專利名稱：光學(xué)功能薄膜、復(fù)合薄膜以及它們的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)功能薄膜和復(fù)合薄膜，其每種均利用通過自組織制備的蜂窩狀復(fù)合薄膜，并且本發(fā)明還涉及一種制備所述光學(xué)功能薄膜的方法和一種制備所述復(fù)合薄膜的方法。
背景技術(shù)：
對于偏振薄膜，例如，利用光學(xué)各向異性并且通過拉伸高聚物薄膜而獲得的偏振薄膜(參見日本專利申請公開(JP-A)No.2003-43257)是眾所周知的。這種由高聚物薄膜制成的偏振薄膜主要用于顯示目的，例如液晶顯示板。但是，JP-A No.2003-43257中所述的偏振薄膜的優(yōu)點在于低價格性能比和大量生產(chǎn)性，因為其是使用高聚物薄膜制備的。另一方面，存在以下問題所述的偏振薄膜的耐熱性、耐濕性、耐化學(xué)品性等差，并且從光學(xué)性質(zhì)考慮，這些偏振薄膜具有低透射率和低消光比。
對于線柵偏振器，已知有將大量薄金屬線相互平行地形成在透明襯底上而形成的偏振器(參見日本專利申請公開(JP-A)No.10-153706)。所述的線柵偏振器是用以下方法制備的將抗蝕劑涂覆在透明襯底的表面上，并且通過電子束(EB)光刻法或者X射線光刻法形成抗蝕劑圖案，使得使用升高(lift-off)法在透明襯底上留下薄金屬絲。
但是，在JP-A No.10-153706所述的制備線柵偏振器的方法中，使用了電子束(EB)成像設(shè)備，因此可以同時繪制一個或多個圖像的區(qū)域小，繪制圖像的時間長，并且不適宜在寬的區(qū)域中繪圖。此外，X射線光刻法在元件和光掩模方面需要太大的成本，因此從大量生產(chǎn)和制造成本考慮不是理想的方法。另外，在制備線柵偏振器的方法中，一部分已經(jīng)被升高的金屬部分變成殘余物而造成性能下降，并且當(dāng)使用昂貴的貴金屬時，大部分將要升高的金屬部分是不必要的材料，因而在價格性能比方面該方法是不利的。
最近，研究了利用自組織現(xiàn)象制備具有有序結(jié)構(gòu)的薄膜的技術(shù)。例如在“Thin Solid Films(1998)”的327-329和854-856頁，以及“Chaos，9-2(1999)的308-314頁，公開了從空氣冷凝的液滴，和在溶劑界面上沉積的聚合物在三相界面區(qū)自聚集，從而形成具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜。這些出版物中描述的每一種方法都不需要復(fù)雜的制造儀器，因為這些方法利用的是從空氣冷凝的液滴，和在溶劑界面上沉積的聚合物。
但是，這些出版物沒有公開和建議所制備的薄膜的具體用途和根據(jù)用途控制條件的具體方法。因此，為了將具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜投入實際使用，作為光學(xué)功能薄膜或復(fù)合薄膜，必須進行進一步研究和開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是解決常規(guī)的各種問題并且實現(xiàn)以下目的。具體而言，本發(fā)明的一個目的是提供一種光學(xué)功能薄膜和復(fù)合薄膜，它們分別具有高偏振度，可以容易增大尺寸以具有更大的面積，并且具有優(yōu)異的耐久性，以及提供一種有效低成本地制備光學(xué)功能薄膜的方法和一種制備復(fù)合薄膜的方法。
解決上述問題的方式如下。
<1>一種光學(xué)功能薄膜，其含有具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜，所述的細(xì)孔含有橢圓或縫狀的孔。
<2>根據(jù)項<1>的光學(xué)功能薄膜，其中所述的具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜是通過自組織制備的蜂窩狀多孔薄膜。
<3>根據(jù)項<1>的光學(xué)功能薄膜，其中所述的孔在薄膜表面分別以橢圓或縫形狀開口并且是線性排列的。
<4>根據(jù)項<1>的光學(xué)功能薄膜，其中對所述的薄膜進行拉伸處理，所述的拉伸是選自單軸拉伸、順序雙軸拉伸、同時雙軸拉伸和三軸拉伸的任何一種。
<5>根據(jù)項<1>的光學(xué)功能薄膜，其中所述的薄膜在其除了孔部分外的表面上具有金屬層。
<6>根據(jù)項<5>的光學(xué)功能薄膜，其中用于所述金屬層的金屬是選自金、銀、銅、鋁、鐵、鎳、鈦、鎢、鉻以它們的合金的至少一種。
<7>根據(jù)項<1>的光學(xué)功能薄膜，其中所述薄膜的材料是選自疏水性聚合物和兩親性化合物中的至少一種。
<8>根據(jù)項<7>的光學(xué)功能薄膜，其中所述的兩親性化合物是是兩親性聚合物。
<9>根據(jù)項<1>的光學(xué)功能薄膜，其還含有襯底。
<10>根據(jù)項<1>的光學(xué)功能薄膜，所述的光學(xué)功能薄膜被用作偏振薄膜。
<11>一種復(fù)合薄膜，其包含具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜和金屬層，所述的細(xì)孔含有橢圓或縫狀的孔，其中所述的金屬層形成在包含孔內(nèi)部部分的薄膜表面上。
<12>根據(jù)項<11>的復(fù)合薄膜，其中所述的薄膜是通過自組織制備的蜂窩狀多孔薄膜。
<13>根據(jù)項<11>的復(fù)合薄膜，其中對所述的薄膜進行拉伸處理，所述的拉伸是選自單軸拉伸、順序雙軸拉伸、同時雙軸拉伸和三軸拉伸的任何一種。
<14>根據(jù)項<11>的復(fù)合薄膜，其中用于所述金屬層的金屬是選自金、銀、銅、鋁、鐵、鎳、鈦、鎢、鉻以它們的合金的至少一種。
<15>根據(jù)項<11>的復(fù)合薄膜，其中所述具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜在孔內(nèi)部具有金屬層并且具有線柵功能。
<16>根據(jù)項<11>的復(fù)合薄膜，其中所述薄膜的材料是選自疏水性聚合物和兩親性化合物中的至少一種。
<17>根據(jù)項<16>的復(fù)合薄膜，其中所述的兩親性化合物是兩親性聚合物。
<18>根據(jù)項<11>的復(fù)合薄膜，其進一步含有襯底。
<19>根據(jù)項<11>的復(fù)合薄膜，其中所述的光學(xué)功能薄膜被用作偏振薄膜。
<20>一種制備光學(xué)功能薄膜的方法，該方法包括形成薄膜，并且拉伸得到的薄膜以在薄膜中形成橢圓或縫狀的孔，所述的形成薄膜包括在襯底表面上涂覆含有有機溶劑和高聚物化合物的涂布溶液，在獲得的薄膜上形成液滴，并且蒸發(fā)有機溶劑和液滴，從而制備在薄膜中含有孔的薄膜。
<21>根據(jù)項<20>的制備光學(xué)功能薄膜的方法，其中所述的拉伸是選自單軸拉伸、順序雙軸拉伸、同時雙軸拉伸和三軸拉伸的任何一種。
<22>根據(jù)項<20>的制備光學(xué)功能薄膜的方法，該方法進一步包含在除了孔部分外的薄膜表面上形成金屬層。
<23>根據(jù)項<22>的制備光學(xué)功能薄膜的方法，其中所述的金屬層是通過選自真空蒸發(fā)法、電鍍法和電鑄法中的任何一種方法形成的。
<24>一種制備復(fù)合薄膜的方法，該方法包括形成薄膜，拉伸得到的薄膜以在薄膜中形成橢圓或縫狀的孔，并且在包含孔內(nèi)部部分的薄膜的表面形成金屬層，所述的形成薄膜包括在襯底表面上涂覆含有有機溶劑和高聚物化合物的涂布溶液，在獲得的薄膜上形成液滴，并且蒸發(fā)有機溶劑和液滴，從而制備在薄膜中含有孔的薄膜。
<25>根據(jù)項<24>的制備復(fù)合薄膜的方法，其中所述的拉伸是選自單軸拉伸、順序雙軸拉伸、同時雙軸拉伸和三軸拉伸的任何一種。
<26>根據(jù)項<24>的制備復(fù)合薄膜的方法，其中所述的金屬層是通過選自真空蒸發(fā)法、電鍍法和電鑄法中的任何一種方法形成的。


圖1是顯示本發(fā)明光學(xué)功能薄膜的一個實例的圖案圖。
圖2是解釋制備本發(fā)明光學(xué)功能薄膜或復(fù)合薄膜的方法的一個實例的工藝流程圖。
圖3是用作制備本發(fā)明光學(xué)功能薄膜或復(fù)合薄膜的方法的一個實例的薄膜制備單元的示意圖。
圖4A是顯示制備本發(fā)明的光學(xué)功能薄膜或復(fù)合薄膜的方法的一個實例并且舉例說明在中間澆鑄帶上形成高聚物薄膜的狀態(tài)的示意圖。
圖4B是顯示制備本發(fā)明的光學(xué)功能薄膜或復(fù)合薄膜的方法的一個實例并且舉例說明冷凝液滴以長大的狀態(tài)的示意圖。
圖4C是顯示制備本發(fā)明的光學(xué)功能薄膜或復(fù)合薄膜的方法的一個實例并且舉例說明通過干空氣將有機溶劑從高聚物薄膜揮發(fā)的狀態(tài)的示意圖。
圖4D是顯示制備本發(fā)明的光學(xué)功能薄膜或復(fù)合薄膜的方法的一個實例并且舉例說明通過干空氣將水分從高聚物薄膜的液滴中揮發(fā)的狀態(tài)的示意圖。
圖5A是顯示本發(fā)明蜂窩狀復(fù)合薄膜一個實例的頂視圖。
圖5B是從圖5A所示的蜂窩狀復(fù)合薄膜的b-b線觀看的橫截面圖。
圖5C是從圖5A所示的蜂窩狀復(fù)合薄膜的c-c線觀看的橫截面圖。
圖6是顯示用于制備本發(fā)明的光學(xué)功能薄膜或復(fù)合薄膜的方法的薄膜制備單元的另一實例的示意圖。
圖7是顯示用于制備本發(fā)明的光學(xué)功能薄膜或復(fù)合薄膜的方法的薄膜制備單元的又一實例的示意圖。
圖8是顯示用于制備本發(fā)明的光學(xué)功能薄膜或復(fù)合薄膜的方法的薄膜制備單元的再一實例的示意圖。
圖9是顯示用于制備本發(fā)明的光學(xué)功能薄膜或復(fù)合薄膜的方法的薄膜制備單元的再一實例的示意圖。
