
1.本技术总体上涉及可以包括在壳体或盖中的光学叠堆以及用于电子装置的壳体。壳体包括结合到光学透明的刚性基板的光学膜。
背景技术:2.电子装置通常包括可提供期望外观的壳体。
技术实现要素:3.在一些实施方案中,光学膜在可见波长范围内具有高反射率(例如,大于约90%),在近红外波长范围内具有高透射率(例如,大于约 80%),具有将可见波长范围和近红外范围分开的大斜率(例如,大于每纳米(nm)约2%)的带边缘,以及对于在约0.1千兆赫(ghz)至约90ghz 的范围内的至少一个频率具有高透射率(例如,至少约95%)。还提供了包括光学膜和至少另一层的光学叠堆。例如,光学叠堆中包括的光学层可以是着色层或光学漫射层。
4.在本说明书的一些方面,提供了一种用于电子装置的壳体。该壳体包括结合到光学透明的刚性基板的光学膜。光学膜对于基本上法向入射的光和对于至少一个偏振态的光学透射率包括将第一波长范围和第二波长范围分开的带边缘,其中第一波长范围从约400nm延伸至约700nm,第二波长范围为至少约100nm宽并且设置在约800nm和约1100nm之间。对于基本上法向入射的光和对于至少一个偏振态,光学膜在第一波长范围内的平均光学反射率大于约90%,并且光学膜在第二波长范围的平均光学透射率大于约80%。其中,使光学膜的光学透射率与下述波长相关联的对带边缘的最佳线性拟合具有大于约2%/nm的斜率,该波长至少跨越其中光学膜的光学透射率从约10%增加至约70%的波长范围。在一些实施方案中,对于在约0.1ghz至约90ghz的范围内的至少一个频率以及对于基本上法向入射的辐射,光学膜透射至少约95%的所入射的辐射。在一些实施方案中,对于在约0.1ghz至约90ghz的范围内的至少一个频率,光学膜的介电损耗角正切小于约0.02;并且对于基本上法向入射的辐射,光学膜反射小于约 5%的入射的辐射。
5.在本说明书的一些方面,提供了一种光学叠堆。光学叠堆包括光学膜,光学膜包括设置在表层上的多个交替的聚合物第一层和聚合物第二层,其中第一层和第二层中的每个层的平均厚度小于约250nm,表层的平均厚度大于约2微米。第一层和第二层以及表层彼此一体地形成。光学膜对于基本上法向入射的光和对于至少一个偏振态的光学透射率包括将第一波长范围和第二波长范围分开的带边缘,其中第一波长范围从约400nm延伸至约700nm,第二波长范围为至少约100nm宽并且设置在约800nm和约1100nm之间。对于基本上法向入射的光和对于至少一个偏振态,光学膜在第一波长范围内的平均光学反射率大于约90%,并且光学膜在第二波长范围内的平均光学透射率大于约80%。其中,使光学膜的光学透射率与下述波长相关联的对带边缘的最佳线性拟合具有大于约2%/nm的斜率,该波长至少跨越其中光学膜的光学透射率从约10%增加至约70%的波长范围。光学叠堆包括设置在光学膜上并与光学膜基本上共延的光学层,使得对于基本上法向入射的光和对于至少一个
偏振态,光学层对于第一波长范围中的第一波长的光学吸收率比光学层对于第一波长范围中的第二波长的光学吸收率高至少20%。光学叠堆对于第二波长范围中的第三波长具有对于基本上法向入射的光以及对于至少一个偏振态的大于约60%的光学透射率。
6.在本说明书的一些方面,提供了一种光学叠堆,该光学叠堆包括结合到光学透明的刚性基板的光学膜。光学膜包括多个聚合物层,该多个聚合物层沿着光学膜的厚度的至少一部分排列并且从1到n按顺序编号,n是大于约100的整数,多个聚合物层包括在其每一个端部处的聚合物端部层,其中,多个聚合物层的平均层厚度与层数的曲线图包括第一拐弯区域,第一拐弯区域将包括至少n1个按顺序排列且具有较小层编号的聚合物层的左区域与包括至少n2个按顺序排列且具有较大层编号的聚合物层的中间区域分开,n1是大于约50的整数,n2是大于约10的整数,使得对左区域中至少n1个按顺序排列的聚合物层的线性拟合具有正线性斜率,正线性斜率具有大于每层数约0.04nm的量值,其中r平方值大于约0.8,并且对中间区域中至少n2个按顺序排列的聚合物层的线性拟合具有负线性斜率,负线性斜率具有大于每层数约0.05nm的量值,其中r平方值大于约0.8。
7.这些和其他方面将从以下详细描述中变得显而易见。但是,在任何情况下,本简要概述都不应解释为限制可要求保护的主题。
附图说明
8.图1是说明性电子装置的示意性截面视图。
9.图2是说明性后盖的示意性截面视图。
10.图3是说明性光学膜的示意性截面视图。
11.图4是说明性光学膜的光学透射率的示意性曲线图。
12.图5是多个聚合物层的平均层厚度与层数的说明性曲线图,其中该曲线图具有将中间区域与右区域分开的拐弯区域。
13.图6至图9示出了图5的曲线图的部分。
14.图10是多个聚合物层的平均层厚度与层数的说明性曲线图,其中该曲线图具有将左区域与右区域分开的拐弯区域。
15.图11至图12示出了图10的曲线图的部分。
16.图13是根据一些实施方案的多个聚合物层的平均层厚度与层数的说明性曲线图。
17.图14至图16示出了图13的曲线图的部分。
18.图17是多个聚合物层的一部分的平均层厚度与层数的示意性说明性曲线图。
19.图18是光学膜的光学透射率与波长的说明性曲线图。
20.图19是图18的曲线图的一部分。
21.图20是根据一些实施方案的光学膜的光学透射率与波长的曲线图。
22.图21至图23是图20的曲线图的部分。
23.图24是通过说明性光学膜的透射的曲线图。
24.图25a至图25b是说明性光学膜的回波损耗s11的曲线图。
25.图26是说明性光学膜的作为频率的函数的介电常数实部和损耗角正切的曲线图。
26.图27是通过说明性光学层的透射率的示意性曲线图。
27.图28是说明性光学层的示意性截面视图。
28.图29是通过说明性光学叠堆的光学透射率的示意性曲线图。
具体实施方式
29.在以下说明中参考附图,该附图形成本实用新型的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解,在不脱离本说明书的范围或实质的情况下,可设想并进行其他实施方案。因此,以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
30.电子装置通常包括壳体。壳体通常是装置的最外层,并且通常对装置的用户可见。在某些情况下,期望壳体对于无线电波(例如,手机信号)是可透射的。有时期望金属外观。例如,可能期望电子装置的盖具有金属外观,或者电子装置上的徽标或标志具有金属外观。但是,金属不能透过无线电波。在一些实施方案中,本文所述的壳体和光学叠堆可以提供金属外观,同时基本上透射无线电波(例如,在5g波长下)。例如,壳体可以包括后盖,该后盖包括玻璃层和结合到玻璃层的光学膜,其中光学膜可以具有高镜面反射,从而产生金属外观。在一些实施方案中,诸如智能电话的电子装置包括用于接近检测(例如,用于相机自动聚焦)、光检测和测距(激光雷达)或温度检测中的一者或多者的红外传感器/发射器。在一些实施方案中,光学膜基本上透射由此类传感器/发射器使用的近红外波长,同时在至少450nm至650nm或400nm至700nm的可见波长范围内具有高反射率。
