制备光学薄膜的工艺和光学薄膜卷筒的制作方法

专利名称：：制备光学薄膜的工艺和光学薄膜卷筒的制作方法
技术领域：
：本公开整体涉及光学薄膜以及制备光学薄膜的方法。
背景技术：
：在商用工艺中，由聚合物材料或材料共混物制成的光学薄膜通常是从模具挤出成型的或用溶剂浇铸而成的。然后，挤出或浇铸的薄膜被拉伸，以便在至少一些材料中产生和/或增强双折射。可以选择材料和拉伸方案以制成诸如反射性光学薄膜(例如反射式偏振片或反射镜)之类的光学薄膜。一些此类光学薄膜可以被称为增亮光学薄膜，因为液晶光学显示器的亮度可以通过在其中加入此类光学薄膜而得以提高。
发明内容在一种示例性实施方式中，本公开涉及制备光学薄膜的方法。一种示例性方法包括提供包含至少一种聚合物材料的薄膜在第一拉延步骤中，在第一组加工条件下沿横维(TD)方向将薄膜拉宽，使得如果该薄膜内产生双折射的话，则双折射率较低；在第二拉延步骤中，在第二组加工条件下沿顺维(MD)方向拉延薄膜，其中第二组加工条件使聚合物材料产生面内双折射，并形成沿MD方向的有效取向轴。本公开的另一种示例性方法包括以下歩骤提供至少包含第一聚合物材料和第二聚合物材料的薄膜；在第一拉延歩骤中沿横维(TD)方向拉延薄膜，以在第一组加工条件下将薄膜拉宽，使得在第一聚合物材料和第二聚合物材料内产生低的面内双折射；并在第二拉延步骤中在第二组加工条件下沿顺维(MD)方向拉延薄膜，从而在第一聚合物材料和第二聚合物材料这二者至少之一中产生面内双折射，并形成沿MD方向的有效取向轴。本公开的另一种示例性方法包括以下步骤提供至少包含第一聚合物材料和第二聚合物材料的第一薄膜；在第一拉延步骤中沿横维(TD)方向拉延第一薄膜，以在第一组加工条件下将第一薄膜拉宽，使得在第一聚合物材料和第二聚合物材料内产生低的面内双折射；在第二拉延步骤中在第二组加工条件下沿顺维(MD)方向拉延第一薄膜，从而在第一聚合物材料和第二聚合物材料这二者至少之一中产生面内双折射，并形成沿MD方向的有效取向轴；以及在第一光学薄膜上附接第二薄膜。在另一种示例性实施方式中，本公开涉及光学薄膜巻筒。一种示例性巻筒包括以有效取向轴为特征的取向光学薄膜，取向光学薄膜包含仅仅一种双折射聚合物材料。光学薄膜的宽度大于0.3m，长度大于10m，且有效取向轴与光学薄膜的长度方向(MD)—致。另一种示例性光学薄膜巻筒包括取向光学薄膜，该取向光学薄膜至少含有以有效取向轴为特征的第一双折射材料和以有效取向轴为特征的第二双折射材料。取向光学薄膜的宽度大于0.3m，长度大于10m，且各有效取向轴均与光学薄膜的长度方向(MD)—致。另一种示例性光学薄膜巻筒包括以吸收式偏振片阻塞轴(blockaxis)为特征的吸收式偏振片和以反射式偏振片阻塞轴为特征的反射式偏振片。反射式偏振片包含(i)至少一种以有效取向轴为特征的双折射材料和至少一种各向同性材料，或(ii)以有效取向轴为特征的第一双折射材料和以有效取向轴为特征的第二双折射材料。光学薄膜的宽度大于约0.3m，长度大于约10m，而吸收式偏振片阻塞轴、一种或多种双折射材料的有效取向轴、以及反射式偏振片阻塞轴均与光学薄膜的长度方向(MD)一致。以上概述并非旨在描述本发明的每个示出的实施例或每种实施方式。下面的附图和具体实施方式更具体地举例说明这些实施例。考虑到以下本发明的各种实施例的详细描述并结合附图，可以更完整地理解本发明。其中，图1A和图1B示出光学薄膜；图2示出共混物形式的光学薄膜；图3为根据本发明的用于制备光学薄膜的装置和工艺的示意图；图3A为根据本发明的用于制备光学薄膜的装置和工艺的示意图；图4示出第一光学薄膜被附接在第二光学薄膜上的层合构造；图5A-图5B为根据本发明制备的示例性构造的横截面图6A-图6C为根据本发明制备的示例性构造的横截面图；图7为根据本发明制备的示例性构造的横截面图8为根据本发明制备的示例性薄膜在阻塞状态下的透射百分比与波长的关系曲线；和图9为根据本发明制备的另一种示例性薄膜在通过状态和阻塞状态下的透射百分比与波长的关系曲线。具体实施例方式本公开涉及制备光学薄膜，如能够提高显示器亮度的光学薄膜。光学薄膜与其他薄膜的区别在于(例如)它们需要具备针对具体最终应用(如光学显示器)而设计的光学均一性和足够的光学质量。对于该应用，满足用于光学显示器的足够的质量是指巻筒形式的薄膜在实施所有工序之后及与其他薄膜层合之前没有可见缺陷，如人用肉眼观察时基本未发现有色条纹或表面隆起。此外，对于具体应用，光学质量的薄膜在可用薄膜区内的厚度变化应足够小，如不超过薄膜平均厚度的+/-10%、+/-5%，不超过十/-3%，在某些情况下不超过+/-1%。根据本发明，厚度变化的空间梯度还应足够小，以避免出现不期望有的光学薄膜外观或性能。例如，同样的厚度变化量如果在较大区域内发生，则其不良性较小。在用于制备取向光学薄膜(如反射式偏振薄膜)的一种传统商用工艺中，要构造模具以制备挤出薄膜，之后该挤出薄膜在长度取向器(L0)中沿顺维方向被拉伸，长度取向器是由多个按照所选的不同速度转动、从而使薄膜沿薄膜长度方向被拉伸的辊组成的设备，该长度方向也被称为加工方向(MD)。在此类传统方法中，薄膜长度增加而薄膜宽度会减小。使用此类方法制备的取向偏振薄膜具有沿MD方向的阻塞轴(即，该轴的特征在7于，沿该方向偏振的光具有低的透射率)。然而，据信，使用传统L0制备取向光学薄膜会导致薄膜的宽度相对较窄，如为0.3m或更窄。为解决此问题，可以制造宽幅挤出模具来制备商用宽度的薄膜。然而挤出形成的薄膜通常在其长度方向上具有条纹或模具条痕。这些缺陷通常会在薄膜于L0内沿MD方向拉伸之后变得更为严重，从而导致光学薄膜不能用于诸如显示器等光学设备中。为减少诸如模具条痕等缺陷，并提供宽度基本均匀的薄膜，人们由相对较窄的模具挤出诸如反射式偏振薄膜等光学薄膜，然后再在横维方向或薄膜宽度方向(本文中称为横向或TD)上进行拉伸。通常，此类反射式偏振薄膜具有沿TD方向的阻塞轴。在一些应用中，将反射式偏振薄膜层合在二向色性偏振薄膜上可有利于制备(例如)液晶显示器(LCD)用的薄膜构造。当以巻筒形式提供时，二向色性偏振薄膜通常具有沿巻筒长度方向(MD)的阻塞轴。在薄膜为巻筒形式的情况下，上述讨论的二向色性偏振薄膜内的阻塞轴和反射式偏振薄膜内的阻塞轴互相垂直。为了制备光学显示器用的层合薄膜构造，首先应将反射式偏振薄膜切割成片，旋转90°，之后方可将其层合在二向色性偏振薄膜上.。这一费力的工艺使得难以以商用规模制备巻筒形式的层合薄膜构造，而且增加了最终产品的成本。因此，仍然需要其阻塞轴在MD方向上的较宽的反射式偏振薄膜。因此，本公开涉及制备较宽的取向光学薄膜(如具有沿其长度方向(沿MD方向)的阻塞轴或偏振轴的反射式偏振薄膜)的方法。反射式偏振薄膜可以包括但不限于多层反射式偏振薄膜和漫反射式偏振光学薄膜。在一些示例性实施例中，反射式偏振薄膜可以以巻对巻的工艺有利地层合在其他光学薄膜上，所述的其他光学薄膜如吸收式偏振片、延迟片、扩散片、保护膜、表面结构化薄膜等。在本专利申请中，术语"宽"或"宽幅"是指宽度大于约0.3m的薄膜。本领域的普通技术人员将容易意识到，术语"宽"针对可用的薄膜宽度来使用，因为薄膜边缘的某些部分可能因(例如)拉幅机的夹紧部件而变得不可用或具有缺陷。本公开的宽光学薄膜的宽度可以根据预期应用而有变化，但宽度范围通常为大于0.3m至10m。