包括第一微结构化层和涂层的微结构化漫射体、光学叠堆以及方法技术

本发明专利技术描述了一种微结构化漫射体，所述微结构化漫射体包括透光膜，所述透光膜包括具有多个峰和谷的第一微结构化表面。涂层设置在所述第一微结构化表面上。所述涂层部分地填充所述谷而形成第二微结构化表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括第一微结构化层和涂层的微结构化漫射体、光学叠堆以及方法
本专利技术涉及微结构化漫射体，更具体而言，本专利技术涉及包括第一微结构化层和涂层的微结构化漫射体、包括该微结构化漫射体的光学叠堆、及其制备方法。
技术介绍
已描述了多种哑光膜(也描述为防眩膜)和微结构化漫射体。例如，WO2012/138496描述了用于粘合棱镜膜叠堆的光学粘合剂组合物。在一个实施例中，粘合剂组合物包含聚合物珠。粘合剂层中存在此类珠对漫射光的粘合剂层表面提供纹理。存在若干用于获得哑光膜的方法。例如，哑光涂层可通过加入哑光粒子而制得，诸如在US6,778,240中所述。在又一方法中，能够将防眩膜的表面变粗糙或纹理化以提供哑光表面。根据美国专利5,820,957，“可通过多种纹理化材料、表面或方法的任一种提供抗反射膜的纹理化表面。纹理化材料或表面的非限制性的例子包括：具有糙面精整层的膜或衬片、微压纹膜、含有所需纹理化图案或模板的微复制工具、套管或束带、辊(诸如金属辊或橡胶辊，或橡胶涂布辊)”。WO2010/141345、WO2010/141261、和WO2011/140018描述了防眩膜和抗反射膜，所述膜通过浇铸并固化与工具表面接触的可聚合树脂使用从工具微复制而制成。
技术实现思路
在一个实施例中，描述了一种微结构化漫射体，该微结构化漫射体包括透光膜，该透光膜包括具有多个峰和谷的第一微结构化表面。涂层设置在第一微结构化表面上。涂层部分地填充所述谷而形成第二微结构化表面，该第二微结构化表面与第一微结构化表面显著不同。第一微结构化表面和第二微结构化表面各自可通过以下项来表征：至少一种光学特性，诸如雾度或清晰度；或至少一种物理特性，诸如补充累积倾斜度大小、表面粗糙度(例如，Ra、Rz)或平均高度。第一微结构化表面和第二微结构化表面之间的一种或多种光学和/或物理特性的差值具有至少10％的绝对值。在另一个实施例中，描述了一种微结构化漫射体，该微结构化漫射体包括透光膜，该透光膜包括具有多个峰和谷的第一微结构化表面。涂层设置在第一微结构化表面上，其中涂层部分地填充所述谷而形成第二微结构化表面，该第二微结构化表面具有在1.5微米至7.5微米范围内的Rz。峰不含嵌入的哑光粒子。在另一个实施例中，描述了一种微结构化漫射体，该微结构化漫射体包括透光膜，该透光膜包括具有多个峰和谷的第一微结构化表面。涂层设置在第一微结构化表面上，其中涂层部分地填充所述谷而形成第二微结构化表面。该第二微结构化表面具有在0.75微米至4微米范围内的平均高度。在另一个实施例中，描述了一种微结构化漫射体，该微结构化漫射体包括透光膜，该透光膜包括具有多个峰和谷的第一微结构化表面。涂层设置在第一微结构化表面上，其中涂层部分地填充所述谷而形成第二微结构化表面。涂层具有至少0.5微米的平均厚度。另外描述了包括本文所述微结构化漫射体的光学膜叠堆以及制备微结构化制品的方法。附图说明图1A为第一微结构化表面的示意性侧视图；图1B为第一微结构化表面的示意性侧视图，该第一微结构化表面还包括形成第二微结构化表面的涂层；图2A为微结构凹陷的示意性侧视图；图2B为微结构凸起的示意性侧视图；图3A为规则设置的微结构的示意性俯视图；图3B为不规则设置的微结构的示意性俯视图；图4为微结构的示意性侧视图；图5为包括微结构的一部分的光学膜的示意性侧视图，该微结构包括嵌入的哑光粒子；图6为切削工具系统的示意性侧视图；图7A-7D为各种切削器的示意性侧视图；图8A-8D为各种微结构化表面的光学显微图像，该微结构化表面由所呈现的工具表面制成；图9A-9D为各种微结构化表面的光学显微图像，该微结构化表面由另一个所呈现的工具表面制成；图10为8A-8D的微结构化表面的补足累积倾斜度大小分布的图；图11为9A-9D的微结构化表面的补足累积倾斜度大小分布的图；图12为