CN101120269B - 包含玻璃化转变温度低的聚合有机相的增亮膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种诸如增亮膜和转向膜之类的微结构化制品，该制品具有(例如，增亮型)聚合结构，该聚合结构包含有机相的反应产物和至少10重量％的无机纳米颗粒。所述有机相的反应产物的玻璃化转变温度低于35℃。

Description

包含玻璃化转变温度低的聚合有机相的增亮膜
背景技术
某些微复制型的光学产品(例如，如美国专利No.5,175,030和5,183,597所描述的)通常被称为“增亮膜”。许多电子产品利用增亮膜来提高背光平板显示器的亮度，其中背光平板显示器例如为液晶显示器(LCD)，包括在电致发光板、膝上型计算机显示器、文字处理器、台式监视器、电视机、摄像机以及汽车和航空显示器中所用的那些。
增亮膜有利地表现出特定的光学性能和物理性能，这些性能包括与所产生的亮度增益(即“增益”)具有相关性的增亮膜折射指数。所提高的亮度可以使电子产品更有效地工作，这通过在显示器照明中使用更低的功率、从而减少耗电、并使电子产品的部件产生较低的热负荷并且延长产品的使用寿命的方式来实现。
例如，如美国专利No.5,908,874、5,932,626、6,107,364、6,280,063、6,355,754以及专利文献EP 1 014113和WO 03/076528所述，已经由折射指数高的经固化或聚合的单体制成了增亮膜。
虽然适合用于制造增亮膜的多种可聚合组合物是已知的，但是本行业还是会受益于可供选择的其它组合物。
发明概述
本发明描述一种微结构化制品(例如，增亮膜和转向膜)，该制品包含(例如，增亮型)聚合结构，该聚合结构包含有机相的反应产物和至少10重量％的无机纳米颗粒，其中所述有机相包含至少一种具有至少两个(甲基)丙烯酸酯基团的低聚物或者单体、以及至少一种单官能的(甲基)丙烯酰基单体，其中所述有机相经过固化后具有低于35℃的玻璃化转变温度。
在其它的实施方案中描述一种照亮装置，该照亮装置包含具有发光表面的照明器件、以及与所述发光表面基本平行放置的所述微结构化制品(例如，增亮膜和/或转向膜)。
附图简要说明
通过以下结合附图对本发明的多个实施方案所做的详细描述，可以更完全地理解本发明，其中：
图1是位于背光液晶显示器中的、示意性的本发明微结构化制品的示意图；
图2为具有微结构化表面的示意性聚合结构的立体图；
图3为具有不同高度的棱柱元件的、示意性微结构化制品的剖视图；
图4为具有不同高度的棱柱元件的、示意性微结构化制品的剖视图；
图5为示意性微结构化制品的剖视图；
图6为示意性微结构化制品的剖视图，其中多个棱柱元件具有不同的高度并且它们的底部在不同的平面上；
图7为示意性微结构化制品的剖视图；
图8为示意性微结构化制品的剖视图；
图9为示意性微结构化制品的剖视图；
图10为具有转向膜的照亮装置的示意图；
图11为转向膜的剖视图；
图12为另一转向膜的剖视图。
虽然本发明可具有各种变化形式和替代形式，但是本发明的细节已经以举例的方式显示在附图中，并且将对其加以详细描述。然而，应该理解其目的并不是将本发明限定于所描述的具体实施方案。相反，其目的在于涵盖落入本发明的精神实质和范围内的所有的变化形式、等同形式和可供选择的形式。
发明详述
增亮膜主要提高照明器件的轴向亮度(在本文中称为“亮度”)。增亮膜可以是微结构化的透光性薄膜。该微结构化形貌可以是位于薄膜表面上的多个棱柱，从而使得该薄膜可通过光反射和折射来改变光的方向。当微结构化光学膜应用于(例如)膝上型计算机、计时装置等的光学显示器中时，该微结构化光学膜可以通过如下方式来提高光学显示器的亮度：将从显示器中逃逸出的光限制在一对平面内，该对平面被设置成与通过光学显示器的法线轴成所需的角度。结果，从显示器射出的超出容许范围的那些光被反射回到显示器中，其中所述反射光中的一部分光可以“再循环”并且以一定的角度返回到微结构化膜中，使得该角度的光可以从显示器中逃逸出来。这种再循环是有用的，因为它可以降低为显示器提供期望的亮度水平所需的功耗。
逆向反射膜通常能够反射大量的入射角相对较大的入射光，而与该膜片绕垂直于其主表面的轴的旋转定向无关。立方角逆向反射膜可包含主体部分和结构化表面，其中该主体部分通常具有基本平坦的底表面，并且该结构化表面含有多个与该底表面相背的立方角元件。每个立方角元件可具有三个彼此基本垂直的光学表面，这三个光学表面通常相交于一个基准点或顶点。立方角元件的底部发挥孔径的作用，光线可通过此孔径进入立方角元件。如美国专利No.5,898,523所述，在使用过程中，入射到膜片底表面上的光在该膜片的底表面发生折射，穿过被设置于膜片上的各个立方角元件的底部，由三个互相垂直的立方角光学表面中的每一个表面反射，从而将光改向至光源方向。
对于以下所定义的术语，除非在权利要求书或本说明书中的其它位置给出不同的定义，否则将使用以下定义。
术语“聚合物”应被理解为包括聚合物、共聚物(例如，由两种或多种不同单体形成的聚合物)、低聚物、和它们的组合，以及可通过(例如)共挤出或反应(包括酯交换反应)以可混溶的共混物形式形成的聚合物、低聚物或共聚物。除非另作说明，否则嵌段共聚物和无规共聚物也包括在其中。
术语“折射指数”在本文中被定义为某一种材料的绝对折射指数，该绝对折射指数应被理解为电磁波辐射在真空中的速度与该辐射在该材料中的速度的比值。折射指数可用已知方法测量，通常使用阿贝折射计在可见光区进行测量。
术语“胶体”在本文中被定义为直径小于约100nm的颗粒(初级颗粒或缔合的初级颗粒)。
本文中使用的术语“缔合颗粒”是指两个或多个初级颗粒发生聚集和/或团聚而形成的集合。
本文中使用的术语“聚集”是描述初级颗粒之间的强烈的缔合作用，这些初级颗粒可彼此之间发生化学键合。聚集体很难被分开成较小的颗粒。
本文中使用的术语“团聚”是描述初级颗粒之间的弱的缔合作用，这些初级颗粒可通过电荷或极性而保持在一起，并且可以被分开而形成较小的个体。
术语“初级粒径”在本文中被定义为未缔合的单个颗粒的尺寸。
术语“溶胶”在本文中被定义为胶体颗粒在液相中形成的分散体或悬浮体。
术语“经过表面改性的胶态纳米颗粒”是指每个纳米颗粒的表面都经过改性，使得该纳米颗粒能形成稳定的分散体。
术语“稳定的分散体”在本文中被定义为这样一种分散体，在环境条件(例如，室温(约20-22℃)、大气压并且没有过高的电磁力的条件)下，将该分散体静置一段时间(例如，大约24小时)后，其中的胶态纳米颗粒不发生团聚。
术语“增益”在本文中被定义为由增亮膜引起的显示器亮度改善情况的量度，它是光学材料的特性，也是增亮膜的几何特性。通常，视角随增益的增加而减小。高的增益是增亮膜所需的，这是因为得到改善的增益能使背光显示器的亮度有效地增加。
本文中使用的术语“微结构”如美国专利No.4,576,850中所定义和说明的那样。由此，“微结构”是指表面的形貌，其描绘或刻画出带有所述微结构的制品所具有的预定的所需用途或功能。从剖面来看，在所述制品表面上形成的诸如凸起和凹陷之类的不连续物会偏离穿过微结构所绘制的平均中心线，使得中心线上方的表面轮廓所包围的总面积等于中心线下方的总面积，其中所述中心线基本平行于制品的标称表面(具有微结构)。使用光学或电子显微镜，对该表面上的代表性的特征长度(例如，1cm到30cm)进行测量，结果所述偏离的高度通常为约+/-0.005微米到+/-750微米。所述的平均中心线可为钢琴线、凹线、凸线、非球面线或它们的组合。其中所述偏离的程度较低(例如，+/-0.005微米至+/-0.1微米、或者优选为+/-0.005微米至+/-0.05微米)、并且所述偏离出现的频率低或次数少(即，表面没有任何显著的不连续物)的制品是微结构表面基本上为“平坦的”或“光滑的”表面的那些，这种制品可用于(例如)精密光学元件或具有精密光学界面的元件(例如，验眼透镜)。其中所述偏离的程度较低并且频繁出现的制品包括具有减反射微结构的那些。具有如下特点的制品是诸如逆向反射立方角膜片、线性菲涅耳透镜、光盘及光管理膜(light management film)之类的制品，所述特点为：所述偏离的程度较高(例如，+/-0.1微米到+/-750微米)，并且该偏离归属于包含多个有效的不连续物的微结构，其中多个不连续物是相同的或不同的，并以随机或有序的方式分开或相连。具有微结构的表面可以既包含所述的偏离程度较低的有效的不连续物，又包含所述的偏离程度较高的有效的不连续物。具有微结构的表面可以包含额外的或无效的不连续物，只要这些不连续物的数量或种类不会对所述制品的预定的所需用途造成实质性的干扰或产生不利的影响即可。可能必须或希望选择这样一种具体的低聚组合物，该低聚组合物在固化时发生的收缩不会导致产生上述干扰性的额外的不连续物，这种低聚组合物例如为仅收缩2％到6％的组合物。
由端值表示的数值范围包括该范围内的所有数值(例如，1到5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。
在本说明书和所附权利要求书中，某一名词前所用的单数形式“一种”、“该”和“所述”包括所指对象多于一个的情况，除非所述内容清楚地表示为其它含义。因此，例如，包含“化合物”的组合物包括两种或多种化合物的混合物。在本说明书和所附权利要求书中，使用术语“或”时通常包括“和/或”的意思，除非所述内容清楚地表示不是这样。