在一些应用中，可以制备宽度超过10m的薄膜，但此类薄膜可能难以运输。示例性适用薄膜的宽度通常为约0.5m至约2m，最宽为约7m，并且目前可用的显示器薄膜产品所使用的薄膜其宽度为(例如)0.65m、1.3m、1.6m、1.8m或2.0m。术语"巻筒"是指长度至少为10m的连续薄膜。在本公开的一些示例性实施例中，薄膜的长度可以为20m或更长、50m或更长、100m或更长、200m或更长，或者其他任何合适的长度。应结合附图来阅读以下说明，其中不同附图中的相似元件以相似的方式编号。这些附图并不一定按比例绘制，并且这些附图示出所选的示意性实施例而不打算限制本公开的范围。尽管示出了各种元件的构造、尺寸及材料方面的实例，但是本领域内的技术人员将认识到所提供的许多实例都具有可以利用的、合适的备选方式。除非另外指明，否则应当将说明书和权利要求中用来表述特征尺寸、数量和物理性能的所有数字在所有情况下都理解为由词语"约"来修饰。因此，除非有相反的指示，否则上述说明书和所附的权利要求中列出的数值参数均为近似值，并且可能会随着本领域内的技术人员使用本文所公开的教导内容而试图获得的所需性能的不同而有所不同。用端值表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数值(例如，l至5包括l、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)及该范围内的任意范围。除非内容明确指明，否则本说明书和所附权利要求中使用的"一种"、"该"、"所述"或未指明数量的形式涵盖了所指对象多于一个的情况。例如，"薄膜"涵盖了一片、两片或多片薄膜的情况。除非该内容另外明确指出，本说明书以及所附权利要求中所用的术语"或"通常包括"和/或"的含义。图1A示出可用于下文所述工艺的光学薄膜构造101的一部分。所示光学薄膜101可以用三个互相正交的轴x、y和z进行描述。在所示的实施例中，两个正交的轴x和y处于薄膜101平面内(面内，或x和y轴)，而第三轴(z轴)则在薄膜厚度方向延伸。在一些示例性实施例中，光学薄膜101包括至少两种不同的材料，即以光学界面互相连接的第一材料和第二材料(如组合起来形成诸如反射、散射、透射等光学效应的两种材料)。在本公开的典型实施例中，两种材料中有一种或两种为聚合物。第9一材料和第二材料可以被选择为使得在沿薄膜101至少一个轴的方向(如MD方向)上形成所需的折射率失配。所述材料也可以被选择为使得在沿薄膜101的与折射率失配方向垂直的至少一个轴的方向(如沿TD方向)上形成所需的折射率匹配。至少一种材料须在特定条件下形成负或正的双折射。尽管也可以使用浇铸薄膜，但用于光学薄膜的材料优选为具备足够相似的流变特性，以满足共挤工艺的要求。在其他示例性实施例中，光学薄膜101可以仅由一种材料构成或者由两种或更多种材料的可混溶共混物构成。此类示例性实施例可以被用作光学显示器中的延迟片或补偿片。光学薄膜101可以由可包括薄膜拉延操作的薄膜加工方法形成。在不同加工条件下拉延薄膜可能导致薄膜在无应变诱导取向的情况下被拉宽、在有应变诱导取向的情况下被拉宽、或在拉长薄膜的情况下产生应变诱导取向。所诱导的分子取向可以用于(例如)改变受影响的材料在拉延方向上的折射率。可以根据薄膜所需特性来控制由拉延诱导的分子取向度，下文将进一步详述。术语"双折射"表示在正交的x、y和z方向上的折射率不完全相同。就本文所述的聚合物层而言，轴被选择为使得x和y轴在该层的平面内，而z轴对应于该层的厚度或高度方向。术语"面内双折射率"应理解为最大面内折射率与最小面内折射率的差值，如面内折射率仏与ny的差值。术语"面外双折射率"应理解为面内折射率之一(如nx或ny)与面外折射率riz的差值。除非另外指明，否则所公布的所有双折射和折射率的值均针对632.8nm的光线而言。本公开的示例性实施例可以以"有效取向轴"为特征，该有效取向轴是折射率因应变诱导取向而改变最大的面内方向。例如，有效取向轴通常与反射式或吸收式偏振薄膜的阻塞轴重合。通常，针对面内折射率有两个主轴，它们各自对应于最大折射率值和最小折射率值。对于其中针对沿主轴方向或拉伸方向偏振的光、折射率倾向于增加的正双折射材料，有效取向轴与最大面内折射率的轴重合。对于其中针对沿主轴方向或拉伸方向偏振的光、折射率倾向于减小的负双折射材料，有效取向轴将与最小面内折射率的轴重合。光学薄膜101通常用两种或更多种不同材料形成。在一些示例性实施例中，本公开的光学薄膜包含仅仅一种双折射材料。在其他示例性实施例中，本公开的光学薄膜包括至少一种双折射材料和至少一种各向同性材料。在其他示例性实施例中，光学薄膜包括第一双折射材料和第二双折射材料。在此类示例性实施例中，两种材料的面内折射率在相同的工艺条件下产生相似的变化。在一个实施例中，当薄膜被拉延时，第一材料和第二材料对沿拉延方向(如MD方向)偏振的光的折射率均应增加，而对沿垂直于拉伸方向的方向(如TD方向)偏振的光的折射率则均应减小。在另一个实施例中，当薄膜被拉延时，第一材料和第二材料对沿拉延方向(如MD方向)偏振的光的折射率均应减小，而对沿垂直于拉伸方向的方向(如TD方向)偏振的光的折射率则均应增加。通常，在一种、两种或更多种双折射材料用于根据本发明的取向光学薄膜中的情况下，每种双折射材料的有效取向轴均与MD方向一致。当由拉延步骤或拉延步骤的组合所形成的取向导致两种材料的折射率在一个面内方向匹配而在另一面内方向上基本失配时，该薄膜特别适用于制造反射式偏振片。匹配方向形成偏振片的透射(通过)方向，且失配方向形成反射(阻塞)方向。一般来讲，在反射方向上折射率失配得越多，并且在透射方向上折射率匹配得越接近，则偏振片的性能越好。图1B示出了多层光学薄膜111，其包括第一材料113的第一层，该第一材料113被设置于(如通过共挤方式)第二材料115的第二层上。第一材料和第二材料中的任何一种或两种可为双折射性的。尽管在图1B中仅示出两层，并且在本文中也按两层进行一般性说明，但是该工艺同样适用于具有由任何种数的不同材料制成的最多为数百层或数千层或更多层(如第一材料113的多个第一层和第二材料115的多个第二层)的多层光学薄膜。多层光学薄膜111或光学薄膜101可以包含附加层。附加层可以是光学性的(如实现附加的光学功能)，也可以是非光学性的(如出于其机械性能或化学性能而选择该附加层)。正如以引用方式并入本文中的美国专利No.6，179，948所讨论的那样，这些附加层可以在本文所述的工艺条件下取向，并可有助于实现薄膜的整体光学性能和/或机械性能，但为清晰和简单起见，在本专利申请中将不对这些层进行迸一步讨论。光学薄膜111中的材料被选择为具有粘弹特性，以使薄膜111内的两种材料113和115的拉伸行为至少部分无关联。例如，在一些示例性实施例中，使两种材料113和115对拉伸或拉延的响应之间无关联是有利的。通过使两种不同材料的拉延行为之间无关联，可以分别控制材料折射率的变化，以获得两种不同材料的取向状态以及相应的双折射程度的各种组合。在一个此类工艺中，两种不同材料构成多层光学薄膜(如共挤多层光学薄膜)的光学层。虽然各层的折射率能够具有初始的各向同性(即沿每一个轴的折射率均相同)，但是在挤出薄膜中可以专门或附带地引入浇铸工艺中的些许取向。一种形成反射式偏振片的方式使用因根据本发明的加工而具备双折射性的第一材料、以及在拉延工艺中折射率基本保持各向同性(即不形成可测量的双折射率值)的第二材料。