties Company Wide band semi-specular mirror film incorporating nanovoided polymeric layer
EP2769247B1 (en) 2011-10-20 2021-12-01 3M Innovative Properties Company Apodized broadband partial reflectors
KR101971754B1 (ko) * 2011-10-20 2019-04-23 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 상이한 광학 패킷들을 갖는 아포다이징된 광대역 부분 반사기
CN104871035B (zh) * 2012-12-20 2018-01-30 3M创新有限公司 制备包括层层自组装层的多层光学膜的方法以及制品
US9279921B2 (en) * 2013-04-19 2016-03-08 3M Innovative Properties Company Multilayer stack with overlapping harmonics for wide visible-infrared coverage
CN105593716B (zh) * 2013-09-30 2021-08-31 3M创新有限公司 聚合物多层光学膜
KR101548189B1 (ko) * 2014-03-19 2015-08-31 주식회사 이코스 반사필름

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111417873A (zh) * 2017-12-01 2020-07-14 3M创新有限公司 具有均一左谱带边缘的薄型多层反射器
CN111417873B (zh) * 2017-12-01 2021-11-09 3M创新有限公司 具有均一左谱带边缘的薄型多层反射器

Also Published As

Publication number Publication date
US11947138B2 (en) 2024-04-02
US11029455B2 (en) 2021-06-08
JP2023169289A (ja) 2023-11-29
CN111856635B (zh) 2022-08-09
CN111856634A (zh) 2020-10-30
CN111856635A (zh) 2020-10-30
CN108474910B (zh) 2020-11-10
US20210239887A1 (en) 2021-08-05
CN108474910A (zh) 2018-08-31
JP2018537723A (ja) 2018-12-20
WO2017106096A1 (en) 2017-06-22
EP3391111A4 (en) 2019-07-24
US20180372932A1 (en) 2018-12-27
CN111856634B (zh) 2022-08-09
KR20180086507A (ko) 2018-07-31
EP3391111A1 (en) 2018-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113608292B (zh) 光学膜
CN105593716B (zh) 聚合物多层光学膜
JP6073837B2 (ja) 最適化された利得の低層数反射型偏光子
US11947138B2 (en) Broadband visible reflector
JP2021500629A (ja) 光学リターダセグメント
TW201518792A (zh) 多層反射式偏光片
CN110023798A (zh) 光学叠堆
CN112400125B (zh) 光学系统和光学膜
US11073646B2 (en) Thin multilayer reflector with uniform left bandedge
TW202102882A (zh) 具有減少色彩之高效率紅外線反射器