除非另外说明，否则在本说明书和权利要求书中所用的表示成分的量和性质测定值的所有数字，在所有情况下都应理解为以词语“大约”来修饰。
现在描述的是微结构化制品。微结构化层中的微结构由可聚合组合物的反应产物形成，其中所述的可聚合组合物包含具有至少一种(甲基)丙烯酸酯低聚物和至少一种(甲基)丙烯酰基单体作为主要成分的有机相。所述的可聚合组合物还可任选地包含无机纳米颗粒。所述的可聚合组合物优选为基本上无溶剂的辐射固化型的有机组合物(可任选地填充有无机物)。对于某些最终用途来说，有机相的折射指数通常为至少1.50，而对于其它的最终用途来说，折射指数为至少1.56。在可见光光谱中具有高的透射比也通常是优选的。可聚合组合物中的有机相的熔点可低于约50℃。所述有机相在室温下优选为液态。
优选的是，所述有机相为可聚合成玻璃化转变温度(Tg)相对较低的固化材料。玻璃化转变温度可以通过本领域已知的方法(例如差示扫描量热法(DSC)、调制DSC或动态力学分析法(DMA))进行测量。在本文中，按照JIS K7244-1(相当于ISO 6721-1：1994，塑料-动态力学性能的测定，第1部分：一般原理(“Plastics-Determination ofDynamic Mechanical Properties，Part 1：General Principals”))的规定在频率为1Hz的条件下通过DMA测量Tg。人们已经认识到供应商提供的Tg和伸长值通常会根据所用的试验方法的不同而在一定程度内变化。可聚合组合物可以通过已知的方法(例如，常规的自由基聚合法)进行聚合。固化的有机相(即，不含无机物纳米颗粒)的Tg通常低于35℃、低于30℃、低于25℃、低于20℃、低于15℃、低于10℃、低于5℃或低于0℃。固化的有机相的Tg通常为至少约-60℃。可聚合的有机相可被聚合成“柔性”树脂。术语“柔性树脂”是指当根据ASTM D-882-91方法进行评价时，所得聚合物的断裂伸长率可为至少50％。此外，当根据ASTM D-882-91方法进行评价时，所述柔性树脂聚合物的拉伸模量可小于100kpsi(6.89×108帕斯卡)。
在一些实施方案中，含有纳米颗粒的可聚合组合物经过聚合而形成玻璃化转变温度高于45℃的固化材料。包含纳米颗粒的可聚合组合物可形成比仅含有机相时更硬的树脂。术语“硬树脂”是指当根据ASTM D-882-91方法进行评价时，所得的聚合的组合物显示出小于50％、小于40％、小于30％、小于20％、小于10％或小于5％的断裂伸长率。此外，当根据ASTM D-882-91方法进行评价时，聚合的硬树脂的拉伸模量可大于100kpsi(6.89×108帕斯卡)。
所述的可聚合组合物包含由至少一种(甲基)丙烯酸酯单体或低聚物(该单体或低聚物至少为双官能的)和至少一种(甲基)丙烯酸酯单官能的单体稀释剂构成的共混物。至少一种组分的均聚物的Tg低于35℃，以使聚合的有机相具有如前所述低于35℃的Tg。在一些实施方案中，所述双官能的单体或低聚物的Tg低于35℃；而所述稀释剂的均聚物的Tg可高于35℃。在其它实施方案中，所述(甲基)丙烯酸酯单官能的单体稀释剂的Tg低于35℃；而双官能单体或低聚物的均聚物的Tg高于35℃。在其它实施方式中，有机相既包含Tg低于35℃的双官能单体或低聚物，又包含Tg低于35℃的单官能稀释剂。
在一些实施方案中，(甲基)丙烯酰基单体和(甲基)丙烯酸酯低聚物的玻璃化转变温度(Tg)分别为约-80℃到约0℃，这表示其均聚物的玻璃化转变温度也如此。玻璃化转变温度为约-80℃到约0℃并适合用于形成微结构化层的(甲基)丙烯酰基单体的例子包括(例如)聚醚丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸酯等。玻璃化转变温度为约-80℃到约0℃并适合用于形成微结构化层的(甲基)丙烯酰基低聚物包括(例如)聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚醚丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物和环氧丙烯酸酯低聚物等。
有多种聚氨酯(甲基)丙烯酸酯低聚物可购自Cognis公司，商品名为“Photomer 6000 Series”。一种示例性的聚氨酯丙烯酸酯(Cognis公司报告称其Tg为32℃且伸长率为40％)可购自Cognis公司，商品名为“Photomer 6210”。另一种示例性的聚氨酯丙烯酸酯(Sartomer公司报告称其Tg为-33℃且伸长率为238％)可购自位于美国宾夕法尼亚州Exton市的Sartomer公司，商品名为“CN966J75”。其它(例如，脂肪族)聚氨酯二丙烯酸酯可购自Cognis公司，商品名为：“Photomer6010”(报告称其粘度(60℃)为5,900mPa.s、伸长率为45％并且Tg为-7℃)；“Photomer 6217”和“Photomer6230”(Cognis公司报告称其粘度(60℃)均为3,500mPa.s、伸长率分别为27％和69％、并且Tg分别为35℃和2℃)；“Photomer 6891”(Cognis公司报告称其粘度(60℃)为8,000mPa.s、伸长率为60％、并且Tg为28℃)；和“Photomer 6893-20R”(报告称其粘度(60℃)为2,500mPa.s、伸长率为42％、并且Tg为41℃)。其它的聚氨酯二丙烯酸酯可购自Sartomer公司和UCB公司。
双酚A乙氧基化二丙烯酸酯单体可购自Sartomer公司，商品名为“SR602”(报告称其粘度(20℃)为610厘泊并且Tg为2℃)。
四官能的聚酯丙烯酸酯低聚物(Cognis公司报告称其Tg为-20℃并且伸长率为10％)是市售可得的，其商品名为“Photomer 5430”。
环氧丙烯酸酯可购自UCB Chemicals公司，商品名分别为“Ebecryl 3201”、“Ebecryl 3211”和“Ebecryl 3213”(UCB Chemicals公司报告称其Tg分别为8℃、-16℃和11℃)。
丙烯酸树脂丙烯酸酯可购自UCB Chemicals公司，商品名为“1701-TP20”(UCB Chemicals报告称其Tg为-9℃)。
(甲基)丙烯酰基单体优选为单烯键式不饱和单体，如(甲基)丙烯酸酯或N-取代的或N，N-二取代的单体形式的(甲基)丙烯酰胺(特别是丙烯酰胺)。这些(甲基)丙烯酰基单体包括N-烷基丙烯酰胺和N，N-二烷基丙烯酰胺，特别是其中含有C1-4烷基的那些。其例子是N-异丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基己内酰胺。
优选的单官能的(甲基)丙烯酰基单体的折射指数可大于1.50(例如，大于1.55)。这种单体可以是被卤代的或非卤代的(例如，非溴代的)。合适的单体的数均分子量通常不大于450g/摩尔。
合适的单官能的(甲基)丙烯酰基单体包括(例如)(甲基)丙烯酸苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基-2-甲基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸4-(1-甲基-1-苯乙基)苯氧乙酯、丙烯酸苯硫乙酯、丙烯酸2-萘硫乙酯、丙烯酸1-萘硫乙酯、丙烯酸2，4，6-三溴苯氧基乙酯、丙烯酸2，4-二溴苯氧基乙酯、丙烯酸2-溴苯氧基乙酯、丙烯酸1-萘氧乙酯、丙烯酸2-萘氧乙酯、丙烯酸苯氧基2-甲基乙酯、丙烯酸苯氧基乙氧基乙酯、丙烯酸3-苯氧基-2-羟基丙酯、丙烯酸2-苯基苯氧基乙酯、丙烯酸4-苯基苯氧基乙酯、丙烯酸2，4-二溴-6-仲丁基苯酯、丙烯酸2，4-二溴-6-异丙基苯酯、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸2，4，6-三溴苯酯。也可采用其它折射指数高的单体，如丙烯酸五溴苄酯和丙烯酸五溴苯酯。
丙烯酸苯氧乙酯可购自一个以上的来源，包括Sartomer公司(商品名为“SR339”)、长兴化工股份有限公司(商品名为“Etermer 210”)和东亚合成株式会社(商品名为“TO-1166”)。丙烯酸苯甲酯可购自位于美国马萨诸塞州Ward Hill市的AlfaAeser公司。一种示例性的折射指数高的可任选的单体为(甲基)丙烯酸2，4，6-三溴苯氧基乙酯(可购自位于日本京都的第一工业制药株式会社，商品名为“BR-31”)。
可以以各种组合来使用上述的丙烯酰基单体和(例如，聚氨酯)(甲基)丙烯酸酯低聚物。(例如，聚氨酯)(甲基)丙烯酸酯低聚物在有机相中的量可以具有一个宽泛的范围(约10重量％至约90重量％)，并且通常优选为占有机相的约20重量％到约80重量％。
本发明的可聚合组合物可任选地包含至少一种交联剂。该交联剂包含至少两个、优选为至少三个(甲基)丙烯酸酯官能团。合适的交联剂包括(例如)二丙烯酸己二醇酯(HDDA)、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸甘油酯、三(甲基)丙烯酸丙氧基化季戊四醇酯和二(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯。可采用任何一种交联剂或多种交联剂的组合。
