照明组件及其形成方法_3

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为至少90度。在其他实施例中,顶角可小于140度。这些结构体还可以 具有任何合适的间距Ρ,如本文进一步所述。
[0100] 结构体236a可设置在结构化表面层的基底上,使得结构化图案在整个层的长度 上(即,沿着y轴线)平移不变。在其他实施例中,结构体可具有不同的尺寸、形状和/或 图案,使得结构化表面层沿着层的长度有所变化。
[0101] 通常,结构化表面层的结构体可在基底的整个第一表面(如图IA-B的基底132的 第一表面133)上连续设置。或者,结构体可被形成为使得结构化表面层有非结构化区或非 结构化部分存在。例如,图2B是结构化表面层230b的另一个实施例的示意性剖视图,其中 该层包括结构体236b和该层的不包括结构体的区域238b。这些非结构化区域可为周期性 或非周期性的。并且结构体236b可被分组成具有非结构化区域238b的任何合适的图案或 排列。在一些实施例中,非结构化区域238b可对准多个光源中的一者或多者(例如图IA-B 的光源120),使得沿着光源的发射轴的光进入光导的输入表面,而基本上不与结构体相互 作用,例如结构化表面的非结构化部分可极少或不提供光的传播,使得更多光扩展到光导 的远离输入表面的区域。这种光的传播可在光导的输出表面处形成更均匀的光通量分布。 在一些实施例中,非结构化区域238b可包括设置在其上的反射材料。
[0102] 本发明的结构化表面层的结构体可以从基底凸出或作为凹陷伸进基底内。或者, 结构化表面层可以包括既从基底凸出又伸进基底内的结构体组合。例如,图2C是结构化表 面层230c的另一个实施例的示意性剖视图。层230c包括陷入基底232c内并具有弯曲的 横截面形状的多个结构体236c。可在基底中形成任何合适的横截面形状,从而在光导中形 成所需的光分布。
[0103] 本发明的结构化表面可以具有设置在基底第一表面上的相同尺寸和形状的结构 体。或者,结构化表面层可包括两组或更多组结构体。例如,图2D是结构化表面层230d的 另一个实施例的示意性剖视图。层230d包括第一组结构体236d和不同于第一组结构体的 第二组结构体237d。第一组结构体236d包括具有弯曲或圆形横截面的结构体。第二组结 构体237d的每个结构体具有三角形横截面。在一些实施例中,第一组和第二组结构体可包 括一种或多种横截面形状,并且第一组结构体的形状可以具有与第二组结构体不同的尺寸 和/或间距。
[0104] 第一组和第二组结构体还可包括不同的排列或图案。例如,第一组和第二组结构 体中的一者或两者可包括重复图案或非重复图案。
[0105] 在一些实施例中,结构体可以具有两种尺度的结构,其形式为一个结构在另一个 结构之上。例如,结构体可以包括透镜状折射结构,该折射结构的表面上具有更小的结构。 例如,此类结构体可以包括在其上设置有衍射纳米结构的折射结构,或在折射结构的表面 上具有提供抗反射功能的纳米结构的折射结构。
[0106] 如本文所提及,结构化表面层的结构体可沿着光导的厚度方向(即z轴)延伸。在 一些实施例中,结构体沿着延伸的轴可取向为相对于z轴成任何合适的角度。例如,结构体 可沿着与z轴成大于0度角的轴延伸。在其他实施例中,结构体可沿着与z轴成90度角的 轴延伸,使得结构体沿y轴线延伸。
[0107] 如本文所述,结构化表面层130可包括折射或衍射结构。示例性衍射结构包 括结构化漫射体(如得自美国加利福尼亚州托兰斯市路明尼特有限责任公司(Luminit LLC, Torrance, CA)的 LSD 漫射膜)。
[0108] 返回图1A-B,结构化表面层130的结构体136可由任何合适的材料形成。这些材 料可提供任何所需的折射率值,使得进入输入表面的光分布可被进一步定制。例如,结构体 136可具有折射率Ii 1,该折射率可被选择成使得结构体的折射率与光导110的折射率112之 间的关系可具有任何所需的关系。例如,Ii1可等于或不同于112。在一些实施例中,Il 1可大 于n2;或者,II1可小于n2。在一些实施例中,这两个折射率之间的差值Λη= In1-Ii2I可为 至少0.0 l或更大。
