TWI414431B - 含粗糙的可剝除邊界層及不對稱表面結構之光學體 - Google Patents

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Description

含粗糙的可剝除邊界層及不對稱表面結構之光學體
本揭示內容係關於光學體及加工光學體之方法。
包括聚合單層光學膜、聚合多層光學膜及包括分散相與連續相之聚合光學膜的光學膜廣泛地用於各種目的。聚合光學膜之例示性應用包括顯示器裝置，諸如置放於行動電話、個人資料助理、電腦、電視或其他裝置中之液晶顯示器(LCD)。熟知的聚合光學膜包括反射偏光片膜，諸如皆可自3M公司購得之VikuitiT M 反射式偏光增亮膜(DBEF)及VikuitiT M 漫反射偏光片膜(DRPF)。其他熟知的聚合光學膜包括反射片，諸如亦可自3M公司購得之VikuitiT M 增強型鏡面反射片(ESR)。
用作偏光片或鏡面之聚合多層光學膜通常包括一或多個第一光學層及一或多個第二光學層。除第一與第二光學層之外，一些傳統的多層膜包括一或多個非光學層，諸如一或多個位於光學層封包上方或其之間的保護性邊界層。非光學層通常整合於聚合多層光學膜中，以使得由第一及第二光學層透射、偏光或反射的光的至少一部分亦行進穿過此等非光學層。該等非光學層可保護光學層免受損壞，幫助共擠壓加工及/或增強該等光學膜的後加工機械性質。因此，在該等傳統的光學膜中，非光學層在有關波長範圍內實質上不影響光學膜的反射性質通常係重要的。
本揭示內容係針對於光學體及製造光學體之方法。在一例示性實施例中，一光學體包括第一光學膜，第二光學膜，及至少一安置於該第一與第二光學膜之間且與該第一與第二光學膜之至少一者之表面相鄰的粗糙可剝除邊界層。該粗糙可剝除邊界層之與光學膜相鄰的表面包含第一複數個表面結構且該光學膜之相鄰表面包含實質上對應於該等第一複數個表面結構之第二複數個不對稱表面結構。
在另一例示性實施例中，光學體包括第一光學膜，第二光學膜，及至少一安置於該第一與第二光學膜之間且與該第一與第二光學膜之至少一者之表面相鄰的可剝除邊界層。該可剝除邊界層包含第一聚合物及實質上不可混溶於該第一聚合物中的第二聚合物。該可剝除邊界層之與光學膜相鄰的表面包含第一複數個表面結構且該光學膜之相鄰表面包含實質上對應於該等第一複數個表面結構之第二複數個不對稱表面結構。
在又一例示性實施例中，加工一光學體之方法包括以下步驟：提供一光學體，該光學體包含介於一第一光學膜與一第二光學膜之間的至少一可剝除邊界層；及伸展該光學體。在經伸展之光學體中，該可剝除邊界層之與光學膜相鄰的表面包含第一複數個表面結構且該光學膜之相鄰表面包含實質上對應於該等第一複數個表面結構之第二複數個不對稱表面結構。
如上文所總結，本揭示內容提供一包括一或多個可剝除層(諸如可剝除邊界層)之光學體及製造該等光學體之方法。根據本揭示內容之原理，可剝除層係連接於至少一光學膜。在一些例示性實施例中，可將一或多個可剝除層(諸如可剝除邊界層)製成粗糙的及用於(例如)藉由共擠壓或定向該或該等光學膜與粗糙的可剝除邊界層或藉由其他合適方法而將表面紋理賦予至一或多個光學膜中。該表面紋理可包括表面結構，且在一些例示性實施例中，包括不對稱表面結構。在一些應用中，該等不對稱表面結構可提供包括於該光學體內之光學膜的經改良的光學效能。該一或多層粗糙的可剝除邊界層可以與在2004年10月29日申請之標題為"Optical Bodies and Methods for Making Optical Bodies"的Hebrink等人共同擁有的美國專利申請案第10/977,211號中所描述的粗糙的可剝除表層實質上相同的方式構造及使用，該申請案之揭示內容其不會以與本揭示內容不一致的程度方式併入本文中供參考。包括粗糙的可剝除邊界層之光學體一般亦描述於標題為"Optical Bodies Including Rough Strippable Boundary Layers"之3M公司檔案編號第60761US002號(與本申請案同一日期申請)的共同擁有的美國專利申請案中，該專利申請案之揭示內容以引用的方式併入本文中。
在本揭示內容之典型實施例中，可剝除層係連接至一或多個光學膜，以使其在初始加工期間(諸如伸展期間)或在一些例示性實施例中亦在隨後的儲存、處理、封裝、運輸及/或轉化期間其能夠保持黏著至該或該等光學膜，但當需要時其可由使用者剝除或移除。舉例而言，在伸展光學體後不久或者在將組分光學膜之一或多個安裝於顯示器裝置中之前不久，可剝除邊界層可被移除且光學膜可被分離。較佳地，在無需施加過多力、不損壞光學膜或不使光學膜被來自可剝除層之粒子的實質殘餘物污染的情況下，將該或該等可剝除層與該或該等光學膜分離。在其他例示性實施例中，可在至少一可剝除邊界層仍完整的情況下將光學體安裝於顯示器裝置內。此特徵對其中可使用本揭示內容之光學體的形式提供額外的可撓性。
現參看圖1、圖2及圖3，其以簡化的示意圖形式展示本揭示內容的例示性實施例。圖1為展示光學體10的部分示意性橫截面圖，該光學體10包括第一光學膜20、第二光學膜30及至少一安置於該第一與第二光學膜之間之可剝除邊界層18。該可剝除邊界層之第一表面可與光學膜20相鄰且該可剝除邊界層之第二表面可與光學膜30相鄰。在其他例示性實施例中，可剝除邊界層可與一個光學膜相鄰且由一額外層與另一光學膜分離，該額外層可為一或多個額外的可剝除層或該額外層可附著至相鄰的光學膜。當需要時，可將兩個可剝除邊界層提供於光學膜20與30之間，例如來提供可剝除邊界層至相鄰光學膜20或30之不同量的黏著力。光學體10可視情況進一步包括一或多個安置於光學膜20與30之外表面處且僅與一個光學膜相鄰的額外可剝除邊界層18，及一或多個外表層16。
可有利地用於圖1所示之構造的材料的一個實例如下：(1)第一光學層12，其由55 mol%之諸如萘二甲酸酯(naphthalene dicarboxylate)的二酸、45 mol%之諸如對苯二甲酸二甲酯的二酸、4 mol%之己二醇的二醇溶液及96 mol%之乙二醇製成；(2)第二光學層14，其由聚萘乙烯製成；(3)可剝除邊界層18，其由聚丙烯製成；及(3)外表層16，其由75 mol%之諸如萘二甲酸酯的二酸、25 mol%之諸如對苯二甲酸二甲酯的二酸、4 mol%之乙二醇的二醇溶液及96 mol%之乙二醇製成。
包括兩個以上光學膜之例示性光學體亦可進一步包括額外可剝除邊界層(未圖示)，該等額外可剝除邊界層安置於第一及第二光學膜20及30與該等額外光學膜之間或安置於額外光學膜(未圖示)之間。舉例而言，光學體10可進一步包括緊接於第二光學膜安置之第三光學膜及安置於第二光學膜與第三光學膜之間之第二可剝除邊界層。其他例示性實施例可包括三個以上光學膜，例如6個、10個或10個以上光學膜。用於根據本揭示內容構造之光學體的光學膜的數目將取決於所用的設備及材料以及其他的相關因素。此外，當適於特定應用時，光學體10可包括任何其他的額外層。舉例而言，光學膜20及30中的一者或兩者可進一步包括一或多個安置於光學膜與可剝除邊界層之間且形成光學膜之一部分的下表層。
在一些例示性實施例中，光學膜20及30中的一者或兩者可為或可包括聚合多層光學膜，諸如多層反射偏光片。舉例而言，一或兩個光學膜可包括一或多個第一光學層12及一或多個第二光學層14。第一光學層12可為單軸或雙軸定向的雙折射聚合物層。第二光學層14亦可為雙折射且單軸或雙軸定向的聚合物層。在其他例示性實施例中，第二光學層14在定向之後具有不同於第一光學層12之折射率之至少一者的各向同性折射率。光學膜20及30中之一者或兩者可為或可包括包括分散相及連續相之聚合光學膜，諸如漫反射偏光片。在又一例示性實施例中，光學膜20及30中之一者或多者可為單層光學膜。
圖2展示根據本揭示內容之另一例示性實施例構造的光學體40的部分示意性橫截面圖。光學體40包括第一光學膜50、第二光學膜60及安置於該第一與第二光學膜50與60之間的可剝除邊界層48。在此例示性實施例中，可剝除邊界層48為包括連續相47及分散相49之粗糙的可剝除邊界層。分散相49可藉由在加工的適當階段於連續相47中摻合粒子或混合在連續相47中不混溶的一或多種材料來形成，其接著較佳進行相分離且在可剝除邊界層材料與光學膜之間之介面上形成粗糙表面。對於一些應用而言，可需要使邊界層形成有一或多個具有連續相及分散相之層，其中兩相之間之介面將足夠弱以當薄膜被定向或另外進行加工時產生空隙。該等空隙可有助於產生邊界層與鄰近光學膜之間的粗糙介面，且在一些例示性實施例中，該等空隙可有助於產生不對稱表面結構。該等空隙之平均尺寸及縱橫比可藉由謹慎操縱加工參數及伸展比或藉由選擇使用配伍劑來控制。
在圖2中以概括及簡化的圖式展示連續相47及分散相49，但實際上，兩相在外觀上可更不均一或更不規則。舉例而言，圖2中之示意性代表圖將被理解為涵蓋其中可剝除邊界層包括第一聚合物及與第一聚合物不混溶但不形成清晰分散區域的第二聚合物的實施例。在一些例示性實施例中，可剝除邊界層48可含有分散相或/及連續相的多個子相。可剝除邊界層48可用於使包括下陷50a之表面紋理賦予鄰近可剝除邊界層48安置之光學膜50的表面，及使包括下陷60a之表面紋理賦予鄰近可剝除邊界層48安置之光學膜60的表面。因此，表面紋理可於光學膜與可剝除邊界層之共擠壓、層壓及/或隨後伸展期間賦予。當適於特定應用時，光學體40可進一步包括任何數目之參看圖1所示或所描述的薄膜或層，及任何其他的額外層。
圖3展示根據本揭示內容之又一例示性實施例構造的光學體70的部分示意性橫截面圖。光學體70包括第一光學膜80、第二光學膜90、包括連續相77及分散相79之可剝除邊界層78及平滑的可剝除邊界層75，該平滑的可剝除邊界層75可與粗糙的可剝除邊界層78整體形成及移除。或者，平滑的可剝除邊界層75可與粗糙邊界層78獨立地形成及/或移除。在一些例示性實施例中，平滑邊界層75可包括與連續相77相同之材料中的至少一者。
可剝除邊界層48可用於使包括下陷50a之表面紋理賦予鄰近可剝除邊界層48安置之光學膜50的表面，及使包括下陷60a之表面紋理賦予鄰近可剝除邊界層48安置之光學膜60的表面。因此，表面紋理可於光學膜與可剝除邊界層之共擠壓、層壓及/或隨後伸展期間賦予。當需要時，可將兩個粗糙的可剝除層提供於光學膜80與90之間，(例如)其中不同量的分散相賦予不同光學膜不同量的粗糙度。此外，當適於特定應用時，光學體70可包括任何數目的如參看圖1及圖2所示或所描述的薄膜或層及任何其他的額外層。
包括於根據本揭示內容構造之光學體內的可剝除邊界層可具有可移除地附著至第一光學膜的第一主表面及可移除地附著至第二光學膜的第二主表面。然而，根據本揭示內容構造之一些例示性光學體可包括至少一具有可移除地附著至第一光學膜的第一主表面及經由在邊界層與第二光學膜之間提供可接受黏合的材料選擇而永久附著至第二光學膜的第二主表面的邊界層，以使得可剝除邊界層可自第一光學膜移除而不能自第二光學膜移除。在一些實施例中，光學膜中之一者可用作添加用以滿足加工要求(共擠壓加工或薄膜處理及/或轉化)的表層，其可在加工的一些點移除及丟棄。
在另一實施例中，邊界層可黏著至第一與第二光學且在剝除後，其可分裂以在該第一與第二光學膜上產生包含邊界層材料的額外層。獲得此等效果的一種方法係具有如上文所解釋為包含兩種或兩種以上材料之多層材料的邊界層。在該等例示性實施例之一些中，此材料選擇將包括對鄰近光學膜具有更強或更弱黏著力的材料。此等材料之選擇將受鄰近光學膜的材料組成控制。
可使圖1、圖2及圖3所描繪的光學膜與光學層構造有不同於所說明之厚度的相對厚度。
現在更詳細解釋本發明的額外態樣。
光學膜
各種光學膜適用於本揭示內容的實施例。適用於本發明之一些實施例的光學膜可包括介電多層光學膜(不管是否包含所有雙折射光學層、一些雙折射光學層或所有各向同性光學層)，諸如DBEF與ESR，及連續/分散相光學膜，諸如DRPF，其特徵可為偏光鏡或鏡面。適用於本揭示內容之實施例的光學膜可為或可包括微空隙漫反射薄膜，諸如填充有BaSO4 的PET；或者"白光"漫反射薄膜，諸如填充有TiO2 的PET。或者，光學膜可為合適之光學透明各向同性材料或雙折射材料(例如聚碳酸酯)的單層，且其可包括或可不包括體漫射體(volume diffuser)。一般熟習此項技術者將易於瞭解本文所述的結構、方法及技術可適於且應用於其他類型的合適光學膜。本文中明確提及的光學膜僅為說明性實例且並非意謂適用於本揭示內容之例示性實施例的光學膜的詳細清單。
更特定言之，適用於本揭示內容之實施例的例示性光學膜包括多層反射薄膜，諸如彼等在例如美國專利第5,882,774號與第6,352,761號及PCT申請案第WO95/17303號、第WO95/17691號、第WO95/17692號、第WO95/17699號、第WO96/19347號及第WO99/36262號中描述者，該等專利及專利申請案皆以引用的方式併入本文中。多層反射偏光片光學膜與連續/分散相反射偏光片光學膜皆依賴至少兩種不同材料(通常為聚合物)之折射率差來選擇性地反射至少一偏光方向的光。合適的漫反射偏光片包括在例如美國專利第5,825,543號(其以引用的方式併入本文中)中所描述的連續/分散相光學膜，以及在例如美國專利第5,867,316號(其以引用的方式併入本文中)中所描述的漫反射光學膜。適用於本揭示內容之一些實施例的其他材料及包括分散相與連續相的光學膜亦描述於與本文同一日期申請之共同擁有的標題為"Diffuse Reflective Polarizing Films With Orientable Polymer Blends"，Attorney檔案號碼60758US002的申請案中，該申請案之揭示內容以與本揭示內容引用程度一致的方式併入本文中。
在一些實施例中，光學膜之一或多個為具有非常大或不存在之布魯斯特角(Brewster angle)(p－偏振光之反射率變為零所處的角度)的聚合物層的多層堆疊。如一般熟習此項技術者所知，多層光學膜可製造為p－偏振光之反射率隨著入射角緩慢降低、獨立於入射角、或者隨著入射角偏離法線而增加的多層鏡面或偏光鏡。多層反射光學膜在本文中用作說明光學膜結構及製造與使用本發明之光學膜之方法的一實例。如上文所述，本文所述的結構、方法及技術可適於及應用於其他類型的合適光學膜。
舉例而言，合適的多層光學膜可藉由交替(例如交錯)單軸或雙軸定向之雙折射的第一光學層與第二光學層而製成。在一些實施例中，第二光學層具有約等於定向層之平面內折射率之一的各向同性折射率。兩個不同光學層之間之介面形成光反射平面。在平行於其中兩層之折射率約相等之方向的平面內偏振的光將實質上被透射。在平行於其中兩層具有不同折射率之方向的平面內偏振的光將至少部分被反射。可藉由增加層的數目或藉由增加第一層與第二層之間之折射率差來增加反射率。
具有多個層的薄膜可包括具有不同光學厚度的層以增加薄膜在一波長範圍內的反射率。舉例而言，薄膜可包括數對經個別調諧的(例如對於垂直入射光)層來達成具有特定波長之光的最佳反射。通常，適用於本發明之某些實施例的多層光學膜具有約2至5000個光學層，通常約25至2000個光學層，且常常約50至1500個光學層或約75至1000個光學層。一些例示性實施例包括約825個光學層或更少，約600個光學層或更少，約275個層或更少，或甚至約100個光學層或更少。光學層的數目取決於光學膜的應用。應進一步理解儘管僅可描述單一多層堆疊，但自多個堆疊或隨後組合形成薄膜之不同類型的光學膜來製造多層光學膜。
可藉由組合單軸定向之第一光學層與具有與定向層之平面內折射率之一大約相等的各向同性折射率的第二光學層來製造反射偏光片。或者，兩個光學層由雙折射聚合物形成且在一拉伸過程中定向以使得單一平面內方向之折射率大約相等。兩個光學層之間之介面形成一光反射平面用於光的一偏光。在平行於其中兩層之折射率大約相等之方向的平面內偏光的光將實質上被透射。在平行於其中兩層具有不同折射率之方向的平面內偏光的光將至少部分被反射。
對於具有各向同性折射率或低平面內雙折射率(例如在632.8 nm下不多於約0.07)之第二光學層的偏光片而言，第二光學層之平面內折射率(nx 與ny )大約等於第一光學層之一個平面內折射率(例如ny )。因此，第一光學層之平面內雙折射率為多層光學膜之反射率的指示符(indicator)。通常，吾人發現平面內雙折射率愈高，則多層光學膜之反射率愈佳。通常，第一光學層在定向之後具有在632.8 nm下約為0.04或更大，在632.8 nm下約為0.1或更大，在632.8 nm下約為0.15或更大，較佳地在632.8 nm下約為0.2或更大，且更佳地在632.8 nm下約為0.3或更大的平面內雙折射率(nx －ny )。若第一與第二光學層之平面外折射率(nz )相等或近似相等，則多層光學膜亦具有更佳的斜反射率。相同或類似的設計考慮適用於包括分散及連續聚合相的漫反射偏光片。
