用于使光轉向或提取光的含珠透光光學層的制作方法
【專利說明】用于使光轉向或提取光的含珠透光光學層
【背景技術】
[0001] 可用于選擇性地提取光并且使光轉向的光學膜在許多應用中是期望的。選擇性提 取可提供膜在其輸出區(qū)域上增大的均勻度，尤其是在包括側光式光導的應用中。選擇性提 取可通過梯度或以其它方式抵消亮度隨距光源的距離變化的自然降低。光的轉向（即，光 從較高角度至較低角度的改向或反之亦然）在光另外在不可視或不可用的角度下輸出的 應用中是期望的。需要為此光學功能性提供低霧度且高透射的膜以獲得增強的可讀性和清 晰度-可能以用于顯示器或其它光學系統(tǒng)中。常規(guī)光導可利用印刷點來提取光并且使光轉 向，但是此類構形不是透明的。其它透明的膜使用會限制材料的用途的高溫處理或固化步 驟；可賦予缺陷包括應力、收縮和黃變或其它顏色缺陷；并且可限制膜的柔韌性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002] 在一個方面，本公開描述了一種光學膜。在一些實施例中，光學膜包括具有第一 厚度的第一壓敏粘合劑層、具有第二厚度的第二壓敏粘合劑層和多個具有平均直徑的微球 體，多個微球體設置在第一壓敏粘合劑層和第二壓敏粘合劑層之間，并且至少部分地處于 第一壓敏粘合劑層和第二壓敏粘合劑層中的每一個壓敏粘合劑層內(nèi)。第一壓敏粘合劑層的 第一厚度、第二壓敏粘合劑層的第二厚度和多個微球體的平均直徑選擇為使得第一壓敏粘 合劑層和第二壓敏粘合劑層不接觸。
[0003] 在另一方面，本公開的光學膜描述了一種光學膜，該光學膜具有第一壓敏粘合劑 層、第二壓敏粘合劑層和多個具有折射率的微球體，多個微球體設置在第一壓敏粘合劑層 和第二壓敏粘合劑層之間，并且至少部分地處于第一壓敏粘合劑層和第二壓敏粘合劑層中 的每一個壓敏粘合劑層內(nèi)。在一些實施例中，多個微球體的折射率選擇為使入射到光轉向 膜上的光的至少一部分通過全內(nèi)反射來反射而不進入多個微球體。
[0004] 在另一方面，本發(fā)明的光學膜包括具有第一區(qū)域和第二區(qū)域的提取層，其中第一 區(qū)域具有比第二區(qū)域低的有效折射率；以及光學耦合到提取層的轉向層。在一些實施例中， 轉向層包括第一壓敏粘合劑層、第二壓敏粘合劑層和多個微球體，多個微球體設置在第一 壓敏粘合劑層和第二壓敏粘合劑層之間，并且至少部分地處于第一壓敏粘合劑層和第二壓 敏粘合劑層中的每一個壓敏粘合劑層內(nèi)。
【附圖說明】
[0005] 圖1為未密封的含珠透光層的截面正視圖。
[0006] 圖2為含珠透光層的截面正視圖。
[0007] 圖3為圖2的含珠透光層的另一個截面正視圖。
[0008] 圖4A、圖4B和圖4C為圖2的含珠透光層的不同構形的部分的截面正視圖。
[0009] 圖5為另一個含珠透光層的截面正視圖。
[0010] 圖6為圖5的含珠透光層的另一個截面正視圖。
[0011] 圖7為包括圖2的含珠透光層的光學膜的截面正視圖。
[0012] 圖8為包括圖5的含珠透光層的光學膜的截面正視圖。
[0013] 圖9為圖7的膜的另一個截面正視圖。
[0014] 圖10為用于測量含珠透光層的光學特性的實驗構形的示意圖。
【具體實施方式】
[0015] 圖1為未密封的含珠透光層的截面圖。基底110包括粘合劑層112,小珠120嵌入 粘合劑層112中。小珠120 -部分上的點線指示小珠被粘合劑112浸濕或以其它方式嵌入 粘合劑112中的部分。
[0016] 基底110可為任何合適的形狀，包括彎曲的、平坦的或其中每個的一部分，并且它 可由任何合適的材料形成或包括任何合適的材料。在一些實施例中，基底110由聚碳酸酯、 聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯（PET)或任何其它合適的聚合物、共聚物 或它們的組合形成。在一些實施例中，基底110具有低霧度、高清晰度和高透射率或它可為 光學透明的。也可針對其它物理或光學特性選擇基底110的材料，特性諸如抗翹曲性、尺寸 穩(wěn)定性、易于層合或附著至其它表面性或某些處理條件的耐受性。根椐含珠透光層的期望 應用，基底110還可為任何合適的厚度。