[0109] 另外,结构体136的折射率Ii1与基底132的折射率η 4可具有任何合适的关系。例 如,Ii1可等于、小于或大于η 4。
[0110] 可使用任何合适的材料形成多个结构体136,从而得到与光导110和组件100 的其他元件的这些折射率关系。例如,结构体136可由有机或无机高折射率树脂形 成。在一些实施例中,结构体可由包括纳米粒子的高折射率树脂形成,例如美国专利 No. 7, 547, 476 (Jones等人)中所述的树脂。在其他实施例中,结构体可由可紫外固化的丙 烯酸类树脂形成,例如美国专利公布No. US 2009/0017256 Al (Hunt等人)和PCT专利公布 No.WO 2010/074862 (Jones等人)中所述的那些。
[0111] 可用于形成结构体136的可用材料包括(例如)热塑性材料,例如苯乙烯-丙烯 腈、醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、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,以及多环烯烃。任选地,用于形成结构体136的材料可以包括这些材料的混合物或组 合。在一些实施例中,特别有用的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、苯乙烯甲基丙烯 酸醋和环稀径聚合物(例如得自瑞翁化学公司(ΖΕΟΝ Chemicals)的Zeonor和Zeonex) 〇
[0112] 结构体还可以由其他合适的固化材料形成,例如环氧树脂、聚氨酯、聚二甲基硅氧 烷、聚(苯基甲基)硅氧烷和其他有机硅基材料,例如有机硅聚乙二酰胺和有机硅聚脲。结 构化表面层还可以包含短波长吸收剂(例如紫外光吸收剂)。
[0113] 如本文进一步所述,可使用任何合适的技术来形成结构化表面层130。例如,可将 结构体136浇铸到基底132上并固化。或者,可将结构体压印到基底132中。或者,结构体 和基底可由单种材料通过挤出复制方法制成,例如PCT专利申请NO. W0/2010/117569中所 述的方法。
[0114] 在一些实施例中,可使用任何合适的技术将结构化表面层130附接于光导110的 输入表面114。例如,可用粘合剂层150将结构化表面层130附接于光导110的输入表面 114。在一些实施例中,粘合剂层150为光学透明且无色的,从而得到结构化表面层130与 光导110的光学耦合。另外,粘合剂层150可以优选地为不黄变的,并且耐热和耐湿、耐热 冲击等。
[0115] 粘合剂层150可使用任何合适的材料形成。在一些实施例中,粘合剂层150可以 包含任何合适的可重新定位粘合剂或压敏粘合剂(PSA)。
[0116] 在一些实施例中,可用的PSA包括以Dalquist临界线描述的那些(如Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, Second Ed. , D. Satas, ed. , Van Nostrand Reinhold, New York, I989 (《压敏粘合技术手册(第二版)》,D. Satas 编著,Van Nostrand Reinhold,纽约,1989年)中所述)。
[0117] PSA可以具有特定剥离力或至少表现出在特定范围内的剥离力。例如,PSA的90° 剥离力可为约50至约3000g/in、约300至约3000g/in或约500至约3000g/in。可使用得 自IMASS的剥离测试仪来测量剥离力。
[0118] 在一些实施例中,PSA包括在可见光谱(约400至约700nm)的至少一部分内具有 从约80 %至约100%、从约90 %至约100%、从约95 %至约100%、或从约98 %至约100% 的高透光率的光学透明PSA。在一些实施例中,PSA的雾度值小于约5%、小于约3%或小于 约1%。在一些实施例中,PSA的雾度值为约0. 01至小于约5%、约0. 01至小于约3%、或 约0. 01至小于约1 %。可使用雾度计按照ASTM D1003测定透射雾度值。