交联剂可以以至少约2重量％的量存在于可聚合组合物中。通常，交联剂的量不超过约25重量％。交联剂的量可以是约5重量％到约15重量％之间的任何值。
优选的交联剂包括二丙烯酸己二醇酯(HDDA)、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、及其混合物。三丙烯酸季戊四醇酯(PETA)和五丙烯酸二季戊四醇酯可购自：位于美国宾夕法尼亚州Exton市的Sartomer公司(商品名分别为“SR444”和“SR399LV”)、位于日本大阪市的大阪有机化学工业株式会社(商品名为“Viscoat #300”)、位于日本东京市的东亚合成株式会社(商品名为“Aronix M-305”)和位于台湾高雄市的长兴化工股份有限公司(商品名为“Etermer 235”)。三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯(di-TMPTA)可购自Sartomer公司(商品名为“SR351”和“SR355”)。TMPTA还可购自东亚合成株式会社(商品名为“Aronix M-309”)。另外，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙氧基化季戊四醇三丙烯酸酯可购自Sartomer公司(商品名分别为“SR454”和“SR494”)。
UV固化型的可聚合组合物包含至少一种光引发剂。在本发明的增亮膜中可以使用单一一种光引发剂或使用光引发剂的混合物。通常，光引发剂至少部分可溶(例如，在树脂的加工温度下部分可溶)，并且在聚合后基本上无色。光引发剂可以是有颜色的(如黄色)，条件是该光引发剂在经过UV光源照射之后基本上成为无色的。
合适的光引发剂包括单酰基氧化膦和双酰基氧化膦。市售的单酰基氧化膦或双酰基氧化膦光引发剂包括：可购自BASF公司(位于美国北卡罗莱纳州Charlotte市)的2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦，商品名为“Lucirin TPO”；也可购自BASF公司的乙基-2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基次磷酸酯(ethyl-2，4，6-trimethylbenzoylphenyl phosphinate)，商品名为“Lucirin TPO-L”；以及可购自汽巴精化公司的双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦，商品名为“Irgacure 819”。其它合适的光引发剂包括可购自汽巴精化公司的2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮(商品名为“Darocur 1173”)以及其它可购自汽巴精化公司的光引发剂，商品名为“Darocur 4265”、“Irgacure 651”、“Irgacure 1800”、“Irgacure369”、“Irgacure 1700”和“Irgacure 907”。
可以以约0.1重量％至约10重量％的浓度使用光引发剂。更优选的是，以约0.5重量％至约5重量％的浓度使用光引发剂。浓度超过5重量％通常是不利的，因为这样会使增亮膜变黄。如可由本领域普通技术人员确定的那样，也可以适当地使用其它的一种或多种光引发剂。
在可聚合组合物中可任选地掺入表面活性剂(例如含氟表面活性剂和有机硅系表面活性剂)，以降低表面张力、改善润湿性、使得涂层更光滑、使涂层缺陷更少等。
可使用具有不同粘度(使用布鲁克菲尔德粘度计测量；所谓的“布氏粘度”)的UV固化型的可聚合组合物。但是，该粘度在室温(约22℃)下优选为约10厘泊至约35,000厘泊、进一步优选为约50厘泊至约10,000厘泊。
在一些实施方案中，增亮膜和可聚合组合物包含多个(例如，胶态)无机纳米颗粒，该无机纳米颗粒优选为经过了表面改性。加入无机纳米颗粒可改善耐久性。优选的是，聚合后的微结构化表面的划痕对比比值为1.0至1.15、或1.0至1.12、或1.0至1.10、或1.0至1.05，该值是根据2005年7月14日公开的美国专利申请公开No.2005/0151119-A1和2004年9月10日提交的专利申请No.10/938006中描述的测试方法测定的。在棱柱顶峰为圆顶状的情况下，划痕对比比值可为1.0至1.65、或1.0至1.4、或1.0至1.10。
所述(例如，经表面改性的胶态)纳米颗粒可以是初级粒径大于1nm而小于100nm的氧化物颗粒。在整篇说明书中，所述粒径是指平均粒径。可基于透射电子显微镜方法(TEM)对纳米颗粒的大小进行测量。纳米颗粒可包括金属氧化物，例如，氧化铝、氧化锡、氧化锑、二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、其混合物、或其混合氧化物。经表面改性的胶态纳米颗粒可以是基本上被完全凝聚的。所述表面改性的纳米颗粒优选为未缔合的。
二氧化硅纳米颗粒的粒径可以为5nm到100nm、或10nm到30nm。在增亮膜中，二氧化硅纳米颗粒的量可以为可聚合组合物的10重量％到60重量％、或10重量％到40重量％。用于本发明的原料中的二氧化硅可购自位于美国伊利诺伊州Naperville市的Nalco Chemical公司，商品名为“Nalco Collodial Silicas”，如产品1040、1042、1050、1060、2327和2329。合适的气相法二氧化硅包括(例如)可购自DeGussaAG公司(位于德国Hanau市)的商品名为“Aerosil series OX-50”的产品，以及产品号为-130、-150和-200的产品。气相法二氧化硅还可购自位于美国伊利诺伊州Tuscola市的Cabot公司(商品名为“CAB-O-SPERSE2095”、“CAB-O-SPERSE A105”和“CAB-O-SIL M5”)。
氧化锆纳米颗粒的粒径可以为5nm到50nm、或5nm到25nm。在增亮膜中，氧化锆纳米颗粒的量可以为可聚合组合物的10重量％到70重量％、或30重量％到60重量％。用于本发明的组合物和制品中的氧化锆可得自Nalco Chemical公司(商品名为“Nalco OOSS008”)。
氧化锆颗粒也可如美国专利申请No.11/027426(2004年12月30日提交)中所述的那样使用水热技术制备而成。更具体地说，对含有锆盐的第一批原料进行第一水热处理以形成含锆的中间产物和副产物。通过除去在第一水热处理中形成的副产物中的至少一部分来制备第二批原料。随后，对该第二批原料进行第二水热处理以形成含有氧化锆颗粒的氧化锆溶胶。所述第一批原料是通过形成含有锆盐的含水前体溶液来制备的。通常，选择锆盐的阴离子使得在随后制备氧化锆溶胶的工艺步骤中可以除去该阴离子。另外，通常选择无腐蚀性的阴离子，从而在选择处理设备(例如，水热反应器)的材料类型时可具有更大的灵活性。
二氧化钛、氧化锑、氧化铝、氧化锡、和/或混合金属氧化物纳米颗粒的粒径或缔合颗粒的粒径可以为5nm到50nm、或5nm到15nm、或10nm。在增亮膜中，二氧化钛、氧化锑、氧化铝、氧化锡、和/或混合金属氧化物纳米颗粒的量可以为10重量％到70重量％、或30重量％到60重量％。用于本发明的原料中的混合金属氧化物可购自位于日本川崎市的Catalysts & Chemical Industries株式会社(商品名为“Optolake 3”)。
对纳米级颗粒进行表面处理可以使其在聚合物树脂中形成稳定的分散体。优选的是，通过表面处理来稳定纳米颗粒，使得颗粒良好地分散在可聚合树脂中，并且产生基本上均匀的组合物。此外，可以用表面处理剂对纳米颗粒的至少一部分表面进行改性，使得被稳定的颗粒可以在固化过程中与可聚合树脂共聚或反应。
优选用表面处理剂对纳米颗粒进行处理。通常，表面处理剂具有：第一端基，其将与颗粒表面连接(这通过共价键、离子键、或通过强烈的物理吸附实现)；和第二端基，其使得颗粒与树脂具有相容性并且/或者在固化过程中与树脂反应。表面处理剂的例子包括醇类、胺类、羧酸类、磺酸类、膦酸类、硅烷和钛酸酯。优选的处理剂类型部分地由金属氧化物表面的化学性质决定。对于二氧化硅和其它含硅的填料来说，优选硅烷。对于金属氧化物(如氧化锆)来说，则优选硅烷和羧酸。可以在颗粒与单体混合后立即进行表面改性，或者在二者混合一段时间后再进行表面改性。在硅烷的情况中，优选在把颗粒或纳米颗粒结合到树脂中之前，使硅烷与颗粒表面或纳米颗粒的表面反应。表面改性剂的需求量取决于几个因素，如粒径、颗粒类型、改性剂分子量和改性剂类型。通常，优选的是，使近似单层的改性剂与颗粒表面连接。所需的连接方法或反应条件也取决于所使用的表面改性剂。对于硅烷，优选在酸性或碱性条件下进行约1-24小时的高温表面处理。诸如羧酸之类的表面处理剂不需要高温或长时间。
