具有粘弹性层的用于控制光的光导的制作方法

专利名称：具有粘弹性层的用于控制光的光导的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学制品和装置，特别是用来促进光在电子装置中的分布的光导。
背景技术：
光导用来促进从光源发出的光分布在远大于光源的区域上。光导包含光传输材料，并可具有不同形状，例如块形、楔形和假楔形。大多数光导被设计成在边缘表面接收光， 并让此光通过在背表面和输出表面之间的全内反射朝与光进入的表面相对的边缘表面传播。利用以各种类型的图案设置在输出表面上的提取形体(extracting features)，可以从输出表面均勻地发射光。

发明内容
本文公开了包括光源和光学制品的光学装置，所述光学制品包括光导和设置在光导上的粘弹性层，其中所述光源发出的光进入光导并且通过全内反射在光导内传播。在一些实施例中，所述光学装置被设计成使得进入光导的光的至少约50%从光导被提取出来并进入粘弹性层中。在其他实施例中，所述光学装置被设计成使得进入光导的光的小于约 10%被提取到粘弹性层中。在其他实施例中，所述光学装置被设计成使得粘弹性层包括具有不同折射率的第一和第二区域，其中进入光导的光的至少约50%从光导被提取出来并进入第一区域，并且/或者进入光导的光的小于约10%从光导被提取出来并进入第二区域。所述光学装置可以以多种构造用于指示牌、标记物、显示装置、键盘组件、尾灯组件和照明装置。本发明的这些方面和其他方面将在以下“具体实施方式
”中描述。上述发明内容不应理解为是对要求保护的主题的限制，该主题仅受本文所示出的权利要求的限定。


结合下列附图以及下文提供的具体实施方式
，可以更全面地理解本发明的优点和特征。附图为各种光学制品的示意图，未必按比例绘制。图Ia和Ib为说明几何光学的原理的各层示意性截面图。图加示出了示例性光学装置的示意性截面图。图2b_2d示出了示例性光学制品的示意性截面图。图3a和北示出了示例性光学制品的示意性截面图。图如示出了示例性光学装置的示意性截面图。图4b和如示出了形成于光学制品的层与层之间的示例性界面的示意性截面图。图5a_5c示出了示例性发光表面的示意性截面图。图6a_6c示出了示例性第一基材的示意性截面图。图7-11示出了示例性光学制品以及从中发射光的示意性透视图。图12示出了示例性光学制品以及光可从该制品中发出的可能的方式的示意性透视图。图13和14示出了示例性光学制品的示意性截面图。图1 和1 示出了设置在不同基材上的示例性光学制品的示意性截面图。图16a_16e示出了可提供图像的示例性光学制品的示意性截面图。图17a和17b示出了双面的示例性光学制品。图18-M示出了其中可使用光学装置和制品的示例性应用。
具体实施例方式本发明与以下各个申请号的美国临时申请有关提交于2008年8月8日的 61/087387 号(64691US002, Sherman 等人)；提交于 2008 年 11 月 14 日的 61/114849 号 (64691US003, Sherman 等人)；提交于 2008 年 7 月 10 日的 61/079639 号(64347US002, Sherman 等人)；提交于 2008 年 11 月 14 日的 61/114865 号(64347US003，Sherman 等人)； 和提交于2009年4月16日的61/169973号(64347US008，Sherman等人)，上述全部美国临时申请均以引用方式并入本文中。本文所公开的光学装置包括发射光的光源，并且所述光是通过包括光导和粘弹性层的光学制品进行控制的。所述光学装置可提供一个或多个优点。例如，粘弹性层可包含在室温下通常发粘的PSA。发粘层可有利于各种产品构造的组装，因为可不需要单独的粘合剂层来将元件粘合至光学装置或制品。所述光学装置可用于在任何需要光的地方提供光。所述光学装置可被设计用于内部和/或外部使用，包括家庭、商业和/或工业使用。所述光学装置可以以使其便携的构造来使用和/或提供，即它是便携式光源。发光的条带、指示牌、标签、标贴、剪切块等是可使用该光学装置制作的便携式构造的例子。所述光学装置也可以以更固定的构造如以电子显示装置来使用和/或提供。所述光学装置也可用于提供“按需照明”，例如，可以仅在某些情况下(例如泊车时)开启光源。所述光学装置可用于提供车辆的外部照明，例如用于尾灯，以代替非常占用空间的尾灯腔及其照明组件。所述光学制品可用来代替常规的用于照亮显示装置的光导。例如，该光学制品可用于代替从一个或多个基本线性的光源或点光源分布光的实心或中空光导。可将该光学制品组装在显示装置中，而不必用另外的材料将光导粘合至显示装置。所述光学装置也可以非常易于改装，甚至由使用者改装，从而它可以以不同的照明形式和构造使用。例如，所述光学制品可以以卷材或片材形式提供，从而它可被切割成各种形状和尺寸。所述光源也可与光学制品互换，例如，在光源万一不可用的情况下或在需要不同颜色的光的情况下。此外，如果用于指示牌构造中，图形可以互换，例如，在想要更新广告的情况下。所述光学装置可提供更多额外的优点。所述光学装置可用来提供明亮的、漫射的、 均勻的和/或集中在特定区域的光。所述光学装置可提供薄、柔性(可用手弯曲)和/或重量轻的优点，甚至可以适形于特定形状和尺寸。所述光学制品可进行平铺以照亮大的区域，如果光学制品可粘贴在一起的话可更容易做到这一点。由于具有粘弹性，所述粘弹性层可减缓光学装置或其中使用该装置的构造所承受的应力。如果设置在基材上，则所述光学制品可随时间推移进行移除和/或重新定位。所述光学装置还可提供与成本有关的优点， 因为其可由市售光源和材料制成。下文描述了其他优点。本文所公开的光学装置包括光导和光源。光由光源发出，进入光导，并且按照折射定律和全内反射原理进行传播、反射和/或折射。光在光导内的行为可取决于多种因素，例如光导的表面结构、是否存在与光导接触的另外基材、和/或光导以及任何与光导接触的另外基材的材料组成。此外，光在光导内的行为可取决于进入光导的光的角分布。为了方便读者理解，简要描述了折射和全内反射的原理。这个简要描述为理解与本文所公开的光学装置相关的光行为提供了基础。有关光的行为的详细描述，参见(例如) D. S. Falk 等人所著“Seeing the Light”，John Wiley and Sons，he.，1986，第 53-56 页。图la和lb针对给定的一对层(第一层和第二层)示出了折射原理。光(为简化起见，用一条或多条射线表示)在第一层内传播，并到达两层之间的界面。光按照下列折射定律以透射角θ t折射进入第二层sin θ t = (Vn2) (sin θ》其中θ i为入射角，H1和n2分别为第一层和第二层的折射率。图Ia示出了一对层100，其第一层110和第二层120的折射率分别为Ii1和n2，使得ηι<η2。在第一层内传播的光以多个不同的入射角到达界面130，并以在透射角91范围内的角度折射进入第二层。图Ib示出了一对层140，其第一层150和第二层160的折射率分别为Ii1和n2，使得ηι>η2。在第一层内传播的光以入射角θ 1到达界面170，并按照折射定律以透射角9t 折射进入第二层。只有入射角小于或等于临界角θ。的光会进入第二层。所有其他入射在界面上的光都会被反射。临界角Θ。定义为sin θ c = Ii2Zn1通常，当具有特定角分量或分布的光以一个或多个大于临界角θ。的角度入射在界面上时，会发生全内反射。图加示出了包括光学制品201和光源202的示例性光学装置200。光学制品201 包括设置在光导203上的粘弹性层204。光源202相对于光导203进行设置，以使得光源发出的光进入光导并通过全内反射在光导内传播。光源发出的光由射线205表示，它们穿过适于接收来自光源的光的输入表面206而进入光导203。光导内的光由单条射线207表示，其通过全内反射进行传播。光导的至少一部分具有光学上光滑的表面208和/或209。 粘弹性层204包括上表面210。本文所用的光学上光滑的表面是指该表面足够光滑，以至于入射在该表面上的光不会受到表面的不利影响，例如，该表面不含具有至少一个大于入射光波长的维度的缺陷。 光学上光滑的表面能让进入光导的光的至少一些在该表面处被反射，使得该反射光会在层内按照全内反射原理继续传播。通常，在光导内传播的光会被反射或提取出光导。就入射在光学上光滑的表面上的光的反射而言，观测的反射角与计算的反射角的偏差在约10°以内。同样，就入射在光学上光滑的表面上的光的折射而言，观测的透射角与计算的透射角的偏差在约10°以内。除非有意从光导中提取，否则如果预定量的或者与预定量偏差至少在约10%以内的光不漏出光导，则发生全内反射。