31.图1是根据一些实施方案的电子装置170的示意性截面视图。所示的电子装置170包括具有光输出区域186的显示部件175,该光输出区域用于向观看者460显示图像455。电子装置170包括前盖184和后盖180以及在前盖184和后盖180之间延伸的框架182。前盖184设置在电子装置 170的面向观看者460的前侧,而后盖位于电子装置170的背向观看者460 的相对的后侧。电子装置170的壳体185包括后盖180和框架182,并且可以可选地被认为包括前盖184。在一些实施方案中,壳体可以是具有弯曲的三维设计的单个后盖。如本文其他地方所进一步描述的,壳体185包括光学膜,该光学膜可以包括在后盖180和/或框架182和/或前盖184的一部分中。在电子装置具有光输出区域的实施方案中,通常优选的是光学膜基本上不覆盖在光输出区域186上面。例如,光学膜可以覆盖小于光输出区域186的10%,或者在一些实施方案中,光学膜不覆盖任何光输出区域186。光学膜可以是例如被包括以向壳体185提供期望外观的镜膜,并且通常不期望此类膜覆盖光输出区域186的一部分。
32.在一些实施方案中,电子装置包括适于接收或透射光的可见光元件 166。例如,可见光元件166可以包括相机、相机的闪光灯或两者。在一些实施方案中,壳体185包括窗口168,该窗口用于允许可见光透射进或透射出壳体。光学膜通常基本上不覆盖在窗口168上面。在一些实施方案中,电子装置包括适于接收或透射红外光的红外(ir)光元件169。红外光通常是近红外光(波长从约700nm至约2000nm)。感兴趣的近红外 (nir)光典型地具有例如约800nm至约1500nm或至约1300nm、或至约 1200nm、或至约1100nm的波长。在一些实施方案中,壳体或壳体的覆盖 ir光元件169的部分对于nir波长基本上是透明的。在一些实施方案中,包括在壳体185中的光学膜覆盖或基本上覆盖ir光元件169。在一些实施方案中,光学膜对nir波长基本上是透明的。
33.在一些实施方案中,电子装置170被配置为以约0.1ghz至约90ghz的范围内的操作频率发送和/或接收辐射。例如,电子装置170可以是5g手机。在此类实施方案中,通常期望
壳体185的至少一部分(例如,后盖 180)在操作频率下基本上是透射的。因此,通常期望光学膜在操作频率下是透射的。在一些实施方案中,壳体的内部可以支撑天线形式的信号发射器和接收器,该信号发射器和接收器被图案化或以其他方式放置在后盖的内部。
34.图2是根据一些实施方案的后盖180的示意性截面视图。后盖180包括光学透明的刚性基板181。“刚性”基板是足够刚性的基板,以使得当由基板的边缘(在基本上矩形基板的情况下为短边缘)水平地保持时,该基板基本上不偏转(例如,竖直偏转小于长边缘的长度的约1/4)。例如,玻璃片和足够厚的聚合物(例如,聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或其混合物)片通常是刚性基板,而柔性膜则不是。在一些实施方案中,基板181 是平均厚度至少为0.5mm的玻璃基板。“光学透明的”基板是对于基本上法向入射的非偏振光具有大于50%的平均光学透射率的基板。在一些实施方案中,该平均光学透射率大于约60%、或大于约70%、或大于约80%。后盖180包括设置在基板181上的光学膜100。在一些实施方案中,光学膜100与基板181基本上共延。例如,光学膜100可以覆盖基板181的面积的至少约80%。在一些实施方案中,光学膜100覆盖除了可选的边缘部分(例如,在框架182附近)之外的所有基板181。光学膜100通常面对显示部件175,而基板181背对显示部件175。例如,后盖180可以如图1 至图2的x
‑
y
‑
z坐标系所指示的那样定向。
35.在所示的实施方案中,后盖180包括可选的粘合层183、可选的光学层210和可选的光学层210'。例如,可以在光学层210和光学膜100之间可选地包括另一粘合层。在一些实施方案中,光学层210和/或210'是施加到基板181或光学膜100上的涂层。光学层210或210'可以是例如滤色器,诸如例如染色或色素层或墨涂层,或者可以是例如光学漫射器。用于获得期望颜色的合适的染料或颜料是本领域已知的。在一些实施方案中,光学层210和210'中的一者是滤色器,而另一者是光学漫射器。例如,光学层210'可以是光学漫射器,并且光学层210可以是滤色器,或反之亦然。例如,可以包括滤色器以使壳体具有彩色的金属外观,并且可以包括光学漫射层以定制壳体的外观。在一些实施方案中,光学层210、210'中的一个或两个光学层可以是图案化的层(例如,图案化的光学吸收性层)。例如,光学层可以是墨层,该墨层阻挡光学膜100的部分,而其他部分未被覆盖。墨层对于至少一个可见波长(例如,在400nm至700nm范围内的波长)可以具有至少20%的光学吸收。对于层210,图2中示意性地示出了可选的未覆盖部分293。例如,未覆盖部分293可以限定徽标或标志。在一些实施方案中,光学层210、210'中的一者被省略。当包括光学层210 和/或210'时,具有光学层210和/或210'的光学膜100可以被描述为光学叠堆200。后盖180可以可选地包括在与基板181相对地设置的光学膜100 上的附加光学层。如果包括此类附加光学层,则可以将其视为光学叠堆 200的一部分。可以包括在光学叠堆200中的其他光学层包括例如纹理化层。
36.另选地,后盖180可以被认为是可以在其他应用中使用的光学叠堆。例如,光学叠堆可以用作非显示装置或系统的前盖。光学叠堆包括结合至光学透明的刚性基板181的光学膜100,其中光学膜可以是本文所述的任何光学膜。
37.在一些实施方案中,光学膜100是包括交替的聚合物层的多层光学膜。通过适当选择层厚度,此类多层光学膜可用于在期望的波长范围内提供期望的反射和透射。多层光学膜和制造多层光学膜的方法例如在美国专利号 5,882,774(jonza等人);6,179,948(merrill等人)、6,783,349(neavin等人);6,967,778(wheatley等人);以及9,162,406(neavin等人)中所述。本文在其他地方进一步描述了在可见光范围内提供高反射率,在近
红外范围内提供高透射率以及提供其间的尖锐带边缘的层厚度分布。
38.图3是包括多个交替的聚合物第一层101和聚合物第二层102的说明性光学膜100的示意性截面视图。在所示的实施方案中,多个交替的第一层101和第二层102设置在表层105和/或105'上。表层105、105'中的一者或两者可以可选地被省略。多个交替的第一层101和第二层102主要通过光学干涉来反射和透射光,并且可以被称为光学层或干涉层。光学膜100 可以包括可以被称为干涉层的第一层101和第二层102的单个分组,或者可以包括两个或更多个分组,其中相邻的分组由光学厚层104隔开,该光学厚层可以具有大于约500nm或大于约1微米的平均厚度tb。当可以通过光学干涉合理地描述反射和透射或由于光学干涉而合理地正确地建模反射和透射时,光学膜或光学膜的干涉层可以被描述为主要通过光学干涉反射和透射光。当具有不同折射率的干涉层的相邻对具有为光波长的1/2的组合光学厚度(折射率乘以物理厚度)时,该干涉层对通过光学干涉反射光。用于确定光学厚度的折射率可以是固定的参考波长(例如532nm或 633nm)。干涉层通常具有小于约500纳米、或小于约300nm、或小于约 250nm的物理厚度。表层通常具有太大的光学厚度而不能主要通过光学干涉反射和透射光,并且可以被称为非干涉层或非光学层或光学厚层。然而,如本文中其他地方进一步所述,来自表层的主表面(例如,最外主表面)的菲涅耳反射会影响光学膜的透射光谱。
