本發(fā)明涉及用于激光切割(即,使用激光輻射轉(zhuǎn)換加工諸如光學(xué)薄膜的片材)的設(shè)備以及使用此類設(shè)備的方法。
背景技術(shù):已通過(guò)共擠出交替的聚合物層展示了多層光學(xué)薄膜。例如,美國(guó)專利No.3,610,724(Rogers)、No.4,446,305(Rogers等人)、No.4,540,623(Im等人)、No.5,448,404(Schrenk等人)和No.5,882,774(Jonza等人)各自公開了多層光學(xué)薄膜。在這些聚合物多層光學(xué)薄膜中,聚合物材料主要用于或完全用于構(gòu)成各個(gè)層。此類膜可以采用大量生產(chǎn)的方法進(jìn)行制造,并且可制成大型薄板和卷狀物形式。在圖1中示出了示例性實(shí)施例。在典型的結(jié)構(gòu)中,薄膜主體包括此類多層光學(xué)薄膜的一個(gè)或多個(gè)層(有時(shí)被稱為“光學(xué)層疊件”),并在其一側(cè)或兩側(cè)還具有保護(hù)層。示例性的保護(hù)層包括如位于一側(cè)或兩側(cè)上的所謂的“表皮層”,所述“表皮層”包含更穩(wěn)固的材料,如聚碳酸酯或聚碳酸酯共混物,這些材料賦予結(jié)構(gòu)所需的額外的機(jī)械、光學(xué)或化學(xué)性質(zhì)。美國(guó)專利No.6,368,699(Gilbert等人)和No.6,737,154(Jonza等人)公開了其示例性實(shí)例。薄膜主體通常還包括額外的外部保護(hù)層,如,可移除的過(guò)渡層(有時(shí)被稱為“前掩蔽層”),它們?cè)谠缙谔幚砗图庸み^(guò)程中保護(hù)著薄膜主體,然后在后來(lái)的制造步驟中被移除。示例性例子包括聚乙烯基膜和聚氨酯基膜。在圖2中示出了示例性實(shí)施例。然而,很多產(chǎn)品應(yīng)用需要相對(duì)較小且片數(shù)眾多的薄膜。對(duì)于這些應(yīng)用,小片的多層光學(xué)薄膜能夠通過(guò)用機(jī)械裝置分割此類薄膜的較大片材來(lái)獲得,所述片材的分割例如通過(guò)用剪切裝置(如,剪刀)切割片材、或用刀片裁切片材,或用其他機(jī)械設(shè)備(如,印模沖壓機(jī)和裁切機(jī))進(jìn)行切割。然而,切割機(jī)構(gòu)施加到膜上的力可能導(dǎo)致沿著切割線或膜邊緣的區(qū)域中發(fā)生分層。對(duì)于多種聚合物多層光學(xué)薄膜尤其如此。所得的分層區(qū)域通常由于相對(duì)于膜的完整區(qū)域發(fā)生了變色而可被分辨出來(lái)。因?yàn)槎鄬庸鈱W(xué)薄膜依賴各個(gè)層的緊密接觸而產(chǎn)生所需的反射/透射特性,所以由于分層區(qū)域中存在降解,故其未能提供那些所需的特性。在某些產(chǎn)品應(yīng)用中,分層可能不會(huì)帶來(lái)問(wèn)題,或甚至是值得注意的。在其他應(yīng)用中,特別是在幾乎整片薄膜從邊緣到邊緣顯示具有所需的反射或透射特性是十分重要的應(yīng)用中、或薄膜能夠經(jīng)受住可能引起分層隨時(shí)間推移在薄膜中蔓延的機(jī)械應(yīng)力和/或?qū)挿秶鷾囟茸兓膽?yīng)用中,分層可能是非常有害的。美國(guó)專利No.6,991,695(Tait等人)公開了使用激光輻射來(lái)切割或細(xì)分光學(xué)薄膜的方法,尤其是使用可移除襯墊來(lái)支撐薄膜并將薄膜切成小片的方法。雖然人們知道可用激光來(lái)轉(zhuǎn)換加工聚合物材料已有一段時(shí)間了,參見如美國(guó)專利No.5,010,231(Huizinga)和No.6,833,528(DeSteur等人),但是仍需要對(duì)針對(duì)光學(xué)薄膜主體的激光轉(zhuǎn)換加工進(jìn)行改進(jìn)。典型的設(shè)備包括激光輻射源和支撐構(gòu)件,激光輻射源發(fā)射出合適的激光輻射對(duì)材料進(jìn)行切割,而支撐構(gòu)件將材料以相對(duì)于激光輻射源所需的取向(如,有效聚焦區(qū)域內(nèi)的平坦取向)支撐著。由于光學(xué)薄膜相對(duì)較薄的實(shí)質(zhì)以及所用激光輻射的聚焦范圍狹窄,所以在很多情況下,在激光照射過(guò)程中將材料保持為平坦取向是很重要的。不銹鋼支撐構(gòu)件具有此類用途是人們熟知的,部分原因是它可以實(shí)現(xiàn)一致平坦的構(gòu)型。另外,使用帶構(gòu)型的支撐構(gòu)件能夠?qū)崿F(xiàn)較高的運(yùn)作效率和實(shí)用性是熟知的。然而,不銹鋼可能很難保持清潔,并且其吸光度特性受到熱點(diǎn)形成的影響,形成熱點(diǎn)可能導(dǎo)致不銹鋼支撐構(gòu)件或受切割材料受到損壞。