在一些示例性实施例中，第二材料被选择为拉延后具有与第一材料的非拉延状态的面内折射率相匹配的折射率。适用于图1A、图1B中光学薄膜的材料在(例如)美国专利No.5，882，774中有所讨论，所述专利以引用的方式并入本文。适用的材料包括诸如聚酯、共聚酯和改性的共聚酯等聚合物。在本文中，术语"聚合物"应被理解为包括均聚物和共聚物、以及可以形成为可混溶共混物形式(如通过共挤出或包括酯交换反应在内的反应实现)的聚合物或共聚物。术语"聚合物"和"共聚物"包括无规共聚物和嵌段共聚物。适用于根据本发明构造的光学体的一些示例性光学薄膜中的聚酯通常包括羧酸酯亚单元和二醇亚单元，并且可通过羧酸酯单体分子与二醇单体分子的反应来生成。每个羧酸酯单体分子都具有两个或多个羧酸官能团或酯官能团，并且每个二醇单体分子都具有两个或多个羟基官能团。羧酸酯单体分子可以全部相同或可以为两种或多种不同种类的分子。二醇单体分子的情况相同。术语"聚酯"还包括由二醇单体分子与碳酸酯的反应衍生而得的聚碳酸酯。适用于构成聚酯层的羧酸酯亚单元的羧酸酯单体分子包括(例如)2,6-萘二羧酸及其异构体；对苯二甲酸；间苯二甲酸；邻苯二甲酸；壬二酸；己二酸；癸二酸；降冰片烯二羧酸；二环辛垸二羧酸；1，6-环己烷二羧酸及其异构体；叔丁基间苯二甲酸、偏苯三酸、磺化间苯二甲酸钠；2，2'-联苯二羧酸及其异构体；以及这些酸的低级垸基酯，例如甲酯或乙酯。在本文中，术语"低级垸基"指C1-C10直链或支链的垸基。适用于构成聚酯层的二醇亚单元的二醇单体分子包括乙二醇；丙二醇；1，4-丁二醇及其异构体；1，6-己二醇；新戊二醇；聚乙二醇；二甘醇；三环癸二醇；1，4-环己烷二甲醇及其异构体；降莰烷二醇；二环辛二醇；三羟甲基丙烷；季戊四醇；1，4-苯二甲醇及其异构体；双酚A;1，8_二羟基联苯及其异构体；及1，3-二(2-羟乙氧基)苯。可用在本公开的光学薄膜中的示例性聚合物是聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，其可以通过(例如)萘二甲酸与乙二醇发生反应而制成。聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯(PEN)经常被选作第一聚合物。PEN具有较高的正应力光学系数，在拉伸后可有效保持双折射性，且在可见光范围内吸光度很小或没有吸光度。PEN还在各向同性状态下有较高的折射率。其对550nm波长下的偏振入射光的折射率在偏振平面平行于拉伸方向时从约1.64提高至高达约1.9。增大分子取向会增强PEN的双折射。通过将材料拉伸至更大的拉伸比并保持其他拉伸条件不变，可以增大分子取向。其他适合作为第一聚合物的半结晶性聚酯包括(例如)聚2，6-萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、及其共聚物。在一些示例性实施例中，第二光学层的第二聚合物应当被选择为使得在最终形成的薄膜中，其至少一个方向上的折射率与第一聚合物在同一方向上的折射率具有明显差别。因为聚合物材料通常具有色散性(也就是说，其折射率会随波长变化)，所以应针对所关注的具体光谱带宽来考虑这些条件。从上述讨论应该理解，第二聚合物的选择不仅取决于所考虑的多层光学薄膜的预期应用，还取决于对第一聚合物所做的选择以及加工条件。适用于光学薄膜、尤其是适合作为第一光学层的第一聚合物的其他材料在(例如)美国专利No.6，352，762和6，498，683以及美国专利申请No.09/229724、09/232332、09/399531以及09/444756中有所描述，所述专利文献以引用的方式并入本文。可用作第一聚合物的另一种聚酯是具有衍生自90摩尔％萘二甲酸二甲酯和10摩尔％对苯二甲酸二甲酯的羧酸酯亚单元以及衍生自100摩尔％乙二醇亚单元的二醇亚单元、且特性粘度(IV)为0.48分升/克(dL/g)的coPEN。该聚合物的折射率为约1.63。该聚合物在本文中称为低熔点PEN(90/10)。另一种可用的第一聚合物是可从伊士曼化学公司(EastmanChemicalCompany,美国田纳西州金斯波特市)购买的、特性粘度为0.74dL/g的PET。非聚酯的聚合物也可用于形成偏振片薄膜。例如，聚醚酰亚胺可配合诸如PEN和coPEN等聚酯使用，以形成多层反射镜。也可以使用其他的聚酯/非聚酯组合，如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚乙烯(如可从美国密歇根州米德兰市陶氏化学公司(DowChemicalCorp.)购得、商品名为Engage8200的那些)。第二光学层可以由玻璃化转变温度与第一聚合物的玻璃化转变温度相容且折射率与第一聚合物的各向同性折射率相似的多种聚合物制成。除上述CoPEN聚合物之外，适用于光学薄膜、尤其是第二光学层的其他聚合物的实例包括由诸如乙烯基萘、苯乙烯、马来酸酐、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯等单体制成的乙烯基聚合物和共聚物。这种聚合物的实例包括聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯(例如，聚甲基丙烯酸甲酯(P應A))及全同立构聚苯乙烯或间规立构聚苯乙烯。其他聚合物包括诸如聚砜、聚酰胺、聚氨酯、聚酰胺酸及聚酰亚胺等縮聚物。此外，第二光学层可以由诸如聚酯和聚碳酸酯之类的聚合物和共聚物制成。其他示例性的适用聚合物(特别是适用于第二光学层的聚合物)包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的均聚物(如可从美国特拉华州威尔明顿市英力士丙烯酸树脂公司(IneosAcrylics)购得、商品名为CP71和CP80的产品)，或玻璃化转变温度低于P丽A的玻璃化转变温度的聚甲基丙烯酸乙酯(PEMA)。另外的第二聚合物包括PMMA共聚物(coPMMA)，如由75重量％甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体和25重量Q/^丙烯酸乙酯(EA)单体制成的coP丽A(可从英力士丙烯酸树脂公司(IneosAcrylics)购得，其商品名为PerspexCP63)、由MMA共聚单体单元和甲基丙烯酸正丁酯(nBMA)共聚单体单元生成的coPMMA;或P薩A与聚偏二氟乙烯(PVDF)的共混物，如可从美国得克萨斯州休斯敦市苏威聚合物公司(SolvayPolymers,Inc.)购得、商品名为Solef1008的产品。其他适用的聚合物(特别是适用于第二光学层的聚合物)包括聚烯烃共聚物，如可从陶氏杜邦弹性体公司(Dow-DupontElastomers)购得、商品名为Engage8200的聚(乙烯-co—辛烯)(PE-P0)，可从美国得克萨斯州达拉斯市菲纳石油化学公司(FinaOilandChemicalCo.)购得、商品名为Z9470的聚(丙烯-co-乙烯)(PPPE)，以及可从美国犹他州盐湖城市亨斯迈化学公司(HuntsmanChemicalCorp.)购得、商品名为RexflexWill的无规立构聚丙烯(aPP)和等规聚丙烯(iPP)的共聚物。