可使用至少一種單軸雙折射材料來製造鏡面，其中兩個折射率(通常沿x與y軸，或nx 與ny )大約相等，且不同於第三折射率(通常沿z軸，或nz )。x與y軸被定義為平面內軸，因為其表示在多層薄膜內給定層的平面，且個別折射率nx 與ny 被稱作平面內折射率。產生單軸雙折射系統的一種方法為雙軸定向(沿兩軸伸展)多層聚合薄膜。若鄰接層具有由應力引發的不同雙折射率，則多層薄膜的雙軸定向導致平行於兩軸之平面的鄰接層的折射率不同，導致兩個偏光平面的光反射。
在第一光學層為單軸或雙軸定向之雙折射聚合物層之處，第一光學層之聚合物通常經選擇以能夠在伸展時形成較大的雙折射率。視應用而定，雙折射率可形成於薄膜平面內的兩個正交方向之間，一或多個平面內方向與垂直於薄膜平面之方向之間，或其之組合。第一聚合物應在伸展之後保持雙折射率，以便使所要的光學特性賦予成品薄膜。第二光學層可為雙折射且單軸或雙軸定向的聚合物層，或第二光學層在定向之後可具有不同於第一光學層之折射率之至少一者的各向同性折射率。在後者之狀況下，第二層之聚合物在伸展時應形成較小的雙折射率或不形成雙折射率或形成反指向雙折射率(正－負或負－正)，使得其薄膜平面折射率盡可能地與成品薄膜內第一光學層之聚合物的薄膜平面折射率不同。
適於製造供本揭示內容之例示性實施例使用之光學膜的材料包括聚合物，諸如聚酯、共聚酯及改質共聚酯。在本文中，術語"聚合物"將被理解為包括均聚物與共聚物，以及可藉由(例如)共擠壓或反應(包括例如轉酯化反應)形成於可混溶摻合物中的聚合物或共聚物。術語"聚合物"與"共聚物"包括無規共聚物與嵌段共聚物。
適用於本揭示內容之光學膜的例示性聚合物包括聚萘二甲酸乙二酯(PEN)。常常選擇PEN用於第一光學層。適用於第一光學層之其他聚合物包括例如聚2,6－萘二甲酸丁二酯(PBN)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)及其共聚物。適用於光學膜及尤其適用於第一光學層之其他材料描述於例如美國專利第5,882,774號、第6,352,761號及第6,498,683號以及美國專利申請案第09/229724號、第09/232332號、第09/399531號及第09/444756號中，該等專利及專利申請案以引用的方式併入本文中。適用於第一光學層之例示性coPEN為具有衍生自90 mol%之萘二甲酸二甲酯及10 mol%之對苯二甲酸二甲酯的羧酸酯子單元與衍生自100 mol%之乙二醇子單元的乙二醇子單元且固有黏度(IV)為0.48 dL/g的coPEN。另一有用聚合物為具有0.74 dL/g之固有黏度的PET，其可自Eastman Chemical Company(Kingsport,TN)購得。
適用於第二光學層之一或多種聚合物應經選擇以使得在成品薄膜中，至少一個方向上的折射率顯著不同於第一光學層在相同方向上的折射率。此外，應理解第二聚合物之選擇不僅取決於所討論的光學膜的預期應用，其亦取決於對第一聚合物所做出的選擇以及加工條件。
第二光學層可由具有與第一光學層之玻璃轉移溫度相容之玻璃轉移溫度且具有類似於第一聚合物之各向同性折射率之折射率的多種聚合物製成。除上文所提及之coPEN聚合物之外，適用於光學膜且尤其適用於第二光學層之其他聚合物之實例亦包括由諸如乙烯萘、苯乙烯、順丁烯二酸酐、丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之單體製成的乙烯系聚合物與共聚物。該等聚合物之實例包括聚丙烯酸酯；聚甲基丙烯酸酯，諸如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)；及等規或間規聚苯乙烯。其他聚合物包括縮聚物，諸如聚碸、聚醯胺、聚胺基甲酸酯、聚醯胺酸及聚醯亞胺。此外，第二光學層可由諸如聚酯及聚碳酸酯之聚合物及共聚物形成。
其他尤其適用於第二光學層之例示性合適聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(諸如彼等可以商標名稱CP71及CP80自Ineos Acrylics,Inc.,Wilmington,DE購得者)或聚甲基丙烯酸乙酯(PEMA)(其具有低於PMMA之玻璃轉移溫度)的均聚物。額外的第二聚合物包括PMMA之共聚物(coPMMA)，諸如由75 wt%之甲基丙烯酸甲酯(MMA)單體及25 wt%之丙烯酸乙酯(EA)製得的coPMMA(可以商標名稱Perspex CP63自Ineos Acrylics,Inc.購得)，或由MMA共聚單體單元與甲基丙烯酸正丁酯(nBMA)共聚單體單元形成的coPMMA，或PMMA與聚(偏氟乙烯)(PVDF)的摻合物(諸如可以商標名稱Solef 1008自Solvay Polymers,Inc.購得者)。
尤其適用於第二光學層之其他合適聚合物包括聚烯烴共聚物，諸如可以商標名稱Engage 8200自Dow－Dupont Elastomers購得之聚(乙烯－共－辛烯)(PE－PO)，可以商標名稱Z9470自Fina Oil and Chemical Co.,Dallas,TX購得之聚(丙烯－共－乙烯)(PPPE)，及非規聚丙烯(aPP)與等規聚丙烯(iPP)之共聚物。光學膜亦可包括(例如在第二光學層中)官能化聚烯烴，諸如線性低密度聚乙烯－g－順丁烯二酸酐(LLDPE－g－MA)，諸如可以商標名稱Bynel 4105自E.I.duPont de Nemours & Co.,Inc.,Wilmington,DE購得者。
在偏光片狀況下，材料的例示性組合包括PEN/co－PEN、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)/co－PEN、PEN/sPS、PEN/Eastar及PET/Eastar，其中"co－PEN"係指基於萘二甲酸之共聚物或摻合物(如上文所述)且Eastar為可自Eastman Chemical Co.購得之聚對苯二甲酸環己烷乙二酯。在鏡面狀況下，材料的例示性組合包括PET/coPMMA、PEN/PMMA或PEN/coPMMA、PET/ECDEL、PEN/ECDEL、PEN/sPS、PEN/THV、PEN/co－PET及PET/sPS，其中"co－PET"係指基於對苯二甲酸之共聚物或摻合物(如上文所述)，ECDEL為可自Eastman Chemical Co.購得之熱塑性聚酯，且THV為可自3M購得之氟聚合物。PMMA係指聚甲基丙烯酸甲酯且PETG係指採用第二乙二醇(通常為環己烷二甲醇)之PET的共聚物。sPS係指間規聚苯乙烯。非聚酯聚合物可用於產生偏光鏡膜。舉例而言，聚醚醯亞胺可與聚酯(諸如PEN與coPEN)一起使用，以產生多層反射鏡面。可使用其他的聚酯/非聚酯組合，諸如聚對苯二甲酸乙二酯及聚乙烯(例如彼等可以商標名稱Engage 8200自Dow Chemical Corp.,Midland,MI購得者)。
包括於根據本揭示內容構造之光學體內的光學膜通常較薄，但在其他例示性實施例中，其可如所要的一樣厚。合適薄膜可具有各種厚度，但其通常包括厚度小於15 mil(約380微米)、通常小於10 mil(約250微米)、更通常小於7 mil(約180微米)、有時小於5 mil、小於1.5 mil、或甚至小於1 mil(例如0.7 mil)的薄膜。在加工期間，可藉由擠壓塗佈或共擠壓將尺寸穩定的層包括於光學膜中。本揭示內容之光學膜亦可包括可選的其他光學或非光學層，諸如在光學層之封包之間的一或多個不可剝除保護性邊界層。非光學層可為任何適於特定應用的適當材料且可為或可包括光學膜之其餘部分中所使用的材料的至少一種。
在一些例示性實施例中，中間層或下表層可與光學膜整體形成或形成於其外表面的一或多個上。一或多個下表層通常藉由與光學膜共擠壓而形成，例如整體形成及黏合第一與第二光學層。該或該等下表層可包括與連續相及分散相不可混溶的摻合物，其亦可幫助產生表面粗糙度及霧度。下表層的分散相可為聚合材料或無機材料，且在需要實質上透明之光學膜之處，具有與連續相大約相同或相似的折射率。在該等透明光學膜的一些例示性實施例中，構成分散相及連續相之材料的折射率彼此的差不多於約0.02。具有折射率匹配摻合物之下表層的實例為包含SAN的連續相及包含PETG的分散相(可以商標名Eastar 6763自Eastman Chemical購得之共聚酯)。具有折射率不匹配摻合物之下表層之實例為Xylex 7200的連續相及聚苯乙烯的分散相。
可剝除邊界層
藉由選擇該或該等可剝除邊界層中所包含的材料，可剝除邊界層與鄰近光學膜之間的介面黏著力可受到控制，以使得可剝除邊界層能夠保持黏著至光學膜特定應用所需要的時間，但亦可在使用之前於無需施加過多的力或在適當實施例中不將來自邊界層之粒子的實質殘餘物留在鄰近光學膜上的情況下而自光學膜乾淨地剝除或移除。
在本揭示內容之一些例示性實施例中，具有連接至光學膜之可剝除邊界層的光學體內所包含的材料實質上為透明(transparent or clear)，以使得光學體之缺陷可使用標準檢查設備來檢查。該等例示性透明光學體通常具有可剝除邊界層，其中組成材料具有大約相同或足夠相似的折射率。在該等透明光學體之一些例示性實施例中，構成可剝除邊界層之材料的折射率彼此之間的差不多於約0.02。
構造在本揭示內容之例示性光學體中黏著至光學膜之鄰近表面的邊界層，以使得可剝除邊界層至光學膜之黏著力的特徵為可剝除邊界層與鄰近光學膜之間的剝離力為大約2 g/in或更大。根據本揭示內容構造的其他例示性光學體的特徵可為剝離力為大約4、5、10或15 g/in或更大。在一些例示性實施例中，光學體的特徵可為剝離力高達約100 g/in或甚至約120 g/in。在其他例示性實施例中，光學體的特徵可為剝離力為約50、35、30或25 g/in或更小。在一些例示性實施中，黏著力範圍可為2 g/in至120 g/in、4 g/in至50 g/in、5 g/in至35 g/in、10 g/in至25 g/in或15 g/in至25 g/in。在其他例示性實施例中，黏著力可在其他合適範圍內。取決於所用材料，超過120 g/in的剝離力對於一些應用是可容忍的。
在特徵為較高剝離力值的一些例示性實施例中，可採取各種步驟來幫助可剝除邊界層自一或多個光學膜移除。舉例而言，本揭示內容之光學體可經受熱定型，在移除期間維持於特定溫度下，經受張力，或/及允許老化，其可允許任何潤滑劑到達薄膜或層的表面。
可用於表徵本揭示內容之例示性實施例之剝離力可如下量測。詳言之，本測試方法提供用於量測自光學膜(例如，多層薄膜、聚碳酸酯等等)移除可剝除邊界層所需的剝離力的程序。自其中可剝除邊界層附著至光學膜之光學體上剪切測試帶。該等條帶通常寬度為大約1"，且長度超過大約6"。該等條帶可經預處理用於環境老化特徵(例如，熱、濕熱、冷、熱衝擊)。
通常在測試之前，樣品應靜止約24小時以上。接著(例如)使用雙面膠帶(諸如可自3M購得之ScotchT M 雙面膠帶)將1"條帶應用至硬質板，且將該板/測試帶總成固定在剝離測試器壓板上的適當位置。接著將可剝除邊界層之前緣與光學膜分離及夾鉗至連接至剝離測試器測力器的固定架。接著將固持板/測試帶總成之壓板以大約90英吋/分鐘之恆定速度自測力器帶走，以大約180度角自基板光學膜有效地剝離可剝除邊界層。當壓板自夾鉗移開時，將可剝除邊界層自薄膜剝離所需的力由測力器感測且由微處理器記錄。接著將5秒鐘的穩定狀態行進中剝離所需的力平均(較佳忽略起始剝離的最初衝擊)及記錄。
已發現此等及相關目標可藉由謹慎選擇製造可剝除邊界層之材料及確保其與用於製造光學膜之材料的至少一些(尤其是光學膜之外表面的材料或在適當例示性實施例中為下表層之材料)相容性而達成。根據本揭示內容之一實施例，可剝除邊界層可包括足夠量的低結晶性材料或非晶材料，以保持附著至光學膜歷時所要時段。在一些例示性實施例中，具有不同黏著力之兩種或兩種以上不同材料可用於可剝除邊界層以達成所要量的黏著力。
適用於可剝除邊界層之材料包括例如氟聚合物，諸如聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯－四氟乙烯氟聚合物(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、PMMA(或coPMMA)與PVDF之共聚物，或可自3M(St.Paul,MN)購得之THV或PFA材料的任一種。諸如Dynamar(可自3M購得)或Glycolube(可自Fair Lawn NJ的Lonza Corporation購得)之加工助劑可促進可剝除邊界層之釋放特徵。
適用於可剝除邊界層之材料通常包括聚烯烴，諸如聚丙烯及改質聚丙烯。可使用脂族聚烯烴。一種合適的聚丙烯群包括高密度聚丙烯，其展示對聚酯及丙烯酸系材料之特別低的黏著力，且其通常用於製造多層光學膜。聚乙烯及其共聚物亦可為適用的，包括丙烯與乙烯的共聚物。其他例示性材料包括聚甲基戊烯；環烯烴共聚物，諸如可自Ticona Engineering Polymers(Florence,KY)購得之Topas；烯烴與順丁烯二酸酐、丙烯酸或甲基丙烯酸縮水甘油酯的共聚物；或者可自DuPont Corporation(Wilmington,DE)購得之Hytrel(熱塑性聚酯彈性體)或Bynel(改質乙烯醋酸乙烯酯)材料之任一種。
可適用於本揭示內容之一些實施例之間規及非規乙烯基芳族聚合物包括聚(苯乙烯)、聚(烷基苯乙烯)、聚(鹵化苯乙烯)、聚(烷基苯乙烯)、聚(苯甲酸乙烯酯)及其氫化聚合物及混合物，或含有此等結構單元之共聚物。聚(烷基苯乙烯)之實例包括：聚(甲基苯乙烯)、聚(乙基苯乙烯)、聚(丙基苯乙烯)、聚(丁基苯乙烯)、聚(苯基苯乙烯)、聚(乙烯萘)、聚(乙烯苯乙烯)，且可提及聚(乙烯合萘)(poly(acenaphthalene))。對於聚(鹵化苯乙烯)而言，實例包括：聚(氯苯乙烯)、聚(溴苯乙烯)及聚(氟苯乙烯)。聚(烷氧基苯乙烯)之實例包括：聚(甲氧基苯乙烯)及聚(乙氧基苯乙烯)。在此等實例中，尤佳的苯乙烯群聚合物為：聚苯乙烯、聚(對甲基苯乙烯)、聚(間甲基苯乙烯)、聚(對第三丁基苯乙烯)、聚(對氯苯乙烯)、聚(間氯苯乙烯)、聚(對氟苯乙烯)，且可提及苯乙烯與對甲基苯乙烯之共聚物。此外，對於間規乙烯芳族共聚物之共聚單體而言，除上文所解釋之苯乙烯群聚合物之單體外，可提及烯單體，諸如乙烯、丙烯、丁烯、己烯或辛烯；二烯單體，諸如丁二烯、異戊二烯；極性乙烯單體，諸如環二烯單體、甲基丙烯酸甲酯、順丁烯二酸酐或丙烯腈。
脂族共聚酯及脂族聚醯胺亦可為可剝除邊界層的適用材料。對於聚酯聚合物及共聚物而言，二酸可選自對苯二甲酸；間苯二甲酸；苯二甲酸；所有異構萘二甲酸(2,6－、1,2－、1,3－、1,4－、1,5－、1,6－、1,7－、1,8－、2,3－、2,4－、2,5－、2,7－及2,8－)；聯苯甲酸，諸如4,4'－聯苯二甲酸及其異構體、反－4,4'－芪二甲酸及其異構體、4,4'－二苯醚二甲酸及其異構體、4,4'－二苯碸二甲酸及其異構體、4,4'－二苯甲酮二甲酸及其異構體；鹵代芳族二甲酸，諸如2－氯對苯二甲酸及2,5－二氯對苯二甲酸；其他經取代之芳族二甲酸，諸如第三丁基間苯二甲酸及磺化間苯二甲酸鈉；環烷二甲酸，諸如1,4－環己烷二甲酸及其異構體及2,6－十氫化萘二甲酸及其異構體；雙環或多環二羧酸(諸如各種異構降莰烷及降冰片烯二羧酸、金剛烷二甲酸及雙環辛烷二甲酸)；烷二甲酸(諸如癸二酸、己二酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、壬二酸及十二烷二酸)；及稠環芳烴(諸如茚、蒽、菲、苯嵌萘、第及其類似物)之異構二羧酸的任一種。或者，可使用此等單體的烷基酯，諸如對苯二甲酸二甲酯。
