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TW210378B - - Google Patents

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TW210378B
TW210378B TW080109258A TW80109258A TW210378B TW 210378 B TW210378 B TW 210378B TW 080109258 A TW080109258 A TW 080109258A TW 80109258 A TW80109258 A TW 80109258A TW 210378 B TW210378 B TW 210378B
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plane
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TW080109258A
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Dow Chemical Co
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Description

Λ fi Ιί 6 2103^3 五、發明説明（） 本發明偽闋於一種多層的雙折射干涉偏光鏡，持別是 關於一種多層共押出的聚合裝置，其被設計成可藉著構造 上的光學干涉而將選定之波長的光偏振。 雙折射偏光鏡在此項技藉裡已為習知者，並且在過去 即己被使用於偏振並且過濾選定波長的光。例如，雙折射 偏光鏡可被使用於拒絶（反射）被特定偏振的狹窄波長範圍 而傳送其餘的入射光，以便降低從其他光源來之眩目的光 ，並且作用為光束分離器。 有許多自然形成的結晶化合物作用為雙折射偏光鏡。 例如，方解石（5庚酸鈣）結晶體即具有己知之雙折射性質。 不管如何，單一結晶物葆為昂貴的材料並且無法針對特定 應用所需而隨時形成所欲得到的形狀或者構造。此技藝之 其他者，例如Hokas的美國專利第691號案，即曾經 從板狀或片狀的雙折射聚合物例如^二酸乙二酯併入
Vv 一種各向同性的矩陣聚合物裡來構造$折射偏光鏡。 在許多個例子裡，聚合物可嘲著單軸拉伸而將該聚合 物定向至分子的階層，例如Rogers et al.之美國專利第 4,525,4 13號案所掲示者。包含高度雙折射聚合物以及具 有較大折射率偏差所構成之交替層的多重光學裝置即曾被 Rogers et al.所提出。不管如何，該種Rogers et al. 裝置必須使用在分子構造以及電子密度分佈之間具有特定 數學關偽之特定的高度雙祈射聚合物。 因此，在此技藝裡對於雙折射干涉偏光鏡仍然有一需 要，其必須可以使用現存之技術與随時可得之材料來製造 本紙尺度逍用中國Η家標毕（CNS)TM規格（210X297公址） -3 - (請先閲讀背而之注意1ε項#塡^厶. 裝- .線* 經濟部中央標準局β工消许合作社印製 210373 經濟部屮央標準局β工消伢合作社印製 Λ 6 Π 6 五、發明説明（） 。再者，在此技藝裡對於雙折射干涉偏光鏡亦存在另一需 要，其必須僅吸收很少的光。甚且，在此技藝裡對於雙折 射干涉偏光鏡復有一需要，其必須被構造成可以偏振具有 所希望之特定波長的光。 本發明藉著提供一種具有多層板片或薄膜之形態的雙 折射干涉偏光鏡而能符合該等需要，其可以使用現有之共 押出技術而從随時可得之材料被構造完成。本發明的偏光 .鏡具有之光吸收的程度接近零並且被構造成可以偏振和反 射持定波長的光而僅傳送其餘波長的光。該種偏光鏡亦將 僅偏振具有那些波長之所傳送的光，而其餘所傳送的光仍 然不會被镉振。 在本文中所使用之偏光鏡、偏振的光、以及褊振作用 傜指一種光的狀態，其中在不同的平面裡光線的横向振動 假設具有不同的形態。本文中所使用的偏振作用，包括直 交平面裡不相等的#反^並且包含光的橢圓和圓形的偏振 以及平面偏振。而光”，不僅指可見光譜者，並且 亦包括紫外線及紅外光。