CN116615675A - 反射偏振器 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种反射偏振器，该反射偏振器包括多个聚合物第一层和多个聚合物第二层。该多个聚合物第一层的而非该多个聚合物第二层的平均层厚度对层数量的曲线包括拐点区域，该拐点区域将左侧区域分开，该左侧区域包括至少50个顺序布置的聚合物第一层。该聚合物第一层具有更少的层数量，并且该平均层厚度从右侧区域随层数量的增加而增大，该右侧区域包括至少5个顺序布置的聚合物第一层。该聚合物第一层具有更多的层数量，并且该平均层厚度随层数量的增加而增大，使得对该至少50个顺序布置的聚合物第一层的线性拟合和对该至少5个顺序布置的聚合物第一层的线性拟合具有相应的正斜率S1和S2，S2/S1≥5。

Description

反射偏振器

技术领域

本公开整体涉及一种反射偏振器，并且具体地涉及一种用于光学装置的反射偏振器。

背景技术

多层光学膜通常用于制造反射偏振器。反射偏振器广泛用于光学装置，诸如虚拟现实(VR)头戴式耳机、显示装置等。常规的反射偏振器当与这种光学装置一起使用时可能产生光学伪影。

发明内容

在第一方面，本公开提供了一种反射偏振器。该反射偏振器包括多个聚合物第一层和多个聚合物第二层。该多个聚合物第一层沿该反射偏振器的厚度的第一部分布置。该多个聚合物第一层在该多个聚合物第一层的每个端部处包括聚合物第一端部层。该聚合物第一端部层之间的每个层和该聚合物第一端部层具有小于约300纳米(nm)的平均层厚度。该多个聚合物第二层沿该反射偏振器的该厚度的第二部分布置。该多个聚合物第二层在该多个聚合物第二层的每个端部处包括聚合物第二端部层。该聚合物第二端部层之间的每个层和该聚合物第二端部层具有小于约300nm的平均层厚度。该多个聚合物第一层的而非该多个聚合物第二层的该平均层厚度对层数量的曲线包括拐点区域，该拐点区域将左侧区域与右侧区域分开。该左侧区域包括至少50个顺序布置的聚合物第一层。该左侧区域中的该聚合物第一层具有更少的层数量，并且该平均层厚度随层数量的增加而增大。该右侧区域包括至少5个顺序布置的聚合物第一层。该右侧区域中的该聚合物第一层具有更多的层数量，并且该平均层厚度随层数量的增加而增大，使得对该左侧区域中的该至少50个顺序布置的聚合物第一层的线性拟合和对该右侧区域中的该至少5个顺序布置的聚合物第一层的线性拟合具有相应的正斜率S1和S2，并且S2/S1≥5。

在第二方面，本公开提供了一种反射偏振器。该反射偏振器包括多个聚合物第一层、多个聚合物第二层和至少一个中间层。该多个聚合物第一层设置在一对聚合物第一端部层之间。该多个聚合物第二层设置在一对聚合物第二端部层之间。该一对聚合物第一端部层之间的每个层和该对聚合物第二端部层之间的每个层具有小于约300nm的平均厚度。该至少一个中间层具有大于约500nm的平均厚度并设置在该多个聚合物第一层与该多个聚合物第二层之间。对于从约400nm延伸至约700nm的第一波长范围且对于第一偏振态和小于约5度的入射角，该多个聚合物第一层和该多个聚合物第二层组合地具有大于约95％的平均光学反射率、小于约1％的平均光学透射率和小于约1％的平均光学吸收率。对于从约400nm延伸至约700nm的第一波长范围且对于正交的第二偏振态和约55度至约65度之间的入射角，该多个聚合物第一层和该多个聚合物第二层组合地具有大于约95％的平均光学透射率、小于约1％的平均光学反射率和小于约1％的平均光学吸收率。对于从约400nm延伸至约700nm的第一波长范围且对于第一偏振态和约55度至约65度之间的入射角，该多个聚合物第一层和该多个聚合物第二层组合地具有大于约85％的平均光学反射率。

附图和以下描述中示出了本公开的一个或多个示例的细节。根据说明书和附图以及权利要求书，本公开的其他特征、目标和优点将显而易见。

附图说明

考虑到以下结合附图的详细描述，可更全面地理解本文公开的示例性实施方案。附图未必按比例绘制。图中使用的相似数字指代相似的部件。然而，应当理解，在给定图中使用数字指代部件不旨在限制另一个图中用相同数字标记的部件。

图1示出了根据本公开的实施方案的反射偏振器的示意性剖视图；

图2示出了根据本公开的另一个实施方案的反射偏振器的示意性剖视图；

图3A示出了包括反射偏振器的聚合物第一层和聚合物第二层的平均层厚度与层数量之间的曲线的曲线图；

图3B示出了说明图3A的曲线的放大部分的另一个曲线图；

图4A示出了包括对反射偏振器的顺序布置的聚合物第一层的线性拟合的曲线图；

图4B示出了包括对反射偏振器的顺序布置的聚合物第二层的线性拟合的曲线图；

图5A至图5B示出了反射偏振器的聚合物第一层和聚合物第二层的平均层厚度与层数量之间的曲线图；

图6A至图6C示出了反射偏振器的“A”聚合物层和“B”聚合物层的折射率与在第一波长范围内的入射光的波长之间的曲线图；

图7A示出了反射偏振器的光学透射率与第二偏振态的波长范围之间的曲线图；并且

图7B示出了反射偏振器的光学透射率与第一偏振态的波长范围之间的曲线图。

具体实施方式

在以下描述中，参考形成其一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了各种实施方案。应当理解，在不脱离本公开的范围或实质的情况下，能够设想并作出其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。

如本文所用，术语“阻挡偏振态”是指当光学装置反射或吸收相对大量的入射光时的偏振态。

如本文所用，术语“透过偏振态”是指当光学装置透射相对大量的入射光时的偏振态。

本公开提供了一种反射偏振器。本公开的反射偏振器的示例性应用包括显示装置，诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、计算机、电视机和其他光学装置中的液晶显示屏(LCD)。本公开的反射偏振器还可用于虚拟现实(VR)头戴式耳机中。

在一些示例中，可通过共挤出来制造光学膜。制造方法可包括：(a)提供至少第一树脂流和第二树脂流，该至少第一树脂流和第二树脂流与待用于成品膜中的第一聚合物和第二聚合物对应；(b)使用合适的送料区块将第一流和第二流分成多个层，诸如这样的一个进料区块，该进料区块包括(i)梯度板，该梯度板具有第一流动通道和第二流动通道，其中第一通道的横截区沿该流动通道从第一位置变化到第二位置，(ii)进料管板，该进料管板具有与第一流动通道流体连通的第一多个导管和与第二流动通道流体连通的第二多个导管，每个导管向其自身的相应狭槽模具进料，每个导管具有第一端部第二端部，导管的第一端部与流动通道流体连通，并且导管的第二端部与狭槽模具流体连通，以及(iii)任选的被定位成接近所述导管的轴向棒形加热器；(c)使复合材料流穿过挤出模具以形成多层辐材，其中每个层大体上平行于相邻层的主表面；以及(d)将多层辐材浇注到冷却辊(有时称为浇注轮或浇注鼓)上，以形成浇注的多层膜。该浇注膜可具有与成品膜相同数量的层，但是浇注膜的层通常比成品膜的层厚得多。