合適之二醇共聚單體包括(但不限於)直鏈或支鏈烷二醇(alkane diol)或烷二醇(alkane glycol)(諸如乙二醇、諸如丙二醇(trimethylene glycol)之丙二醇(propanediol)、諸如丁二醇(tetramethylene glycol)之丁二醇(butanediol)、諸如新戊二醇之戊二醇、己二醇、2,2,4－三甲基－1,3－戊二醇或更高級的二醇)；醚二醇(諸如二乙二醇、三乙二醇及聚乙二醇)；鏈酯二醇，諸如3羥基－2,2－二甲基丙基－3－羥基－2,2－二甲基丙酸酯；環烷二醇，諸如1,4－環己烷二甲醇及其異構體與1,4－環己二醇及其異構體；雙環或多環二醇(諸如各種同分異構三環癸烷二甲醇、降莰烷二甲醇、降冰片烯二甲醇及雙環辛烷二甲醇)；芳族二醇(諸如1,4－苯二甲醇及其異構體，1,4－苯二醇及其異構體、諸如雙酚A之雙酚,2,2'－二羥基聯苯及其異構體、4,4－二羥基甲基聯苯及其異構體、及1,3－雙(2－羥基乙氧基)苯及其異構體)；及此等二醇之低碳烷基醚或二醚，諸如二甲基二醇或二乙基二醇。
在其中至少一邊界層經設計為永久黏著至至少一鄰近光學膜之例示性實施例中，組成材料必須具備對彼鄰近光學膜之足夠黏著力。此等材料將關於其對光學膜且視情況對邊界層(在多層邊界層之狀況下)之另一組份的黏著力來進行選擇。一些可適用的材料為彼等上文所列出者及已經改質以黏著至光學膜之相同種類的聚合物。
在一些例示性實施例中，可剝除邊界層可包括低熔點與低結晶性的聚丙烯及其共聚物、低熔點與低結晶性的聚乙烯及其共聚物、低熔點與低結晶性的聚酯及其共聚物、或其任何合適組合。該等低熔點與低結晶性的聚丙烯及其共聚物由丙烯均聚物及丙烯與乙烯或具有4至10個碳原子之烯烴材料的共聚物組成。術語"共聚物"不僅包括共聚物，而且亦包括三聚物及四種或四種以上組份之聚合物的聚合物。合適之低熔點與低結晶性聚丙烯及其共聚物包括(例如)間規聚丙烯(諸如來自Total Petrochemicals,Inc.的Finaplas 1571)，其為在問規聚丙烯主鏈中具有極低乙烯含量的無規共聚物，及丙烯的無規共聚物(諸如來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc.的PP8650或PP6671)。所描述的丙烯與乙烯的共聚物亦可與聚丙烯的均聚物共擠壓摻合以(若需要)提供較高熔點的可剝除邊界層。
其他合適的低熔點與低結晶性聚乙烯及聚乙烯共聚物包括例如直鏈低密度聚乙烯及乙烯－乙烯醇共聚物。合適之聚丙烯包括例如丙烯與乙烯之無規共聚物(例如，來自Total Petrochemicals,Inc.的PP8650)或乙烯辛烯共聚物(例如來自Dow Chemical Company的Affinity PT 1451)。在本揭示內容的一些實施例中，連續相包括非晶聚烯烴，諸如非晶聚丙烯、非晶聚乙烯、非晶聚酯，或其之任何合適組合或與其他材料之合適組合。在一些實施例中，可剝除邊界層的材料可包括晶核生成劑(諸如苯甲酸鈉)來控制結晶率。另外，可添加抗靜電材料、防黏材料、諸如顏料與染料之著色劑、極化染料、移動性潤滑劑、穩定劑及其他加工助劑。另外或或者，粗糙可剝除表層可包括任何其他適當材料。在一些例示性實施例中，移動性抗靜電劑可用於可剝除邊界層以降低其對光學膜的黏著力。
粗糙可剝除邊界層
在包括至少一粗糙可剝除邊界層之本揭示內容的例示性實施例中，該或該等邊界層可包括任何上文所述的材料或其任何組合。舉例而言，連續相或第一與第二不可混溶聚合物中之一者可包括任何參考上文所述之可剝除邊界層所提及之材料。
粗糙可剝除邊界層之表面粗糙度可藉由將例如聚合材料、無機材料或二者之不同材料混合或摻合入分散相來調節。此外，分散相與連續相之比率可經調節以控制表面粗糙度與黏著力且其將取決於所用的特定材料。因此，在包括粗糙可剝除邊界層之例示性實施例中，一種、兩種或兩種以上聚合物可用作連續相，而可為或可不為聚合材料之一種、兩種或兩種以上材料提供具有合適表面粗糙度之分散相來賦予表面紋理。連續相之該或該等聚合物可經選擇以提供至光學膜材料之所要黏著力。具有相對高結晶性之材料，諸如高密度聚乙烯(HDPE)或聚己內酯可摻合入粗糙可剝除邊界層中以將粗糙紋理賦予鄰近粗糙可剝除邊界層之光學膜的表面及影響黏著力。舉例而言，HDPE可摻合入低結晶性間規聚丙烯(sPP)中以改良表面粗糙度，以及摻合入低結晶性聚(乙烯辛烯)(PE－PO)中以改良黏著力。
在分散相能夠結晶之情況下，可藉由使此相在適當的擠壓加工溫度、混合程度及淬火下結晶以及藉由添加成核劑而增加該或該等可剝除表層之粗糙度，該等成核劑諸如芳族二羧酸鹽(苯甲酸鈉)；二亞苄基山梨糖醇(DBS)，諸如來自Milliken & Company的Millad 3988；及山梨糖醇縮醛，諸如Ciba Specialty Chemicals的Irgaclear clarifier及Mitsui Toatsu Chemicals的NC－4 clarifier。其他成核劑包括有機磷酸鹽及其他無機材料，諸如來自Asahi－Denka及Hyperform HPN－68的ADKstab NA－11及NA－21，一種來自Milliken & Company的降冰片烯羧酸鹽。在一些例示性實施例中，分散相包括粒子，諸如彼等包括無機材料者，其將自粗糙可剝除邊界層的表面突出且當擠壓、定向、層壓或伸展光學體時將表面結構賦予光學膜。在一些例示性實施例中，分散相的一些粒子或所有粒子可大體為球形。後者可藉由包括複數個球狀物之分散相來達到。該等球狀物可由一或多種無機或有機材料製成或可包括一或多種無機或有機材料。
粗糙可剝除邊界層之分散相可包括粒子或其他足夠大(例如至少0.1微米平均直徑)以用於將表面紋理賦予光學膜之鄰近層的外表面的粗糙特徵。分散相的突起的至少一主要部分通常應大於其照明所用光之波長但仍足夠小以致不能用肉眼分辨。該等粒子可包括無機材料粒子，諸如矽石粒子、滑石粒子、苯甲酸鈉、碳酸鈣、其之組合或任何其他合適粒子。或者，分散相可由聚合材料形成，該等聚合材料在適當條件下在連續相中(或變得)大體不可混溶。
分散相可由一或多種諸如無機材料、聚合物或二者之材料形成，該或該等材料不同於連續相之至少一種聚合物且在其中不可混溶，其中分散聚合物相通常具有比連續相之該或該等聚合物更高的結晶度。較佳地，分散相與該或該等連續相聚合物僅可機械混溶或不可混溶。該或該等分散相材料與該或該等連續相材料可在適當的加工條件下相分離且在連續基質且尤其是在光學膜與粗糙可剝除表層之間的介面上形成獨特的相包體。
尤其適用於分散相之例示性聚合物包括苯乙烯丙烯腈；改質聚乙烯；聚碳酸酯及共聚酯摻合物；ε－己內酯聚合物，諸如可自Dow Chemical Company購得的TONET M P－787；丙烯與乙烯的無規共聚物；其他聚丙烯共聚物；聚(乙烯辛烯)共聚物；抗靜電聚合物；高密度聚乙烯；中密度聚乙烯；直鏈低密度聚乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯。分散相可包括任何其他適當材料，諸如任何合適結晶聚合物且其可包括與用於光學膜之材料的一或多種相同的材料。
在一些例示性實施例中，該或該等可剝除邊界層可包括至少3種材料用於控制可剝除層黏著力及提供更高表面特徵密度的目的。在一些例示性實施例中，多於2個分散子相可導致不同大小的粗糙特徵或突起，或混合突起，諸如"在突起上突起"組態，意即在較大的凹面特徵(下陷)之間賦予較小的凹面特徵(下陷)，且在一些例示性實施例中，較小的凹面特徵(下陷)在較大的凹面特徵內(下陷)。該等構造可有益於在光學膜上形成更模糊的表面。
用於該等例示性實施例的材料可自如下所述的不同製造商購得：PEN(來自3M公司的48 IV PEN)、SAN(來自Dow Chemical的Tyril 880)、sPP(可自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc.購得的1571)、MDPE(可自Chevron－Philips購得的Marflex TR130)、Admer(可自Mitsui Petrochemicals,Inc.購得的SE810)、Xylex(可自GE Plastics Inc.購得的Xylex 7200)、無規丙烯乙烯共聚物(可自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc.購得的PP8650)、Pelestat 300(可自Tomen America購得的Pelestat 300)、Pelestat 6321(可自Tomen America購得的Pelestat 6321)、聚已內酯(Tone 787)、PMMA(可自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc.Chemical購得的VO44)、聚苯乙烯(可自Dow Chemical Company購得的Styron 685)。
不對稱表面結構
本揭示內容亦針對於包括具有不對稱表面結構之光學膜的光學體及製造該等光學體之方法。可例如藉由共擠壓可剝除邊界層與一或多個光學膜，隨後在該或該等可剝除邊界層仍處於適當位置之情況下藉由定向(例如伸展)本揭示內容之光學體來製造該等不對稱表面結構。在粗糙的可剝除邊界層安置於兩個光學膜之間及鄰近兩個光學膜安置之情況下，該粗糙的邊界層可用於將不對稱表面結構賦予兩個光學膜之鄰近表面。兩個或兩個以上邊界層可以類似方式用於將紋理賦予三個或三個以上光學膜之表面。
不對稱表面結構亦可藉由諸如塗佈、澆鑄或層壓之其他合適方法來製造。在一些例示性實施例中，可藉由擠壓摻合不可混溶之聚合物與該光學膜或一或多個其下表層來形成或進一步增強光學膜上的不對稱結構。該光學膜之隨後定向可增加該不可混溶之摻合物表面的不對稱性。該不可混溶之摻合物的分散相聚合物可具有與連續相聚合物相匹配的折射率，然而不可混溶之摻合物中的兩種或兩種以上聚合物亦可具有一些折射率差異。
一些合適方法可自以下情況受益：在應用一或多個粗糙的可剝除邊界層之前將該或該等光學膜預熱，諸如在將粗糙可剝除邊界層層壓至光學膜之情況下。在一些例示性實施例中，可剝除邊界層可直接形成於光學膜上或與光學膜一起形成。在沉積至光學膜期間，在該沉積之後或在隨後的加工期間，在適當條件下，粗糙的可剝除表層可將具有不對稱(通常經伸長)表面結構之表面紋理賦予光學膜。如上文所解釋，當粗糙的可剝除邊界層含有相分離之不可混溶的聚合物時，可剝除邊界層與光學膜之間的介面變得粗糙。此相分離且因此表面粗糙度可藉由單軸或不平衡雙軸定向該光學體來進一步增強。
在具有包括空隙之可剝除邊界層之例示性實施例中，該等空隙可有助於在包括不對稱表面結構之邊界層之間產生粗糙介面。空隙之平均尺寸與縱橫比可藉由謹慎操縱加工參數及伸展比或者藉由配伍劑的選擇性使用來加以控制。
不平衡雙軸定向被定義為一方向上的拉伸比或定向程度比另一方向的高。在一些例示性實施例中，單軸或不平衡雙軸定向可有助於在光學膜上產生包括不對稱表面結構之表面紋理，例如藉由將相分離之聚合物結構域(polymer domain)對準在光學膜內留下相應(但未必為類似形狀)不對稱下陷或突起之不對稱(通常經伸長)突起或下陷。在其他例示性實施例中，藉由單軸或不平衡雙軸定向而在粗糙的可剝除表層中無分散相區域或空隙的明顯伸長可有助於在光學膜之表面上產生不對稱(通常經伸長)表面結構。在該等例示性實施例中，主軸或不對稱結構通常實質上與較大的伸展方向共線。而在其他例示性實施例中，當光學體不定向或不經受平衡雙軸定向時，可在光學膜上產生不對稱(通常經伸長)表面結構。在該等例示性實施例中，不對稱結構的主軸通常與加工方向(MD)實質上共線。
圖4A示意性展示具有不對稱伸長下陷42a之光學膜42之透規圖。根據本揭示內容之典型的不對稱伸長下陷各具有實質上沿第一軸Y對準的主要尺寸b及實質上沿第二軸X對準的次要尺寸a。該第一軸Y通常實質上與較高拉伸比之方向共線或與加工方向共線。如圖4B及4C所說明，粗糙的可剝除邊界層中較高濃度的分散相可用於增加光學膜112中下陷112a的密度。圖4B展示例示性光學膜112之透視圖，且圖4C展示其沿下陷112a之第二軸X的橫截面。次要尺寸與主要尺寸之例示性大小視所用方法與材料而有相當大的變化，且在一些例示性實施例中，其甚至可在同一樣品上有相當大的變化。另外，儘管所展示的例示性實施例包括不對稱下陷，但是光學膜表面上的不對稱突起以及不易於表徵為突起或下陷之不對稱表面結構亦在本揭示內容之範疇之內。
然而，在其他例示性實施例中，可計算不對稱結構之平均主要及次要尺寸。在該狀況下，次要尺寸之例示性值有時可為約0.2及更大，且主要尺寸之例示性值可為約0.22及更大。吾人發現次要尺寸之近似典型例示性大小包括0.8、1.3、3、3.5、4、5及600微米。吾人發現主要尺寸之近似典型例示性大小包括2.6、3、4、7、9、12、15、17、20、24、27、40、95、600及700微米。一些例示性薄膜可包括具有跨越整個樣品延伸之主要尺寸的結構。
定義為主要尺寸與次要尺寸之比之不對稱結構的例示性縱橫比可為約1.1或更大。吾人發現一些近似的其他例示性縱橫比包括1.4、1.5、2、3、4、5、6及23。在其他例示性實施例中，該縱橫比可超過100，尤其是在特定特徵跨越測試中之整個樣品延伸之情況下。下陷之例示性平均深度可為約0.2微米至約4微米。在其他例示性實施例中，可視具體應用而需要更大或更小的平均深度，且在一些例示性實施例中可具有提供用於次要尺寸之例示性大小。
根據本揭示內容構造之光學體可經受例如以約1.1比1、2比1、3比1、4比1、5比1、6比1、7比1、8比1或更大的拉伸比進行的單軸或不平衡雙軸定向或鬆弛。在一些例示性實施例中，該等拉伸比粗略地對應於與粗糙的可剝除邊界層一起賦予本揭示內容之光學膜的伸長不對稱結構的平均縱橫比。
在剝除該等粗糙的可剝除邊界層之後，下覆光學膜通常具有一表面，該表面包括對應於鄰近薄膜表面之粗糙可剝除邊界層上所發現之表面結構(例如突起)的表面結構(例如下陷)，且在本揭示內容之一些例示性實施例中，可具有不對稱表面結構，例如對應於鄰近粗糙可剝除邊界層之突起(其可為或可不為不對稱的或經伸長的)的伸長下陷。根據本揭示內容之光學膜之特徵在於其粗糙度平均值(Ra)，其為自中心線之表面輪廓算術平均偏差之量測值；均方根粗糙度平均值(Rq)，其為粗糙輪廓與其平均線的距離的均方根，及峰值差(Rz)，其為5個最高峰至5個最低谷之平均值的差。
適用於描述本揭示內容之光學膜的表面粗糙度之其他特徵包括(i)體積，其被定義為資料集浸沒至其最高點所需的液體量；(ii)負體積，其被定義為高於樣品表面且低於零位準的體積；(iii)正體積，其被定義為低於樣品表面且高於零位準之體積；(iv)表面積指數，其被定義為表面積與理想平面面積之比；(v)Rv，其被定義為沿評估長度所觀測到的最大深度；(vi)Rvm，其被定義為沿評估長度所觀測到的4個最大深度的平均值；及(vii)ECD，其被定義為等效圓直徑－與下陷具有相同面積之圓的直徑。另一有用特徵為主軸(例如圖4A及4B所示的軸Y)，其被定義為不對稱伸長下陷之最佳配合橢圓之主要尺寸的方位。
可用於表徵根據本揭示內容之粗糙表面之額外或替代分析包括承載比分析。承載比分析計算承載比tp及承載面積與總表面積之比。承載面積為由一處於特定高度之平面切割的表面的面積。承載比曲線展示tp與輪廓位準相關。該分析亦計算兩個承載比之間的高度Htp。第三，該分析計算Swedish高度，當tp1＝5%且tp2＝90%時的承載比。第四，該分析測定核心粗糙度(Rk)、經減小的峰值高度(Rpk)、經減小的溝痕深度(Rvk)、峰值材料組份(Mr1)及溝痕材料組份(Mr2)。對此等值的描述如下。Rp－最大輪廓峰值高度：平均線與評估長度上最高點之間的高度差。Ppk－經減小的峰值高度：在試用期將被磨損的表面的頂部部分。Rv－最大輪廓溝痕深度：平均線與評估長度上最低點之間的高度差。Rvk－經減小的溝痕深度：保留潤滑劑的表面的最低部分。Stylus X參數被計算為1200至1274個線上的此等參數的平均值。適用於描述根據本揭示內容之光學膜的表面粗糙度的又一些特徵描述於2004年10月29日申請之頒於Hebrink等人的標題為"Optical Bodies and Methods for Making Optical Bodies"的美國申請案第10/977,211號的實例中。