表面处理剂的代表性实施方案包括诸如以下的化合物，例如异辛基三甲氧基硅烷、N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)氨基甲酸甲氧基乙氧基乙氧基乙酯(PEG3TES)、N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)氨基甲酸甲氧基乙氧基乙氧基乙酯(PEG2TES)、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(丙烯酰氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基乙氧基硅烷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙酰氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三苯氧基硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷、乙烯基三异丁氧基硅烷、乙烯基三异丙烯氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、苯乙烯基乙基三甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酸、甲基丙烯酸、油酸、硬脂酸、十二烷酸、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙酸(MEEAA)、丙烯酸β-羧乙酯、2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸、甲氧基苯基乙酸、及其混合物。另外，已经发现可购自位于美国西弗吉尼亚州South Charleston市的Crompton-OSI Specialties公司的专卖的硅烷表面改性剂(商品名为“Silquest A1230”)特别合适。
可以通过许多方法来实现对胶态分散体中的颗粒进行表面改性的操作。该操作涉及无机分散体与表面改性剂的混合物。可任选的是，这时可以加入共溶剂，诸如例如，1-甲氧基-2-丙醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、N，N-二甲基乙酰胺和1-甲基-2-吡咯烷酮。共溶剂可以增强表面改性剂以及被表面改性的颗粒的溶解性。随后使包含无机溶胶和表面改性剂的混合物在室温或高温下在搅拌或不搅拌的条件下反应。在一种方法中，混合物可以在约85℃下反应约24小时，最后得到经过表面改性的溶胶。在另一种方法中，在对金属氧化物进行表面改性时，优选的是，金属氧化物的表面处理可以包括将酸性分子吸附在颗粒表面上的步骤。重金属氧化物的表面改性优选在室温下进行。
可以在酸性条件或碱性条件下用硅烷对ZrO2进行表面改性。在一种情况下，在酸性条件下将硅烷加热适当的一段时间。这时，将分散体与氨水(或其它碱)混合在一起。该方法可以从ZrO2的表面除去酸平衡离子并且可以排除这些酸平衡离子与硅烷的反应。在一种方法中，使颗粒从分散体中沉淀并且从液相中分离出来。
可使用表面改性剂的组合，其中至少一种试剂具有可以与固化型树脂共聚的官能团。例如，聚合基团可为烯键式不饱和基团或易于开环聚合的环状官能团。烯键式不饱和聚合基团可为(例如)丙烯酸酯基团或甲基丙烯酸酯基团或乙烯基基团。易于开环聚合的环状官能团通常含有杂原子(如氧、硫或氮)，并且优选为含氧的三元环(如环氧基)。
然后可通过多种方法将经过表面改性的颗粒结合到可固化的树脂中。一个优选的方面是采用溶剂交换法，其中，将树脂加入到经表面改性的溶胶中，随后通过蒸发而除去水和共溶剂(如果使用了共溶剂的话)，从而使颗粒分散在可聚合树脂中。可以通过(例如)蒸馏、旋转蒸发或烘干来完成蒸发步骤。
在另一个方面中，可以用与水不混溶的溶剂提取经过表面改性的颗粒，随后进行溶剂交换(如果需要这样的话)。
用于将经过表面改性的纳米颗粒结合到可聚合树脂中的可供选用的另一种方法包括：将改性颗粒干燥成粉末，随后加入用于分散颗粒的树脂材料。这种方法中的干燥步骤可通过适合于该体系的常规方法(如烘干或喷雾干燥)来完成。
本文所述的可聚合组合物还可以包含一种或多种本领域已知的其它有用的添加剂，其包括(但不限于)表面活性剂、颜料、填料、阻聚剂、抗氧剂、抗静电剂和其它可含的成分。
合适的聚合方法包括本领域已知的溶液聚合法、悬浮聚合法、乳液聚合法和本体聚合法。合适的方法包括在自由基引发剂的存在下加热，以及在光引发剂的存在下用电磁辐射(例如紫外光或可见光)进行照射。在可聚合组合物的合成中常常使用抑制剂以免在合成、运输和储存过程中使树脂发生过早聚合。合适的抑制剂包括氢醌、4-甲氧基苯酚和受阻胺硝基氧(hindered amine nitroxide)抑制剂，其用量为50ppm至1000ppm。其它的抑制剂种类及/或用量可以如本领域技术人员所公知的那样来使用。
辐射(例如，UV)固化型的可聚合组合物包含至少一种光引发剂。在本发明的增亮膜中可以使用单一一种光引发剂或使用光引发剂的混合物。通常，光引发剂至少部分可溶(例如，在树脂的加工温度下部分可溶)，并且在聚合后基本上无色。光引发剂可以是有颜色的(如黄色)，条件是该光引发剂在经过UV光源照射之后基本上成为无色的。
合适的光引发剂包括单酰基氧化膦和双酰基氧化膦。市售的单酰基氧化膦或双酰基氧化膦光引发剂包括：可购自BASF公司(位于美国北卡罗莱纳州Charlotte市)的2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦，商品名为“Lucirin TPO”；也可购自BASF公司的乙基-2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基次磷酸酯(ethyl-2，4，6-trimethylbenzoylphenyl phosphinate)，商品名为“Lucirin TPO-L”；以及可购自汽巴精化公司的双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦，商品名为“Irgacure 819”。其它合适的光引发剂包括可购自汽巴精化公司的2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮(商品名为“Darocur 1173”)以及其它可购自汽巴精化公司的光引发剂，商品名为“Darocur 4265”、“Irgacure 651”、“Irgacure 1800”、“Irgacure369”、“Irgacure 1700”和“Irgacure 907”。
可以以约0.1重量％至约10重量％的浓度使用光引发剂。更优选的是，以约0.5重量％至约5重量％的浓度使用光引发剂。浓度超过5重量％通常是不利的，因为这样会使增亮膜变黄。如可由本领域普通技术人员确定的那样，也可以适当地使用其它的一种或多种光引发剂。
在可聚合组合物中可任选地掺入表面活性剂(例如含氟表面活性剂和有机硅系表面活性剂)，以降低表面张力、改善润湿性、使得涂层更光滑、使涂层缺陷更少等。
光学层可直接与底层接触或者与底层光学对准，并且光学层可具有使得该光学层能够引导或会聚光线流的尺寸、形状和厚度。光学层可具有结构化的或微结构化的表面，其中该结构化的或微结构化的表面可具有如附图所描绘和展示出的多种有用图案中的任何一种。所述的微结构化表面可以是多个沿膜的长度方向或宽度方向延伸的平行的纵向棱脊。该棱脊可由多条棱柱顶峰形成。这些顶峰可以为尖的、圆的、平坦的或截平的。比如，所述棱脊可以是半径为4微米至7微米的圆顶状。
包括规则或无规的棱柱状图案在内的那些微结构可以是环状的棱柱状图案、立方角图案或任何其它的透镜状微结构。一种有用的微结构是这样一种规则的棱柱状图案，其可发挥用作增亮膜的全内反射膜的作用。另一种有用的微结构是这样一种立方角棱柱状图案，其可发挥用作反射膜的逆向反射膜或逆向反射元件的作用。另一种有用的微结构是这样一种棱柱状图案，其可发挥用于光学显示器中的光学元件的作用。另一种有用的微结构是这样一种棱柱状图案，其可发挥用于光学显示器中的光学转向膜或光学转向元件的作用。
底层可以是适合用于光学产品(即，被设计成用于控制光线流的产品)中的天然物和组合物。几乎任何材料都可被用作底层材料，只要该材料具有足够的光学透明性并且结构足够结实，以便被组装到或用于具体的光学产品中。可以选择对温度和老化具有足够耐受性的底层材料，使得光学产品的性能不随时间而下降。
用于任意光学产品的底层材料所具有的具体的化学构成和厚度可取决于要构造的特定光学产品的要求。也就是说，在强度、透明度、耐温性、表面能、对光学层的粘附性等要求之间进行平衡。
可用的底层材料包括(例如)苯乙烯-丙烯腈、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、三乙酸纤维素、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、基于萘二羧酸的共聚物或共混物、多环烯烃、聚酰亚胺和玻璃。可任选的是，底层材料可以包含上述这些材料的混合物或组合物。在一个实施方案中，底层可能是多层的，或者底层可能包含悬浮或分散在连续相中的分散相。