39.可以选择交替的第一层和第二层的厚度以给出期望的反射带,并且可以选择厚度分布以包括大量的层对,这些层对的光学厚度与带边缘相对应,如本文中其他地方进一步所述。可以通过光学建模确定表层的适当厚度,例如,其中可以针对一定范围的表皮厚度确定透射光谱。例如,可以选择产生减少光学振铃的表皮厚度。
40.示出了干涉层的平均厚度t。在一些实施方案中,第一层和第二层中的每一个层的平均厚度小于约500nm、或小于约250nm、或小于约 200nm、或小于约180nm、或小于约200nm、或在20nm至250nm的范围内、或在25nm至200nm的范围内、或在约30nm至约180nm的范围内。平均厚度是指光学膜100的整个区域上的厚度的未加权平均值。层的厚度可以是基本上恒定的(例如,变化不超过10%,或者不超过5%,或者不超过3%),使得平均厚度是该层的基本上恒定的厚度。在一些实施方案中,表层105、105'的平均厚度ts大于约2微米,或者大于约3微米,或者大于约4微米,或者大于约5微米,或者大于约6微米,或大于约7微米。在一些实施方案中,表层105、105'的厚度不超过约30微米,或不超过约20微米,或不超过约15微米,或不超过约10微米。在一些实施方案中,表层105、105'具有例如在约2微米至约15微米的范围内或在约3微米至约10微米的范围内的平均厚度。在一些实施方案中,表层105'的平均厚度在表层105的平均厚度的约20%内、或在约15%内、或在约10%内。
41.如本文所用,与第二元件“一体地形成”的第一元件意指第一元件和第二元件一起制造而不是单独制造并且然后再接合。一体地形成包括制造第一元件,之后在第一元件上制造第二元件。如果将各层一起制造(例如,组合为熔融流,并且然后浇铸到冷却辊上以形成具有这些层中的每个层的流延膜,并且然后对流延膜进行取向)而不是单独地制造并且然后随之接合,则包括多个层的光学膜一体地形成。在一些实施方案中,至少第一层101和第二层102以及表层105彼此一体地形成。在一些实施方案中,第一层101和第二层102、第一表层105和相对的第二表层105'彼此一体地形成。
42.光学膜100可以包括比图3中示意性示出的更多的层101和102。在一些实施方案
中,光学膜100包括多个交替的聚合物层101和102,其总数至少为30,并且主要通过光学干涉来透射和反射光。在一些实施方案中,光学膜100包括多个交替的聚合物第一层101和聚合物第二层102,其数量在50至800之间、或在400至800之间、或在500至800之间,包括端点。在一些实施方案中,厚度小于约500nm或小于约250nm的光学膜中仅有的层是第一层101和第二层102,并且交替的聚合物第一层101和聚合物第二层102的总数在在50到800的范围内、或在400到800的范围内、或在500到800的范围内。
43.可以使用任何合适的透光材料来制造本说明书的光学膜,但是在许多情况下,使用低吸收性聚合物材料是有益的。利用此类材料,可以使微层叠堆在可见光和红外波长上的吸收很小或可以忽略不计,从而使该叠堆(或其一部分的光学膜)在任何给定波长以及在任何指定的入射角和偏振态下的反射和透射之和大约为100%,即r+t≈100%,或r≈100%
‑
t。用于交替的第一层101和第二层102以及表层105、105'和层104的合适材料包括例如聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、含pen和聚酯的共聚物(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或二苯甲酸)、乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯(pc)、聚(甲基)甲基丙烯酸甲酯(pmma)或这些类型材料的混合物。在一些实施方案中,第一层101包括pen,第二层102包括 pmma。在一些实施方案中,第一层101包括pen,第二层102包括乙二醇改性的共聚酯和聚碳酸酯的聚合物混合物。此类聚合物在感兴趣的可见光和nir波长范围内以及在感兴趣的5g频率范围内具有低吸收率。
44.可以针对基本上法向入射的光指定光学膜的光学透射和反射特性。基本上法向入射的光是足够接近法向入射在光学膜上的光,使得基本上法向入射的光的透射和反射与通常入射在光学膜上的光的透射和反射的差别忽略不计。在一些实施方案中,基本上法向入射的光可以在法向入射的20度之内、或者在法向入射的10度之内、或者在法向入射的5度之内、或者可以是法向入射或名义上法向入射的。光学膜的透射和反射特性可以另选地或另外地针对基本上法向入射在光学膜上的(例如,射频)辐射来指定。基本上法向入射的辐射可以理解为是指从面向光学膜的辐射源到光学膜的线基本上垂直于光学膜。在图3中示意性地示出了基本上法向入射的光或辐射50。除非另有不同说明,否则可以假定射频辐射是非偏振的。可以针对至少一个偏振态指定光学膜的光学透射和反射特性。例如,可以为第一偏振态171指定光学特性,或者可以为正交的第一偏振态171和第二偏振态172指定光学特性。
45.在一些实施方案中,光学膜100对于至少一个偏振态在第一波长范围内(例如,至少从约430nm延伸至约680nm或从约400nm延伸至约 700nm)是反射性的。例如,在一些实施方案中,对于基本上法向入射的光和对于至少一个偏振态,光学膜在第一波长范围内的平均光学反射率大于约90%、或大于约95%、或大于约97%、或大于约98%。平均光学透射率 (相应为光学反射率)为指定波长范围内的光学透射率(相应为光学反射率)的未加权平均值。在一些实施方案中,对于基本上法向入射的光和对于至少一个偏振态,对于第一波长范围内的每一个波长,光学膜的光学反射率大于约90%、或大于约95%、或大于约97%、或大于约98%。
46.通过增加在给定波长范围内反射光的干涉层的数量,可以实现高反射率。具有高反射率的光学膜于国际申请公开号wo 2020/053832(fabick等人)和美国专利申请公开号2020/0183065(haag等人)中进行描述。在一些实施方案中,光学膜100在第二波长范围(例
如,至少从约1000nm延伸至约1200nm;或至少约100nm宽,并且设置在约800nm至约1200nm之间或约800nm和约1100nm之间;或至少约250nm宽,并且设置在约800nm 和约1300nm之间或约800nm和约1200nm之间)是透射性的。例如,在一些实施方案中,对于基本上法向入射的光并且对于至少一个偏振态,光学膜的平均光学透射率大于约75%、或大于约80%、或大于约85%。
47.图4是根据一些实施方案的用于基本上法向入射的光的光学膜的光学透射率139的示意性曲线图。光学膜的光学透射率包括将第一波长范围122和第二波长范围126分开的带边缘125。带边缘区域124至少包括其中光学透射率随着波长增加而从约10%增加至约70%的波长范围。在一些实施方案中,光学膜对带边缘区域124内的基本上法向入射的光的光学透射率随着波长的增加而单调地从至少约10%增加至约70%、或从至少约10%增加至约 75%、或从至少约10%增加至约80%、或从至少约5%增加至约80%。在一些实施方案中,第一波长范围122从至少约450nm延伸至约650nm,或从约 400nm延伸至约700nm。在一些实施方案中,第二波长范围126从约950nm 延伸至约1300nm或至约1200nm,或者至少约100nm宽并且设置在约 800nm与1100nm之间(例如,从约1000nm至约1100nm的范围),或至少约200nm宽,并且设置在约800nm至约1300nm之间或约800nm至约 1200nm之间。在一些实施方案中,第一波长范围和第二波长范围中的每个波长范围至少为250nm宽,或者至少为300nm宽。在一些实施方案中,带边缘区域124不大于30nm宽、或者不大于20nm宽、或者不大于15nm宽。至少一个偏振态的反射率r示意性地表示为大约100%减去光学透射率 139。
