多层光学粘合体及制品的制作方法

专利名称：多层光学粘合体及制品的制作方法
领域本发明涉及多层光学粘合体和产品，以及有关的方法。
背景由于将不同的材料层成型为单一的复合膜所产生的优点和协同作用，多层膜和其产品遍及现代的商品和消费场合。用多层构造可获得的优点包括机械强度，抗扯强度或抗穿刺性，以及可取的光学特性。多层光学产品尤其可用于诸如计算机、触摸屏显示器、其他电子设备、窗户膜、扩散器、偏光器、和镜子等的产品中，这仅仅是其中的几个例子。
多层产品有时一起成型(例如，共挤出)，有时由分别预成型的薄膜层层压成多层膜结构，有时被放在一起并用可能具有光学特性的粘合剂层保持接触状态。某些具有光学特性如优良的透明度或透光度的粘合剂材料是已知的，包括压敏粘合剂，结构粘合剂，和其组合，如混杂型结构-压敏粘合剂。
具有非光学功能的多层光学产品的某些层，如粘合剂层可能会对多层复合材料的光学特性如透明度、分辨度、对比度、或透光度产生不利影响，或产生不利的光学作用，如使光学产品的反射由于界面反射而增加。
一直需要用于许多光学场合的具有有用和提高的光学特性，如高透明度、透光度、对比度、分辨度、和低反射率的光学产品。
概述本发明涉及具有低反射率的多层光学产品。多层光学产品中层的选择至少在某种程度上要具有高透光度和优选低反射率的性能。希望至少对某些波长的电磁辐射具有高透光度。在所有的光学膜中，反射性都会使透光度降低并发生到至少一定程度。在多层复合材料中，两个不同材料层之间的界面将反射辐射线。通过复合材料中的一个层到达界面上的辐射线可能被部分反射而不是传输通过下一个层。当相邻的界面材料在其折射指数方面具有相对大差的情况下，反射的量相对较高(即，相邻层折射指数差相对大时产生较多反射，而折射指数差相对较小或没有差时产生较少反射)。
本发明涉及设计成能透射选定波长的电磁辐射，例如，可见光波长的电磁辐射，对于相同的波长具有低反射率的多层光学复合材料。根据本发明，多层复合材料的相邻层可以选择得使其所具有的折射指数能够降低将在沿着复合材料厚度方向的界面上存在的反射率。本发明涉及选择相邻层的折射指数使其彼此靠近，优选尽可能的靠近，并按着能降低反射性的次序放置各层。优选，多层光学复合材料的一层可以具有接近于其相邻层的折射指数值，且复合材料各层的折射指数可以随着一层在复合材料内的位置逐步增减，例如，在两个其他层之间的各层可以具有比一个相邻层高而比另一个相邻层低的折射指数。这会降低界面处的反射率，实质性地降低沿着多层复合材料厚度方向的总体反射率，特别是如果有若干层或许多层彼此紧挨着与每一层顺序放置，例如单调地沿着叠层方向从一层到各相邻层具有逐步改变的折射指数的话。与不使用所述具有变化折射指数的中间层的复合材料相比，所述复合材料的光学特性还可以显示出提高的透明度，提高的分辨度，降低的形变，以及降低的晕环和重影。
不同层折射指数的差可以优选随多层复合材料的多个分离层而逐步变化，例如，单调地增加或降低。相邻层之间折射指数的差值可以取决于远距离层之间折射指数的总差和层的总数。
本发明尤其可以用于设计具有折射指数不同的两种光学功能部件(例如，至少在某种程度上为了其光学特性而包括在复合材料中的无粘着力的光学部件)，如扩散器、玻璃层、聚合物光学部件如聚酯薄膜、导电层等的光学产品。在这一应用场合中，本发明允许降低两个光学部件层之间的反射率。本发明通过在光学部件层之间配置具有有用的光学特性如透光度、透明度、和折射指数的中间层(例如，本发明中描述的多层光学粘合体)来实现反射率的降低。中间层的折射指数可以从匹配或近似于光学部件之一的折射指数逐步变化到匹配或近似于另一光学部件的折射指数。在中间层的界面上存在的总反射率可以低于如果这两种光学部件直接彼此相邻配置、或者彼此相接触、或者如果在两种光学部件之间存在空气层时将存在的反射率。若干个折射指数差平缓且小的中间层可以使反射率大幅度降低。在本发明特定的实施方案中，中间层中的一个或多个可以是光学粘合剂层，例如，中间层可以形成多层光学粘合体。
用于光学产品各层的材料可以是用于光学产品的任何材料，优选对于所需波长具有高透光度，和优选具有所需的机械、粘合、导电、极化、扩散、或其他机械或光学特性。光学部件层可以为诸如玻璃的材料，有机聚合物材料如聚酯、聚碳酸酯，或另一种有机或无机材料。光学部件层可以被涂布(特别是表层)以产生希望的光学、电或其他效果。被设计作为中间层的层，例如，形成多层光学粘合体的粘合剂层或多个粘合剂层，可以将光学部件层彼此结合同时仍然能提供有用的光学特性。粘合剂可以是显示结构或压敏粘合剂性能的材料。
任何不同的层也可以是被选定显示希望的机械性能或满足复合材料中间层所需要的特定的折射指数的材料。本发明尤其可以用于其中透明度、透光度、分辨度、降低的形变性能、以及避免残影或晕环很重要的高透射性光学复合材料，例如，用于触摸屏显示器的导电复合材料。
中间层的折射指数可以通过选择用于各层的材料来控制，这样就能提供基于每一层的组成而沿着复合材料的厚度方向，其折射指数逐步变化，例如，单调地变化的一序列或一系列层。许多折射指数变化的聚合物材料被公知具有光学特性并可用于多层光学产品中。任何这种已知的或将来被开发出来的材料都可以根据其折射指数被置于本发明的光学复合材料中，处于复合材料中在具有较高折射指数和较低折射指数的其他层之间的位置上。不同的层可以具有类似的或截然不同的化学性质。
对于具有不同折射指数的多层光学产品的一系列层来说将需要多种材料，优选但不一定，对于每一层需要一种材料和一个折射指数。可用于制备具有不同折射指数的多层材料的一种技术是首先用两种或多种不同的材料，并使所述不同的材料以不同的量组合形成对于每一组合来说折射指数逐步变化的材料层。这种技术的实例包括，首先从单一聚合物材料入手，并或多或少逐步加入将逐步增加或降低原料折射指数的填充剂或添加剂(例如，纳米颗粒)。材料的这些混合物或共混物在组成上可以非常接近，但是折射指数却可能变化得足以用于不同的层。用于制备折射指数变化的材料的另一例方法是，将具有已知折射指数的不同的聚合物材料，优选以逐步，例如，有规则地变化的量进行混合。另一种方法可以是由相同或不同的活性单体制备若干种不同的共聚合材料。通过这一方法，通过增加和降低共聚单体的相对量，可以制备一系列优选具有逐步变化的折射指数的聚合物材料，即使采用相同的单体来形成在化学性质上类似(因为使用相同的共聚单体)，但是最终却得到在结构上不同的(因为使用不同量的相同共聚单体)共聚物。或者，可以使用这些方法的任意的组合，或者根本不使用它们，而是使用一种或多种其他的方法，例如，通过简单地选择任何具有不同化学性质或组成、具有彼此接近的折射指数且可以被投入到折射指数发生变化，例如，单调地增加或降低的多层中的材料来制备折射指数不同的材料。