对于一些光学产品(例如，具有微结构的产品(如，增亮膜))而言，优选的底层材料的例子包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚碳酸酯。可用的PET膜的例子包括照相级(photograde)聚对苯二甲酸乙二醇酯和MELINEXTM PET(可得自位于美国特拉华州Wilmington市的DuPont Films公司)。
有一些底层材料可具有光学活性，并且可发挥偏振材料的作用。在光学产品领域中，已知有多种底层材料(在本文中也称为薄膜或基底)可用作偏振材料。可通过(例如)向薄膜材料中引入二向色性偏振器(可选择性地吸收穿过的光)来使穿过薄膜的光发生偏振。光偏振也可通过引入无机材料(例如配向的云母片)或通过分散在连续膜中的非连续相(例如分散在连续膜中的成滴状的光调制液晶)来实现。作为可供选用的另一种方式，可以由不同材料的微薄层制成薄膜。例如可以通过采用诸如拉伸薄膜、施加电场或磁场以及涂敷技术的方法使薄膜中的偏振材料沿偏振方向取向。
偏振膜的例子包括在美国专利No.5,825,543和5,783,120中描述的那些。美国专利No.6,111,696中描述了这些偏振膜与增亮膜相结合的使用。
可用作底层的偏振膜的第二个例子是美国专利No.5,882,774中所描述的那些薄膜。市售可得的薄膜是由3M公司以商品名DBEF(反射式偏光增亮膜(Dual Brightness Enhancement))出售的多层膜。这种多层偏振光学膜在增亮膜中的应用已经在美国专利No.5,828,488中有所描述。
底层材料的上述列举物并没有列出全部，正如本领域的技术人员所理解的那样，其它偏振膜和非偏振膜也都可用作本发明的光学产品的底层。这些底层材料可与任何数量的其它薄膜(包括(例如)偏振膜)结合使用来形成多层结构。其它底层材料的一小部分列举物可包括在美国专利No.5,612,820和5,486,949等中所描述的那些薄膜。此外，具体的底层的厚度会取决于如上文所述的对光学产品的要求。
具有微结构的制品可被构造成各种形式，包括具有一系列交替的顶棱和沟槽、从而足以制成全内反射膜的那些。该薄膜的一个例子是具有由对称的顶棱和沟槽构成的规则重复图案的增亮膜；其它例子则具有顶棱和沟槽不对称的图案。可用作增亮膜的具有微结构的制品的例子在美国专利No.5,175,030和5,183,597中有所描述。
根据这些专利，具有微结构的制品可以通过包括以下步骤的方法制备：(a)制备可聚合组合物；(b)以刚好够填满母模空腔的量将可聚合组合物沉积到母模的微结构化的负模表面上；(c)通过在预成型的底层和母模(其中至少一者是挠性的)之间使所述可聚合组合物的融珠移动的方式来填充空腔；以及(d)使组合物固化。母模可以是金属的(例如镍、镀镍的铜或黄铜)或者可以是这样的热塑性材料，其在聚合条件下稳定并优选具有使得经聚合的材料可以从母模干净地脱除这样的表面能。底膜的一个或多个表面可任选地被涂上底漆或者被处理，以促进光学层和底层的粘合。
本文中所描述的用于形成微结构形貌的具体方法可以与美国专利No.5,691,846中描述的模制工艺相类似。根据本发明的微结构制品可通过连续工艺制成任意所需的长度，例如5米、10米、100米、1000米或更长。
增亮膜的结构可包括种类广泛的微结构化的薄膜，例如，美国专利No.5,771,328、美国专利No.5,917,664、美国专利No.5,919,551、美国专利No.6,280,063和美国专利No.6,356,391中所描述的那些。
在图1中，背光液晶显示器(以附图标记10概括示出)具有本发明的增亮膜11，该增亮膜可被设置于漫射片12和液晶显示板14之间。背光液晶显示器还可以具有：光源16，例如荧光灯；导光片18，用于传播光线使之反射向液晶显示板14；和白光反射器20，也用于使光线反射向液晶显示板。增亮膜11校准从导光片18发出的光线，由此提高液晶显示板14的亮度。亮度的提高使得液晶显示板产生更为清晰的图像，并且能降低光源16用来产生所选亮度的功率。背光液晶显示器中的增亮膜11可用于由附图标记21所代表的设备中，所述例如为计算机显示器(膝上型显示器和电脑监视器)、电视机、录像机、移动通信装置、手持装置(即手机、PDA)、汽车和航空装置显示器等。
如图2所示，增亮膜11包含一个由棱柱22、24、26和28代表的棱柱所构成的阵列。每一个棱柱(例如棱柱22)均具有第一棱面30和第二棱面32。棱柱22、24、26和28可以在主体部分34上形成，主体部分34具有在其上形成有所述棱柱的第一表面36、以及基本平坦或呈平面的并与第一表面36相背的第二表面38。
由规则的直角棱柱构成的线型阵列既可提供光学性能，又可以使制造简便。直角棱柱是指顶角θ为约90°的棱柱，但是该角度也可以为约70°到120°，或者为约80°到100°。各个棱面不必一定相同，并且棱柱可以彼此相对倾斜。此外，薄膜厚度40与棱柱高度42之间的关系并不严格，但希望使用具有明确的棱面的相对较薄的薄膜。棱面与该棱面投影于其上的表面38之间所形成的角度可以为45°。但是，该角度会随着棱面的节距或者顶角θ的变化而变化。
图3-9示出光学元件的构造方式的代表性实施方案。应注意的是，这些附图并不是按比例绘制的，尤其是，为了达到示意的目的，结构化表面的尺寸被放大了许多。光学元件的构造方式可包括两个或多个下述实施方案的组合。
参见图3，其示出光学元件或导光膜的一个实施方案的一部分的代表性横截面。薄膜130具有第一表面132和与之相背的结构化表面134，该结构化表面具有多个基本呈线性延伸的棱柱元件136。每一个棱柱元件136均具有第一侧面138和第二侧面138′，其中第一侧面138和第二侧面138′的上边缘相交，形成了棱柱元件136的峰或顶峰142。相邻的棱柱元件136的侧面138的下边缘与侧面138′的下边缘相交，从而在棱柱元件之间形成了呈线性延伸的沟槽144。在图3所示的实施方案中，由棱柱顶峰142限定的二面角为约90度，但是应该理解的是，在本实施方案和其它实施方案中，二面角的确切角度可随着所需的光学参数的变化而变化。
薄膜130的结构化表面134可被描述成具有由棱柱元件形成的多个交替的区域，其中这些棱柱元件具有与公共参考平面相距不同距离的顶峰。可任意选择所述的公共参考平面。公共参考平面的一个合适的例子是包含第一表面132的平面；另一个例子是由位于结构化表面最低处的沟槽的底部(如虚线139所示)所限定的平面。在图3所示的实施方案中，从虚线139开始测量，较低的棱柱元件为约50微米宽、约25微米高，较高的棱柱元件为约50微米宽、约26微米高。包含较高的棱柱元件的区域可具有约1微米到300微米的宽度。包含较低的棱柱元件的区域的宽度并不严格，该宽度可在200微米到4000微米之间。在任意给出的实施方案中，由较低棱柱元件构成的区域可以至少与由较高棱柱元件构成的区域一样宽。本领域的普通技术人员应该理解的是，图3所示的制品仅为示例性的，而无意于限定本发明的范围。例如，棱柱元件的高度或宽度可在实际可行的界限范围内变化-实际可行的是，加工其变化范围为约1微米至约200微米的精确的棱柱。此外，可以改变二面角或者可以使棱柱的轴倾斜以便取得所需的光学效果。
第一区域的宽度可以小于约200微米至300微米。在正常观看的情况下，人的眼睛难以区分在宽度小于约200微米至300微米的区域内发生的光强度的微小变化。因此，当第一区域的宽度被降低至小于约200微米到300微米时，在正常观看的情况下，人的眼睛不能察觉到在这一区域内可能发生的任何光学耦合现象。
还可以通过改变一个或多个棱柱元件沿其线性长度方向的高度来形成高度可变的结构化表面，从而制造出包含这样的棱柱元件部分的交替区域，其中这些棱柱元件具有位于公共参考平面之上的、高度不同的峰。
图4示出了光学元件的另一种实施方案，该光学元件类似于图3所示的光学元件，不同之处在于薄膜150具有这样一种结构化表面152，该结构化表面具有由包含单一一个较高棱柱元件156的区域所分隔开的、由相对较低的棱柱元件154形成的区域。与图3所示的实施方案非常类似的是，较高的棱柱元件限制了第二片薄膜与结构化表面152的物理接近程度，从而减少了发生可见浸润现象的可能性。已经确定，人的眼睛对于导光膜的棱面高度的变化是敏感的，并且由较高棱柱元件构成的相对较宽的区域在薄膜的表面上会成为可见的线。虽然这些情况不会实质性地影响薄膜的光学性能，但是在某些商业环境中，这些线可能是不合需要的。降低由较高棱柱元件形成的区域的宽度会相应地降低人的眼睛察觉出薄膜中由较高棱柱元件形成的线的能力。
图5是光学元件的另一种实施方案的代表性例子，在该光学元件中，棱柱元件具有大致相同的尺寸，但是它们排列成重复的阶梯状或斜坡状的图案。图5所示的薄膜160具有第一表面162和与之相背的结构化表面164，该结构化表面具有多个基本呈线性排列的棱柱元件166。每个棱柱元件均具有相对的侧面168和168′，侧面168和168′在它们的上边缘处相交，从而限定棱柱顶峰170。由相对的侧面168和168′所限定的二面角为约90度。在本实施方案中，最高的棱柱可以被认为是第一区域，相邻的棱柱可以被认为是第二区域。同样，第一区域的尺寸可以为小于约200微米至300微米。