在冷却之后，可将多层幅材预加热并拉延或拉伸以产生几近完成的多层光学膜。拉延或拉伸实现两个目标：其使层薄化到其期望的最终厚度分布；以及其使层取向，使得层中的至少一些变成双折射的层。取向或拉伸可沿横维方向(例如经由拉幅机)、沿顺维方向(例如经由长度取向机)或它们的任何组合(无论同时还是依次进行)而实现。如果仅沿一个方向拉伸，则该拉伸可为“无约束的”(其中允许膜在垂直于拉伸方向的平面内方向上在尺寸上松弛)或“受约束的”(其中膜受到约束，并且因而不允许在垂直于拉伸方向的平面内方向上在尺寸上松弛)。如果沿两个平面内方向拉伸，则该拉伸可为对称的(即沿正交的平面内方向相等)或非对称的拉伸。另选地，膜可以通过批量方法进行拉伸。在任何情况下，还可将后续或同时发生的拉延减小、应力或应变平衡、热定形和其他处理操作施加至膜。

优选的是，选择各种层的聚合物，使之具有类似的流变性(例如熔融粘度)，使得它们可共挤出而无显著的流体扰动。可选择挤出条件以便以连续稳定的方式将相应聚合物充分地给料、熔融、混合并作为进料流或熔融流泵送。可将用于形成和保持每一熔融流的温度选择在某一范围内，该范围避免在该温度范围的低端处出现冻结、结晶或不当的高压下降，并且避免在该范围的高端处出现材料退化。

多层光学膜可使用任何合适的透光材料制成，但是在许多情况下使用低吸收聚合物材料是有益的。使用此类材料，微层叠堆在可见波长和红外波长上的吸收就可变小或忽略不计，使得在任何给定波长下以及对于任意指定的入射角和偏振态，叠堆(或它所属的光学膜)的反射率和透射率的和大约为100％，即，R+T≈100％或R≈100％–T。示例性的多层光学膜由聚合物材料构成，并且可使用共挤出、浇铸和取向工艺来制造。参考了美国专利5,882,774(Jonza等)“Optical Film(光学膜)”、美国专利6,179,948(Merrill等人)、“Optical Film and Process for Manufacture Thereof(光学膜及其制备方法)”、美国专利6,783,349(Neavin等人)“Apparatus for Making Multilayer Optical Films(用于制作多层光学膜的设备)”，以及专利申请公布US 2011/0272849(Neavin等人)“Feedblockfor Manufacturing Multilayer Polymeric Films(用于制造多层聚合物薄膜的进料区块)”。

也已通过共挤出交替的聚合物层展示多层光学膜。参见例如美国专利3,610,729(Rogers)、4,446,305(Rogers等人)、4,540,623(Im等人)、5,448,404(Schrenk等人)以及5,882,774(Jonza等人)。在这些种聚合物多层光学膜中，聚合物材料主要或专门用于各个层的制备中。此类膜适合高产量制造工艺，并且可制成大型片和卷材。

多层光学膜包括具有不同折射率特征的各个微层，使得一些光在相邻微层之间的界面处被反射。微层是足够薄的，使得在多个界面处反射的光经受相长干涉或相消干涉作用，以便赋予多层光学膜期望的反射或透射特性。对于被设计成反射处于紫外波长、可见波长或近红外波长的光的多层光学膜，每个微层通常具有小于约1μm的光学厚度(物理厚度乘以折射率)。也可包括更厚的层，诸如在多层光学膜的外表面处的表层，或设置在多层光学膜内、分离微层的连贯分组(在本文称为“层组”)的保护性边界层(PBL)。

对于偏振应用，例如对于反射偏振器，光学层中的至少一些光学层是使用双折射聚合物形成的，其中聚合物的折射率沿聚合物的正交笛卡尔轴具有不同值。通常，双折射聚合物微层具有由层平面的法线(z轴)定义的正交笛卡尔轴，其中x轴和y轴位于层平面内。双折射聚合物也可用于非偏振应用中。

在一些情况下，微层具有对应于1/4波长叠堆的厚度和折射率值，即布置于光学重复单元或单元格中，每个光学重复单元或单元格具有相等光学厚度的两个相邻微层(f比率＝50％)，此类光学重复单元通过相长干涉有效地反射光，被反射光的波长λ是光学重复单元的总体光学厚度的两倍。其他层布置也是已知的，诸如具有f比不同于50％的双微层光学重复单元的多层光学膜，或光学重复单元包括多于两个微层的膜。可以配置这些光学重复单元设计以减少或增加某些更高阶反射。参见例如美国专利No.5,360,659(Arends等人)和美国专利No.5,103,337(Schrenk等人)。沿膜厚度轴(例如z轴)的厚度梯度可用于提供加宽的反射谱带，诸如在人的整个可视区域内延伸并进入近红外区的反射谱带，使得当谱带以斜入射角转移到较短波长时，微层叠堆继续在整个可见光谱内反射。通过调整厚度梯度来锐化谱带边(即高反射与高透射之间的波长过渡)在美国专利6,157,490(Wheatley等人)中有所讨论。

多层光学膜以及相关设计和构造的另外细节在美国专利5,882,774(Jonza等人)和6,531,230(Weber等人)、PCT公布WO 95/17303(Ouderkirk等人)和WO 99/39224(Ouderkirk等人)、以及标题为“多层聚合物反射镜中的巨大双折射光学器件”，科学，第287卷，2000年3月(Weber等人)(“Giant Birefringent Optics in Multilayer PolymerMirrors”,Science,Vol.287,March 2000(Weber et al.))的公布中有所讨论。多层光学膜和相关制品可包括针对其光学特性、机械特性和/或化学特性而选择的附加层和涂层。例如，在膜的入射侧可添加UV吸收层以保护部件免于UV光引起的降解。使用可UV固化的丙烯酸酯粘合剂或其它合适的材料可以将多层光学膜附接到机械增强层。此类增强层可包含诸如PET或聚碳酸酯的聚合物，并且也可包括例如通过使用小珠或棱镜提供诸如光漫射或光准直的光学功能的结构化表面。附加层和涂层也可包括抗乱涂层、抗撕裂层和硬化剂。参见例如美国专利6,368,699(Gilbert等人)。用于制备多层光学膜的方法和装置在美国专利6,783,349(Neavin等人)中有所讨论。

多层光学膜的反射和透射特性是相应微层的折射率以及微层的厚度和厚度分布的函数。每个微层(至少在膜的局部位置处)可以通过面内折射率n_x、n_y以及与膜的厚度轴相关联的折射率n_z来表征。这些折射率分别表示所讨论的材料对于沿相互正交的x轴、y轴和z轴偏振的光的折射率。为便于在本专利申请中说明，除非另外指明，否则假设x轴、y轴和z轴为适用于多层光学膜上任何感兴趣点的局部笛卡尔坐标，其中微层平行于x-y平面延伸，并且其中x轴在膜平面内取向以最大化Δn_x的量值。因此，Δn_y的量值可以等于或小于(但不大于)Δn_x的量值。此外，选择哪个材料层(以开始计算差值Δn_x、Δn_y、Δn_z)由需要Δn_x为非负值来决定。换句话说，形成界面的两层之间的折射率差值为Δn_j＝n_1j–n_2j，其中j＝x、y或z，并且其中选择层标号1、2，使得n_1x≥n_2x，即Δn_x≥0。

在实践中，折射率是通过审慎的材料选择和加工条件来控制的。多层膜通过以下方式制备：将大量(例如数十或数百)层的两种交替的聚合物A、聚合物B共挤出，有时接着使多层挤出物穿过一个或多个倍增器，并且然后对挤出物进行拉伸或以其他方式对挤出物进行取向以形成最终的膜。所得膜通常由数百个单独的微层构成，这些微层的厚度和折射率被调整以在一个或多个期望光谱区域(诸如可见光区或近红外光区)中提供一个或多个反射谱带。为了在适当数量的层的情况下获得特定目标反射率，相邻的微层通常呈现出对于沿x轴偏振的光为至少0.04的折射率差值(Δn_x)。在一些实施方案中，选择材料，使得对于沿x轴偏振的光的折射率差值在进行取向之后尽可能高。如果期望对两种正交偏振的高反射率，那么也可以将相邻微层制成表现出对于沿着y轴偏振的光为至少0.05的折射率差值(Δn_y)。