當本文中討論到聚合材料之定向 的平面時，乃偽指該聚合材料由於材料沿X和/或Y方向之 單軸或雙軸拉伸的定向方向以便用以定義該等材料的偏振 效應。本文中所指的光進入或侵入聚合材料之各層的平而 偽為一垂直於各層之主要表面的平面（亦即Z軸方向）。 依據本發明的一値特點，所提出之雙祈射干涉偏光鏡 包含値別地具有非零應力光學傜數的至少第一和第二種聚 合材料之多重交替定向的材料層，而該等非零應力光學偽 本紙ft尺度逍用中國國家標準(CNS) Ή規格(210x297公*) 4 .........................裝· · . ·訂.....線 (請先閲讀背而之注意市項#植^:« 210373 Λ 6 η 6 經濟部十央·標準灼A工消伢合作社印製 五、發明説明（） 數具有充分的差異以便在一第一痼平面裡第一及第二種聚 合材料之間産生一折射率偏差，該折射率偏差係不同於一 垂直於第一锢平面的第二個平面裡第一及第二種聚合材料 之間的折射率偏差。 本發明的雙折射干涉偏光鏡亦可包含各種聚合材料所 構成的三或更多交替的積層。例如，一値第三層的圖案可 以使用重覆的單元ABCBA,其中Β單元為一種Α及C重覆單元 的共聚物或可溶混的摻合物。在一些例子裡，B層將不僅 貢獻本發明的光偏振性質，亦作用為一種將A及C層黏合在 一起的黏著劑層。 再者，第三個聚合物層亦被發現到可做為一種ABABAB 重覆體之一或兩主要外部表面的表皮層或者做為一内靥。 其表皮層可為具有犧牲性者，或者可為永久性者並且做為 防止刮擦或耐候的保護層。甚且，這種表皮層可在共押出 之後再被塗佈於偏光鏡上。例如，一表皮層可以噴霧塗佈 在塗蓋層上而將偏光鏡的表面補平以便增進光學的性質並 且賦予抗刮擦的能力，抗化學性和/或耐候性。該種表皮 層亦可被積層於多層結構的偏光鏡上。以積層的方法就那 些無法容易地共押出之聚合物而言乃為霈要的。 在本發明的一個具體實施例裡，第一及第二種聚合材 料在未被定向時大致上具有相等的折射率。其折射率偏差 傜發生於該等材料被拉伸時所定向的平面裡。在另一個具 體實施例裡，第一及第二種聚合材料於未被定向時即具有 不同的折射率。藉著拉伸來定向該等聚合物導致該等平面 (請先閱讀背而之注意市項#项穷/ X). 裝· -線· 本紙張尺度逍用中a®家標準（CNS)T4規格（210X297公龙） -5 - 10378 A (1 \\ 6 五、發明説明（） 之一裡個別地折射率之間的偏差降低，而在男一平面上的 偏差則保持不變或者增大。該種偏光鏡可為單軸或雙軸定 向者。 在本發明的一橱較佳形態裡，第一種聚合材料具有一 正的應力光學僳數，而第二種聚合材料具有一負的應力光 學偽數。較適宜者，在第一個平面裡的折射率偏差至少為 0.03，並且最適宜者傜為0.05或者更大。 較適宜者，毎一聚合層的光學厚度偽為0.09微米到 〇.70徹米。光學厚度，nd,偽被定義為積層（d)之物理厚 度與其折射率（η)的乘積。在本發明的一値較佳形態裡， 各層厚度隨著薄膜的厚深而單向逐漸地增便産生一種 聲' 積層厚度的悌度，使其能反射並且偏振較寬 Υ範掘之波長的 光。 i. 兩種聚合材料可為任何不同的聚合物，具有非零的應 力光學俗數，在該等材料被定向時提供必需的折射率偏差 。所謂之非零的應力光學偽數，意即該種聚合物的折射率 在其被定向時沿一正或負的方向變動者。具有零應力光學 偽數之各向同性的材料缺乏雙祈射。 經濟部屮央樣準局A工消件合作社印製 例如，第一種聚合材料可為一聚碩酸酯，例如一種以 雙苯酚Α為基礎的聚磺酸酯，或者一種聚對苯二酸乙二酯 ，該兩者皆具有正的應力光學偽數。第二種聚合材料可為 —種聚苯乙烯，其具有負的應力光學係數。大體上為無定 形的無規聚苯乙烯或者晶狀的間規聚苯乙烯都可適用。其 他適合用做第二種聚合材料的聚合物包括苯乙烯與丙烯腈 本紙尺度边用中HB家標準(CNS)TM規格(210x297公龙） _ 6 _ 210373 Λ f5 B 6 經濟部屮央梂準局A工消伢合作社印製 五、發明説明（) 的共聚物，苯乙烯與異丁烯酸甲酯的共聚物，以及聚萘酸 乙二酯，這些全都具有負的應力光學僳數。 