图6示出了光学元件的另一种实施方案。图6所公开的薄膜180具有第一表面182和与之相背的结构化表面184。该薄膜可被表征为：包含相对较低的棱柱元件的第二区域具有高度不同的棱柱元件。图6所示的结构化表面具有以下额外的优点：该结构化表面可以显著地降低人的眼睛对薄膜表面上由棱柱元件的高度变化所形成的线的可见性。
图7示出了另一种用于提供软截止(soft cutoff)的光学元件的实施方案。图7示出了根据本发明的增亮膜(概括标记为240)。增亮膜240包含基底242和结构化表面材料244。基底242通常可以为聚酯材料，结构化表面材料244可以为本文中讨论的紫外固化的丙烯酸类聚合物或其它聚合物材料。基底242的外表面优选为平坦的，但是该外表面也可以具有结构物。此外，也可使用其它可供选择的基底。
结构化表面材料244有多个形成于其上的诸如棱柱246、248和250的棱柱。棱柱246、248和250分别具有峰252、254和256。所有的峰252、254和256的峰角或棱柱角都优选为90度，但是它们的夹角在60度到120度的范围内。棱柱246和棱柱248之间是谷258。棱柱248和棱柱250之间是谷260。谷258可以被认为是与棱柱246相关的谷，且谷角为70度；谷260可以被认为是与棱柱248相关的谷，且谷角为110度，但是谷角也可以采用其它值。与现有技术的增亮膜类似的是，增亮膜240通过反射而使一部分光再循环并折射剩余的光，从而有效地增加背光的表观轴向亮度，不同之处在于增亮膜240中的棱柱以交替的方向倾斜。棱柱倾斜的效果是增大出射光锥的尺寸。
图8显示了光学元件的另一种实施方案，该光学元件具有圆顶状的棱柱顶峰。增亮制品330的特点是具有挠性的底层332，底层332具有一对相背的表面334和336，这两个表面与底层332一体形成。表面334的特点是具有一系列凸出的光漫射元件338。这些元件可以是位于由与层332相同的材料制成的表面中的“隆起”的形式。表面336的特点是具有一个线性棱柱的阵列，这些棱柱具有与底层332一体形成的、非尖状的或圆顶状的峰340。这些峰可通过以下参数来表征：弦宽342、横截面节距宽度344、曲率半径346和根锥角348，其中弦宽为横截面节距宽度的约20％到40％，并且曲率半径为横截面节距宽度的约20％到50％。根锥角为约70度到110度、或约85度到95度，并且优选为约90度。选择棱柱在阵列中的排布方式以便使所需的光学性能最佳。
具有圆顶状的棱柱顶峰的增亮制品通常其增益会降低。但是，添加高折射指数的、表面改性的胶态纳米颗粒可弥补因增亮制品具有圆顶状的棱柱顶峰而造成的增益损失。
图9显示了光学元件的另一种实施方案，该光学元件具有平坦的或平面状的棱柱顶峰。增量制品430的特点是具有挠性的底层432，底层432具有一对相背的表面434和436，这两个表面与底层432一体形成。表面434的特点是具有一系列凸出的光漫射元件438。这些元件可以是位于由与层432相同的材料制成的表面中的“平坦的隆起”的形式。表面436的特点是具有一个线性棱柱的阵列，这些棱柱具有与底层432一体形成的、平坦的或平面状的峰440。这些峰可通过平坦宽度442和横截面节距宽度444来表征，其中平坦宽度可以为横截面节距宽度的约0％到30％。
另一种通过导光片来提取光的方法是使用受抑全内反射(TIR)。在一种形式的受抑TIR中，导光片呈楔形，并且入射在导光片的较厚一端的光线发生全内反射，直到达到临界角(其与导光片的上表面和下表面相关)为止。然后，那些处于亚临界角的光线以与出射表面成掠射角的角度被提取出来，或者更简单的是，以与出射表面成掠射角的角度从导光片折射出来。为了可用于照亮显示装置，所述光线随后必须被转向为基本平行于显示装置的观看轴、或出射轴。这种转向通常通过使用转向透镜或转向膜来实现。
图10-12示出了具有转向膜的照亮装置。转向膜可包含本文所公开的创造性材料。转向透镜或转向膜通常包含在入射表面上形成的棱柱结构，并且该入射表面被设置成与导光片相邻。以掠射角(通常与出射表面成小于30度的角)从导光片射出的光线会入射到棱柱结构上。这些光线被棱柱结构的第一表面折射，并被该棱柱结构的第二表面反射，从而使得这些光线被转向透镜或转向膜导向所需的方向，例如，与显示器的观看轴基本平行的方向。
参见图10，照亮系统510具有：光学耦合的光源512；光源反射器514；导光片516，其具有出射表面518、后表面520、入射表面521、端部表面522；与后表面520相邻的反射器524；第一光改向元件526，其具有入射表面528和出射表面530；第二光改向元件532；以及反射偏振器534。导光片516可以为楔形或其变体。如所公知的那样，导光片的作用是使得由光源512发出的光均匀分布在比光源512的面积大得多的面积上(更具体地说，基本上是在由出射表面518形成的整个区域上)。进一步优选的是，导光片516以紧凑而薄的组件的形式实现上述功能。
光源512可以是与导光片516的入射表面521边缘耦合的CCFL，并且光源反射器514可以是包围在光源512的周围以形成灯腔的反射膜。反射器524位于导光片516的后方，并且可以是高效背反射器，例如朗伯薄膜(lambertian film)、镜面薄膜或它们的组合。
边缘耦合的光以TIR方式由入射表面521向端部表面522传播。该光线通过受抑TIR从导光片516中提取出来。由于导光片呈楔形角度，所以，被限定于导光片516中的光线每发生一次TIR反射，该光线相对于上壁平面和下壁平面的入射角都会增大。从而，当光线不再参与TIR时，其最终分别由出射表面518和后表面520折射出来。从后表面520折射出来的光被反射器524以镜面反射或漫反射的方式反射至导光片516，并大部分穿过导光片516。第一光改向元件526被排布成这样的方式：使得离开出射表面518的光线被改向成基本与优选的观看方向平行。优选的观看方向可垂直于出射表面518，但更通常的是与出射表面成一定的角度。
如图11所示，第一光改向元件526为透光性光学膜，其出射表面530基本上是平坦的并且其入射表面528形成有由棱柱538、540和542构成的阵列536。第二光改向元件532也可以是透光性薄膜，例如增亮膜(例如，3M增亮膜产品(以商品名BEFIII出售)，可得自位于美国明尼苏达州St.Paul市的3M公司)。反射偏振器534可以为无机型、聚合型或胆甾型液晶反射偏振器或薄膜。一种合适的薄膜为3M漫射反射偏振膜产品(以商品名DRPF出售)或镜面反射偏振膜产品(以商品名DBEF出售)，上述这两种产品均可得自3M公司。
在阵列536中，各个棱柱538、540和542均可形成有与它们各自相邻的棱柱不同的侧角。也就是说，棱柱540可以形成有与棱柱538(具有角A和角B)和棱柱542(具有角E和角F)不同的侧角(角C和角D)。如图所示，棱柱538具有与角A和角B之和相等的棱柱角(即，夹角)。类似的是，棱柱540具有与角C和角D之和相等的棱柱角，而棱柱542具有与角E和角F之和相等的棱柱角。虽然所示的阵列536具有三种不同的基于不同棱柱角的棱柱结构，但是，应该理解的是实际上可以使用任何数量的不同的棱柱。
棱柱538、540和542还可以形成有一个相同的、但是棱柱取向不同的棱柱角。图11中示出了棱柱538的棱轴“l”。棱轴l可与出射表面530垂直排布(如针对棱柱538所示的那样)，或者以朝向光源或离开光源的方式与出射表面成一定的角度(分别如棱柱540的假想轴“l+”和棱柱542的假想轴“l-“所示)。
在图11所示的阵列536中，棱柱538、540和542可以以规则的重复图案或棱柱群543的方式排布，尽管在所示的阵列536中没有相似的棱柱与相似的棱柱相邻排布的情况，但是这种结构也可以被采用。此外，在阵列536中，棱柱538、540和542可以连续地从第一棱柱构造(例如，棱柱结构538)变为第二棱柱结构(例如，棱柱结构540)，依次类推。比如，棱柱结构可以以渐变的方式从第一棱柱结构变为第二棱柱结构。或者，与图11中所示的结构相类似，棱柱可以以逐步变化的方式改变。在每个棱柱群543中，棱柱之间具有棱柱节距，其中选择该节距使其小于空间波动频率。同样，棱柱群之间也可以具有规则的棱柱群节距。棱柱阵列可以为对称的(如图11所示)，或者棱柱阵列可以为不对称的。
尽管图11所示的阵列536具有呈对称构造的棱柱，但是也可以使用诸如在光改向元件526′中形成的阵列536′(如图12所示)之类的棱柱阵列。接着参见图12，在阵列536′中，比如，棱柱538′的角A′不等于角B′。类似的是，在棱柱540′和542′中，角C′不等于角A′和角D′，且角E′不等于角A′、角C′或角F′中的任意一者。有利的是，阵列536′可使用具有预定角度的金刚石切削工具来形成，并且在每次切削时都使该工具倾斜，以制成具有不同棱柱角和对称性的棱柱。但是，应该理解的是，在使用单一一种切削工具的条件下，棱柱角是相等的，即，A+B＝C+D＝E+F。
虽然预计可以仅使用两种不同的棱柱结构，并将其排布成阵列536中的棱柱群的形式，但是可以按需使用多种棱柱尺寸来调节导光片516的出射特征。使棱柱侧角发生变化的一个目的是向第一光改向元件526输送并增加可变量的光能。棱柱538、540和542所具有的不同的结构起到对导光片的入射孔径进行基本均匀地取样的作用，这样就使得从导光片516中提取的光的不均匀程度最小化。最终的结果是有效地降低了尤其是在导光片516入口端521附近发生的波纹效应。