对多层光学膜的光学建模是计算密集的，但是在每个层的折射率和厚度已知的情况下就会清楚地了解。根据一组已知折射值和厚度，可基于所熟知的光学原理和通常称为转移矩阵法的多层建模技术来严格地计算每个偏振态的透射和反射的光学光谱。通过将所计算的光学光谱与来自所制造的多层光学膜的所测量的光学光谱比较，就可迭代地确定对层参数的校正，直到光学光谱的建模结果最佳地匹配实验测量的光学光谱。通过该迭代建模方法，可以高置信度从多层光学膜的所测量的光学光谱确定折射率和层厚度的光学参数。

除其它事项之外，以上引用的‘774(Jonza等人)专利描述了对于沿着z轴偏振的光可如何调整相邻微层之间的折射率差值(Δn_z)以实现对斜入射光的p偏振分量的期望反射率特性。为了保持处于斜入射角的p偏振光的高反射率，可将微层之间的z轴折射率失配Δn_z控制成基本上小于平面内折射率差值Δn_x的最大值，使得Δn_z≤0.5*Δn_x，或Δn_z≤0.25*Δn_x。量值为零或几乎为零的z折射率失配产生了微层之间的这样的界面，该界面对p偏振光的反射率是随入射角的常数或几乎为常数。此外，可以控制z轴折射率失配Δn_z以具有相比于面内折射率差值Δn_x相反的极性，即Δn_z<0。此条件会产生其反射率对于p偏振光随入射角增加而增大的界面，对于s偏振光的情况也一样。

‘774(Jonza等人)专利也讨论了与被配置为偏振器的多层光学膜(称为多层反射或反射性偏振器)相关的某些设计考虑。通常，任何反射偏振器的透射率取决于入射光的偏振和该光相对于偏振器的主轴的方位取向。在许多应用中，理想的反射偏振器沿一个轴(“消光”或“阻光”轴)具有高反射率，并且沿另一个轴(“透射”或“透光”轴)具有零反射率。为了本专利申请的目的，其偏振态基本上与透光轴或透射轴对准的光被称为透过光，并且其偏振态基本上与阻光轴或消光轴对准的光被称为阻光。除非另外指明，60°入射的透过光是在沿反射偏振器的透光轴的p偏振透过光中测量的。如果沿透射轴出现某种反射率，则偏振器在偏离垂直角度处的对比度可能降低；并且如果对于多个波长来说反射率不同，则可将颜色引入透射光中。此外，在一些多层***中，可能无法准确匹配两个y轴折射率和两个z轴折射率，并且当z轴折射率失配时，对面内折射率n1y和n2y而言，可能期望产生轻微的失配。具体地，通过布置y轴折射率失配以具有与z轴折射率失配相同的符号，在微层界面处产生Brewster效应，以最小化沿多层反射偏振器的透射轴的偏轴反射率，并因此最小化偏轴颜色。

本公开的反射偏振器包括多个聚合物第一层和多个聚合物第二层。该多个聚合物第一层沿该反射偏振器的厚度的第一部分布置。该多个聚合物第一层在该多个聚合物第一层的每个端部处包括聚合物第一端部层。该第一端部层之间的每个层和该第一端部层具有小于约300纳米(nm)的平均层厚度。该多个聚合物第二层沿该反射偏振器的该厚度的第二部分布置。该多个聚合物第二层在该多个聚合物第二层的每个端部处包括聚合物第二端部层。该第二端部层之间的每个层和该第二端部层具有小于约300nm的平均层厚度。该多个聚合物第一层的而非该多个聚合物第二层的该平均层厚度对层数量的曲线包括拐点区域，该拐点区域将左侧区域与右侧区域分开。该左侧区域包括至少50个顺序布置的聚合物第一层。该右侧区域包括至少5个顺序布置的聚合物第一层。该左侧区域中的该聚合物第一层具有更少的层数量，并且该平均层厚度随层数量的增加而增大。该右侧区域中的该聚合物第二层具有更多的层数量，并且该平均层厚度随层数量的增加而增大。对该左侧区域中的该至少50个顺序布置的聚合物第一层的线性拟合和对该右侧区域中的该至少5个顺序布置的聚合物第一层的线性拟合具有相应的正斜率S1和S2，S2/S1≥5。

在制造反射偏振器的过程期间，多个聚合物第一层和多个聚合物第二层可在横向方向(TD)上被共挤出和共拉伸。当在TD上拉伸多个聚合物第一层和多个聚合物第二层时，多个聚合物第一层和多个聚合物第二层可在纵向方向(MD)和法向方向(ND)上松弛或可具有零张力。多个聚合物第一层和多个聚合物第二层中的每一者形成交替的A聚合物层和B聚合物层。在非拉伸方向(诸如MD和ND)上的松弛可使交替的A聚合物层和B聚合物层的折射率在MD和ND上非常密切地匹配。交替的A聚合物层和B聚合物层在MD和ND上的折射率的密切匹配可在透过偏振态中提供非常低的反射率，并且交替的A聚合物层和B聚合物层在TD上的折射率之间的大差值可在反射偏振器的阻挡偏振态中提供非常低的透射率。交替的A聚合物层和B聚合物层的折射率在MD和ND上的匹配还可在倾斜入射或偏轴光的透过偏振态中提供非常低的反射率。

在光学装置中采用常规的反射偏振器的一个主要问题是鬼影。鬼影是指在所观察的图像中产生“鬼像”。鬼像通常表现为在所观察的图像中从原像略微地移位的副像。另外，常规的光学装置可能具有低对比率和低效率。

在透过偏振态下具有非常低的反射率并在阻挡偏振态下具有非常低的透射率的本公开的反射偏振器可显著减少光学装置中的光学伪影，诸如鬼影。在透过偏振态下具有非常低的反射率并在阻挡偏振态下具有非常低的透射率的反射偏振器还可提高光学装置的对比率。在透过偏振态下的非常低的反射率并在阻挡偏振态下的非常低的透射率还可提高光学装置的效率。

在光学装置中采用常规的反射偏振器的另一个问题是常规的反射偏振器的起皱。在多个聚合物第一层和多个聚合物第二层在TD方向上被拉伸时，发生常规的反射偏振器的起皱。在透过偏振态下具有非常低的反射率并在阻挡偏振态下具有非常低的透射率的无褶皱反射偏振器可用于高性能光学应用中，诸如用于VR头戴式耳机中。

现在参考附图，图1是示例性反射偏振器200的示意性剖视图。反射偏振器200包括多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20。

反射偏振器200限定三个相互正交的轴x、y和z。x轴和y轴是反射偏振器200的平面内轴，而z轴是沿反射偏振器200的厚度设置的横向轴。换句话讲，x轴和y轴沿反射偏振器200的平面设置，而z轴垂直于反射偏振器200的平面。

在一些实施方案中，反射偏振器200的厚度t可大于约50微米(μm)、大于约100微米、大于约200μm、大于约300μm或大于约400μm。然而，反射偏振器200的厚度t可根据期望的应用属性变化。

多个聚合物第一层10沿反射偏振器200的厚度t的第一部分13设置。多个聚合物第一层10包括交替的聚合物第一层11、12。多个聚合物第一层10在该多个聚合物第一层的每个端部处还包括聚合物第一端部层10a、10b。换句话说，多个聚合物第一层11、12设置在一对聚合物第一端部层10a、10b之间。如图1所示，聚合物第一端部层10a设置在多个聚合物第一层10的一个端部处，并且聚合物第一端部层10b设置在多个聚合物第一层10的与一个端部相背的另一个端部处。