通常，光导的表面可以如图加所示那样是非结构化的，或者可根据所需的效果具有任何三维结构。通常，光导的表面可包括至少一个沿表面的一部分延伸并取向为从光导提取光的形体(feature)。在一些实施例中，该至少一个形体包括多个形体，这些形体包括凸起、凹陷或它们的组合。示例性形体包括具有下列形状的凸起和/或凹陷透镜状、棱柱、 椭球体、圆锥形、抛物面、棱锥形、正方形或矩形、或它们的组合。包括透镜的形体尤其可用于将光导向为优选的角分布。包括线性棱镜或细长棱镜的示例性形体也尤其可用。其他示例性形体包括具有细长、不规则、变斜率透镜状或无规圆柱形状、或它们的组合的凸起和/ 或凹陷。可使用任何形状组合的混合体，例如，细长抛物面、锥形棱柱、矩形底面棱柱和圆顶端棱柱形状。形体可包括形状的随机组合。形体的尺寸可由其三个维度的整体形状来描述。在一些实施例中，每个形体可具有约1至约lOOum、例如从约5至约70um的维度。光导可具有形状完全相同的形体，但形状的尺寸可在至少一个维度上变化。光导也可具有不同形状的形体，并且这些形体的尺寸可以在任何给定维度上变化或不变。形体的表面结构也可以变化。形体的表面结构通常是指形体的子结构。示例性表面结构包括光学上光滑的表面、不规则表面、图案化表面或它们的组合。对于具有多个形体的光导，每个形体可具有相同的表面结构。对于具有多个形体的光导，一些形体可具有相同的表面结构。对于具有多个形体的光导，每个形体可具有不同的表面结构。形体的表面结构可以在该特征的各部分上变化。形体的光学上光滑的表面可构成光导的光学上光滑的表面的一部分。形体和光导的光学上光滑的表面可以彼此连续或不连续。如果使用多个形体，则一些提取形体的表面可以是完全光学上光滑的，或者一些可以是部分光学上光滑的。光学上光滑的表面可接触相邻的光导或其上设置有光导的基材。给定光导的形体(如果使用)的数量为至少一个。也可以使用多个(即至少两个)形体。通常，可包括许多形体，例如0、1、2、3、4或5个形体；大于1、大于10、大于20、 大于30、大于40、大于50、大于100、大于200、大于500、大于1000、或大于2000个形体；或者约1至约10、约1至约20、约1至约30、约1至约40、约1至约50、约1至约100、约1至约200、约1至约500、约1至约1000、或约1至约2000个形体。形体可以随机排列、以某种类型的规则图案排列、或者这两种排列方式都有。形体之间的距离也可变化。形体可以是离散的，或者它们可以重叠。形体可以排列成彼此接近、 彼此基本接触、彼此紧邻或它们的某种组合。形体之间的有用距离至多约lOum，或者从约 0.05um至约lOum。形体可以在角向和横向上彼此偏置。形体的面密度可以随长度、宽度或随两者而变化。形体可被布置成能获得所需的光学效果。形体可被布置成能均勻地或按梯度从光导提取光、隐藏离散光源或减少波纹。形体可用于控制从光导提取的光的量和/或方向。这通常可通过改变形体的形状、尺寸、表面结构和/或取向来进行。如果使用多个形体，则可以改变形体的数量和/或排列方式以及形体彼此之间的取向。通常，可在理论上确定改变每个形体的取向会如何影响可从光导提取的光的量和分布。这可以利用符合折射定律和全内反射原理的光线跟踪技术来进行。
形体的形状可改变光的角分量，这会增加或减少从光导提取的光的量。当光通过全内反射在光导内传播，并以小于、等于或大于光导和空气和/或相邻基材的临界角的角度到达形体的表面时，可能会出现这种情况。从光导提取的光的量可相应地增加或减少。形体的尺寸可以加以改变，使得或多或少的光可从形体的表面反射，从而增加或减少从光导提取的光的量。形体的表面结构可用于控制从光导提取的光的分布。具有特定角分布的光可到达形体，并均勻和/或随机地从光导提取出来。也可以均勻地以一定图案提取光，或者随机地以一定图案提取光。所述光学制品被设计和布置成以预定方式控制光，例如在一个或多个所需位置或区域处从光导中提取光。通常，光学上光滑的表面可包括提取形体的表面。图2b-2d示出了其中光学上光滑的表面包括提取形体的表面的实例。图2b示出了包括设置在光导221上的粘弹性层222的示例性光学制品220的示意性截面图。通常，形成于光导和粘弹性层之间的界面可包括多个被取向为能提取在光导内传播的光的形体。光导的表面可包括至少一个沿表面的一部分延伸并取向为能从光导提取光的形体。光学制品220包括形体223。在此实例中，形体为界面224中的凹口状凹陷。 表面225和2 为光学上光滑的表面。形体223的表面为光学上光滑的表面。光在光学制品220内的示例性行为由射线227和2 示出。由射线227表示的光通过全内反射在光导 221内传播。由射线2 表示的光通过全内反射在光导221内传播，并最终到达形体223的表面。结果，射线2 的角分量改变，从而由该射线表示的光可以以小于临界角的角度到达界面224，使得该光被提取出光导。因此，如图2b所示，可以增加从光导中提取的光的量。 通过改变形体223的取向，使得射线2 到达形体的角度增加或减小，但仍然小于或等于临界角，可以改变光可从光导中提取的方向。图2c示出了包括设置在光导241上的粘弹性层M2的示例性光学制品MO的示意性截面图。光学制品240包括形体243和对4。在此实例中，形体为凹口状形体，其中一个为凸起，另一个为凹陷。表面245和246为光学上光滑的表面。形体的表面为光学上光滑的表面。光在光学制品MO内的示例性行为由射线247和248示出。由射线247表示的光通过全内反射在光导Ml内传播，并最终达到形体244的表面。结果，射线247的角分量改变，从而由该射线表示的光可以以小于临界角的角度到达表面对6，使得该光被提取出光导。由射线248表示的光通过全内反射在光导241内传播，并最终到达形体243的表面。结果，射线2248的角分量改变，从而由该射线表示的光可被提取出光导。因此，如图2c中所示，通过改变形体的取向，可增加从光导中提取的光的量，并且可以改变光可从光导提取的方向。图2d示出了包括设置光导261上的粘弹性层沈2的示例性光学制品沈0的示意性截面图。光学制品260包括形体沈3。在此实例中，形体为凹口状形体。表面264和沈5 为光学上光滑的表面。形体沈3的表面为光学上光滑的表面。光在光导沈1内的示例性行为由射线266示出。由射线266表示的光通过全内反射在光导沈1内传播，并最终到达形体沈3的表面。结果，射线沈6的角分量改变，从而由该射线表示的光可以以小于临界角的角度到达表面沈5，使得该光被提取出光导。图3a和北示出了其中光学上光滑的表面不包括提取形体的表面的实例。光学上光滑的表面可包括提取形体的表面的一部分。如果使用多个提取形体，则可使用上述形体的组合，即，一些提取形体可具有完全光学上光滑的表面，一些可具有完全非光学上光滑的表面，和/或一些提取形体可具有部分光学上光滑的和部分非光学上光滑的表面。光学上光滑的表面可在光导的表面上连续或不连续。光学上光滑的表面的至少一部分与粘弹性层接触。图3a示出了包括设置在光导301上的粘弹性层302的示例性光学制品300的示意性截面图。光学制品300包括具有非光学上光滑的表面的形体303。具有不同角分量的光由射线304-307表示，这些射线通过全内反射在光导301内传播。由射线305-307表示的光被提取到粘弹性层302内，因为它们以小于临界角的角度到达界面。由射线304表示的光在界面处反射，因为入射角大于临界角。图北示出了示例性光学制品300的示意性截面图。在光导301内传播的光如果具有不同的角分量，则其可以许多方式到达界面。在此实例中，由射线308表示的光在从粘弹性层301被提取出来时为漫射的。因此，光可根据其特性而以不同方式被提取。光可被提取在离散的组中，例如可用于照明小键盘上的键。光导和粘弹性层之间的折射率差值可通过适当地选择材料来实现。光导的折射率可大于粘弹性层的折射率。光导的折射率可比粘弹性层的折射率大于约0. 002、大于约 0. 005、大于约0. 