本发明不应被理解为受限于本文所述的具体例子，而是应该理解为涵盖所附权利要求书中清楚阐述的本发明的所有方面。可适用于本发明的各种变化形式、等同形式、以及多种结构对于本发明所属领域的技术人员来说，在阅览本发明的说明书之后都是显而易见的。
除非另有说明，否则例子中所示的所有比率均为重量百分率。
例子
参照以下例子来具体说明本发明。顺便提及的是，本领域内的技术人员可以容易地理解本发明不限于这些例子。
微结构化制品的生产
代表性的微结构化制品是一种挠性的模具，其适合用于生产具有呈网格状图案的隔肋的PDP后板。如下所述，使用不同的有机相组合物制成九种挠性模具：
首先，制备一个矩形母模，该母模具有与各PDP后板的网格状隔肋图案相对应的网格状隔肋图案。母模的尺寸为125mm(长)×250mm(宽)。母模中的每个隔肋交叉都包含一个纵向隔肋和一个横向隔肋，这两个隔肋中的每一个隔肋的截面均为等腰梯形。这些纵向隔肋和横向隔肋分别按照预定的间隙以基本平行的方式排布，并且纵向隔肋和横向隔肋彼此交叉。每个隔肋的高度均为210μm(对纵向隔肋和横向隔肋来说都是如此)，顶宽均为60μm，底宽均为120μm，纵向隔肋的节距(相邻的纵向隔肋的中心之间的距离)为300μm，横向隔肋的节距为510μm。
为了形成模具的微结构化层，将以下列出的聚氨酯丙烯酸酯低聚物、丙烯酰基单体和光聚合引发剂以不同的量(重量％)(列于表1中)混合，从而获得UV固化型组合物1到9。
聚氨酯丙烯酸酯低聚物A：
脂肪族双官能的聚氨酯丙烯酸酯低聚物(分子量：4,000，Daicel-UBC公司的产品)，Tg：15℃
聚氨酯丙烯酸酯低聚物B：
脂肪族双官能的聚氨酯丙烯酸酯低聚物(分子量：13,000，
Daicel-UBC公司的产品)，Tg：-55℃
丙烯酰基单体C：
丙烯酸异冰片酯单官能单体(分子量：208)，Tg：94℃
丙烯酰基单体D：
丙烯酸苯氧乙酯单官能单体(分子量：193)，Tg：10℃
丙烯酰基单体E：
丙烯酸丁氧基乙酯(分子量：172)，Tg：-50℃
丙烯酰基单体F：
乙基卡必醇丙烯酸酯(分子量：188)，Tg：-67℃
丙烯酰基单体G：
2-乙基己基-二甘醇丙烯酸酯(分子量：272)，Tg：-65℃
丙烯酰基单体H：
2-丁基-2-乙基-1，3-丙二醇丙烯酸酯(分子量：268)，Tg：108℃
光聚合引发剂：
2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮(汽巴精化公司的产品，商品名为“Darocure 1173”)。
此外，制备长400mm、宽300mm、厚188μm的PET薄膜(Teijin公司的产品，商品名为“HPE18”，Tg：约80℃)，以用作模具的支承体。
随后，将各种UV固化型组合物以线形方式施加到如上制备的母模的上游端。然后将上述PET薄膜层叠，使得其覆盖母模表面。使PET薄膜的纵向方向与母模的纵向隔肋平行，并且将夹于PET薄膜和母模之间的UV固化型组合物的厚度设定为约250μm。当使用层压辊对PET薄膜进行充分推压时，UV固化型组合物就被完全填充到母模的凹槽中，并且未观察到夹带的气泡。
在这种状态下，使荧光灯(Mitsubishi Denki-Oslam公司的产品)发出的波长为300nm至400nm的紫外线(峰值波长：352nm)穿过PET薄膜对UV固化型组合物照射60秒。紫外线的辐射剂量为200mJ/cm2到300mJ/cm2。UV固化型组合物被固化从而获得微结构化层。随后，将PET薄膜和微结构化层从母模上剥离，从而获得具有大量沟槽部分的挠性模具，其中所述沟槽部分具有与母模的隔肋相对应的形状和尺寸。
测试方法
对在挠性模具制造工艺中使用的UV固化型组合物1到9进行以下测量：
(1)橡胶状态下的弹性模量(Pa)；
(2)固化树脂的玻璃化转变温度(Tg，℃)；以及
(3)未固化树脂的粘度(厘泊，在22℃下)。
结果列于表1中。
(1)橡胶状态下的弹性模量
按照与上述相同的方式通过紫外线辐射来固化各种UV固化型组合物，并制得矩形的固化树脂薄膜(22.7mm长、10mm宽、200μm厚)。使用动态粘弹仪(“RSA II”型，Rheometrics公司的产品)测量所述试样的弹性模量。
(2)固化树脂的玻璃化转变温度
按照与上述相同的方式通过紫外线辐射来固化各种UV固化型组合物，并制得矩形的固化树脂薄膜(22.7mm长、10mm宽、200μm厚)。根据JIS K7244-1规定的测试方法测量所述试样的玻璃化转变温度(Tg)。将所述试样放入动态粘弹仪(“RSA II”型，Rheometrics公司的产品)中，在变形频率为1Hz、最大变形量为0.04％和升温速率为5℃/分钟的条件下测量动态力学性能。由如此得到的测量值计算玻璃化转变温度。
(3)粘度
在室温(22℃)下使用B型粘度计测量布鲁克菲尔德粘度。
评价试验
在上述的挠性模具生产工艺中，对从母模上剥离模具时该模具是否发生剥离变形(因剥离而使PET薄膜变形)进行评价。此外，对各种UV固化型组合物有/无剥离变形的情况与其玻璃化转变温度(Tg)之间的关系进行检查。
在通过使UV固化型组合物固化而形成微结构化层之后，在以下条件下对PET薄膜和与PET薄膜成为一体的微结构化层进行180度剥离，所述条件为：拉伸速度为约100mm/秒，拉伸方向为与母模的纵向隔肋平行并且与模具表面平行，然后将模具从母模上脱除。随后，在将模具从母模上剥离之后，立即将PET薄膜的纵向方向定向，并使该PET薄膜与用于模具的垂直壁的表面接触。在PET薄膜与所述壁表面保持接触的条件下，使用胶粘带将PET薄膜的上端这一侧(部分)粘结并固定到该壁表面上。在PET薄膜未被固定的条件下，测量该PET薄膜中心部分的翘曲程度，当翘曲量为30mm或更多时，该PET薄膜被评价为“有剥离变形”。当翘曲量小于30mm时，该PET薄膜被评价为“无剥离变形”。如此获得的评价结果列于下表1中：
Figure G2006800052601D00301
本发明所述的可聚合组合物可被制成与美国专利No.5,175,030和5,183,597或共同转让的美国专利申请公开No.2004/0229059、(2004年11月18日公开)和美国专利申请公开No.2005/0059766-A1(2005年3月17日公开)中所描述的那些相似的微结构化的增亮膜。
本发明所述的可聚合组合物(即，有机相)可以与上文所述的那些种类和用量的无机(例如，表面改性的胶态)纳米颗粒混合。这些组合物、尤其是具有低粘度(例如，在涂敷温度下低于3000厘泊、更优选的是在涂敷温度下低于1500厘泊，其中所述涂敷温度为120°F至180°F)的这些组合物也可被制成微结构化的增亮膜。
本发明的微棱柱状结构的顶角(由棱柱侧面的倾斜程度限定)可为90°，并且相邻顶峰间的平均距离为约50微米。棱柱的顶部或顶峰可形成有半径为7微米的圆弧。
本发明的增亮膜由可聚合组合物制备而成，其中该组合物包含如下所述的Tg相对较低的有机相和表面改性的无机颗粒：
化学品的说明和来源
吩噻嗪：Aldrich公司，位于美国威斯康星州Milwaukee市；
BHT(2，6-二-叔-丁基-4-甲基苯酚)：Aldrich公司；
甲基丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙酯：Aldrich公司；
1-甲氧基-2-丙醇：Aldrich公司；
三甲氧基(2，4，4-三甲基戊基)硅烷：Waker Silicones公司，位于美国密歇根州Adrian市；
胶态二氧化硅，可购自位于美国伊利诺伊州Bedford Park市的Nalco公司，商品名为“Nalco 2327”；
丙烯酸苯氧乙酯，可购自位于美国宾夕法尼亚州Exton市的Sartomer公司，商品名为“SR 339”(Sartomer公司报告称其Tg为5℃)；
丙烯酸异冰片酯，可购自位于美国宾夕法尼亚州Exton市的Sartomer公司，商品名为“SR 506”(Sartomer公司报告称其Tg为88℃)；
聚氨酯丙烯酸酯，可购自Cognis公司，商品名为“Photomer6210”(Cognis公司报告称其Tg为32℃，伸长率为40％)；
聚氨酯丙烯酸酯，可购自位于美国宾夕法尼亚州Exton市的Sartomer公司，商品名为“33CN966J75”(Sartomer公司报告称其Tg为-33℃，伸长率为238％)。
表面改性的无机颗粒的制备
将Nalco 2327(400.25g，固含量为40.2％)加入1夸脱的瓶中。在搅拌条件下，向Nalco 2327中加入1-甲氧基-2-丙醇(450g)、三甲氧基(2，4，4-三甲基戊基)硅烷(4.83g)和甲基丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙酯(19.78g)。基于甲基丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙酯的量加入约500ppm的吩噻嗪/BHT。将该瓶密封并在80℃下加热15小时，从而得到表面改性的二氧化硅(固含量为21.7％)。