圖10是顯示用于制備本發(fā)明的光學(xué)功能薄膜或復(fù)合薄膜的方法的薄膜制備單元的再一實例的示意圖。
具體實施例方式
(光學(xué)功能薄膜和復(fù)合薄膜)本發(fā)明的光學(xué)功能薄膜含有具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜、金屬層和襯底，所述的細(xì)孔包含橢圓或縫狀的孔，并且根據(jù)需要進一步具有其它結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選光學(xué)功能薄膜在其除了孔部分外的表面上具有金屬層。
本發(fā)明的復(fù)合薄膜含有具有包含橢圓或縫狀的孔的細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜，形成在包括孔內(nèi)部部分的薄膜的表面上的金屬層，和襯底，并且根據(jù)需要進一步具有其它結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選光學(xué)功能薄膜和復(fù)合薄膜中的具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜是通過自組織制備的蜂窩狀多孔薄膜，并且進行過拉伸處理。
此處，如圖1所示，橢圓或縫狀的孔以橢圓或縫形狀開口并且是線性排列的，并且每個孔由壁表面圍繞。
-具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜-對具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜的材料沒有特別限制，可以根據(jù)需要的用途適當(dāng)選擇。例如，優(yōu)選使用選自疏水性聚合物和兩親性化合物中的至少一種。
對疏水性聚合物沒有特別限制，可以從本領(lǐng)域已知的疏水性聚合物中適當(dāng)選擇，并且其實例包括乙烯基聚合物類，例如聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚丙烯酰胺，聚甲基丙烯酰胺，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，聚偏二氟乙烯，聚六氟丙烯，聚乙烯基醚，聚乙烯基咔唑，聚乙酸乙烯酯和聚四氟乙烯；聚酯類，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚萘二甲酸乙二醇酯，聚丁二酸亞乙酯，聚丁二酸亞丁酯和聚乳酸酯；聚內(nèi)酯類，例如聚己內(nèi)酯；聚酰胺類或聚酰亞胺類，例如尼龍和聚酰胺酸；聚氨酯類；聚脲類；聚碳酸酯類；聚芳香烴類；聚砜類；聚醚砜類；和聚硅氧烷衍生物。從溶解度、光學(xué)性質(zhì)、電物理性質(zhì)、薄膜強度和彈性考慮，這些疏水性聚合物可以是均聚物、共聚物或聚合物共混物形式。這些聚合物的每一種可以單獨使用或者兩種或多種組合使用。
對兩親性化合物沒有特別限制，可以根據(jù)想要的用途適當(dāng)選擇，并且其實例包括兩親性聚合物。
對兩親性聚合物沒有特別限制，可以根據(jù)想要的用途適當(dāng)選擇，并且其實例包括含有作為主骨架的聚丙烯酰胺、作為疏水性側(cè)鏈的十二烷基和作為親水性側(cè)鏈的羧基的兩親性聚合物；聚乙二醇/聚丙二醇-嵌段共聚物。
優(yōu)選疏水性側(cè)鏈?zhǔn)侵T如亞甲基的非極性直鏈基團和亞苯基，并且具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中除了連接基團如酯基和酰胺基外，不分支親水基團如極性基團和離子離解基團至末端。當(dāng)使用亞甲基時，優(yōu)選疏水性側(cè)鏈含有5個或更多的亞甲基單元。
優(yōu)選親水性側(cè)鏈具有通過連接部分如亞甲基在其末端具有親水性位點如極性基團、離子離解基團或氧乙烯基的結(jié)構(gòu)。
疏水性側(cè)鏈與親水性側(cè)鏈的比率根據(jù)疏水性側(cè)鏈和親水性側(cè)鏈的大小、非極性或極性的強度，以及疏水性有機溶劑疏水性的強度不同而不同，不能統(tǒng)一限定。但是，單元比率(疏水性側(cè)鏈/親水性側(cè)鏈)優(yōu)選為9.9/0.1～5.5/4.5。在共聚物情況下，優(yōu)選共聚物是嵌段共聚物，其中嵌段是用疏水性側(cè)鏈和親水性側(cè)鏈在不影響在疏水性溶劑中的溶解度的范圍內(nèi)形成的，而不是疏水性側(cè)鏈和親水性側(cè)鏈的交替聚合物。
疏水性聚合物和兩親性化合物的數(shù)均分子量(Mn)優(yōu)選為10,000～10,000,000，更優(yōu)選50,000～1,000,000。
兩親性化合物的實例包括除兩親性聚合物外的兩親性化合物。對除兩親性聚合物外的兩親性化合物沒有特別限制，可以根據(jù)想要的用途適當(dāng)選擇，并且其優(yōu)選實例包括表面活性劑。
對表面活性劑沒有特別限制，并且其實例包括由以下通式(I)表示的化合物。
通式(I)在通式(I)中，R1表示脂族基團、脂環(huán)化合物基團、芳族基團和雜環(huán)中的任何一種；R2表示脂族基團、脂環(huán)化合物基團、芳族基團，雜環(huán)和-L-Z中的任何一種；Q1、Q2和Q3分別表示單鍵、氧原子、硫原子和-N(R3)-中的任何一種；R3表示氫原子和R2中的任何一種；L表示二價鍵合基團；并且Z表示離子性基團。應(yīng)當(dāng)指出“單鍵”表示沒有元素。
在通式(I)中，R1表示的脂族基團的優(yōu)選實例包括含有1～40個碳原子的直鏈或支鏈非取代的烷基，含有1～40個碳原子的直鏈或支鏈的取代的烷基，含有2～40個碳原子的直鏈或支鏈非取代的烯基，含有2～40個碳原子的直鏈或支鏈的取代的烯基，含有2～40個碳原子的直鏈或支鏈非取代的炔基和含有2～40個碳原子的直鏈或支鏈的取代的炔基。
含有1～40個碳原子的直鏈或支鏈非取代的烷基的實例包括甲基，乙基，正丙基，異丙基，正丁基，仲丁基，叔丁基，正戊基，叔戊基，正己基，正庚基，正辛基，叔辛基，2-乙基己基，正壬基，1，1，3-三甲基己基，正癸基，正十二烷基，鯨蠟基，十六烷基，2-己基癸基，十八烷基，二十烷基，2-辛基十二烷基，二十二烷基，二十四烷基，2-癸基十四烷基和二十三烷基。
含有1～40個碳原子的直鏈或支鏈的取代的烷基的實例包括烷氧基，芳基，鹵素原子，碳酯基，碳酰胺基，氨基甲?；?，氧羰基和磷酯基。其具體實例包括芐基，β-苯乙基，2-甲氧基乙基，4-苯基丁基，4-乙酰氧基乙基，6-苯氧基己基，12-苯基十二烷基，18-苯基十八烷基，十七烷基氟代辛基，12-(對氯苯基)十二烷基和2-(二苯基磷酸酯)乙基。
含有2～40個碳原子的直鏈或支鏈非取代的烯基的實例包括乙烯基，烯丙基，3-丁烯基，2-甲基-2-丁烯基，4-戊烯基，3-戊烯基，3-甲基-3-戊烯基，5-己烯基，4-己烯基，3-己烯基，2-己烯基，7-辛烯基，9-癸烯基，油烯基，亞油烯基和亞麻基。
含有2～40個碳原子的直鏈或支鏈的取代的烯基的實例包括2-苯基乙烯基，4-乙?；?2-丁烯基(butecyl)，13-甲氧基-9-十八烯基和9，10-二溴-12-十八烯基。
含有2～40個碳原子的直鏈或支鏈非取代的炔基的實例包括乙炔基，丙炔基，3-丁炔基，4-戊炔基，5-己炔基，4-己炔基，3-己炔基和2-己炔基。
含有2～40個碳原子的直鏈或支鏈的取代的炔基的取代基實例包括烷氧基和芳基。其具體實例包括2-苯基乙炔基和3-苯基丙炔基。
在通式(I)中，R1表示的脂環(huán)化合物基團的優(yōu)選實例包括含有3～40個碳原子的取代或未取代的環(huán)烷基和含有4～40個碳原子的取代或未取代的環(huán)烯基。
芳族基團的優(yōu)選實例包括含有6～50個碳原子的取代或未取代的芳基。
脂環(huán)化合物基團中含有3～40個碳原子的取代或未取代的環(huán)烷基的實例包括環(huán)丙基，環(huán)己基，2，6-二甲基環(huán)己基，4-叔丁基環(huán)己基，4-苯基環(huán)己基，3-甲氧基環(huán)己基和環(huán)庚基。
含有4～40個碳原子的取代或未取代的環(huán)烯基的實例包括1-環(huán)己烯基，2-環(huán)己烯基，3-環(huán)己烯基，2，6-二甲基-3-環(huán)己烯基，4-叔丁基-2-環(huán)己烯基，2-環(huán)庚烯基和3-甲基-3-環(huán)庚烯基。
芳族基團中含有6～50個碳原子的取代或未取代的芳基的取代基的實例包括烷基，烷氧基，芳基和鹵素原子。其具體實例包括苯基，1-萘基，2-萘基，蒽基，鄰甲苯基，間甲苯基，對甲苯基，對-乙基苯基，對-叔丁基苯基，3，5-二叔丁基苯基，對-正戊基苯基，對-叔戊基苯基，2，6-二甲基-4-叔丁基苯基，對-環(huán)己基苯基，辛基苯基，對-叔辛基苯基，壬基苯基，對-正十二烷基苯基，間-甲氧基苯基，對-丁氧基苯基，間-辛氧基苯基，聯(lián)苯基，間氯苯基，五氯苯基和2-(5-甲基萘基)。
在通式(I)中，雜環(huán)的優(yōu)選實例包括含有4～40個碳原子的取代或未取代的環(huán)醚，以及含有4～40個碳原子的取代或未取代的含氮環(huán)。
含有4～40個碳原子的取代或未取代的環(huán)醚的實例包括呋喃基，4-丁基-3-呋喃基，吡喃基，5-辛基-2H-吡喃-3-基，異苯并呋喃基和苯并吡喃基。
含有4～40個碳原子的取代或未取代的含氮環(huán)的實例包括2H-吡咯基，咪唑基，吡唑基，二氫吲哚基和嗎啡基(morphoryl)。