01、大于约0. 02、大于约0. 03、大于约0. 04、大于约0. 05、大于约0. 1、大于约0. 2、大于约0. 3、大于约0. 4、或大于约0. 5。光导的折射率可小于粘弹性层的折射率。光导的折射率可比粘弹性层的折射率小于约0. 002、小于约0. 005、小于约0. 01、小于约0. 02、小于约0. 03、小于约0. 04、小于约 0. 05、小于约0. 1、小于约0. 2、小于约0. 3、小于约0. 4、或小于约0. 5。光导和粘弹性层的折射率可以相同或几乎相同，使得光可在很少或没有变化的情况下被提取到粘弹性层内。光导和粘弹性层的折射率差值可从约0. 001至小于约0. 002。光导和粘弹性层的折射率差值可从约0. 002至约0. 5、从约0. 005至约0. 5、从约 0. 01至约0. 5、从约0. 02至约0. 5、从约0. 03至约0. 5、从约0. 04至约0. 5、从约0. 05至约 0. 5、从约0. 1至约0. 5、从约0. 2至约0. 5、从约0. 3至约0. 5、或从约0. 4至约0. 5。假设特定的粘弹性层直接接触光导，可如上文所述应用折射定律和全内反射原理，以确定从光导提取的光的量。例如，假设特定的粘弹性层接触光导，相对于进入光导的光的总量，通过粘弹性层从光导提取的光的量可小于约0. 5%、小于约1%、小于约2%、小于约5 %、小于约10 %、小于约20 %、小于约30 %、小于约40 %、小于约50 %、小于约60 %、 小于约70%、小于约80%、或小于约90%。又如，假设特定的粘弹性层接触光导，相对于进入光导的光的总量，通过粘弹性层从光导提取的光的量可大于约10%、大于约20%、大于约30%、大于约40%、大于约50%、大于约60%、大于约70%、大于约80%、或大于约90%。 又如，假设特定的粘弹性层接触光导，相对于进入光导的光的总量，从光导提取的光的量可从约10至约50%、从约20至约50%、从约30至约50%、从约50至约70%、从约50至约 80%、或从约10至约90%。假设特定的粘弹性层接触光导，可如上文所述应用折射定律和全内反射原理，以确定光从光导提取的方向。例如，假设特定的粘弹性层接触光导，可以确定对于给定的入射角而言，由粘弹性层从光导提取的光的透射角。例如，由粘弹性层从光导提取的光的透射角可从大于约5°至小于约95°、从大于约5°至小于约60°、或从大于约5°至小于约 30°。也可通过改变进入光导的光的角分布来控制提取到粘弹性层内的光的量。这可通过适当地选择与光学制品一起使用的光源来进行。以下描述各种光源。可使用能发出具有随机或特定角分布的光的光源。进入粘弹性层的光的量和方向在最低程度上可通过下列因素进行控制形体的形状、尺寸、数量、排列方式等，光导和粘弹性层的折射率，光导的形状，以及被允许进入光导的光的角分布。根据给定的应用的需要，光学制品可具有任何整体三维形状。如图7-11所示，光学制品可为正方形或矩形层、片材、膜等形式。光学制品可被切割或划分成如下文所述的形状。光导也可为锥形的，以使其一端比相对端更厚；锥形形状有时称为楔形和伪楔形，如在上文引用的Boyd等人、Gardiner等人、Kinder等人和Sahlin等人的参考文献中所述。对光导的厚度并无特别限制，只要它能按需发挥作用。可根据或结合光源来选择光导的厚度。例如，设计参数可限制或甚至要求使用特定的光源，并且要求进入光导的光可能存在最低数量或数量范围。因此，可选择光导的厚度以使得所需数量的来自给定光源的光可进入光导。为在设计成特别薄的光学装置中使用，可对光导的最大厚度作出要求。光导的示例性厚度在从约0. 4密耳至约1000密耳、从约1密耳至约300密耳、从约1密耳至约60密耳、或从约0. 5密耳至约30密耳的范围内。对粘弹性层的厚度并无特别限制，只要它能按需发挥作用。粘弹性层的示例性厚度在从约0. 4密耳至约1000密耳、从约1密耳至约300密耳、从约1密耳至约60密耳、或从约0. 5密耳至约30密耳的范围内。本文所公开的光学制品可包括与光导相背地设置在粘弹性层上的发光层或第一基材。第一基材可适于根据折射定律和全内反射原理从粘弹性层提取光。图如示出了包括光学制品401和光源402的示例性光学装置400。光学制品401包括设置在光导403和第一基材405之间的粘弹性层404。光源402相对光导403进行设置，以使得从光源发出的光进入光导并通过全内反射在光导内传播。光源发出的光由射线408表示，该射线穿过适于接收来自光源的光的输入表面407进入光导403。通常，由粘弹性层和第一基材形成的界面可根据所需的光学效果具有任何三维结构。粘弹性层和第一基材的界面可为非结构化的，以使得对于给定的入射角，观测的透射角与计算的透射角的偏差在约10°以内。在一些实施例中，发光层和粘弹性层存在非结构化界面，并且发光层的折射率大于、等于或小于粘弹性层的折射率。在一些实施例中，粘弹性层和第一基材的界面可为结构化的。本文所用的“结构化界面”是指存在至少一个沿界面的至少一部分延伸的形体，并且该形体可用于控制被提取到第一基材中的光的量和/或方向。这通常可通过改变每个形体的取向，即改变其形状、尺寸和/或表面结构来实现。如果使用多个形体，那么被提取到第一基材中的光的量和/或方向可不仅由每个形体的取向来控制，而且可由这些形体的数量和/或排列方式来控制。用于从光导中提取光的形体的一般设计考虑因素如上文所述。由粘弹性层和第一基材形成的界面的形体可包括凸起、凹陷或它们的组合，如上文所述。示例性的第二提取形体描述于美国系列号12/199862 (63619US006，Sahlin等人)中，该专利以引用方式并入本文中。
图4b示出了形成于第一基材410和粘弹性层409之间的示例性界面408的示意性截面图。界面408为不规则的，使得由射线411表示的光在进入第一基材时为漫射的。图 4c示出了形成于第一基材414和粘弹性层413之间的示例性界面412的示意性截面图。界面412包括离散的凸透镜状形体，使得由射线415表示的光以预定的方向被提取到第一基材中。粘弹性层和第一基材之间的折射率差值可通过适当地选择材料而造成。粘弹性层的折射率可大于第一基材的折射率。粘弹性层的折射率可比第一基材的折射率大于约 0. 002、大于约0. 005、大于约0. 01、大于约0. 02、大于约0. 03、大于约0. 04、大于约0. 05、大于约0. 1、大于约0. 2、大于约0. 3、大于约0. 4、或大于约0. 5。粘弹性层的折射率可小于第一基材的折射率。粘弹性层的折射率可比第一基材的折射率小于约0. 002、小于约0. 005、小于约0. 01、小于约0. 02、小于约0. 03、小于约0. 04、 小于约0. 05、小于约0. 1、小于约0. 2、小于约0. 3、小于约0. 4、或小于约0. 5。粘弹性层和第一基材的折射率可以相同或几乎相同，使得光可在很少或没有变化的情况下被提取到第一基材中。粘弹性层和第一基材的折射率差值可从约0.001至小于约 0. 002。粘弹性层和第一基材的折射率差值可从约0. 002至约0. 5、从约0. 005至约0. 5、 从约0. 01至约0. 5、从约0. 02至约0. 5、从约0. 03至约0. 5、从约0. 04至约0. 5、从约0. 05 至约0. 5、从约0. 1至约0. 5、从约0. 2至约0. 5、从约0. 3至约0. 5、或从约0. 4至约0. 5。假定特定的第一基材直接接触粘弹性层，可如上文所述应用折射定律和全内反射原理，确定从粘弹性层提取的光的量。例如，假定特定的第一基材接触粘弹性层，相对于进入粘弹性层的光的总量，通过第一基材从粘弹性层提取的光的量可小于约0. 5%、小于约 1%、小于约2%、小于约5%、小于约10%、小于约20%、小于约30%、小于约40%、小于约 50 %、小于约60 %、小于约70 %、小于约80 %、或小于约90 %。又如，假定特定的第一基材接触粘弹性层，相对于进入粘弹性层的光的总量，通过第一基材从粘弹性层提取的光的量可大于约10%、大于约20%、大于约30%、大于约40%、大于约50%、大于约60%、大于约 70%、大于约80%、或大于约90%。又如，假定特定的第一基材接触粘弹性层，相对于进入粘弹性层的光的总量，从粘弹性层提取的光的量可从约10至约50%、从约20至约50%、从约30至约50%、从约50至约70%、从约50至约80%、或从约10至约90%。假定特定的第一基材接触粘弹性层，可如上文所述应用折射定律和全内反射原理，以确定从粘弹性层提取的光的方向。例如，假定特定的第一基材接触粘弹性层，可以确定对于给定的入射角，由第一基材从粘弹性层提取的光的透射角。例如，由第一基材从粘弹性层提取的光的透射角可从大于约5°至小于约95°、从大于约5°至小于约60°、或从大于约5°至小于约30°。 发光层或第一基材可包括用于发射从粘弹性层提取的光的表面。通常，这个发光表面可根据所需的光学效果具有任何三维结构。发光表面可为非结构化的，以使得对于给定的入射角，观测的透射角与计算的透射角的偏差在约10°以内。在一些实施例中，存在非结构化的发光表面，并且发光层的折射率大于、等于或小于粘弹性层的折射率。
