CN106233165B - 用于光学产品的纹理涂层 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种涂料组合物，所述涂料组合物包含彼此不相容且不反应的第一聚合物和第二聚合物。所述第一聚合物的折射率与所述第二聚合物的折射率之间的差值的绝对值为约0至约0.01。所述第一聚合物和所述第二聚合物溶于载液中，所述载液是所述第一聚合物的良溶剂并且是所述第二聚合物的不良溶剂。从所述涂覆层中去除所述载液以旋节分解所述第一聚合物和所述第二聚合物的混合物，所述第一聚合物和所述第二聚合物的量足以形成具有主要量的所述第一聚合物的基本上连续的第一相与具有主要量的所述第二聚合物的基本上不连续的第二相。所述第二相的至少70％包含液滴，当从所述基板的所述表面的平面观察时，所述液滴的纵横比小于约3。

Description

用于光学产品的纹理涂层
技术领域
本发明涉及光学元件以及用于制造该光学元件的方法。
背景技术
诸如移动电话、个人数字助理(PDA)、液晶显示器(LCD)面板、电视、计算机等设备中的光学显示器可具有由诸如例如玻璃或聚合物膜的基板制成的屏幕或透镜元件。在一些光学显示器中，基板上涂覆有涂层以形成散射由基板下面的背光源发出的光的哑光外观，并且能够隐藏显示器材料的缺陷。在一些光学显示器中，通过使用聚合物小珠或无机氧化物颗粒和/或结构化表面来形成哑光涂层。颗粒在涂料流体中的沉降和附聚可能会使得这些涂层难以制造成具有一致且可再现的质量。
发明内容
将具有小珠状颗粒的涂料组合物施加到基板并形成具有良好且一致的光学质量的均匀涂层可能是有困难的。小珠状颗粒可随时间推移从涂料组合物沉淀出来或团聚。在涂覆过程中将小珠施加至基板时，小珠可能变形，或者可能刮擦基板或以其他方式损坏基板。涂料组合物中小珠状颗粒的不均匀分布可能导致涂覆过程期间不均匀的表面张力或拉伸，这可生成具有条痕、团块和不均匀厚度的涂层。这些不规则部分使得光学质量劣化，从而导致显示器亮度的变化，引起针对显示器用户的过度眩光，或导致不期望的图案，这种图案妨碍用户界面或用户体验。
在一个方面，本公开涉及一种方法，该方法包括：
用涂料组合物涂覆基板的表面以在其上形成涂覆层，其中该涂料组合物包含：
第一聚合物和第二聚合物，其中第一聚合物和第二聚合物彼此不相容且不反应，并且其中第一聚合物的折射率与第二聚合物的折射率之间的差值的绝对值为约0至约0.01，以及
载液，其中第一聚合物和第二聚合物溶于载液中，并且其中载液是第一聚合物的良溶剂且是第二聚合物的不良溶剂；以及
从涂覆层中去除载液以旋节分解第一聚合物和第二聚合物的混合物，其中以足以形成基本上连续的第一相和基本上不连续的第二相的量去除载液，该第一相包含主要量的第一聚合物，该第二相包含主要量的第二聚合物，其中第二相的至少70％包含液滴，当从基板表面的平面观察时，该液滴具有小于约3的纵横比。
在另一方面，本公开涉及光学元件，该光学元件包括：
透光性基板；以及
基板上的连续涂层，其中该涂层包括：
第一区域，该第一区域包含选自纤维素树脂和(甲基)丙烯酸树脂的第一聚合物；以及
第二区域，该第二区域包含不同于第一聚合物的第二聚合物，其中第二聚合物选自纤维素树脂和(甲基)丙烯酸树脂；其中第一聚合物和第二聚合物彼此不相容且不反应，并且其中第一聚合物的折射率与第二聚合物的折射率之间的差值的绝对值为约0至约0.01，并且其中第一区域具有不同于第二区域的厚度。
本公开所描述的涂层不包含小珠，并且可减少相邻光学表面或结构的刮擦。本公开的涂层可用在任何透光性基板上，以消除或减少像素或反射波纹、棱镜或基板彩色云纹(不规则或不均匀)、或干涉图样诸如牛顿环中的至少一者的出现。在各种实施方案中，涂层具有低粒度和小特征尺寸，并提供宽泛且平滑的观察和亮度视角。在各种实施方案中，涂层能够减少闪耀或闪光、隐藏缺陷，并且足够坚硬和有弹性，以减少或消除通过接触相邻光学表面或结构导致的刮印。
本发明的一个或多个实施方案的细节在以下附图和具体实施方式中示出。从说明书和附图以及从权利要求中可显而易见本发明的其他特征、目的和优点。
附图说明
图1为用于形成涂覆层的方法的示意性剖视图。
图2为涂覆层的示意性剖视图。
图3为实施例8的涂层外形的曲线图。
图4为实施例8的涂层表面的照片。
图5为实施例14的表面外形的曲线图。
图6为实施例14的涂层表面的照片。