其中，特別優(yōu)選含有1～24個碳原子的直鏈、環(huán)狀或支鏈非取代的烷基，含有1～24個碳原子(其中取代基的碳原子除外)的直鏈、環(huán)狀或支鏈的取代的烷基，含有1～24個碳原子的直鏈、環(huán)狀或支鏈的取代的烷基，含有2～24個碳原子的直鏈、環(huán)狀或支鏈非取代的烯基，含有2～24個碳原子的直鏈、環(huán)狀或支鏈的取代的烯基，和含有6～30個碳原子的取代或非取代的芳基。
含有1～24個碳原子的直鏈、環(huán)狀或支鏈非取代的烷基的實例包括甲基，乙基，正丙基，正丁基，正戊基，正己基，環(huán)己基，正庚基，正辛基，2-乙基己基，正壬基，1，1，3-三甲基己基，正癸基，正十二烷基，鯨蠟基，十六烷基，2-己基癸基，十八烷基，二十烷基，2-辛基十二烷基，二十二烷基，二十四烷基和2-癸基十四烷基。
含有1～24個碳原子(其中取代基的碳原子除外)的直鏈、環(huán)狀或支鏈的取代的烷基的實例包括6-苯氧基己基，12-苯基十二烷基，18-苯基十八烷基，十七烷基氟代辛基，12-(對氯苯基)十二烷基和4-叔丁基環(huán)己基。
含有2～24個碳原子的直鏈、環(huán)狀或支鏈非取代的烯基的實例包括乙烯基，烯丙基，2-甲基-2-丁烯基，4-戊烯基，5-己烯基，3-己烯基，3-環(huán)己烯基，7-辛烯基，9-癸烯基，油烯基，亞油烯基和亞麻基。
含有2～24個碳原子的直鏈、環(huán)狀或支鏈的取代的烯基的實例包括2-苯基乙烯基和9，10-二溴-12-十八烯基。
含有6～30個碳原子的取代或非取代的芳基的實例包括苯基，1-萘基，2-萘基，對甲苯基，對-乙基苯基，對-叔丁基苯基，對-叔戊基苯基，辛基苯基，對-叔辛基苯基，壬基苯基，對-正十二烷基苯基，間-辛氧基苯基和聯(lián)苯基。
在通式(I)中，至于Q1、Q2和Q3，優(yōu)選單鍵、氧原子或-N(R3)-，并且特別優(yōu)選Q1、Q2和Q3中至少兩個或三個單獨地為氧原子。
在通式(I)中，L優(yōu)選為由以下通式(II)表示的基團 在通式(II)中，Y1、Y2和Y3分別表示下列中的任何一種含有1～40個碳原子的取代或未取代的亞烷基和含有6～40個碳原子的取代或未取代的亞芳基，它們彼此可以相同或彼此可以不同；J1、J2和J3分別表示二價鍵合單元，它們彼此可以相同或彼此可以不同；p、q和r單獨表示0～5的整數(shù)；“s”表示1～10的整數(shù)；并且a和b單獨表示0～50的整數(shù)。
Y1、Y2和Y3中取代基的實例包括如通式(I)的R1中所示的基團。亞烷基的具體優(yōu)選實例包括亞甲基，亞乙基，亞丙基，三亞甲基，四亞甲基，五亞甲基，六亞甲基，1，4-亞環(huán)己基，八亞甲基，十亞甲基和2-甲氧基-1，3-亞丙基。亞芳基的具體優(yōu)選實例包括鄰-亞苯基，間-亞苯基，對-亞苯基，3-氯-1，4-亞苯基，1，4-亞萘基和1，5-亞萘基。其中，特別優(yōu)選亞乙基，亞丙基，三亞甲基，四亞甲基，五亞甲基，六亞甲基，1，4-亞環(huán)己基，八亞甲基，十亞甲基，間-苯基和對-亞苯基。
J1、J2和J3中二價鍵合單元的優(yōu)選實例包括單鍵，-O-，-S-，-CO-，-COO-，-OCO-，-CON(R4)-，-N(R4)CO-，-CON(R4)CO-，-N(R4)CON(R5)-，-OCON(R4)-，-N(R4)COO-，-SO2-，SO2N(R4)-，-N(R4)SO2-，-N(COR4)-和-OP(＝O)(OR1)O-。在二價鍵合單元的實例中，R1表示與通式(I)的R1相同的基團；R4表示氫原子、含有1～6個碳原子的未取代的烷基和含有1～6個碳原子(其中取代基的碳原子除外)的取代的烷基中的任何一種；并且R5表示與R4相同的基團，但是，它們彼此可以相同或彼此可以不同。R4和R5中取代基的實例包括芳基，烷氧基和鹵素原子。
其中，特別優(yōu)選-O-，-S-，-CO-，-COO-，-OCO-，-CON(R3)-(R3表示氫原子，甲基，乙基或丙基)，-N(R4)CO-，SO2N(R4)-和-N(R4)SO2-。
至于p、q和r，分別優(yōu)選0～3的整數(shù)，并且特別優(yōu)選0或1的整數(shù)。
至于s，優(yōu)選1～5的整數(shù)，特別優(yōu)選1～3的整數(shù)。至于a和b，優(yōu)選0～20的整數(shù)，并且特別優(yōu)選0～10的整數(shù)。
至于通式(I)中的Z，優(yōu)選親水性陰離子或陽離子基團，并且特別優(yōu)選親水性陰離子基團。
至于陰離子基團，特別優(yōu)選-COOM，-SO3M，-OSO3M，-PO(OM)2-OPO(OM)2。M表示陽離子對，特別優(yōu)選的實例是選自堿金屬離子如鋰、鈉和鉀離子；堿土金屬如鎂離子和鈣離子；以及銨離子中的任何一種。其中，特別優(yōu)選鈉離子和鉀離子。
陽離子基團的實例包括-NH3+·X-，-NH2(R6)+·X-，-NH(R6)2+·X-和-N(R6)3+·X-。
R6表示含有1～3個碳原子的烷基，例如甲基，乙基，2-羥基乙基，正丙基和異丙基。其中，優(yōu)選甲基和2-羥基乙基。
X表示陰離子對；其優(yōu)選實例是鹵素原子，如氟離子、氯離子和溴離子；配無機陰離子，如氫氧根離子、硫酸根離子、硝酸根離子和磷酸根離子；以及有機化合物陰離子，如草酸根離子、甲酸根離子、乙酸根離子、丙酸根離子、甲磺酸根離子和對甲苯磺酸根離子。其中，特別優(yōu)選氯離子、硫酸根離子、硝酸根離子和乙酸根離子。
通式(I)中，R2的實例選自R1中示例性顯示的基團和-L-Z中示例性顯示的基團的一價基團。當(dāng)R2選自R1中示例性顯示的基團時，R2可以采取與在同一分子中存在的R1相同或者不同的結(jié)構(gòu)。其中特別優(yōu)選從R1中示例性顯示的基團中選擇的基團。更優(yōu)選R1和R2的碳原子總數(shù)為6～80，特別優(yōu)選總數(shù)為8～50。
以下，示例性描述表面活性劑的具體實例，但是，本發(fā)明中使用的表面活性劑不限于所公開的實例。










可以單獨使用疏水性聚合物形成具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜，但是，優(yōu)選疏水性聚合物和兩親性化合物一起使用。
疏水性聚合物與兩親性化合物的組成比率(質(zhì)量比率)優(yōu)選為99∶1～50∶50，更優(yōu)選95∶5～75∶25。當(dāng)兩親性化合物的組成比率小于1質(zhì)量％時，不能獲得均勻形成的具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜。相反，當(dāng)兩親性化合物的組成比率大于50質(zhì)量％時，可能得不到薄膜的穩(wěn)定性，特別是足夠的動態(tài)穩(wěn)定性。
當(dāng)兩親性化合物不是兩親性聚合物時，疏水性聚合物與兩親性化合物的組成比率(質(zhì)量比率)優(yōu)選為99.9∶0.1～80∶20。當(dāng)兩親性化合物的組成比率小于0.1質(zhì)量％時，可能無法獲得均勻形成的具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜。相反，當(dāng)兩親性化合物的組成比率大于20質(zhì)量％時，因為兩親性化合物具有低分子量，可能對薄膜強度有負(fù)面影響。
還優(yōu)選疏水性聚合物和兩親性聚合物是分子中含有聚合基團的聚合(交聯(lián))聚合物。另外，還優(yōu)選多官能團聚合聚合物與疏水性聚合物和/或兩親性聚合物一起復(fù)合，通過使用該復(fù)合物，然后采用一種本領(lǐng)域已知的方法進行固化處理，如加熱固化方法，紫外線固化方法和電子輻照固化方法，以形成蜂窩狀薄膜。
對于用于與疏水性聚合物和/或兩親性聚合物組合的多官能團單體，考慮到反應(yīng)性，優(yōu)選使用多官能團(甲基)丙烯酸酯類?？梢允褂枚喙倌軋F(甲基)丙烯酸酯類，例如二季戊四醇五丙烯酸酯，二季戊四醇六丙烯酸酯，二季戊四醇己內(nèi)酯加成物或其改性產(chǎn)物的六丙烯酸酯，環(huán)氧丙烯酸酯低聚物，聚酯丙烯酸酯低聚物，氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物，N-乙烯基-2-吡咯烷酮，三丙二醇二丙烯酸酯，聚乙二醇二丙烯酸酯，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，季戊四醇四丙烯酸酯，或者它們的改性產(chǎn)物。這些多官能團單體每一種都可以單獨使用，或者根據(jù)耐磨性和撓性之間的平衡，兩種或多種組合使用。
當(dāng)疏水性聚合物和兩親性聚合物分別是分子中含有聚合基團的聚合(交聯(lián))聚合物時，同樣優(yōu)選將能夠與疏水性聚合物和兩親性聚合物的聚合基團反應(yīng)的多官能團聚合單體與疏水性聚合物和兩親性聚合物一起使用。
含有乙烯-不飽和基團的單體通過向單體施加電離輻射或者通過在光-自由基引發(fā)劑或熱-自由基引發(fā)劑存在下加熱單體是可以聚合的。
具體而言，制備含有含乙烯-不飽和基團的單體、光-自由基引發(fā)劑或熱-自由基引發(fā)劑、消光粒子和無機填料的涂布溶液；將涂布溶液涂覆在透明襯底表面上；然后通過施加電離輻射或加熱產(chǎn)生的聚合反應(yīng)固化襯底表面，從而形成抗反射薄膜。
光-自由基聚合引發(fā)劑的實例包括乙酰苯類，苯偶姻類，二苯甲酮類，氧化膦類，酮縮醇類，蒽醌類，噻噸酮類，偶氮化合物，過氧化物，2，3-烷基二酮化合物，二硫化合物，氟胺化合物和芳族锍類。
乙酰苯類的實例包括2，2-乙氧基乙酰苯，對-甲基乙酰苯，1-羥基二甲基苯基酮，1-羥基環(huán)己基苯基酮，2-甲基-4-甲硫基-2-嗎啉基(morphorino)苯丙酮和2-苯偶酰-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮。
苯偶姻類的實例包括苯偶姻-苯磺酸酯類，苯偶姻-甲苯磺酸酯類，苯偶姻甲基醚類，苯偶姻乙基醚類和苯偶姻異丙基醚類。