光学薄膜(例如)在第二光学层中还可以包括诸如线性低密度聚乙烯-g-马来酸酐(LLDPE-g-MA)等官能化聚烯烃，如从美国特拉华州威尔明顿市E.I.杜邦德内穆尔公司(E.I.duPontdeNemours&Co.，Inc.)购得、商品名为Bynel4105的产品。偏振片所用材料的示例性组合包括PEN/co-PEN、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/co-PEN、PEN/sPS、PEN/Eastar和PET/Eastar，其中"co-PEN"指基于萘二甲酸(如上文所述)的共聚物或共混物，Eastar是可从伊士曼化学公司(EastmanChemicalCo.)购买的聚对苯二甲酸环己二甲酯。反射镜所用材料的示例性组合包括PET/coPMMA、PEN/PMMA或PEN/coPMMA、PET/ECDEL、PEN/ECDEL、PEN/sPS、PEN/THV、PEN/co-PET、PET/co-PET和PET/sPS，其中"co-PET"指基于对苯二甲酸(如上文所述)的共聚物或共混物，ECDEL是可从伊士曼化学公司(EastmanChemicalCo.)购买的热塑性聚酯，而THV则是可从3M公司购买的含氟聚合物。P丽A指聚甲基丙烯酸甲酯，PETG则指使用第二二元醇(通常为环己烷二甲醇)的PET共聚物。sPS指间规立构聚苯乙烯。在另一个实施例中，光学薄膜可以是或可以包括共混物光学薄膜。在一些示例性实施例中，共混物光学薄膜可以是漫反射式偏振片。在根据本发明实施的典型共混物薄膜中，使用至少两种不同材料的共混物(或混合物)。两种或更多种材料沿特定轴的折射率失配可用于使沿该轴偏振的入射光被基本上散射，从而导致这种光发生显著量的漫反射。沿其中两种或更多种材料的折射率相匹配的轴的方向偏振的入射光被基本上透射，或至少以小得多的散射程度透射。通过控制材料的相对折射率以及光学薄膜的其他特性，可以构造漫反射式偏振片。此类共混物薄膜可以表现为许多不同的形式。例如，共混物光学薄膜可以包括一个或多个共连续相、在一个或多个连续相或共连续相内的一个或多个分散相。各种共混物薄膜的一般形15成方法和光学性能在美国专利No.5,825，543和6，111，696中进一步讨论，这些专利的公开内容以引用方式并入本文。图2示出了由第一材料和与第一材料基本不混溶的第二材料的共混物形成的本公开的一个实施例。在图2中，光学薄膜201由连续(基质)相203和分散(非连续)相207构成。连续相可以包含第一材料，且第二相可以包含第二材料。该薄膜的光学特性可用于制成漫反射式偏振薄膜。在这样的薄膜中，连续相和分散相材料的折射率沿一个面内轴基本匹配，而沿另一个面内轴基本失配。一般来讲，该材料中有一种或两种能够由合适条件下的拉伸或拉延而形成面内双折射。在漫反射式偏振片(如图2所示)中，希望使材料的折射率在薄膜的一个面内轴方向上尽可能接近地匹配，而在另一个面内轴方向上具有尽可能大的折射率失配。如果光学薄膜是如图2所示的包含分散相和连续相的共混物薄膜，或是包含第一共连续相和第二共连续相的共混物薄膜，则许多不同的材料可以用作连续相或分散相。这些材料包括诸如硅基聚合物等无机材料、诸如液晶等有机材料以及聚合物材料(包括单体)、共聚物、接枝聚合物、及其混合物或共混物。在一些示例性实施例中，被选择在具有漫反射式偏振片特性的共混物光学薄膜中作为连续相和分散相或作为共连续相的材料可以包括可在第二组加工条件下取向、以引入面内双折射的至少一种光学材料，以及在第二组加工条件下不会形成明显的取向、并且不会形成明显的双折射的至少一种材料。关于共混物薄膜的材料选择的详情在美国专利No.5，825，543和6，590，705中有所阐述，这两项专利均以引用方式并入本文。连续相的适用材料(其也可用于某些构造中的分散相中或用于共连续相中)可以是无定形、半结晶性或结晶性的聚合物材料，包括由诸如异酞酸、壬二酸、己二酸、癸二酸、二苯甲酸、对苯二甲酸、2，7-萘二甲酸、2，6-萘二甲酸、环己烷二甲酸以及联苯甲酸(包括4,4'-联苯甲酸)等由羧酸基单体制成的材料，或者由上述酸对应的酯(如对苯二甲酸二甲酯)制成的材料。其中包括2，6-聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、PEN与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的共聚物、PET、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸己二醇酯、聚萘二甲酸己二醇酯以及其他结晶性聚萘二甲酸酯。由于PEN和PET以及组成介于二者之间的共聚物具有应变诱导双折射的性质以及在拉伸后保持永久双折射性的能力，因此其为特别优选的材料。在一些薄膜构造中，第二聚合物的适用材料包括当在用于使第一聚合物材料产生合适的双折射程度的条件下被取向时，其为各向同性或双折射性的材料。适合的实例包括聚碳酸酯(PC)和共聚碳酸酯；聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯共聚物(PS-PMMA);PS-P固A-丙烯酸酯共聚物，例如可从美国宾夕法尼亚州月亮镇(MoonTownship)诺华化学公司(NovaChemical)购得、商品名为MS600(丙烯酸酯含量为50%)和NAS21(丙烯酸酯含量为20%)的产品；聚苯乙烯-马来酸酐共聚物，例如可从诺华化学公司购得、商品名为DYLARK的产品；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和ABS-P丽A;聚氨酯；聚酰胺，尤其是诸如尼龙6、尼龙6,6和尼龙6,10等脂肪族聚酰胺；苯乙烯-丙烯腈聚合物(SAN)，如可从美国密歇根州米德兰市陶氏化学公司(DowChemical)购得的TYRIL等；以及聚碳酸酯/聚酯共混树脂，例如可从拜尔塑料公司(BayerPlastics)购得、商品名为Makroblend的聚酯/聚碳酸酯合金，可从通用电气塑料公司(GEPlastics)购得、商品名为Xylex的产品，以及可从伊士曼化学公司(EastmanChemical)购得、商品名为SA100和SA115的产品；聚酯，例如包括CoPET和CoPEN在内的脂肪族共聚酯；聚氯乙烯(PVC)以及聚氯丁二烯。在一个方面，本公开涉及一种制备可用于(例如)光学显示器中的宽幅取向光学薄膜巻筒的方法，其中取向光学薄膜的有效取向轴通常与巻筒的长度方向一致。这种薄膜(如反射式偏振薄膜)巻筒可以容易地层合到具有沿长度方向的阻塞状态轴的其他光学薄膜(如吸收式偏振薄膜)巻筒上。本公开的示例性方法包括提供由至少一种聚合物材料、优选为至少由第一聚合物材料和第二聚合物材料制成的光学薄膜，其中聚合物材料中至少有一种能够形成双折射。在第一步骤中，光学薄膜在横维(TD)方向上被拉伸或拉延(在本文中通称为第一拉延步骤)，以在第一组加工条件下将薄膜拉宽，使得在薄膜内仅形成低的面内双折射(如果形成了面内双折射的话)。本文所使用的术语"拉宽"是指薄膜尺寸被改变而不在构成薄膜的聚合物分子中引入实质性的分子取向、优选为不引入分子取向的工序。当薄膜在第一工序中被拉宽时，应选择工艺条件(例如温度)，以使得薄膜在第一工序和第二工序之后不会出现不可接受的不均匀情况，并能满足光学薄膜的质量要求。