包括微结构化漫射体的光重定向膜的示意性侧视图；图13为另一个光重定向膜的示意性侧视图；图14为光学叠堆的示意性侧视图；图15A-15B为各种微结构化表面的光学显微图像，该微结构化表面由另一个所呈现的工具表面制成；图16A-16B为各种微结构化表面的光学显微图像，该微结构化表面由另一个所呈现的工具表面制成；图17为15A、15B、16A、和16B的微结构化表面的补足累积倾斜度大小分布的图；图18为15A、15B、16A、和16B的微结构化表面的补足累积x倾斜度大小分布的图；图19为15A、15B、16A、和16B的微结构化表面的补足累积y倾斜度大小分布的图。具体实施方式本专利技术描述了微结构化漫射体。在一些实施例中，微结构化漫射体可适于用作防眩膜(也描述为哑光膜)。参考图1A，微结构化漫射体100包括通常设置于透光(即，透明)基材50上的第一微结构化表面层60。第一微结构化表面包括多个峰(例如，70)和谷。参考图1B，涂层80设置在第一微结构化表面上。涂层部分地填充所述谷而形成第二微结构化表面。基材50以及微结构化漫射体一般具有至少85％或90％、并且在一些实施例中至少91％、92％、93％或更大的透射率。透明基材可为膜。(例如，膜)基材厚度通常取决于预期用途。对于多数应用而言，基材厚度优选地小于约0.5mm，并且更优选地为约0.02mm至约0.2mm。作为另外一种选择，透明膜基材可为光学(例如，照明)显示器，通过该显示器可显示文本、图形、或其他信息。透明基材可包含任何下述材料或由其组成：多种非聚合材料，诸如玻璃；或各种热塑性的和交联的聚合材料，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、(例如双酚A)聚碳酸酯、醋酸纤维素、聚(甲基丙烯酸甲酯)和聚烯烃诸如常用于各种光学装置中的双轴取向的聚丙烯。可任选地对基材进行处理，例如化学处理(诸如、底漆)、电晕处理(诸如空气或氮气电晕处理)、等离子体处理、火焰处理、或光化辐射处理，以改善粘附力。微结构化漫射体通常包括相对厚的微结构化表面层。微结构化层通常具有至少0.5微米、优选至少1微米、并且更优选至少2或3微米的平均厚度(“t”)。微结构化层通常具有不大于15、14、13、12、11、或10微米的平均厚度。在一些实施例中，微结构可以为凹陷，也称为谷。例如，图2A为包括凹陷微结构320或微结构空穴的微结构化层310的示意性侧视图。工具表面(微结构化表面自所述工具表面形成)通常包括多个凹陷。微结构化漫射体的微结构通常为突出部，也称为峰。例如，图2B为包括突起微结构340的微结构化层330的示意性侧视图。图8A-9D和图15A-16B示出了例示性微结构化表面的各种光学显微图像，该微结构化表面包括多个峰和围绕峰的多个谷。在一些实施例中，微结构可形成规则图案。例如，图3A为在主表面415中形成规则图案的微结构410的示意性俯视图。然而，微结构通常形成不规则图案。例如，图3B为形成不规则图案的微结构420的示意性俯视图。在一些情况下，微结构可形成显得无规的伪无规图案。(例如分立的)微结构可通过倾斜度表征。图4为微结构化层140的一部分的示意性侧视图。具体地讲，图4示出了在主表面120中并且面向主表面142的微结构160。微结构160在其整个表面上具有倾斜度分布。例如，微结构在位置510处具有倾斜度θ，其中θ为法线520与切线530之间的角度，法线5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微结构化漫射体，包括：透光膜，所述透光膜包括具有多个峰和谷的第一微结构化表面；设置在所述第一微结构化表面上的涂层，其中所述涂层部分地填充所述谷而形成第二微结构化表面，所述第二微结构化表面与所述第一微结构化表面显著不同，其中所述第二微结构化表面与所述第一微结构化表面显著不同是指所述第一微结构化表面和所述第二微结构化表面的光学特性或物理特性的差值具有至少为10％的绝对值，其中所述物理特性为微结构的补足累积倾斜度大小分布、表面粗糙度、或平均峰高，所述光学特性为雾度或清晰度；其中所述第一微结构化表面具有至少50％的雾度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.02 US 61/885,7231.