第一端部层10a、10b之间的每个层11、12和第一端部层10a、10b具有小于约300nm的平均层厚度t1。平均层厚度t1在本文中可互换地称为“平均厚度t1”。具体地，第一端部层10a、10b中的每个第一端部层具有小于300nm的平均厚度t1。此外，该对聚合物第一端部层10a、10b之间的每个层11、12具有小于约300nm的平均厚度t1。在一些实施方案中，平均厚度t1可小于约250nm、小于约200nm或小于约100nm。然而，平均厚度t1可根据期望的应用属性变化。在一些情况下，原子力显微镜可用于测量平均厚度t1。

多个聚合物第二层20沿反射偏振器200的厚度t的第二部分23布置。多个聚合物第二层20包括交替的聚合物第二层21、22。多个聚合物第二层20在该多个聚合物第二层的每个端部处还包括聚合物第二端部层20a、20b。换句话说，多个聚合物第二层21、22设置在一对聚合物第二端部层20a、20b之间。如图1所示，聚合物第二端部层20a设置在多个聚合物第二层20的一个端部处，并且聚合物第二端部层20b设置在多个聚合物第二层20的与一个端部相背的另一个端部处。

第二端部层20a、20b之间的每个层21、22和第二端部层20a、20b具有小于约300nm的平均层厚度t2。平均层厚度t2在本文中可互换地称为“平均厚度t2”。具体地，聚合物第二端部层20a、20b中的每个聚合物第二端部层具有小于约300nm的平均厚度t2。此外，该对聚合物第二端部层20a、20b之间的每个层21、22具有小于约300nm的平均厚度t2。在一些实施方案中，平均厚度t2可小于约250nm、小于约200nm或小于约100nm。然而，平均厚度t2可根据期望的应用属性变化。在一些情况下，原子力显微镜可用于测量平均厚度t2。

在一些实施方案中，反射偏振器200还包括设置在多个聚合物第一层10与多个聚合物第二层20之间的至少一个中间层60、61。至少一个中间层60、61可将多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20彼此联结。

在一些实施方案中，至少一个中间层60、61具有平均厚度t3。在一些实施方案中，平均厚度t3大于约500nm。在一些实施方案中，至少一个中间层60、61具有大于约550nm、大于约575nm或大于约600nm的平均厚度t3。然而，平均厚度t3可根据应用属性变化。在一些实施方案中，至少一个中间层60、61中使用的材料可根据应用属性变化。在一些实施方案中，至少一个中间层60、61中的每个中间层由各向同性材料制成。在一些实施方案中，至少一个中间层60、61中的每个中间层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在一些情况下，原子力显微镜可用于测量平均厚度t3。

在一些实施方案中，反射偏振器200还包括至少一个表层62、63。在一些实施方案中，每个表层62、63设置在多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20的同一侧上。至少一个表层62、63可充当反射偏振器200的保护性边界层(PBL)。在一些实施方案中，至少一个表层62、63可被共挤出在反射偏振器200的一个或两个主表面上。在图1所示的实施方案中，反射偏振器200包括两个表层62、63。具体地，表层62与聚合物第一端部层10a相邻地设置，并且表层63与聚合物第二端部层20b相邻地设置。换句话说，反射偏振器200在反射偏振器200的这两个主表面上包括一个表层62、63。然而，在一些其他实施方案中，反射偏振器200可仅包括一个表层。例如，反射偏振器200可包括表层62、63中的任一个表层。

在一些实施方案中，每个表层62、63具有大于约500nm的平均厚度。在一些实施方案中，每个表层62、63具有大于约550nm、大于约575nm或大于约600nm的平均厚度。然而，表层62、63的平均厚度可根据期望的应用属性变化。

在一些实施方案中，表层62、63中的每个表层由各向同性材料制成。在一些实施方案中，表层62、63中的每个表层包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在一些实施方案中，表层62、63可基本上彼此类似。在一些其他实施方案中，表层62、63可彼此不同。

表层62、63是任选的，并且在一些情况下，反射偏振器200可不包括任何附加的表层。

图1还示出了以入射角θ入射在反射偏振器200的外表面(空气-聚合物界面)上的入射光80。具体地，入射光80以入射角θ入射在反射偏振器200的表层62上。入射角θ相对于反射偏振器200的法线100测量。在一些实施方案中，入射角θ的范围可以是从约0度至约90度。在一些实施方案中，入射角θ可小于约5度。在一些实施方案中，入射角θ可在约55度至约65度之间。

在一些实施方案中，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20中的每一者包括至少200个层。聚合物第一层10和聚合物第二层20中的每一者具有小于300nm的平均厚度t1或t2。在一些实施方案中，多个聚合物第一层10可包括至少200个聚合物第一层11、12，并且多个聚合物第二层20可包括至少200个聚合物第二层21、22。在一些其他实施方案中，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20中的每一者可包括至少325个层。在一些其他实施方案中，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20中的每一者可包括至少350个层。

在一些实施方案中，反射偏振器200可包括相等数量的聚合物第一层11、12和聚合物第二层21、22。在一些其他实施方案中，反射偏振器200可包括不同数量的聚合物第一层11、12和聚合物第二层21、22。反射偏振器200中的聚合物第一层11、12的数量和聚合物第二层21、22的数量可根据期望的应用属性变化。

在一些实施方案中，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20彼此一体地形成。然而，在一些其他实施方案中，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20可彼此分开地形成。在一些实施方案中，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20被共挤出。在一些实施方案中，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20被共挤出和共拉伸。

在一些实施方案中，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20可在制造反射偏振器200的过程期间在横向方向(TD)上被共拉伸。当在TD上拉伸多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20时，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20可在纵向方向(MD)和法向方向(ND)上松弛或可具有零张力。TD、MD和ND可分别沿x轴、y轴和z轴设置。MD可以是在拉伸过程期间多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20沿其行进的大体方向。TD可以是多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20的平面内的第二轴并可与MD正交。ND可正交于MD和TD两者并通常对应于多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20的平均厚度t1、t2。多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20可在MD和ND方向上松弛或未拉伸。

在一些实施方案中，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20中的每一者形成交替的“A”聚合物层和“B”聚合物层。在一些实施方案中，交替的“A”聚合物层和“B”聚合物层是交叉的。在一些实施方案中，聚合物第一层11和聚合物第二层21是“A”聚合物层，并且聚合物第一层12和聚合物第二层22是“B”聚合物层。

“A”聚合物层和“B”聚合物层具有沿第一偏振态的折射率nx、沿正交的第二偏振态的折射率ny和沿与第一偏振态和第二偏振态正交的z轴的折射率nz。折射率nx沿x轴限定，折射率ny沿y轴限定，并且折射率nz沿z轴限定。在一些实施方案中，第一偏振态沿x轴限定，而第二偏振态沿y轴限定。因此，z轴与第一偏振态和第二偏振态正交。在一些实施方案中，第一偏振态可以是P偏振态，而第二偏振态可以是S偏振态。在一些其他实施方案中，第一偏振态可以是S偏振态，而第二偏振态可以是P偏振态。在一些实施方案中，第一偏振态可以是阻挡偏振态(BS)。另外，正交的第二偏振态可以是透过偏振态(PS)。

每个“A”聚合物层是各向同性的。换句话说，每个“A”聚合物层分别沿x轴、y轴和z轴的折射率都基本上匹配。换句话说，“A”聚合物层的折射率nx、折射率ny和折射率nz基本上匹配。如果两个折射率之间的差值小于约0.05、小于约0.02或小于约0.01，则认为两个折射率基本上匹配。因此，每个“A”聚合物层的每对折射率都不会相差超过0.05。