在一些实施例中，发光表面可为结构化的。本文所用的“结构化表面”是指存在至少一个沿表面的至少一部分延伸的形体，并且该形体可用于控制从第一基材发出的光的量和/或方向。这通常可通过改变每个形体的取向，即改变其形状、尺寸和/或表面结构来实现。如果使用多个形体，那么从第一基材发出的光的量和/或方向可不仅由每个形体的取向来控制，而且可由这些形体的数量和/或排列方式来控制。用于从光导提取光的形体的一般设计考虑因素如上文所述。发光表面的形体可包括凸起、凹陷或它们的组合，如上文所述。图5a_5c示出了可使用的示例性发光表面的示意性截面图。在图fe中，发光层 505包括发光表面500。表面500为不规则的，使得由射线510表示的光在从发光层发出时为漫射的。在图恥中，发光层515包括发光表面520。表面520包括离散的凸透镜状形体， 使得由射线525表示的光以预定方向从发光层发出。在图5c中，发光层530包括发光表面 535。表面535包括离散的凹透镜状形体，使得由射线540表示的光以预定方向从发光层发出ο第一基材的发光表面与形成于第一基材和粘弹性层之间的界面的结构可根据所需的光学效果而为相同的或不同的。它们可以彼此依赖地或独立地进行构造。发光表面和界面可均为非结构化的。发光表面和界面可均为不规则的。第一基材的发光表面可为非结构化的，而形成于第一基材和粘弹性层之间的界面可为结构化的，反之亦然。各种实施例包括非结构化的发光表面和不规则结构化的界面；不规则结构化的发光表面和非结构化的界面；非结构化的发光表面和具有透镜状形体的结构化的界面。第一基材的发光表面与形成于第一基材和粘弹性层之间的界面的结构可彼此依赖地或独立地进行构造。图6a_6c示出了说明两组形体如何可相互依赖地进行构造的示意性截面图。在图6a中，发光层或第一基材600包括具有各个凸透镜状形体的发光表面605。 发光层或第一基材600与粘弹性层610形成具有各个凹透镜状形体的界面615，所述各个凹透镜状形体与所述各个凸透镜状形体对齐或几乎对齐。在图6b中，发光层或第一基材620 包括具有各个凹透镜状形体的发光表面625。发光层620与粘弹性层630形成具有各个凸透镜状形体的界面635，所述各个凸透镜状形体与所述各个凹透镜形体对齐或几乎对齐。在图6c中，发光层或第一基材640包括具有各个凸透镜状形体的发光表面645。 发光层640与粘弹性层650形成具有各个棱柱状形体的界面655。各个棱柱状形体可为线性的或锥形的。锥形棱柱状形体尤其可用于光学显示系统中。在一些实施例中，每组形体的重复周期或间距P大约相同或至少相差约IOOum以内。在一些实施例中，各个凸透镜状形体的曲率可以使得它们的焦点与棱柱的顶点重合。凸透镜状形体和棱柱的可用构造描述于美国2005/0052750A1 (King等人)和美国2005/0276071 (Sasagawa等人)中，上述两个专利均以引用方式并入本文。第一基材和空气之间的折射率差值可通过适当地选择材料而造成。第一基材的折射率可大于约0. 002、大于约0. 005、大于约0. 01、大于约0. 02、大于约0. 03、大于约0. 04、 大于约0. 05、大于约0. 1、大于约0. 2、大于约0. 3、大于约0. 4、或大于约0. 5。可如上文所述应用折射定律和全内反射原理来确定从特定的第一基材发出的光的量。例如，相对于进入粘弹性层的光的总量，从第一基材发出的光的量可从约10至约 50%、从约20至约50%、从约30至约50%、从约50至约70%、从约50至约80%、或从约 10至约90%。可如上文所述应用折射定律和全内反射原理来确定从第一基材发出的光的方 向。例如，从第一基材发出的光的透射角可从大于约5°至小于约95°、从大于约5°至小于约 60°、或从大于约5°至小于约30°。图7-11示出了示例性的光学制品的透视图以及光如何可从发光层或第一基材发出。这些附图中的每个光学制品概括性地描绘为具有正方形至矩形形状的片材。每个附图的这种概括描绘仅为简便起见，还可设想到多种其他的不同三维形状，如下文所述。图7示出了包括设置在光导701和第一基材703之间的粘弹性层702的示例性光学制品700的透视图。由射线704表示的光以预定方向从第一基材703发出。图8示出了包括设置在光导801和第一基材803之间的粘弹性层802的示例性光学制品800的透视图。 由射线804表示的光以两个预定方向从第一基材803发出。由射线804表示的光也按照图案发出ο通常，可设计本文所述的光学制品，以使得光可沿至少一个预定方向从发光层发出，如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个预定方向；1至约3个预定方向；1至约5个预定方向；1至约10个预定方向；或1至约100个预定方向。沿至少一个预定方向发出的光可从发光层均勻地(以相同或几乎相同的强度)发出。沿至少一个预定方向发出的光可从发光层非均勻地发出。沿至少一个预定方向发出的光可以不同的强度发出。沿至少一个预定方向发出的光可以按图案发出。图9示出了包括设置在光导901和第一基材903之间的粘弹性层902的示例性光学制品900的透视图。由射线904表示的光无规地从第一基材903发出。通常，可设计本文所述的光学制品，以使得光可从发光层沿不同的无规方向和/或以不同的无规强度发出。图10示出了包括设置在光导1001和第一基材1003之间的粘弹性层1002的示例性光学制品1000的透视图。预定形状1004由发光表面1005中的虚线和阴影区域表示。由射线1006表示的光被发出，使得预定图案被照亮。通常，预定形状可包括发光表面中的一个或多个离散区域。光可从发光层中的一个或多个离散区域发出，如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、 10或更多个离散区域、或从1至约5个离散区域、从1至约50个离散区域、或从1至约500 个离散区域。通常，以上所述的发光表面和界面可为结构化的和/或非结构化的，以使得光按照图10所述的方式发出。图11示出了包括设置在光导1101和第一基材1103之间的粘弹性层1102的示例性光学制品1100的透视图。预定形状1104由发光表面1105中的虚线和阴影区域表示。相比于表示预定形状1104的阴影区域，预定形状1104内的预定形状1106由虚线和较亮的阴影区域表示。由射线1107表示的光以不同强度发出相比于从预定形状1104发出的光，从预定形状1106发出的光以更高的强度发出。具体地讲，发出更高强度的光线，从而在由具有一种或多种强度的较低强度射线所形成的较大形状内形成离散形状。以此方式，照射出预定形状1104并且以更高强度照射出预定形状1106。通常，以上所述的发光表面和界面可为结构化的和/或非结构化的，以使得光按照图11所示的方式发出。图12大致示出了光如何可从成型为膜或片材的示例性光学制品发出。图12示出了包括设置在光导1201和发光层或第一基材1203之间的粘弹性层1202的示例性光学制品1200的透视图。光导1201包括输入边缘(未示出)，由射线1204表示的光从此处进入光导。由射线1205示出的光可从主表面1206和/或相对主表面(未示出)发出。光可从所述三个层的任何一个边缘或边缘的组合发出(光导的输入边缘除外)。由射线组1207和1208表示的光示出了光如何可离开光学制品1200的两个侧面的边缘。光也可从其他两个侧面(未示出)离开。