本發明的镉光鏡反射並且镐振入射於其表面之光的一 部份而傳送其餘的入射光。在構造之時，其可被設計成為 僅傳送一狹小範圍的波長而反射一寬廣範圍的波長，或者 正好相反。本發明的偏光鏡亦可被設計成為大致上反射並 且偏振所有入射於該裝置之一個平面的光而且大致上傳送 所有入射於與該平面垂直之另一平面的光。 在本發明的一些具體實施例裡，其可能需要加入色劑 例如染料或顔料於該雙折射偏光鏡的一或多層裡。此可以 被完成於其主體之外或表皮層之一或兩者，或者可替換地 ,色劑亦可被加入於偏光鏡之内層的一層或者數層。顔料 或染料的使用容許特定波長的光被偏光鏡選擇性地吸收。 而未加顔料或未加染料的多層薄膜將反射被特定偏振的波 長並且傳送其餘的入射光，顔料及染料復可被使用於控制 所反射之偏振光的光帶寬度以及所傳送之光的波長範圍。 例如，所有被傳送的光可藉著將一黑色層共押出於雙祈射 偏光鏡的背面而被吸收。再者，染料可被使用於藉箸吸收 選定之波長而縮小所反射之光以及所傳送之光的波長帶。 所選定的聚合物將決定折射率偏差、個別地應力光學 偽數、以及玻璃轉化溫度。積層的數目、定向的程度、積 層的厚度、以及顔料#$料的使用全部可以被調整（控制） 以便提供一種具有所徽以供持定之用途的偏光鏡。此 一點傜不同於先前的技術，其偽受限於設計與偏振持徵者 it 閲 背 而 之 .注 意 事 項 Λ m 装
ST 線 本紙尺度遑用中SB家標準（CNS)T4規格（210x297公;«：) 2ΐ〇3'ί3 經濟部屮央標準而Μ工消费合作社印製 Λ ίϊ Π 6 五、發明説明（） Ο 在本發明的另一錮具箱實施例裡提供了一種可諏節的 雙折射干涉偏光鏡，包含具有锢別地非零應力光學#數之 第一及第二種撣性體材料所構成的多重交替地積層，其非 零應力光學偽數傜為充分的不同以便能在一第一個平面裡 的第一及第二種彈性體材料之間産生一折射率偏差，而該 折射率偏差傜不同於一垂直於第一個平面的第二辉平面裡 之第一及第二種彈性體材料之間的折射率偏差。由於形成 偏光鏡的個別積層偽為彈性體，偏光鏡可依據彈性體伸長 的程度可變動地偏振光的波長。除此之外，由於各積層偽 為彈性體.當該裝置被回復到一放鬆的狀態時該偏光鏡將 為可調節地以及可逆轉地。 本發明亦提供一種製造雙祈射干涉偏光鏡的方法，包 括共押出在多重積層裡至少第一及第二種聚合材料具有個 別地非零應力光學偽數的步驟。該等積層可被拉伸而將聚 合材料定向並且在一第一個平面裡産生一折射率偏差，此 折射率偏差偽不同於一個與第一個平面垂直的第二個平面 裡第一及第二種聚合材料之間的折射率偏差。雖然許多聚 合物組合可在高於玻璃轉移溫度但低於其熔點的溫度下被 拉伸，有一些聚合物組合卻可披“冷拉”，其中該聚合物 的:一或多種可於低於其玻璃轉移溫度的溫度下被拉伸。 在本發明的一個具體實施例裡，第-及第二種聚合材 料在未被定向時大致上具有相等的祈射率，且一祈射率偏 差會随著定向作用而發生於~平面上。在另一個具體實施 本紙尺度遑用中SB家標準（CNS)T4規格(210x297公龙） -8 - (請先間請背而之注意事項#项^«> 裝- Λ β η 6 五、發明説明（） 例裡，於被定向時，第一及第二種聚合材料在第一及第二 倨平面之一裡具有大致上相等的折射率，但是在另一平面 裡會有一折射率偏差。該等聚合材料的定向作用可以為單 軸或者雙軸的。 較適宜者，在第一値平面裡的折射率偏差至少約為 0.03,並且最適宜者至少為Q.05或者更大，且每一層的光 學厚度為G.09微米到Q.7Q徹米之間。在一値具體實施例裡 ,該等積層的厚度隨著薄膜的厚深單向地逐漸增加以便提 供一種可反射較寬廣波長範圍的偏光鏡。在本發明的一個 較佳具體實施例裡，第一種聚合材料具有一正的應力光學 係數，並且第二種聚合材料具有一負的應力光學偽數。 據此，本發明的一個目的僳在於提供一種雙折射干涉 偏光鏡以及製造方法，其可以從易於得到之材料使用既有 的共押出技術來被構造，使其吸收光的程度接近零，並且 被構造成可以反射和偏振特定波長的光而傳送其他波長的 光。本發明的這一痼以及其他目的和優點從下面的詳細說 明、隨附的圖式和附加的請求專利範圍中將變成顯而易知 者。 