在一些实施方案中，“A”聚合物层中的每个“A”聚合物层的折射率为约1.57。在一些实施方案中，每个“A”聚合物层的nx、ny、nz基本上小于或等于1.57±0.05。

每个“B”聚合物层是双折射的。换句话说，每个“B”聚合物层分别沿x轴、y轴和z轴的折射率中的至少一个折射率不同于其他折射率。换句话说，“B”聚合物层的折射率nx、折射率ny和折射率nz中的至少一个折射率不同于其他折射率。因此，每个“B”聚合物层的至少一对折射率相差超过0.05。

在一些实施方案中，“A”聚合物层包含聚碳酸酯(PC)和共聚酯(coPET)。“A”聚合物层中的每个“A”聚合物层可包括聚碳酸酯和共聚酯的共聚物。在一些实施方案中，“A”聚合物层包括摩尔比为42.5摩尔％PC和57.5摩尔％coPET的聚碳酸酯和共聚酯的共混物(PC:coPET)。然而，基于期望的应用属性，“A”聚合物层可包含任何其他各向同性材料。在一些实施方案中，“A”聚合物层可包含在单轴取向时保持基本上各向同性的任何各向同性材料。

在一些实施方案中，“B”聚合物层包含聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。每个“B”聚合物层可包含聚萘二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的共聚物。在一些实施方案中，“B”聚合物层包含摩尔比为90摩尔％PEN和10摩尔％PET的聚萘二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的共混物，也称为低熔点聚萘二甲酸乙二醇酯(LMT PEN)。适用于“B”聚合物层中的其他聚合物可包含例如2,6-聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)及其共聚物。然而，基于期望的应用属性，“B”聚合物层可包含任何其他双折射材料。

“A”聚合物层和“B”聚合物层中的每一者具有小于约300nm的平均厚度。“A”聚合物层和“B”聚合物层中的每一者的平均厚度通过使用AFM测量每个“A”聚合物层和“B”聚合物层对(也称为光学重复单元(ORU))的厚度并假定“A”聚合物层和“B”聚合物层对于每个“A”聚合物层和“B”聚合物层对具有相同厚度来确定。具体地，“A”聚合物层和“B”聚合物层中的每一者的平均厚度被确定为每个“A”聚合物层和“B”聚合物层对的厚度的一半，即(t_A+t_B)/2，其中t_A和t_B分别是“A”聚合物层和“B”聚合物层对的“A”聚合物层和“B”聚合物层的厚度。在非拉伸方向(诸如MD和ND)上的松弛可使形成交替的A聚合物层和B聚合物层的多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20的折射率在MD和ND上非常密切地匹配。交替的A聚合物层和B聚合物层在MD和ND上的折射率的密切匹配可在透过偏振态中提供非常低的反射率，并且交替的A聚合物层和B聚合物层在TD上的折射率之间的大差值可在反射偏振器的阻挡偏振态中提供非常低的透射率。交替的A聚合物层和B聚合物层的折射率在MD和ND上的匹配还可在偏离或倾斜入射或偏轴光的透过偏振态中提供非常低的反射率。

可选择“A”聚合物层的各向同性材料，使得在拉伸“A”聚合物层和“B”聚合物层之后，“A”聚合物层在两个非拉伸方向(例如，MD和ND)上的折射率ny和nz保持与“B”聚合物层的双折射材料在非拉伸方向上的相应的折射率ny和nz基本上匹配。此外，“A”聚合物层和“B”聚合物层的折射率nx在拉伸方向(诸如TD)上具有显著失配。

图2示出了另一个示例性反射偏振器200'的示意性剖视图。反射偏振器200'基本上类似于图1所示的反射偏振器200。类似于反射偏振器200，反射偏振器200'包括多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20、以及至少一个表层62、63。然而，反射偏振器200'包括至少两个中间层60、61。至少两个中间层60、61中的每个中间层具有大于约500nm的平均厚度t3。至少两个中间层60、61设置在多个聚合物第一层10与多个聚合物第二层20之间。反射偏振器200'还包括设置在至少两个中间层60、61之间的聚合物第三层70。在一些实施方案中，反射偏振器200'包括设置在至少两个中间层60、61之间的在一个至10个之间的聚合物第三层70。在一些实施方案中，设置在至少两个中间层60、61之间的聚合物第三层70的数量可在2与5之间、4与7之间、6与9之间，或者根据期望的应用属性而定。每个聚合物第三层70具有小于约300nm的平均厚度t4。在一些实施方案中，每个聚合物第三层70可具有小于约270nm、小于约250nm、小于约200nm或小于约150nm的平均厚度t4。在一些情况下，可使用原子力显微镜来测量反射偏振器200'的每个聚合物第三层70的平均厚度t4。

在一些实施方案中，每个聚合物第三层70由各向同性材料制成。在一些实施方案中，每个聚合物第三层70包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

参考图1和图2，聚合物第一层11、12和聚合物第二层21、22的平均层厚度t1和t2可取决于聚合物第一层11、12和聚合物第二层21、22的层数量。聚合物第一层11、12和聚合物第二层21、22的平均层厚度t1和t2与层数量之间的示例性变化在图3A至图3B和图4A至图4B中示出并在下文详细地解释。

图3A示出了示例性曲线图30A。曲线图30A示出在纵坐标轴上的从40nm至140nm的平均层厚度和在横坐标轴上的从0至350的层数量。曲线图30A包括曲线40和曲线50。

图3B示出了示例性曲线图30B。曲线图30B示出了曲线图30A的放大部分。具体地，曲线图30B示出在纵坐标轴上的从70nm至140nm的平均层厚度和在横坐标轴上的从300至325的层数量。

参见图1和图3A至图3B，曲线40是多个聚合物第一层10的平均层厚度t1对层数量的曲线。曲线40包括拐点区域41、左侧区域42和右侧区域43。拐点区域41将左侧区域42与右侧区域43分开。拐点区域41可被定义为曲线40的某一区域，超过该区域，多个聚合物第一层10的平均层厚度t1相对于层数量的增大速率显著大于在拐点区域41之前的多个聚合物第一层10的平均层厚度t1的增大速率。

左侧区域42包括至少50个顺序布置的聚合物第一层11、12。在一些实施方案中，左侧区域42可包括至少100个顺序布置的聚合物第一层11、12。在一些实施方案中，左侧区域42可包括至少150个、至少200个、至少250个或至少300个顺序布置的聚合物第一层11、12。

左侧区域42中的聚合物第一层11、12具有更少的层数量，并且左侧区域42中的聚合物第一层11、12的平均层厚度t1随层数量的增加而增大。

右侧区域43包括聚合物第一层11、12的至少5个顺序布置的层。在一些实施方案中，右侧区域43可包括聚合物第一层11、12的至少10个、至少15个、至少20个、至少25个或至少30个顺序布置的层。右侧区域43中的聚合物第一层11、12具有更多的层数量，并且右侧区域43中的聚合物第一层11、12的平均层厚度t1随层数量的增加而增大。

曲线50是多个聚合物第二层20的平均层厚度t2对层数量的曲线。曲线50不包括拐点区域。在该实施方案中，曲线50是基本上线性的。曲线50还描绘了平均层厚度t2随多个聚合物第二层20的层数量的增加而逐渐增大。

图4A示出了曲线图40A，其包括对曲线40中的顺序布置的聚合物第一层11、12的线性拟合44、45。曲线图40A包括在纵坐标轴上的从80nm至135nm的平均厚度和在横坐标轴上的从1至351的层数量。曲线图40A包括对左侧区域42中的至少50个顺序布置的聚合物第一层11、12的线性拟合44。曲线图40A还包括对右侧区域43中的聚合物第一层11、12的至少5个顺序布置的层的线性拟合45。