进入光导的光可从光导的主表面或边缘表面提取。图13示出了包括设置在光导1301上的粘弹性层1302的示例性光学制品1300的示意性截面图。由光源(未示出)发出的并且由射线1303表示的光在输入边缘1304处进入光导，并且通过全内反射在光导内传播，直至其从相对的边缘表面1305中被提取出来。 由光源发出的光也可在光导的第一表面处进入粘弹性层并且在第二表面处被提取，其中所述第一和第二表面彼此成约45至约135°角。无论光学制品的三维形状如何，光可从光导、粘弹性层和第一基材的任何一个表面或表面的组合(光导的输入边缘除外)发出。通过利用如上文所述的结构化形体、折射率差值等，可使光从边缘表面发出。在一些实施例中，将粘弹性层的表面进行微结构化以形成空气释放槽。例如，如图 2所示，粘弹性层203的表面272可为微结构化的。本文所用的“微结构化”是指表面具有一个或多个在至少一个维度上为微观(约1至约IOOum)的形体。这些槽可有利于空气逸出， 从而使粘弹性层和基材之间几乎不会残留有气泡。具有空气释放槽的微结构化表面可与包含PSA的粘弹性层一起使用。例如，PSA粘弹性层可具有与可得自3M 公司的Controltac 产品相同的或几乎相同的组成和/或表面结构。这样，使用者可将粘弹性层和基材设置在某个初始位置，并将二者相对于彼此滑动，从而获得所需定位。随时间的推移，微结构化表面的微结构可保持和/或变化。可使用下文所述的微结构化隔离衬片来施加微结构。具有空气释放槽的微结构化表面可包括多种形状，包括半球形、棱柱(例如，正四棱柱、直角棱柱、圆棱柱和其他类似多边形形体)、棱锥、椭圆形、凹槽(如V形槽)、沟槽等等。凹槽和沟槽可以延伸至或不延伸至预定区域的边缘。另一个示例性微结构化表面在美国2007/(^^650Al (Suzuki)中有描述，在该专利中，微结构化的粘合剂层表面具有一个或多个凹槽，该凹槽仅存在于表面的内部区域中，而不在层的侧面开放。俯视时，这些凹槽可为直线、分枝的直线、十字形、圆形、椭圆或多边形形状，并且每种形状都可由多个不连续的凹槽构成。这些凹槽的宽度可从5至100微米，深度可从5至50微米。粘弹性层通常与至少一种介质接触。该介质可包括空气或基材，并且基材可为聚合物膜、金属、玻璃和/或织物。以下描述多种示例性构造的具体基材。为了方便起见，以下描述与第一基材接触的粘弹性层，但该第一基材可包括任何类型的介质(包括空气在内)。光导包括光传输材料，即光导包括能够传输光的光学上透明材料。光导的折射率可在约1. 3至约2. 6、1. 4至约1. 7、或约1. 5至约1. 7的范围内。用于制备光导的具体材料取决于可受光学制品的其他设计因素影响的所需折射率或折射率范围。例如，用于制备光导的材料的折射率可需要大于粘弹性层的折射率。光导可包括聚合物材料或玻璃、或者它们的某种组合。可用于光导的示例性聚合物包括聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚酯、聚酰亚胺、环状烯烃共聚物。可用于光导的具体的聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、双酚A聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、以及它们的衍生物。光导可包括液体。光导可由熔融加工的材料或辐射固化的材料制成。光导可为如美国系列号No. 12/199862 (63619US006，Sahlin 等人)；美国 6，033，604 (Lundin 等人)；美国 2003/00;34445Al (Boyd 等人)； W002/070237A1 (Lundin)；美国 2008/232135A1 (Kinder 等人)；美国 6，367，941B2 (Lea 等人)；美国 6，845，212B2 (Gardiner 等人)；W02008/022007A1 (Vogt 等人)和美国 7，046，905B1 (Gardiner等人)中所述的膜；这些专利全部以引用方式并入本文中。对光导的厚度并无特别限制，只要它能按需发挥作用。可根据或结合光源选择来光导的厚度。例如，设计参数可限制或甚至要求使用特定的光源，并且要求进入光导的光可能存在最低数量或数量范围。因此，可选择光导的厚度以使得所需量的来自给定光源的光可以进入光导。为在设计成特别薄的光学装置中使用，可对光导的最大厚度作出要求。光导的示例性厚度在从约0. 4密耳至约1000密耳、从约1密耳至约300密耳、从约1密耳至约60密耳、或从约0. 5密耳至约30密耳的范围内。在一些实施例中，光导可包括两层，其中一层包括粒子。示例性的光学制品包括第一光导、设置在第一光导上的粘弹性层、在第一光导对面设置在粘弹性层上的发光层、以及在粘弹性层对面设置在第一光导上的第二光导。第一和第二光导可包含相同的聚合物，或者它们可包包含不同的聚合物，其中所述聚合物之间的折射率差值可从约0. 002至约0. 5、 从约0. 005至约0. 5、从约0. 01至约0. 5、从约0. 02至约0. 5、从约0. 03至约0. 5、从约0. 04 至约0. 5、从约0. 05至约0. 5、从约0. 1至约0. 5、从约0. 2至约0. 5、从约0. 3至约0. 5、或从约0. 4至约0. 5。第二光导包括直径大于该层厚度的微球。微球可为中空的并且包括玻璃。在一些实施例中，将反射器在第一光导对面设置在第二光导上。可用的反射器在下文描述。发光层可包括如下文所述的图形。通过下文引用的带小珠回射片材的参考文献来描述所述双层光导。描述于该段落中的构造可用于尾灯。在一些实施例中，光导包括适于接纳来自光源的光的输入表面。取决于光学耦合装置和/或具体的光源，输入表面可具有多种形貌。输入表面可具有适当的曲率。包括输入表面的输入边缘可具有特定腔体(例如凹型半球状腔体)，以接纳光源的凸透镜。作为另一种选择，输入表面可具有折射结构(例如棱镜或透镜)，从而将来自光源的光光学耦合到光导中。在一些实施例中，可使用设置在光源和输入边缘之间的提取器制品来促进与光源发出的至少一些光的光学耦合。可用的提取器制品可具有适合于从光源提取光的曲率。可使用耦合材料来匹配光导和光源的一些元件的折射率。可使用可交联材料将光导附接到光源的一些部分，然后利用热和/或光进行固化以形成交联材料。耦合材料可包括有机硅凝胶。有机硅凝胶可被交联。有机硅凝胶可与有机硅油混合。有机硅凝胶可包含一种或多种有机硅材料，例如二甲基有机硅、二苯基有机硅或苯基甲基有机硅。有机硅凝胶可包含交联的苯基甲基有机硅部分。有机硅凝胶可包含交联的苯基甲基有机硅部分和苯基甲基有机硅油。有机硅凝胶可包含重量比从0.2 1至5 1的交联的苯基甲基有机硅部分和苯基甲基有机硅油。有机硅凝胶可包含交联的苯基甲基有机硅。有机硅凝胶的示例性应用描述于美国7，315，418 (DiZio等人)中，该专利以引用方式并入本文。光源可光学耦合到光导，使得光源发出的至少一些光可进入光导。例如，光源可光学耦合到光导，使得大于1%、大于10%、大于20%、大于30%、大于40%、大于50%、大于90 %或约100 %的光源发出的光进入光导。又如，光源可光学耦合到光导，使得约1至约 10%、约1至约20%、约1至约30%、约1至约40%、约1至约50%、约1至约100%、约1 至约100%、约50至约100%、或约1至约100%的光源发出的光进入光导。光源可发出具有随机或特定角分布的光。粘弹性层包含一种或多种粘弹性材料。通常，粘弹性材料在经历变形时同时表现出弹性和粘性行为。弹性特性是指材料在瞬态荷载移除后恢复原形的能力。衡量材料弹性的一个度量称为张力设定值。该值为材料已被拉伸、随后被允许在与拉伸时相同的条件下恢复(松弛)之后剩余的伸长量的函数。如果材料的张力设定值为0%，则其在松弛后恢复到初始长度；如果张力设定值为100%，则材料在松弛后的长度为初始长度的两倍。可使用 ASTM D412方法测量张力设定值。可用的粘弹性材料的张力设定值可大于约10%、大于约 30%或大于约50% ；或从约5至约70%、从约10至约70%、从约30至约70%、或从约10 至约60%。属牛顿液体的粘性材料的粘滞特性符合牛顿定律，该定律说明应力随剪切梯度线性增加。液体在剪切梯度去除时不会恢复其形状。可用的粘弹性材料的粘滞特性包括材料在其不会发生分解的合理温度下的流动性。