經浒部屮央楳準局ΚΧ工消费合作社印虹 第1圖偽為依據本發明所製成的多層光學干涉偏光鏡 之反射對光波長的一個圖。 本發明提供具有多層薄膜形狀之改良的光學干涉偏光 鏡，其具有許多必要的性質包括使該裝置可以偏振選定之 光波長的能力。與本發明相關之基本的光學原理係為那些 和被具有不同折射率的薄膜層所為之光的反射有關者。這 9 (請先閲讀背而之注意事項#项^/-· 本紙張尺度逍用中国國家猱準(CNS)T4規格(210x297公：it) 210373 Λ ίί Π 6 經濟部屮央樣準局A工消费合作社印製 五、發明説明（） 些原理驗證了材料之個別層厚度與折射率兩者間之作用的 從屬關係。請參考Radford et al所著的“虹彩之共押出 多層塑膠薄膜的反射性”，13聚合物工程及科學216(1973 )。 在該文獻裡描述了-一種薄膜，其厚度d小於約0.5微米 或者其光學厚度nd (在此η俗為該材料之折射率）係小於約 0.7 撤米。請見 Vasicek 所著的 Optics of Thin Films(‘1 96 0) ，第100和139頁。 干涉薄膜，其依賴光之構造上的光學干涉以便在電磁 光譜之可見光、紫外線或紅外光部份産生強的光學干涉， 曾被描述於先前的技術裡。請見，例如，Alfrey, Jr. et al.,的美國專利第3,711，176號案。這種干涉薄膜依據下 列公式而作用： λ id= (2/m)(NiDi+ H2D2) 在此λ n俗為所反射的波長，單位為nanometer(10-3米）， I及}為交替之聚合物的折射率，卩*及卩2為個別之聚合物 層的厚度，單位為113110111616]：(1(3_3米），並且B為反射的次 序（Π=1, 2力3, 4, 5)。此一公式適用於入射的光垂直於 薄膜的表面。若為其他的入射角度，該公式將被修正以將 角度列入考慮，如習知技術者。本發明的偏光鏡對所有的 入射光角度皆為可操作的。該公式的每一値答案決定一個 波長，在此波長皆期望有一相對於周圍區域之強烈的反射 。反射的強度ί%為“卜比率”的一値函數，其中， Ni D. f =-—- N, D. + Na Da (請先閲讀背而之注意事項洱项.：'3. 本紙張尺度逍用中a Η家楳準(CNS) Ή規格（2丨0X297公;it) lOciVb Λ β ___η 6 _ 五、發明説明（） 藉箸適當選擇f-比率，可以對各種較高次數之反射的反射 強度進行某一程度的控制，例如，紫色（約為Q. 38 W波長） 到红色（約為0.68 w波長）的第一次可見光的反射可以用具 有之光學厚度為〇 . 075到0 . 25徹米之間的積層來獲得。 不管如何，從先前技術之薄層干涉薄膜所反射的光並 未被偏振。從本發明之交替的聚合物層所反射的光由於薄 膜之雙折射性質基本上傜被偏振的。因此，在其較佳的形 態裡，本發明的雙折射干涉偏光鏡包含至少第一及第二種 具有個別之非零應力光學傜數的聚合材料所構成的多重交 替定向的積層，其非零應力光學係數乃為充分地不同以便 在一第一値平面的第一及第二種聚合材料之間産生一折射 率偏差，而此折射率偏差係不同於一個與第一個平面垂直 的第二個平面裡第一及第二種聚合材料之間的折射率偏差 。此一折射率偏差較適宜者至少約0.03,並且最適宜的是 至少Q.G5或者更大。此一構造形成一種偏光鏡，其在一第 一個平面.例如定向的平面上造成光學的干涉，並且在一 垂直於該平面的第二値平面上造成近於零的光學干涉。 經濟部屮央梂準灼Α工消f合作社印51 較適宜者，每一聚合物層的光學厚度偽在0.09到0.70 微米的範圍裡。適用於本發明之應用的聚合物包括具有應 力光學偽數之大致上為透明的熱可塑性聚合物，當該等聚 合物被定向時，其應力光學俗數在至少一個平面上提供了 必要的祈射率偏差。除此之外，從製程的觀點而言，該等 聚合物必須為可相容共押出者。 11 (請先間讀背而之注意本項洱埙?·'、κ> .線· 本紙張尺度逍用中Η S家猱準(CNS)肀4規格(210x297公:«:) ό A 6 η 6 經濟部屮央櫺準局员工消费合作社印Μ 五、發明説明（） 一個適當的聚合物配對之實例偽為聚磺酸酯與聚苯乙 烯。