因此,激光轉(zhuǎn)換加工操作(如,用于對(duì)光學(xué)薄膜進(jìn)行激光轉(zhuǎn)換的過(guò)程中的激光轉(zhuǎn)換加工操作)需要改善的支撐構(gòu)件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明提供用于進(jìn)行激光轉(zhuǎn)換加工(即,切割)片狀材料的設(shè)備,以及使用此類設(shè)備轉(zhuǎn)換加工薄板片材的方法。該方法具有許多優(yōu)點(diǎn),包括提高了激光轉(zhuǎn)換加工片狀材料(例如,光學(xué)薄膜)的效果和效率。在發(fā)明內(nèi)容中,本發(fā)明的設(shè)備為尤其包括支撐構(gòu)件的激光照射臺(tái),所述支撐構(gòu)件包括在其主表面上具有金面層的背襯。已發(fā)現(xiàn)此類支撐構(gòu)件在用于支撐工件(例如正在進(jìn)行激光轉(zhuǎn)換的光學(xué)薄膜)時(shí)具有很多優(yōu)點(diǎn)。支撐構(gòu)件包括不銹鋼背襯元件。支撐構(gòu)件在不銹鋼背襯元件的第一面上依次包括粘結(jié)層、過(guò)渡層、金面層以及透射性低表面能涂層。在粘結(jié)層和過(guò)渡層之間包括可選的硬度增強(qiáng)層。另外,提供了在激光轉(zhuǎn)換加工片狀材料時(shí)使用此類支撐構(gòu)件的方法,如下所述。已發(fā)現(xiàn)在對(duì)片狀材料(特別是光學(xué)薄膜)的激光轉(zhuǎn)換加工過(guò)程中使用如本文所述的支撐構(gòu)件具有令人驚訝的優(yōu)勢(shì)。在精確的制備工藝?yán)鐚?duì)光學(xué)薄膜進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過(guò)程中,薄膜必須以規(guī)格和構(gòu)型穩(wěn)定的方式位于平坦表面上。為了獲得所需的精細(xì)切割,使激光輻射以有限的焦深精密聚焦。附圖簡(jiǎn)述結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明,其中:圖1是示例性多層光學(xué)薄膜的放大了很多倍的透視圖;圖2是示例性多層光學(xué)薄膜主體的一部分的剖視圖;圖3是本發(fā)明的示例性支撐構(gòu)件的橫截面示意圖;并且圖4是本發(fā)明的示例性激光轉(zhuǎn)換加工過(guò)程和設(shè)備的示意圖。這些圖未按比例繪制,它們僅是用于展示,并不限制本發(fā)明。具體實(shí)施方式由端點(diǎn)表述的數(shù)值范圍包括該范圍內(nèi)包含的所有數(shù)值(例如,1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。如本說(shuō)明書以及附加的權(quán)利要求書中所使用,除非內(nèi)容有另外清楚的表述,否則單數(shù)形式的詞語(yǔ)“一個(gè)”和“所述”包含復(fù)數(shù)語(yǔ)詞所指的對(duì)象。因此,例如,包含“一種化合物”的組合物這一表達(dá)方式包括包含兩種或更多種化合物的混合物。如本說(shuō)明書以及附加的權(quán)利要求書中所使用,術(shù)語(yǔ)“或”一般以包含“和/或”的意思使用,除非內(nèi)容有另外清楚的表述。支撐構(gòu)件本發(fā)明的示例性支撐構(gòu)件42的橫截面在圖3中示出。在該實(shí)施例中,支撐構(gòu)件42包括具有第一和第二主表面的背襯44。在其第一主表面上依次是可選的粘結(jié)層46、金面層48和可選的低表面能涂層50。支撐構(gòu)件可以采用任何所需的構(gòu)型,如,簡(jiǎn)單的臺(tái)板、托盤等,然而要改善運(yùn)作效率通常優(yōu)選采用連續(xù)帶構(gòu)型。背襯44通常為支撐構(gòu)件42提供大部分結(jié)構(gòu)完整性,由此賦予足夠的強(qiáng)度和規(guī)格穩(wěn)定性等,以使得支撐構(gòu)件42能夠?qū)⒋D(zhuǎn)換加工的片狀材料支撐在其上,從而在整個(gè)轉(zhuǎn)換加工過(guò)程中進(jìn)行操縱。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,支撐構(gòu)件采用連續(xù)帶的形式,該形式具有足夠的柔韌度以彎曲通過(guò)設(shè)備,同時(shí)對(duì)施加到其上的張力(如,張力輥上的張力)展現(xiàn)出足夠的拉伸強(qiáng)度和規(guī)格穩(wěn)定性,從而得到平坦的轉(zhuǎn)換加工區(qū)域。雖然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以選擇其他合適的背襯44材料,但通常優(yōu)選不銹鋼(如,316不銹鋼)。在優(yōu)選的實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)層46設(shè)置在金面層48和背襯44之間。