48.在一些实施方案中,光学膜在第二波长范围126中的光学透射率的最大值137与最小值834之间的差小于约30%、或小于约25%、或小于约22%(例如因此,第二波长范围126中的光学透射率的最大值137可以约为95%,而最小值834可以约为75%,使得差约为20%)。
49.在一些实施方案中,电子装置包括具有光学膜的壳体并且包括适于发射和/或接收红外波长127下的光的红外光元件169。在某些情况下,期望光学膜对红外波长127是透射的,并且对于接近红外波长127(例如,比红外波长127小约50nm)的波长是反射性的。在一些实施方案中,在红外波长 127下,光学膜透射至少70%的基本上法向入射的光,并且在设置在第一波长范围122和红外波长127之间的第一波长123下,光学膜透射在40%和 60%之间的基本上法向入射的光。在一些实施方案中,第一波长123在红外波长127的约60nm、或约50nm、或约40nm、或约30nm、或约20nm内。
50.光学透射率139可以针对至少一个偏振态。例如,至少一个偏振态包括正交的第一偏振态(171)和第二偏振态(172)。在这种情况下,光学透射率139是针对第一偏振态和第二偏振态的每个偏振态的透射率。在一些实施方案中,至少一个偏振态包括第一偏振态171,并且对于具有正交于第一偏振态171的第二偏振态172的基本上法向入射的光,光学膜的平均光学透射率在第一波长范围和第二波长范围中的每个波长范围内大于约 80%。例如,处于第二偏振态的光学透射率可以是图4中示意性示出的透射率140。
51.在一些实施方案中,使光学透射率与下述波长相关联的对带边缘的最佳线性拟合的斜率大于约2%/nm、或大于约3%/nm、或大于约4%/nm、或大于约5%/nm,该波长至少跨越其中光学透射率从约10%增加至约70%的波长范围(例如,带边缘区域124)。最佳线性拟合136在图4中示意性地示出。最佳线性拟合136可以被确定为作为对下述波长的函数的透
射率的线性最小二乘拟合,该波长至少跨越其中透射率从约10%增加至约70%的波长范围内(例如,在透射率从约10%增加至约70%、或从约10%增加至约75%、或从约10%增加至约80%的波长范围内)。在一些实施方案中,使光学透射率与波长相关联的对带边缘的最佳线性拟合至少在其中光透射率从约10%增加至约75%,或从约10%增加至约80%的波长范围上。在一些实施方案中,使光学透射率下述波长相关联的对带边缘的最佳线性拟合的斜率大于约2%/nm、大于约3%/nm、或大于约4%/nm、或大于约 5%/nm,该波长至少跨越其中光学透射率从约10%增加到约75%的波长范围。在一些实施方案中,使光学透射率与下述波长相关联的对带边缘的最佳线性拟合的斜率大于约2%/nm、大于约3%/nm、或大于约4%/nm、或大于约5%/nm,该波长至少跨越其中光学透射率从约10%增加到约80%的波长范围。
52.可以通过适当选择层厚度分布来调整带边缘斜率。在一些实施方案中,还可以选择层厚度分布,并且结合选择以减少振铃的表皮厚度来提供期望的透射光谱。具有锋利的带边缘的光学膜在本领域中是已知的,并且在美国专利号6,967,778(wheatley等人)和国际申请公开号wo 2020/053832号专利(fabick等人)中描述。在于2020年5月8日提交的名称为“光学膜”的同待决的美国申请号63/021743中描述相关的光学膜。
53.图5是根据一些实施方案的多个聚合物层101、102的平均层厚度与层数的曲线图20。厚度分布可以用于整个膜或膜分组中的多个聚合物层101、 102。图6至图9示出了图5的曲线图的部分。可以通过适当的进料块设计和加工来选择层厚度分布。例如,美国专利号6,783,349(neavin等人)中描述的多层进料块中的轴向棒加热器功率水平可用于控制层厚度分布。
54.可以使用原子力显微镜(afm)测量平均层厚度。为了减小测量误差,可以将层的平均厚度确定为移动平均值。可以从最薄的层到最厚的层对层进行编号,并且移动平均数可以在20层(包括具有较低层号的10个层、指定的层和具有较高层号的9个层)中平均。在分布的端部附近,由于指定图层之前或之后的可用层较少,因此在移动平均值中使用较少的层。例如,对于具有325层的薄膜或分组,层1的平均厚度将是层1到10 的平均厚度,层2的平均厚度将是层1到11的平均厚度,层101的平均厚度将是层91至110的平均厚度,层325的平均厚度将是层315至325的平均厚度,并且层324的平均厚度将是层314至325的平均厚度。
55.在一些实施方案中,光学膜100包括多个聚合物层101、102,该聚合物层沿着光学膜的厚度的至少一部分(z方向)排列并且从1到n按顺序编号,其中n是大于约100的整数。多个聚合物层101、102在其每一个端部包括聚合物端部层22、23或22、223(参见例如图3)。在一些实施方案中,聚合物端部层22、23以及其间的每一个层101、102具有小于约 300nm的平均厚度。光学膜可以可选地包括在聚合物端部层22、23之间的至少一层104(参见例如图3),其具有大于约500纳米或在本文其他各处所述的任何厚度范围内的平均厚度tb。可以包括在光学膜中的任何此类厚层可以被认为是不包括在多个聚合物层101、102中的单独的层,并且可以在从1到n的顺序编号中被省略。从1到n的编号可以另选地引用单个分组中的层。例如,从1到n按顺序编号的层可以是始于端部层223并止于端部层22,或者始于端部层22并止于端部层223的第一多个聚合物层中的层。在一些实施方案中,聚合物端部层22、223以及其间的每个层 101、102具有小于约300nm的平均厚度。
56.在一些实施方案中,平均层厚度t与多个聚合物层101、102的层数的曲线图20包括
第一拐弯区域30,该第一拐弯区域30将包括至少n1个按顺序排列且具有较小层编号的聚合物层的左区域31与包括至少n2个按顺序排列且具有较大层编号的聚合物层的中间区域32分开,使得对在左区域中至少n1个按顺序排列的聚合物层的线性拟合41(例如,参见图6)具有正线性斜率42,该线性斜率具有每层数大于约0.04nm的量值,其中r平方值 43大于约0.8,对在中间区域32中至少n2个按顺序排列的聚合物层的线性拟合44(例如,参见图7)具有负线性斜率45,该线性斜率具有每层数大于约0.05nm的量值,其中r平方值46大于约0.8。n1是大于约50的整数 (例如,至少47、或至少49、或至少50、或至少51)。在一些实施方案中,n1大于约100、或大于约150、或大于约180。n2是大于约10的整数。在一些实施方案中,n2大于约15或大于约20。
57.在一些实施方案中,光学膜100还包括第二拐弯区域33,该第二拐弯区域将中间区域32与右区域34分开,并且包括至少n3个按顺序排列的聚合物层,其中该聚合物层具有比中间区域中的聚合物层更高的层数,使得对右区域中至少n3个按顺序排列的聚合物层的线性拟合47(例如,参见图8)具有正线性斜率48,该线性斜率具有每层数大于约1.2nm的量值,其中r平方值49大于约0.6。n3是大于约3(例如,至少3)的整数。在一些实施方案中,n3为至少3、4、5或6。