間規聚苯乙烯被認為是特別適用者。聚硪酸酯具有一 正的應力光學傜數，而聚苯乙烯具有一負的應力光學傜數 。兩者具有之折射率（未定向時）約為1.6。其他適用於本 發明之大致上為透明的熱可塑性聚合物包括例如名稱為“ 彈性體的光學干涉薄膜”，於1990年6月26日所掲露之美 國專利第4 , 937 , 134號案裡所一般指定的那些彈性髖。 除此之外，其他聚合物及共聚物例如以聚2,6萘酸乙 二酯、1,4-琛己烷二甲烯對苯二酸酯（PCTG)為基礎的共聚 物、以及戊二亞胺和異丁酸甲酯（KAMAX樹脂，可從Rohn及 Haas取得）的共聚物，亦適合於本發明的應用。再者，聚 合物之可溶混的摻合物可被使用於調整偏光鏡所使用之積 層的折射率、應力光學係數、以及玻璃轉移溫度。其他可 被用於本發明之應用的熱可塑性樹脂之實例，以及其代表 性的折射率包括有，但未限於：金氟烷氣基樹脂（折射率 = 1.35)、聚四氟乙烯（1.35)、氟化的乙烯-丙烯共聚物 1-34)、硅_樹脂（1.41)、聚偏二氟乙烯（1.42)、聚氣三 氟乙烯（1.42)、環氣樹脂（1.45)、聚丁基丙酸酯（1.46)、 聚4-甲基戊烯-1(1.46)、療醋酸乙烯酯（1.47)、乙基纖維 素（1.47)、聚甲醛（1.48)、聚異丁基丙烯酸甲酯（1.48)、 聚甲基丙烯酸酯（1.48)、聚丙基丙烯酸甲酯（1.48)、聚乙 基丙烯酸甲酯（1.48)、聚醚成塊醯胺（1.49)、聚甲基丙烯 酸甲酯（1.49)、醋酸纖維素（1.49)、丙酸酯纖維素（1,49) 、醋酸丁酸纖維素（1.49)、硝酸纖維素（1.4 9)、聚乙烯醇 (請先閲讀背而之注意事項#塡.βνθ> 本紙張尺度逍用中a ffl家楳準(CNS) Τ4規格（210x297公;Jt) 12 A 6 η 6 經濟部中央？4準灼员工消费合作社印製 五、發明説明（） 缩丁醛（1.49)、聚丙烯（1.49)、聚丁烯（1.50)、離子化樹 脂例如Surlyn(商標名）（1.51)、低密度聚乙烯（1.51)、聚 丙烯膀（1.51)、聚異丁烯（1.51)、熱可塑性的聚酷例如 Ecdel(商標）（1.52)、天然橡膠（1.52)、丁腈橡膠(1.52) 、聚丁二酯（1.52)、尼龍（1.53),聚丙烯亞胺（1.53)、聚 醋酸氣乙烯（1.54)、聚氯乙烯（1.54)、高密度聚乙烯（1.54) 、異丁烯酸甲酷與苯乙烯的共聚物（1.54)、透明的丙烯腈 -丁二烯-苯乙烯的三聚物（1.54)、烯丙二甘醇樹脂（1.55) 、聚偏二氯乙烯和聚氯乙烯的摻合物例如Saran樹脂（商標 名）（1.55)、聚-α-甲基苯乙烯（1.56)、苯乙烯-丁二烯膠 乳例如D0W-512-K(商標名）（1.56)、聚氨基甲酸酯（1,56) 、氣丁二烯橡膠（1.56)、苯.乙烯和丙烯腈的共聚物例如 Tyril樹脂（商標）（1.57)、苯乙烯和丁二烯的共聚物品 (1.57)、其他熱可塑性聚酯例如聚對苯二酸乙酯以及聚對 苯二酸乙二醇酯（1.60)、聚亞胺（1.61)、聚偏二氣乙烯 (1.61)、聚二氯苯乙烯（1.62)、聚理（1.63)、聚醚理（1.65) 、以及聚醚亞胺（1.66)。 上面聚合物之共聚物和可溶混的摻合物亦可被使用於 本發明的應用。這種共聚物和摻合物可被使用以便提供無 數種不同的折射率，使其互相配合而逹成最佳的偏振效應 。除此之外，該等聚合物之共聚物和可溶混之摻合物的使 用可被用以增進共押出以及定向作用時交替積層的可加工 性。再者，共聚物以及可溶混之摻合物的使用可容許該等 聚合物之應力光學偽數與玻璃轉移溫度的調整。 請 先 閲 背 而 之 注 意 事 項 # 裝 玎 線 本紙张尺度遑用中SK家標準(CNS)T4規格(210x297公货) 13 2i〇仰 Λ β Π 6 經濟部屮央.#準局貝工消赀合作社印製 五、發明説明（） 依據本發明之多層的雙折射干涉偏振薄膜藉著使用一 種如美國專利第3, 773,882號案與第3,884,606號案所描述 的多層共押出裝置可以非常優越地被製備完成。這種裝置 提供一種方法，用於製備多層的，同時押出的熱可塑性材 料，其毎一層皆具有大致上均勻的積層厚度。