图7为以下实施例38所用的落球试验装置的示意图。
图8A为以下实施例38中用于评估落球试验中球的冲击引起的涂层损坏的试验装置的示意图。
图8B为用于确定以下实施例38和表14中报告的损坏对比度特征的涂层区域的示意图。
图9为实施例38和表14的落球数据的对比度图。
图10为包括本公开所述涂层的光学叠堆的透视示意性侧视图。
图11为组装了具有本公开所述涂层的光学元件的显示系统的示意性侧视图。
在这些附图中，类似的符号表示类似的元件。
具体实施方式
图1为用于在透明基板12的表面13上形成涂覆层14的示例性方法20的示意图。基板12可经由涂覆设备16涂覆有可流动的涂料组合物，从而在基板上形成涂料组合物的涂覆层。合适的涂覆设备16包括但不限于槽膜涂布机、滑动式涂布机、液压轴承涂布机、辊式涂布机、凹版式涂布机和幕帘式涂布机等。存在于涂覆层14中的载液的至少一部分可经由例如蒸发去除以在基板12上形成涂层。
合适的基板材料12包括玻璃，以及热固性或热塑性聚合物，例如聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯(如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、聚烯烃(如聚丙烯(PP))、聚氨酯、聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))、聚酰胺、聚酰亚胺、酚醛树脂、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、环氧树脂，由不同聚合物材料的层制成的多层膜等。可部分地基于用于预期用途所需的光学和机械性能来选择基板12。此类机械性能可包括柔韧性、尺寸稳定性和抗冲击性。基板厚度也可取决于预期用途，并且合适的厚度可小于0.5mm，或为0.015mm至约0.2mm。
自支承型聚合物膜可用于基板12。在一些实施方案中，基板由诸如PET的聚酯或诸如PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)和PVC(聚氯乙烯)的聚烯烃制成。在一些实施方案中，基板为由具有不同折射率的不同聚合物材料的交替层形成的多层聚合物膜，这些聚合物材料中的一些可为双折射的。可使用常规的制膜技术使聚合物材料形成为基板膜，诸如通过挤出并对挤出膜进行任选的单轴或双轴取向。可处理基板以提高介于基板和硬涂料层之间的粘附力，例如化学处理、电晕处理、等离子体、火焰处理或光化辐射。如果需要，可将任选的粘结层或底漆涂覆至基板和/或硬涂层上，以增加层间粘附力。就诸如显示器面板和保护性制品的制品而言，基板为透光性的，这意味着光可以透过基板进行传播，使得人们可以观看显示的内容。透明的(如光泽的)和哑光的透光性基板均应用于显示器面板中。
将装入涂覆设备16中的涂料组合物18施加至表面13时，其变为涂覆层14。涂料组合物18包含两种或更多种聚合物和载液。本申请中的术语“聚合物”应理解为包括聚合物、共聚物(例如用两种或更多种不同的单体形成的聚合物)、低聚物和它们的组合以及可通过例如共挤出或者反应(包括酯交换反应)形成为可混溶的共混物的聚合物、低聚物或共聚物。除非另外指明，否则嵌段共聚物和无规共聚物都包括在内。在一些语境中，术语“聚合物”也可包括聚合物前体，诸如能够被聚合或交联的单体。
在一个实施方案中，涂料组合物包含第一聚合物和第二聚合物。第一聚合物和第二聚合物不相容，这在本申请中意指当聚合物与另一种聚合物共混或混合时形成分离的相。第一聚合物和第二聚合物也是可通过从载液进行液体旋节分解而彼此分离的相。当第一聚合物和第二聚合物彼此更相容时，在从涂料组合物中移除载液时，它们可能无法成为彼此分离的相。当在涂覆和干燥涂覆层14的过程中所用的温度下一起掺入到载液中时，第一聚合物和第二聚合物也不会彼此发生化学反应。在形成涂覆层14的涂覆和干燥过程中，第一聚合物和第二聚合物混合，但不发生能够不可逆地断裂化学键或导致化学变化的化学反应。
第一聚合物和第二聚合物各自具有尽可能与另一者相似的折射率。本文中的术语“折射率”定义为材料的绝对折射率，即，应当理解为电磁辐射在自由空间中的速度与其在此材料中的速度的比率。该折射率可以用已知的方法测量，并且通常用阿贝折射计在可见光区域内测量。在各种实施方案中，第一聚合物的折射率与第二聚合物的折射率之间的差值的绝对值为约0至约0.01、约0至约0.005、或约0至约0.002。