此類粘結(jié)層可用于提高背襯44和金面層48之間的粘附力,并賦予金層增強(qiáng)的硬度和耐刮擦性。合適的粘結(jié)層材料的示例性例子包括氮化鈦、氮化鋯、氮化鈦鋁,以及它們的組合。在一些實(shí)施例中,可在金面層中摻入硬化添加劑(例如鈷),以增強(qiáng)其硬度和耐刮擦性而不會(huì)不可取地削弱其反射特性。金層被稱為面層的原因在于,在其使用中,在將激光輻射施加到正進(jìn)行轉(zhuǎn)換加工的片狀材料期間,穿透片狀材料(因?yàn)槠瑺畈牧媳磺写?的激光輻射、或從片狀材料的連續(xù)部分之間穿過(guò)(如果光束未發(fā)生脈沖斷路)的激光輻射入射到金層而不是下面的背襯或粘結(jié)層(如果有的話)。金面層位于激光輻射的預(yù)期光學(xué)通道中,從而屏蔽支撐構(gòu)件的底層元件,如,背襯等。在一些實(shí)施例中,金面層可以基本上覆蓋背襯的整個(gè)表面。在其他實(shí)施例中,金面層未完全覆蓋背襯的整個(gè)表面,如,支撐構(gòu)件的一個(gè)或多個(gè)側(cè)邊可能未被覆蓋,如以便提供可以不接觸到金面層而抓握的部分。我們發(fā)現(xiàn)使用如本文所述的金面層具有多個(gè)令人驚訝的優(yōu)勢(shì),特別是當(dāng)執(zhí)行對(duì)光學(xué)薄膜的激光轉(zhuǎn)換加工時(shí)。通常情況下,在激光照射操作過(guò)程中,激光能量的一部分完全穿透工件并入射到下面的支撐表面上。不銹鋼支撐表面的問(wèn)題是不銹鋼往往會(huì)吸收很大一部分此類入射激光輻射,從而導(dǎo)致溫度升高,這可能會(huì)損壞不銹鋼支撐件或正被轉(zhuǎn)換的片狀材料。例如,很多光學(xué)薄膜的聚合物性質(zhì)使得它們?nèi)菀鬃兊眠^(guò)熱,這可能會(huì)破壞其中的精細(xì)結(jié)構(gòu),而要獲得所需的光學(xué)性能必須保持該精細(xì)結(jié)構(gòu)。金的反射性顯著高于鋼,因此在激光輻射過(guò)程中金面層將下面的不銹鋼背襯屏蔽起來(lái),從而減少了熱的積聚,并將支撐構(gòu)件和其上支撐著的光學(xué)薄膜的損壞降至最低程度。金是更有效的紅外反射器,如,在約10微米的波長(zhǎng)下顯示具有約99%的反射率,而不銹鋼在該波長(zhǎng)下僅具有約80%的反射率。其次,金是有效的熱導(dǎo)體,因此它將激光切割過(guò)程中產(chǎn)生的熱有效傳導(dǎo)到遠(yuǎn)離目標(biāo)區(qū)域處,從而降低了殘余熱對(duì)工件的不良影響,并降低了損壞帶的熱點(diǎn)形成的可能性。由于金的表面能較高,所以在激光轉(zhuǎn)換切割過(guò)程中生成的碎屑可能往往會(huì)粘到支撐構(gòu)件的表面上。就帶構(gòu)型而言,當(dāng)帶的該部分移動(dòng)返回就位時(shí),這些碎屑可能往往會(huì)轉(zhuǎn)移到新的被轉(zhuǎn)變的薄膜上。即使這些碎屑沒(méi)有從帶轉(zhuǎn)移到后續(xù)工件上,它也將趨向于吸收激光能量并可能導(dǎo)致帶或后續(xù)工件發(fā)生局部損壞。因此,通常優(yōu)選的是對(duì)帶進(jìn)行清潔以及賦予工作表面較低表面能的性質(zhì)。由于金基本上是化學(xué)惰性的,故其通常能夠用施加的溶劑或其他清潔劑輕松清洗以除去其上的碎屑。如圖4所示,在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,設(shè)備52包括潤(rùn)濕清潔輥66和干燥輥68,用于清潔支撐構(gòu)件42。清潔輥以與帶相反的方向旋轉(zhuǎn),從而提供刷洗動(dòng)作并施加所選的潤(rùn)濕清潔劑。在所示構(gòu)型中,干燥輥還充當(dāng)帶的張力輥,用于使激光轉(zhuǎn)換加工部分保持平坦。在一些實(shí)施例中,可選的外層50可以應(yīng)用到覆蓋有金面層48的支撐構(gòu)件42的暴露表面上。例如,可使用合適的低表面能層來(lái)提高表面的可清潔性和其他物理特性。在一些實(shí)施例中,例如在美國(guó)專利No.6,696,157(David等人)中有所公開的類金剛石玻璃涂層設(shè)置在支撐構(gòu)件的正面作為外層。此類涂層能夠賦予支撐構(gòu)件物理耐久性。由于它們能夠被制造為具備高透射性,所以它們不會(huì)妨礙激光輻射和下面的金面層之間所需的相互作用。可選的較低表面能外層的其他示例性例子包括薄的聚乙烯膜。此類材料的成本低,并能夠呈現(xiàn)對(duì)激光輻射的低吸收性。具有此類可選涂層的支撐構(gòu)件能夠通過(guò)移除和替換低表面能層而易于進(jìn)行修復(fù)。已經(jīng)觀察到,在向背襯表面施加金面層和其他層之前,為背襯表面提供精細(xì)紋理(如,刷涂不銹鋼)往往會(huì)降低所得的支撐構(gòu)件產(chǎn)生的鏡面反射程度(通過(guò)增強(qiáng)反向散射程度),從而獲得清潔切割作用。