[0119] 在一些实施例中,PSA包括具有高透光率和低雾度值的光学透明粘合剂。在至少一 部分可见光谱(约400nm至约700nm)上的高透光率可为约90至约100%、约95至约100% 或约99至约100%,而雾度值可为约0. 01至小于约5%、约0. 01至小于约3 %或约0. 01至 小于约1%。
[0120] 在一些实施例中,PSA是雾化的并且散射光(特别是可见光)。雾化PSA的雾度值 可以大于约5 %、大于约20 %或大于约50%。雾化PSA的雾度值可以为约5 %至约90%、约 5%至约50%或约20%至约50%。在一些优选的实施例中,雾度导致的光散射应当主要为 向前散射,意即极少光朝向初始光源向后散射。
[0121] PSA的折射率可在约1.3至约2. 6、1. 4至约1.7或约1.5至约1.7的范围内。为 PSA所选的特定的折射率或折射率范围可以取决于光学胶带的总体设计。
[0122] PSA通常包含至少一种聚合物。PSA可用于将被粘物粘附在一起,并呈现如下性 质:(1)有力且持久的粘着力;(2)用不超过指压的压力即可粘附;(3)具有足够固定在粘 附体上的能力;以及(4)足够的内聚强度,以能够干净地从粘附体上去除。已经发现适于用 作压敏粘合剂的材料为这样的聚合物,其经过设计和配制可表现出必需的粘弹性,使得粘 着性、剥离粘合力和剪切保持力之间实现所需的平衡。得到性质的适当平衡并不是一个简 单的过程。有关PSA的定量描述可见于本文引用的Dahlquist参考文献。
[0123] 示例性聚(甲基)丙烯酸酯PSA衍生自:单体A,其包括至少一种单烯键不饱和的 (甲基)丙烯酸烷基酯单体,该单体可增强PSA的柔韧性和粘着性;和单体B,其包括至少 一种单烯键不饱和的可自由基共聚的增强单体,该单体提高该PSA的Tg并对该PSA的内聚 强度有贡献。单体B的均聚物玻璃化转变温度(Tg)高于单体A的均聚物玻璃化转变温度。 如本文所用,(甲基)丙烯酸类既指丙烯酸类又指甲基丙烯酸类物质,同样也指(甲基)丙 條fe醋。
[0124] 优选地,单体A的均聚物Tg为不高于约0°C。优选地,(甲基)丙烯酸酯的烷基具 有平均约4至约20个碳原子。单体A的例子包括丙烯酸-2-甲基丁酯、丙烯酸异辛酯、丙 烯酸月桂酯、丙烯酸-4-甲基-2-戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯 酸正己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸 异癸酯以及丙烯酸异壬酯。所述烷基基团可包含醚、烷氧基醚、乙氧基化或丙氧基化的甲氧 基(甲基)丙烯酸酯。单体A可包括丙烯酸苄酯。
[0125] 优选地,单体B的均聚物Tg为至少约10°C (例如约10°C至约50°C )。单体B可 包括(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺及其N-单烷基或N-二烷基衍生物,或(甲基)丙 烯酸酯。单体B的例子包括N-羟乙基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、 N, N-二乙基丙稀酰胺、N-乙基-N-氨基乙基丙稀酰胺、N-乙基-N-轻乙基丙稀酰胺、N, N-二 羟乙基丙烯酰胺、叔丁基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酰胺以及N-辛基丙烯酰胺。 单体B的其他实例包括衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、丙烯酸-2, 2-(二乙氧基)乙酯、丙 烯酸-2-羟乙酯或甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-3-羟丙酯或甲基丙烯酸-3-羟丙酯、甲 基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸-2-(苯氧基)乙酯或甲基丙烯酸-2-(苯氧基)乙 酯、丙烯酸联苯基酯、丙烯酸叔丁基苯基酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸二甲基金刚烷基酯、丙烯 酸-2-萘基酯、丙烯酸苯基酯、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和 N-乙烯基己内酰胺。