本文所使用的术语"取向"是指薄膜尺寸被改变且在构成薄膜的一种或多种聚合物材料中诱发分子取向的工序。在本文通称为第二拉延步骤的第二工序中，薄膜在第二组加工条件下沿顺维(MD)方向被拉延，以针对所需应用在光学薄膜内诱发足够的双折射。此外，可以单独或结合第一拉延歩骤和第二拉延步骤采用附加的拉伸步骤或拉延歩骤，以改善薄膜的光学特性(如光学均匀性、翘曲、剥离附着性、双折射等)。图3中示意性地示出了根据本发明制备取向光学薄膜的示例性工艺。首先，向装置300提供光学薄膜，该装置300使薄膜可根据需要在横维(TD)方向或顺维(MD)方向经受拉伸或在两个方向都经受拉伸。应用于薄膜的拉伸步骤可以按顺序进行或同时进行。例如，图3中的装置可以包括链式设备或夹紧薄膜幅材边缘的磁性驱动夹具设备302。各个夹具可以由计算机控制，用以在薄膜幅材304通过装置300时提供多种拉伸型面。在图3未示出的可供选择的实施例中，光学薄膜304可以按照由变螺距螺杆设备控制的型面被拉伸。螺杆控制MD方向拉伸的型面和相对量，并位于结合其他工艺条件控制TD型面和拉伸的导轨上。在图3未示出的另一个实施例中，光学薄膜304可以按照由机械縮放仪-导轨系统控制的型面被拉伸，其中部分控制MD拉伸比的各个夹具间距由机械縮放仪来控制，在所述机械縮放仪中，TD拉伸比部分地由夹具所经过的导轨路径进行控制。适用于根据本发明拉伸薄膜的一些示例性方法和装置在坎普夫(Ka即f)的美国专利No.3，150，433和霍梅斯(Ho薩s)的美国专利No.4，853，602中有所描述，这两项专利均以引用方式并入本文。供入装置300中的薄膜304可以是溶剂浇铸薄膜或挤出浇铸薄膜。在图3所示的实施例中，薄膜304是由模具306排出的挤出薄膜，并且包括至少一种、优选为两种聚合物材料。光学薄膜304可以根据预期应用而有宽泛的变化，并可具有如图1A所示的整体式结构、如图1B所示的分层结构或如图2所示的共混物结构，或它们的组合。优选的是，在实施后续拉延工艺之前，被选择用于光学薄膜304的材料应没有任何不期望有的取向。作为另外一种选择，在浇铸步骤或挤出步骤中可以有意诱发取向，以作为第一拉延步骤的辅助工艺。例如，浇铸步骤或挤出步骤可被视为第一拉延歩骤的组成部分。薄膜304中的材料根据光学薄膜的最终应用进行选择，在实施所有拉延步骤之后，该材料将形成面内双折射，并可以具有诸如反射式偏振特性等反射特性。在本专利申请所详述的一个示例性实施例中，薄膜304中的光学分界的材料被选择为在经过所有取向步骤之后形成具备反射式偏振片特性的薄膜。再参见图3，一旦光学薄膜304从模具306挤出或以其他方式提供后，光学薄膜304即由夹紧薄膜304边缘的适当的夹具设备302在第一拉延歩骤中于区域310内经受拉伸。第一拉延歩骤在第一组加工条件(拉延温度、拉延速度和拉延比(如TD/MD拉延速度之比)中的至少一个条件)下实施，以使得薄膜304在横维(TD)方向变得更宽。应选择第一组加工条件，使得薄膜内诱发的任何附加的双折射率均较低在第一拉延步骤中，在薄膜304中的聚合物材料内应仅仅诱发轻微的双折射，优选的是基本没有诱发双折射，而最优选的是没有诱发双折射。在一些示例性实施例中，在第一拉延歩骤之后，面内双折射率小于约0.05，优选的是小于约0.03，更优选的是小于约O.02，最优选的是小于约O.Ol。聚合物材料在一组给定加工条件下产生取向的倾向由聚合物的粘弹性行为所致，而粘弹性行为通常是由聚合物材料的分子松弛速率而导致的。分子松弛速率可以由平均最长整体松弛时间(即分子整体重排)或该时间的分布表征。平均最长松弛时间通常会随温度的下降而增加，并在接近于玻璃化转变温度时达到极大的值。平均最长松弛时间也能因聚合物材料中的结晶和/或交联而增加，出于实用目的，结晶和/或交联在通常使用的工艺时间和温度下会抑制该最长模式的任何松弛。分子量和分布以及化学组成和结构(如接枝)也能影响最长松弛时间。当特定聚合物材料的平均最长松弛时间约等于或大于工艺拉延时间时，在材料的拉延方向将出现实质性的分子取向。因此，高应变速率和低应变速率分别对应于在小于或大于平均最长松弛时间内拉延该材料的工艺。给定材料的响应可以通过控制工艺的拉延温度、拉延速度和拉延比来改变。拉延工艺中的取向程度可以在较宽范围内被准确地控制。在某些拉延工艺中，拉延工艺可能实际上减少薄膜在至少一个方向上的分子取向度。在拉延方向上，由拉延工艺诱发的分子取向的范围从基本没有取向，变化至轻微的光学取向(如对薄膜光学性能产生的影响可以忽略不计的取向)，变化至在后续工序中可以去除的、不同程度的光学取向。光学取向的相对强度取决于材料和薄膜的相对折射率。例如，较强的光学取向可能与给定材料的总的、固有(归一化)的双折射率相关。作为另外一种选择，拉延强度可能与给定拉延工序中，材料之间可达到的归一化折射率之差的总量相关。还应该意识到，指定的分子取向度在某一情况下可能被视为强的光学取向，而在另一情况下则可能被视为弱的光学取向或无光学取向。例如，在第二面内轴与面外轴之间有非常大的双折射率的情况下，第一面内轴与面外轴之间的一定量的双折射率可以被视为低的双折射率。在足以诱发本公开的光学薄膜所包含的至少一种材料产生些许或大量光学分子取向的较短时间内和/或较低温度下进行的工艺分别为弱的光学取向拉延工艺或强的光学取向拉延工艺。在足以使得发生较小的分子取向或没有发生分子取向的较长时间内和/或较高的温度下进行的工艺分别为光学取向较弱的工艺或基本无光学取向的工艺。通过考虑到一种或多种材料对工艺条件产生的取向/非取向响应而选择材料和工艺条件，可以针对每种材料单独控制沿每个拉延步骤的轴的取向度(如果有任何取向的话)。然而，由某一具体拉延工艺诱导的分子取向度其自身并不一定会控制最终薄膜的分子取向。可以在第一拉延工艺中对一种材料进行非光学有效量的取向，以补偿或有助于第二拉延工艺或后续拉延工艺中进一步的分子取向。尽管拉延工艺将材料中的取向变化量限定在第一近似值，但是诸如致密化或相变(如结晶)等辅助工艺也可能影响取向特性。在极端的材料交互作用的情况下(如分子自组装或液晶相变)，这些影响可能起主要作用。例如，在典型情况下，对聚合物分子主链倾向于沿流动方向排列的被拉延聚合物而言，诸如应变诱导结晶等效应往往仅对取向特征有次要影响。然而，应变诱导结晶及其他结晶对此类取向的强度确实有显著影响(如可能使弱的取向拉延变为强的取向拉延)。因此，被选择用于光学薄膜304中的两种材料均不能快速结晶，且材料之一在应用于第一拉延步骤中的第一组加工条件下应该不能出现明显的结晶。因此，在一些应用中，在第一组加工条件下结晶速度比PEN慢的coPEN(如PEN与PET的共聚物)可能是优选的。适用的实例是90%的PEN与10%PET的共聚物，在本文中称为低熔点PEN(LmPEN)。根据构成薄膜304的一种或多种聚合物，第一拉延歩骤中的第一组加工条件可能变化很大。通常在温度高、拉延比低和/或应变速率低的条件下，聚合物在被拉延时倾向于像粘滞液体一样发生流动，并且该聚合物的分子取向很少或没有发生分子取向。在温度低和/或应变速率高的条件下，聚合物倾向于像固体一样进行弹性拉延，同时发生分子取向。低温工艺通常低于、优选的是接近于无定形聚合物材料的玻璃化转变温度，而高温工艺则通常高于、优选的是明显高于玻璃化转变温度。