較適宜者， 如美國專利第3,859,647案所描述之一糸列的多重層積裝 置亦可被使用。 該共押出裝置的進料區從一來源例如一加熱塑化押出 機接收不同的熱可塑性聚合材料。該等樹脂狀的材料流入 進料區内的一値機械操作的區段。此一區段將原始的原料 流重新整理成具有最终主體所需之積層數目的多層排列的 原料流。較適宜者，此一多層排列的原料流大髏上可被流 經一糸列的多重層積裝置，以便再增加最終主體之積層的 數目。 該一多層排列的原料流然後流入一個押出模，其係被 如此構造以及安排使得原料流被保持於其内。這種押出裝 置傜如美國專利第3,55 7,2 65號案所描述者。最终的産品 被押出而形成一多層的主體，其中毎一層大致上平行於相 郯層的主表面。 該押出模的構造可以改變並且可以例如降低毎層的厚 度和尺寸。從機械定向區段傳送來之各層厚度縮減的精確 度、押出模的構造、以及押出後主體之機诚工作的量偽為 所有影蜜最终主體之個別積層厚度的因素。 在押出以及積層之後，所得到之多層薄層於一溫度 (請先閲讀背而之注意事項孙项炙 3 本紙张尺Αϋ用中a國家標準（CNS)T4規格（210X297公龙） 14 2i〇抑 Λ 6 H 6 經濟部屮央梂準而β工消赀合作社印製 五、發明説明（） 高於聚合物之値別玻璃轉移溫度但低於其艏別熔點下，沿 單軸或者雙軸而被拉伸。可替換地，該多層薄膜可於一溫 度低於該薄膜裡之至少一種聚合物的玻璃轉移溫度之下被 冷拉和拉伸。此導致該等聚合物起定向作用並且由於聚合 物之間應力光學傜數和/或折射率的差異而在該偏光鏡的 至少一傾平面裡産生一折射率偏差。 選定波長之光的偏振作用俗藉著因為偏光鏡之至少一 個平面裡折射率偏差所造成的構造性光學干涉來逹成的。 該偏光鏡可被構造使得不同的波長可依需要而被偏振 。折射率偏差的控制、薄膜内相關積層之厚度、以及薄膜 内發生之定向作用的量決定了何種波長的光學將被偏振。 而就其他干涉薄膜而言，被偏振之光的波長亦端賴入射光 相對於偏光鏡之表面的入射角度而定。 本發明的雙折射干涉镰光鏡反射並且偏振一部份人射 於其表面的光，並且傳送其餘的入射光。實質上並沒有光 被偏光鏡所吸收。在構造的期間，交替之聚合物積層的厚 度可被控制使得偏光鏡僅傳送狹小的波長範圍而反射並且 偏振一較寬廣的波長範圍。例如，在多層薄膜裡的積層可 被安排使得它們的厚度隨著薄膜的厚度做單向漸進的增加 以便産生一積層厚度梯度。此賦予了該偏光鏡寬廣的光帶 反射性質。這種偏光鏡可被使用做為僅傳送一狹小範圍之 波長的光帶過濾器。 可替換地，該薄膜可被構造成僅偏振和反射一狹窄的 波長範圍而對入射光的其餘部份保持為可穿透的。如果使
(諳先閱讀背而之汰意卞項#填JT'i HV 本紙張尺度边用中S®家標準（CNS)T 4規格（210父297公;«：) -15 - Λ 6 Π 6 五、發明説明（） 用白光做為光源，本發明的偏光鏡依據其積層之光學厚度 將在一平面上將特定波長之被偏振的光反射回去，而傳送 剩下的光。 本發明之偏光鏡的一痼用途傜裝設於飛機或汽車的擋 風玻璃上，有一 “警示”的顯示可被投射於其上。該偏光 鏡將降低飛機或汽車外面，或者飛機或汽車本身内部來的 眩目光線，而此眩目的光線之入射角度偽相同於所投射之 “警示”影像的角度。本發明的使用造成了其他入射光增 進的傳送，在其上面亦可使用至少吸收一些入射光的傳统 偏光鏡。本發明之偏光鏡的另一個用途偽做為一掘光束分 離器。 為了使本發明更能易於瞭解，請參考下面的實例，其 俱用於描述本發明，但不是用來限制其範圍。 啻例1 經濟部屮央標準灼A工消1V合作社印製 使用一種如美國專利第3,7 7 3, 88 2號案及3,7 5 9,6 4?號 案所描逑的装置，製備一片雙折射干涉偏振薄膜。此Η之 厚度約為0.008公分（ 0.0 0 3英吋），並且具有由聚碩酸酯 (Calibre 300- 15 , DOW化學公司之商標）以及聚苯乙烯 (Styron 685D, DOW化學公司之商標）所構成之385層交替 的積層（ABABAB)。 一片2.54公分（1英时）乘2.54公分（1吳时）乘0.008公 分（0 . 