线性拟合44、45具有相应的正斜率S1和S2。具体地，对左侧区域42中的至少50个顺序布置的聚合物第一层11、12的线性拟合44具有斜率S1。此外，对右侧区域43中的聚合物第一层11、12的至少5个顺序布置的层的线性拟合45具有斜率S2。根据下面提供的方程1，斜率S2与斜率S1之间的比率为至少约5。

因此，斜率S2大于斜率S1。特别地，斜率S2至少比斜率S1大5倍。在一些实施方案中，斜率S2与斜率S1之间的比率可为至少约7、至少约10、至少约12、至少约15或至少约18或至少约19。

在一些实施方案中，对左侧区域42中的至少50个顺序布置的聚合物第一层11、12的线性拟合44和对右侧区域43中的至少5个顺序布置的聚合物第一层11、12的线性拟合45具有相应的r平方值R1和R2。具体地，对左侧区域42中的至少50个顺序布置的聚合物第一层11、12的线性拟合44具有r平方值R1。此外，对右侧区域43中的至少5个顺序布置的聚合物第一层11、12的线性拟合45具有r平方值R2。r平方值R1、R2中的每个r平方值也可称为确定系数或用于多重回归的多重确定系数。r平方值R1、R2中的每个r平方值是用于确定曲线40分别拟合到线性拟合44、45的接近程度的统计量度。在一些实施方案中，r平方值R1、R2中的每个r平方值大于约0.8。在一些实施方案中，r平方值R1、R2中的每个r平方值可大于约0.9。在一些实施方案中，r平方值R1、R2中的每个r平方值可大于约0.95。

在一个示例中，线性拟合44是根据下面提供的方程2。

y＝0.1105x+81.537[方程2]

在方程2中，y表示平均层厚度t1，并且x表示层数量。在该示例中，S1＝0.1105，并且R1＝0.998。

在一个示例中，线性拟合45是根据下面提供的方程3。

y＝2.1359x-561.55[方程3]

在方程3中，y表示平均层厚度t1，并且x表示层数量。在该示例中，S2＝2.1359，并且R2＝0.9992。因此，S2/S1＝19.3294。

图4B示出了曲线图40B，其包括对曲线50中的顺序布置的聚合物第二层21、22的线性拟合51。在一些实施方案中，多个聚合物第二层20包括至少100个顺序布置的聚合物第二层21、22。然而，在一些其他实施方案中，多个聚合物第二层20包括至少150个、至少200个、至少250个或至少300个顺序布置的聚合物第二层21、22。曲线图40B包括在纵坐标轴上的从40nm至90nm的平均层厚度和在横坐标轴上的从0至350的层数量。在一些实施方案中，对顺序布置的聚合物第二层21、22的线性拟合51具有正斜率S3。斜率S3具有大于约0.04nm/层数量的量值。在一些实施方案中，线性拟合51具有大于约0.8的r平方值R3。r平方值R3是用于确定曲线50拟合到线性拟合51的接近程度的统计量度。在一些实施方案中，线性拟合51具有大于约0.85、大于约0.90或大于约0.95的r平方值R3。

在一个示例中，线性拟合51是根据下面提供的方程4。

y＝0.1044x+48.987[方程4]

在方程4中，y表示平均层厚度t2，并且x表示层数量。在该示例中，S3＝0.1044，并且R3＝0.9998。

如上所述，S1、S2、S3、R1、R2和R3的值本质上是示例性的，并且这些值可基于聚合物第一层10和聚合物第二层20的性质而变化。

图5A至图5B分别示出了示例性曲线图50A、50B。每个曲线图50A、50B包括在纵坐标轴上的平均层厚度和在横坐标轴上的层数量。曲线图50A示出在纵坐标轴上的从40nm至90nm的平均层厚度和在横坐标轴上的从0至50的层数量。曲线图50B示出在纵坐标轴上的从50nm至110nm的平均层厚度和在横坐标轴上的从100至200的层数量。

曲线图50A、50B两者包括曲线46和曲线56。曲线46是多个聚合物第一层10的平均层厚度t1对层数量的曲线。曲线56是多个聚合物第二层20的平均层厚度t2对层数量的曲线。在一些实施方案中，曲线46、56包括多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20中的至少50个顺序布置的聚合物层。在一些实施方案中，曲线46、56包括多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20中的至少100个、至少150个、至少200个、至少250个或至少300个顺序布置的聚合物层。

曲线图50A、50B两者还包括线性拟合47和线性拟合57。对曲线46中的至少50个顺序布置的聚合物第一层11、12的线性拟合47具有正斜率D1。如图3A和图4A所示，线性拟合47对应于对拐点区域41的左侧区域42中的顺序布置的聚合物第一层11、12的线性拟合44。对曲线56中的至少50个顺序布置的聚合物第二层21、22的线性拟合57具有正斜率D2。

在一些实施方案中，斜率D1、D2在彼此的约20％内。在一些实施方案中，斜率D1、D2可在彼此的约15％内或约10％内。

在图5A所示的实施方案中，正斜率D1、D2在彼此的约6％内。在图5B所示的实施方案中，正斜率D1、D2在彼此的约2.2％内。

线性拟合47和57具有相应的r平方值P1、P2。在一些实施方案中，r平方值P1、P2大于约0.8。在一些实施方案中，r平方值P1、P2可大于约0.85、大于约0.90或大于约0.95。

在一个示例中，从层数量1至50的线性拟合47是根据下面提供的方程5。

y＝0.0848x+82.488[方程5]

在方程5中，y表示平均层厚度t1，并且x表示层数量。在该示例中，D1＝0.0848，并且P1＝0.9657。

在一个示例中，从层数量1至50的线性拟合57是根据下面提供的方程6。

y＝0.0902x+49.474[方程6]

在方程6中，y表示平均层厚度t2，并且x表示层数量。在该示例中，D2＝0.0902，并且P2＝0.9978。此外，对于层数量1至50，D1、D2在彼此的约6％内。

在一个示例中，从层数量100至200的线性拟合47是根据下面提供的方程7。

y＝0.1084x+81.534[方程7]

在方程7中，y表示平均层厚度t1，并且x表示层数量。在该示例中，D1＝0.1084，并且P1＝0.9657。

在一个示例中，从层数量100至200的线性拟合57是根据下面提供的方程8。

y＝0.1061x+48.722[方程8]

在方程8中，y表示平均层厚度t2，并且x表示层数量。在该示例中，D2＝0.1061，并且P2＝0.9998。此外，对于层数量100至200，D1、D2在彼此的约2.2％内。

如上所述，D1、D2、P1和P2的值本质上是示例性的，并且这些值可基于聚合物第一层10和聚合物第二层20的性质而变化。

从图5A和图5B中可清楚，在拐点区域41(如图3A所示)之前，聚合物第一层10的平均层厚度相对于层数量的变化速率和聚合物第二层20的平均层厚度相对于层数量的变化速率在彼此的特定范围内(例如，在彼此的约20％内)。