树脂例10：二氧化硅颗粒/Photomer 6210/丙烯酸苯氧乙酯
向250ml圆底烧瓶中加入以上制备的二氧化硅分散体(99g)、1-甲氧基-2-丙醇(34g)、吩噻嗪(0.02g)和BHT(0.02g)。通过旋转蒸发将重量减少至51g。加入1-甲氧基-2-丙醇(42g)，并通过旋转蒸发将重量减少至53.5g。加入Photomer 6210(12.51g)和丙烯酸苯氧乙酯(19.27g)并混合，从而制得均匀的溶液。通过旋转蒸发除去溶剂。将一部分所得物(44.9g)与光引发剂(0.25g TPO-L)混合。
树脂例11：二氧化硅颗粒/CN966/丙烯酸异冰片酯
向500ml圆底烧瓶中加入以上制备的二氧化硅分散体(100g)、1-甲氧基-2-丙醇(100g)、吩噻嗪(0.02g)和BHT(0.02g)。通过旋转蒸发将重量减少至89.37g。加入CN966J75(21.6g)和丙烯酸异冰片酯(10.85g)并混合，从而制得均匀的溶液。通过旋转蒸发除去溶剂。将一部分所得物(40g)与光引发剂(0.25g TPO-L)混合。
将例10和例11制备的树脂按下述方法制成棱柱状微结构化的增亮光学膜：
将8英寸×11英寸的金属母模置于加热板上并加热到140°F，该金属母模由标称节距间隔为50微米的、按线型排列的90度棱柱构成，所述按线型排列的棱柱与Vikuiti BEF II(可购自位于美国明尼苏达州St.Paul市的3M公司)上所具有的棱柱的几何形状图案相似。使用一次性移液管将4ml可聚合树脂融珠(如表中所列)施加到母模具上。然后，将可得自Dupont Teijn Film株式会社的MELINEX 623的规格为500的PET置于树脂融珠和母模具上。将PET薄膜定向成使得所述的按线型排列的棱柱与薄膜的高增益轴近似垂直(90度+/-20度)地取向。然后使母模具、树脂和PET在足够的作用力下通过160°F的加热压料辊，以便使树脂完全填满母模具，同时除去任何夹带的空气。然后使所述被填满的母模具暴露于“D型灯”(可得自位于美国马里兰州Gaithersburg市的Fusion UV Systems公司，采用P150的电源)的紫外线辐射下，并以50英尺/分钟的线速度通过两遍。然后用手将PET薄膜从母模具上移走。在PET薄膜上形成的棱柱状涂层的最终涂敷厚度为约25微米。
按以下方法对所得薄膜的增益进行评价：
增益试验方法
使用可得自位于美国加利福尼亚州Chatsworth市的PhotoResearch公司的具有MS-75透镜的SpectraScanTM PR-650分光光度计(SpectraColorimeter)测量薄膜的光学性能。将薄膜置于漫透射的中空光箱的顶部上。光箱的漫透射和漫反射可以描述为朗伯模式(Lambertian)。该光箱为六面的中空立方体，并且由约6mm厚的漫射PTFE板制成，该光箱的大小为约12.5cm×12.5cm×11.5cm(L×W×H)。选择该光箱的一面作为样品表面。在该中空光箱的样品表面上测得的漫反射率为约0.83(例如，在400-700nm波长范围内平均为约83％，测量方法如下所述)。在增益试验过程中，该光箱通过箱底部(所述底部与样品表面相背)中的约1cm的圆孔从内部照明(从内部将光引导到样品表面)。使用稳定的宽带白炽光源提供这种照明，其中该光源与用于引导光的光纤束(得自位于美国马萨诸塞州Marlborough市和美国纽约州Auburn市的Schott-Fostec LLC公司的用直径约1cm的光纤束延长的Fostec DCR-II)连接。将标准的线性吸收偏振器(例如Melles Griot 03 FPG 007)置于样品箱和相机之间。相机聚焦在离相机镜头约34cm处的光箱的样品表面上，并且将吸收偏振器布置在离相机镜头约2.5cm的距离处。在有偏振器而没有样品膜的情况下测得被照明的光箱的光亮度为＞150cd/m2。在样品薄膜与光箱的样品表面平行地放置(样品薄膜通常接触光箱)时，用PR-650测量垂直入射到光箱的样品表面的平面上的样品光亮度。通过将该样品光亮度与以相同的方式从单独的光箱所测得的光亮度相比来计算相对增益。所有的测量都在暗室中进行，以除去杂散光源。具有棱柱状微结构的薄膜的相对增益记录值通常是在如下条件下得到的：与吸收偏振器最靠近的薄膜中的棱柱沟槽与该吸收偏振器的透光轴平行地排列。
使用15.25cm(6英寸)直径的涂有Spectralon的积分球、稳定的宽带卤素光源和该光源的电源(所有这些都由Labsphere公司(位于美国新罕布什尔州Sutton市)提供)，测量光箱的漫反射率。该积分球具有三个开口：一个开口用于输入光(直径为2.5cm)；一个开口在90度的沿着第二轴的方向上，作为探测器口(直径为2.5cm)；第三个开口在90度的沿着第三轴(即与前两个轴都垂直的轴)的方向上，作为样品口(直径为5cm)。将PR-650分光光度计(与上述的相同)聚焦在约38cm的距离处的探测器口上。使用得自Labsphere公司的具有约99％漫反射率的校准用反射率标准片(SRT-99-050)，计算积分球的反射效率。该标准片由Labsphere公司校准，并且可查询美国国家标准规范(NIST标准(SRS-99-020-REFL-51))。如下计算积分球的反射效率：
球体亮度比＝1/(1-R球×R标准)
在这种情况下，球体亮度比是用参考样品覆盖样品口时在探测器口所测得的光亮度除以没有样品覆盖样品口时在探测器口所测得的光亮度的比值。知道该亮度比和校准用标准片的反射率(R标准)，则可以计算出积分球的反射效率R球。然后，在类似的方程中再使用该数值来测定样品的反射率，在这种情况下，PTFE光箱：
球体亮度比＝1/(1-R球*R样品)
这时，所测量的球体亮度比是在样品置于样品口时在探测器口所测得的光亮度除以没有样品时所测得的光亮度的比值。因为R球从上述试验中已经得知，所以可以计算出R样品。每隔4nm的波长计算一次反射率，并且记录这些反射率在400-700nm波长范围的平均值。
制备一种组件，其中每片由例10和11的树脂制备的棱柱状微结构化的光学膜均与第二片同样的薄膜相堆叠。底部薄膜的棱柱状微结构表面与顶部薄膜的底层基底相接触，使得底部薄膜的棱柱与顶部薄膜的棱柱垂直。此外，也对这种交叉的膜片组件的增益进行测量。
所测得的单层膜片的增益值和交叉膜片的增益值报告如下：
聚合树脂组合物例10
单层膜片                交叉膜片
1.495                   1.955
聚合树脂组合物例11
单层膜片                交叉膜片
1.492                   1.992

Claims (18)

1.一种增亮膜，该增亮膜包含：
增亮型聚合结构，该聚合结构包含有机相的反应产物和至少10重量％的无机纳米颗粒，其中所述的有机相包含至少一种具有至少两个(甲基)丙烯酸酯基团的低聚物或单体、以及至少一种单官能的(甲基)丙烯酰基单体，并且
所述有机相的所述反应产物的玻璃化转变温度低于35℃。
2.根据权利要求1所述的增亮膜，其中所述无机纳米颗粒的量少于60重量％。
3.根据权利要求1所述的增亮膜，其中所述无机纳米颗粒是可与所述有机相聚合的。
4.根据权利要求1所述的增亮膜，其中所述的无机纳米颗粒包括二氧化硅、氧化锆、和它们的混合物。
5.根据权利要求1所述的增亮膜，其中所述的无机纳米颗粒还包括：i)以下物质的颗粒：二氧化钛、氧化锑、氧化铝、氧化锡、或它们的混合金属氧化物；或ii)所述颗粒i)的混合物。
6.根据权利要求1所述的增亮膜，其中所述无机纳米颗粒的初级颗粒的粒径为5nm至75nm。
7.根据权利要求1所述的增亮膜，其中所述无机纳米颗粒的初级颗粒的粒径为10nm至30nm。
8.根据权利要求1所述的增亮膜，其中所述无机纳米颗粒的初级颗粒的粒径为5nm至20nm。
9.根据权利要求1所述的增亮膜，其中所述的有机相包含光引发剂。
10.根据权利要求1所述的增亮膜，其中所述的有机相包含10重量％至90重量％的聚氨酯丙烯酸酯低聚物。
11.根据权利要求1所述的增亮膜，其中所述的有机相在室温下的粘度为10厘泊至35,000厘泊。
12.根据权利要求1所述的增亮膜，该增亮膜还具有与所述聚合结构光学耦合的底层。
13.根据权利要求12所述的增亮膜，其中所述的底层为偏振层。
14.一种装置，该装置包含：
(a)具有发光表面的照明器件；和
(b)权利要求1所述的增亮膜，该增亮膜与所述发光表面基本平行设置。
15.根据权利要求14所述的装置，其中所述的装置为背光显示器或液晶显示器。
16.根据权利要求14所述的装置，其中所述的装置选自手持装置、计算机显示器和电视机。
17.一种微结构化制品，该微结构化制品包含有机相的反应产物和至少10重量％的无机纳米颗粒，其中所述有机相包含：
至少一种具有至少两个(甲基)丙烯酸酯基团的低聚物或单体，
至少一种单官能的(甲基)丙烯酰基单体，并且
所述有机相的所述反应产物的玻璃化转变温度低于35℃。
18.根据权利要求17所述的微结构化制品，其中所述制品是挠性模具，该挠性模具适合用于制造等离子体显示面板或逆向反射片所用的隔肋。
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