00 3英吋）的薄膜樣品然後於160V (高於該兩聚合物 之玻璃轉移溫度）以448N/Cm2 ( 650 1 b/in2)的力量沿箸單軸 方向將其從原先的2.54公分長（1英时）泣伸至一最终長度 本紙尺度逍用中國Η家楳準（CNS)肀4規格（210X297公;«：) 6 Λ Γ) Π 6 五、發明説明（) 7.6公分（3英吋），並且然後迅速地以水使其驟冷而將該等 聚合物定向。最終樣品的厚度平均0.004公分（0.0015英吋 ),並且其最小的寬度為1.27公分（0.50英吋）。 後拉伸的狀況被控制使得聚碩酸酯層最終的平均積層 厚度為856.8埃而聚苯乙烯層為873.1埃。這些積層的厚度 被算出以便得到一種偏振薄膜，可偏振位於可見光譜之中 間地帶（λ = 550 0埃）而具有如上定義之f-比率為0.5的光 線。 兩種聚合物在未定向狀態下測得之折射率約為1. 6。 不管如何，該種聚碩酸酯測得之正應力光學偽數約為+5000 Brewsters而聚苯乙烯測得之負應力光學係數約為-50 00 Brewsters。後拉伸的程度被控制使得定向作用的平面裡 兩聚合物之間的折射率偏差成為0 . 03。 經濟部屮央標準工消奸合作社印奴 為了決定該薄膜是否作用為一個偏光鏡，兩片385層 的薄膜於單軸拉伸而將聚合物定向於薄膜裡之前被積層完 成。一給定波長的反射量被測定於一値與單軸拉伸平行的 平面以及一個與單軸拉伸垂直的平面。如第1圖中所顯示 者，在平行與垂直平面裡一寬廣範圍之波長反射量的差異 驗證了該薄膜確實作用於將光線偏振。 由於一些代表性的具體實施例及細節已經被描述用以 說明本發明，其對於熟識此項技藝的人士而言將變得顯而 易知者的是各種掲露於此之方法及裝置的變動可被執行而 仍不脱離本發明的範圍，而此範圍係定義於隨附的申I青專 利範圍裡者。 17 (請先間-背而之注意市項#填^頁) 本紙張尺度逍用中國國家楳準(CNS)T4規格（210父297公龙）

Claims (1)

  1. Α7 Β7 C7 D7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 六、申請專利範圍 第80109258號專利申請案申請專利範圍修正本 修正日期：82年4月 1. 一種包含多重交替定向的積層之雙折射干涉偏光鏡， 特擻為至少第一及第二聚合材料具有個別地非零應力 光學係數，而該等非零應力光學侈數係為充分地不同 而足Μ在該第一及第二聚合材料之間產生一在第一平 面中之折射率偏差，且該折射率偏差係不同於在垂直 於該第一平面之一第二平面中之該第一與第二聚合材 料之間之折射率偏差；且其中該聚合材料經共擠塑出 成多重積層，再拉伸Μ定向該材料，而產生一折射率 偏差。 2. 依據申請專利範圍第1項的雙折射干涉偏光鏡，其中 該第一及第二聚合材料未被定向時具有大致上相等的 折射率。 3. 依據申請專利範圍第1項的雙折射干涉偏光鏡，其中 該被定向的第一及第二聚合材料在該等平面之一中 具有大致上相等的折射率。 4. 依據申請專利範圍第1項的雙折射干涉偏光鏡，其中 該第一及第二聚合材料係為沿著單軸被定向者。 5. 依據申請專利範圍第1項的雙折射干涉偏光鏡，其中 該第一聚合材料具有一正的應力光學係數，且該第二 聚合材料具有一負的應力光學係數。 6 .依據申請專利範圍第1項的雙折射干涉偏光鏡，其中 於該第一平面中的該折射率偏差為至少0.03。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 丨裝· 訂. .線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CKS)甲4说格（210 X 297公贫） 3 Α7 Β7 C7 D7 六、申請專利範園 7 .侬據申請專利範圍第1項的雙折射干涉偏光鏡，其中 每一積層的光學厚度係爲0.09撤米到0.70徹米。 8. 依據申請專利範圍第1項的雙折射干涉偏光鏡，其中 該積層的厚度單向逐漸地增加Μ造成一個層厚梯度 〇 9. 依據申請專利範圍第1項的雙折射千涉偏光鏡，其中 該第一聚合材料係從聚碩酸酯和聚對苯二酸乙二酯所 構成的族群中所選出者。 