因此，通常应在高温(高于玻璃化转变温度)和/或低应变速率条件下进行第一拉延歩骤，以形成很少的分子取向或不形成分子取向。在本公开的典型实施例中，在第一拉延步骤中，温度应足够高，以使得聚合物不会发生明显的取向，但不应过高，以至于引起光学薄膜的一种或多种聚合物发生静态结晶。静态结晶有时被视为不利的，因为它可能导致有害的光学特性，如雾度过高。此外，薄膜被加热的时间(即升温速率)应被调整为避免出现不期望有的取向。例如，在如图1B所示的、用PEN作为高折射率材料的光学薄膜中，第一拉延歩骤的温度处于比光学薄膜中的至少一种聚合物(有时是光学薄膜中的所有聚合物)的玻璃化转变温度高约2(TC至约IO(TC的范围内。在一些示例性实施例中，第一拉延步骤的温度处于比光学薄膜中的至少一种聚合物(有时是光学薄膜中的所有聚合物)的玻璃化转变温度高约2CTC至约40。C的范围内。在应用第--加工条件的第一拉延步骤中，例如在图3所示的区域310中，薄膜304优选地在横维(TD)方向被拉伸或拉延。然而，在横维(TD)方向进行拉伸/拉延的同时，薄膜304也可任选地在顺维(MD)方向被拉伸或拉延，也就是说，只要在薄膜304的聚合物材料中仅引入低的面内双折射(如引入轻微的面内双折射，优选的是基本没有引入面内双折射，更优选的是没有引入面内双折射)，则薄膜可以进行双轴拉伸或双轴拉延，或者薄膜304还可以在沿TD方向被拉伸之后，再沿MD方向被拉伸。在对薄膜304应用第一组加工条件之后，在另外的(经常为后续的)第二拉延步骤中，于图3所示的区域320内对薄膜应用第二组加工条件。在第二拉延步骤中，光学薄膜304沿顺维(MD)方向被拉延，使得在该薄膜内的至少一种聚合物材料中诱发双折射，并使得在第二拉延歩骤之后，所述至少一种双折射材料的有效取向轴位于MD方向上。在光学薄膜包含第一聚合物材料和第二聚合物材料的实施例中，优选沿第一面内轴(如MD方向)诱发第一材料与第二材料之间发生折射率失配，且在沿与第一面内轴正交的第二面内轴(如TD)方向上基本不诱发第一材料与第二材料之间发生折射率失配。在一些示例性实施例中，第一面内轴与有效取向轴重合。在一些示例性实施例中，在第二拉延步骤中引入的面内双折射率至少为约0.06，至少为约0.07，优选的是至少为约0.09，更优选的是至少为约0.11，甚至更优选的是至少为约0.2。在至少包含第一聚合物材料和与之不同的第二聚合物材料的示例性实施例中，在第二拉延步骤之后，第一材料和第二材料沿MD方向的面内折射率之差可以至少为约0.05，优选的是至少为约0.1，更优选的是至少为约0.15，最优选的是至少为约0.2。更一般来讲，对反射式偏振片的情况而言，希望在没有明显降低光学薄膜的其他方面性能的情况下沿MD方向的折射率失配值尽可能大些。这些性能可以通过以下所述的与第二拉延步骤同时进行或在其后进行的附加步骤/工艺得以改善。此外，在至少包含第一聚合物材料和与之不同的第二聚合物材料的示例性实施例中，在第二拉延步骤之后，第一材料和第二材料沿TD方向的面内折射率之差可以小于约0.03，更优选的是小于约0.02，最优选的是小于22约0.01。在其他示例性实施例中，这些条件可能在第一拉延歩骤和第二拉延歩骤之后或任何附加工序之后得以满足。虽然第二组加工条件的具体细节可能根据被选择用于光学薄膜304的材料而有很大变化，但第二组加工条件通常包括低于第一组加工条件的温度，并且还可以包括更高的拉延速度和/或拉延比。例如，在如图1A所示的、以PEN作为高折射率材料并且以coPEN作为低折射率材料的分层光学薄膜中，在第二拉延歩骤中使用的温度应处于比光学薄膜中聚合物材料的玻璃化转变温度低约l(TC至高于该玻璃化转变温度约6(TC的范围内。例如，为了制备反射式偏振片，在第二拉延步骤之后，通常希望匹配的折射率(如在面内(TD)方向)的差值(如果有任何差异的话)小于约0.05，更优选的是小于约0.02，最优选的是小于约0.01。在失配方向(如面内(MD)方向)，通常希望折射率的差值至少为约0.06，更优选的是大于约0.09，甚至更优选的是大于约0.11。更一般来讲，希望在不显著降低光学薄膜的其他方面性能的条件下使此差值尽可能大些。在一些示例性实施例中，在装置300中完成第二拉延步骤之后，可通过具体应用所需的附加拉延步骤对薄膜304进行加工。第二拉延步骤或附加拉延步骤可以在沿同一生产线的L0上进行，或者可以将薄膜从生产线300移除并转移至另一个不同的生产线，且采用巻对巻工艺将其引入L0中。如果需要，可以在第二歩骤或附加步骤中改变薄膜的双折射率。在第二拉延歩骤和/或附加拉延步骤之后，可以任选地以任何顺序对薄膜或在其上布置的任何层或薄膜实施电晕处理、涂底漆或干燥步骤中的任何操作或全部操作进行处理，以增强其表面性能，例如针对后续的层合步骤的表面性能。在如图3A所示的本发明另一个实施例的示例性装置440中，光学薄膜452从模具450中被挤出，或以其他方式被送至装置的其余部分，并在第一拉延步骤中，在拉幅机454的区域442内沿TD方向被拉伸或拉延。在图3A所示的实施例中，第一拉延步骤在第一组加工条件(拉延温度、拉延速度和拉延比(如TD/MD拉延速度之比)中的至少一个条件)下进行，使得在薄膜的聚合物材料中仅仅诱导产生低的面内双折射，或者只不过诱导产生轻微的面内双折射，优选的是基本没有诱导产生面内双折射，最优选的是没有诱导产生面内双折射。接下来，薄膜在第二拉延步骤中通过由低速辊456与高速辊458组成的设备沿MD方向进行长度取向。第二拉延步骤在第二组加工条件(拉延温度、拉延速度和拉延比(如TD/MD拉延速度之比)中的至少一个条件)下进行，使得在薄膜的至少一种聚合物材料中诱导面内双折射，以形成沿MD方向的有效取向轴。在第二拉延步骤之前或之后，可以任选地以任何顺序对薄膜或在其上布置的任何层或薄膜实施电晕处理、涂底漆或干燥步骤中的任何操作或全部操作进行处理，以增强其针对后续层合步骤的表面性能。虽然对在上述实施例中的各种拉延工艺示例了具体的顺序，但该顺序仅仅为了方便解释，并非打算进行限定。在某些情况下，只要后续进行的工艺不会对之前进行的工艺造成负面影响，工艺的顺序可以被改变或同时进行。例如，如上所述，光学薄膜可以同时在两个方向上被拉延。当薄膜被同时沿两个面内轴进行拉延时，薄膜中的材料的拉延温度是相同的。然而拉延比和拉延速率可以被单独控制。例如，薄膜可以在MD方向上相对较快地进行拉延，而在TD方向上则相对较慢地进行拉延。可以适当选择材料、双轴同时拉延的拉延比和拉延速率，使得沿第一拉延轴的拉延(如快速拉延)将一种或两种材料沿第一拉延轴光学取向，而沿另一方向的拉延(如慢速拉延)则不使两种材料之一沿第二拉延轴取向(或无光学取向)。因此，两种材料对每一方向拉延的响应可以被独立地控制。在进行了用于使取向光学薄膜内包含的一种或多种双折射材料的有效取向轴实现上述MD取向的第二拉延步骤或第三拉延步骤或任何次数的适用的附加拉延步骤之后，可以将取向光学薄膜层合在多种材料上，或以其他方式与多种材料组合，以制备各种光学构造，其中的一些构造可以用于显示器件，如LCD。本公开的取向光学薄膜或包括本公开的取向光学薄膜的任何适用的层合构造可以有利地以巻筒的形式提供。例如，上述的任何偏振薄膜均可以与表面结构化的薄膜层合或以其他方式置于其上，所述的表面结构化薄膜例如可从美国明尼苏达州圣保罗市的3M公司购得，其商品名为BEF。