在一些實(shí)施例中,所述支撐構(gòu)件基本上是連續(xù)的。在一些實(shí)施例中,所述支撐構(gòu)件中具有一些通道,即,穿過(guò)背襯、金面層等,以允許施加真空從而將片狀材料以平坦構(gòu)型牢固地保持在支撐構(gòu)件上,且在激光輻射過(guò)程中仍保持不動(dòng)。激光轉(zhuǎn)換加工設(shè)備本發(fā)明的示例性連續(xù)激光轉(zhuǎn)換加工設(shè)備的示意圖在圖4中示出。在該實(shí)施例中,支撐構(gòu)件42是具有根據(jù)本發(fā)明的金面層的不銹鋼帶。支撐構(gòu)件42被構(gòu)造為保持在張力下且被輥56、58推進(jìn)的連續(xù)帶。提供光學(xué)薄膜62,其從軋輥60下方通過(guò),從而穩(wěn)固且平整地固定在支撐構(gòu)件42上。在其上具有光學(xué)薄膜62的支撐構(gòu)件42前進(jìn)通過(guò)激光輻射臺(tái)54,即,激光輻射所射向的片狀材料上的目標(biāo)位置,從而根據(jù)需要進(jìn)行切割。光學(xué)薄膜可以以任何所需構(gòu)型提供,如,連續(xù)卷、預(yù)切割片材或薄片等。選擇的激光器能夠提供用于切割光學(xué)薄膜或其他待切割的片狀材料的合適輻射。應(yīng)當(dāng)理解,激光源和薄膜中的一者或兩者可以相對(duì)于彼此移動(dòng),從而獲得所需的切割圖案。切割之后,被轉(zhuǎn)變的光學(xué)薄膜64(如,具有合意的形狀和大小的小片)被運(yùn)送到接收進(jìn)一步加工的地方、并入其他產(chǎn)品等。支撐構(gòu)件42前進(jìn)通過(guò)清潔輥66。在本實(shí)施例中,示出的清潔輥66將臺(tái)面轉(zhuǎn)到支撐構(gòu)件42的方向,從而提供有效的清潔作用并從支撐構(gòu)件除去碎屑。清潔輥66可以施加液體溶劑或其他合適的清潔劑,以便更有效地清潔支撐構(gòu)件42的表面。在清潔輥66之后,支撐構(gòu)件接觸經(jīng)過(guò)干燥輥68(如,柔軟表面),該干燥輥移除來(lái)自支撐構(gòu)件42的剩余碎屑、污垢和清潔劑。合適的替代清潔機(jī)制對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將顯而易見。薄膜主體本發(fā)明所用的薄膜主體包括構(gòu)成多層光學(xué)薄膜或?qū)盈B件的那些,其具有第一和第二主表面以及在主表面的至少一側(cè)、通常是兩側(cè)上的聚合物表皮層。該薄膜主體通常還包括位于表皮層外側(cè)的前掩蔽層。在圖2中示出了示例性實(shí)施例。薄膜和表皮層具有不同的吸收光譜,這給激光轉(zhuǎn)換加工帶來(lái)麻煩。如本文所用,“多層光學(xué)薄膜”是指厚度通常不超過(guò)約0.25mm(一英寸的千分之十,或10密耳)的延伸光學(xué)主體。在某些情況下,可將膜固定或施加到另一個(gè)光學(xué)主體(諸如剛性基底)上或另一個(gè)具有合適反射或透射特性的膜上。該膜也可是物理柔性的形式,不管它是自立式的,還是固定到其他柔性層上的。圖1描述了本發(fā)明中所用的示例性多層光學(xué)薄膜20。該薄膜包括多個(gè)單獨(dú)的微層22、24。這些微層具有不同的折射率特征,以使得某些光在相鄰微層間的界面處被反射。微層的厚度足夠薄,使得多個(gè)界面處反射的光之間產(chǎn)生相長(zhǎng)干涉或相消干涉,從而使薄膜主體具有所期望的反射特性或透射特性。對(duì)于設(shè)計(jì)用來(lái)反射紫外、可見或近紅外波長(zhǎng)處的光的光學(xué)薄膜來(lái)說(shuō),各微層一般具有小于約1μm的光學(xué)厚度(即,物理厚度乘以折射率)。然而,其中也可以包括更厚的層,例如薄膜外表面處的表皮層或設(shè)置在薄膜內(nèi)部、將多個(gè)微層組件隔開的保護(hù)性邊界層。多層光學(xué)薄膜20也可以包括一個(gè)或多個(gè)厚的粘合劑層,以便將疊層中的兩片或更多片的多層光學(xué)薄膜粘合。多層光學(xué)薄膜20的反射特性和透射特性隨各個(gè)微層折射率的變化而變化。每個(gè)微層至少在薄膜的局部位置處可以通過(guò)面內(nèi)折射率nx、ny和與薄膜的厚度軸相關(guān)的折射率nz加以表征。這些折射率分別表示所討論的材料對(duì)沿相互垂直的x、y和z軸偏振的光的折射率(參見圖1)。在實(shí)施中,通過(guò)合理的材料選擇和加工條件來(lái)控制折射率。薄膜主體20的制作方法是:將通常有幾十或幾百層的交替層疊的兩種聚合物A和B共擠出,然后可任選地將該多層擠出物通過(guò)一個(gè)或多個(gè)倍增用模具,接著對(duì)擠出物進(jìn)行拉伸或者以其他方式對(duì)擠出物進(jìn)行取向,以形成最終的膜。