增亮膜以及对无机纳米颗粒进行表面处理的方法技术

本文描述的是包含可聚合树脂的反应产物和经表面改性的无机纳米颗粒的光学制品（例如增亮膜）、无机纳米颗粒的表面改性方法、以及经表面改性的无机纳米颗粒。表面处理剂包含：至少一种折射率至少为１．５０的一元羧酸，和／或至少一种Ｍｎ至少为２００ｇ／摩尔、并且具有烯键式不饱和基团的一元羧酸，和／或至少一种二元羧酸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增亮膜以及对无机纳米颗粒进行 表面处理的方法相关专利申请的交叉引用本专利申请要求提交于2005年11月15日的美国临时专利申请 No. 60/737000的优先权。
技术介绍
如美国专利No. 5， 175， 030和No. 5， 183， 597中所描述的某些微复制 型的光学产品通常被称为"增亮膜"。增亮膜在许多电子产品中被用于增 加背光平板显示器的亮度，所述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、以及用于汽车和飞机的显示器中所用的那些。增亮膜有利地表现出特定的光学和物理性能，这些性能包括与所产生 的亮度增益(即"增益")有关的增亮膜折射率。亮度的改善使得电子产 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、使电子产品的元件产生较低的热负荷、并且延长产品的使用寿命的方 式实现。増亮膜已经由具有高折射率的经固化或聚合的单体制得，如在美国专 利 No. 5， 908， 874 、 No. 5， 932' 626 、 No. 6， 107， 364 、 No. 6， 280， 063 、 No. 6， 355， 754以及EP 1 014113和W0 03/076528中所描述的那样。美国专利No. 6， 376， 590描述了氧化锆溶胶以及由氧化锆溶胶制成的 复合材料。增亮膜已经由包含无机颗粒(如氧化锆、二氧化硅和二氧化钛)的可 聚合树脂组合物制得，如美国专利No. 6， 844， 950、美国专利申请公开 No. 2005/0059766 、 No. 2005/0151119 、 以及美国专利申请公开 No.2006/0055918 、 No. 2006/0204676 、 No.2006/0204745 和 No. 2006/0210726中所述的那样。
技术实现思路
本文描述的是包含可聚合树脂的反应产物和经表面改性的无机纳米颗 粒的光学制品(例如，增亮膜)、无机纳米颗粒的表面改性方法、以及经 表面改性的无机纳米颗粒。在一个实施例中，描述了这样的光学制品(例如，增亮光学制品)， 该光学制品包含可聚合树脂组合物的反应产物，该组合物包含带有表面处 理剂的无机纳米颗粒，该表面处理剂包含至少一种折射率至少为1.50的 一元羧酸。高折射率的表面处理剂通常具有芳基，如邻苯二甲酸酯基团。 在一个实施例中，表面处理剂是邻苯二甲酸单酯。在另一个实施例中，描述了一种对无机纳米颗粒进行表面改性的方 法。该方法包括使无机纳米颗粒与表面处理剂结合，所述表面处理剂包含 具有至少一个极性基团的一元羧酸(例如聚醚一元羧酸)与选自下面的一 种或多种表面处理剂的组合i) 至少一种折射率至少为1.50的一元羧酸增容剂；ii) 至少一种Mn至少为200g/摩尔、并且具有至少一个烯键式不 饱和基团的一元羧酸；iii) 至少一种二元羧酸。在另一个实施例中，描述了经上述表面处理剂进行表面改性的无机纳 米颗粒。在其它实施例中，描述了这样的光学制品(例如，增亮光学制品)， 该光学制品包含可聚合树脂组合物的反应产物，该组合物包含上述经表面 改性的无机纳米颗粒。无机纳米颗粒通常包含位于其表面上的吸附的酸。该吸附的酸可为挥 发性酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙酸。经表面改性后，光学制品(例 如，增亮膜)吸附的挥发性酸的含量通常小于3重量％。此外，非挥发性 酸(即，本文所述的各种一元羧酸增容剂)的含量可以达到约15重量％。 表面处理剂通常不含硅烷。附图说明图1是本专利技术的示例性的带微结构的光学制品的透视图。 具体实施例方式增亮膜通常增强照明装置的轴向亮度(在本文中称为"亮度")。增 亮膜可以是透光性的微结构化薄膜。