在一些例示性實施例中，根據本揭示內容構造且具有不對稱結構的光學膜的特徵在於至少約130 nm的承載比Rvk、至少約200 nm的承載比Rpk、至少約100 nm的Stylus Rv或至少50 nm的Stylus Rvk。在其他例示性實施例中，根據本揭示內容構造且具有不對稱結構的光學膜可具有此等特徵之任何特徵的兩個或兩個以上。在本揭示內容的一些實施例中，在移除粗糙可剝除邊界層之後，至少一光學膜表面的粗糙度應足以產生至少一些霧度。適用於一些例示性實施例之霧度包括約5%至約95%、約20%至約80%、約50%至約90%、約10%至約30%及約35%至約80%。對於其他應用而言，可需要其他霧度。在其他例示性實施例中，在移除粗糙可剝除邊界層之後，薄膜表面的粗糙度應足以提供至少一些光的重定向或防止光學膜表面耦合至玻璃或其他表面。
材料相容性與方法
本揭示內容之光學體可藉由(例如)使用供料塊(feedblock)方法之共擠壓製得。例示性製造方法描述於例如美國專利第09/229,724號、第08/402,041號、第09/006,288號及美國專利申請公開案第2001/0013668號、美國專利第6,352,761號中，該等專利以引用的方式併入本文中。較佳地，光學體之材料及在某些例示性實施例中第一光學層之材料、第二光學層之材料、可選非光學層之材料及可剝除邊界層之材料可經選擇具有類似的流變性質(例如熔融黏度)，以使得其可共擠壓而無流率不穩定性。剪切力在共擠壓期間的影響可藉由在形成本揭示內容之光學體時共擠壓一或多個外表層來減小。該或該等外表層之材料可經選擇以使得此等層可在任何加工步驟之前或之後自光學體移除。
離開供料塊歧管之光學體接著可進入一成形單元，諸如模具。或者，在進入成形單元之前，該聚合流可分裂形成接著可藉由堆疊重組的兩個或兩個以上流。此過程通常被稱作倍增作用。例示性倍增器描述於例如美國專利第5,094,788號與第5,094,793號中，該等專利以引用的方式併入本文中。在共擠壓光學層或光學膜期間或者在共擠壓光學層或光學膜之後，例如在倍增作用之前，可將可剝除邊界層添加至本揭示內容的光學體。在一些例示性實施例中，不同的可剝除邊界層可在生產過程的不同階段處添加。在光學體自成形單元排出之後，其可被澆鑄於冷卻捲筒、轉盤澆鑄機或鼓式澆鑄機上。
隨後，可拉伸或伸展光學體以生產成品。取決於包括於光學體內的光學膜的類型，拉伸或伸展可在一個、兩個或兩個以上步驟中完成。在包括於本揭示內容的光學體中的光學膜的一或多個為反射偏光片的情況下，可在橫向方向(TD)上單軸或實質上單軸拉伸光學體，同時允許在加工方向(MD)以及法線方向(ND)上鬆弛。可用於拉伸本揭示內容之該等例示性實施例之合適方法與裝置描述於美國申請公開案第2002/0190406號、第2002/0180107號、第2004/0099992號及第2004/0099993號中，該等申請公開案之揭示內容以引用的方式併入本文中。
以單軸或實質上單軸的方式拉伸光學體
本揭示內容之方法可包括伸展光學體，其可參考對應於加工方向(MD)、橫向方向(TD)及法線方向(ND)之三個相互正交的軸進行描述。此等軸對應於圖5中所說明之光學體200的寬度(W)、長度(L)及厚度(T)。伸展過程將光學體之區域200自初始組態240伸展至最終組態260。加工方向為薄膜行進穿過伸展裝置(例如圖6所說明的裝置)的總方向。橫向方向(TD)為薄膜平面內的第二個軸且正交於加工方向(MD)。法線方向(ND)正交於MD與TD且實質上對應於聚合物薄膜的厚度尺寸。
圖6說明本揭示內容的伸展裝置與方法的一個實施例。可藉由任何合意的方法將光學體提供至拉伸裝置。舉例而言，光學體可以捲筒或其他形式生產且接著被提供至伸展裝置。作為另一實例，伸展裝置可經組態以自擠壓機(若例如光學體藉由擠壓產生且在擠壓之後準備好進行伸展)或塗佈機(若例如光學體藉由塗佈產生或在接收一或多個經塗佈層之後準備好進行伸展)或層壓機(若例如光學體藉由層壓產生或者在接收一或多個經層壓層之後準備好進行伸展)接收光學體。
一般而言，在區域130中將光學體140呈現至一或多個夾緊部件，該或該等夾緊部件經組態與配置以固持光學體之相對邊緣及沿界定預定路徑之相對軌道164傳送光學體。夾緊部件(未圖示)通常在光學體的邊緣或靠近光學體的邊緣固持光學體。由於由夾緊部件固持的光學體部分在拉伸之後常常不適於使用，因此夾緊部件的位置通常經選擇以在薄膜上提供足夠的夾緊以允許伸展同時控制由該過程所產生的廢料的量。
可藉由(例如)捲筒162沿軌道旋轉鏈條來引導諸如夾子之夾緊部件，其中夾緊部件耦合至鏈條。捲筒連接至驅動器機構，該驅動器機構在傳送薄膜穿過伸展裝置時控制薄膜的速度與方向。捲筒亦可用於旋轉及控制帶式夾緊部件的速度。
返回圖6，該裝置視情況可包括預處理區132，該預處理區132通常藉由烘箱154或其他加熱光學體以準備進行伸展之裝置或配置來封閉。該預處理區可包括預熱區142、均熱區144或二者。
可在主伸展區134中拉伸光學膜。一般而言，在主伸展區134內，加熱光學體或將光學體維持在高於光學體之一或多種聚合物的玻璃轉移溫度之加熱環境中。在主伸展區134內，夾緊部件遵循大致發散的軌道將伸展光學體所要量。在主伸展區與裝置之其他區域中的軌道可使用多種結構與材料來形成。在主伸展區之外，軌道通常為大體線性的。相對線性軌道可為平行的或可經配置為會聚的或發散的。在主伸展區內，軌道為大致發散的。
在伸展裝置的所有區域內，軌道可使用視情況可耦合在一起的一系列線性或曲線區段來形成。作為一替代或在特定區域或多組區域中，軌道可形成為單一連續構造。在至少一些實施例中，主伸展區中的軌道耦合至先前區域的軌道，但亦可與其分離。在隨後的後處理或移除區域中的軌道1140、1141通常與主伸展區內的軌道分離，如圖6所說明。在一些實施例中，軌道區段的一或多個的位置且較佳地所有軌道區段的位置可調節(例如，可繞軸樞轉)以使(若需要)軌道的整個形狀可調節。亦可使用連續軌道穿過每一該等區域。
一般而言，藉由夾緊部件固持穿過主伸展區的光學體部分被移除。為在實質上整個拉伸歷程中維持實質上單軸拉伸(如圖6所示)，在橫向伸展結束時，快速發散的邊緣部分156較佳在切割點158自經伸展的光學體148切斷。可在158處進行切割且溢邊或者不可用部分156可丟棄。
可連續自一連續夾緊機構釋放邊緣；然而，應較佳進行自諸如拉幅夾子之離散夾緊機構的釋放以便立刻釋放在任何給定夾子下的所有材料。此離散釋放機構可造成由拉伸腹板(drawing web)上游感測到的應力的較大干擾。為了幫助分離引出裝置(takeaway device)之作用，較佳在該裝置中使用連續邊緣分離機構，例如邊緣自熱拉伸薄膜的中央部分的"熱"切割。
切割位置較佳地位於足夠靠近"夾緊線"處(例如，由引出系統的夾緊部件首先有效接觸的分離引出點)，以最小化或減小該點上游的應力干擾。若在由引出系統夾緊薄膜之前切割薄膜，則(例如)由於薄膜沿TD"迅速回復"，可導致不穩定引出。因此，薄膜較佳地在夾緊線處或者夾緊線下游切割。切割為一破裂過程且同樣地在空間位置上通常有較小但自然的變化。因此，可較佳在夾緊線的稍下游切割以防止切割中在夾緊線的上游出現任何暫時變化(temporal variation)。若薄膜實質上自夾緊線的下游切割，則在引出與邊界軌跡之間的薄膜將繼續沿TD伸展。由於現僅薄膜的此部分被拉伸，所以其現以相對於邊界軌跡增大的拉伸比拉伸，形成可向上游傳播的進一步應力干擾，例如，向上游傳播的不合需要的加工方向張力級別。
該切割較佳可移動且可再定位以使得其可隨著適應可變的最終橫向拉伸比或調節引出系統位置所需的引出位置的改變而變化。此類型切割系統的一優勢在於可簡單地藉由(較佳沿MD)移動引出切割點158來調節拉伸比同時維持拉伸概況。可使用多種切割技術，包括熱剃刀、熱金屬絲、雷射器、強IR輻射的聚焦束或熱空氣的聚焦噴射。
圖6所示的裝置規情況可包括後處理區136。舉例而言，可在區域148中設定光學體且在區域150中淬火光學體。一引出系統可用於自主伸展區134移除光學體。在所說明的實施例中，此引出系統獨立於軌道(意即與軌道分離或不直接連接至軌道)，在該等軌道上穿過主伸展區傳送薄膜。引出系統可使用任何薄膜傳送結構，諸如帶有例如相對的帶組或拉幅夾子組之夾緊部件的軌道1140、1141。在一些實施例中，TD收縮控制可使用相對於彼此成角度的軌道1140、1141而完成。舉例而言，引出系統的軌道可經定位以遵循一緩慢會聚的路徑(形成不大於約5°的角)穿過後處理區的至少一部分以允許薄膜隨著冷卻TD收縮。在其他實施例中，兩個相對軌道在通常為不大於約3°的角度下可為發散的，雖然在一些實施例中可使用更寬的角度。此可適用於增加薄膜在主伸展區的MD張力以(例如)減小性質不勻一性，諸如薄膜間折射率的主軸變化。
在一些例示性實施例中，在薄膜傳送穿過主伸展區的軌道164時，引出系統的中心線相對於薄膜的中心線成角度。成角度的引出系統、主伸展區或二者可適用於提供薄膜，其中該薄膜性質的該或該等主軸，諸如折射率軸或撕裂軸(tear axis)，相對於薄膜成角度。在一些實施例中，引出系統與相對於主伸展區所成的角度可進行手動調節或使用電腦控制驅動器或其他控制機構或二者進行機械調節。
圖6的例示性過程亦可包括區域138內的移除部分。視情況捲筒165可用於使經伸展的薄膜152前移，但此組件可省略。可進行另一切割160且可丟棄未使用部分161。離開引出系統的薄膜通常卷於捲筒上以備稍後使用。或者，在引出之後可發生直接轉化。
由相對軌道界定的路徑影響薄膜在MD、TD及ND方向的伸展。伸展(或拉伸)轉換可描述為一組拉伸比：加工方向拉伸比(MDDR)、橫向方向拉伸比(TDDR)及法線方向拉伸比(NDDR)。當相對於薄膜測定時，特定拉伸比通常被定義為薄膜在所要方向(例如，TD、MD或ND)的當前大小(例如長度、寬度或厚度)與薄膜在相同方向的初始大小(例如長度、寬度或厚度)之比。在伸展過程中的任何給定點，TDDR對應於邊界軌跡的當前分離距離L與該等邊界軌跡在伸展開始時的初始分離距離L0 之比。換言之，TDDR＝L/L0 ＝λ。TDDR的一些適用值包括約1.5至約7或更高。TDDR的例示性適用值包括約2、4、5及6。TDDR的其他例示性適用值在以下範圍中：約4至約20、約4至約12、約4至約20、約4至約8及約12至約20。
如美國申請公開案第2002/0190406號、第2002/0180107號、第2004/0099992號及第2004/0099993號所解釋，假定材料的密度不變，則大體單軸拉伸條件及在橫向方向尺寸的增加，導致TDDR、MDDR及NDDR分別接近λ、(λ)－ 1 / 2 、及(λ)－ 1 / 2 。一完美單軸定向的薄膜為一種其中在整個拉伸中MDDR＝(NDDR)－ 1 / 2 ＝(TDDR)－ 1 / 2 的薄膜。
單軸特徵範圍(extent of uniaxial character)U的一有用量測值可定義為： 對於完美單軸拉伸，U在整個拉伸中為1。當U小於1時，拉伸條件被認為"亞單軸(subuniaxial)"。當U大於1時，拉伸條件被認為"超單軸(super－uniaxial)"。大於一的U狀態表示過於鬆弛(over－relaxing)的各種級別。此等過於鬆弛的狀態產生自邊界邊緣的MD壓縮。對於密度變化可修改U以根據下式得到Uf ：
在一些例示性實施例中，薄膜在平面內(意即邊界軌跡與軌道共面)拉伸，諸如圖6所示，但非共平面伸展軌跡亦在本揭示內容之範疇之內。藉由平面內邊界軌跡，完美單軸定向的結果為一對遠離平面內MD中心線發散的鏡面對稱平面內拋物線軌跡。
可在整個拉伸歷程中維持單軸拉伸，只要中心點的速度在沿中心跡線的每一點自初始速度減小，減小的倍數剛好為相對邊界軌跡上的相應相對點之間量測的瞬時TDDR的倒數的平方根。
各種因素可影響達成單軸定向的能力，包括(例如)聚合薄膜的非均一厚度、聚合薄膜在伸展期間的非均一加熱及(例如)來自裝置之下腹板區域(down－web region)的額外張力(例如加工方向張力)的施加。然而，在許多情況下，無需達成完美的單軸定向。在本揭示內容的一些例示性實施例中，任何大於0的U值皆為適用的。實情為，可定義在整個拉伸中或拉伸的一特定部分期間所維持的最小或臨限U值或平均U值。舉例而言，在一些例示性實施例中，可接受的最小/臨限或平均U值按照需要或如特定應用所需可為0.2、0.5、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9或0.95。當選定一具體U值時，上述方程式提供MDDR與TDDR之間的具體關係，當結合其他相關考慮時，其指定一更寬種類的邊界軌跡，該邊界軌跡亦包括U接近一的拋物線軌跡。在拉伸的至少一最終部分展示U值低於一的軌跡在本文中稱作亞拋物線軌跡。
上文所述的軌跡種類為說明性且不應理解為限制性。許多軌跡種類被認為在本發明之範疇內。主伸展區可含有兩個或兩個以上具有不同伸展條件的不同區域。舉例而言，可自第一類軌跡選擇一軌跡用於初始伸展區且可自相同的第一類軌跡或自不同類的軌跡選擇另一軌跡用於隨後伸展區的每一者。
儘管本揭示內容包涵包含最小U值大於0的所有邊界軌跡，但本揭示內容的典型實施例包括包含約0.2、約0.5、較佳約0.7、更佳約0.75、仍更佳約0.8且甚佳約0.85之最小U值的所有實質上單軸的邊界軌跡。最小U限制可應用於由較佳為約2.5、仍更佳為約2.0且更佳為約1.5的臨界TDDR所界定的拉伸的最終一部分。在一些實施例中，臨界TDDR可為4、5或更大。超過臨界TDDR，某些材料，例如包含可定向與雙折射聚酯之整體或多層薄膜可例如由於諸如應變引發結晶之結構的形成而開始失去其彈性或迅速回復的能力。
作為可接受的實質上單軸應用的一個實例，當TD為主單軸拉伸方向時，MD與ND折射率之差強烈衝擊反射偏光片的斜角特徵。在一些應用中，MD與ND之折射率差為0.08是可接受的。在其他應用中，0.04的差為可接受的。在更為嚴格的應用中，較佳為0.02或更小的差。舉例而言，在許多狀況下，對於單軸橫向拉伸的薄膜而言，單軸特徵範圍為0.85在633 nm下足以向含有聚萘二甲酸乙二酯(PEN)或PEN之共聚物的聚酯系統中提供MD與ND方向之間為0.02或更小的折射率差。對於一些聚酯系統(諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET))而言，由於未大體單軸拉伸的薄膜內的較低的固有折射率差，0.80或甚至0.75之較低U值為可接受的。
對於亞單軸拉伸而言，真正單軸特徵的最終範圍可由以下方程式用於評估y(MD)與z(ND)方向之間折射率匹配的程度：△ny z ＝△ny z (U＝0)×(1－U)其中，△ny z 為對於值U的MD方向(意即y方向)與ND方向(意即x方向)之折射率之間的差且除MDDR在整個拉伸中保持為一之外，△ny z (U＝0)為同樣拉伸的薄膜內的折射率差。已發現此關係對於多種光學膜中所使用的聚酯系統(包括PEN、PET及PEN或PET的共聚物)是合理預測的。在此等聚酯系統中，△ny z (U＝0)通常為差△nx y (U＝0)的一半或更大，△nx y (U＝0)為兩個平面內方向MD(y軸)與TD(x軸)之間的折射率差。△nx y (U＝0)的典型值的範圍在633 nm下高達約0.26。△ny z (U＝0)的典型值的範圍在633 nm下高達約0.15。舉例而言，90/10 coPEN，意即包含約90%類似PEN的重複單元與10%類似PET的重複單元的共聚酯，在633 nm下於高延伸下具有大約為0.14的典型值。根據本發明之方法製造含有此90/10 coPEN的薄膜，如由在633 nm以對應△ny z 值0.02、0.01及0.003的實際薄膜拉伸比量測，此90/10 coPEN的U值為0.75、0.88及0.97之。
當U在拉伸時期結束時為亞單軸時，可利用多種其他邊界軌跡。詳言之，適用邊界軌跡包括共面軌跡，其中在達成2.5之TDDR之後，伸展最終部分的TDDR至少為5，U至少為0.7，且在伸展結束時U小於1。其他適用的軌跡包括共面與不共面軌跡，其中在達成2.5之TDDR之後，伸展最終部分的TDDR至少為7，U至少為0.7，且在伸展結束時U小於1。適用軌跡亦包括共面與不共面軌跡，其中在達成2.5之TDDR之後，伸展最終部分的TDDR至少為6.5，U至少為0.8，且在伸展結束時U小於1。適用軌跡包括共面與不共面軌跡，其中在達成2.5之TDDR之後，伸展最終部分的TDDR至少為6，U至少為0.9，且在伸展結束時U小於1。適用軌跡亦包括共面與不共面軌跡，其中在達成2.5之TDDR之後，伸展最終部分的TDDR至少為7且U至少為0.85。
一般而言，可使用各種方法來形成及加工本揭示內容之光學體，該等方法可包括擠壓摻合、共擠壓、薄膜澆鑄與淬火、層壓與定向，諸如單軸與雙軸(平衡或不平衡)伸展。如上文所述，光學體可採取各種組態，且因此該等方法取決於該最終光學體的組態及所要性質而改變。