所得膜通常由幾十或幾百個(gè)單獨(dú)的微層組成,調(diào)整微層的厚度和折射率,從而在所期望的光譜區(qū)域(如可見光區(qū)或近紅外光區(qū))內(nèi)形成一個(gè)或多個(gè)反射帶。為了通過(guò)適當(dāng)數(shù)量的層來(lái)獲得高的反射率,優(yōu)選的是,相鄰微層針對(duì)沿x軸偏振的光的折射率差值Δnx為至少0.05。如果希望對(duì)兩個(gè)正交偏振的光具有高的反射率,那么優(yōu)選相鄰微層對(duì)于沿y軸偏振的光也具有至少0.05的折射率差值Δny。除此以外,折射率差值Δny可以小于0.05,并優(yōu)選為約0,以制備這樣的多層疊堆,該疊堆反射某一偏振態(tài)的垂直入射光并透射與之正交的偏振態(tài)的垂直入射光。如果需要,還可以調(diào)整針對(duì)沿z軸偏振的光而言相鄰微層間的折射率差值(Δn2),以便得到對(duì)于傾斜入射光的p偏振分量的期望反射特性。為了方便解釋下文所述內(nèi)容,在干涉膜上的任何關(guān)注的點(diǎn)處,x軸都將視為在膜的平面內(nèi)取向的,使得Δnx的量值為最大。因此,Δny的量值可以等于或者小于(但是不能大于)Δnx的量值。此外,在計(jì)算差值Δnx、Δny和Δn2時(shí)對(duì)起始材料層的選擇由Δnx為非負(fù)值這樣的要求來(lái)確定。換句話講,形成界面的兩層之間折射率的差值是Δnj=n1j-n2j,其中j=x、y或z,并且其中選擇層的標(biāo)號(hào)1、2,使得n1x≥n2x,即,Δnx≥0。為了維持傾斜角度的p偏振光的高反射率,微層之間的z軸折射率失配Δnx可以被控制為顯著小于最大面內(nèi)折射率差值Δnx,以使得Δnx≤0.5*Δnx。更優(yōu)選地,Δnx≤0.25*Δnx。量值為零或幾乎為零的z軸折射率失配產(chǎn)生了微層之間的這樣的界面:取決于入射角,該界面對(duì)p偏振光的反射率為常數(shù)或幾乎為常數(shù)。此外,z軸折射率失配Δnx可以被控制為具有與面內(nèi)折射率差值Δnx相反的極性,即Δnx<0。此條件會(huì)產(chǎn)生這樣的界面,該界面對(duì)p偏振光的反射率隨入射角的增加而增大,對(duì)s偏振光的情形也一樣??捎糜谥圃於鄬泳酆衔锕鈱W(xué)薄膜的示例材料可見于PCT專利公開WO99/36248(Neavin等人)中。符合需要的是,其中至少一種材料是應(yīng)力光學(xué)系數(shù)具有較大絕對(duì)值的聚合物。換句話講,當(dāng)對(duì)該聚合物進(jìn)行拉伸時(shí),其優(yōu)選產(chǎn)生較大的雙折射率(至少約0.05,更優(yōu)選為至少約0.1或甚至0.2)。根據(jù)該多層薄膜的應(yīng)用,可以在該薄膜平面內(nèi)的兩個(gè)正交方向之間、或者在一個(gè)或多個(gè)面內(nèi)方向與垂直于薄膜平面的方向之間產(chǎn)生雙折射,或者為它們的組合方式。在各個(gè)未拉伸的聚合物層所具有的各向同性的折射率之間差異較大的特殊情況下,盡管往往仍希望其具有雙折射性,但可以放寬對(duì)至少一種聚合物具有較大雙折射率這一優(yōu)選條件的要求。當(dāng)選擇聚合物用于反射鏡薄膜和偏振薄膜(這些膜采用雙軸工藝制成,該工藝在兩個(gè)正交的面內(nèi)方向上對(duì)膜進(jìn)行拉伸)時(shí),會(huì)出現(xiàn)這種特殊情況。此外,理想的聚合物應(yīng)能夠在拉伸后保持雙折射性,從而將所期望的光學(xué)特性賦予薄膜成品??梢赃x擇第二聚合物用于多層薄膜的其他層,以使得薄膜成品中的第二聚合物在至少一個(gè)方向上的折射率會(huì)與第一聚合物在同一方向上的折射率明顯不同。為了方便起見,可以這樣制膜:使用僅僅兩種不同的聚合物材料,并在擠出過(guò)程中將這兩種材料交替設(shè)置,以形成交替的層A、層B、層A、層B…,如圖1所示。然而,交替設(shè)置僅僅兩種不同的聚合物材料并不是必須的。取而代之的是,多層光學(xué)薄膜的每一層均可以由不在該薄膜的其他層中使用的獨(dú)特材料或共混物構(gòu)成。優(yōu)選地,被共擠出的聚合物具有相同或相似的熔融溫度。既提供合適的折射率差值又提供合適的層間附著力的示例性雙聚合物組合包括:(1)對(duì)于主要用單軸拉伸方法制備的偏振多層光學(xué)薄膜而言,該組合為:PEN/coPEN、PET/coPET、PEN/sPS、PET/sPS、PEN/EASTARTM和PET/EASTARTM,其中“PEN”指聚萘二甲酸乙二醇酯,“coPEN”指基于萘二羧酸的共聚物或共混物,“PET”指聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯,“coPET”指基于對(duì)苯二甲酸的共聚物或共混物,inchessPSinches指間規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯和它的衍生物,并且EASTARTM為可從伊士曼化學(xué)公司(EastmanChemicalCo.)