二苯甲酮類的實例包括二苯甲酮類，2，4-氯二苯甲酮，4，4-二氯二苯甲酮和對-氯二苯甲酮。
氧化膦類的實例包括2，4，6-三甲基苯甲?；交趸?。
至于光-自由基聚合引發(fā)劑，各種實例描述于“The Latest UV CuringTechnology”(第159頁，由Kazuhiro Takausu發(fā)表，TECHNICALINFORMATION INSTITUTE CO.，LTD.1991年)中。
可商購的光碎片化型光-自由基聚合引發(fā)劑的優(yōu)選實例包括由ChibaSpecialty Chemicals K.K.制造的Irgacure(651，184和907)等。
優(yōu)選光-聚合引發(fā)劑相對于100質(zhì)量份的多官能團單體的用量范圍為0.1質(zhì)量份～15質(zhì)量份，更優(yōu)選為1質(zhì)量份～10質(zhì)量份。
除光-聚合引發(fā)劑外，還可以使用光敏劑。光敏劑的具體實例包括正丁胺，三甲胺，三正丁膦，米蚩酮和噻噸酮。
至于熱-自由基引發(fā)劑，可以使用例如有機過氧化物，無機過氧化物，有機偶氮化合物和有機重氮化合物。
有機過氧化物的具體實例包括過氧化苯甲酰，鹵素過氧化苯甲酰，過氧化月桂酰，過氧化乙酰，過氧化二丁基，氫過氧化枯烯和丁基-氫過氧化物。無機過氧化物的實例包括過氧化氫，過硫酸銨和過硫酸鉀。偶氮化合物的實例包括2，2’-偶氮雙(異丁腈)，2，2’-偶氮雙(丙腈)和1，1’-偶氮雙(環(huán)己腈)。重氮化合物的實例包括重氮氨基苯和對-硝基苯重氮。
通過自組織制備的蜂窩狀多孔薄膜中的蜂窩狀結(jié)構(gòu)是指這樣一種結(jié)構(gòu)，其中以給定形狀和給定大小形成的孔是規(guī)律性連續(xù)排列的。當(dāng)蜂窩狀多孔薄膜是單層時，這種規(guī)則排列在二維上是可以的，并且當(dāng)蜂窩狀多孔薄膜是多層時，可以在三維上具有規(guī)律性。在二維上，規(guī)律性采取這樣的結(jié)構(gòu)，其中安置一個孔，使其被多個孔例如6個孔圍繞。在三維上，規(guī)律性采取類似晶體結(jié)構(gòu)的面心立方體或六方晶的結(jié)構(gòu)，并且通常采取最密堆積結(jié)構(gòu)，但是，根據(jù)制備條件，蜂窩狀多孔薄膜可以具有不同于上述規(guī)律性的規(guī)律性。
在制備具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜時，必需在聚合物溶液上形成微觀的水滴粒子，因此，優(yōu)選使用的溶劑是水不溶性的。水不溶性溶劑的實例包括鹵素-基有機溶劑，例如氯仿和二氯甲烷；芳族烴類，例如苯、甲苯和二甲苯；酯類，例如乙酸乙酯和乙酸丁酯；水不溶性酮類，例如甲基異丁基酮；醚類，例如乙醚；和二硫化碳。水不溶性溶劑每一種都可以單獨使用或者作為兩種或多種組合的混合溶劑使用。
將要溶解在水不溶性溶劑中的疏水性聚合物和兩親性聚合物的合并的聚合物濃度優(yōu)選為0.02質(zhì)量％～20質(zhì)量％，更優(yōu)選為0.05質(zhì)量％～10質(zhì)量％。當(dāng)聚合物濃度小于0.02質(zhì)量％時，獲得的薄膜的動態(tài)強度可能不足，并且可能有微孔性孔的大小和排列變得不規(guī)則的問題。當(dāng)合并的聚合物濃度大于20質(zhì)量％時，可能難以獲得滿意的具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜。
具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜的孔的孔徑優(yōu)選為50.0μm或更小，更優(yōu)選為100nm～2,000nm。當(dāng)孔的孔徑大于50.0μm時，薄膜強度可能下降，導(dǎo)致薄膜在拉伸過程中容易撕裂。
此處，為了使具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜的孔徑更小，快速方式的加速干燥是有效的。例如，以下做法是有效的使用低沸點溶劑作為溶劑，用來提高襯底的溫度，提高展開液的展開速度以在早期減小展開液的稠度等。
具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜的厚度優(yōu)選為0.1μm～1.0mm。通過提高將要展開的聚合物濃度，可以在襯底表面?zhèn)刃纬蓻]有孔的較厚的層。在這種情況下，優(yōu)選襯底表面?zhèn)鹊臎]有孔的較厚的層的厚度為500μm或更小。
-拉伸-優(yōu)選本發(fā)明的光學(xué)功能薄膜是通過拉伸該薄膜而獲得的。
所述拉伸優(yōu)選是選自單軸拉伸、順序雙軸拉伸、同時雙軸拉伸和三軸拉伸中的任何一種拉伸方法。
對拉伸沒有特別限制，可以通過使用各種拉伸機進行拉伸。例如，可優(yōu)選采用在機械流動方向上拉伸材料的縱向單軸拉伸機，在垂直于機械流動方向的方向上拉伸材料的拉幅拉伸機。
對拉伸放大比率沒有特別限制，可以根據(jù)想要的用途適當(dāng)選擇。例如，當(dāng)將具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜在一個方向上拉伸時，拉伸放大比率優(yōu)選為1.05倍～12倍，更優(yōu)選1.2倍～10倍。在雙軸拉伸的情況下，在尺寸放大倍率方面，拉伸放大比率優(yōu)選為1.2倍～60倍，更優(yōu)選1.5倍～50倍。
拉伸能夠形成橢圓或縫狀的孔，特別是能夠形成每個均在薄膜表面上具有橢圓或縫狀的開口的孔。
在這種情況下，從可以發(fā)揮線柵功能考慮，如圖1所示，優(yōu)選孔2分別以橢圓或縫形狀開口于蜂窩狀多孔薄膜1的表面上，并且是線性排列的。以下將描述線柵功能。
-金屬層-金屬層將要形成在具有分別以橢圓或縫形狀開口的孔的薄膜表面上。
當(dāng)形成復(fù)合薄膜時，金屬層形成在包括孔內(nèi)部部分的薄膜表面上。
當(dāng)形成光學(xué)功能薄膜時，優(yōu)選在除了孔部分外的薄膜表面上形成金屬層。
用于金屬層的金屬優(yōu)選為選自金、銀、銅、鋁、鐵、鎳、鈦、鎢、鉻以它們的合金中的至少一種。
對形成金屬層的方法沒有特別限制，可以根據(jù)想要的用途適當(dāng)選擇，并且方法的實例包括電鍍法、印刷法、濺射法、CVD法、真空蒸發(fā)法和電鑄法。這些方法中，特別優(yōu)選真空蒸發(fā)法、電鍍法和電鑄法。
對金屬層的厚度沒有特別限制，可以根據(jù)想要的用途適當(dāng)選擇，例如，當(dāng)復(fù)合薄膜具有其中在薄膜表面上只形成金屬層的結(jié)構(gòu)時，其厚度優(yōu)選為50nm～1,000nm。
當(dāng)形成復(fù)合薄膜時，優(yōu)選薄膜在薄膜表面的孔中具有金屬層，并且具有線柵功能。具體而言，通過使薄膜具有這樣的結(jié)構(gòu)，使橢圓或縫狀的孔在薄膜表面線性排列并且薄膜在孔中具有金屬層，可以形成與其中多個金屬線以規(guī)則的間隔相互平行排列的結(jié)構(gòu)非常類似的結(jié)構(gòu)。
在薄膜表面的孔中形成金屬層的方法的實例包括在薄膜表面形成薄膜層，然后通過蝕刻除去除孔外的金屬層部分的方法。
-襯底-本發(fā)明的光學(xué)功能薄膜優(yōu)選含有襯底。對用于襯底的材料沒有特別限制，可以根據(jù)想要的用途適當(dāng)選擇，條件是該材料是透明的并且具有一定的強度。用于襯底的材料的實例包括無機材料，例如玻璃、金屬和硅晶片；聚酯類，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚鄰苯二甲酸乙二醇酯；聚烯烴類，例如聚乙烯和聚丙烯；具有優(yōu)異的耐有機溶劑性的有機材料，例如聚酰胺類，聚醚類，聚苯乙烯類，聚酯酰胺類，聚碳酸酯類，聚苯硫類，聚醚酯類，聚氯乙烯類，聚丙烯酸酯類，聚甲基丙烯酸酯類，聚醚酮類和聚氟乙烯類；液體，例如水，液體石蠟和流體聚醚類。
對襯底的厚度沒有特別限制，可以根據(jù)想要的用途適當(dāng)選擇，條件是襯底的厚度在典型使用的范圍內(nèi)，但是，優(yōu)選為0.005mm～4.0mm。
-用途-本發(fā)明的光學(xué)功能薄膜和復(fù)合薄膜可以優(yōu)選用作，例如偏振薄膜和電磁粘著劑，因為它們分別具有高偏振度，可以容易地制成大面積，并且有優(yōu)異的耐久性。特別是，光學(xué)功能薄膜和復(fù)合薄膜可優(yōu)選用作偏振薄膜。
(制備光學(xué)功能薄膜和復(fù)合薄膜的方法)制備本發(fā)明光學(xué)功能薄膜的方法包括薄膜形成步驟，拉伸步驟，并且可以包括金屬層形成步驟，以及根據(jù)需要進一步包括其它步驟。
制備本發(fā)明復(fù)合薄膜的方法包括薄膜形成步驟，拉伸步驟，金屬層形成步驟，并且根據(jù)需要進一步包括其它步驟。
-薄膜的形成-薄膜形成步驟是其中將含有有機溶劑和共聚物化合物的溶液澆鑄在襯底上形成薄膜，在薄膜中形成液滴，并且蒸發(fā)有機溶劑和液滴，從而制備在薄膜中含有孔的薄膜的步驟。
對澆鑄方法沒有特別限制，可以根據(jù)想要的用途適當(dāng)選擇。該方法的實例包括滑動法，擠出法，刮條法和凹版印刷法。
至于形成薄膜的環(huán)境條件，優(yōu)選相對濕度在50％～95％范圍內(nèi)。當(dāng)相對濕度小于50％時，溶劑表面上的水冷凝可能不足，而當(dāng)相對濕度大于95％時，難以控制環(huán)境條件，很難保持均勻的薄膜。
至于形成薄膜的環(huán)境條件，除了相對濕度外，優(yōu)選向其上涂覆有溶液的襯底表面吹送(applied to)恒定氣流體積的穩(wěn)定的風(fēng)。相對于薄膜的噴氣速度優(yōu)選為0.05m/s～20m/s。當(dāng)噴氣速度低于0.05m/s時，可能難以控制環(huán)境條件。當(dāng)噴氣速度快于20m/s時，可能造成溶劑表面的變形，并且可能不能獲得均勻的薄膜。