在本发明的一个实施方案中，多层复合材料含有具第一折射指数的第一层，具较高折射指数的第二层，和在第一和第二层之间的具有一个或多个处于第一和第二层折射指数之间的折射指数的一个或多个中间层。这种实施方案的一个实例可以是三层或三层以上的多层光学粘合体复合材料。多层粘合剂的两个最外层可以是粘合剂层，在外层之间可以是一个或多个粘合剂层或其他的聚合物层。另一个实施方案可以是一种光学产品，其包括通过两个或多个粘合剂层(即，多层粘合剂)结合在一起的光学部件层。所述光学部件层可以具有计划用于光学复合材料的光学及其他性能的组合，如扩散性，极化性能，透明度，透光度，反射性等。所述光学部件可以是玻璃或聚酯或另一种光学功能性有机或无机材料。所述多层光学产品可以用作，例如，包括导电涂层，如涂在聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯萘)上的铟-锡-涂氧化物层的触摸屏显示器的导电层。
本发明的一个特定的实施方案是多层，例如，三层或三层以上的光学粘合剂，其包括具有通过所述复合材料而，例如，单调地增加的折射指数的材料层。在所述多层粘合剂，特别是外层中可以包括两个或更多个用于结合到光学部件上的粘合剂层。在多层光学粘合体中也可以包括非粘合剂层。这种复合材料的实例可以包含，3、5、或10或以上个具有单调增加的折射指数的材料层，其外层是粘合剂材料，内层优选是聚合物粘合剂或聚合物非粘合剂材料。
当用于本说明书中时，术语“压敏粘合剂”意思指在只施加轻微压力后对于多种基材显示出永久和侵蚀性粘合力的粘合剂。它具有粘合、凝聚、伸长及弹性四重平衡，并且在使用温度，通常是室温(即，约20℃-约30℃)下是有粘性的。压敏粘合剂通常也具有大约几天，且往往是几月或几个的开模时间粘性(即，粘合剂在室温下具有粘性的时间段)。对于压敏粘合剂的被大家所接受的定量描述参见Dahlquist标准系列(如压敏粘合剂技术手册，第二版，D.Satas编，Van NostrandReinhold，New York，N.Y.，1989，171-176页所述)，其中表明，贮能模量(G′)低于约3×105帕(在10弧度/秒，在约20℃-约22℃的温度下测量)的材料通常具有压敏粘合剂性能，而G′超过该数值的材料通常不具有压敏粘合剂性能。
在一个方面，本发明涉及一种多层光学复合材料，其包括四个或以上层，其中包括具有折射指数n1的第一非粘合剂光学层，具有大于n1的折射指数ni的第i个非粘合剂光学层，和在所述第一层和第i层之间的多层光学粘合体，其中所述多层光学粘合体层的折射指数沿着远离第一层位置的顺序而增加。
另一方面，本发明涉及一种多层光学制品，其包括具有折射指数n1的第一光学部件，具有大于n1的折射指数ni的第二光学部件，和在第一光学部件与第二光学部件之间用来降低第一光学部件与第二光学部件之间的界面反射的多层光学粘合体，其中所述多层光学粘合体基本上由具有在n1和ni之间单调地变化的折射指数的粘合剂层组成。
在另一个方面，本发明涉及一种多层光学粘合体，其包括三个或以上层，这些层包括具有折射指数na1的第一粘合剂层，具有折射指数nai的第二粘合剂层，和具有在na1和nai之间的折射指数的聚合物中间层。
在另一个方面，本发明涉及一种多层光学粘合体，其包括三个或以上具有在最外粘合剂层之间单调地变化的折射指数的粘合剂层。
在再一个方面，本发明涉及一种降低两个光学层之间反射率的方法。该方法包括提供两个光学层，具有折射指数n1的层1和具有折射指数ni的层i，且在这两个光学层之间的界面上显示出反射性，和在层n1和层ni之间提供两个或更多个中间粘合剂层以形成多层光学复合材料，其中中间粘合剂层的折射指数在n1和ni之间，且所述多层光学复合材料的反射率低于在两个光学层之间的界面上的反射率。
再一个方面，本发明涉及一种制备多层光学粘合体的方法。该方法包括在复合材料中设置三个或以上聚合物材料层，其中所述复合材料包括具有折射指数na1的第一粘合剂层，具有折射指数nai的第二粘合剂层，和具有在na1与nai之间的折射指数的聚合物中间层。
附图简述

图1举例说明了呈多层光学粘合体形式的本发明的光学复合材料。
图2举例说明了本发明的多层光学产品，其为两个光学部件与多层光学粘合体粘结在一起的形式。
图3举例说明了特定的多层光学产品，其为通过多层光学粘合体粘结到另一个透射层上的导电层，用于形成在触摸屏显示器中使用的导电复合材料。
详细说明本发明的多层光学产品包括两个具有不同折射指数的层，例如，层1和层i，和一个或多个，例如，i-2个在层1和层i之间的中间层。中间层可以优选具有在层1和层i的折射指数之间，且根据各层在复合材料内的位置而增加的折射指数。对于一个以上的中间层来说，接近于层1的中间层可以具有最接近于(在中间层的折射指数当中)层1折射指数的折射指数，其余层的折射指数可以从层1开始随着朝向层i方向的各层而增加。
光学产品的各层均可以透过希望波长的电磁辐射，例如，可见光。许多有用的光学产品将涉及到可见光谱，或可能会涉及紫外或红外光谱。本说明书尤其将涉及到可见光谱，但是应当理解，当讨论透光度或反射率时，本说明书和所要求的发明并不局限于任何特定范围的电磁辐射，且本发明可以被用于任何的波长范围。
根据光学产品的类型和其光学功能，光学产品的透光度可以在大的范围内变化。偏光器、扩散层、和类似的光学产品可以具有50-90％的透光度，对于可见光来说有时高有时低。设计用于高透光度、清晰度、和降低的形变的光学产品在可见区的典型的透光度可以是透过超过90％的可见光，如达到约99％，或透过99.5％或以上。光学产品层可以具有任何有用的透光度，并且对于希望的高可见光波长透光度、清晰度、和低形变的场合来说，可以优选透过99％或99.5％或更多的可见光。用于该层的典型材料可以具有最小的或没有明显的对希望辐射线的吸收。假定没有吸收的话，光学产品的百分反射率等于100％乘以反射光的百分比(反射率)。