粘弹性层可具有能有利于充分接触或润湿基材的至少一部分使得粘弹性层和基材发生光学耦合的特性。然后，可从粘弹性层中提取出光，并使其进入基材。粘弹性层通常为柔软、适形和柔性的。因此，粘弹性层可具有实现充分接触所需的弹性模量(或储能模量 G’)、使层不发生不利流动所需的粘性模量(或损耗模量G”)、以及使层具有相对阻尼度所需的阻尼系数(G”/G’，tan D)。可用的粘弹性材料可具有小于约300，OOOPa的储能模量G’(在10弧度/秒和温度约20至约22°C下测量)。可用的粘弹性材料可具有从约30至约300，OOOPa的储能模量 G’(在10弧度/秒和温度约20至约22°C下测量)。可用的粘弹性材料可具有从约30至约 150，OOOPa的储能模量G’(在10弧度/秒和温度约20至约22°C下测量)。可用的粘弹性材料可具有从约30至约30，OOOPa的储能模量G’(在10弧度/秒和温度约20至约22°C 下测量)。可用的粘弹性材料可具有从约30至约150，OOOPa的储能模量G’(在10弧度/ 秒和温度约20至约22°C下测量)，从约0. 4至约3的损耗角正切(tan d)。材料的粘弹性可用动态力学分析法来测量，例如根据ASTMD4065、D4440和D5279来测量。在一些实施例中，粘弹性层包括以Dahlquist标准线描述的PSA层(如Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology,Second Ed. , D. Satas, ed. , Van Nostrand Reinhold, New York, 1989 (《压敏粘合技术手册(第二版)》，D. Satas 编著，Van Nostrand Reinhold, New York, 1989 年)中所述)。粘弹性层可具有特定剥离力或至少显示特定范围内的剥离力。例如，粘弹性层的 90°剥离力可从约50至约3000克/英寸、从约300至约3000克/英寸、或从约500至约 3000克/英寸。可使用得自IMASS的剥离测试仪来测量剥离力。粘弹性层和光导之间的 90°剥离粘合力可从190牛顿/米(500克/英寸)至约1160牛顿/米(3000克/英寸)。在一些实施例中，粘弹性层包括在可见光谱(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层。在一些实施例中，粘弹性层的雾度值小于约5%、小于约3%、或小于约1%。在一些实施例中，粘弹性层的雾度值从约0. 01至小于约5%、从约0. 01至小于约3%、或从约0. 01至小于约1%。可使用雾度计按ASTM D1003测定透射中的雾度值。在一些实施例中，粘弹性层包括具有高透光率和低雾度值的光学透明层。高透光率可为在可见光谱(约400至约700nm)的至少一部分内从约90至约100%、从约95至约 100%、或从约99至约100%，雾度值可为从约0. 01至小于约5%、从约0. 01至小于约3%、 或从约0. 01至小于约1%。粘弹性层的透光率也可从约50至约100%。在一些实施例中，粘弹性层为模糊的，并可将光尤其是可见光漫射。模糊的粘弹性层的雾度值可大于约5%、大于约20%、或大于约50%。模糊的粘弹性层的雾度值可从约5 至约90%、从约5至约50%、或从约20至约50%。在一些实施例中，粘弹性层可为半透明的，因为其可反射和透射光。粘弹性层的折射率可在从约1. 3至约2. 6、1. 4至约1. 7、或从约1. 5至约1. 7的范围内。为粘弹性层选定的具体折射率或折射率范围可取决于光学装置的总体设计，例如，是否存在接触光该层的基材以及可使用该装置的具体应用。粘弹性层通常包含至少一种聚合物。聚合物可包括(甲基)丙烯酸酯、橡胶、有机硅、氨基甲酸酯或它们的组合。粘弹性层可包括至少一种PSA。PSA可用于将粘附体粘附在一起并且具有例如下述性质(1)有力且持久的粘性，(2)用手指轻轻一压就粘住，(3)固定在粘附体上的足够的能力，以及(4)可从粘附体上干净地移除的足够的内聚强度。已被发现能很好地用作压敏粘合剂的材料，是被设计和配制成显示出必需的粘弹特性从而导致在粘性、剥离粘合力和剪切保持力上达到所需平衡的聚合物。要得到性质的适当平衡，这并不是一个简单的过程。有关PSA的定量描述可见于上文引用的Dahlquist参考文献。可用的PSA包括那些基于天然橡胶、合成橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、(甲基)丙烯酸嵌段共聚物、聚乙烯醚、聚烯烃和聚(甲基)丙烯酸酯的PSA。本文所用的(甲基)丙烯酸是指丙烯酸类和甲基丙烯酸类物质，同样也指(甲基)丙烯酸酯。可用的PSA包括(甲基)丙烯酸酯、橡胶、热塑性弹性体、有机硅、氨基甲酸酯以及它们的组合。在一些实施例中，PSA是基于(甲基)丙烯酸类PSA或至少一种聚(甲基)丙烯酸酯。本文中，(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸酯基团。尤其优选的聚(甲基)丙烯酸酯衍生自(A)至少一种单烯键式不饱和的(甲基)丙烯酸烷基酯单体， 和(B)至少一种单烯键式不饱和的可自由基共聚的增强性单体。增强性单体的均聚物玻璃化转变温度(Tg)高于(甲基)丙烯酸烷基酯单体的均聚物玻璃化转变温度，并且是可提高所得共聚物的Tg和内聚强度的单体。本文中，“共聚物”是指包含两种或更多种不同单体的聚合物，包括三元共聚物、四元共聚物等。属单烯键式不饱和的(甲基)丙烯酸烷基酯的单体A有助于共聚物的柔韧性和粘着性。优选地，单体A的均聚物Tg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，并且更优选的是，平均约4至约14个碳原子。烷基可任选在链中含有氧原子，从而形成例如醚或烷氧基醚。单体A的例子包括但不限于丙烯酸-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。也可使用丙烯酸苄酯。其他的例子包括但不限于聚乙氧基化的或聚丙氧基化的甲氧基(甲基)丙烯酸酯，例如CARB0WAX的丙烯酸酯(可从Union Carbide商购获)和NK酯AM90G (可从日本的Shin Nakamura化学公司商购获得)。可以用作单体A的优选的单烯键式不饱和的(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸异辛酯、 丙烯酸-2-乙基己酯以及丙烯酸正丁酯。可以使用各种被归类为单体A的单体的组合来制备共聚物。属单烯键式不饱和的可自由基共聚的增强性单体的单体B可提高共聚物的Tg和内聚强度。优选地，单体B的均聚物Tg为至少约10°C (例如，从约10至约50°C )。更优选地，单体B是增强性(甲基)丙烯酸类单体，包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺或(甲基)丙烯酸酯。单体B的例子包括(但不限于)丙烯酰胺类，例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、 N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、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- 二乙基丙烯酰胺、N-乙基-N-氨基乙基丙烯酰胺、N-乙基-N-羟乙基丙烯酰胺、N，N- 二羟乙基丙烯酰胺、叔丁基丙烯酰胺、N，N- 二甲氨基乙基丙烯酰胺以及N-辛基丙烯酰胺。单体B的其它例子包括衣康酸、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、丙烯酸联苯酯、丙烯酸叔丁基苯酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸二甲基金刚烷酯、丙烯酸-2-萘酯、丙烯酸苯酯、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮以及 N-乙烯基己内酰胺。优选的可用作单体B的增强性丙烯酸类单体包括丙烯酸和丙烯酰胺。 