在各种实施方案中，可对第一聚合物和第二聚合物进行选择，以具有适于具体应用的玻璃化转变温度(Tg)。例如，在一些实施方案中，第一聚合物和第二聚合物中每一者的Tg大于约100℃，这可为光学元件提供一种涂层，该涂层具有韧性并且能够抵抗在相邻膜上引起刮印或化学浸出。在其中光学元件将用于非常接近LED光带的电子设备的其他实施方案中，可使用Tg大于80℃的聚合物，或者如果光学元件与LED光源具有较大的距离，聚合物可具有大于约50℃的Tg。如果光学元件将用于设备的外表面上，大于约37℃的Tg可为合适的，或者如果在环境条件下使用涂层，大于约25℃的Tg可能是足够的。
在各种实施方案中，第一聚合物和第二聚合物可选自丙烯酸树脂、乙酰基树脂、乙烯基树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、纤维素树脂、聚酯树脂、聚砜树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂和环聚烯烃树脂。在一些实施方案中，第一聚合物和第二聚合物均为纤维素树脂。在一些实施方案中，纤维素树脂包括但不限于乙酸纤维素(CA)、乙酸丁酸纤维素(CAB)和乙酸丙酸纤维素(CAP)。
涂料组合物中的第一聚合物和第二聚合物中每一者的量可在宽泛的范围内变化以控制涂层14的诸如例如雾度、清晰度、表面纹理或抗相邻膜刮印中任一者或全部的特性。涂料组合物中的第一聚合物与第二聚合物的重量比可根据涂覆层14的预期应用宽泛地变化，并且在各种实施方案中可在约5/95至95/5、或95/5至40/60、或90/10至50/50、或90/10至60/40的范围内选择。在旨在用作示例的一些非限制性实施方案中，如果第一聚合物和第二聚合物为纤维素树脂，则第一聚合物与第二聚合物的重量比可为约1:2至约10:1、或约2:1至约1:2、或约1:1至约9:1。例如，在各种实施方案中，涂料组合物可包含至少35重量％的CAB、或至少50重量％的CAB、或多至90重量％的CAB。
在一些实施方案中，涂料组合物任选地包含第三聚合物，该第三聚合物与第一聚合物和第二聚合物中的至少一者相容且不反应。存在多种引入第三聚合物的原因。引入第三聚合物的一个示例性原因是改善内聚力。在各种实施方案中，第三聚合物包含丙烯酸树脂，并且可包括丙烯酸聚合物或共聚物。合适的丙烯酸聚合物和共聚物包括但不限于聚(甲基)丙烯酸酯，诸如聚丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯。在各种非限制性实施方案中，已发现(甲基)丙烯酸酯提供抗分层的涂层。
涂料组合物还包含载液，该载液可为单一溶剂或包含两种或更多种溶剂。本申请中的术语“溶剂”是指能够至少部分地溶解第一聚合物和第二聚合物中的至少一者以形成溶液或分散体的物质。“溶剂”可以是一种或多种物质的混合物。载液溶解涂料组合物中的第一聚合物和第二聚合物，但在蒸发后，第一聚合物和第二聚合物从溶液中析出，使得存在至少部分的相分离，以形成包含主要量的第一聚合物的第一相和包含主要量的第二聚合物的第二相。
在一个实施方案中，载液包含第一聚合物和第二聚合物中的一者的良溶剂，以及第一聚合物和第二聚合物中的一者的不良溶剂。“良溶剂”溶解聚合物形成宽泛的浓度范围，并且聚合物不会在开始对涂覆层进行干燥时(即，蒸发溶剂时)就从良溶剂中析出。相比之下，“不良溶剂”可溶解聚合物，但其将在有限的浓度范围内，并且当开始去除溶剂(干燥)时，聚合物易于从不良溶剂中析出。即，随着载液的蒸发，涂料组合物在第一聚合物和第二聚合物中的一者的不良溶剂中变得富集起来，并且该聚合物相与另一聚合物(即，析出物)分离，而非保持均匀地共混并形成绝对光滑的膜。
涂料组合物可能需要稍微的加热以确保第一聚合物和第二聚合物保留在载液中的溶液中，直到涂料组合物涂覆到基板的表面上之后。涂层应为充分稳定的且附着至基板的表面，使得不会在涂覆期间或之后形成裂缝，从而在基板的表面上形成基本上均匀分布的涂层。
通过“相似相溶”预测各种溶质(例如，聚合物)在各种溶剂(例如，良溶剂或不良溶剂)中的溶解度。例如，极性的或包含极性官能团的聚合物将溶于极性溶剂中，并且不溶于非极性溶剂中。Hildebrand提出更普遍的方法，他假设组分的互溶度取决于内聚压力c。内聚压力的平方根为Hildebrand溶解度参数δ。