[0017] 粘合劑112被施加或附接至基底110,并且該粘合劑112可為任何合適的粘合劑， 包括壓敏粘合劑。粘合劑112可具有任何合適的厚度，并且如以下結合圖4A-4C進一步所 述，此厚度的選擇可影響含珠透光層的光學特性。粘合劑112可為光學透明的粘合劑、壓敏 粘合劑或另外賦予低霧度、具有高清晰度或具有高透射率的粘合劑。可針對其粘度、熱特 性、柔韌性、耐久性或其它處理和制造考慮來選擇粘合劑112。在一些實施例中，粘合劑112 可選擇為具有與基底110相同或基本上類似的折射率。
[0018] 小珠120可為任何合適的形狀和尺寸，并可包括任何合適的材料。雖然小珠120 在圖1中示出為基本上球形的，但例示僅為示例性的并且小珠120可為任何形狀，包括橢圓 體、扁球形或長橢球形、棱形、多面體或甚至不規(guī)則形狀的固體。小珠可由任何合適的有機 或無機材料制成，包括丙烯酸類樹脂、聚苯乙烯和聚（甲基丙烯酸甲酯）。在一些實施例中， 小珠為大小均勻或接近均勻；在其它實施例中，小珠表現(xiàn)出在大小范圍內(nèi)均勻分布、高斯分 布或隨機分布。在一些實施例中，一個或多個小珠120至少部分地嵌入粘合劑112中。小 珠120可選擇為具有任何合適的折射率。在一些實施例中，小珠120選擇為具有與粘合劑 112、基底110或兩者基本上相同的折射率。在一些實施例中，小珠120和粘合劑112或基 底110中任一者或兩者之間的折射率的差值可為0. 1或更小?？赏ㄟ^將含小珠的懸浮液涂 覆至粘合劑上或通過將小珠干涂到粘合劑112的表面上，將小珠120施加至粘合劑112。在 一些實施例中，小珠120可預分散于整個粘合劑112,從而除去單獨施加的必要；在這些情 況下，小珠120可連同粘合劑112 -起施加。可計算它們的施加期間小珠的濃度或密度以 提供單層小珠，雖然多層小珠可能未必破壞本發(fā)明所述光學層的光學效應。
[0019] 圖2為含珠透光層的截面正視圖。含珠透光層200包括基底210、底部粘合劑212、 小珠220、密封層230和頂部粘合劑232。小珠220包括底部嵌入部分222、頂部嵌入部分 224和與氣隙228形成界面的表面226。當密封層230,包括頂部粘合劑232,層合或以其它 方式附接至圖1所示的未密封的含珠透光層時，可形成含珠透光層200。
[0020] 基底210和密封層230各自可由任何合適的材料形成并且可為任何合適的形狀和 厚度，如以上針對圖1的基底110所描述的。在一些實施例中，期望基底210和密封層230 由相同材料制成或具有相同或類似的光學特性。在其它實施例中，基底210和密封層230 可具有不同的光學特性、不同的厚度，或由不同的材料制成，例如以允許含珠透光層的頂部 和底部之間的快速視覺區(qū)分。術語"頂部"和"底部"是用于方便解釋和例示，并且通常此 類標簽不對說明書或描述的含珠透光層的光學特性有影響。
[0021] 在一些實施例中，小珠220至少部分地嵌入底部粘合劑212和頂部粘合劑232兩 者中。小珠220的頂部或底部部分可被浸濕或以其它方式嵌入其對應的粘合劑層中。頂部 嵌入部分224和底部嵌入部分222可相同或不同。未嵌入粘合劑層的小珠部分包括入射于 氣隙228上的表面226。氣隙228的大小取決于小珠220、底部嵌入部分222和頂部嵌入部 分224的大小和形狀，并且通常取決于底部粘合劑212和頂部粘合劑232的厚度。雖然氣 隙228在圖2中示為平坦的，與示出形狀的微小偏差，例如一個或多個小珠220之間的輕微 下沉（由于在一些情況下，底部粘合劑212或頂部粘合劑232的粘合或流動特性）是可能 的，但并不減損所述含珠透光層的功能性和操作。此外，氣隙228不必被空氣填充，而是在 一些實施例中代替被低折射率墨、粘合劑、材料或其它適合的物質填充。
[0022] 因為在含珠透光層200的形成和密封中，加熱、固化或其它高溫步驟不是必需的， 所以該層可避免或限制此類處理步驟帶來的后果，諸如收縮、脆性、黃變或應力誘導缺陷。 除了類似耐久性或柔韌性的物理差別，制造此類含珠透光層的組件可更節(jié)省成本。
[0023] 圖3為圖2的含珠透光層的另一個截面正視圖，示出本公開的實施例的一般操作 原理。在圖2中，含珠透光層300包括基底310、底部粘合劑312、小珠320、密封層330和頂 部粘合劑332。小珠320包括底部嵌入部分322、頂部嵌入部分324和與氣隙328形成界面 的表面326。圖3也示出