實例
本揭示內容之例示性實施例可如下列實例中之詳細描述構造。
1.兩種聚合物的粗糙可剝除表層 實例1
藉由在薄膜製造期間將粗糙的可剝除層澆鑄共擠壓至光學膜上而在光學膜上產生粗糙表面。該粗糙的可剝除層包括兩種機械混溶之聚合物的摻合物，其中該等聚合物中之一為ε－己內酯的均聚物。當在光學膜製造期間於拉幅烘箱中伸展經共擠壓之澆鑄網時，粗糙可剝除層內的ε－己內酯聚合物將表面紋理賦予光學膜。在將可剝除層自光學膜剝離之後，此紋理變得明顯。
藉由摻合入粗糙可剝除層中之ε－己內酯均聚物的百分比、擠壓機內混合的程度、在形成澆鑄網期間的淬火條件、澆鑄網的再加熱溫度、拉幅烘箱伸展比及拉幅烘箱滯留時間來控制粗糙表面的紋理的密度與粗糙度。ε－己內酯均聚物在粗糙可剝除層中之大約1%至大約3%的百分比足以賦予在約60%至約95%範圍內的霧度，如根據ASTM D1003－00中所描述之典型程序使用來自BYK－Gardner之Haze－Guard Plus濁度計所量測。
使用實驗室規模共擠壓設備評估若干不同的粗糙可剝除層材料。所產生的若干構造在表1中展示。用於此實例的ε－己內酯聚合物為可自Dow Chemical Company購得的TONET M P－787。該P－787聚合物具有60℃的熔融溫度與18℃的結晶溫度。來自Dow Chemical Company的結晶資料表示TONET M 聚合物在模製時展示大約50%的結晶性。在此設備中，使用含有與Finaplas 1571間規聚丙烯樹脂(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc.)摻合之大約0%、1%、3%及5%的TONET M P－787之粗糙可剝除層製備澆鑄網。光學膜包含來自Dow Chemical Company之TyrilT M 100苯乙烯丙烯腈(SAN)共聚物。
此等澆鑄網樣品的一些使用批式伸展機在表2所示的伸展條件下伸展。
所伸展的光學體(例如)對於Finaplas 1571中之約1%的TONET M P－787呈現相對透明且兩個粗糙可剝除層黏著至光學膜，光學體之霧度約為11%。然而，當可粗糙可剝除層自薄膜表面移除時，下覆SAN層展現顯著的霧度，如使用BYK－Gardner Hazegard濁度計所量測。具有在Finaplas 1571聚丙烯中含有不同量TONET M P－787之粗糙可剝除層的Tyril 100 SAN層的霧度及一些表面粗糙度資料總結於表1中。
使一些紋理化SAN共聚物薄膜以及用於賦予紋理之可剝除層經受掃描式電子顯微鏡(SEM)掃描。藉由自光學膜樣品移除一部分與相應的粗糙可剝除層來製備此實例及以下實例中的SEM顯微照片。將配合面安裝至鋁短線(aluminum stub)上。用金濺鍍塗佈樣本且使用以高真空模式操作、由FEI製造之XL30型掃描式電子顯微鏡對樣本進行檢驗。所有顯微照片均以偏離短線表面45°的規角拍攝。對代表影像進行顯微照相；每一顯微照片包括一表示特徵件之尺寸刻度的長度量桿。
圖7A展示SAN薄膜在移除含有大約0% P－787之粗糙可剝除層之後的SEM顯微照片。圖7B展示用於賦予圖7A所示之紋理之含有大約0% P－787的粗糙可剝除層的SEM顯微照片。圖7C展示SAN薄膜在移除含有大約1% P－787之粗糙可剝除層之後的SEM顯微照片。圖7D展示用於賦予圖7C所示之紋理之含有大約1 % P－787的粗糙可剝除層的SEM顯微照片。圖7E展示SAN薄膜在移除含有大約3% P－787之粗糙可剝除層之後的SEM顯微照片。圖7F展示含有大約3% P－787之粗糙可剝除層的SEM顯微照片。
實例2
以包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的第一光學層與包含coPEN(共聚萘二甲酸乙二酯)的第二光學層構造多層反射偏光鏡。藉由多層熔融歧管與倍增器共擠壓PEN與coPEN以形成825個交替第一與第二光學層。此多層薄膜對於共829層而言亦含有coPEN與第二光學層相同的兩個內保護層與兩個外保護層。此外，將兩個外下表層在光學層堆疊的兩側上進行共擠壓。下表層各約25微米厚且包含苯乙烯丙烯腈共聚物(SAN)(來自Dow Chemical Company的Tyril Crystone 880B)。包含99.5重量百分比的間規聚丙烯(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc.的Finaplas 1571)與0.5重量百分比的ε－己內酯聚合物(來自Dow Chemical Company的Tone P－787)的摻合物的粗糙可剝除層形成於SAN層之上。接著將上述構造的擠壓澆鑄網在具有空氣的拉幅烘箱中於143℃下加熱120秒且隨後以5.4：1的拉伸比對其進行單軸定向。
當自光學膜移除粗糙可剝除層時，光學膜展示40%的霧度。在薄膜與所移除的可剝除層上"空氣"側(指轉盤澆鑄機組態)與"轉盤"側上的光學膜表面的掃描式電子顯微鏡(SEM)顯微照片在圖8A至8F中展示。圖8A展示空氣側光學膜表面在移除含有大約0.5% P－787的粗糙可剝除層之後的SEM顯微照片。圖8B展示用於賦予圖8A所示之紋理的含有大約0.5% P－787的粗糙可剝除層的空氣側的SEM顯微照片。圖8C展示圖8A所示的空氣側光學膜表面的放大的SEM顯微照片。圖8D展示輪盤側光學膜表面在移除含有大約0.5% P－787的粗糙可剝除層之後的SEM顯微照片。圖8E展示用於賦予圖8D所示之紋理的含有大約0.5% P－787的輪盤側粗糙可剝除層的SEM顯微照片。圖8F展示圖8D所示之輪盤側光學膜的放大的SEM顯微照片。
吾人發現實例2的薄膜上的一些例示性特徵具有約12微米至約15微米的例示性主要尺寸與約3微米至約3.5微米次要尺寸的例示性次要尺寸，且典型縱橫比為大約4：1至大約5：1。該等例示性主要與次要尺寸自SEM顯微照片測定。下表所呈現的典型特徵尺寸係使用來自Veeco Instruments的Wyko顯微測繪器型號NT3300來進行測定。
使用上文所述的方法測定將粗糙可剝除層自光學膜剝離所需的力。在光學膜的加工方向(MD)平行於條帶長度方向的情況下切割樣品條帶。用於此實例之可剝除層的典型剝離力經測定為大約每英吋3.5公克。剝離黏著力的值可受粗糙可剝除層的硬度且因此受粗糙可剝除層的厚度與材料特性影響。對於本實例而言，可剝除層厚度大約為0.75 mil。若粗糙可剝除層厚度不同，則可獲得不同範圍的剝離力值。
亦使用來自Veeco Instruments的WYKO NT－3300光學測繪系統來分析此實例的0.5% P－787樣品以及來自上文實例1的1%與3% P－787樣品。使用ADCIS AphelionT M 影像分析軟體與傳統影像分析技術對所獲影像進行額外的分析。藉由將一薄金屬塗層真空濺鍍於表面上以增加反射性來製備用於干涉量測的樣品。上文所述樣品的地形分析的總結呈現於表3中。表3所示的表面積指數定義為所量測的表面積與投影面積(250 μm×250 μm)之比。
同樣三個樣品的影像分析的總結呈現於表4中。詳言之，該表主要呈現光學膜表面中個別結構(例如下陷)之量測的平均值與標準差。此表中的主軸為最佳配合橢圓至表面結構(例如下陷)之主方向的定向。對準該等樣品以便該等主要尺寸大致上平行於參考方向。特別地，標準差展示對準相對較好的配置。
吾人發現對0.5、1及3%樣品所量測的主要尺寸的平均大小分別為8.71＋/－0.34、8.42＋/－0.50及6.83＋/－0.49。吾人發現對0.5、1及3%樣品所量測的次要尺寸的平均大小分別為3.97＋/－0.26、2.94＋/－0.22及2.77＋/－0.26。
實例3
含有896個層的多層光學膜經由共擠壓與定向過程製造，其中PET為第一高折射率材料且coPET為第二低折射率材料。使用供料塊方法(諸如在美國專利第3,801,429號中所述的方法，該專利以引用的方式併入本文中)來產生大約224層，其層厚度範圍足以產生具有大約30%的部分帶寬的光學反射帶。藉由供料塊對每一材料產生層厚度的近似線性梯度，其中最厚層與最薄層之比為大約1.30。
藉由下列原材料饋入物在批式反應器中合成用於形成低折射率光學層之各向同性共聚酯(稱作"coPET")：79.2kg的對苯二甲酸二甲酯、31.4 kg的環己烷二甲酸二甲酯、54 kg的環己烷二甲醇、59.2 kg的乙二醇、16.5 kg的新戊二醇、1.2 kg的三羥甲基丙烷、49.6 g的乙酸鋅、20.7 g的乙酸鈷及80 g的三乙酸銻。在0.20 MPa的壓力下，將此混合物加熱至254℃同時移除甲醇。在移除35.4k g的甲醇之後，將69.2 g的膦酸乙酸三乙酯饋入反應器內且接著將壓力逐漸減小至133 Pa同時加熱至285℃。持續移除此縮合反應副產物乙二醇直至產生固有黏度為0.64 dL/g的(如在60/40 wt.%苯酚/鄰二氯苯中所量測)聚合物。其具有67℃的Tg，如藉由DSC使用ASTM D3418以20℃/min的掃描速率所量測且藉由採用第二加熱Tg移除熱歷程。
藉由一擠壓機以50 kg/hr的速率將固有黏度(IV)為0.60 dl/g的PET傳遞至供料塊且藉由另一擠壓機以43 kg/hr的速率將coPET－F供應至供料塊。將此等熔融流引導至供料塊以產生PET與coPET－F的224個交替層以及PET的兩個外側下表層。該等下表層比該等光學層更厚，前者含有大約20%的總PET熔融流(每一側為10%)。
隨後使材料流通過一不對稱的兩倍倍增器(諸如描述於例如美國專利第5,094,788號與第5,094,793號中的倍增器，該專利以引用的方式併入本文中)。倍增器厚度比大約為1.25：1。224層的每一組具有由供料塊所產生的近似層厚度輪廓，其中總厚度因數由倍增器與薄膜擠壓機速率決定。隨後使材料流通過額外的兩倍倍增器，其中兩個厚度比為大約1.55：1。
在倍增器之後，將包含聚丙烯共聚物(Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc.，產品PP8650)與聚乙烯辛烯共聚物(Affinity 1450)之50：50的摻合物之粗糙可剝除層添加至熔融流。以速率22.7 kg/hr將此不可混溶聚合物摻合物饋入至第三擠壓機。隨後使該多層熔融流通過一薄膜模具且通至水冷式轉盤澆鑄機上。轉盤澆鑄機的入口水溫為8℃。一高電壓固定系統用於將擠出物固定至轉盤澆鑄機。固定絲大約0.1 mm厚且施加5.2 kV的電壓。藉由一操作員在與轉盤澆鑄機接觸的點處手動定位固定絲距該網3至5 mm以獲得帶有平滑外觀的澆鑄薄膜。轉盤澆鑄機速度為22.4 fpm以產生大約17 mil厚的澆鑄薄膜。粗糙可剝除層擠壓機與相關熔融加工設備保持在254℃。PET與CoPET擠壓機、進料塊、可剝除層模組、倍增器、模具及相關熔融加工設備保持在266℃。
將17.8 cm×25.4 cm的多層薄膜樣品饋入至標準薄膜拉幅機內用於單軸伸展。澆鑄網件由拉幅夾子在邊緣夾緊，此為對於持續定向薄膜是慣例。靠近夾子的薄膜不可在加工方向收縮，因為拉幅夾子之間的間距是固定的。然而，因為網在前緣或者後緣並不受束縛，所以其在加工方向收縮，該收縮隨著距夾子的距離的增加而變大。若縱橫比足夠大，則樣品的中央對於真正單軸定向能夠完全收縮，意即，其中收縮等於橫向伸展比的平方根。樣品在TD上自20.3 cm的初始夾子距離伸展至142 cm的最終夾子距離，且隨後允許在伸展溫度下放鬆至129 cm。在99℃的拉幅溫度下以6：1的伸展比以及5 cm/s的伸展速率進行伸展。初始至最終部分大小由於拉幅夾子內的未伸展材料而與伸展比(6：1)並不相同。
在拉幅機內伸展後，可剝除層變得混濁及粗糙。在剝除可剝除層之後，下覆多層反射偏光鏡的外表面為粗糙的，其中伸長結構與所移除的可剝除層類似且對應。以BYK－Gardner濁度計量測所得薄膜的霧度為大約30%。當經紋理化的光學膜置於漫射光的再循環立方體的頂部時，亮度增加經量測為較無光學膜之情況高約67%。再循環立方體可使用斑光度計與合適的背光製造，其中偏光鏡置於二者之間以使得僅來自背光的一偏光由光度計量測。此薄膜的表面粗糙度由AFM(原子力顯微鏡)與Wyko(在VSI模式中的光學干涉量測)量測。Wyko分析量測具有Rq＝435 nm的粗糙表面結構，如圖9及10所示。或者，AFM分析量測具有Rms＝2.74 nm且Ra＝1.84 nm的粗糙表面結構，如圖11與圖12所示。吾人發現此實例中所產生之表面特徵的典型次要尺寸的近似大小的特徵在於大約5微米的次要尺寸及大約40微米的主要尺寸。然而，一些特徵展示更大的主要尺寸且一些甚至跨越所測試的樣品延伸。圖5含有實例3中所描述之例示性實施例的各種表面特徵。"BR"係指承載比且"SX"係指Stylus X。資料的頂列表示平均值且資料的第二列表示標準差。
實例4
使用低結晶性聚丙烯與非晶聚酯薄膜以包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的第一光學層與包含coPEN(共聚萘二甲酸乙二酯)的第二光學層構造多層反射偏光鏡。藉由多層熔融歧管與倍增器共擠壓PEN與coPEN以形成825個交替第一與第二光學層。此多層薄膜對於共829層而言亦含有coPEN與第二光學層相同的兩個內下表層與兩個外下表層。此外，兩個下表層在光學層堆疊的兩側上共擠壓。此等下表層大約18微米厚且包含PMMA(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc.的VO44)。
於PMMA摻合物結構層上形成由96 wt%之間規聚丙烯(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc.的PP1571)與4 wt%之抗靜電聚合物(來自Sanyo Chemical Industries的Pelestat 300)的不可混溶聚合物摻合物形成的粗糙可剝除層。隨後將上述構造的擠壓澆鑄網在帶有空氣的拉幅烘箱中於150℃下加熱45秒且接著以6：1的拉伸比對其進行單軸定向。所得反射偏光鏡在不可混溶聚合物摻合物可剝除層完整的情況下是透明的。然而，當移除此等粗糙可剝除層時，薄膜由於藉由不可混溶聚合物摻合物賦予PMMA層之表面粗糙度而變得混濁。藉由BYK－Gardner濁度計量測霧度大約為39.8%。此薄膜的表面分析在圖13中展示。
實例5
藉由在SAN(來自DOW的Tyril 880)光學膜的外側上共擠壓80 wt%之間規聚丙烯(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc.的P1571)與20 wt%之高密度聚乙烯(Chevron HDPE 9640)的不可混溶摻合物作為粗糙可剝除層來產生光學體。此粗糙可剝除層表示低結晶性聚丙烯與高結晶聚乙烯之組合。將所得3層澆鑄網在145℃預熱50秒且以100%/s的拉伸率對其進行6：1單軸定向。在移除可剝除不可混溶摻合物可剝除層之後，核心sAN層為6.8 mil厚。藉由BYK－Gardner濁度計量測霧度為大約7.1 %。藉由Wyko干涉計分析表面粗糙度具有130 nm的Rq與120 nm的Ra，如圖14所示。
實例6
藉由在SAN(來自Dow Chemical Company的Tyril 880)之外側上共擠壓60 wt%之間規聚丙烯(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc.的P1571)與40 wt%之高密度聚乙烯(Chevron－Philips HDPE 9640)的不可混溶摻合物作為粗糙可剝除層來產生多層光學膜。此粗糙可剝除層表示低結晶性聚丙烯與高結晶聚乙烯之組合。將所得3層澆鑄網在145℃預熱50秒且以每秒100%的拉伸率對其進行6：1單軸定向。在移除可剝除不可混溶摻合物可剝除層之後，核心SAN層為5.9 mil厚。藉由BYK－Gardner濁度計量測霧度為大約34.5%。藉由Wyko干涉計分析表面粗糙度具有380 nm的Rq與340 nm的Ra，如圖15所示。
實例7