商購(gòu)獲得的聚酯或共聚酯(據(jù)信包含環(huán)己烷二亞甲基二醇單元和對(duì)苯二酸酯單元);(2)對(duì)于通過(guò)雙軸拉伸方法制備的偏振多層光學(xué)薄膜而言,該組合為:PEN/coPEN、PEN/PET、PEN/PBT、PEN/PETG和PEN/PETcoPBT,其中“PBT”指聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯,“PETG”指使用第二種二元醇(通常是環(huán)己烷二甲醇)的PET的共聚物,并且“PETcoPBT”指對(duì)苯二甲酸或其酯與乙二醇和1,4-丁二醇的混合物的共聚酯;(3)對(duì)于反射鏡膜(包括有色的反射鏡膜)而言,該組合為:PEN/PMMA、coPEN/PMMA、PET/PMMA、PEN/ECDELTMPET/ECDELTMPEN/sPS、PET/sPS、PEN/coPET、PEN/PETG和PEN/THVTM,其中“PMMA”指聚甲基丙烯酸甲酯,ECDELTM為可從伊士曼化學(xué)公司(EastmanChemicalCo.)商購(gòu)獲得的熱塑性聚酯或共聚酯(據(jù)信含有環(huán)己烷二羧酸酯單元、聚四亞甲基醚二醇單元和環(huán)己烷二甲醇單元),并且THVTM為可從3M公司商購(gòu)獲得的含氟聚合物。有關(guān)合適的多層光學(xué)薄膜及其相關(guān)構(gòu)造的更詳細(xì)的信息可見于美國(guó)專利No.5,882,774(Jonza等人)和PCT專利公開WO95/17303(Ouderkirk等人)和WO99/39224(Ouderkirk等人)。多層聚合物光學(xué)薄膜和薄膜主體可以包括為了滿足其光學(xué)、機(jī)械和/或化學(xué)特性而選擇的附加層和涂層。參見美國(guó)專利No.6,368,699(Gilbert等人)。聚合物薄膜和薄膜主體也可以包括無(wú)機(jī)層,例如金屬或金屬氧化物涂層或?qū)?。在?jiǎn)單的實(shí)施例中,所述微層的厚度可相當(dāng)于1/4波長(zhǎng)疊堆,即,布置于光學(xué)重復(fù)單元或單位晶胞中,每個(gè)所述光學(xué)重復(fù)單元或單位晶胞基本上由兩個(gè)鄰近的、光學(xué)厚度(f-比率=50%)相同的微層組成,這類光學(xué)重復(fù)單元可通過(guò)相長(zhǎng)干涉有效地反射光,被反射的光的波長(zhǎng)λ是光學(xué)重復(fù)單元的總光學(xué)厚度的兩倍。此類裝置在圖1中示出,其中聚合物A的微層22與聚合物B的微層24相鄰,形成了在整個(gè)疊堆中重復(fù)的單位晶胞或光學(xué)重復(fù)單元26。沿膜厚度軸(如,z軸)的厚度梯度可用于提供加寬的反射帶。也可使用定制為使這類反射帶邊緣銳化的厚度梯度,正如美國(guó)專利No.6,157,490(Wheatley等人)中所討論的一樣。還可以想到其他層結(jié)構(gòu),例如2-微層光學(xué)重復(fù)單元的多層光學(xué)薄膜(其f-比率不同于50%),或光學(xué)重復(fù)單元基本由兩個(gè)以上的微層組成的膜。這些替代性光學(xué)重復(fù)單元設(shè)計(jì)能夠減少或消除某些高階反射。參見(例如)美國(guó)專利No.5,360,659(Arends等人)和No.5,103,337(Schrenk等人)。在多個(gè)實(shí)施例中,根據(jù)所需的應(yīng)用,光學(xué)疊堆的厚度從約2微米至約120微米(200納米至50密耳),并且在多個(gè)實(shí)施例中該厚度優(yōu)選為約0.5密耳(12.7微米)。圖2示出了本發(fā)明的示例性薄膜主體,其包括具有第一主表面30和第二主表面32的多層光學(xué)疊堆20。在該實(shí)施例中,薄膜主體包括位于主表面30和32上的兩個(gè)聚合物表皮層34、36,并且還包括可選的前掩蔽層38、40。在示例性實(shí)施例中,光學(xué)疊堆包含50%的低熔點(diǎn)PEN和50%的PETG且厚度為0.5密耳,表皮層包含SA115聚碳酸酯且厚度為0.2密耳,并且前掩蔽層包含聚乙烯且厚度為31微米。表皮層通常包含聚碳酸酯或聚碳酸酯共混物,其在薄膜的制造、處理、加工轉(zhuǎn)化等過(guò)程中在光學(xué)疊堆的至少一側(cè)并通常為兩側(cè)上使用,并用于最終的應(yīng)用中。此類薄膜穩(wěn)固的物理性能避免光學(xué)疊堆發(fā)生降解,使得所需的光學(xué)性能特性得以保持。在許多情況下,在表皮層的外面設(shè)置前掩蔽層。示例性例子包括在制造過(guò)程中用于覆蓋表皮層(其與光學(xué)疊堆一起通常成為最終制品的一部分)的聚乙烯(如,LDPE、MDPE和HDPE)和聚氨酯材料。