至于向襯底表面吹送穩(wěn)定的風(fēng)的方向，可以通過吹送相對于襯底表面0°～90°任何一個方向的穩(wěn)定的風(fēng)來制備薄膜，但是，為了提高具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜的均勻度，該方向優(yōu)選相對于襯底表面為0°～60°。
至于濕度和形成薄膜時輸送的氣流體積受控的氣體，例如，除空氣外，可以使用惰性氣體如氮氣和氬氣，但是，優(yōu)選對氣體預(yù)先進行除塵處理，例如，讓氣體通過過濾器。由于大氣中的灰塵會成為影響薄膜形成的凝結(jié)核，還優(yōu)選在制造場所安置除塵單元。
優(yōu)選形成薄膜的環(huán)境是嚴(yán)格控制的，例如，通過使用可商購的恒露點溫度和濕度的發(fā)生器進行控制。優(yōu)選使用鼓風(fēng)機等將氣流體積控制在恒定水平，并且使用密閉室以防止外部空氣的影響。另外，優(yōu)選在室內(nèi)安置氣體出入通路和薄膜形成環(huán)境，使得氣體被置換成線型流。此外，為了控制薄膜形成質(zhì)量，優(yōu)選使用測量溫度、濕度、氣流體積等的儀器來監(jiān)測薄膜形成的狀態(tài)。為了高度精確地控制孔徑和薄膜厚度，必須嚴(yán)格控制這些參數(shù)，特別是濕度和氣流體積參數(shù)。
-拉伸-拉伸步驟是其中拉伸具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜，并且在具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜形成橢圓或縫狀的孔的步驟。
所述拉伸優(yōu)選是選自單軸拉伸、順序雙軸拉伸、同時雙軸拉伸和三軸拉伸中的任何一種拉伸方法。
拉伸可以在縱向和側(cè)向的任何一個方向上進行。當(dāng)在縱向進行拉伸時，使用一對或多對壓送輥，通過使出口側(cè)的氣流的輸送速度快于入口側(cè)的氣流輸送速度，可以實現(xiàn)拉伸。相反，當(dāng)在側(cè)向進行拉伸時，可以采用將薄膜兩端都保持在夾具中，并且在寬度方向拉伸該薄膜的方法(拉幅拉伸)來實現(xiàn)拉伸。這些拉伸方法可以每一種單獨使用或者兩種或多種組合使用。
-金屬層的形成-金屬層形成步驟是其中在薄膜表面上形成金屬層的步驟。
在復(fù)合薄膜的情況下，將金屬層形成在包括孔內(nèi)部部分的薄膜表面上。
在光學(xué)功能薄膜的情況下，優(yōu)選在除孔部分外的薄膜表面上形成金屬層。
金屬層形成方法的實例包括電鍍法、印刷法、濺射法、CVD法、真空蒸發(fā)法和電鑄法。這些方法中，特別優(yōu)選真空蒸發(fā)法和電鑄法。
電鑄法是指通過電鍍制造或復(fù)制金屬產(chǎn)品。
此處，圖2顯示的是解釋制備本發(fā)明薄膜的方法的一個實例的工藝流程圖。將高聚物溶液澆鑄在襯底表面上，并且通過澆鑄步驟形成薄膜(以下它可稱作“高聚物薄膜”)。然后，通過滴狀冷凝和干燥步驟11，使水本身冷凝以作為液滴包含在高聚物薄膜中。下面詳細(xì)解釋滴狀冷凝和干燥步驟11。蒸發(fā)高聚物溶液的溶劑和液滴，從而獲得具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜12。通過拉伸步驟13拉伸具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜12，從而獲得光學(xué)功能薄膜14。在從高聚物薄膜獲得光學(xué)功能薄膜14的過程中，可以進行輻照步驟15。在這種情況下，可以使用紫外線和電子束作為輻照光。此外，盡管該圖中省略了，但是必須進行在薄膜表面上形成金屬層的金屬層形成步驟。
至于具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜12的材料，優(yōu)選使用可以溶解在上述水不溶性溶劑的高聚物化合物(以下，它可稱作“親脂性高聚物化合物”)。
可以單獨使用親脂性高聚物化合物形成具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜12，但是優(yōu)選向其中加入兩親性材料。至于兩親性材料，可以適當(dāng)?shù)貜纳鲜霾牧现羞x擇使用。
至于用于制備其中溶解每種高聚物化合物的高聚物溶液的溶劑，可以適當(dāng)?shù)貜纳鲜鋈軇┎牧现羞x擇使用。
圖3是顯示用于制備本發(fā)明薄膜12的薄膜制備單元20的一個實例的示意圖。將高聚物溶液21傾倒在槽22中。槽22裝備有攪拌葉片23，并且通過旋轉(zhuǎn)攪拌葉片23均勻混合高聚物溶液21。通過泵24的作用將高聚物溶液21輸送到壓型件25。壓型件25安裝在中間澆鑄帶26上，中間澆鑄帶26跨在旋轉(zhuǎn)輥27和28上。驅(qū)動單元(未示出)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)輥27和28旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動中間澆鑄帶26以循環(huán)方式旋轉(zhuǎn)。將溫度調(diào)節(jié)器29安裝在旋轉(zhuǎn)輥27和28處。通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)輥27和28的溫度，可以控制中間澆鑄帶26的溫度。薄膜制備單元20還配備有在剝離中間澆鑄帶26上的高聚物薄膜40時支持高聚物薄膜40的薄膜剝落輥30，以及重繞作為薄膜的高聚物薄膜40的重繞機31。
在澆鑄步驟10中，將高聚物溶液21從壓型件25澆鑄在中間澆鑄帶26上，隨后進行滴狀冷凝和干燥步驟11。將參考圖4A～4D描述滴狀冷凝和干燥步驟11。如圖4A所示，在中間澆鑄帶26上形成高聚物薄膜40。高聚物薄膜40的表面溫度(以下，它可稱作“薄膜表面溫度”)用TL(℃)表示。本發(fā)明中，優(yōu)選薄膜表面溫度TL為0℃或更高。當(dāng)薄膜表面溫度TL低于0℃時，高聚物薄膜40中的液滴可能只凝結(jié)，從而防止形成所需的孔。
將高聚物溶液21澆鑄在中間澆鑄帶26上的澆鑄室被劃分成滴狀冷凝區(qū)32和干燥區(qū)33。在滴狀冷凝區(qū)32中提供鼓風(fēng)機34。由用于滴狀冷凝的鼓風(fēng)機34調(diào)節(jié)的風(fēng)35被送至中間澆鑄帶26上的高聚物薄膜40。優(yōu)選鼓風(fēng)機34由多個鼓風(fēng)單元，如圖3所示，鼓風(fēng)口34a、34c和34e，以及真空排氣口34b、34d和34f組成。這種設(shè)計使得容易控制滴狀冷凝的條件。圖3中，舉例說明了由3個單元組成的鼓風(fēng)機的一個實施方案，但是，本發(fā)明不限于所舉例說明的實施方案。
在干燥區(qū)33提供干燥器36。從干燥器36將干空氣37送至高聚物薄膜40。優(yōu)選干燥器36也是由多個鼓風(fēng)單元，如圖3所示，鼓風(fēng)口36a、36c、36e和36g，以及真空排氣口36b、36d、36f和36h組成的。這種設(shè)計使得容易控制干燥高聚物薄膜40的條件。圖3中，舉例說明了由4個單元組成的空氣干燥器的一個實施方案，但是，本發(fā)明不限于所舉例說明的實施方案。
更優(yōu)選使用溫度調(diào)節(jié)器29調(diào)節(jié)通過旋轉(zhuǎn)輥27和28的中間澆鑄帶26的溫度。用于調(diào)節(jié)溫度的方法的實例包括在旋轉(zhuǎn)輥27和28內(nèi)部提供液體流動通道，將加熱介質(zhì)送到液體流動通道中，從而調(diào)節(jié)中間澆鑄帶26溫度的方法。為了調(diào)節(jié)溫度，中間澆鑄帶26溫度的下限優(yōu)選為0℃或更高。中間澆鑄帶26溫度的上限優(yōu)選設(shè)置在高聚物溶液21的溶劑沸點或更低，更優(yōu)選設(shè)置在比溶劑沸點低3℃。采用這種構(gòu)造，冷凝的滴狀水分不凝結(jié)，并且防止了高聚物溶液21的溶劑快速蒸發(fā)，因此可以獲得形狀優(yōu)異的具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜12。此外，為了調(diào)節(jié)溫度，通過將高聚物薄膜40在寬度方向上的溫度分布設(shè)置在溶劑沸點的±3℃以內(nèi)，可以將薄膜表面溫度分布也設(shè)置在溶劑沸點的±3℃之內(nèi)。通過降低高聚物薄膜40在寬度方向上的溫度分布，防止了在具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜12的孔形成中各向異性的出現(xiàn)。因此，商品價值得到提高。
此外，優(yōu)選設(shè)置中間澆鑄帶26的運輸方向，使其與水平方向的角度在±10°之內(nèi)。通過控制運輸方向，可以控制液滴44的形狀。B通過控制液滴44的形狀，可以控制孔的形狀。
干燥器34吹送風(fēng)35。相對于通過滴狀冷凝區(qū)32的高聚物薄膜40的表面溫度TL(℃)，風(fēng)35的露點TD1(℃)優(yōu)選為0℃≤(TD1-TL)℃，更優(yōu)選為0℃≤(TD1-TL)℃≤80℃，還更優(yōu)選為5℃～60℃。特別優(yōu)選10℃～40℃。當(dāng)溫度(TD1-TL)℃低于0℃時，滴狀冷凝可能難以發(fā)生，而當(dāng)溫度(TD1-TL)℃高于80℃時，急劇引發(fā)滴狀冷凝和干燥，可能難以均勻地控制孔的大小和孔的形成。對風(fēng)35的溫度沒有特別限制，可以根據(jù)想要的用途適當(dāng)選擇。但是優(yōu)選溫度為5℃～100℃。當(dāng)風(fēng)35的溫度低于5℃時，液體特別是水難以蒸發(fā)，并且可能得不到形狀優(yōu)異的具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜12。當(dāng)風(fēng)35的溫度高于100℃時，水可能在高聚物薄膜40中產(chǎn)生液滴44之前蒸發(fā)成水蒸氣。