微结构的形貌可以是位于薄膜表面上 的多个棱柱，使得该薄膜可以通过反射和折射来改变光的方向。棱柱的高 度范围通常为约1至约75微米。当微结构化光学薄膜用于光学显示器 (例如，那些存在于膝上型计算机、手表等中的光学显示器)时，微结构 化光学薄膜可通过如下方式来增强光学显示器的亮度将从显示器中逃逸 出的光限制在一对被设置成与穿过该光学显示器的法线轴成所需角度的平 面之内。因此，从显示器射出的超出该容许范围的光被反射回显示器中， 其中这些光中的一部分可以"再循环"，并且以允许其逃逸出显示器的角 度返回到微结构化薄膜中。这种再循环是有用的，因为它能够降低为显示 器提供所需亮度水平所需的功耗。增亮膜包括具有由对称的顶棱和凹槽构成的规则重复图案的带微结构 制品。凹槽图案的其它实例包括这样的图案，其中顶棱和凹槽不对称、并 且顶棱和凹槽的尺寸、取向或者距离也不一致。增亮膜的实例在美国专利No. 5, 175,030 (Lu等人)和美国专利No. 5， 183， 597 (Lu)中有所描述。参见图1，增亮膜30可包含基层2和光学层4。光学层4具有由 规则的直角棱柱(图中标记为棱柱6、 8、 12和14)构成的线型排列。每 个棱柱(例如棱柱6)均具有第一棱面10和第二棱面11。棱柱6、 8、 12和14在基层2上形成，基层2具有在其上形成所述棱柱的第一表面 18以及基本上平坦或呈平面的并与第一表面18相背的第二表面20。直角 棱柱是指顶角a通常为约9(T的棱柱。然而，该角度的范围可以是70° 至120°，也可以是80°至100°。此外，顶角可以是尖的、圆的、平的或 截平的。棱柱的各个面无须一定相同，并且棱柱可以彼此相对倾斜。光学 制品的总厚度24与棱柱的高度22之间的关系可以变化。然而，通常理 想的是，使用相对较薄、具有确切的棱面的光学层。棱柱高度22与总厚 度24的典型比值通常在25/125和2/125之间。增亮膜的基层可以具有适用于光学产品(即，被设计用于控制光线流 动的产品)的性质和组成。许多材料都可用作基材，只要其在光学上足够 透明并且在结构上足够结实，以便被组装到或应用于具体的光学产品中即 可。优选的是，选择对温度和老化具有足够的耐受性的基材，从而使得光 学产品的性能不会随着时间而下降。用于任意光学产品的基材的具体化学组成和厚度可取决于对将要构造 的具体光学产品的要求。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。基层的厚度通常为至少约0.025毫米(mm)，并且更通常为至少约0.25mm。此外，基层通常具有不超过约 lmm的厚度。可用的基层材料包括乙酸丁酸纤维素、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、 间规立构聚苯乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、基于萘二甲酸的共聚物或共混 物、以及玻璃。可任选的是，所述基材可以包含这些材料的混合物或组合 物。例如，基层可以是多层的，或可以包含悬浮或分散在连续相中的分散 相。示例性基层材料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聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和可从DuPcmt Films公司(Wilmington,' Delaware)以商品名"Melinex"商购获得的 PET。基层材料可具有光学活性，并且可起到偏振材料的作用。己知许多基 层材料可用作偏振材料。例如，可以通过在薄膜材料中引入选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增亮膜，其包含可聚合树脂组合物的反应产物，所述组合物包含经一元羧酸表面改性的无机纳米颗粒，所述一元羧酸的折射率至少为１．５０。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维B奥尔森，克林顿L琼斯，布兰特U科尔布，埃米莉S根纳，马克J亨德里克森，特温L麦肯齐，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]