用于光学透射性材料的典型的折射指数可以根据组成而发生很大变化。聚合物材料显示从1.4-1.5(如，某些硅聚合物和聚丙烯酸酯)一直到1.85或1.87(如，对于单取向聚乙烯萘来说)的折射指数。许多压敏粘合剂落入这一范围，尤其是该范围的低端。无机材料如玻璃或在任何类型基材上的无机涂层可以具有不同范围的折射指数。有机玻璃通常可以是从约1.5(如，1.45-1.55)到约1.7。无机涂层可以显示相对较高的折射指数，如从约1.5或1.8直到2.2(氧化铟锡)或甚至更高(如，2.4)的范围。材料的折射指数是可通过众所周知的方法，如通过使用折射计(如，Abbe公司的折射计)测量的共性。折射指数的目录表也可参见，例如，J.Brandup和E.H.Immergut，Polymer Handbook John Wiley and Sons，453-461页(第3版，1989年)。
在光学产品中，在两个不同的彼此接触且具有不同折射指数的不同材料层之间的界面将产生会降低透光度的反射。通过一个层到达该界面上的辐射线可能会在界面上发生反射而不是传输通过下一个层。当希望高透光度时，没有反射。两个层的折射指数差越大，就会有越多的反射发生。
本发明光学产品层，如，层1和层i的折射指数之间的差(这一差在本发明中有时又称为Δn)，就透射性固体，特别是用于如粘合剂(如，聚合物粘合剂)、其他聚合物材料、或无机材料如玻璃或透射性陶瓷之类的光学产品的那些类型的透射性固体的折射指数而言，可以相对小或相对大。
光学产品的层1和i的折射指数之间的示例性差将取决于这两个层的材料组成。对于两种不同的聚合物材料来说，差可以是0.1或以下，或者差Δn可以高达0.6，往往是0.5或0.4。当一种材料是聚合物材料，另一种是玻璃或无机涂层时，差可以达到1.0那么大。这一差越大，那么，当这些材料彼此相邻置于光学产品中时，通常会发生越多的反射。本发明可以基本上降低任何差Δn，如，0.1或0.6，直到1.0，或甚至更高或更低的差的反射率。本发明可以在两个层的折射指数差Δn相对大时(由于在这些结构中可能存在相对大量的反射)产生最显著的反射率的降低。
根据本发明，在多层光学产品的一个或多个界面上的反射可以通过在两个具有完全不同折射指数的层之间设置一个或多个中间层而得以降低。例如，中间层可以设置得使多层产品，如，在光学产品的部分或整个厚度方向上包含相邻的层，这些相邻层具有增加的或降低的、同样也在具有不同折射指数的两个层的折射指数之间的折射指数。(本发明的复合材料层优选彼此密切接触且优选不包含夹带的空气或气泡)。根据所用的中间层的数目和它们特定的组成和折射指数，复合材料层之间的反射率，如，在两个光学部件层之间的反射率，相对于被放置为彼此直接接触的两个光学部件层的反射率而言可以得到实质的降低(如，降低至少50％，优选80％，或90％或以上)。在根据本发明的多层光学产品中可以达到的示例性的反射率可以是，低于0.001，如，低到或低于0.004，优选低到或低于0.0002。
多层光学产品的相邻层的折射指数可以优选几乎但不刚好相同，以便在具有不同折射指数的两个层之间产生折射指数的逐渐变化并使得反射率大幅度降低。尽管相邻层也可以具有相同的折射指数，但是这种结构相对于稍有不同的、逐步变化的折射指数来说，不太优选。相邻层的折射指数之间的差不必有规则地发生变化，但是可能优选相邻层的折射指数差基本上有规则地变化。
如以上所解释的，在具有类似(或相同)折射指数，即，相邻层的折射指数差较小，的材料界面上所发生的反射，与在其折射指数之间具有较大差的材料界面上所将要发生的反射率的数值相比，将较小。另外，穿过一系列层的各层的折射指数优选随着穿过多个层的每一层而增加，如，完全单调地增加(参见下文)，而不存在没有增加趋势的层；优选，没有一层背离折射指数单调地增加这样的关系，且所述多个层优选由完全单调地增加的层组成或基本上由完全单调地增加的层组成。(基本上由完全单调地增加的层组成的实施方案可以包括单调地增加的层，和另外可以包括基本上不会影响，例如使复合材料的反射率增加的层或亚层---如，复合材料的反射率依然低于在不存在至少某些折射指数单调地变化的中间层时将存在的反射率---或者可以包含不会实质性地增加单一层间界面处反射率的层或亚层)。这可以使层1和i之间的反射率有最大程度的降低。
另一方面，在多层产品内也可以包括一个或多个不具有单调增加的折射指数的层，如，如果与彼此相邻配置的层1和层i的反射率相比，复合材料中层1和层i之间的总反射率仍然被降低的话，在具有单调变化的折射指数的其它层中间也可以包括一个或多个不具有单调增加的折射指数的层。但是，通常情况下，与那些由在层1的n1和层i和ni之间折射指数单调增加的层组成或基本上由这种层组成的复合材料相比，任何这种结构都可能是不太优选的。
优选，多层复合材料中各层的折射指数可以完全单调地变化。″单调地″变化的折射指数是指，根据各层在多层复合材料内的位置，从层1开始到层i，各层中的折射指数增加(或者如果以相反方向进行的话是降低)，这样的话使得复合材料包含一系列排列得具有连续增加的折射指数的层。例如，图1举例说明了具有i层的多层复合材料10。层1，称为4，具有最低的折射指数n1，层i，称为2，具有最高的折射指数ni。层2，称为6，具有折射指数n2，其大于ni但是小于层3(称为8)的n3。层3具有折射指数n3，其大于n2但是小于层4(称为10)的n4。层i-1，称为12，具有折射指数ni-1，其大于层i-2(称为14)的ni-2，但是小于层i的ni。中间层，共同被称为16，如，层5至层i-2，将具有在n4和ni-1之间单调增加的折射指数。复合材料10优选由折射指数单调增加的i个层组成。但是，如上所述，如果希望的话，以及如果在层1和i之间的总反射率仍然有用或者由于有充分数量，如2个或以上个单调变化的中间层而降低的话，那么一个或多个中间层可以背离这一趋势。
穿过全部或部分多层光学产品且在两个相邻层之间的折射指数的变化量可以是任何有效的变化，这取决于诸如以下因素，如穿过外围层(如，层1和层i)的折射指数的总差Δn，层或中间层的总数，以及不同层的组成和作用。优选的光学产品可以包含充分数量的中间层，以使得折射指数从一层向相邻层逐步变化，一直到最有效地降低界面上的反射率。复合材料中层的总数可能取决于各种因素。对于在层1和层i之间折射指数差小的情况来说，如Δn在小于0.1或者从0.1到约0.5的范围时，可能需要相对少的总的复合材料层，如，3或5层，但是更多层可能会更有用。对于Δn较大，如0.5-1.0来说，可能优选5层或以上层或者10层或以上层的总数，以使得折射指数沿着多层产品的各层逐渐发生变化。层数的上限可能受到各种因素的限制，如在制备多层产品时处理技术的复杂性或成本，或者精确制备具有微细折射指数差的材料的复杂性或成本。在多层光学粘合体的某些实施方案中，任何两个相邻层之间的折射指数差可以不大于0.05，如，不大于0.02。