藉由在SAN(來自DOW的Tyril 880)光學膜外側上共擠壓73 wt%之間規聚丙烯(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc.的P1571)與27 wt%之低密度共聚乙烯(Engage 8200)的不可混溶摻合物作為粗糙可剝除層來產生光學體。此粗糙可剝除層表示低結晶性聚丙烯與低結晶性共聚乙烯之組合。將所得3層澆鑄網在145℃下預熱50秒且以每秒100%的拉伸率對其進行6：1單軸定向。在移除可剝除的不可混溶摻合物層之後，核心SAN層為4.5 mil厚。藉由BYK Gardner濁度計量測霧度為大約4.5%。藉由Wyko干涉計分析表面粗糙度具有80 nm的Rq與70 nm的Ra，如圖16所示。
實例8
將丙烯與乙烯之無規共聚物(來自Atofina，現為TotalPetrochemicals,Inc.的PP8650)與高密度聚乙烯(來自Dow Chemical Company的10462N)以50/50 wt%摻合且在聚碳酸酯(來自GE Plastics Inc.的Lexan HF110)光學膜之核心層上共擠壓作為粗糙可剝除層以產生根據本揭示內容的光學體。聚碳酸酯核心層的擠壓率為12.5 lbs/hr且每一聚烯烴摻合物層的擠壓率為10 lbs/hr。以產生2.5 mil厚的聚碳酸酯薄膜與2.0 mil厚的粗糙可剝除層之寬度與速度澆鑄三層光學體。該高密度聚乙烯與該丙烯－乙烯無規共聚物不可混溶且其進行相分離以在粗糙可剝除層上產生突起，該等突起隨後被剝除掉，在聚碳酸酯光學膜上留下表面紋理。根據上文所述之方法藉由I－mass帶剝離力測試器量測自聚碳酸酯光學漫射體薄膜移除不可混溶摻合物粗糙可剝除層所需的剝離力為大約12公克/英吋。根據ASTM D1003，使用BYK－Gardner濁度計量測聚碳酸酯光學漫射體薄膜中之霧度為大約94.2%。
實例9
將丙烯與乙烯的無規共聚物(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc.的PP7825)與45wt%的高密度聚乙烯(來自Chevron－Philips的HDPE 9640)及5 wt%的碳酸鈣CaCO3 摻合。在聚碳酸酯(Lexan HF110)光學膜之核心層上將此不可混溶聚合摻合物共擠壓作為可剝除層以產生根據本揭示內容的光學體。聚碳酸酯核心層的擠壓率為12.5 lbs/hr且每一聚烯烴摻合物層的擠壓率為10 lbs/hr。以產生6.5 mil厚的聚碳酸酯薄膜與5.0 mil厚的可剝除層之寬度與速度澆鑄三層薄膜。該高密度聚乙烯與該丙烯－乙烯無規共聚物不可混溶且其進行相分離以在粗糙可剝除層上形成突起，該等突起隨後被剝除掉，在聚碳酸酯光學膜上留下表面紋理。根據上文所述之方法藉由I－mass帶剝離力測試器量測自聚碳酸酯光學漫射體薄膜移除不可混溶摻合物粗糙可剝除層所需的剝離力為大約14公克/英吋。根據TM 1101，使用BYK－Gardner濁度計量測聚碳酸酯光學漫射體薄膜之霧度為大約96.7%。
下表6展示本揭示內容之一些例示性實施例與其他可能實施例的平均剝離力值。CoPEN－tbia係指包括萘二甲酸酯子單元與間苯二甲酸第三丁酯(tbia)之coPEN共聚物。
實例10
藉由共擠壓包含一粗糙可剝除層、一PET核心層及一個在核心層上與粗糙可剝除層相對側的平滑可剝除層的三層薄膜來產生消光PET薄膜。以此方法，僅PET核心的一個表面被壓印。粗糙可剝除層之連續相包含間規聚丙烯(來自Atofina的Finaplas 1571)且分散相為線性低密度聚乙烯(來自Chevron－Phillips Chemical Co.的Marflex 7104)。該平滑層為無分散相的Finaplas 1571。該薄膜的光學性質藉由改變分散相的裝載來控制。此等薄膜在表7所列出的條件下使用批式薄膜伸展機進行定向。
使用BYK－Gardener濁度計量測光學性質且使用Wyko干涉計量測表面粗糙性質。兩個薄膜的光學性質與表面粗糙性質在表8中展示。吾人自900X的光學顯微照片量測留在PET表面中的下陷的縱橫比。
Da為如藉由Wyko干涉計所量測的下陷的平均斜度。
實例11
藉由共擠壓包括一粗糙可剝除層、一PET核心層及一個在核心層上與粗糙可剝除層相對側上的平滑可剝除層的三層薄膜來產生消光PET薄膜。該粗糙可剝除層由Finaplas1571(可自Atofina Chemical Co.購得)與Dowlex 2517(可自Dow Chemical Company購得的線性低密度聚乙烯)的摻合物組成。該平滑層由無分散相的Finaplas 1571組成。改變粗糙可剝除層中之分散相的裝載來控制光學性質與表面性質。在與前述實例相同的條件下(表7)伸展薄膜且該等光學與物理性質亦在表8中展示。吾人發現表面下陷具有大於20的平均縱橫比，其表示表面結構在加工方向上高度定向。藉由模具在擠壓期間的剪切及薄膜在離開模具之後的拉伸來對分散相內的小液滴進行定向。
實例12
藉由共擠壓由一粗糙可剝除層與一PET層組成的兩層薄膜及層壓此雙層薄膜至可自DuPont購得的5－mil PET薄膜來產生消光PET薄膜。該粗糙可剝除層包含來自Atofina之作為連續相之Finaplas 1571與來自Chevron－Phillips Chemical Co.之作為分散相的Marflex 7104。PET樹脂來自3M Company。可剝除層與PET層皆1 mil厚。將該兩層薄膜以50 fpm層壓至來自DuPont的5 mil PET薄膜，以使經擠壓的PET層與市售PET薄膜接觸。移除可剝除層留下粗糙的PET表面。藉由改變可剝除層中之分散相的裝載來控制PET薄膜的霧度。若干薄膜的結果在表9中展示。
實例13
藉由共擠壓包括一粗糙可剝除層及一PET層之兩層薄膜及層壓此雙層薄膜至市售雙軸定向PET薄膜來產生消光PET薄膜。該可剝除層包含來自Dow Chemical Co.之作為分散相的Tyril 100及來自Atofina之作為連續相的Finaplas 1571。用於第二擠壓層的PET來自3M Co.且市售PET薄膜自DuPont獲得。將兩層薄膜以50 fpm層壓至市售PET薄膜以使所擠壓的PET層與市售PET薄膜接觸。移除可剝除層留下粗糙的PET表面。藉由改變可剝除表層中之分散相的裝載來控制薄膜的霧度。具有不同Tyril 100裝載的薄膜的結果在表9中展示。在擠壓期間將Tyril 100小液滴在加工方向上拉長且將不對稱表面結構壓印至經擠壓的PET層，如10%與20%裝載的相對高縱橫比所示。在結構於加工方向定向的情況下，縱橫比接近6。在高Tyril 100裝載(例如50%)下，該表面結構顯著地定向為長半球狀通道，如圖18所示。
2.三種或三種以上聚合物的粗糙可剝除層
為了控制可剝除層黏著力及提供更高表面特徵密度的目的，下列實例利用包含至少3種聚合物之粗糙可剝除層。在粗糙可剝除層中利用至少2個分散相有助於將包括不同大小之特徵(通常為下陷)之紋理賦予光學膜之表面，其可幫助改良霧度。在一些例示性實施例中，2個以上分散子相可在兩個較大的凹面特徵(下陷)之間賦予較小的凹面特徵(下陷)且在一些例示性實施例中在較大的凹面特徵(下陷)內賦予較小的凹面特徵(下陷)。
用於下列實例的材料可購自如下所述的不同製造商：PEN(來自3M Company的48 IV PEN)、SAN(來自Dow Chemical的Tyril 880)、sPP(可購自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc.的1571)、MDPE(可購自Chevron－Philips的Marflex TR130)、Admer(可購自Mitsui Petrochemicals,Inc.的SE810)、Xylex(可購自GE Plastics Inc.的Xylex 7200)、丙烯－乙烯無規共聚物(可購自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc.的PP8650)、Pelestat 300(可購自Tomen America的Pelestat 300)、Pelestat 6321(可購自Tomen America的Pelestat 6321)、聚己內酯(Tone 787)、PMMA(可購自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc.Chemical的VO44)、聚苯乙烯(可購自Dow Chemical Company的Styron 685)。
實例14
藉由共擠壓包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的光學膜、包含SAN(苯乙烯丙烯腈)的一對下表層及包含60 wt%的sPP(間規聚丙烯)、20 wt%的MDPE(中密度聚乙烯)及20 wt%的SAN(苯乙烯丙烯腈)之摻合物的一對粗糙可剝除層來產生光學體。使用在555F下以速率10 lbs/hr操作的1.5"單螺桿擠壓機擠壓光學膜的核心層。使用在500F下以速率10 lbs/hr操作的1.25"單螺桿擠壓機擠壓下表層。藉由在480F下及以150 rmp螺桿速度操作的25 mm雙螺桿擠壓機將該對粗糙可剝除層擠壓摻合，其中sPP進料速率為6 lbs/hr，MDPE進料速率為2 lbs/hr，且SAN進料速率為2 lbs/hr。核心層與下表層被饋入至附著至粗糙可剝除層歧管的3層進料塊，該歧管饋入一薄膜模具中，皆在530F下操作。將此多層聚合物熔融物共擠壓於在90F下且以5 fpm操作的輪盤澆鑄機上以產生大約30 mil厚的澆鑄網。
隨後將該多層澆鑄網在290F下預熱50秒且在批式定向器中以100%/秒的拉伸率將其定向為5：1的拉伸比。隨後剝離該對粗糙可剝除層且藉由先前所述的180剝離測試方法量測移除此等粗糙可剝除層所需的力為大約10.8公克/英吋。使用Gardner濁度計量測透射穿過薄膜的光的相對漫射具有大約15.8%的霧度值。
實例15
如實例14所述藉由共擠壓包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的光學膜、包含SAN(苯乙烯丙烯腈)的一對下表層及包含60 wt%的sPP(間規聚丙烯)、30 wt%的MDPE(中密度聚乙烯)及10 wt%的SAN(苯乙烯丙烯腈)之摻合物的一對粗糙可剝除層來產生光學體。使用BYK－Gardner濁度計來量測透射穿過薄膜的光的相對漫射具有大約15.4%的霧度值。
實例16
如實例14所述藉由共擠壓包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的光學膜、包含SAN(苯乙烯丙烯腈)的一對內部結構表層及包含40 wt%的sPP(間規聚丙烯)、30 wt%的MDPE(中密度聚乙烯)及30 wt%的SAN(苯乙烯丙烯腈)之摻合物的一對外部可剝除層來產生光學體。使用BYK－Gardner濁度計來量測透射穿過薄膜的光的相對漫射具有大約32.6%的霧度值。
實例17
如實例14所述藉由共擠壓包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的光學膜、包含SAN(苯乙烯丙烯腈)的一對下表層及包含80 wt%的sPP(間規聚丙烯)、10 wt%的MDPE(中密度聚乙烯)及10 wt%的SAN(苯乙烯丙烯腈)之摻合物的一對粗糙可剝除層來產生光學體。使用BYK－Gardner濁度計來量測透射穿過薄膜的光的相對漫射具有大約6.45%的霧度值。
實例18
如實例14所述藉由共擠壓包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的光學膜、包含SAN(苯乙烯丙烯腈)的一對下表層及包含60wt%的sPP(間規聚丙烯)、10 wt%的MDPE(中密度聚乙烯)及30 wt%的SAN(苯乙烯丙烯腈)之摻合物的一對粗糙可剝除層來產生光學體。使用BYK－Gardner濁度計來量測透射穿過薄膜的光的相對漫射具有大約19.5%的霧度值。
實例19
藉由共擠壓包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的光學膜、包含SAN(苯乙烯丙烯腈)的一對下表層及包含70 wt%的sPP(間規聚丙烯)、20 wt%的MDPE(中密度聚乙烯)及10 wt%的Admer SE810(改質聚乙烯)之摻合物的一對粗糙可剝除層來產生光學體。使用在555F下以速率10 lbs/hr操作的1.5"單螺桿擠壓機擠壓光學膜核心層。使用在500F下以速率10 lbs/hr操作的1.25"單螺桿擠壓機擠壓該對下表層。藉由在480F下且以150 rmp螺桿速度操作的25 mm雙螺桿擠壓機將該對粗糙可剝除層進行擠壓摻合，其中sPP進料速率為7 lbs/hr，MDPE進料速率為2 lbs/hr，且Admer進料速率為1 lbs/hr。核心層與下表層被饋入至附著至額外外層歧管的3層進料塊，該歧管饋入一薄膜模具中，皆在530F下操作。將此多層聚合物熔融物共擠壓至在90F下且以5 fpm操作的輪盤澆鑄機上以產生大約30 mil厚的澆鑄網。
隨後將該多層澆鑄網在290F下預熱50秒且在批式定向器中以100%/秒的拉伸率將其定向為5：1的拉伸比。隨後剝離該對粗糙可剝除層且藉由先前所述的180剝離測試方法量測移除此等粗糙可剝除層所需的力為大約5.6公克/英吋。使用Gardner濁度計量測透射穿過薄膜的光的相對漫射具有大約4.7%的霧度值。
實例20
如實例19所述藉由共擠壓包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的光學膜、包含SAN(苯乙烯丙烯腈)的一對下表層及包含65 wt%的sPP(間規聚丙烯)、30 wt%的MDPE(中密度聚乙烯)及5 wt%的Admer SE810(改質聚乙烯)之摻合物的一對粗糙可剝除層來產生光學體。使用BYK－Gardner濁度計量測透射穿過薄膜的光的相對漫射具有大約7.9%的霧度值。
實例21
如實例19所解釋藉由共擠壓包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的光學膜、包含SAN(苯乙烯丙烯腈)的一對下表層及包含55 wt%的sPP(間規聚丙烯)、30 wt%的MDPE(中密度聚乙烯)及15 wt%的Admer SE810(改質聚乙烯)之摻合物的一對粗糙可剝除層來產生光學體。使用BYK－Gardner濁度計量測透射穿過薄膜的光的相對漫射具有大約7.9%的霧度值。
實例22
如實例19所解釋藉由共擠壓包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的光學膜、包含SAN(苯乙烯丙烯腈)的一對下表層及包含85 wt%的sPP(間規聚丙烯)、10 wt%的MDPE(中密度聚乙烯)及5 wt%的Admer SE810(改質聚乙烯)之摻合物的一對粗糙可剝除層來產生光學體。使用BYK－Gardner濁度計量測透射穿過薄膜的光的相對漫射具有大約1.47%的霧度值。
實例23
如實例19所解釋藉由共擠壓包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的核心層、包含SAN(苯乙烯丙烯腈)的一對內部結構表層及包含75 wt%的sPP(間規聚丙烯)、10 wt%的MDPE(中密度聚乙烯)及15 wt%的Admer SE810(改質聚乙烯)之摻合物的一對外部粗糙可剝除層來產生光學體。使用BYK－Gardner濁度計量測透射穿過薄膜的光的相對漫射具有大約1.7%的霧度值。
實例24
藉由共擠壓包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的光學膜、包含SAN(苯乙烯丙烯腈)的一對下表層及包含70 wt%的sPP(間規聚丙烯)、20 wt%的MDPE(中密度聚乙烯)及10 wt%的Xylex 7200(聚碳酸酯/共聚酯摻合物)之摻合物的一對粗糙可剝除層來產生光學體。使用在555F下以速率10 lbs/hr操作的1.5"單螺桿擠壓機擠壓光學膜核心層。使用在500F下以速率10 lbs/hr操作的1.25"單螺桿擠壓機擠壓該對下表層。藉由在480F下且以200 rmp螺桿速度操作的25 mm雙螺桿擠壓機將該對粗糙可剝除層進行擠壓摻合，其中sPP進料速率為7 lbs/hr，MDPE進料速率為2 lbs/hr，且Xylex進料速率為1 lbs/hr。核心層與下表層被饋入至附著至粗糙可剝除層歧管的3層進料塊，該歧管饋入一薄膜模具中，皆在530F下操作。將此多層聚合物熔融物共擠壓至在90F下且以5 fpm操作的輪盤澆鑄機上以產生大約30 mil厚的澆鑄網。