58.在一些实施方案中,光学膜100包括多个聚合物层101、102,该多个聚合物层在其每一个端部包括聚合物端部层。聚合物端部层及其之间的每一个层可具有小于约300nm的平均厚度。平均层厚度t与多个聚合物层的层数的曲线图20包括:左区域36,该左区域包括至少n4个按顺序排列的聚合物层;第一中间区域31,该第一中间区域包括至少n1个按顺序排列的聚合物层;第二中间区域32,该第二中间区域包括至少n2个按顺序排列的聚合物层;和右区域34,该右区域包括至少n3个按顺序排列的聚合物层,使得对左区域中至少n4个按顺序排列的聚合物层的线性拟合70 (例如,参见图9)具有负线性斜率71,该负线性斜率具有每层数大于约 0.04nm的量值,其中r平方值72大于约0.8,对第一中间区域31中至少 n1个按顺序排列的聚合物层的线性拟合41(例如,参见图6)具有正线性斜率42,该线性斜率具有每层数大于约0.04nm的量值,其中r平方值43 大于约0.8,对第二中间区域32中至少n2个按顺序排列的聚合物层的线性拟合44(例如,参见图5)具有负线性斜率45,该线性斜率具有每层数大于约0.05nm的量值,其中r平方值46大于约0.8,以及对右区域34中至少n3个按顺序排列的聚合物层的线性拟合47(例如,参见图8)具有正线性斜率48,该线性斜率具有每层数大于约1.2nm的量值,其中r平方值49大于约0.6。在一些实施方案中,n1是大于约50的整数,n2是大于约10的整数,n3是大于约3的整数,并且n4是大于约5的整数(例如,至少5)。n1、n2和n3可以在其他地方描述的任何范围内。在一些实施方案中,n4为至少5、或至少6、或至少7。注意,例如,取决于所讨论的其他元件或区域,相同的区域可以被称为第一区域或第二区域,或中间区域或左或右区域。
59.在一些实施方案中,线性拟合41的正线性斜率42的量值大于每层数约0.05nm、或大于每层数约0.06nm、或大于每层数约0.07nm。在一些此类实施方案中,或者在其他实施方案中,线性拟合41的r平方值43大于约0.8、或大于约0.85、或大于约0.9、或大于约0.93、或大于约0.95。
60.在一些实施方案中,线性拟合44的负线性斜率45的量值大于每层数约0.06nm、或大于每层数约0.07nm、或每层数大于约0.08nm。在一些此类实施方案中,或者在其他实施方
案中,线性拟合44的r平方值46大于约0.8、或大于约0.85、或大于约0.9、或大于约0.93、或大于约0.95。
61.在一些实施方案中,线性拟合47的正线性斜率48的量值大于每层数约1.4nm、或大于每层数约1.5nm、或大于每层数约1.6nm。在一些此类实施方案中,或者在其他实施方案中,线性拟合47的r平方值49大于约 0.6、或大于约0.7、或大于约0.8、或大于约0.85。
62.在一些实施方案中,线性拟合70的负线性斜率71的量值大于每层数约0.1nm、或大于每层数约0.5nm、或大于每层数约0.8nm、或大于每个层数约1nm、或大于每层数约1.2nm、或大于每层数约1.4nm。在一些此类实施方案中,或在其他实施方案中,线性拟合70的r平方值大于约0.8、或大于约0.85、或大于约0.9、或大于约0.93、或大于约0.95。
63.在一些实施方案中,第一拐弯区域35将左区域36与第一中间区域31 分开,其中第一中间区域31中的聚合物层具有比左区域36中的聚合物层更高的层数。在一些此类实施方案中或在其他实施方案中,第二拐弯区域 30将第一中间区域31与第二中间区域32分开,其中第二中间区域32中的聚合物层具有比第一中间区域31中的聚合物层更高的层数。在一些此类实施方案中或在其他实施方案中,第三拐弯区域33将第二中间区域32与右区域34分开,其中右区域34中的聚合物层具有比第二中间区域32中的聚合物层更高的层数。
64.图10是根据一些实施方案的多个聚合物层101、102的平均层厚度与层数的曲线图86。厚度分布可以用于整个膜或膜分组中的多个聚合物层 101、102。图11至图12示出了图10的曲线图的部分。
65.在一些实施方案中,光学膜100包括多个聚合物层101、102,聚合物层沿着光学膜的厚度(z方向)的至少一部分排列并且从1到p按顺序编号(例如,对应于在其他地方所述按顺序编号的层1到n)。例如,p可以是大于约100的整数。多个聚合物层101、102在其每一个端部包括聚合物端部层(例如,层22、223)。聚合物端部层及其之间的每一个层可具有小于约300nm的平均厚度。平均层厚度t与多个聚合物层101、102的层数的曲线图86包括:第一拐弯区域80,第一拐弯区域将包括至少p1个按顺序排列且具有较小层编号的聚合物层的左区域81与包括至少p2个按顺序排列且具有较大层编号的聚合物层的右区域82分开,使得对右区域82 中至少p2个按顺序排列的聚合物层的线性拟合83(例如,参见图12)具有负线性斜率84,该线性斜率具有每层数大于约0.1nm的量值,其中r平方值85大于约0.8。在一些实施方案中,p1是大于约50的整数,并且p2 是大于约10的整数。在一些实施方案中,p1为至少50、或至少100、或至少150、或至少200。在一些此类实施方案中或在其他实施方案中,p2 为至少10、或至少15、或至少18。
66.在一些实施方案中,对左区域81中至少p1个按顺序排列的聚合物层的线性拟合87(例如,参见图11)具有正线性斜率88,该线性斜率的量值在每层数约0.01nm至每层数约0.25nm的范围内,其中r平方值89大于约0.8。在一些实施方案中,线性拟合87具有正线性斜率88,该该线性斜率在每层数约0.02nm、或每层数约0.03nm、或每层数约0.04nm至每层数约0.2nm或至每层数0.15nm的范围内。在一些此类实施方案中或在其他实施方案中,线性拟合87具有大于约0.8、或大于约0.85、或大于约0.9、或大于约0.93、或大于约0.95的r平方值89。
67.在一些实施方案中,线性拟合83的负线性斜率84的量值大于每层数约0.15nm、或大于每层数约0.2nm、或大于每层数约0.22nm。在一些此类实施方案中或在其他实施方案
中,线性拟合83的r平方值85大于约0.8、或大于约0.85、或大于约0.9、或大于约0.93、或大于约0.95。
68.在一些实施方案中,光学膜100包括多个聚合物层101、102,该聚合物层沿着光学膜的厚度的至少一部分排列并且从1到n按顺序编号,其中n 是大于约100或大于约200的整数。多个聚合物层在其每个端部包括聚合物端部层(例如,层22、223),其中聚合物端部层及其之间的每层的平均厚度小于约300nm。光学膜可具有例如如图13至图16所示的层厚度分布。
69.图13是根据一些实施方案的多个聚合物层101、102的平均层厚度与层数的曲线图110。厚度分布可以用于整个膜或膜分组中的多个聚合物层 101、102。图14至图16示出了图13的曲线图的部分。