多层光学产品的层可以由任何能提供充分的光学特性，如透光度、清晰度、或其他希望的光学或者机械性能的层组成。这些层也将一起作用形成显示优良层间粘着的多层产品。这些层可以由聚合物材料如聚合物粘合剂，聚合物型非粘合剂(如，机械强度或者载体)，或无机材料如玻璃、陶瓷，或者聚碳酸酯(特别用于光学部件层)构成。除了希望的光学特性如清晰度和透光度之外，这些层还可以显示其他希望的性质，包括机械性能如希望的强度、模量、稳定性；或粘合性能如与压敏粘合剂或结构粘合剂有关的性能。多层产品可以包含具有粘合性能，如压敏粘合剂性能的聚合物层，结构粘合剂、这两种粘合剂的混合物、或一种或多种这类粘合层在复合材料中的组合。在本发明特定的实施方案中，多层产品或多层产品的一部分可以粘着在一个或两个光学部件层上。外层可以显示粘合剂性能，如压敏粘合剂性能或者可以是光学部件。一个或多个内层可以优选显示粘合性能，但是并不需要所有的层都显示粘合性能，只要多个层以多层产品的形式叠在一起，即，产品具有有效的层间粘着即可。
已知，许多有用的物质能显示光学和机械性能，正如将被大家理解可用于复合材料的各层中那样。
示例的光学层可以由以下材料制备，所述材料包括有机聚合物(如，均聚物或共聚物，等)或无机材料如玻璃、陶瓷，无机涂层如金属氧化物涂层，或者聚碳酸酯。许多这种有用的光学材料是已知的，包括起到提供强度或支载的载体层、极化层、扩散层、反射层、透射层作用的无粘着力的光学部件层，导电层，抗反射层，等。这些无粘着力的层往往具有根本不同的折射指数，因此通常可以被包括在内作为光学部件层，其处于多层光学产品的一个或两个外层位置上，如层1或层i，在其之间具有用于降低反射率的中间层(如，多层光学粘合体)。但是，如果希望的话，无粘着力的层也可以用作中间层，或者在两个独立的低反射率的多层产品之间。
任何类型的玻璃或光学陶瓷都可以用作无粘着力的光学部件，如，用作载体。聚合物材料，例如聚酯(如，聚乙烯萘二甲酸酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、等)，聚丙烯酸酯，聚碳酸酯，或者其他非弹性或刚性的材料，如成膜物质和聚合物材料。通常，聚碳酸酯层的使用厚度可以是约1或3毫米一直到任何更厚的厚度；聚丙烯酸酯，如聚甲基丙烯酸甲酯，的使用厚度则可以是至少约1-3毫米一直到任何更厚的厚度。这种材料的典型的折射指数可以是约1.4以上，如，约1.48-1.6。
无粘着力的层或光学部件层可以包括光学涂层，导电涂层，或另一类涂层。光学涂层的实例包括涂有导电层如氧化铟锡(ITO)的玻璃或聚酯。
示例性的粘合层可以由公知可显示结构粘合剂、压敏粘合剂、或结构与压敏粘合剂混合物性能的材料构成。粘合剂可以通过各种方法固化，如通过紫外辐射，电子束辐射，加热，等固化。
一类特定的可用作光学粘合剂的聚合物可以包括(甲基)丙烯酸酯聚合物，即，通过(甲基)丙烯酸酯单体聚合制备的聚(甲基)丙烯酸酯(″(甲基)丙烯酸酯″集合起来指甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯)。
由一种或多种(甲基)丙烯酸酯单体，任选与一种或多种各种各样的其他有用的单体中的任何一种一起制备的聚合物将一起称为“聚丙烯酸酯”。该聚合物可以是均聚物或共聚物，任选与其他的非(甲基)丙烯酸酯单体，如，不饱和的乙烯基单体结合。这种聚丙烯酸酯聚合物和其单体在聚合物和粘合剂技术领域是公知的，制备所述单体和聚合物的方法也是公知的。参见，例如，申请人的共同未决美国专利申请序列10/005669(2001年11月2日提交)，名称为“混合型粘合剂、制品、和方法”，其整个公开内容在此引入作为参考。本领域技术人员将懂得并且承认，这种聚合物可以用作压敏粘合剂，并且将知晓它们能用于提供本发明中所描述的光学复合材料的粘合层。
根据本发明，有用的聚丙烯酸酯聚合物的特定实例包括由那些可通过自由基聚合的丙烯酸酯单体或低聚物制备的聚合物，参见美国专利6,288,172和WO 01/30933，其公开内容在此引入作为参考。有用的用于制备具有不同折射指数的聚(甲基)丙烯酸酯压敏粘合剂的(甲基)丙烯酸酯单体的实例具体而言包括，但不仅仅限于以下几类类型A---包括烷基醇(优选非叔醇)、包含1-14(优选4-10)个碳原子的醇的丙烯酸酯，包括，例如，丙烯酸仲丁酯，丙烯酸正丁酯，丙烯酸异戊基酯，丙烯酸2-甲基丁基酯，丙烯酸4-甲基-2-戊基酯，丙烯酸2-乙基己基酯，丙烯酸异辛酯，丙烯酸异壬酯，甲基丙烯酸异癸酯，丙烯酸十二烷酯，丙烯酸十四烷基酯和其混合物。在这些当中，可以优选丙烯酸异辛酯，丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己基酯。作为均聚物，这些(甲基)丙烯酸酯通常玻璃化温度低于约-20℃。
类型B---包括(甲基)丙烯酸酯或其他乙烯系单体，其为均聚物时，玻璃化温度大于约-20℃，例如，(甲基)丙烯酸甲酯，(甲基)丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸异丙酯，丙烯酸叔丁酯，(甲基)丙烯酸异冰片基酯，甲基丙烯酸丁酯，醋酸乙烯酯，乙烯基酯，丙烯腈，等，它们可以与一种或多种其他的(甲基)丙烯酸酯单体一起使用，优选得到玻璃化温度低于约-10℃的聚合物，任选并优选同时获得有用的压敏粘合剂和光学特性。