如圖4A所示，在滴狀冷凝區(qū)32，風(fēng)35中的水分43(視覺上舉例說明)在高聚物薄膜40上冷凝變成液滴44。然后，如圖4B所示，水分43冷凝長成作為核的液滴44。參考圖4C，當(dāng)在干燥區(qū)33將干空氣37送至高聚物薄膜40時，有機溶劑42從高聚物薄膜40蒸發(fā)。此處，水分也從液滴44蒸發(fā)，但是，有機溶劑42的蒸發(fā)速度比液滴44的蒸發(fā)速度快。因此，與有機溶劑42的蒸發(fā)一起，通過表面張力基本上均勻地形成液滴44。此外，如圖4D所示，在預(yù)先干燥高聚物薄膜40的情況下，水分從高聚物薄膜40的液滴44蒸發(fā)成為水蒸汽48。當(dāng)液滴44從高聚物薄膜40蒸發(fā)時，形成液滴44的部分變成孔47，可以獲得如圖5A、5B和5C中所示的具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜12。在本發(fā)明中，對具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜12的形狀沒有特別限制，但是，具體地，兩個相鄰孔47之間的距離L2，當(dāng)作為中心距測量時，可以控制在0.05μm～100μm的范圍內(nèi)。
吹送風(fēng)35的方向是沿高聚物薄膜40的移動方向的并流。當(dāng)作為逆流吹送風(fēng)35時，高聚物薄膜40的薄膜表面可能變形，可能抑制液滴44的生長。至于風(fēng)35的鼓風(fēng)速度，相對于高聚物薄膜40移動速度的相對速度優(yōu)選為0.05m/s～20m/s，更有選為0.1m/s～15m/s，還更有選為2m/s～10m/s。當(dāng)鼓風(fēng)速度低于0.05m/s時，送至干燥區(qū)33的高聚物薄膜40可能處于這樣一種狀態(tài)，其中液滴44在高聚物薄膜40中沒有充分長大。當(dāng)鼓風(fēng)速度快于20m/s時，高聚物薄膜40的薄膜表面可能變形，并且滴狀冷凝不能充分進行。
高聚物薄膜40通過滴狀冷凝區(qū)32經(jīng)歷的時間優(yōu)選為0.1秒～6,000秒。當(dāng)經(jīng)過時間短于0.1秒時，可能難以形成所需的孔，因為以這樣一種狀態(tài)形成液滴，其中液滴44在高聚物薄膜40中沒有充分長大。當(dāng)經(jīng)過時間長于6,000秒時，液滴44的尺寸過大，可能得不到具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜。
在干燥區(qū)33干燥高聚物薄膜40的干空氣37的鼓風(fēng)速度優(yōu)選為0.05m/s～20m/s，更優(yōu)選0.1m/s～15m/s，還更優(yōu)選0.5m/s～10m/s。當(dāng)干空氣37的鼓風(fēng)速度低于0.05m/s時，水分從液滴44的蒸發(fā)可能進行不充分，并且生產(chǎn)率可能下降。當(dāng)鼓風(fēng)速度快于20m/s時，水分從液滴44快速蒸發(fā)，可能造成形成的孔37的變形。
當(dāng)干空氣37的露點用TD2(℃)表示時，優(yōu)選該露點和薄膜表面溫度TL(℃)之間的關(guān)系表示為(TL-TD2)℃≥1℃。具有這種構(gòu)造，可以在干燥區(qū)33停止高聚物薄膜40的液滴44的生長，以使構(gòu)成液滴44的水分揮發(fā)成為水蒸汽48。
為了將來自鼓風(fēng)機34的風(fēng)鼓風(fēng)以干燥高聚物薄膜40，除了通過使用2D噴嘴送風(fēng)的方法外，通過減壓干燥法也能夠干燥高聚物薄膜40。通過在減壓下干燥高聚物薄膜40，可以控制有機溶劑42和水分43從液滴44的各自的蒸發(fā)速度。通過控制這些蒸發(fā)速度，可以在高聚物薄膜40中形成液滴44并且在有機溶劑42蒸發(fā)的同時蒸發(fā)液滴44，從而在殘留在高聚物薄膜40上的液滴的位置處改變孔47的大小和形狀。
還可以采用減壓下干燥的方法，以及在距離薄膜表面約3mm～20mm的位置處提供比薄膜表面更加冷卻的冷凝器，所述冷凝器在其表面上具有凹槽，并且在冷凝器表面上冷凝水蒸汽(包括蒸發(fā)的有機溶劑)，從而干燥高聚物薄膜40的方法，來干燥高聚物薄膜40。由于通過使用這些干燥方法中的任何一種，可以在減小對高聚物薄膜40薄膜表面的動態(tài)影響的情況下干燥高聚物薄膜40，可以獲得更光滑的薄膜表面。
另外，通過采用鼓風(fēng)機34的多個鼓風(fēng)單元，和干燥器36，并且通過將干燥區(qū)分隔成多個區(qū)，可以設(shè)置不同的露點條件，并且設(shè)置不同的干燥溫度條件。通過選擇這些條件，可以改善孔47的尺寸控制性和均勻度。應(yīng)當(dāng)指出，對鼓風(fēng)單元和分區(qū)的數(shù)量沒有特別限制，但是，考慮到薄膜的質(zhì)量和單元的價格性能比，優(yōu)選確定最佳組合。
優(yōu)選滴狀冷凝區(qū)或干燥區(qū)的薄膜表面溫度TL(℃)和露點溫度TDn(℃)(“n”表示區(qū)數(shù))之間的關(guān)系表示為0℃≤TDn-TL℃≤80℃。通過將薄膜表面溫度TL(℃)和露點溫度TDn(℃)之間的差異設(shè)置到80℃或更低，可以防止有機溶劑和水分中至少任何一個的快速蒸發(fā)，從而獲得所需形式的具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜12。當(dāng)雜質(zhì)混合在高聚物薄膜40中時，污染造成形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)的一個障礙。為了防止污染，優(yōu)選鼓風(fēng)口34a、34c、34e、36a、36、36e和36g的灰塵水平在1000級或更低。為了達到該目的，優(yōu)選將空氣調(diào)節(jié)單元39安裝在其中裝備鼓風(fēng)機34和干燥器36的外殼38上，以在外殼38內(nèi)部進行空氣調(diào)節(jié)。采用這種構(gòu)造，雜質(zhì)混合到高聚物薄膜40中的可能性被降低，并且可以獲得優(yōu)異的具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜12。
將在其表面進行干燥的具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜12從中間澆鑄帶26剝離，同時由薄膜剝落輥30支撐，然后重繞至重繞機31。對具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜12的運輸速度沒有特別限制，但是，優(yōu)選為0.1m/min～60m/min。當(dāng)運輸速度低于0.1m/min時，生產(chǎn)率下降，并且在價格性能比方面是不利的。相反，當(dāng)運輸速度快于60m/min時，具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜12撕裂，因為在運輸具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜過程中對具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜12施加過大的表面張力，并且可能是諸如具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜變形的失敗的原因之一。通過所述方法，可以連續(xù)制備具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜12。
通過拉伸步驟，對獲得的具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜進行拉伸處理，從而在薄膜上形成橢圓或縫狀的孔。
此外，在光學(xué)功能薄膜的情況下，還可以根據(jù)需要在薄膜表面上形成金屬層。
圖6顯示了本發(fā)明涉及的薄膜制備單元60的另一實例。將成為襯底的薄膜62從送薄膜器61運輸。薄膜62是在纏繞在墊輥63上的情況下運輸?shù)?。安置滑涂?4，使其面對墊輥63。減壓室65裝備有滑涂器64。將從高聚物溶液供應(yīng)單元66通過送液泵輸送的高聚物溶液67從滑涂器64推出并且涂覆在作為襯底的薄膜62表面上，從而形成高聚物薄膜68。
滑涂器64在薄膜62運輸方向上具有優(yōu)異的均勻涂布性，并且能夠高速形成高聚物薄膜68，因此可以認(rèn)為作為涂布器，其還具有優(yōu)異的高生產(chǎn)率。即使在將成為襯底的薄膜62表面上形成凹陷和凸起部分時，當(dāng)將薄膜62纏繞在墊輥63上時也光滑地形成薄膜62，因此滑涂器64還具有優(yōu)異的均勻涂布性。此外，滑涂器64能夠均勻涂布，因為通過滑涂器64可以將高聚物溶液67以非接觸方式涂覆至薄膜62表面，而不傷害薄膜62表面。