70.在一些实施方案中,光学膜被配置为使得对于基本上法向入射的光50 和对于至少一个偏振态,光学膜与波长的光学透射率130(例如,参见图 20)具有带边缘131。在一些实施方案中,带边缘131在约800nm与约 1100nm之间。在一些实施方案中,平均层厚度t与多个聚合物层101、102 的层数的曲线图110包括拐弯区域111,该拐弯区域将包括至少q1个按顺序排列且具有较小层编号的聚合物层的左区域112与包括至少q2个按顺序排列且具有较大层编号的聚合物层的右侧区域113分开,使得对左区域112 中至少q1个按顺序排列的聚合物层的线性拟合114(例如,参见图14)具有正线性斜率115,该线性斜率具有每层数大于约0.04nm的量值,其中r 平方值116大于约0.8,以及对右区域113中至少q2个按顺序排列的聚合物层的线性拟合117(例如,参见图15)具有负线性斜率118,该线性斜率具有足够大的量值,从而最佳线性拟合132(参见例如图21)的斜率133 大于约3%/nm,或大于约4%/nm,或在本文其他地方描述的带边缘斜率的任何范围内。在一些实施方案中,最佳线性拟合132具有大于约0.8、或大于约0.85、或大于约0.9、或大于约0.93、或大于约0.95的r平方值138。 q1是大于约100的整数。在一些实施方案中,q1为至少100、或至少 150、或至少180。q2是大于约10的整数。在一些实施方案中,q2为至少 10、或至少12、或至少14。
71.在一些实施方案中,对右区域113中至少q2个按顺序排列的聚合物层的线性拟合117具有负线性斜率118,该线性斜率的量值大于每层数约 0.1nm,其中r平方值119大于约0.8。在一些实施方案中,线性拟合117 的负线性斜率118的量值大于每层数约0.12nm、或大于每层数约0.14nm、或大于每层数约0.16nm。在一些此类实施方案中或在其他实施方案中,线性拟合117的r平方值119大于约0.8、或大于约0.85、或大于约0.9。
72.在一些实施方案中,线性拟合114的正线性斜率115的量值大于每层数约0.05nm、或大于每层数约0.06、或大于每层数约0.07。在一些此类实施方案中或在其他实施方案中,线性拟合114的r平方值116大于约0.8、或大于约0.85、或大于约0.9、或大于约0.95。
73.在一些实施方案中,平均层厚度t与多个聚合物层的层数的曲线图 110包括拐弯区域111,该拐弯区域将包括至少100个按顺序排列且具有较小层编号的聚合物层的左区域112与包括至少10个按顺序排列且具有较大层编号的聚合物层的右区域113分开,使得对包括拐弯区域111的至少15 个按顺序排列的聚合物层的三阶多项式拟合120(参见例如图14)具有正的三阶系数121和负的二阶系数722,其中r平方值723大于约0.8。在一些实施方案中,其中r平方值723大于约0.85,或大于约0.9。在一些实施方案中,左区域112包括至少150个或至少180个按顺序排列的聚合物层。在一些实施方案中,右区域113包括至少12个或至
少14个按顺序排列的聚合物层。
74.在一些实施方案中,光学膜100包括从1到n按顺序编号的多个聚合物层101、102,其中n是大于约100或至少150的整数,并且聚合物层101、102中的每个聚合物层具有小于约300nm的平均厚度。光学膜100除了包括例如大于约500nm的聚合物层101、102之外,还可包括其他层(例如105、105'、104)。在一些实施方案中,平均层厚度t与多个聚合物层101、102的层数的曲线图110包括拐弯区域111,该拐弯区域包括多个聚合物层101、102中的最厚的聚合物层724,使得光学膜100或多个聚合物层101、102具有本文其他地方所述的反射和透射特性。
75.在一些实施方案中,区域32、82或113中的层厚度分布随着层数的增加而减小,如通过指数函数所描述的,如本文中其他地方进一步描述的。
76.图17是根据一些实施方案的第m层328至第n层329的平均层厚度 321与层数的示意性曲线图。在一些实施方案中,多个聚合物层101、102 中的第m层328具有平均厚度tm,m<n,使得具有层数n(m≤n≤n)的多个聚合物层101、102中的每个聚合物层的平均厚度在的约10%以内(曲线333),其中a是实数,并且d是整数。在一些实施方案中, 0.01tm≤a≤0.25tm或0.01tm≤a≤0.2tm。在一些实施方案中,0.005n≤d≤0.1n 或0.01n≤d≤0.1n。在一些实施方案中,n
‑
m≥5或n
‑
m≥8或n
‑
m≥10。在一些实施方案中,具有层数n的聚合物层329的平均厚度比tm小至少约 10%、或至少约12%、或至少约14%。在一些实施方案中,层数为n, m≤n≤n的多个聚合物层101、102中的每一个聚合物层的平均厚度为m≤n≤n的多个聚合物层101、102中的每一个聚合物层的平均厚度为的约5%、或约4%或约3%内。在一些实施方案中,具有层数n,m <n≤n的多个聚合物层101、102中的每一个聚合物层的平均厚度在聚合物层101、102中的每一个聚合物层的平均厚度在的约5%内、或在约4%内、或在约3%内、或约2%内。对于所示的曲线333,d=7,a=20nm,n=330,m=315,并且tm=124nm。参数a指定切趾(在分组或膜的侧面附近的层厚度分布的偏移)的幅值,而参数d确定在厚度上具有明显偏移的层的数量。
77.图18是根据一些实施方案的光学膜100的光学透射率60与波长的曲线图。图19是曲线图18的在带边缘61附近的一部分。光学透射率60可以用于具有第一偏振态171的基本上法向入射的光50。在一些实施方案中,光学膜是基本上透射具有与第一偏振态171正交的第二偏振态172的光的反射偏振器。在其他实施方案中,光学膜是具有与具有第二偏振态 172的基本上法向入射的光50的光学透射率60相似的光学透射率的镜膜。对于还包括反射较短波长的分组的光学膜中反射较长波长的分组的图 5的层厚度分布可以产生光学透射率60。图10的层厚度分布可以产生类似的光学透射率。在一些实施方案中,光学膜100或多个聚合物层101、102 中的光学膜基本上是不吸收的,使得光学膜的光学反射率r基本上等于 100%减去光学膜的光学透射率。
78.在一些实施方案中,对于基本上法向入射的光50和从约400nm延伸至约800nm的第一波长范围w1和从约950nm延伸至约1300nm的第二波长范围w2,多个聚合物层101、102或光学膜100:在第一波长范围w1中反射大于约80%的具有第一偏振态171的入射的光;并且,在一些实施方案中,对于第一偏振态171和第二偏振态172中的每一个偏振态,在第二波长范围 w2中透射大于约60%的入射的光。在一些实施方案中,多个聚合物层 101、102或光学膜100在第一波长范围w1中透射大于约40%或大于约 50%的具有第二偏振态172的入射的
光。在其他实施方案中,多个聚合物层 101、102或光学膜100在第一波长范围w1中反射大于约80%的具有第二偏振态172的入射的光。在一些实施方案中,对于第一偏振态171和第二偏振态172中的每一个偏振态,多个聚合物层101、102或光学膜100在第二波长范围w2中透射大于约70%或大于约80%的入射的光。在一些实施方案中,对于基本上法向入射的光50,对于第一偏振态171和对于正交的第二偏振态172,光学膜100或多个聚合物层101、102在第一波长范围w1中反射大于约80%的入射的光50。在一些此类实施方案中或在其他实施方案中,多个聚合物层101、102或光学膜100:对于第一偏振态171和第二偏振态172中的每一个偏振态,在第二波长范围w2中透射大于约60%、或大于70%、或大于约80%的入射的光。