类型C---包括极性单体如丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸，巴豆酸，马来酸，富马酸，甲基丙烯酸磺乙基酯，N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基己内酰胺，2-乙烯基-4，4-二甲基-2-呃唑烷酮，叔丁基丙烯酰胺，二甲基氨基乙基丙烯酰胺，N-辛基丙烯酰胺，和离子型单体如甲基丙烯酸钠，丙烯酸铵，丙烯酸钠，三甲胺对-乙烯基苯酰亚胺，4，4，9-三甲基-4-氮阳离子-7-氧代-8-氧杂-癸-9-烯-1-磺酸盐，N，N-二甲基-N-(β-甲基丙烯酰氧乙基)铵的丙酸盐甜菜碱，三甲胺甲基丙烯酰亚胺，1，1-二甲基-1-(2，3-二羟丙基)胺甲基丙烯酰亚胺，其混合物，等。优选的极性单体包括选自如下的单体单烯属一元羧酸，单烯属二元羧酸，丙烯酰胺，N-取代丙烯酰胺，其盐，和其混合物。这种优选的极性单体的实例包括但是不局限于，丙烯酸，丙烯酸钠，N-乙烯基吡咯烷酮，和其混合物。多羟基烷基醇如乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、各种丁基二醇、各种己二醇、甘油的(甲基)丙烯酸单酯，这样的话，所得到的酯被称为(甲基)丙烯酸羟烷基酯。
类型D(低折射指数单体)---为了制备折射指数低于聚(甲基)丙烯酸酯压敏粘合剂(通常其折射指数为约1.46-约1.48)的压敏粘合剂，使用氟化的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体来与A、B、和C类单体共聚合。根据这些单体中氟烷基取代基的链长和/或支化度，这种氟化的(甲基)丙烯酸酯单体形成折射指数在约1.34-约1.44范围内的聚合物。有用的氟化的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体的实例包括丙烯酸十五氟辛基酯，丙烯酸十一氟己基酯，丙烯酸九氟戊基酯，丙烯酸七氟丁基酯，丙烯酸八氟戊基酯，丙烯酸五氟丙基酯，三氟丙烯酸酯，甲基丙烯酸三氟异丙基酯，和甲基丙烯酸三氟乙基酯。
类型E(高折射指数单体)---折射指数高于1.47的聚(甲基)丙烯酸酯压敏粘合剂可以优选由具有环脂族、取代环脂族、芳族或取代芳族取代基的可通过自由基聚合的单体制备得到。这种可通过自由基聚合的单体的均聚物，其折射指数通常在约1.49-约1.65范围内。这种可通过自由基聚合的单体的有用实例包括甲基丙烯酸3-甲基环己基酯，甲基丙烯酸4-甲基环己基酯，甲基丙烯酸2-甲基环己基酯，甲基丙烯酸冰片基酯，甲基丙烯酸环己酯，甲基丙烯酸1-甲基环己基酯，甲基丙烯酸2-氯环己基酯，甲基丙烯酸苄基酯，甲基丙烯酸苯氧基酯，甲基丙烯酸聚苯酯，a-甲基苯乙烯，苯乙烯，乙烯基新壬酸酯，卤代的甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸2-氯环己基酯，甲基丙烯酸2-溴甲基酯，等。适当用在本发明中的其他的芳族单体包括，但是不局限于，6-(4，6-二溴-2-异丙基苯氧基)-1-己基丙烯酸酯，6-(4，6-二溴-2-仲丁基苯氧基)-1-己基丙烯酸酯，2，6-二溴-4-壬基苯基丙烯酸酯，2，6-二溴-4-十二烷基苯基丙烯酸酯，2-(1-萘氧基)-1-丙烯酸乙酯，2-(2-萘氧基)-1-乙基丙烯酸酯，6-(1-萘氧基)-1-己基丙烯酸酯，6-(2-萘氧基)-1-己基丙烯酸酯，8-(1-萘氧基)-1-辛基丙烯酸酯，8-(2-萘氧基)-1-辛基丙烯酸酯，2-苯硫基-1-乙基丙烯酸酯，和丙烯酸苯氧基乙基酯。对芳族的高折射指数单体的描述参见WO 01/30933。
类型F(纳米颗粒)---聚(甲基)丙烯酸酯压敏粘合剂组合物也可以包括纳米颗粒。纳米颗粒可以选择得能够改变聚(甲基)丙烯酸酯压敏粘合剂的一种或多种性能，例如，折射指数和粘着强度。这种颗粒尤其可用于提高折射指数。有用的纳米颗粒包括，例如，二氧化硅和由金属形成的金属氧化物颗粒，如氧化锆，二氧化钛，氧化铈，和其组合。优选，这种颗粒的平均粒度小于约200纳米，优选小于约100纳米，更优选小于50纳米，最优选为约10-约30纳米。在一些实施方案中，优选含有平均粒度小于约20纳米的颗粒。如果这种颗粒是团聚的，则团聚颗粒大小在任何上述优选的范围之内。有用的市场上可买到的二氧化硅的实例包括可以由Nalco Chemical Co.，Naperville，Ill获得的纳米大小的胶态氧化硅，其产品名称为NALCO COLLOIDAL SILICASl040，1050，1060，2327，和2329。有用的金属氧化物溶胶包括胶态ZrO2(其适当实例的描述参见美国专利5,037,579，该专利在此引入)和胶态TiO2(其适当实例的描述参见PCT申请系列US 9815843，名称为″用于制备透明金属氧化物胶体和Ceramers的纳米大小的金属氧化物颗粒″，阿尼等人于1998年7月30日提交，其在此引入作为参考)。
类型G(交联剂)---为了增加聚(甲基)丙烯酸酯压敏粘合剂的内聚强度，可以将交联添加剂引入到PSA中。一般使用两种主要类型的交联添加剂。第一种交联添加剂是热交联添加剂，如多官能的氮丙啶。一个实例是1，1′-(1，3-亚苯基二羰基)-双-(丙烯亚胺)(CAS号为76522-64-4)，在本发明中称为″双酰胺″。这种化学交联剂可以在聚合后加入到溶剂基PSA中，并通过在烘干所述涂布粘合剂的过程中搅打而将其活化。在另一个实施方案中，可以使用依靠自由基来进行交联反应的化学交联剂。诸如过氧化物的试剂起到自由基源的作用。当被充分加热时，这些前体将产生自由基，这些自由基会导致聚合物发生交联反应。常见的形成自由基的试剂是过氧化苯甲酰。产生自由基的物质只需要很少的量，但是通常需要比双酰胺试剂所需温度更高的温度来完成交联反应。第二类型化学交联剂是通过高强度的紫外(UV)光活化的光敏交联剂。用于热熔性丙烯酸PSA的两种常见的光敏交联剂是二苯甲酮和如美国专利4,737,559所述的可共聚的芳香酮单体。另一种光交联剂(其可以后加入到聚合物溶液中并通过紫外光活化)是三嗪，例如，2，4-二(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-s-三嗪。这些交联剂通过由人造光源，如中压汞灯形成的紫外光或紫外不可见光活化。可水解的可通过自由基共聚的交联剂，如单烯属烯丙基不饱和单-、二-、和三烷氧基硅烷化合物，其包括但不限于，甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(可以从Gelest，Inc.Tullytown，PA获得)、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三苯氧基硅烷、等，也是有用的交联剂。多功能的丙烯酸酯可用于本体或乳液聚合。有用的多功能的丙烯酸酯交联剂的实例包括，但是不限于，二丙烯酸酯，三丙烯酸酯，和四丙烯酸酯，如1，6-己二醇二丙烯酸酯、聚(乙二醇)二丙烯酸酯、聚丁二烯二丙烯酸酯、聚氨酯二丙烯酸酯、和丙氧基化的甘油三丙烯酸酯、和其混合物。交联也可以使用高能电磁辐射如γ-或电子束辐射实现。在这种情况下，可能不需要交联剂。