聚乙烯通常是優(yōu)選的,因?yàn)樗某杀据^低且具有柔韌性。如果使用了聚酯前掩蔽層,則由于其很難對(duì)激光切割作出響應(yīng),所以在根據(jù)本發(fā)明的激光轉(zhuǎn)換加工過(guò)程中通常將其移除(如,剝開)。實(shí)例參照如下示例性實(shí)例進(jìn)一步描述本發(fā)明。示例性支撐構(gòu)件按如下所述進(jìn)行制造,然后暴露于激光輻射(例如可用于轉(zhuǎn)換加工操作的激光輻射)中,從而評(píng)估易于因?yàn)榧す廨椛涠斐蓳p壞的程度。實(shí)例1使用KDF603濺射裝置制造涂覆金的鋼帶支撐構(gòu)件的兩個(gè)樣品。該裝置具有在濺射靶材前方水平通過(guò)的13英寸×13英寸基底臺(tái)板。這通常稱為“側(cè)面濺射”,因?yàn)槟繕?biāo)既不指向上方、也不指向下方,反而指向側(cè)面。濺射靶材是具有兩個(gè)分開的電源接頭的分裂靶材。一側(cè)是半寬的鈦靶,另一側(cè)是半寬的金靶。在沉積之前用丙酮和IPA對(duì)兩個(gè)鋼帶樣品分別進(jìn)行清洗,以去除任何表面油漬。使用KAPTONTM條帶將樣品各自附接到臺(tái)板。各個(gè)樣品獨(dú)立運(yùn)行。清潔之后,將樣品放置在預(yù)真空鎖中,然后用機(jī)械泵將該預(yù)真空鎖抽空。然后將樣品臺(tái)板轉(zhuǎn)移到主艙室中,在此處樣品通過(guò)低溫泵泵送,直到主艙室達(dá)到其基準(zhǔn)壓力為止。對(duì)于兩個(gè)樣品而言,鈦沉積之前的基準(zhǔn)壓力為7.1×10-6托,金沉積之前的基準(zhǔn)壓力為5.9×10-6托。具體的沉積條件如下所示:鈦沉積:1.在1kW下將鈦靶預(yù)濺射2分鐘。2.使用速度為51cm/min的單次掃描(提供)。3.氬氣流速:70標(biāo)準(zhǔn)立方厘米/分鐘或sccm(設(shè)定值)/(68sccm,實(shí)際值)4.氣體壓力:6.5mT5.目標(biāo)電壓:570V金沉積:1.在1kW下將金靶預(yù)濺射15秒。2.以51cm/min的速度完成兩次掃描()或四次()3.氬氣流速:50sccm(設(shè)定值)/48sccm(實(shí)際值)4.氣體壓力:4.6mT5.目標(biāo)電壓:587V過(guò)渡層為鈦(在一次掃描中涂覆,或厚度為約75nm)。金的厚度為300nm(掃描四次)。在該實(shí)驗(yàn)中,在金面層的頂部沒(méi)有形成低表面能層。不銹鋼的一部分未被涂敷,以使得可以與激光輻射對(duì)常規(guī)的不銹鋼支撐件表面的效應(yīng)相比較。使用CoherentE-400激光器,將支撐構(gòu)件暴露在若干不同的輻射條件下。將激光傳遞到GSI掃描儀,估計(jì)焦斑大小為約250微米。根據(jù)激光脈沖重復(fù)頻率(100kHz,或1kHz)、線掃描速度(即,100mm/s)和激光脈沖占空比的條件設(shè)置每一個(gè)掃描行。使用該激光器時(shí),100kHz非常接近于連續(xù)波(CW)模式,而1kHz的脈沖重復(fù)頻率接近于脈沖模式。激光輸出在表1中示出。表1據(jù)觀察,單脈沖能量和激光功率參數(shù)確定了支撐構(gòu)件將發(fā)生損壞的閾值。在高重復(fù)頻率(100kHz)或準(zhǔn)CW模式下,不銹鋼在253W和150mm/s的掃描速度下開始發(fā)生損壞。當(dāng)激光掃描行速度逐漸下降而激光功率不變(即,為253W)時(shí),不銹鋼發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞,但當(dāng)?shù)竭_(dá)金面層時(shí)損壞停止。當(dāng)以較慢的速度30mm/s輻射時(shí),不銹鋼的甚至背表面也產(chǎn)生變形,但是涂覆金的部分仍未發(fā)生損壞。只有當(dāng)激光功率增加到超過(guò)400瓦(或50%占空比)并且掃描速度為100mm/s時(shí),才觀察到金面層的損壞。當(dāng)激光為脈沖模式(即,1kHz脈沖重復(fù)模式)時(shí),金層更容易受到損壞,因?yàn)閱蚊}沖能量高得多。不銹鋼表面在115瓦(10%占空比)下開始呈現(xiàn)出損壞,而金面層在224瓦(20%占空比)下開始受到損壞。因此,金面層顯著提高了損壞閾值。實(shí)例2在該實(shí)例中,將低表面能層施加到不具有金面層的不銹鋼上。使用了兩種不同的涂層,即,(1)類金剛石碳(“DLC”、氫化非晶碳或a-C:H)以及(2)氟化類金剛石碳(“FDLC”)。涂層各自用PLASMA-THERMTM反應(yīng)性離子蝕刻機(jī)(PLASMA-THERMTMReactiveIonEtcher)來(lái)施加。采用以下步驟在不銹鋼上完成DLC涂層:步驟1:以500sccm的流速和2000瓦的功率在氧等離子體中處理60秒。