图6A示出了示例性曲线图60A。曲线图60A包括在纵坐标轴上的折射率和在横坐标轴上的波长。波长在从400nm延伸至700nm的范围内。

曲线图60A包括曲线81、曲线82、曲线84和曲线86。曲线81描绘了每个“A”聚合物层的平均折射率navg。平均折射率navg对应于每个“A”聚合物层的折射率nx、ny和nz的平均值。对于给定波长，navg＝(nx+ny+nz)/3。考虑每个“A”聚合物层的平均折射率navg，因为每个“A”聚合物层由各向同性材料制成。因此，在400nm至700nm的波长范围内，每个“A”聚合物层的折射率nx、ny、nz之间的最大变化非常小(例如，小于约0.05)。曲线82描绘了每个“B”聚合物层沿x轴的折射率nx。曲线84描绘了每个“B”聚合物层沿y轴的折射率ny。曲线86描绘了每个“B”聚合物层沿z轴的折射率nz。曲线82、84、86示出了折射率ny和nz低于折射率nx。曲线84、86彼此接近。换句话说，每个“B”聚合物层的折射率ny和nz彼此基本上匹配。拉伸“A”和“B”聚合物层和同时松弛“A”和“B”聚合物层可使“A”和“B”聚合物层中的折射率在非拉伸方向(诸如MD和ND)上非常好地匹配。因此，“A”和“B”聚合物层在两个非拉伸方向(诸如MD和ND)上的折射率ny和nz可彼此基本上匹配。参见图6A，“A”聚合物层的平均折射率navg与“B”聚合物层的折射率ny和nz基本上匹配。在一些实施方案中，曲线84和曲线86可彼此重合。此外，曲线82与曲线84、86不匹配。因此，“B”聚合物层在拉伸方向(例如TD)上的折射率nx与“B”聚合物层在拉伸方向(例如TD)上的折射率ny和nz基本上不匹配或失配。因此，在拉伸方向(例如TD)上，“A”聚合物层的折射率nx与“B”聚合物层的折射率nx之间存在显著失配。参考图6A，“A”聚合物层的平均折射率navg与“B”聚合物层的折射率nx不匹配。

图6B示出示例性曲线图60B。曲线图60B包括在纵坐标轴的左侧的折射率、以及在纵坐标轴的右侧的“B”聚合物层的折射率ny和折射率nz之间的差值的量值。曲线图60B包括在横坐标轴上的波长。

图60B包括“B”聚合物层的折射率ny和nz的相应的曲线84、86。曲线图60B还包括曲线88，其描绘了“B”聚合物层的折射率ny和nz之间的差值的量值。从图6B的曲线图60B中可清楚，“B”聚合物层的折射率ny和nz之间的差值的量值小于约0.0051(即，|nx-ny|_B<0.0051)。换句话说，每个“B”聚合物层的折射率ny和nz彼此基本上匹配。此外，如图6B所示，“B”聚合物层的折射率ny和nz之间的差值的量值随波长的增大而减小。换句话讲，|ny-nz|_B与波长成反比。

图6C示出了示例性曲线图60C。曲线图60C包括在纵坐标轴左侧的折射率、以及在纵坐标轴右侧的“B”聚合物层的折射率nx和折射率ny之间的差值的量值。曲线图60C包括在横坐标轴上的波长。

曲线图60C包括对应于聚合物“B”层的折射率nx的曲线82和折射率ny的曲线84。曲线图60C还包括曲线90，其描绘了“B”聚合物层的折射率nx和ny之间的差值。从图6C的曲线图60C中可清楚，“B”聚合物层的折射率nx和ny之间的差值为至少0.2(即，(nx-ny)_B≥0.2)。具体地，“B”聚合物层的折射率nx和ny之间的差值大于约0.24且小于约0.36。此外，如图6C所示，“B”聚合物层的折射率nx和ny之间的差值随波长的增大而减小。换句话说，(nx-ny)_B与波长成反比。

参考图1和图6A至图6C，每个“A”聚合物层和“B”聚合物层具有折射率nx、折射率ny和折射率nz，使得对于在从约400nm延伸至约600nm的预定波长范围内的至少第一波长，由“A”聚合物层的折射率nx、ny和nz、以及“B”聚合物层的折射率ny和nz形成的折射率组中的最大折射率与该折射率组中的最小折射率之间的差值的量值小于约0.02。

|[max(折射率组)]-[min(折射率组)]|≤0.02[方程9]

其中该折射率组包括“A”聚合物层的折射率nx、ny和nz、以及“B”聚合物层的折射率ny和nz，如下所述。

(折射率组)＝[(nx,ny,nz)A+(ny,nz)B][方程10]

在一些实施方案中，对于在从约400nm延伸至约600nm的预定波长范围内的至少第一波长，由“A”聚合物层的折射率nx、ny和nz、以及“B”聚合物层的折射率ny和nz形成的折射率组中的最大折射率与该折射率组中的最小折射率之间的差值的量值小于约0.01、小于约0.007、小于约0.006或小于约0.005。

在一些实施方案中，在预定波长范围内大于第一波长的第二波长下“B”聚合物层的折射率ny和折射率nz之间的差值的量值小于在第一波长下“B”聚合物层的折射率ny和折射率nz之间的差值的量值。换句话说，“B”聚合物层的折射率ny和nz之间的差值的量值在第二波长下比在第一波长下小。

在一些实施方案中，对于从约400nm延伸至约600nm的预定波长范围内的至少第一波长，“B”聚合物层的折射率nx与“A”聚合物层的折射率nx之间的差值大于约0.1。然而，在一些实施方案中，“B”聚合物层的折射率nx与“A”聚合物层的折射率nx之间的差值的量值可大于约0.15或大于约0.2。

图7A和图7B分别示出了示例性曲线图70A和70B。曲线图70A和70B包括在纵坐标轴上的光学透射率和在横坐标轴上的波长。在图7A中，光学透射率在纵坐标轴中以从0.8至1的标度表示。在图7B中，光学透射率在纵坐标轴中以从10^-6至1的标度表示。

现在参考图1和图7A至图7B，曲线图70A和70B描绘了入射到多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20上的光的光学透射率对波长的关系。

曲线图70A包括两条曲线102、104。曲线102、104描绘了多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20的光学透射率。具体地，曲线104示出了对于第二偏振态或透过偏振态、以及入射角为约60度的入射光，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20的光学透射率。曲线102示出了对于第二偏振态或透过偏振态、以及垂直入射光，聚合物第一层10和聚合物第二层20的光学透射率。在该示例中，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20对于具有约60度的入射角和第二偏振态(例如，P偏振态)的入射光的光学透射率高于聚合物第一层10和第二层20对于具有第二偏振态的垂直入射光的光学透射率。这是因为入射光反射率随空气-聚合物界面(例如，如图1所示，与表层62和63相邻的空气-聚合物界面)处的入射角和多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20的反射率而变化。如从曲线图70A的曲线104中可清楚，对于从约400nm延伸至约700nm的第一波长范围且对于第二偏振态和约55度至约65度之间的入射角θ，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20组合地具有大于约95％的平均光学透射率。在一些其他实施方案中，对于第一波长范围且对于第二偏振态和约55度至约65度之间的入射角θ，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20组合地具有大于约96％、大于约97％、大于约98％或大于约99％的平均光学透射率。此外，对于从约400nm延伸至约700nm的第一波长范围且对于第二偏振态和约55度至约65度之间的入射角θ，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20组合地具有小于约1％的平均光学反射率和小于约1％的平均光学吸收率。在一些实施方案中，对于第二偏振态和约55度至约65度之间的入射角θ，多个第一聚合物层10和第二聚合物层20组合地具有小于约0.5％、小于约0.3％或小于约0.2％的平均光学反射率。约55度至约65度之间的入射角θ可近似对应于约60度的入射角。此外，对于从约400nm延伸至约700nm的第一波长范围且对于第二偏振态和小于约5度的入射角θ，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20组合地具有大于约85％的平均光学透射率。在一些其他实施方案中，对于第一波长范围且对于第二偏振态和小于约5度的入射角θ，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20组合地具有大于约86％、大于87％或大于约88％的平均光学透射率。小于约5度的入射角θ可近似对应于约0度的入射角。

曲线图70B包括曲线108。曲线108描绘了对于第一偏振态或阻挡偏振态、以及垂直入射光，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20的光学透射率。光学反射率与光学透射率基本上互补，即，光学反射率＝(1-光学透射率)。