类型H(添加剂)---在共聚后，其他的添加剂可以同形成的聚(甲基)丙烯酸酯压敏粘合剂混合。例如，可以加入相容的增粘剂和/或增塑剂以帮助使PSA最终的粘性和剥离性能最佳化。使用这种粘性-改进剂在本领域中是常见的，如Donatas Satas编的压敏胶粘剂技术手册(theHandbook of Pressure-Sensitive Adhesive Technology)中所述(1982)。有用的增粘剂的实例包括，但是不局限于，松香，松香衍生物，多萜树脂，香豆酮-茚树脂，等。可以加入到本发明粘合剂中的增塑剂可以选自多种市场上可买到的材料。在所有情况下，加入的增塑剂必须与PSA相容。有代表性的增塑剂包括聚氧乙烯芳基醚，己二酸二烷基酯，磷酸2-乙基己基二苯酯，磷酸叔丁基苯基二苯酯，己二酸二(2-乙基己基)酯，甲苯磺酰胺，二苯甲酸二丙二醇酯，二苯甲酸聚乙二醇酯，聚氧化丙烯芳基醚二丁氧基乙氧基乙基甲缩醛，和己二酸二丁氧基乙氧基乙酯。
类型I---大分子聚(甲基)丙烯酸酯，如(甲基)丙烯酸酯-封端的苯乙烯低聚物和(甲基)丙烯酸酯-封端的聚醚，如PCT专利申请WO 84/03837和欧洲专利申请EP 140941中所述。
极为常见且不局限于，许多聚丙烯酸酯粘合剂材料的折射指数的实例可以通过已知的方法调节，如通过加入如类型F所述的高折射指数纳米颗粒，和通过改变其单体材料的组成，例如，通过制备包括如类型D和E所述的各种各样的(甲基)丙烯酸酯或其他不饱和共聚单体的共聚物。
聚合方法用于本发明的聚(甲基)丙烯酸酯压敏粘合剂可以通过常规的自由基聚合方法聚合。适当的聚合方法包括溶液聚合，悬浮聚合，乳液聚合，和本体聚合。
结构和结构混合型粘合剂也可以单独或与压敏粘合剂结合用于复合材料的一层中。结构和结构混合型粘合剂可以包括一种众所周知的可固化材料或其组合，如环氧树脂，聚氨酯，丙烯酸酯，或其组合。
示例性的环氧材料参见美国专利5,252,694第4栏第30行至第5栏第34行，其整个描述在此引入作为参考。优选的环氧单体可以包括环脂族的、脂肪族的、环状的、和芳族的环氧单体。重要的实例包括双酚A和双酚F环氧树脂，如在市场上可以以商品名EPON 828、EPON 1001F、和EPONEX Resin 151O从Shell Chemicals，Houston，Texas买到的那些。重要的环脂族环氧单体的实例包括ERL系列环脂族的环氧单体，如在市场上可从Union Carbide，Danbury，Connecticut买到的ERL-4221或ERL-4206。
其他的聚合物或聚合物材料可以包括在复合材料的各层中，其不一定要起到粘合剂的作用。这些材料可以被包括在内以提供，例如，机械性能、导电性、和光学功能，如扩散性、颜色。聚合物材料的实例包括，但是不局限于，塑料膜如聚丙烯，聚乙烯，聚氯乙烯，聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，聚碳酸酯，聚(甲基)丙烯酸甲酯(聚甲基丙烯酸甲酯)，聚氨酯，纤维素醋酸酯，纤维素三醋酸酯，乙基纤维素，扩散薄膜，金属化聚合物薄膜和陶瓷片材。
根据本发明，将需要许多不同的优选具有逐步变化的折射指数的材料用于多层光学产品的不同层。很清楚，各种各样不同的方法可用于制备不同的具有变化的，优选精密变化的折射指数的材料。一例折射指数变化的聚合物参见申请人的美国专利申请序列09/605,500，其发明名称为″高折射指数压敏胶粘剂″，2000年6月28日提交，其公开内容在此引入作为参考。
通过一种方法，可以只根据其特定的折射指数来选择许多不同的材料作为多层产品的不同的层，以制备两个或更多，优选一系列具有逐步变化的折射指数的层。在这种组成中，相邻层的化学组成可以类似或不同，且这些层可以是有机或无机的。
更优选的用于制备具有精密变化的折射指数的聚合物材料的方法可以从组成不同的、类似的、或相同的单体、聚合物材料、或无机材料开始，并将这些原料以不同的量，例如，逐步变化的量组合，以形成优选折射指数逐步变化的多种聚合物材料。
一种改变聚合物层的折射指数的方法可以是从单一聚合物组分开始，向其中加入较大量的折射指数改性添加剂，如另一种聚合物、单体、或无机添加剂。
作为一个实例，原料可以是两种或可能更多种不同的具有不同折射指数的聚合物材料，任选粘合剂，优选其是可混溶的或相容的。可以选择各种纯材料的折射指数以与复合材料的不同层，如光学部件层，例如，层1和层i的折射指数相匹配。为了制备具有逐步变化的折射指数的中间层(例如，层2至i-1)，两种聚合物材料可以以逐步不同的量合并，混合，或共混。仅仅作为一个实例，具有7个层的多层产品可以具有光学部件层1和7，其折射指数分别为n1和n7，其中n1小于n7。可以由具有稍微大于n1的折射指数n2的第一聚合物材料，和具有稍微小于n7的折射指数(n6)的第二聚合物材料制备5个中间层。邻近于层1的层2，可以是纯的第一聚合物，层6可以是纯的第二聚合物。层3、4、和5可以是组成在100％的第一聚合物和100％的第二聚合物之间变化的第一和第二聚合物的共混物，其优选使得各层的折射指数存在规则的差，例如第一聚合物与第二聚合物分别为75/25，50/50，和25/75。如果使用更多的中间层，则第一聚合物和第二聚合物的相对量可以以较小的增量变化。
一个不同的实例可以是，从单一聚合物的组成开始，例如，从均聚物、共聚物、或其组合，优选粘合剂开始，并加入增加量的将稍微改变聚合物折射指数的不同的材料如另一种聚合物，低分子量有机酸添加剂，或无机添加剂(例如，纳米颗粒)，以优选逐步改变组合材料的折射指数。第一中间层(例如，层2)可以不包含添加剂或包含相对低量的添加剂。添加剂的量可以逐步增加，优选有规则地增加，以提高(或降低)用于多层产品层中的材料的折射指数。可以以该方式使用的一例纳米颗粒参见美国专利6,416,838的实施例65。