在一个实施例中，表面结构化薄膜包含基本平行的线性棱柱结构或凹槽形成的排列。在一些示例性实施例中，光学薄膜304可以被层合在表面结构化薄膜上，所述表面结构化薄膜包含基本上平行的线性棱柱结构或凹槽形成的排列。凹槽可以沿顺维(MD)方向(在反射式偏振片情形下沿有效取向轴或阻塞轴)排列，或者凹槽可以沿横维(TD)方向(沿反射式偏振片薄膜的透射轴或通过轴)排列。在其他示例性的实施例中，示例性的表面结构化薄膜的凹槽可以相对于本发明的取向光学薄膜的有效取向轴成另一角度取向。本领域的普通技术人员将容易意识到，结构化表面可以包含其他任何类型的结构、粗糙表面或无光泽表面。此类示例性实施例还可以通过引入以下的附加步骤来制备在本公开的光学薄膜上涂覆固化型材料，将表面结构赋予固化型材料层，并对固化型材料层固化。由于根据本文工艺制备的示例性反射式偏振片具有沿顺维(MD)方向的阻塞轴，所以反射式偏振片可以简单地以巻对巻的方式被层合在任何经长度取向的偏振薄膜上。在其他示例性实施例中，本发明的薄膜可以与吸收式偏振片材料层(如二向色性染料材料或含PVA的层)共挤成型，或在进行第二拉延步骤之前涂覆上这样的层。图4示出光学薄膜构造400，其中第一光学薄膜401(例如具有沿方向405的阻塞轴的反射式偏振片)与第二光学薄膜403组合。第二光学薄膜403可以是另一种类型的光学薄膜或非光学薄膜，例如，具有沿方向404的阻塞轴的吸收式偏振片。在图4所示构造中，反射式偏振薄膜401的阻塞轴405应尽可能准确地与二向色性偏振薄膜403的阻塞轴404对准，以针对特定的应用(例如，增亮偏振片)提供可接受的性能。反射式偏振薄膜的通过轴或透射轴被标记为406。轴404、405的未对准程度增加会减小层合构造400所产生的增益，并使层合构造400不太适合用于某些显示器应用中。例如，对增亮偏振片而言，构造400中的阻塞轴404、405之间的角度应小于约+/-10°，更优选的是小于约+/-5°，更优选的是小于约+/-3°。在图5A所示的实施例中，层合构造500包括吸收式偏振薄膜502。在本示例性实施例中，吸收式偏振膜包括第一保护层503。保护层503可以根据预期应用有很大变化，但通常包括溶剂浇铸的三乙酸纤维素(TAC)薄膜。示例性构造500还包括第二保护层505以及吸收式偏振片层504，如碘染色的聚乙烯醇(I2/PVA)。在其他示例性实施例中，偏振膜可以仅包含一个保护层或没有保护层。可用(例如)粘合剂层508将吸收式偏振膜502层合在(或以其他方式粘合在或布置在)光学薄膜反射式偏振片506(如本文所述的具有MD阻塞轴的那些)上。在本公开的吸收式偏振膜中可以使用任何适用的吸收式偏振材料。例如，除基于碘染色的聚乙烯醇(I2/PVA)的偏振片之外，本公开涵盖基于聚(l，l-)亚乙烯基的光偏振片(被称为KE型偏振片，其在美国专利No.5，973，834中具有进一步描述，该专利以引用方式并入本文)、基于碘的偏振片、染色的PVOH偏振片及其他适用的吸收式偏振片。图5B示出用于光学显示器的示例性偏振片补偿结构510，其中层合构造500用通常为压敏粘合剂(PSA)的粘合剂512粘合在可任选的双折射薄膜514(例如，补偿薄膜或延迟片薄膜)上。在补偿结构510中，保护层503、505中的任何一层均可任选地用与补偿薄膜514相同或不同的双折射薄膜(如补偿片或延迟片)替代。此类光学薄膜可被用于光学显示器530中。在此类构造中，补偿薄膜514可通过粘合剂层516粘附在液晶显示器面板520上，液晶显示器面板包括第一玻璃层522、第二玻璃层524和液晶层526。参见图6A，其示出了另一种示例性层合构造600，包括有单一保护层603和吸收式偏振层604(如iyPVA层)的吸收式偏振膜602。吸收式偏振膜602通过(例如)粘合剂层608被粘合在有MD偏振轴的光学薄膜反射式偏振片606上。在该示例性实施例中，吸收式偏振片的阻塞轴也沿着MD方向。省略掉与吸收式偏振片层604相邻的保护层中的任何一层或两层能提供许多优势，其包括(例如)厚度减小、材料成本降低和对环境影响的减弱(不需要溶剂浇铸的TAC层)。图6B示出用于光学显示器的偏振片补偿结构610，其中层合构造600用粘合剂612粘合在可任选的双折射薄膜614(例如，补偿薄膜或延迟片薄膜)上。在补偿结构610中，保护层603可以任选地用与补偿薄膜614相同或不同的双折射薄膜替代。此类光学薄膜可用于光学显示器630中。在此类构造中，双折射薄膜614可通过粘合剂层616粘附在液晶显示器面板620上，该液晶显示器面板包括第一玻璃层622、第二玻璃层624和液晶层626。图6C示出另一种用于光学显示器的示例性偏振片补偿结构650。补偿结构650包括具有单一保护层653和吸收式偏振片层654(如I2/PVA层)的吸收式偏振膜652。吸收式偏振膜652通过(例如)粘合剂层658被粘合在有MD阻塞轴的反射式偏振片656上。在补偿结构650中，保护层653可以任选地由补偿片或延迟片薄膜替代。为了形成光学显示器682，吸收式偏振片层654可通过粘合剂层666粘附在液晶显示器面板670上，该液晶显示器面板包括第一玻璃层672、第二玻璃层674和液晶层676。图7示出另一种用于光学显示器的示例性偏振片补偿结构700，其中吸收式偏振膜包括没有任何相邻保护层的单层吸收式偏振片材料(如L/PVA)层704。层704的一个主表面被粘合在有MD阻塞轴的光学薄膜反射式偏振片706上，使得吸收式偏振片的阻塞轴同样也沿着MD方向。可以用粘合剂层708实现粘合。层704的另一个相对的表面用粘合剂712粘合在可任选的双折射薄膜714(例如，补偿薄膜或延迟片薄膜)上。此类光学薄膜可用于光学显示器730中。在此类示例性实施例中，双折射薄膜714可通过粘合剂层716粘附在包括第一玻璃层722、第二玻璃层724和液晶层726的液晶显示器面板720上。以上图5-7中的粘合剂层可以根据预期应用而有很大变动，但是预期压敏粘合剂和掺有PVA的H20溶液可适用于将I2/PVA层直接粘附在反射式偏振片上。使用诸如空气电晕、氮气电晕、其他电晕、火焰或涂覆底漆层等常规技术对反射式偏振片薄膜和吸收式偏振片薄膜中的一者或这二者进行的可任选的表面处理可以单独使用，或者配合粘合剂使用，以提供或增强各层之间的粘合强度。此类表面处理可连同第一拉延步骤和第二拉延步骤一起在线进行，或被视为单独的步骤，且可以在第一拉延歩骤之前、第二拉延步骤之前、第一拉延步骤和第二拉延步骤之后或任何附加拉延步骤之后进行。在其他示例性实施例中，吸收式偏振片材料层可以与本公开的示例性光学薄膜共挤成型。以下实例包括根据本公开的不同实施例的示例性材料和加工条件。这些实例并非打算限制本公开，而只是为了有利于理解本发明，以及提供根据上述的各种实施例尤其适用的材料实例。本领域的普通技术人员将容易意识到，对图5-图7所示的示例性实施例，可以按照符合本公开精神的方式加以改变。例如，任何适用数量或组合方式的上述层或薄膜均可在本公开的示例性实施例中使用。实例在以下实例中，样品被加热拉伸10至60秒，视具体材料的情况而定。最常见的加热时间为30至50秒。在第一拉延步骤中，薄膜每秒被拉伸10至60%，更通常是每秒被拉伸20至50%。在第二拉延歩骤中，薄膜每秒被拉伸40至150%，更通常是每秒被拉伸60至100%。术语"初始"和"最终"分别用于指代第一拉延步骤和第二拉延歩骤。