隨後將該多層澆鑄網在290F下預熱50秒且在批式定向器中以100%/秒的拉伸率將其定向為5：1的拉伸比。隨後剝離該對粗糙可剝除層且藉由先前所述的180剝離測試方法量測移除此等粗糙可剝除層所需的力為大約65.2公克/英吋。使用Gardner濁度計量測透射穿過薄膜的光的相對漫射具有大約45.3%的霧度值。
實例25
如實例24所解釋藉由共擠壓包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的光學膜、包含SAN(苯乙烯丙烯腈)的一對下表層及包含65 wt%的sPP(間規聚丙烯)、30 wt%的MDPE(中密度聚乙烯)及5 wt%的Xylex 7200(聚碳酸酯/共聚酯摻合物)之摻合物的一對粗糙可剝除層來產生光學體。使用BYK－Gardner濁度計量測透射穿過薄膜的光的相對漫射具有大約41.8%的霧度值。
實例26
如實例24所解釋藉由共擠壓包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的光學膜、包含SAN(苯乙烯丙烯腈)的一對下表層及包含55 wt%的sPP(間規聚丙烯)、30 wt%的MDPE(中密度聚乙烯)及15 wt%的Xylex 7200(聚碳酸酯/共聚酯摻合物)之摻合物的一對粗糙可剝除層來產生光學體。使用BYK－Gardner濁度計量測透射穿過薄膜的光的相對漫射具有大約93.1%的霧度值。
實例27
如實例24所解釋藉由共擠壓包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的光學膜、包含SAN(苯乙烯丙烯腈)的一對下表層及包含85 wt%的sPP(間規聚丙烯)、10 wt%的MDPE(中密度聚乙烯)及5 wt%的Xylex 7200(聚碳酸酯/共聚酯摻合物)之摻合物的一對粗糙可剝除層來產生光學體。使用BYK－Gardner濁度計量測透射穿過薄膜的光的相對漫射具有大約14.5%的霧度值。
實例28
如實例24所解釋藉由共擠壓包含PEN(聚萘二甲酸乙二酯)的光學膜、包含SAN(苯乙烯丙烯腈)的一對下表層及包含75 wt%的sPP(間規聚丙烯)、10 wt%的MDPE(中密度聚乙烯)及15 wt%的Xylex 7200(聚碳酸酯/共聚酯摻合物)之摻合物的一對粗糙可剝除層來產生光學體。使用BYK－Gardner濁度計量測透射穿過薄膜的光的相對漫射具有大約21%的霧度值。
實例29
以由聚萘二甲酸乙二酯產生之第一光學層及由共(聚萘二甲酸乙二酯)產生之第二光學層、由環脂族聚酯/聚碳酸酯摻合物(Xylex 7200)產生之下表層及由PP8650、Tone 787及Pelestat 300之不可混溶摻合物產生之粗糙可剝除層構造包括多層偏光鏡膜的光學體。
藉由下列原材料饋入物在批式反應器中合成用於形成第一光學層之共聚乙烯－萘二甲酸六亞甲酯聚合物(CoPEN5050HH)：2,6－萘二甲酸二甲酯(80.9 kg)、對苯二甲酸二甲酯(64.1 kg)、1,6－己二醇(15.45 kg)、乙二醇(75.4 kg)、三羥甲基丙烷(2 kg)、乙酸鈷(II)(25 g)、乙酸鋅(40 g)及乙酸銻(III)(60 g)。在兩個大氣壓下(2×105 N/m2 )，將該混合物加熱至254℃之溫度且允許該混合物進行反應同時移除甲醇反應產物。在完成反應且移除甲醇(大約42.4 kg)之後，將膦酸乙酸三乙酯(55 g)饋入至反應容器內且將壓力減小至1托(263 N/m2 )同時加熱至290℃。持續移除縮合副產物乙二醇直至產生固有黏度為0.55 dl/g(如在苯酚與鄰二氯苯之60/40重量百分比混合物中所量測)的聚合物。如藉由差示掃描熱量測定以每分鐘20℃的溫度升高速率所量測，藉由此方法所產生的CoPEN5050HH聚合物具有85℃的玻璃轉移溫度(Tg)。
上述PEN與CoPEN5050HH藉由多層熔融歧管共擠壓以產生具有275個交替第一與第二光學層的多層光學膜。將此275層多層堆疊分為3部分且堆疊形成825層。PEN層為第一光學層且CoPEN5050HH層為第二光學層。除第一與第二光學層之外，亦將包含CoPEN5050HH的一組非光學層在光學層堆疊的每一側上共擠壓作為PBL(保護性邊界層)。亦在PBL非光學層之外側上藉由額外的熔融埠共擠壓兩組下表層。使用Xylex 7200來形成下表層。粗糙可剝除層由摻合有6 wt%的Tone P－787(聚己內酯)及1.5 wt%的Pelestat 300(可自Tomen/Sanyo購得的改質聚乙烯)的PP8650(聚丙烯－乙烯共聚物)製成。因此，該構造之層的順序為：聚丙烯混合物粗糙可剝除層、Xylex 7200下表層、光學層一及二的825個交替層、Xylex 7200下表層及另一聚丙烯混合物粗糙可剝除層。
以每分鐘5米(每分鐘15英尺)的速度將多層擠壓薄膜澆鑄至冷卻捲筒上且將其在烘箱中於150℃(302℉)下加熱30秒，且隨後以5.5：1的拉伸比對其進行單軸定向。在移除可剝除聚丙烯混合物可剝除層之後，產生大約125微米(5 mil)厚的反射偏光鏡膜。藉由180度剝離測試量測移除此等可剝除層所需的剝離力為20公克/英吋。如藉由BYK－Gardner濁度計所量測，此多層薄膜量測具有58%的霧度。
實例30
以由聚萘二甲酸乙二酯產生之第一光學層及由共(聚萘二甲酸乙二酯)產生之第二光學層、由環脂族聚酯/聚碳酸酯摻合物(Xylex 7200)產生之下表層及由PP8650、Tone 787及Marflex TR130的不可混溶摻合物產生之粗糙可剝除層構造包括多層反射偏光鏡膜的光學體。藉由下列原材料饋入物在批式反應器中合成用於形成第一光學層之共聚乙烯－萘二甲酸六亞甲酯聚合物(CoPEN5050HH)：2，6－萘二甲酸二甲酯(80.9 kg)、對苯二甲酸二甲酯(64.1 kg)、1,6－己二醇(15.45 kg)、乙二醇(75.4 kg)、三羥甲基丙烷(2 kg)、乙酸鈷(II)(25 g)、乙酸鋅(40 g)及乙酸銻(III)(60 g)。在兩個大氣壓下(2×105 N/m2 )，將該混合物加熱至254℃之溫度且允許該混合物進行反應同時移除甲醇反應產物。在完成反應且移除甲醇(大約42.4 kg)之後，將膦酸乙酸三乙酯(55 g)饋入至反應容器內且將壓力減小至1托(263 N/m2 )同時加熱至290℃。持續移除縮合副產物乙二醇直至產生固有黏度為0.55 dl/g(如在苯酚與鄰二氯苯之60/40重量百分比混合物中所量測)的聚合物。如藉由差示掃描熱量測定以每分鐘20℃的溫度升高速率所量測，藉由此方法所產生的CoPEN5050HH聚合物具有85℃的玻璃轉移溫度(Tg)。上述PEN與CoPEN5050HH藉由多層熔融歧管共擠壓以產生具有275個交替第一與第二光學層的多層光學膜。將此275層多層堆疊分為3部分且堆疊形成825層。PEN層為第一光學層且CoPEN5050HH層為第二光學層。除第一與第二光學層之外，亦在光學層堆疊的每一側上將包含CoPEN5050HH之一組非光學層共擠壓作為PBL(保護性邊界層)。亦在PBL非光學層之外側上藉由額外的熔融埠共擠壓兩組可剝除層。使用Xylex 7200來形成該組內部表層。可剝除層由摻合有4 wt%的Tone P－787(聚己內酯)及15 wt%的Marflex TR130(中密度聚乙烯)的PP8650(丙烯－乙烯無規共聚物)製成。因此，該構造之層的順序為：聚丙烯混合物外部可剝除層、Xylex 7200內部下表層、光學層一及二的825個交替層、Xylex 7200內部下表層及另一聚丙烯混合物外部可剝除層。
以每分鐘5米(每分鐘15英尺)的速度將多層擠壓薄膜澆鑄至冷卻捲筒上且將其在烘箱中於150℃(302℉)下加熱30秒，且隨後以5.5：1的拉伸比對其進行單軸定向。在移除粗糙可剝除聚丙烯混合物層之後，產生大約125微米(5 mil)厚的反射偏光鏡膜。藉由180度剝離測試量測移除此等粗糙可剝除層所需的剝離力為大約15公克/英吋。如藉由BYK－Gardner濁度計所量測，此多層薄膜量測具有大約47.9%的霧度。
實例32
以由聚萘二甲酸乙二酯產生之第一光學層及由共(聚萘二甲酸乙二酯)產生之第二光學層、由環脂族聚酯/聚碳酸酯摻合物(Xylex 7200)產生之下表層及由PP8650、Tone 787及PMMA－VO44的不可混溶摻合物產生之外部粗糙可剝除層構造包括多層反射偏光鏡膜的光學體。
藉由下列原材料饋入物在批式反應器中合成用於形成第一光學層之共聚乙烯－萘二甲酸六亞甲酯聚合物(CoPEN5050HH)：2,6－萘二甲酸二甲酯(80.9 kg)、對苯二甲酸二甲酯(64.1 kg)、1,6－己二醇(15.45 kg)、乙二醇(75.4 kg)、三羥甲基丙烷(2 kg)、乙酸鈷(II)(25 g)、乙酸鋅(40 g)及乙酸銻(III)(60 g)。在兩個大氣壓下(2×105 N/m2 )，將該混合物加熱至254℃之溫度且允許該混合物進行反應同時移除甲醇反應產物。在完成反應且移除甲醇(大約42.4 kg)之後，將膦酸乙酸三乙酯(55 g)饋入至反應容器內且將壓力減小至1托(263 N/m2 )同時加熱至290℃。持續移除縮合副產物乙二醇直至產生固有黏度為0.55 dl/g(如在苯酚與鄰二氯苯之60/40重量百分比混合物中所量測)的聚合物。藉由差示掃描熱量測定以每分鐘20℃的溫度升高速率所量測，藉由此方法所產生的CoPEN5050HH聚合物具有85℃的玻璃轉移溫度(Tg)。
上述PEN與CoPEN5050HH藉由多層熔融歧管共擠壓以產生具有275個交替第一與第二光學層的多層光學膜。將此275層多層堆疊分為3部分且堆疊形成825個層。PEN層為第一光學層且CoPEN5050HH層為第二光學層。除第一與第二光學層之外，亦在光學層堆疊的每一側上將包含CoPEN5050HH之一組非光學層共擠壓作為PBL(保護性邊界層)。亦在PBL非光學層之外側上藉由額外的熔融埠共擠壓兩組下表層。使用Xylex 7200來形成該組下表層。粗糙可剝除層由摻合有6 wt%的Tone P－787(聚己內酯)及20 wt%的PMMA(VO44)的PP8650(聚丙烯－乙烯共聚物)製成。因此，該構造之層的順序為：聚丙烯混合物粗糙可剝除層、Xylex 7200下表層、光學層一及二的825個交替層、Xylex 7200下表層及另一聚丙烯混合物粗糙可剝除層。
以每分鐘5米(每分鐘15英尺)的速度將多層擠壓薄膜澆鑄至冷卻捲筒上且將其在烘箱中於150℃(302℉)下加熱30秒且隨後以5.5：1的拉伸比對其進行單軸定向。在移除粗糙可剝除聚丙烯混合物層之後，產生大約125微米(5 mil)厚的反射偏光鏡膜。藉由180度剝離測試量測移除此等粗糙可剝除層所需的剝離力為大約31公克/英吋。如藉由BYK－Gardner濁度計所量測，此多層薄膜量測具有大約49%的霧度。
實例33
以由聚萘二甲酸乙二酯產生之第一光學層及由共(聚萘二甲酸乙二酯)產生之第二光學層、由摻合有聚苯乙烯(Styron 685)及Pelestat 6321的環脂族聚酯/聚碳酸酯摻合物(Xylex 7200)產生之下表層及由PP8650、PP6671及Tone P－787的不可混溶摻合物產生之粗糙可剝除層構造包括多層反射偏光鏡膜的光學體。
藉由下列原材料饋入物在批式反應器中合成用於形成第一光學層之共聚乙烯－萘二甲酸六亞甲酯聚合物(CoPEN5050HH)：2,6－萘二甲酸二甲酯(80.9 kg)、對苯二甲酸二甲酯(64.1 kg)、1,6－己二醇(15.45 kg)、乙二醇(75.4 kg)、三羥甲基丙烷(2 kg)、乙酸鈷(II)(25 g)、乙酸鋅(40 g)及乙酸銻(III)(60 g)。在兩個大氣壓下(2×105 N/m2 )，將該混合物加熱至254℃之溫度且允許該混合物進行反應同時移除甲醇反應產物。在完成反應且移除甲醇(大約42.4 kg)之後，將膦酸乙酸三乙酯(55 g)饋入至反應容器內且將壓力減小至1托(263 N/m2 )同時加熱至290℃。持續移除縮合副產物乙二醇直至產生固有黏度為0.55 dl/g(如在苯酚與鄰二氯苯之60/40重量百分比混合物中所量測)的聚合物。如藉由差示掃描熱量測定以每分鐘20℃的溫度升高速率所量測，藉由此方法所產生的CoPEN5050HH聚合物具有85℃的玻璃轉移溫度(Tg)。
上述PEN與CoPEN5050HH藉由多層熔融歧管共擠壓以產生具有275個交替第一與第二光學層的多層光學膜。將此275層多層堆疊分為3部分且堆疊形成825層。PEN層為第一光學層且CoPEN5050HH層為第二光學層。除第一與第二光學層之外，亦在光學層堆疊的每一側上將包含CoPEN5050HH之一組非光學層共擠壓作為保護性邊界層。亦在下表層之外側上藉由額外的熔融埠共擠壓下表層。使用摻合有15 wt%的Styron 685及4 wt%的Pelestat 6321之Xylex 7200來形成下表層。粗糙可剝除層由摻合有16 wt%的Tone P－787(聚己內酯)及41 wt%的PP6671(聚丙烯－乙烯共聚物)及2 wt%的Pelestat 300的PP8650(聚丙烯－乙烯共聚物)製成。因此，該構造之層的順序為：聚丙烯混合物粗糙可剝除層、Xylex/Styron/Pelestat摻合物下表層、光學層一及二的825個交替層、Xylex/Styron/Pelestat摻合物下表層及另一聚丙烯混合物粗糙可剝除層。
以每分鐘5米(每分鐘15英尺)的速度將多層擠壓薄膜澆鑄至冷卻捲筒上且將其在烘箱中於150℃(302℉)下加熱30秒，且隨後以5.5：1的拉伸比對其進行單軸定向。在移除粗糙可剝除聚丙烯混合物層之後，產生大約125微米(5 mil)厚的反射偏光鏡膜。藉由180度剝離測試量測移除此等粗糙可剝除層所需的剝離力為大約31公克/英吋。如藉由BYK－Gardner濁度計所量測，此多層薄膜量測具有大約51%的霧度。
圖17為總結實例14－33中所述之例示性實施例與額外例示性實施例的%霧度與平均剝離力的表。表10含有實例14－35與27－28所述的例示性實施例的各種表面特徵。
3.包括珠粒作為分散相之可剝除層 實例1－由無機材料製成的珠粒
藉由共擠壓包括一粗糙可剝除層及一由PET核心層組成之光學膜的兩層光學體來產生消光PET光學膜。粗糙可剝除層包括40 wt%的間規聚丙烯(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc的PP 1571)、40 wt%的丙烯與乙烯的無規共聚物(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc的PP 8650)及20 wt%的具有11微米平均直徑的固體玻璃珠粒(來自Potters Industries,Inc.的Spheriglass A5000)。將所得兩層薄膜在100℃下預熱100秒，隨後以在每一方向每秒10%的拉伸率將其雙軸定向為3×3。使用BYK－Gardener濁度計量測光學性質且使用Wyko干涉計量測表面粗糙性質。PET光學膜具有大約23.9%的霧度值、大約428 nm的Ra、大約612 nm的Rq及大約58 mrad的Da。
實例2－由無機材料製成的珠粒
藉由共擠壓包括一粗糙可剝除層及一由PET核心層組成之光學膜的兩層光學體來產生消光PET光學膜。粗糙可剝除層包括44.5 wt%的間規聚丙烯(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc的PP 1571)、44.5 wt%的丙烯與乙烯的無規共聚物(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc的PP 8650)與11 wt%的具有11微米平均直徑的固體玻璃珠粒(來自Potters Industries,Inc.的Spheriglass A5000)。將所得兩層薄膜在100℃下預熱100秒，隨後以在每一方向每秒10%的拉伸率將其雙軸定向為3×3。使用BYK－Gardener濁度計量測光學性質且使用Wyko干涉計量測表面粗糙性質。PET光學膜具有大約14.1%的霧度值、大約303 nm的Ra、大約599 nm的Rq及大約48 mrad的Da。
實例3－由無機材料製成的珠粒