另一种用于制备具有变化的折射指数的多重聚合物材料的方法可以是由变化量的两种或多种不同的共聚单体制备的化学组成类似的共聚物层。第一均聚物或共聚物可以用单一单体或第一单体与共聚单体来制备。第一单体，通常以主要的量存在，可以是已知的可聚合的单体，如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体。可以加入少量的可聚合的共聚单体来改变聚合物的折射指数。所述共聚单体可以是可能会影响到聚合物的折射指数同时要不然会影响所希望的光学和(优选)粘合性能的任何可聚合的材料。任选，所述共聚单体可以是有时被称为高折射指数共聚单体的那些共聚单体，如类型E中所述，其包括不同类型的卤代(例如，溴代)芳族(甲基)丙烯酸酯单体(参见，例如，WO 01/30933A1)，和被称为低折射指数的那些共聚单体，如类型D中所述。可以制备出一系列共聚物，其中各种共聚物具有稍微更大量的共聚单体，如高折射率共聚单体以逐步增加连续的共聚合组成的折射指数。通过这样的方式，可以制备得到许多个层，其中单体或共聚合材料相当于或接近于第一折射指数(第一层，如第一光学部件层的折射指数)，且折射指数逐步，优选单调地，增加或降低以与另一个折射指数相匹配或接近(例如，较远层，如第二光学部件层的折射指数)。
可以使用制备用于折射指数变化的层的聚合物材料的这些或其他方法的组合，并且事实上可能需要制备折射指数接近或相当于根本不同的两个光学部件层的折射指数的多个层。具体而言，如果在光学复合材料中包括压敏粘合剂层，这些压敏粘合剂层往往具有低于约1.6的折射指数。加入用于增加折射指数的添加剂如其他的聚合物、共聚单体、或无机材料可能会降低压敏粘合剂的性能。
聚合物粘合层或其他聚合物层的厚度可以是任何有用的厚度，但是应该大于要通过该层传输的光的波长，优选大得多，例如，至少大10或100倍。复合材料中单一层的厚度，在本发明的某些实施方案中，可以令人希望地被降低或降到最低，以提供希望的光学特性和防止多层产品变得过厚。单一层的有用的厚度可以是每层从超微厚度，例如，几百纳米或者一或几微米，并可以到高达1密耳或10密耳的厚度范围。光学产品的总厚度将取决于各层的总厚度和总层数，并且可以是，例如，从小于1密耳，到1密耳，一直到10或20或30密耳。
参考图1，其举例说明了具有i层优选单调地变化的折射指数的多层光学产品10的一个实施方案。层1(4)具有折射指数n1，层i(2)具有大于n1的折射指数ni。其他的层1和n可以是粘合剂层或非粘合剂层。层2至i-1优选都具有在n1和ni之间的折射指数，该折射指数优选从层1到层2，通过层3至层i-1，一直到层i单调地增加。层2至i-1包含足够的粘合层以将全部的多层产品粘着在一起呈多层光学产品的形式。虽然举例说明了十层，但是，所述多层产品可以是i值为3至任何实际限度的多层光学粘合体(如果层1和n是粘合剂的话)。在实践中，i值等于10可以提供基本上充分降低的反射率，虽然可以使用且有时优选i值大于10，但是其不会使反射率比i＝10有基本上更大的降低。如果希望或必需的话，多层产品10也可以包含两个或更多个折射指数单调变化的多层(例如，3-或更多层)产品，其粘接到或独立于或者被一个或多个具有非单调变化的折射指数的层中断，尽管因为它将至少会稍微抑制由单调变化的中间层所形成的反射率的降低而可能不太优选。
图2举例说明了本发明多层产品的一个特定的实施方案。光学产品20包括光学部件层22，其通过多层光学粘合体24结合到光学部件层26上。多层光学粘合体24可以包括两个或优选更多个层，使得总的产品20至少有4层。光学部件层22和26可以是各种各样的无机(例如，玻璃或陶瓷)或有机(PET、PEN、或聚碳酸酯)材料的偏振、扩散、反射、或透射层中的任何一种，其上任选涂有反射层、抗反射层、或导电层。优选的光学部件层可以是在可见光谱中高度透射的，例如，透射大于99％或99.5％，以提供高度可见的透光度，低的形变，低的晕环，和高的清晰度。多层光学粘合体的层可以由具有单调地变化的折射指数的聚合物层组成，其会降低要不然如果光学部件层22和26一起放置时将会存在的反射率。多层光学粘合体24可以优选包含7个或以上，例如，10个具有单调地变化的折射指数的聚合物层，有充分数量的层具有充分的压敏或结构粘合剂性能，其位于将光学部件层22和26结合在一起的位置上，以使整个多层产品具有优良的层间粘着。
在图3中举例说明了导电多层光学产品的一个特定的实施方案，其可以用于触板电子显示器中。多层光学产品40包括处于基材42表面上的导电层48，其可以优选是PET。导电层的材料可以是任何的导电材料层，通常是无机层如金属氧化物，如氧化铟锡。多层光学粘合体46将导电层48结合到光学部件层44上，所述光学部件层44可以是任何一种光学部件如玻璃，聚碳酸酯，或聚甲基丙烯酸甲酯。多层光学粘合体46可以优选包含至少7个或10个聚合物、无机、或粘合剂层，包括充分数量的、用于将光学部件层42和46结合起来的、具有优良的层间粘着的粘合剂层。还优选，多层光学粘合体46可以由或基本上由其折射指数在光学部件层42和44的折射指数之间单调地变化的层组成。换句话说，由光学部件层的界面造成的反射率将会降低，透光度将增加。
本发明的多层光学产品可以通过本领域普通技术人员了解的方法制备。作为一个例子，多层材料层可以由具有希望系列的折射指数的任何材料制备。这些层可以单调地设置(但是要注意，其可以包括一个或多个折射指数非单调变化的层)。可以设置有机和无机的、粘合剂或非粘合剂层来形成有用的层间粘着。聚合物和粘合剂层可以通过，例如，用涂布或印模以及溶剂蒸发法，通过热熔粘结法，通过各种挤出、吹胀挤塑、共挤出方法，或如需要或有用的其他已知的方法来制备聚合物或粘合剂层来制备。粘合剂或非粘合剂有机聚合物或无机层可以在固化前后被酌情层压在一起，以产生有效量的层间粘着。
已知的共挤出方法也可以用来通过经由多个端口(例如，槽)或多层模头挤出不同的材料而制备具有多个类似的或不同的可加热操作的聚合物材料层的多层材料。这些方法可以用于制备具有优良的层间粘着的不同材料的多层复合材料。但是，这种方法仅限于多种材料挤塑模头在实践中允许有限数量的材料，如4种或4种以下，通常至多是4种材料共挤出的情形。可以通过层压或用结合层或粘合层将这种3或4层复合材料结合在一起来制备大于4层的复合材料。