可使用各种被归类为单体B的增强性单烯键式不饱和单体的组合来制备共聚物。在一些实施例中，(甲基)丙烯酸酯共聚物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)丙烯酸酯共聚物优选包含约60至约98重量％的至少一种单体A和约2至约重量40%的至少一种单体B，均按(甲基)丙烯酸酯共聚物的总重量计。优选地，所述(甲基)丙烯酸酯共聚物具有约85至约98重量％的至少一种单体A 和约2至约重量15%的至少一种单体B，均按(甲基)丙烯酸酯共聚物的总重量计。在一些实施例中，粘弹性层包含(甲基)丙烯酸类压敏粘合剂，所述(甲基)丙烯酸类压敏粘合剂包括第一单体(包括单烯键式不饱和的(甲基)丙烯酸烷基酯单体)和第二单体，其中第二单体的均聚物具有至少约10°c的Tg。可用的橡胶基PSA通常为两种类型天然橡胶基或合成橡胶基。可用的天然橡胶基PSA通常包含人造天然橡胶，例如，从约20至约75重量％的一种或多种增粘树脂、从约 25至约80重量％的天然橡胶，以及通常从约0. 5至约2. 0重量％的一种或多种抗氧化剂， 均按人造橡胶的总重量计。天然橡胶的等级范围是从淡白绉级到更深的有棱纹的烟胶片， 包括例如CV-60 ( 一种粘度受控的橡胶级)和SMR-5 ( 一种有棱纹的烟胶片橡胶级)。与天然橡胶一起使用的增粘树脂通常包括但不限于木松香及其氢化衍生物；具有不同软化点的萜烯树脂，以及石油基树脂，例如得自Exxon的ESC0REZ 1300系列的C5脂族烯烃衍生树脂。抗氧化剂可与天然橡胶一起使用，以延迟对橡胶的氧化侵蚀，氧化侵蚀可导致粘合剂的内聚强度降低。可用的抗氧化剂包括但不限于胺类，例如N，N' -二萘基-1， 4-苯二胺，以商品名“AGERITE树脂D”(AGERITE Resin D)从R. Τ. Vanderbilt 公司购得；酚类，例如2，5-二(叔戊基)对苯二酚，以商品名“SANTOVAR Α”从Monsanto化学公司购得；四 [亚甲基-3-(3'，5' -二叔丁基-4’-羟苯基)丙酸酯]甲烷，以商品名“IRGAN0X 1010”从Ciki-Geigy公司购得；2，2'-亚甲基二(4_甲基_6_叔丁基苯酚)，被称为Antioxidant 2246 ；以及二硫代氨基甲酸盐，例如二硫代二丁基氨基甲酸锌。固化剂可用于使PSA至少部分地硫化(交联)。可用的合成橡胶基PSA包括通常为橡胶状弹性体的粘合剂，其为自粘性的，或者为非粘性的并且需要增粘剂。自粘性合成橡胶PSA包括(例如)丁基橡胶(异丁烯和小于 3%的异戊二烯的共聚物)、聚异丁烯(异戊二烯均聚物)、聚丁二烯或苯乙烯/丁二烯橡胶。丁基橡胶PSA通常包含抗氧化剂，例如二丁基二硫代氨基甲酸锌。聚异丁烯PSA不总是含抗氧化剂。通常需要增粘剂的合成橡胶PSA—般也比通常具有非常高的分子量的天然橡胶PSA更容易熔融加工。它们包含聚丁二烯或苯乙烯/ 丁二烯橡胶、从10份至200份的增粘剂和通常从0. 5至2. 0份/100份橡胶的抗氧化剂，例如IRGAN0X 1010。合成橡胶的一个例子是AMERIPOL 1011A，一种可得自BF Goodrich的苯乙烯/ 丁二烯橡胶。可与合成橡胶PSA —起使用的增粘剂包括松香的衍生物，例如FORAL 85，可得自Hercules公司的稳定化的松香酯；可得自Termeco的SN0WTACK系列的胶松香；可得自 Sy 1 vachem的AQUATAC系列的妥尔油松香；合成烃树脂，例如PICCOLYTE A系列，可得自 Hercules公司的聚萜烯；ESC0REZ 1300系列的C5脂族烯烃衍生树脂；以及ESC0REZ2000系列的C9芳族/脂族烯烃衍生树脂。可添加固化剂，以使PSA至少部分地硫化(交联)。可用的热塑性弹性体PSA包括苯乙烯嵌段共聚物PSA和树脂，所述苯乙烯嵌段共聚物PSA通常包括A-B或A-B-A型弹性体，其中A表示热塑性聚苯乙烯嵌段，B表示聚异戊二烯、聚丁二烯或聚(乙烯/ 丁烯)的橡胶态嵌段。各种可用于嵌段共聚物PSA的嵌段共聚物的例子包括线形、放射形、星形和锥形苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物，例如可得自Shell化学公司的KRATON D1107P以及可得自EniChem Elastomers Americas公司的 EUROPRENE SOL TE 9110 ；线形苯乙烯-(乙烯-丁烯)嵌段共聚物，例如可得自Shell化学公司的KRATON G1657 ；线形苯乙烯-(乙烯-丙烯)嵌段共聚物，例如可得自Siell化学公司的KRATON G1750X ；以及线形、放射形和星形苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，例如可得自Shell 化学公司的 KRAT0ND1118X 以及可得自 EniChem Elastomers Americas 公司的 EUROPRENE SOL TE 6205。聚苯乙烯嵌段往往形成类球体、圆柱体或板形状的区域，这会导致嵌段共聚物PSA具有两相结构。如果弹性体本身不具有足够的粘性，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，例如可得自 Goodyear的ESC0REZ 1300系列和WINGTACK系列；松香酯，例如均可得自Hercules公司的FORAL系列和STATOELITE Ester 10 ；氢化烃，例如可得自Exxon的ESC0REZ 5000系列； 聚萜烯，例如PICCOLYTE A系列；以及衍生自石油或松脂源的萜烯酚醛树脂，例如可得自 Hercules 公司的 PICC0FYN A100。如果弹性体不具有足够刚性，可将与热塑性相相关的树脂与热塑性弹性体PSA — 起使用。与热塑性相相关的树脂包括聚芳族化合物，例如可得自Hercules公司的PICCO 6000系列的芳烃树脂；香豆酮-茚树脂，例如可得自Neville的CUMAR系列；以及其它衍生自煤焦油或石油并且具有高于约85°C的软化点的高溶解度参数树脂，例如可得自Amoco的 AM0C0 18系列的α-甲基苯乙烯树脂、可得自Hercules公司的PICC0VAR 130烷基芳族聚茚树脂、以及可得自Hercules的PICC0TEX系列的α -甲基苯乙烯/乙烯基甲苯树脂。
可用的有机硅PSA包括聚二有机硅氧烷和聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺。可用的有机硅PSA包括含有机硅的树脂，其通过一种或多种具有硅键合氢和脂肪族不饱和性的组分之间的硅氢化反应形成。硅键合氢组分的例子包括高分子量聚二甲基硅氧烷或聚二甲基二苯基硅氧烷，以及在聚合物链末端包含残余的硅烷醇官能团(SiOH)的那些。脂肪族不饱和性组分的例子包括用两个或更多个(甲基)丙烯酸酯基团官能化的硅氧烷或包含聚二有机硅氧烷软链段和脲封端硬链段的嵌段共聚物。硅氢化反应可使用钼催化剂进行。可用的有机硅PSA可包括聚合物或树胶和任选的增粘树脂。增粘树脂一般为由三甲基硅氧基(OSiMe3)封端并且还含有一些残余的硅烷醇官能团的三维硅酸酯结构。增粘树脂的例子包括得自 General Electric Co. ,Silicone Resins Division(ffaterford,NY) 的 SR 545 以及得自 Shin-Etsu Silicones of America 公司 CTorrance，CA)的 MQD-32-2。典型的有机硅PSA的制造在美国2，736，721 (Dexter)中有描述。有机硅脲嵌段共聚物PSA的制造在美国5，214，119 (Leir等人)中有描述。可用的有机硅PSA也可包含聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺和任选的增粘剂，如美国7，361，474 (Sherman等人)中所述(该专利以引用方式并入本文)。例如，聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺可包含至少两个式I的重复单元
权利要求
1.一种光学装置，包括光源和光学制品，所述光学制品包括光导和设置在所述光导上的粘弹性层，其中由所述光源发出的光进入所述光导并且通过全内反射在所述光导内传播。