一种微结构化漫射体，包括：透光膜，所述透光膜包括具有多个峰和谷的第一微结构化表面；设置在所述第一微结构化表面上的涂层，其中所述涂层部分地填充所述谷而形成第二微结构化表面，所述第二微结构化表面与所述第一微结构化表面显著不同，其中所述第二微结构化表面与所述第一微结构化表面显著不同是指所述第一微结构化表面和所述第二微结构化表面的光学特性或物理特性的差值具有至少为10％的绝对值，其中所述物理特性为微结构的补足累积倾斜度大小分布、表面粗糙度、或平均峰高，所述光学特性为雾度或清晰度；其中所述第一微结构化表面具有至少50％的雾度。2.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中所述第一微结构化表面和所述第二微结构化表面之间的光学或物理特性的差值具有至少15％的绝对值。3.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中所述第一微结构化表面和所述第二微结构化表面之间的光学或物理特性的差值具有至少20％的绝对值。4.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中所述第一微结构化表面和所述第二微结构化表面各自具有补足累积倾斜度大小分布，并且所述第一微结构化表面和所述第二微结构化表面之间在大于2.1度的倾斜度大小下的差值为至少10％。5.根据权利要求4所述的微结构化漫射体，其中所述第一微结构化表面和所述第二微结构化表面之间在大于2.1度的倾斜度大小下的差值为至少20％。6.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中所述第一微结构化表面和所述第二微结构化表面各自具有补足累积倾斜度大小分布，并且所述第一微结构化表面和所述第二微结构化表面之间在大于4.1度的倾斜度大小下的差值为至少10％。7.根据权利要求6所述的微结构化漫射体，其中所述第一微结构化表面和所述第二微结构化表面之间在大于4.1度的倾斜度大小下的差值为至少20％。8.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中所述第一微结构化表面和所述第二微结构化表面各自具有雾度，并且所述第一微结构化表面和所述第二微结构化表面之间的雾度的差值为至少10％。9.根据权利要求8所述的微结构化漫射体，其中所述第一微结构化表面和所述第二微结构化表面之间的雾度的差值为至少20％。10.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中所述第一微结构化表面层和所述第二微结构化表面层各自具有清晰度，并且所述第一微结构化表面和所述第二微结构化表面之间的清晰度的差值为至少-10％。11.根据权利要求10所述的微结构化漫射体，其中所述第一微结构化表面和所述第二微结构化表面之间的清晰度的差值为至少-20％。12.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中不大于50％的所述峰包括嵌入的哑光粒子。13.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中所述峰不含哑光粒子。14.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中所述第一微结构化表面通过浇铸和固化与工具表面接触的可聚合树脂组合物而制造。15.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中所述第一微结构化表面具有在大于2.1度的倾斜度大小下至少90％的补足累积倾斜度大小分布，并且所述第二微结构化表面具有在大于2.1度的倾斜度大小下小于或等于80％的补足累积倾斜度大小分布。16.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中所述第一微结构化表面具有在大于4.1度的倾斜度大小下至少60％的补足累积倾斜度大小分布，并且所述第二微结构化表面具有在大于4.1度的倾斜度大小下小于或等于50％的补足累积倾斜度大小分布。