藉由共擠壓包括一粗糙可剝除層及一由PET核心層組成之光學膜的兩層光學體來產生消光PET光學膜。粗糙可剝除層包括34 wt%的間規聚丙烯(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc的PP 1571)、34 wt%的丙烯與乙烯的無規共聚物(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc的PP 8650)及32 wt%的固體陶瓷微球珠粒(來自3M Co.的Zeeospheres W610)。將所得兩層薄膜在100℃下預熱100秒，且隨後以在每一方向每秒10%的拉伸率將其雙軸定向為3×3。如使用BYK－Gardener濁度計所量測，PET光學膜具有大約49.8%的霧度值。
實例4－由有機材料製成的珠粒
藉由共擠壓包括一粗糙可剝除層及一由PET核心層組成之光學膜的兩層光學體來產生消光PET光學膜。粗糙可剝除層包括大約48.4 wt%的間規聚丙烯(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc的PP 1571)、大約48.4 wt%的丙烯與乙烯的無規共聚物(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc的PP 8650)及大約3.2 wt%的交聯聚苯乙烯珠粒(來自Sekisui Plastics Co.的SBX－6)。將所得兩層薄膜在100℃下預熱100秒，且隨後以在每一方向每秒10%的拉伸率將其雙軸定向為3×3。如使用BYK－Gardener濁度計所量測，PET光學膜的霧度值為大約9.6%。
實例5－由有機材料製成的珠粒
藉由共擠壓包括一粗糙可剝除層及一由PET核心層組成之光學膜的兩層光學體來產生消光PET光學膜。粗糙可剝除層包括大約46.25 wt%的間規聚丙烯(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc的PP 1571)、大約46.25 wt%的丙烯與乙烯的無規共聚物(來自Atofina，現為Total Petrochemicals,Inc的PP 8650)及大約7.5 wt%的交聯聚苯乙烯珠粒(來自Sekisui Plastics Co.的SBX－6)。將所得兩層薄膜在100℃下預熱100秒，且隨後以在每一方向每秒10%的拉伸率將其雙軸定向為3×3。如使用BYK－Gardener濁度計所量測，PET光學膜的霧度值為大約18.1%。
4.預示實例(Prophetic Example)
可藉由參考下列預示實例來進一步理解本發明：
預示實例1
將裝載有矽石粒子的低熔點及低結晶性聚丙烯或聚乙烯共聚物可作為外部粗糙可剝除層與由PEN較高折射率層、coPEN較低折射率層及coPEN下表層製成之多層光學膜(諸如DBEF)共擠壓來產生根據本揭示內容的光學體。隨後可剝除低熔點及低結晶性聚丙烯或聚乙烯共聚物及矽石粗糙可剝除層，將表面紋理留在光學膜的coPEN下表層上。
預示實例2
除用苯乙烯丙烯腈(SAN)下表層代替coPEN下表層之外，可構造與預示實例1所述的光學體類似的光學體。因此，隨後可剝除粗糙可剝除層，將表面紋理留在光學膜之SAN下表層上。
預示實例3
除用滑石代替摻合入低熔點及低結晶性聚丙烯或聚乙烯共聚物的矽石粒子之外，可構造與預示實例1所述的光學體類似的光學體。
預示實例4
除由PET與coPMMA及PET下表層製成多層光學膜之外，可構造與預示實例1所述的光學體類似的光學體。因此，隨後可剝除粗糙可剝除表層，將表面紋理留在多層光學膜之PET下表層上。
預示實例5
除由PET與coPMMA及coPMMA下表層製成多層光學膜之外，可構造與預示實例4所述的光學體類似的光學體。因此，隨後可剝除粗糙可剝除層，將表面紋理留在多層光學膜之coPMMA下表層上。
預示實例6
除由PEN與PMMA及PEN下表層製成多層光學膜之外，可構造與預示實例1所述的光學體類似的光學體。因此，隨後可剝除粗糙可剝除層，將表面紋理留在多層光學膜之PEN下表層上。
預示實例7
除由PEN與PMMA及PMMA下表層製成多層光學膜之外，可構造與預示實例6所述的光學體類似的光學體。因此，隨後可剝除粗糙可剝除層，將表面紋理留在多層光學膜之PMMA下表層上。
預示實例8
可將單層光學膜與一或多個粗糙可剝除層共擠壓以將表面紋理留在其表面的一或多個上。隨後可將經紋理化的單層光學膜層壓至其他結構(諸如多層反射鏡或偏光鏡)以提供經增強的的光學及/或物理性質。
預示實例9
如所說明，可以一額外的平滑外部可剝除層來構造光學體。該平滑的外部可剝除層可包括一亦包括於該或該等粗糙可剝除層中的材料且可與粗糙可剝除層一起移除或與其分離。該額外的平滑外部可剝除層將含有可忽略量的粗糙粒子，且因此可降低可由該等粒子另外造成的擠壓機模唇積垢及流型。
因此，本揭示內容提供包括可剝除邊界層之光學體及製造該等光學體之方法，該方法能夠顯著增加生產能力及降低勞動成本，因為可同時拉伸產品至少兩倍。亦可減小轉化成本，因為每一轉化件(converted piece)將產生該薄膜產品的至少兩部分。在運輸與處理期間可保持所得光學體完整直至用戶準備使用該等薄膜。此允許該光學膜之一或多個表面受鄰近邊界層保護。
儘管已參考本文具體描述的例示性實施例描述了本發明，但熟習此項技術者應認識到在不偏離本揭示內容之精神與範疇之情況下可做出許多形式與細節的修改。
10．．．光學體
12．．．第一光學層
14．．．第二光學層
16．．．外表層
18．．．可剝除邊界層
20．．．第一光學膜
30．．．第二光學膜
40．．．光學體
42．．．光學膜
42a．．．下陷
47．．．連續相
48．．．可剝除邊界層
49．．．分散相
50．．．第一光學膜
50a．．．下陷
60．．．第二光學膜
60a．．．下陷
70．．．光學體
75．．．平滑可剝除邊界層
77．．．連續相
78．．．可剝除邊界層
79．．．分散相
80．．．第一光學膜
90．．．第二光學膜
112．．．光學膜
112a．．．下陷
130．．．區域
132．．．預處理區
134．．．主伸展區
136．．．後處理區
138．．．區域
140．．．光學體
142．．．預熱區
144．．．均熱區
148．．．光學體
150．．．區域
152．．．薄膜
154．．．烘箱
156．．．邊緣部分
158．．．切割點
160．．．切割
161．．．未使用部分
162．．．捲筒
164．．．軌道
165．．．捲筒
200．．．光學體
240．．．初始組態
260．．．最終組態
1140．．．軌道
1141．．．軌道
圖1為根據本揭示內容之一例示性實施例構造的光學體的示意性部分橫截面圖；圖2為根據本揭示內容之另一例示性實施例構造的光學體的示意性部分橫截面圖；圖3為根據本揭示內容之又一實施例構造的光學體的示意性部分橫截面圖；圖4A為根據本揭示內容之一例示性實施例構造的光學膜的示意性部分透視圖，其展示在一光學膜之一表面上的不對稱表面結構；圖4B為根據本揭示內容之另一實施例構造的光學膜的示意性部分透視圖，其亦展示在一光學膜之表面上的不對稱表面結構；圖4C為根據圖4B之實施例構造的光學膜沿光學膜之次軸截取的示意性部分橫截面圖；圖5說明單軸伸展一光學體；圖6為可用於加工根據本揭示內容之光學體之裝置的示意性俯視圖；圖7A展示苯乙烯丙烯腈(SAN)薄膜在移除含有大約0%TONET M P－787聚己內酯(P－787)之粗糙可剝除表層之後的掃描式電子顯微鏡(SEM)顯微照片；圖7B展示含有大約0% P－787之粗糙可剝除表層的SEM顯微照片；圖7C展示SAN薄膜在移除含有1% P－787之粗糙可剝除表層之後的SEM顯微照片；圖7D展示含有大約1% P－787之粗糙可剝除表層的SEM顯微照片；圖7E展示SAN薄膜在移除含有大約3% TONET M P－787聚己內酯之粗糙可剝除表層之後的SEM顯微照片；圖7F展示含有大約3% P－787之粗糙可移除表層的SEM顯微照片；圖8A展示空氣側光學膜表面在移除含有大約0.5% P－787之粗糙可剝除表層之後的SEM顯微照片；圖8B展示用於賦予圖8A所示之紋理之含有大約0.5% P－787的粗糙可剝除表層的空氣側的SEM顯微照片；圖8C展示圖8A所示之空氣側光學膜表面的放大的SEM顯微照片。
圖8D展示轉盤側光學膜表面在移除含有大約0.5% P－787之粗糙可剝除表層之後的SEM顯微照片；圖8E展示用於賦予圖8D所示之紋理之含有大約0.5% P－787的轉盤側粗糙可剝除表層的SEM顯微照片。
圖8F展示圖8D所示之轉盤側光學膜表面的放大的SEM顯微照片；圖9展示一實例光學膜之使用光學干涉量測之表面粗糙度分析；圖10展示圖9所示之實例光學膜之使用光學干涉量測的表面粗糙度分析；圖11展示一實例光學膜之使用光學干涉量測之表面粗糙度分析；圖12展示圖11所示之實例光學膜之使用光學干涉量測的表面粗糙度分析；圖13展示一實例光學膜之使用光學干涉量測的表面粗糙度分析；圖14展示一實例光學膜之使用光學干涉量測的表面粗糙度分析；圖15展示一實例光學膜之使用光學干涉量測的表面粗糙度分析；圖16展示一實例光學膜之使用光學干涉量測的表面粗糙度分析；圖17展示總結本揭示內容之一些例示性實施例之各種特性的表；及圖18為根據本揭示內容之另一例示性實施例之具有粗糙表面的光學膜的SEM顯微照片。
42．．．光學膜
42a．．．下陷

Claims (43)

  1. 一種光學體，其包含：第一光學膜，第二光學膜及安置於該第一與第二光學膜之間且與該第一與第二光學膜之至少一者之表面相鄰的至少一粗糙可剝除邊界層：其中該第一及第二光學膜各自包含偏光鏡、鏡面及漫射體之至少一者；其中該粗糙可剝除邊界層之與光學膜相鄰的表面包含第一複數個表面結構且該光學膜之相鄰表面包含實質上對應於該等第一複數個表面結構之第二複數個不對稱表面結構。
  2. 如請求項1之光學體，其中該等不對稱表面結構具有實質上與該光學體之第一軸共線的主要尺寸及實質上與該光學體之第二軸共線的次要尺寸。
  3. 如請求項2之光學體，其中該等不對稱表面結構具有至少約1.5的主要尺寸與次要尺寸之平均比。
  4. 如請求項2之光學體，其中該等不對稱表面結構具有約4微米至約40微米之平均主要尺寸。
  5. 如請求項2之光學體，其中該等不對稱表面結構具有約0.2微米至約4微米之平均深度。
  6. 如請求項2之光學體，其中該等不對稱表面結構具有約0.2微米至約5微米之平均次要尺寸。
  7. 如請求項1之光學體，其中該具有不對稱表面結構之光學膜之特徵在於具有至少約10%的霧度。
  8. 如請求項1之光學體，其中該粗糙可剝除邊界層包含連續 相及分散相。
  9. 如請求項8之光學體，其中該連續相包含聚丙烯，聚酯，線性低密度聚乙烯，耐綸及其共聚物，間規聚丙烯，線性低密度聚乙烯及丙烯與乙烯之無規共聚物。
  10. 如請求項8之光學體，其中該分散相包含以下材料之至少一種：苯乙烯丙烯腈，中密度聚乙烯，經改質的聚乙烯，聚碳酸酯及共聚酯摻合物，ε-己內酯聚合物，丙烯無規共聚物，聚(乙烯辛烯)共聚物，抗靜電聚合物，高密度聚乙烯，線性低密度聚乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯及無機材料。
  11. 如請求項8之光學體，其中該分散相包含複數個珠粒。
  12. 如請求項1之光學體，其中至少一粗糙可剝除邊界層進一步包含晶核形成劑或著色劑。
  13. 如請求項1之光學體，其中該等光學膜之至少一者包含至少一下表層。
  14. 如請求項13之光學體，其中該下表層包含苯乙烯丙烯腈，聚碳酸酯，PET或環脂族聚酯/聚碳酸酯。
  15. 如請求項13之光學體，其中該下表層包含第一材料及實質上不可混溶於該第一材料中的第二材料，該第二材料為聚合材料或無機材料。
  16. 如請求項1之光學體，該光學體係實質上透明的。
  17. 如請求項1之光學體，其中該光學體包含雙折射材料。
  18. 如請求項1之光學體，其進一步包含至少一平滑可剝除層。
  19. 如請求項1之光學體，其中該至少一粗糙可剝除邊界層進 一步包含空隙。
  20. 一種光學體，其包含：第一光學膜，第二光學膜及安置於該第一與第二光學膜之間與該第一與第二光學膜之至少一者之一表面相鄰的至少一可剝除邊界層，其中該第一及第二光學膜各自包含偏光鏡、鏡面及漫射體之至少一者，且其中該可剝除邊界層包含第一聚合物及實質上不可混溶於該第一聚合物中之第二聚合物；其中該可剝除邊界層之與光學膜相鄰之表面包含第一複數個表面結構且該光學膜之相鄰表面包含實質上對應於該等第一複數個表面結構之第二複數個不對稱表面結構。
  21. 如請求項20之光學體，其中該第一聚合物具有低於該第二聚合物之結晶性之結晶性。
  22. 如請求項20之光學體，其中該可剝除邊界層進一步包含第三聚合物。
  23. 如請求項20之光學體，其中該第一聚合物係選自由以下各物組成之群：間規聚丙烯，線性低密度聚乙烯及丙烯與乙烯的無規共聚物。
  24. 如請求項20之光學體，其中該第二聚合物係選自由以下各物組成之群：苯乙烯丙烯腈，中密度聚乙烯，經改質的聚乙烯，聚碳酸酯及共聚酯摻合物，ε-己內酯聚合物，丙烯無規共聚物，聚(乙烯辛烯)共聚物，抗靜電聚合物，高密度聚乙烯，線性低密度聚乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯。
  25. 如請求項20之光學體，其中該光學膜包含至少一下表層。
  26. 如請求項25之光學體，其中該下表層包含苯乙烯丙烯腈，聚碳酸酯，PET或環脂族聚酯/聚碳酸酯。
  27. 如請求項25之光學體，其中該下表層包含第一材料及實質上不可混溶於該第一材料中的第二材料，該第二材料為聚合材料或無機材料。
  28. 如請求項20之光學體，其中該粗糙可剝除邊界層進一步包含空隙。
  29. 一種加工一光學體之方法，其包含以下步驟：提供一光學體，該光學體包含介於第一光學膜與第二光學膜之間的至少一可剝除邊界層；及伸展該光學體；其中在該經伸展的光學體中，該可剝除邊界層之與光學膜相鄰之表面包含第一複數個表面結構且該光學膜之相鄰表面包含對應於該等第一複數個表面結構之第二複數個不對稱表面結構。
  30. 如請求項29之方法，其中該光學體係經雙軸伸展。
  31. 如請求項29之方法，其中該光學體係經實質上單軸伸展。
  32. 如請求項31之方法，其中伸展該光學體包含：將該光學體傳送於一伸展區中；當在一加工方向(machine direction)上沿大致發散路徑(diverging paths)傳送該光學體之相對邊緣時，伸展該光學體以增加該光學體之橫向尺寸，其中該等大致發散的路徑係經配置及安排以在該伸展期間提供接近下列關係 的加工方向拉伸比(MDDR)、法線方向拉伸比(NDDR)及橫向方向拉伸比(TDDR)：MDDR=NDDR=(TDDR)-1/2 。
  33. 如請求項32之方法，其中該等發散路徑包括曲線區段。
  34. 如請求項32之方法，其中該等發散路徑為曲線區段的線性近似路徑。
  35. 如請求項32之方法，其中該等發散路徑係共平面的。
  36. 如請求項32之方法，其中單軸特徵U範圍的最小值至少為0.7，其中U被定義為：U=(1/MDDR-1)/(TDDR1/2 -1)。
  37. 如請求項32之方法，其中藉由沿發散非線性路徑移動該等相對邊緣部分將該光學體在伸展機內伸展至超過四倍的拉伸比，其中在該伸展期間，如在該等發散路徑之間所量測，在達成2.5的TDDR之後，該伸展之最終部分的單軸特徵U範圍的最小值至少為0.7且在該伸展結束時U小於1，其中U係定義為：U=(1/MDDR-1)/(TDDR1/2 -1)其中MDDR為加工方向拉伸比且TDDR為橫向方向拉伸比。
  38. 如請求項29之方法，其中在該經伸展的光學體中，該第一與第二光學膜之至少一者包含反射偏光鏡。
  39. 如請求項29之方法，其中伸展該薄膜包含將該光學體伸展至超過四倍的拉伸比。
  40. 如請求項29之方法，其進一步包含以連續方式自一卷薄膜提供該光學體至該伸展機。
  41. 如請求項29之方法，其進一步包含與伸展同機(in-line)地共擠壓該光學體。
  42. 如請求項41之方法，其中共擠壓該光學體包含倍增作用且該至少一邊界層係在倍增作用之前施加。
  43. 如請求項29之方法，其中該經伸展的薄膜包含至少一種材料，其中在對應於該加工方向之長度方向上的折射率與厚度方向上的折射率實質上相同，但實質上不同於寬度方向上的折射率。
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