2.根据权利要求1所述的光学装置，其中形成于所述光导和所述粘弹性层之间的界面包括多个被取向成提取在所述光导内传播的光的形体。
3.根据权利要求1所述的光学装置，其中进入所述光导的光的至少约50%从所述光导被提取出来并进入所述粘弹性层中。
4.根据权利要求1所述的光学装置，其中进入所述光导的光的小于约10%被提取到所述粘弹性层中。
5.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述粘弹性层包括第一和第二区域，其中进入所述光导的光的至少约50%从所述光导被提取出来并进入所述第一区域，并且进入所述光导的光的小于约10%从所述光导被提取出来并进入所述第二区域。
6.根据权利要求1所述的光学装置，其中进入所述光导的光从所述光导的主表面被提取出来。
7.根据权利要求1所述的光学装置，其中进入所述光导的光从所述光导的边缘表面被提取出来。
8.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述光导包含聚合物材料或玻璃。
9.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述光导包含液体。
10.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述粘弹性层包含压敏粘合剂。
11.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述粘弹性层包含(甲基)丙烯酸类压敏粘合剂，所述(甲基)丙烯酸类压敏粘合剂包含第一单体，其包括单烯键式不饱和的(甲基)丙烯酸烷基酯单体，以及第二单体，其中所述第二单体的均聚物的Tg为至少约10°C。
12.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述粘弹性层包含有机硅压敏粘合剂。
13.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述粘弹性层包含可拉伸剥离的压敏粘合剂。
14.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述粘弹性层包含(甲基)丙烯酸酯、橡胶、 有机硅、氨基甲酸酯或它们的组合。
15.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述粘弹性层和所述光导之间的90°剥离粘合力为约190牛顿/米(500克/英寸)至约1160牛顿/米(3000克/英寸)。
16.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述粘弹性层包括具有不同折射率的第一和第二区域。
17.根据权利要求16所述的光学装置，其中进入所述光导的光的至少约50%被提取到所述第一区域中。
18.根据权利要求16所述的光学装置，其中进入所述光导的光的小于约10%被提取到所述第二区域中。
19.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述光学制品的透光率为约90%至约 100%，雾度值为约0. 01%至小于约5%。
20.根据权利要求1所述的光学装置，所述光学制品还包括与所述光导相背地设置在所述粘弹性层上的第一基材，其中所述第一基材包含聚合物、金属、玻璃、陶瓷、隔离衬片、 图形、纸张、织物、油脂、防腐凝胶或它们的组合。
21.根据权利要求1所述的光学装置，所述光学制品还包括与所述光导相背地设置在所述粘弹性层上的第一基材，其中所述第一基材包括多层光学膜、反射器、反射镜、偏振片、 棱镜膜、四分之三偏振片、回射膜或它们的组合。
22.根据权利要求20所述的光学装置，其中所述第一基材发射从所述粘弹性层提取的光。
23.根据权利要求22所述的光学装置，其中从所述粘弹性层提取的光的至少约50%从所述第一基材发出。
24.根据权利要求22所述的光学装置，其中形成于所述第一基材和所述粘弹性层之间的界面包括多个被取向成从所述粘弹性层提取光的形体。
25.根据权利要求22所述的光学装置，其中所述第一基材的表面包括多个被取向成使光从所述第一基材发射出去的形体。
26.根据权利要求22所述的光学装置，其中所述第一基材包括成像的聚合物膜。
27.根据权利要求22所述的光学装置，其中光从所述第一基材均勻地发出。
28.根据权利要求22所述的光学装置，其中光从所述第一基材沿一个或多个预定方向发出ο
29.根据权利要求22所述的光学装置，其中光从所述第一基材以不同强度发出。
30.根据权利要求20所述的光学装置，其中所述第一基材不发射光。
31.一种光学装置，包括光源和光学制品，所述光学制品包括设置在第一和第二粘弹性层之间的光导，其中由所述光源发出的光进入所述光导并且通过全内反射在所述光导内传播。
32.根据权利要求31所述的光学装置，所述光学制品还包括第一和第二基材，其中所述第一基材与所述光导相背地设置在所述第一粘弹性层上，并且所述第二基材与所述光导相背地设置在所述第二粘弹性层上。
33.根据权利要求32所述的光学装置，其中进入所述光导的光的至少约50%从所述光导被提取出来并且由所述第一和/或第二基材发出。
34.根据权利要求31所述的光学装置，其中进入所述光导的光的小于约10%从所述光导被提取出来。
35.根据权利要求32所述的光学装置，其中所述第一基材包括成像的聚合物膜，并且所述第二基材包括反射器。
36.根据权利要求32所述的光学装置，其中所述第一和第二基材为隔离衬片。
37.根据权利要求1所述的光学装置，所述光学制品还包括与所述粘弹性层相背地设置在所述光导上的第三基材，其中所述第三基材包括多层光学膜、反射器、反射镜、偏振片、 棱镜膜、四分之三偏振片、回射膜、聚合物、金属、玻璃、陶瓷、图形、纸张、织物或它们的组合ο
38.根据权利要求37所述的光学装置，还包括与所述光导相背地设置在所述第三基材上的粘合剂层。
39.根据权利要求37所述的光学装置，其中所述第三基材发射从所述光导提取的光。
40.根据权利要求37所述的光学装置，其中从所述光导提取的光的至少约50%从所述第三基材发出。
41.根据权利要求37所述的光学装置，其中进入所述光导的光的小于约10%从所述光导被提取出来并进入所述第三基材。
42.根据权利要求37所述的光学装置，其中所述第三基材包括成像的聚合物膜。
43.根据权利要求37所述的光学装置，其中光从所述第三基材均勻地发出。
44.根据权利要求37所述的光学装置，其中光从所述第三基材沿一个或多个预定方向发出ο
45.根据权利要求37所述的光学装置，其中光从所述第三基材以不同强度发出。
46.根据权利要求37所述的光学装置，其中所述第三基材不发射光。
47.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述光源接触所述光导。
48.根据权利要求1所述的光学装置，其中所述光源不接触所述光导。
49.一种指示牌或标记，其包括根据权利要求1所述的光学装置。
50.一种显示装置，其包括显示面板和根据权利要求1所述的光学装置。
51.一种键盘组件，其包括一个或多个键和根据权利要求1所述的光学装置。
52.一种适用于车辆的尾灯组件，所述尾灯组件包括壳体、透明盖和根据权利要求1所述的光学装置。
53.一种照明装置，其包括壳体和根据权利要求1所述的光学装置。
全文摘要
本文公开了一种光学装置，其包括光源和光学制品。所述光学制品包括光导和设置在所述光导上的粘弹性层。由所述光源发出的光进入所述光导，并通过全内反射在所述光导内传播。所述粘弹性层控制光，例如，进入所述光导的光的至少约50％、或小于约10％可被提取。所述光学装置可以以多种构造用于指示牌、标记物、显示装置、键盘组件、尾灯组件和照明装置。
文档编号F21V8/00GK102171593SQ200980139119
公开日2011年8月31日 申请日期2009年7月30日 优先权日2008年8月8日
发明者凯文·R·谢弗, 奥德蕾·A·舍曼, 文迪·J·温克勒, 迈克尔·A·梅斯, 马里·A·布洛斯 申请人:3M创新有限公司