[0126] 在一些实施例中,(甲基)丙烯酸类PSA被配制成具有小于约0°C、更优选地小于 约-10°c的所得Tg。这类(甲基)丙烯酸类PSA包含约60至约98重量%的至少一种单体 A和约2至约40重量%的至少一种单体B,均相对于(甲基)丙烯酸类PSA共聚物的总重 量计。
[0127] 可用的PSA包括天然橡胶基和合成橡胶基PSA。橡胶基PSA包括丁基橡胶、异丁烯 和异戊二烯的共聚物、聚异丁烯、异戊二烯的均聚物、聚丁二烯和苯乙烯-丁二烯橡胶。这 些PSA可能固有地具有粘性,或者它们可能需要增粘剂。增粘剂包括松香和烃树脂。
[0128] 可用的PSA包括热塑性弹性体。这些PSA包括具有聚异戊二烯、聚丁二烯、聚(乙 烯/ 丁烯)、聚乙烯-丙烯等橡胶态嵌段的苯乙烯嵌段共聚物。如果弹性体本身不是足够发 粘的,则可将与橡胶相相关的树脂与热塑性弹性体PSA -起使用。与橡胶相相关的树脂的 例子包括脂族烯烃衍生的树脂、氢化的烃类和萜烯酚醛树脂。如果弹性体的刚性不够,则可 将与热塑相有关的树脂与热塑性弹性体PSA -起使用。与热塑相相关的树脂包括聚芳族树 月旨、香豆酮-茚树脂、衍自煤焦油或石油的树脂。
[0129] 可用的PSA包括如US 7, 005, 394 (Ylitalo等人)中所述的增粘的热塑性环氧压 敏粘合剂。这些PSA包含热塑性聚合物、增粘剂和环氧组分。
[0130] 可用的PSA包括如US 3, 718, 712 (Tushaus)中所述的聚氨酯压敏粘合剂。这些 PSA包含交联聚氨酯和增粘剂。
[0131] 可用的 PSA 包括如 US 2006/0216523
[0132] (Shusuke)中所述的聚氨酯丙烯酸酯。这些PSA包含聚氨酯丙烯酸酯低聚物、增塑 剂和引发剂。
[0133] 可用的PSA包括有机硅PSA,例如US 5, 214, 119 (Leir等人)中所述的聚二有机 硅氧烷、聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺和有机硅脲嵌段共聚物。有机硅PSA可由一种或多 种具有硅键合的氢和脂族不饱和性的组分之间的硅氢化反应形成。有机硅PSA可包含聚合 物或树胶和任选的增粘树脂。增粘树脂可以包括以三烷基甲硅烷氧基封端的三维硅酸盐结 构。
[0134] 可用的有机硅PSA还可以包括US 7, 361,474 (Sherman等人)中所述的聚二有机 硅氧烷-聚乙二酰胺和任选的增粘剂,该专利以引用方式并入本文。可用的增粘剂包括US 7, 090, 922 B2 (Zhou等人)中所述的有机硅增粘树脂,该专利以引用方式并入本文。
[0135] PSA可被交联以增大PSA的分子量和强度。可以使用交联剂来形成化学交联、物理 交联或它们的组合,并且可以通过热、紫外线辐射等活化这些交联。
[0136] 在一些实施例中,PSA由(甲基)丙烯酸酯嵌段共聚物形成,如U.S. 7, 255, 920 B2 (Everaerts等人)中所述。通常,这些(甲基)丙烯酸酯嵌段共聚物包含:至少两个A 嵌段聚合物单元,其为包含甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸芳烷基酯、甲基丙烯酸芳基酯或 它们的组合的第一单体组合物的反应产物,其中每个A嵌段的Tg为至少50°C,并且甲基丙 烯酸酯嵌段共聚物包含从20至50重量%的A嵌段;以及至少一个B嵌段聚合物单元,其为 包含(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸杂烷基酯、乙烯基酯或它们的组合的第二单体 组合物的反应产物,其中B嵌段的Tg不大于20°C,并且(甲基)丙烯酸酯嵌段共聚物包含 从50至80重量%的B嵌段;其中A嵌段聚合物单元以在B嵌段聚合物单元的基质中具有 小于约150nm的平均粒度的纳米畴存在。
[0137] 在一些实施例中,粘合剂包括透明的丙烯酸类PSA,例如作为无基材胶带获得的 那些,例如得自3M公司的VHB tm丙烯酸类胶带4910F(VHB? Acrylic Tape 4910F)和描 述于PC
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