使用從鼓風(fēng)機69送來的風(fēng)70，對形成在薄膜62上的高聚物薄膜68進行滴狀冷凝和干燥步驟11。對于滴狀冷凝和干燥步驟11的解釋，將省略與上面解釋部分相同的條件的部分。在對高聚物薄膜68進行滴狀冷凝和干燥步驟11后，將具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜71重繞至卷輥72。將薄膜62也重繞至卷輥73。優(yōu)選將其上將要形成高聚物薄膜68的薄膜62的運輸方向設(shè)置在與水平方向成在±10℃內(nèi)的角度。更優(yōu)選將容易吸收高聚物溶液66的有機溶劑的材料用于薄膜62。對該材料沒有特別限制，可以根據(jù)想要的用途適當(dāng)選擇，條件是該材料吸收有機溶劑。例如，當(dāng)使用乙酸甲酯作為高聚物溶液67的主溶劑時，優(yōu)選使用乙酸纖維素作為薄膜62的材料。
圖7顯示了用于制備本發(fā)明的薄膜的方法的薄膜制備單元80的再一實例。應(yīng)當(dāng)指出，省略了對與薄膜制備單元60相同的部分的解釋。將要成為襯底的薄膜82從送薄膜器81運輸，同時纏繞在墊輥83上。安置多層型滑涂器84使其面對墊輥83。減壓室85裝備有多層型滑涂器84。將從高聚物溶液供應(yīng)單元86通過送液泵輸送的高聚物溶液87從多層型滑涂器84推出并且涂覆在作為襯底的薄膜82表面上，從而形成高聚物薄膜88。使用來自鼓風(fēng)機89的風(fēng)90，對形成在薄膜82上的高聚物薄膜88進行滴狀冷凝和干燥步驟11。在對高聚物薄膜88進行滴狀冷凝和干燥步驟后，將具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜91重繞至卷輥92。將薄膜82也重繞至卷輥93。
可以通過在薄膜82表面上澆鑄或涂覆多層的高聚物溶液87，改變厚度方向上的具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜91的形狀及其物理性質(zhì)。
圖8顯示了用于制備本發(fā)明的薄膜的方法的薄膜制備單元100的再一實例。應(yīng)當(dāng)指出，省略了對與薄膜制備單元60相同的部分的解釋。將要成為襯底的薄膜102從送薄膜器101運輸，同時纏繞在墊輥103上。安置擠涂機104使其面對墊輥103。擠涂機104裝備有減壓室105。將從高聚物溶液供應(yīng)單元106通過送液泵輸送的高聚物溶液107從擠涂機104擠出并且涂覆在作為襯底的薄膜102表面上，從而形成高聚物薄膜108。使用來自鼓風(fēng)機109的風(fēng)110，對形成在薄膜102上的高聚物薄膜1080進行滴狀冷凝和干燥步驟11。在對高聚物薄膜108進行滴狀冷凝和干燥步驟11后，將具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜111重繞至卷輥112。將薄膜102也重繞至卷輥113。
參考顯示制備本發(fā)明薄膜的薄膜制備單元120的圖9，將解釋用于制備本發(fā)明薄膜的方法。使用繞線棒涂布機121將高聚物溶液122涂覆在薄膜123表面上。在以恒速移動的薄膜123的一端方向上旋轉(zhuǎn)的繞線棒將從高聚物溶液槽125的原始側(cè)出來的高聚物溶液122拔高到溶液保持部分126。通過使溶液保持部分中的高聚物溶液122通過繞線棒124與薄膜123接觸，可以形成具有均勻厚度的高聚物薄膜127。通過使用來自鼓風(fēng)機128的風(fēng)129，對高聚物薄膜127進行滴狀冷凝和干燥步驟11，可以獲得具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜130。根據(jù)使用繞線棒124的形成具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜130的方法，溶液保持部分126防止了氣體混入高聚物溶液122和薄膜123之間的接觸部分，因此該方法的優(yōu)點在于很少有氣泡混合在高聚物薄膜127中。
當(dāng)將薄膜62、82、102和123用作襯底時，可以將薄膜62、82、102和123中的每一種和具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜71、91、111和130中的每一種重繞成為完整形成的薄膜，以將該薄膜用作光學(xué)功能薄膜14的基薄膜。
圖10顯示了用于制備本發(fā)明薄膜的薄膜制備單元140。在薄膜制備單元140中，在運輸薄膜141的同時將其纏繞在壓印滾筒142上。安置印刷滾筒143使其面對壓印滾筒142。在印刷滾筒143表面上形成所需的圖案。通過印刷滾筒143的旋轉(zhuǎn)，將傾倒在高聚物溶液槽144中的高聚物溶液145聚集在印刷滾筒143的凸起部分。用刮刀146舀出過量的高聚物溶液145。然后，將高聚物溶液145涂覆在以纏繞在壓印滾筒142上的狀態(tài)傳送的薄膜141表面上，從而形成高聚物薄膜147。
使用鼓風(fēng)機148對高聚物薄膜147進行滴狀冷凝和干燥步驟11。從鼓風(fēng)機148送出的風(fēng)149的方向是并流，其是與薄膜141的運輸方向相同的方向。對高聚物薄膜147進行滴狀冷凝和干燥步驟11，從而形成具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜150。薄膜141變成其上以所需圖案形成具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜150的蜂窩狀結(jié)構(gòu)形成薄膜151。
根據(jù)制備本發(fā)明的光學(xué)功能薄膜或復(fù)合薄膜的方法獲得的本發(fā)明的光學(xué)功能薄膜或復(fù)合薄膜可以在該薄膜制備于想要的襯底上后從一開始就直接使用，或者可以在將該薄膜浸漬在合適的溶劑如乙醇中，然后從制備中使用的襯底上剝離薄膜，以固定在想要的基板上后使用。當(dāng)光學(xué)功能薄膜或復(fù)合薄膜在其從襯底上剝離后使用時，為了提高與新基材的粘合力，可以使用粘合劑如環(huán)氧樹脂，以及適合該材料并且適合所需的基材的質(zhì)量的硅烷偶合試劑。
實施例以下，將參考具體實施例詳細(xì)描述本發(fā)明，但是，本發(fā)明不限于公開的實施例。
實施例1將重均分子量為45,000的聚苯乙烯與重均分子量為50,000的由以下結(jié)構(gòu)式表示的兩親性聚合物以10∶1的質(zhì)量比率混合，并且將混合物溶解在二氯甲烷溶液中，由此制備0.5mL二氯甲烷溶液(聚合物濃度為0.1質(zhì)量％)。
接著，將所有量的二氯甲烷溶液涂覆在HDD用玻璃襯底的表面上，所述的HDD用玻璃襯底在不受外界影響的有限空間保溫在2℃，將相對濕度為70％的恒濕空氣從相對于襯底表面45°的方向以2L/m的恒定流速噴出以蒸發(fā)二氯甲烷，從而獲得均勻厚度的具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜。在將由Yamato Scientific Co.，Ltd.制造的加濕器連接到由Hitachi Koki Co.，Ltd.制造的裝備有可商購的除塵空氣過濾器(額定過濾0.3μm)的壓縮機SC-820后，供應(yīng)恒濕空氣。在噴射部件測量的空氣流速為0.3m/s。
使用場致發(fā)射掃描電子顯微鏡(S4300，由Hitachi High-TechnologiesCorporation制造)觀察獲得的薄膜的結(jié)構(gòu)，證實了具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜中，孔徑為510nm的孔是以六邊形形狀規(guī)則排列的。相鄰兩孔之間的中心距間隔為620nm。孔是以單層形式形成的，因而從薄膜上表面完全穿透到其背表面。孔幾乎完全遍布(ranged over)薄膜，每個孔都是球形的。
接著，用夾子夾住獲得的具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的薄膜的兩端，然后在運輸?shù)耐瑫r在寬度方向上拉伸。以200％的拉伸度拉伸薄膜，從而制備蜂窩狀薄膜，如圖1所示，其中每個均被壁表面圍繞的橢圓狀孔是線性排列的。通過對蜂窩狀多孔薄膜進行非電解電鍍處理，在獲得的蜂窩狀多孔薄膜表面上除孔部分外的聚合物基質(zhì)區(qū)域上選擇性地形成金屬層(Ni)，從而制備作為光學(xué)功能薄膜的偏振薄膜，其具有節(jié)寬為250nm并且厚度為500nm的結(jié)構(gòu)化圖案。
獲得的偏振薄膜具有優(yōu)異的偏振性能。
實施例2
以與實施例1相同的方式制備作為光學(xué)功能薄膜的偏振薄膜，不同之處在于在蜂窩狀多孔薄膜中，通過將拉伸度提高到400％而線性排列縫狀孔。
實施例3以與實施例1相同的方式制備作為光學(xué)功能薄膜的偏振薄膜，不同之處在于將重均分子量為45,000的聚苯乙烯與重均分子量為50,000的由以下結(jié)構(gòu)式表示的兩親性聚合物以70∶30的質(zhì)量比率混合，從而制備0.5mL二氯甲烷溶液(聚合物濃度為0.1質(zhì)量％)。
實施例4以與實施例1相同的方式制備作為光學(xué)功能薄膜的偏振薄膜，不同之處在于只將重均分子量為45,000的聚苯乙烯溶解在二氯甲烷溶液中，制備0.5mL二氯甲烷溶液(聚合物濃度為0.1質(zhì)量％)。
實施例5以與實施例1相同的方式制備作為光學(xué)功能薄膜的偏振薄膜，不同之處在于只將由以下結(jié)構(gòu)式表示的兩親性聚合物溶解在二氯甲烷溶液中，制備0.5mL二氯甲烷溶液(聚合物濃度為0.1質(zhì)量％)。
實施例6以與實施例1相同的方式制備作為復(fù)合薄膜的偏振薄膜，不同之處在于通過對蜂窩狀多孔薄膜進行非電解電鍍處理，在包含孔內(nèi)部部分的蜂窩狀多孔薄膜上形成金屬層(Ni)。
實施例7以與實施例6相同的方式制備作為復(fù)合薄膜的偏振薄膜，不同之處在于蜂窩狀多孔薄膜中，與實施例2相同的縫狀孔是線性排列的。