79.在一些实施方案中,对于具有第一偏振态171的基本上法向入射的光 50,光学膜与波长的光学透射率60包括在约850nm与约950nm之间的带边缘61,使得将光学透射率与下述波长相关的对带边缘的最佳线性拟合62 (参见例如,图19)具有大于约3%/nm的斜率63,该波长至少跨越其中光学透射率从约10%增加到至少约70%(例如,从约10%增加至约70%,或从约10%增加至约80%,或从约10%增加至至少约80%)的波长范围 w3。在一些实施方案中,斜率63大于约3.5%/nm、或大于约4%/nm、或大于约4.5%/nm、或大于约5%/nm。在一些实施方案中,最佳线性拟合62具有大于约0.8、或大于约0.85、或大于约0.9、或大于约0.93、或大于约0.95 的r平方值64。
80.图20是光学膜100的光学透射率130与波长的曲线图。图21至图23 是图20的曲线图的部分。光学透射率130可以用于具有第一偏振态171的基本上法向入射的光50。在一些实施方案中,光学膜是基本上透射具有与第一偏振态171正交的第二偏振态172的光的反射偏振器。在其他实施方案中,光学膜是具有与具有第二偏振态172的基本上法向入射的光50的光学透射率130相似的光学透射率的镜膜。还包括反射较短波长的分组的光学膜中反射较长波长的分组的图13的层厚度分布可以产生光学透射率 130。
81.在一些实施方案中,多个聚合物层101、102或光学膜100:在第一波长范围w1中反射大于约80%的具有第一偏振态171的入射的光50;在第一波长范围w1中透射大于约40%或大于约50%的具有与第一偏振态正交的第二偏振态172的入射的光;对于第一偏振态171和第二偏振态172中的每个偏振态,在第二波长范围w2中透射大于约60%的入射的光;并且对于第一偏振态171,光学膜与波长的光学透射率130包括在约800nm至约 1100nm之间的带边缘131。在一些实施方案中,带边缘131在约850nm与约950nm之间。在一些实施方案中,使光学透射率与下述波长相关联的对带边缘131的最佳线性拟合132(例如,参见图19)具有大于约3%/nm或在其他地方描述的带边缘斜率的任何范围(例如,大于约4%/nm)内的斜率133,该波长至少跨越其中光学透射率沿着带边缘的从约10%增加到约 70%的波长范围。
82.在一些实施方案中,从最佳线性拟合132为20%的第一波长λa到最佳线性拟合132为80%的第二波长λb的波长范围w5(参见图21)小于约 30nm宽、或小于约20nm宽、或小于约15nm宽。在一些实施方案中,从大于约600nm的最小波长(其中透射率至少约20%)到大于约600nm的最小波长(其中透射率至少约80%)的波长范围小于约30nm宽、或者小于约20nm宽、或者小于约15nm宽。
83.在一些实施方案中,对带边缘与约2000nm或约1600nm或约1300nm 之间的至少200nm宽的波长范围上,对光学透射率130的二阶多项式拟合 134(例如,参见图22)具有大于约0.6的r平方值739以及小于约80%的最小光学透射率tmin。带边缘与约2000nm或约
0.01、或小于约0.008、或小于大约0.006。在一些实施方案中,对于在约 0.1ghz至约90ghz的范围内的至少一个频率以及对于基本上法向入射的辐射,光学膜反射小于约5%、或小于约2%、或小于约1%的入射的辐射。在一些实施方案中,对于在约0.1ghz至约90ghz的范围内的至少一个频率,光学膜的介电常数的实部不大于约4、或不大于约3.5、或不大于约 3.2。对于这些特性中的任何一个所指的至少一个频率可以包括与对于这些特性中的任何其他所指的至少一个频率相同的同一或多个频率。
93.在一些实施方案中,这些特性中的两个或更多个的组合在这些范围的至少一个范围中。例如,在一些实施方案中,对于在约0.1ghz至约90ghz 范围内的至少一个频率:光学膜的介电损耗角正切小于约0.02;并且对于基本上法向入射的辐射,光学膜反射小于约5%的入射的辐射;或者光学膜的介电损耗角正切小于0.01;并且对于基本上法向入射的辐射,光学膜反射小于约2%的入射的辐射;或者光学膜的损耗角正切小于0.006;并且对于基本上法向入射的辐射,所述光学膜反射小于约1%的入射地辐射。
94.在一些实施方案中,约0.1ghz至约90ghz的范围内的至少一个频率包括如3gpp release 15所定义的5g频带中的至少一个频率或约64ghz至约71ghz的范围内的至少一个频率。3gpp指的是第三代合作伙伴计划,其是标准组织并于2018年发布了与5g新无线电(nr)有关的release15。在一些实施方案中,约0.1ghz至约90ghz的范围内的至少一个频率包括0.6至0.7ghz、或2.45至2.55ghz、或3.3至4.2ghz或4.4至5ghz、或 5.9至7.1ghz、或24至29ghz、或37至50ghz、或64至71ghz的范围内的至少一个频率。在一些实施方案中,在约0.1ghz至约90ghz的范围内的至少一个频率包括在0.5至1ghz或2.45至90ghz的范围内的至少一个频率。
95.在一些实施方案中,光学叠堆包括光学膜100,并且还包括设置在光学膜100上并与光学膜100基本上共延的光学层210(相应的210')。例如,光学层210(相应的210')可以覆盖光学膜100的至少60%或至少 80%的面积,和/或光学膜100可以覆盖光学层210(相应的210')的至少 60%或至少80%的面积。光学层210或210'例如可以是着色层(例如,墨涂层)和/或光学漫射器。着色层可用于在反射中提供期望的颜色(例如,以产生着色的金属外观),并且可任选地包括光学漫射层以提供在某些应用中可能期望的更大的漫反射率。在一些实施方案中,光学层210或210' 对于至少一个可见波长(例如,在400nm至700nm范围内的波长)是基本上光学吸收性的(例如,对于至少一个偏振态的基本上法向入射的光,光学吸收率为至少20%或至少40%)。例如,光学层210或210'可以是对于某些波长比对其他波长吸收更多的着色层。
96.图27是根据一些实施方案的对于至少一个偏振态的基本上法向入射的光通过光学层(例如210或210')的透射率的示意性曲线图。例如,对于正交偏振态,透射率可以基本上相同。吸收率可以近似为100%减去透射率 (忽略表面的菲涅耳反射)。在一些实施方案中,对于基本上法向入射的光并且对于至少一个偏振态,光学层对于第一波长范围122中的第一波长的光学吸收率(第一波长λ1处的光学吸收率a1)比光学层对于第一波长范围122中的第二波长的光学吸收率(例如,第二波长λ2处的光学吸收率 a2)高至少20%、或至少30%、或至少40%。示出了分别对于基本上法向入射的光以及对于至少第一偏振态在第一波长λ1和第二波长λ2处的光学透射率t1和t2。在一些实施方案中,t2
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t1为至少20%、或至少30%、或至少40%。在一些实施方案中,对于基本上法向入射的光并且对于至少一个偏振
态:对于第二波长λ2,光学层的光学透射率t2大于约70%,并且对于第一波长λ1,光学层的光学吸收率a1大于约40%。在一些实施方案中,光学层在第二波长范围126中的第三波长λ3下具有光学透射率t3。在一些实施方案中,第三波长λ3为约850nm或约940nm。可以对光学层进行图案化(例如,包括印刷成图案的光学吸收性墨)。在这种情况下,层的光学透射率和光学吸收率是指存在该层的材料的区域中的光学透射率和光学吸收率。