如从曲线图70B中可清楚，对于第一偏振态和垂直入射光，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20的光学透射率非常低。具体地，对于从约400nm延伸至约700nm的第一波长范围且对于第一偏振态和小于约5度的入射角θ，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20组合地具有大于约95％的平均光学反射率、小于约1％的平均光学透射率和小于约1％的平均光学吸收率。在一些其他实施方案中，对于第一波长范围且对于第一偏振态和小于约5度的入射角θ，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20组合地具有大于约97％、大于约98％或大于约99％的平均光反射率。在一些实施方案中，对于第一偏振态和小于约5度的入射角θ，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20组合地具有小于约0.2％、小于约0.1％或小于约0.05％的平均光学透射率。此外，对于从约400nm延伸至约700nm的第一波长范围且对于第一偏振态和约55度至约65度之间的入射角θ，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20组合地具有大于约85％的平均光学反射率。在一些其他实施方案中，对于第一波长范围且对于第一偏振态和约55度至约65度之间的入射角θ，多个聚合物第一层10和多个聚合物第二层20组合地具有大于约87％、或大于约88％、或大于约90％的平均光学反射率。小于约5度的入射角θ可基本上垂直于反射偏振器200。此外，约55度至约65度之间的入射角θ可近似对应于约60度的入射角。

因此，反射偏振器200、200'在阻挡偏振态下具有非常低的透射率并在透过偏振态下具有非常低的反射率。反射偏振器200、200'的这些光学性质可有助于在显示装置中实现高对比率，并且还可有助于减少光学伪影诸如“鬼影”。在透过偏振态下具有非常低的反射率并在阻挡偏振态下具有非常低的透射率的无褶皱反射偏振器可用于高性能光学应用中，诸如用于VR头戴式耳机中。

除非另有说明，否则在说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物理特性的所有数字应理解为由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容来寻求获得的期望特性而变化。

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。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此，本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。

Claims (10)

1.一种反射偏振器，所述反射偏振器包括：

多个聚合物第一层，所述多个聚合物第一层沿所述反射偏振器的厚度的第一部分布置并在所述多个聚合物第一层的每个端部处包括聚合物第一端部层，所述聚合物第一端部层之间的每个层和所述聚合物第一端部层具有小于约300纳米(nm)的平均层厚度；和

多个聚合物第二层，所述多个聚合物第二层沿所述反射偏振器的所述厚度的第二部分布置并在所述多个聚合物第二层的每个端部处包括聚合物第二端部层，所述聚合物第二端部层之间的每个层和所述聚合物第二端部层具有小于约300nm的平均层厚度；

其中所述多个聚合物第一层的而非所述多个聚合物第二层的所述平均层厚度对层数量的曲线包括拐点区域，所述拐点区域将左侧区域与右侧区域分开，所述左侧区域包括至少50个顺序布置的聚合物第一层，其中所述聚合物第一层具有更少的层数量，并且所述平均层厚度随层数量的增加而增大，所述右侧区域包括至少5个顺序布置的聚合物第一层，其中所述聚合物第一层具有更多的层数量，并且所述平均层厚度随层数量的增加而增大，使得对所述左侧区域中的所述至少50个顺序布置的聚合物第一层的线性拟合和对所述右侧区域中的所述至少5个顺序布置的聚合物第一层的线性拟合具有相应的正斜率S1和S2，S2/S1≥5。

2.根据权利要求1所述的反射偏振器，其中对所述左侧区域中的所述至少50个顺序布置的聚合物第一层的所述线性拟合和对所述右侧区域中的所述至少5个顺序布置的聚合物第一层的所述线性拟合具有相应的r平方值R1和R2，所述R1和所述R2各自大于约0.8。

3.根据权利要求1所述的反射偏振器，其中在所述多个聚合物第二层的所述平均层厚度对层数量的曲线中，对至少100个顺序布置的聚合物第二层的线性拟合具有量值大于约0.04nm/层数量的正斜率、以及大于约0.8的r平方值。

4.根据权利要求1所述的反射偏振器，其中在所述多个聚合物第一层和所述多个聚合物第二层的所述平均层厚度对层数量的曲线中，对至少50个顺序布置的聚合物层的线性拟合具有在彼此的约20％内的正斜率。

5.根据权利要求1所述的反射偏振器，其中所述多个聚合物第一层和所述多个聚合物第二层被共挤出和共拉伸。

6.一种反射偏振器，所述反射偏振器包括：

多个聚合物第一层和多个聚合物第二层，所述多个聚合物第一层设置在一对聚合物第一端部层之间，所述多个聚合物第二层设置在一对聚合物第二端部层之间，所述一对聚合物第一端部层之间的每个层和所述一对聚合物第二端部层之间的每个层具有小于约300纳米(nm)的平均厚度；和

至少一个中间层，所述至少一个中间层具有大于约500nm的平均厚度，设置在所述多个聚合物第一层与所述多个聚合物第二层之间，使得对于从约400nm延伸至约700nm的第一波长范围，所述多个聚合物第一层和所述多个聚合物第二层组合地具有：

对于第一偏振态和小于约5度的入射角：大于约95％的平均光学反射率、小于约1％的平均光学透射率和小于约1％的平均光学吸收率；

对于正交的第二偏振态和约55度至约65度之间的入射角：

大于约95％的平均光学透射率、小于约1％的平均光学反射率和小于约1％的平均光学吸收率；以及

对于所述第一偏振态和约55度至约65度之间的入射角：大于约85％的平均光学反射率。

7.根据权利要求6所述的反射偏振器，其中所述多个聚合物第一层和所述多个聚合物第二层中的每一者形成交替的A聚合物层和B聚合物层，A聚合物层和B聚合物层各自具有小于约300nm的平均厚度、沿所述第一偏振态的折射率nx、沿所述正交的第二偏振态的折射率ny和沿与所述第一偏振态和所述第二偏振态正交的z轴的折射率nz，使得对于在从约400nm延伸至约600nm的预定波长范围内的至少第一波长：

由所述A聚合物层的所述折射率nx、ny和nz和所述B聚合物层的所述折射率ny和nz形成的折射率组中的最大折射率与所述折射率组中的最小折射率之间的差值的量值小于约0.02；并且

所述A聚合物层和所述B聚合物层的所述折射率nx之间的差值的量值大于约0.1。

8.根据权利要求6所述的反射偏振器，其中所述多个聚合物第一层的而非所述多个聚合物第二层的所述平均厚度对层数量的曲线包括拐点区域，所述拐点区域将左侧区域与右侧区域分开，所述左侧区域包括至少50个顺序布置的聚合物第一层，其中所述聚合物第一层具有更少的层数量，并且所述平均厚度随层数量的增加而增大，所述右侧区域包括至少5个顺序布置的聚合物第一层，其中所述聚合物第一层具有更多的层数量，并且所述平均厚度随层数量的增加而增大，使得对所述左侧区域中的所述至少50个顺序布置的聚合物第一层的线性拟合和对所述右侧区域中的所述至少5个顺序布置的聚合物第一层的线性拟合具有相应的正斜率S1和S2，S2/S1≥5，其中在所述多个聚合物第二层的所述平均厚度对层数量的曲线中，对至少100个顺序布置的聚合物第二层的线性拟合具有量值大于约0.04nm/层数量的正斜率、以及大于约0.8的r平方值。

9.根据权利要求6所述的反射偏振器，其中对于所述第二偏振态和约55度至约65度之间的入射角，所述多个聚合物第一层和所述多个聚合物第二层组合地具有大于约99％的平均光学透射率。

10.根据权利要求6所述的反射偏振器，其中对于所述第二偏振态和约55度至约65度之间的入射角，所述多个聚合物第一层和所述多个聚合物第二层组合地具有小于约0.5％的平均光学反射率。