或者，具有单调地增加的折射指数的后续材料层可以挤出或印模在较低折射指数的层上，形成多层复合材料。
将单层或多层粘合剂材料结合到光学部件层上的方法是众所周知的，并且包括层压、印模或涂布，或单层或多层的挤压法。
这些方法的组合和变化可用于制备无穷种类和数量的邻近于粘合剂层或其他结构层的光学复合材料层的复合材料。
本说明书中描述的本发明的方法和部件可以用于任何希望在其他光学层的光学部件之间有透光度并避免反射的场合。优选实施方案使得具有完全不同的折射指数的光学部件通过多层光学粘合体组分结合在一起，所述多层光学粘合体组分不仅能将光学部件结合在一起，并且还会降低要不然将在光学部件的界面之间产生的、或者根据惯例在仅使用一层光学粘合剂时将存在的反射率。特定应用的某些实例可以是用于制备，如图3所示在触摸屏显示器中使用的透射型和导电型复合材料。许多其他的应用对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。
实施例这些实施例仅仅是为了说明目的，而不意味着会对附加权利要求的范围进行任何限定。实施例和说明书其他部分中所有的份数、百分比、比例等都以重量计，除非另外指出。
缩写表
试验方法使用Perkin Elmer Spectrophotometer Model Lambda 900测定透射率(％T)、反射率(％R)、和镜面反射率(％RS)。根据以下公式计算吸光度(％A)％A＝100％-％T-％R。
合成样品通过改变2-EHA/NOEA/AA的组成比例制备一系列5种PSA样品。通过用表1所示的试剂，使用以下方法进行溶液聚合来制备PSA样品，PSA-1至PSA-5。将所有的组分都称重到玻璃瓶中。通过以1升每分钟的流速用氮气吹扫1分钟而将瓶中的内容物去氧。将瓶子密封并置于57℃的旋转水浴中24小时以进行基本上完全的聚合。测定聚合物溶液的固体％。把聚合物溶液涂布到Release Liner上，并在70℃的烘箱中干燥15分钟以形成5-8微米的干燥涂层厚度。涂膜在约23℃和50％的相对湿度条件下平衡。
表1
层压材料的制备将每一个PSA样品PSA-1至PSA-5层压到PET上形成层压材料LAM-1至LAM-5，用Abbe Refractometer(由日本东京的Erma Inc制造，由Fisher Scientific分销)测量每一种层压材料的折射指数。这些层压材料的折射指数示于表2。
实施例1通过将最高折射指数的粘合剂样品(PSA-5)层压在PET膜上，脱除Release Liner，并在上面层压下一个折射指数最高的粘合剂，并连续进行直到所有的5种粘合剂都已经层压在一起来制备多层样品(实施例1)。如上所述，在400-700纳米和600-700纳米的波长范围内，测定百分透射率(％T)和百分反射率(％R)。用在样品的粘合剂一侧入射的光源进行测量。如上所述计算吸光百分率(％A)。使用上述试验方法，用2种不同的光在粘合剂一侧而不是PET一侧入射的光源测定层压材料的发光透射。表3中示出多层层压材料(实施例1)以及层压材料LAM-1至LAM-5的数据。如上所述，通过喷砂和将各层压材料的PET侧涂成黑色以消除第二表面反射的方式测量镜面反射率(％RS)。多层层压材料(实施例1)和层压材料LAM-1至LAM-5的这些数据示于表4中。
表3
表权利要求
1.一种多层光学复合材料，其包括4个或以上的层，包括具有折射指数n1的第一非粘合剂的光学层，具有大于n1的折射指数ni的第i个非粘合剂的光学层；和在第一层与第i层之间的多层光学粘合体，其中多层光学粘合体层的折射指数在n1和ni之间按照从第一层开始的位置顺序增加。
2.权利要求1的复合材料，其中多层光学粘合体包括三个或以上的粘合剂层。
3.权利要求1的复合材料，其基本上由以下层组成即具有折射指数n1的第一层，具有折射指数ni的第i层，和基本上由3-20个聚合物层组成的多层光学粘合体，其中所述聚合物层在n1和ni之间，根据从第一层开始的聚合物层的位置具有单调变化的折射指数。
4.权利要求1的复合材料，其中多层光学粘合体的任何两个相邻层之间折射指数的差不大于0.05。
5.权利要求1的复合材料，其中多层光学粘合体包括10个或以上的层，每一层都具有在n1和ni之间的折射指数，且任何两个相邻层之间折射指数的差不大于0.02。
6.权利要求1的复合材料，其中多层光学粘合体包括5个或以上的层，在n1和ni之间的差至少为0.2，及复合材料的反射率低于0.0004。
7.权利要求1的复合材料，其中多层光学粘合体复合材料基本上由4个或以上的粘合层组成，多层光学粘合体的各个层都包括不同量的能够改变该层折射指数的两种成分的共混物，所述两种成分选自两种不同的聚合物材料，和聚合物材料及能够改变所述聚合物材料折射指数的纳米颗粒。
8.权利要求1的复合材料，其中多层光学复合材料是包括导电层的触摸屏显示器。
9.一种多层光学制品，其包括具有折射指数n1的第一光学部件，具有大于n1的折射指数ni的第二光学部件，和在第一光学部件与第二光学部件之间，用于降低第一光学部件与第二光学部件之间的界面反射的多层光学粘合体，其中所述多层光学粘合体基本上由折射指数在n1和ni之间单调变化的粘合层组成。
10.一种多层光学粘合体，其包括三个或以上的层，包括具有折射指数na1的第一粘合剂层，具有折射指数nai的第二粘合剂层，和折射指数在na1和nai之间的聚合物中间层。
11.权利要求10的多层光学粘合体，其基本上由3到20个基于折射指数单调排列的粘合层组成。
12.一种降低两个光学层之间反射率的方法，所述方法包括提供两个光学层，即，具有折射指数n1的层1，和具有折射指数ni的层i，并且在所述两个光学层之间的界面上显示出反射性，提供两个或多个在层n1和ni之间的中间粘合层，以形成多层光学复合材料，其中中间粘合层的折射指数在n1和ni之间，且多层光学复合材料的反射率低于在没有中间粘合层时两个光学层之间的界面上的反射率。
全文摘要
描述了多层光学复合材料，其包括具有折射指数n
文档编号G02B1/10GK1875296SQ200480031900
公开日2006年12月6日 申请日期2004年8月27日 优先权日2003年10月30日
发明者耀琪·J·刘, 罗伯特·J·布罗特, 杰弗雷·J·切尔诺豪斯, 卢盈裕, 罗伯特·S·莫什雷夫扎德, 凯文·R·沙费尔 申请人:3M创新有限公司