97.图28是根据一些实施方案的光学层310(例如,对应于光学层210或 210')的示意性截面视图。光学层310具有相对的第一主表面311和第二主表面312,并且包括分散在第一主表面311和第二主表面312之间并跨越该第一主表面和该第二主表面的多个颗粒320。光学层310(可另选地称为光学扩散层)包括聚合物材料330,该聚合物材料将颗粒彼此结合以形成在其间限定多个空隙370的多个颗粒聚集体340。在一些实施方案中,多个颗粒 320是多个纳米颗粒,并且多个颗粒聚集体340是多个纳米颗粒聚集体。在一些实施方案中,颗粒320是二氧化硅或包括二氧化硅。例如,颗粒20可以是二氧化硅纳米颗粒。在一些实施方案中,在光学层310的厚度方向上的光学层的截面的平面(例如,所示截面中的xz平面)中:纳米颗粒320 的平均尺寸在约20nm和约150nm之间;纳米颗粒聚集体340的平均尺寸在约100nm至约1000nm之间;并且空隙占截面的平面的面积的约5%至约 50%。根据一些实施方案,已经发现此类光学漫射层在红外范围内比在可见范围内提供实质上更高程度的镜面透射率。另选地,或此外,根据一些实施方案,光学漫射层可以在可见范围内提供比红外线范围内实质上更高的漫射透射率。在一些实施方案中,光学层310的平均厚度td在约0.1微米至约20微米之间、或者在约1微米至约20微米之间、或者在约1.5微米至约10微米之间、或者在约2微米至约8微米之间。
98.在一些实施方案中,光学层310通过涂覆颗粒、单体和溶剂的混合物,然后固化并干燥该混合物而形成。单体固化成将颗粒的聚集体结合在一起的聚合物粘结剂(聚合物材料330),并且溶剂蒸发,而在聚集体之间形成空隙。溶剂可以在固化期间至少部分地蒸发和/或随后的干燥步骤可以用于完成溶剂的蒸发。在一些实施方案中,固化和干燥包括预固化步骤,然后是干燥步骤,然后是后固化步骤。在一些实施方案中,单体是可紫外(uv)固化的并且在混合物中包括光引发剂。可以通过以较高的功率改变用于固化单体的uv功率来调节聚集体的尺寸,通常导致较小的聚集体尺寸。已经发现,具有相对较高的uv功率的相对较低量的光引发剂产生较小的聚集体尺寸和非碎层,而较高量的光引发剂可以产生较脆的层。空隙率可通过改变混合物中使用的溶剂的量来调节,其中溶剂负载量较高通常导致较高的空隙率。在一些实施方案中,混合物包括约20至约60重量%的固体。在一些实施方案中,聚合物材料330是或包括辐射固化(例如,uv固化)的聚合物。在一些实施方案中,聚合物材料330是或包括丙烯酸酯。在一些实施方案中,聚合物材料330是或包括季戊四醇三丙烯酸酯。相关的光学漫射层在于2020年5月8日提交的标题为“包括光学漫射层的光学膜和叠堆”的共同待决的美国专利申请号63/021751中描述。
99.图28示意性地示出了基本上法向入射在光学层310上的光50a和 50b。光50a具有可见范围内的波长(例如,对应于波长范围122),并且光50b具有红外范围内的波长(例如,对应于波长范围126)。对于可见波长范围内的光50a,光学层310具有平均镜面透射率vs、平均漫射透射率vd和平均总透射率vt(vt=vs+vd)。对于近红外波长范围内的光 50b,光学层310具有平均镜面透射率is、平均漫射透射率id和平均总透射率it(it=is+id)。在一些实
施方案中,对于基本上法向入射的光50、 50a、50b和约450nm至约650nm的可见波长范围和约930nm至约970nm 的红外波长范围:在可见波长范围内,光学层310具有平均镜面透射率 vs;并且光学层310在红外波长范围内具有平均总透射率it和平均镜面透射率is。在一些实施方案中,is/it≥0.6且is/vs≥2.5。在一些实施方案中, is/vs≥3。在一些实施方案中,it/vt>1,或it/vt>2,或it/vt>3。在一些实施方案中,is/it≥0.7。如果未指定入射的光的偏振态,则可以假定入射的光是非偏振的,除非上下文清楚地不同地说明。
100.高漫射透射率(例如,高vd)对应于高光学雾度。在一些实施方案中,光学层310具有至少约5%、或至少约10%、或至少约20%、或至少约30%的光学雾度。光学雾度是漫射透光率与总透光率之比,并且例如可以根据astm d1003
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13测试标准确定。
101.图29是根据一些实施方案的对于至少一个偏振态的基本上法向入射的光通过光学叠堆200的透射率的示意性曲线图。光学叠堆可包括本文其他地方描述的光学膜和例如图27中描述的光学层。透射率可能在图29的示意图中未示出的近红外区域中具有变化(参见例如图4)。在一些实施方案中,对于第二波长范围126中的第三波长λ3,光学叠层200对于基本上法向入射的光和对于至少一个偏振态具有大于约60%或大于约70%或大于约75%的光学透射率t4。
102.对于在约0.1ghz至约90ghz的范围内的至少一个频率,光学叠堆 200可具有对于光学膜100在其他地方所描述的任何范围内的透射率、反射率和/或损耗角正切。例如,在一些实施方案中,对于在约0.1ghz至约90ghz的范围内的至少一个频率以及对于基本上法向入射的辐射,光学叠堆200透射至少约95%、或至少约97%、或至少约98%、或至少约99%的入射的辐射。作为另一示例,在一些实施方案中,对于在约0.1ghz至约 90ghz的范围内的至少一个频率:光学叠堆200的介电损耗正切小于约 0.02;并且对于基本上法向入射的辐射,光学叠堆反射小于约5%、或小于约2%、或小于约1%的入射的辐射。作为又一个示例,在一些实施方案中,对于在约0.1ghz至约90ghz的范围内的至少一个频率:光学叠堆的介电损耗角正切小于约0.02;并且对于基本上法向入射的辐射,光学叠堆透射至少约95%的入射的辐射。介电损耗角正切和透射率可以在其他地方描述的任何范围内。对于入射到光学膜100上或入射到光学层210或210' (如果包括的话)上的辐射,可以确定光学叠堆200的反射率和透射率。
103.诸如“约”的术语将在本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中理解。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“约”应用于表达特征大小、数量和物理特性的量的使用不清楚,则“约”将被理解为是指在指定值的10%以内。给定为约指定值的量可精确地为指定值。例如,如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对其不清楚,则具有约1的值的量是指该量具有介于0.9 和1.1之间的值,并且该值可为1。
104.上述所有引用的参考文献、专利和专利申请以一致的方式全文据此以引用方式并入本文。在并入的参考文献部分与本技术之间存在不一致或矛盾的情况下,应以前述说明中的信息为准。
105.除非另外指明,否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其他附图中的对应元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案,但本领域的普通技术人员将会知道,在不脱离本公开范围的情况下,可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出
和所描述的具体实施方案。本技术旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型或组合。因此,本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。