实例l根据下面的表1所规定的加工条件拉伸单层PEN浇铸薄膜。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>据信，如果上述的层被用作多层光学薄膜内的光学层，或者作为漫反射偏振薄膜的组成部分，那么工艺c可用来产生反射式偏振片。实例2根据下面的表2中规定的加工条件拉伸PEN:PET的重量比为95:5的共聚物(CoPEN)单层浇铸薄膜。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>据信，如果上述层被用作多层光学薄膜内的光学层，或者作为漫反射偏振片的组成部分，那么这些工艺中的任何一种工艺均可用于产生反射式偏振片。样品F的AnMI)-riT。与AnT。-r^之间的差异相对较小。与其他样品相比，样品I和J的An-nz。较低，因此如果将它们置于反射式偏振片中，其斜角彩色效应较弱(offanglecolor)。实例3根据下面的表3中规定的加工条件拉伸PEN:PET的重量比为90:10的的共聚物(CoPEN或LmPEN)单层浇铸薄膜。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>据信，如果上述层被用作光学薄膜内的聚合物薄膜层，那么这些工艺中的任何一种工艺均可用于产生反射式偏振片。样品M的AnMD-nT1)与AriTfnzD之间的差异相对较小。实例4根据下面的表4中规定的加工条件拉伸PEN:PET的重量比为60:40的共聚物(CoPEN)单层浇铸薄膜。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>据信，如果上述层被用作光学薄膜内的聚合物薄膜层，那么样品W可被用于产生反射式偏振片。实例5根据下面的表5中规定的加工条件拉伸多层LmPENHI0/CoPEN55:45HDLI0薄膜。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>将样品RP-X和RP-Y在第一拉延步骤中进行同时双轴拉伸，而样品RP-Z的第一拉延步骤是受约束的单轴拉伸，即在标准拉幅机中沿TD方向拉伸。例如，样品RP-X和RP-Y表示可按照图3所示的方法实施的一类工艺，而RP-Z则以与图3A相似的方式被拉伸。图8示出样品RP-X和RP-Y的阻塞状态光谱。图9示出样品RP-Z的通过(透射)状态光谱和阻塞状态光谱。因此，据信，全部3个样品均可用作反射式偏振片。权利要求1.一种光学薄膜卷筒，所述光学薄膜卷筒包括以有效取向轴为特征的取向光学薄膜，所述取向光学薄膜包含仅仅一种双折射聚合物材料，所述光学薄膜的宽度大于0.3m，长度大于10m，其中所述有效取向轴与所述光学薄膜的长度方向一致。2.根据权利要求1所述的光学薄膜巻筒，其中所述光学薄膜的宽度至少为0.65。3.根据权利要求1所述的光学薄膜巻筒，其中所述光学薄膜的宽度至少为1.3m。4.根据权利要求1所述的光学薄膜巻筒，其中所述光学薄膜的宽度至少为1.8m。5.根据权利要求1所述的光学薄膜巻筒，其中所述光学薄膜的宽度为0.5m至约10m。6.根据权利要求1所述的光学薄膜巻筒，其中所述光学薄膜还包括吸收式偏振材料层。7.根据权利要求'l所述的光学薄膜巻筒，其中所述光学薄膜还包括至少一个延迟层。根据权利要求1所述的光学薄膜巻筒，其中所述取向光学薄膜还包含至少一种各向同性材料。根据权利要求1所述的光学薄膜巻筒，其中所述取向光学薄膜为具有阻塞轴的反射式偏振片，并且所述阻塞轴为所述的有效取向轴。10.—种光学薄膜巻筒，所述光学薄膜巻筒包括取向光学薄膜，所述取向光学薄膜包含以有效取向轴为特征的第一双折射材料和以有效取向轴为特征的第二双折射材料，其中所述光学薄膜的宽度大于0.3m，长度大于10m，并且所述第一双折射材料和所述第二双折射材料的所述有效取向轴均与所述光学薄膜的长度方向一致。8.根据权利要求1所述的光学薄膜卷筒,其中所述取向光学薄膜还包含至少一种各向同性材料.9.根据权利要求1所述的光学薄膜卷筒,其中所述取向光学薄膜为具有阻塞轴的反射式偏振片,并且所述阻塞轴为所述的有效取向轴.10.11.根据权利要求10所述的光学薄膜巻筒，其中所述取向光学薄膜为具有阻塞轴的反射式偏振片，并且所述阻塞轴与所述有效取向轴的方向一致。12.根据权利要求10所述的光学薄膜巻筒，其中所述光学薄膜的宽度至少为0.65。13.根据权利要求10所述的光学薄膜巻筒，其中所述光学薄膜的宽度至少为1.3m。14.根据权利要求10所述的光学薄膜巻筒，其中所述光学薄膜的宽度至少为1.8m。15.根据权利要求10所述的光学薄膜巻筒，其中所述光学薄膜的宽度为0.5m到约10m。16.根据权利要求10所述的光学薄膜巻筒，其还包括扩散层。17.根据权利要求10所述的光学薄膜巻筒，其还包括结构化表面。18.根据权利要求17所述的光学薄膜巻筒，其中所述结构化表面包括多个具有凹槽的线性棱柱结构。19.一种光学薄膜巻筒，该光学薄膜巻筒包括以吸收式偏振片阻塞轴为特征的吸收式偏振片和以反射式偏振片阻塞轴为特征的反射式偏振片，所述反射式偏振片包含(i)至少一种以有效取向轴为特征的双折射材料和至少一种各向同性材料，或(ii)以有效取向轴为特征的第一双折射材料和以有效取向轴为特征的第二双折射材料；其中所述光学薄膜的宽度大于约0.3m，长度大于约10m，并且所述吸收式偏振片阻塞轴、所述的一种或多种双折射材料的所述有效取向轴、以及所述反射式偏振片阻塞轴均与所述光学薄膜的长度方向一致。20.根据权利要求19所述的光学薄膜巻筒，其中所述光学薄膜的宽度至少为0.65。21.根据权利要求19所述的光学薄膜巻筒，其中所述光学薄膜的宽度至少为1.3m。22.根据权利要求19所述的光学薄膜巻筒，其中所述光学薄膜的宽度至少为1.8m。23.根据权利要求19所述的光学薄膜巻筒，其中所述光学薄膜的宽度为0.5m至约10m。24.根据权利要求19所述的光学薄膜巻筒，其还包括延迟片。25.根据权利要求19所述的光学薄膜巻筒，其中所述吸收式偏振片包含碘和聚乙烯醇。26.根据权利要求19所述的光学薄膜巻筒，其还包括设置于所述吸收式偏振片和所述反射式偏振片之间的粘合剂层。27.根据权利要求19所述的光学薄膜巻筒，其还包括保护层。全文摘要本文所述的示例性方法包括提供包含至少一种聚合物材料的薄膜；在第一拉延步骤中，在第一组加工条件下沿横维方向将所述薄膜拉宽，使得如果在所述薄膜内产生面内双折射的话，则面内双折射率较低；并且在第二拉延步骤中，在第二组加工条件下沿顺维方向拉延所述薄膜，其中所述第二组加工条件使至少一种聚合物材料产生面内双折射。示例性的薄膜卷筒包括以有效取向轴为特征的取向光学薄膜。所述取向光学薄膜包含仅仅一种双折射聚合物材料、包含至少一种双折射材料和至少一种各向同性材料、或者包含第一双折射材料和第二双折射材料，所述双折射材料以沿MD方向的有效取向轴为特征。所述光学薄膜的宽度大于0.3m，并且长度大于10m。文档编号G02B5/30GK101410747SQ200780010751公开日2009年4月15日申请日期2007年3月30日优先权日2006年3月31日发明者威廉·沃德·梅里尔,安德鲁·J·欧德科克,蒂莫西·J·埃布林克,马丁·E·登克尔,马修·B·约翰逊,马克·B·奥尼尔申请人:3M创新有限公司