17.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中所述第二微结构化表面具有小于或等于40％的雾度。18.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中所述第一微结构化表面具有小于10％的清晰度，并且所述第二微结构化表面具有至少15％的清晰度。19.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中所述微结构化漫射体包括几何形状对称或几何形状不对称的微结构。20.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中所述透光膜还包括与所述第一微结构化表面层和所述第二微结构化表面层相对的主表面上的棱镜结构。21.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中所述第一微结构化表面包括一种或多种可自由基聚合的单体、低聚物、聚合物、或它们的混合物的反应产物；所述反应产物任选地与无机氧化物纳米粒子结合。22.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，其中所述涂层包括一种或多种可自由基聚合的单体、低聚物、聚合物、或它们的混合物的反应产物；所述反应产物任选地与无机氧化物纳米粒子结合。23.根据权利要求22所述的微结构化漫射体，其中所述涂层包括聚丙烯酸酯和可聚合单体的反应产物，所述可聚合单体具有官能团和每个官能团小于150克/摩尔的分子量。24.根据权利要求23所述的微结构化漫射体，其中所述可聚合单体为环氧树脂。25.根据权利要求1所述的微结构化漫射体，还包括设置在所述第一微结构化表面层和所述涂层之间的底漆层。26.根据权利要求25所述的微结构化漫射体，其中所述底漆层包含聚丙烯酸酯。27.根据权利要求26所述的微结构化漫射体，其中所述底漆层包含含氮聚合物。28.一种微结构化漫射体，包括：透光膜，所述透光膜包括具有多个峰和谷的第一微结构化表面；设置在所述第一微结构化表面上的涂层，其中所述涂层部分地填充所述谷而形成第二微结构化表面，所述第二微结构化表面具有在1.5微米至7.5微米范围内的Rz，并且所述峰不含嵌入的哑光粒子，其中所述第一微结构化表面具有至少50％的雾度，其中Rz为评估区域中的十个最大峰谷间隔的平均最大表面高度。29.根据权利要求28所述的微结构化漫射体，其中所述第二微结构化表面具有在0.75微米至4微米范围内的平均高度。30.根据权利要求28所述的微结构化漫射体，其中所述涂层具有至少0.5微米的平均厚度。31.一种微结构化漫射体，包括：透光膜，所述透光膜包括具有多个峰和谷的第一微结构化表面；设置在所述第一微结构化表面上的涂层，其中所述涂层部分地填充所述谷而形成第二微结构化表面，所述第二微结构化表面具有在0.75微米至4微米范围内的平均高度，其中所述第一微结构化表面具有至少50％的雾度。32.根据权利要求31所述的微结构化漫射体，其中所述第二微结构化表面具有在1.5微米至7.5微米范围内的Rz，其中Rz为评估区域中的十个最大峰谷间隔的平均最大表面高度。33.根据权利要求31所述的微结构化漫射体，其中所述峰不含嵌入的哑光粒子。34.根据权利要求31所述的微结构化漫射体，其中所述涂层具有至少0.5微米的平均厚度。35.一种微结构化漫射体，包括：透光膜，所述透光膜包括具有多个峰和谷的第一微结构化表面；设置在所述第一微结构化表面上的涂层，其中所述涂层部分地填充所述谷并且具有至少0.5微米的平均厚度，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳撒尼尔·K·奈史密斯，威廉·F·埃德蒙兹，杰森·S·佩泰耶，勃兰特·K·卡特，杰佛瑞·L·所罗门，萨拉·S·梅里特，特里·D·彭，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US