步驟2:以150sccm的流速和2000瓦的功率由四甲基硅烷(TMS)蒸氣沉積非晶碳化硅粘結(jié)層30秒。所得的a-Si:C:H(氫化非晶碳化硅)涂層厚度為約100nm。步驟3:以200sccm的流速和2000瓦的功率由丁烷氣體沉積類金剛石碳膜120秒。所得DLC涂層的厚度為約250nm。采用以下步驟完成FDLC涂層:步驟1:相同步驟2:相同步驟3:分別以200sccm和100sccm的流速和2000瓦的功率由丁烷和全氟丙烷氣體的混合物沉積FDLC120秒。所得FDLC涂層的厚度為約300nm至400nm。在不存在金面層的情況下,較低表面能層甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)比未涂覆的不銹鋼層更早地受到損壞。在238W激光功率、CW模式和150微米焦距下,DLC和FDLC涂層兩者在5000mm/s的掃描速度下開始受損,而不銹鋼在低于2500mm/s的速度下經(jīng)歷損壞。實(shí)例3在該實(shí)例中,使用了具有150nm厚金面層的支撐構(gòu)件和與實(shí)例1中相同的過(guò)渡層。使用以下步驟在金層上方施加非晶氟化碳化硅(a-Si:C:F:H)防粘涂層:步驟1:以150sccm的流速和200瓦的功率由四甲基硅烷(TMS)蒸氣沉積碳化硅粘結(jié)層30秒。所得SiC層的厚度為約20nm。步驟2:通過(guò)將四甲基硅烷(TMS)和全氟丙烷(C3F8)氣體混合以150sccm的流速沉積氟化有機(jī)硅碳化物各自10秒(以200瓦的功率)。所得氟化有機(jī)硅碳化物層的厚度為約40nm。步驟3:以150sccm的流速由全氟丙烷沉積氟化碳20秒(以200瓦的功率)。與實(shí)例1類似,在脈沖模式(1kHz)和準(zhǔn)連續(xù)模式(100kHz)兩者下,借由約250微米的激光焦斑大小來(lái)激光輻射支撐構(gòu)件。在100kHz和253瓦的激光功率(30%占空比)下,在約1000mm/s的激光掃描速度下觀察到不銹鋼的斑紋。相比之下,甚至在小于約50mm/s的掃描速度下仍未觀察到金面層上的斑紋。在1kHz的重復(fù)頻率下,當(dāng)激光器處于53瓦(5%占空比)和200mm/s下時(shí)觀察到對(duì)未涂覆的不銹鋼帶的損壞。在200mm/s的掃描速度下,在將激光功率升高到224瓦(20%占空比)以上之前未觀察到對(duì)金面層的損壞。金面層上的損傷閾值類似于不存在低表面能涂層時(shí)的損傷閾值。實(shí)例4在該實(shí)例中,使用了具有300nm厚金面層的支撐構(gòu)件和與實(shí)例1中相同的過(guò)渡層。按以下步驟涂覆低表面能涂層,即,F(xiàn)OMBLINTM封端的類金剛石玻璃(a-Si:C:H:O,或氫化氧硅碳化物):步驟1:以500sccm的流速和500瓦的功率在O2等離子體中處理60秒。步驟2:以150sccm的流速在四甲基硅烷(TMS)蒸氣等離子體中處理10秒(以500瓦的功率),得到15nm厚的TMS。步驟3:以500sccm的流速和500瓦的功率在O2等離子體中處理60秒以制備DLG表面,該DLG表面用于Fomblin-硅烷到DLG的后續(xù)接枝。步驟4:隨后將經(jīng)氧氣等離子體處理的DLG膜浸沒(méi)在Fomblin-硅烷溶液(可得自3M公司的3MTMNOVECTM電子涂層EGC-1770)中且在烘箱中在250℃下烘焙5分鐘,得到10nm至20nm厚的a-Si:C:H:O涂層。發(fā)現(xiàn)與其他三個(gè)實(shí)施例相比,該實(shí)施例提供最佳的釋放能力。當(dāng)暴露于激光輻射時(shí),借由約250微米的激光焦斑大小,在100kHz和253瓦的激光功率(30%占空比)下,當(dāng)激光掃描速度為約200mm/s時(shí)觀察到不銹鋼表面(具有DLC涂層)上的激光斑紋。相比之下,甚至當(dāng)掃描速度小于約100mm/s時(shí)仍未觀察到金面層部分上的斑紋。在1kHz重復(fù)頻率下,當(dāng)激光器處于115瓦(10%占空比)和200mm/s下時(shí)觀察到對(duì)帶的非金部分的損壞。相比之下,在200mm/s的掃描速度下,在激光功率高于270瓦(25%占空比)之前未觀察到對(duì)涂覆金的部分的損壞。金面層上的損傷閾值類似于不存在低表面能涂層時(shí)的損傷閾值。從這些實(shí)例,顯而易見的是使用金面層顯著增大了帶的損傷閾值。盡管對(duì)本發(fā)明結(jié)合其優(yōu)選實(shí)施例并參照附圖進(jìn)行了全面描述,應(yīng)注意各種變化和修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。這種變化和修改應(yīng)理解為包含于由所附權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明的范圍內(nèi),除非它們脫離本發(fā)明的范圍。本文所引用的全部專利和專利申請(qǐng)均全文以引用方式并入。