10·依據申請專利範圍第1項的雙折射干涉偏光鏡，其中 該第二聚合材料係從聚苯乙烯、苯乙烯與丙烯腈之共 聚物、苯乙烯與甲基丙烯酸甲酯之共聚物、Μ及聚萘 睃乙二酯所構成的族群中所選出者。 11. 依據申請專利範圍第1項的雙折射干涉偏光鏡，其中 該的第二聚合材料爲一間規聚苯乙烯。 12. 依據申請專利範圍第1項的雙折射干涉偏光鏡，其中 該第一及第二聚合材料包含共聚物或可溶混的聚合物 摻合物以便調整該等聚合材料之値別的折射率、應力 光學係數、Μ及玻璃轉化溫度。 13. 依據申請專利範圍第1項的雙折射干涉偏光鏡，其中 一著色劑被加入於該雙折射偏光鏡的至少一層中。 14. 依據申請專利範圍第1項的雙折射干涉偏光鏡，其中 該著色劑係從顔料和染料所構成的族群中所選出者。 15. 依據申請專利範圍第1項的雙折射干涉偏光鏡，其中 該的偏光鏡可依據該彈性體伸長的程度藉由可變地偏 •紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公發 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 4'^ 烴濟部中央標準局員工消費合作社印製 烴濟部中央標準局w工消費合作社印製 A7 -. B7 . C7 _D7_ 六、申請專利範圍 振各棰波長的光而調節。 16.—種製造一雙折射干涉镐光鏡的方法，包含下列步驟 提供至少第一及第二具有値別地非零應力光學係 數的聚合材料， 共擠出該第一及第二聚合材料成爲多重交替的積 層，並且 拉伸上述的積層以使該第一及第二聚合材料成為 定向並且在第一平面中產生一折射率偏差，而該折射 率偏差係不同於在垂直於該第一平面之第二平面中之 該第一與第二聚合材料之間之折射率鴒差。 17·依據申請專利範圍第16項所述的方法，其中該第一及 第二聚合材料具有一玻璃轉化溫度，且其中該拉伸步 驟係在一高於該聚合材料的玻璃轉化溫度但是低於其 熔解溫度之溫度下進行。 18. 依據申請專利範圍第16項所述的方法，其中該第一及 第二聚合材料未被定向時具有大致上相等的折射率。 19. 依據申請專利範圍第16項所述的方法，其中在該等平 面之一中之折射率偏差增加，而另一平面中之折射率 偏差減少，以致被定向的第一及第二種聚合材料於其 中一個平面中具有大致上相等的折射率。 20·依據申請專利範圍第16項所述的方法，其中該第一及 第二聚合材料係沿著單軸被定向者。 21.依據申請專利範圍第16項所述的方法，其中該第一聚 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 •線· 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） Α7 Β7 C7 D7 六、申請專利範圍 合材料具有一正的應力光學係數並且該第二聚合材料 具有一負的應力光學係數。 22. 依據申請專利範圍第16項所述的方法，其中於第一平 面中的折射率镉差為至少0.03。 23. 依據申請專利範圍第16項所述的方法，其中每一積屬 的光學厚度係為〇.〇9撒米到0.70撒米。 24 _依據申請專利範圍第16項所述的方法，其中該積層的 厚度單向逐漸地增加以造成一値層厚梯度。 25.依據申請專利範圍第16項所述的方法，其中該第一聚 合材料係從聚碩酸酯和聚對苯二酸乙二酯所構成的族 群中所選出者。 〆 26·依據申請專利範圔第16項所、述的方法，其中該第二聚 合材料係從聚苯乙烯、苯乙烯與丙烯腈之共聚物、苯 乙烯與甲基丙烯酸甲酯之共聚物、Μ及聚萘酸乙二酯 所構成的族群中所選出者。 27·依據申請專利範圍第16項所述的方法，其中該的第二 聚合材料爲一間規聚苯乙烯。 f #先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨裝_ 訂. .線. 煙濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公货）
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