實施例8以與實施例6相同的方式制備作為復(fù)合薄膜的偏振薄膜，不同之處在于將重均分子量為45,000的聚苯乙烯與重均分子量為50,000的由以下結(jié)構(gòu)式表示的兩親性聚合物以70∶30的質(zhì)量比率混合，從而制備0.5mL二氯甲烷溶液(聚合物濃度為0.1質(zhì)量％)。
實施例9以與實施例6相同的方式制備作為復(fù)合薄膜的偏振薄膜，不同之處在于只將重均分子量為45,000的聚苯乙烯溶解在二氯甲烷溶液中，制備0.5mL二氯甲烷溶液(聚合物濃度為0.1質(zhì)量％)。
實施例10以與實施例6相同的方式制備作為復(fù)合薄膜的偏振薄膜，不同之處在于只將由以下結(jié)構(gòu)式表示的兩親性聚合物溶解在二氯甲烷溶液中，制備0.5mL二氯甲烷溶液(聚合物濃度為0.1質(zhì)量％)。
比較例1使用PVA 205(由KURARAY Co.，Ltd.制造)作為10％水溶液并且澆鑄在玻璃板表面上，制備厚度為300μm的薄膜。將該薄膜用電加熱器加熱到約120℃并且同時拉伸至200％。然后，將該薄膜在碘化鈉碘溶液(將3g碘化鈉和0.5g碘溶解在100mL水中，制備溶液)中于室溫(25℃)浸漬5秒，用紙巾完全擦除薄膜表面上的溶液并且干燥，由此制備偏振薄膜。
比較例2以與實施例1相同的方式制備偏振薄膜，不同之處在于在不對蜂窩狀多孔薄膜進行拉伸處理的情況下制備蜂窩狀多孔薄膜，將所述的蜂窩狀多孔薄膜的每個均以基本上完全圓形形成的孔排列。
比較例3以與比較例1相同的方式制備偏振薄膜，不同之處在于將薄膜的拉伸度提高到400％。
比較例4以與實施例6相同的方式制備復(fù)合薄膜，不同之處在于在實施例6中制備蜂窩狀多孔薄膜，將所述蜂窩狀多孔薄膜的每個均以基本上完全圓形形成的孔排列。
<偏振性質(zhì)評估>
將實施例1～10和比較例1～4中獲得的每個薄膜用作偏振片，并且將偏振片安裝在液晶元件上。然后向每個液晶元件施加55Hz的矩形波電壓。以正常的白色模式，向每個液晶元件施加電壓，在白色顯示中電壓為2V，在黑色顯示中電壓為5V，使用測量儀器(EZ-Contrast 160D，由ELDIM制造)測量每個液晶元件的透射率的比率作為對比率(白色顯示/黑色顯示，對薄膜進行評估。表1示出了評估結(jié)果。
<耐久性評估>
從實施例1～10和比較例1～4獲得的薄膜中的每一種分別制備10cm×10cm大小的兩片樣品薄膜。在40℃的溫度和90％的相對濕度下，對每個樣品薄膜進行高-溫度和濕度處理500小時。然后，基于以下的等式1計算每個樣品薄膜的偏振度，并且從計算結(jié)果基于以下評估標(biāo)準(zhǔn)對每個獲得的薄膜進行耐久性評估。表1示出了評估結(jié)果。
偏振度P＝((Tp-Tc)/(Tp+Tc))^0.5等式1
等式1中，Tp表示當(dāng)將兩片樣品薄膜的吸收軸相互平行地重疊時測定的透光率(％)，而Tc表示當(dāng)將兩片樣品薄膜的吸收軸相互垂直地重疊時測定的透光率(％)。
透光率(％)是用分光光度計(UV-3100PC，由Shimadzu Corporation制造)測量并且從光譜透射率τ(λ)計算的，所述的光譜透射率τ(λ)是基于以下等式2在重疊的兩片樣品薄膜的10nm間隔處測定的， 等式2在等式2中，P(λ)表示標(biāo)準(zhǔn)光C的光源的光譜分布；并且y(λ)表示基于CIE1931標(biāo)準(zhǔn)比色體系的X、Y和Z的色匹配函數(shù)。
A處理前后的偏振度的評估為0.2％或更小，并且沒有問題。
B處理前后的偏振度的評估為0.2％至于小于2.0％，并且在可允許的范圍內(nèi)。
C處理前后的偏振度的評估為2.0％或更大。

表1所示的結(jié)果證明，本發(fā)明的光學(xué)功能薄膜和復(fù)合薄膜與比較例中所示的常規(guī)吸收型偏振薄膜相比，分別具有更高的耐久性，使得可容易地獲得偏振性質(zhì)。但是，實施例9和10制備的偏振薄膜分別造成孔形狀不均勻的缺陷，并且引起偏振泄漏。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)功能薄膜，其包含具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜，所述的細(xì)孔包含橢圓或縫狀的孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的光學(xué)功能薄膜，其中所述的具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜是通過自組織制備的蜂窩狀多孔薄膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的光學(xué)功能薄膜，其中所述的孔在薄膜表面分別以橢圓或縫形狀開口并且是線性排列的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的光學(xué)功能薄膜，其中對所述的薄膜進行拉伸處理，所述的拉伸是選自單軸拉伸、順序雙軸拉伸、同時雙軸拉伸和三軸拉伸的任何一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的光學(xué)功能薄膜，其中所述的薄膜在其除了孔部分外的表面上具有金屬層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的光學(xué)功能薄膜，其中所述薄膜的材料是選自疏水性聚合物和兩親性化合物中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的光學(xué)功能薄膜，其中所述的兩親性化合物是兩親性聚合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的光學(xué)功能薄膜，其中所述的光學(xué)功能薄膜被用作偏振薄膜。
9.一種復(fù)合薄膜，其包含具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜，所述的細(xì)孔包含橢圓或縫狀的孔，和金屬層，其中所述的金屬層形成在包含孔內(nèi)部部分的薄膜表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的復(fù)合薄膜，其中所述的具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜是通過自組織制備的蜂窩狀多孔薄膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的復(fù)合薄膜，其中對所述的薄膜進行拉伸處理，所述的拉伸是選自單軸拉伸、順序雙軸拉伸、同時雙軸拉伸和三軸拉伸的任何一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的復(fù)合薄膜，其中所述的薄膜在孔內(nèi)部具有金屬層并且具有線柵功能。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的復(fù)合薄膜，其中所述薄膜的材料是選自疏水性聚合物和兩親性化合物中的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的復(fù)合薄膜，其中所述的兩親性化合物是兩親性聚合物。
15.一種制備光學(xué)功能薄膜的方法，該方法包括形成薄膜，并且拉伸得到的薄膜以在薄膜中形成橢圓或縫狀的孔，所述的形成薄膜包括在襯底表面上涂覆含有有機溶劑和高聚物化合物的涂布溶液，在獲得的薄膜中形成液滴，和蒸發(fā)有機溶劑和液滴，從而制備在薄膜中含有孔的薄膜。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的制備光學(xué)功能薄膜的方法，其中所述的拉伸是選自單軸拉伸、順序雙軸拉伸、同時雙軸拉伸和三軸拉伸的任何一種。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的制備光學(xué)功能薄膜的方法，該方法進一步包括在除了孔部分外的薄膜表面上形成金屬層。
18.一種制備復(fù)合薄膜的方法，該方法包括形成薄膜，拉伸得到的薄膜以在薄膜中形成橢圓或縫狀的孔，和在包含孔內(nèi)部部分的薄膜表面上形成金屬層，所述的形成薄膜包括在襯底表面上涂覆含有有機溶劑和高聚物化合物的涂布溶液，在獲得的薄膜上形成液滴，和蒸發(fā)有機溶劑和液滴，從而制備在薄膜中含有孔的薄膜。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的制備復(fù)合薄膜的方法，其中所述的拉伸是選自單軸拉伸、順序雙軸拉伸、同時雙軸拉伸和三軸拉伸的任何一種。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種光學(xué)功能薄膜，其含有具有細(xì)孔結(jié)構(gòu)的薄膜，所述的薄膜含有橢圓或縫狀的孔；和一種復(fù)合薄膜，其包含具有橢圓或縫狀的細(xì)孔的結(jié)構(gòu)的薄膜和在包含孔內(nèi)部部分的薄膜表面上的金屬層；一種制備光學(xué)功能薄膜的方法，該方法包括形成薄膜，并且拉伸得到的薄膜以在薄膜中形成橢圓或縫狀的孔，所述的形成薄膜包括在襯底表面上涂覆含有有機溶劑和高聚物化合物的涂布溶液，在獲得的薄膜中形成液滴，并且蒸發(fā)有機溶劑和液滴，從而制備在薄膜中含有孔的薄膜；和一種制備復(fù)合薄膜的方法。
文檔編號B32B3/12GK1869110SQ200610089948
公開日2006年11月29日 申請日期2006年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者鷲巢信太郎, 山崎英數(shù), 山之內(nèi)淳一, 成瀨英明 申請人:富士膠片株式會社