如本文所定义，“良溶剂”的Hildebrand溶解度参数值与溶质聚合物的Hildebrand溶解度参数值相差小于2。如本文所定义，“不良溶剂”的Hildebrand溶解度参数值与溶质聚合物的Hildebrand溶解度参数值相差2或更大、或3或更大、或4或更大、或2至8、或2至6、或2至5、或2至4、或2至3、或3至4。
在另一个实施方案中，载液包含用于第一聚合物和第二聚合物的良溶剂和不良溶剂的混合物或共混物。载液包含用于第一聚合物的至少一种良溶剂和用于第二聚合物的至少一种不良溶剂。例如，在一些实施方案中，极性溶剂可用于良溶剂，并且非极性溶剂可用作不良溶剂。在各种实施方案中，良溶剂可以任何可用量存在于涂料组合物中，并且不良溶剂可以小于良溶剂的量存在。
不良溶剂可具有大于良溶剂的沸点。在各种实施方案中，不良溶剂的沸点可大于良溶剂的沸点，其差值在25℃或更大、或35℃或更大、或50℃或更大、或25℃至100℃的范围内。
在各种实施方案中，载液可包含更多溶剂诸如例如水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙二醇醚、甲基乙基酮(MEK)、环己酮、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯和甲苯中的一者。在一些实施方案中，载液包含乙二醇醚和甲基乙基酮(MEK)的混合物。
只要可以保持相分离、可浇铸性和可涂敷性，载液中聚合物和添加剂的浓度可在宽泛的范围内变化，例如为约1重量％至约30重量％、或约5重量％至约20重量％、或约5重量％至约10重量％。涂覆层的干燥厚度最终可对涂层的清晰度和雾度具有影响。
涂料组合物还可任选地包含其他有机或无机添加剂，诸如抗氧化剂、稳定剂、抗臭氧剂、增塑剂、染料、UV吸收剂、受阻胺光稳定剂(HALS)、表面活性剂、抗静电剂、交联剂、纳米颗粒和颜料。在各种实施方案中，存在于涂料组合物中的添加剂少于约10重量％、或少于约5重量％、或少于约1重量％。
再次参见图1，将涂料组合物18施加至基板12的表面13以形成涂覆层14之后，从涂覆层14中逐渐去除载液。载液可通过蒸发从涂覆层14中去除，以使涂层干燥并在基板上形成涂层。涂覆层的密度和表面张力随着涂覆层的干燥而改变，这是因为这两种特性均为温度和组合物变化的函数。载液中的挥发性物质的蒸发使得在涂覆层中形成温度梯度和挥发性梯度。随着载液的逐渐去除，湿旋节分解发生，热力学平衡开始有利于两种相的共存，并且在基板12的表面13上形成相分离结构。
随着载液的继续去除，相分离结构包括第一相和第二相，该第一相具有主要量的第一聚合物和少量的第二聚合物，该第二相包含主要量的第二聚合物和少量的第一聚合物。为清楚起见，本文中的第一相和第二相中的一者是指第一相，其在基板的表面上为基本上连续的，并且为清楚起见，本文中的第一相和第二相中的另一者是指第二相，其聚集形成具有规则形状或不规则形状的液体区域的不连续排列，与第一相共同存在。根据诸如涂料组合物中第一聚合物与第二聚合物的比率、载液中溶剂的选择以及所选用于蒸发载液的干燥条件等因素，第二相可聚集成类似于液滴的液体区域，或可聚集成类似于溪流的液体区域。第二相可存在于第一连续相上方，或可占据不同于由第一相占据的区域的基板表面区域。载液干燥后，相分离结构在基板的表面上形成不均匀的涂层结构。在一些实施方案中，与树脂中嵌有颗粒的涂层相比，由具有温和的粗糙度的相分离聚合物树脂组分形成的不均匀表面结构更为规则。由于本公开的涂层不包含颗粒，因此在一些实施方案中，其较为坚硬且更加耐磨，因为很少有机会将颗粒从涂层分离并留下不规则部分，诸如例如孔和裂痕。
为了赋予涂层可接受的光学特性，诸如雾度、清晰度等，对多种因素诸如涂料组合物中第一聚合物与第二聚合物的比率、载液中的一种溶剂或多种溶剂、以及干燥条件进行选择以得到随机排列，其中当在基板的平面中观察时，第二相的不连续液体区域主要类似于液滴，该液滴的纵横比(长宽比)小于约3或小于约2。在各种实施方案中，至少约70％、或至少约80％、或至少约90％的第二相类似于液滴，其中该液滴的纵横比小于约3或小于约2。
例如，为增加纵横比小于约3或小于约2的液滴的数量，并且进一步增加涂层的雾度，涂料组合物中第一聚合物与第二聚合物的比率应选择为约1:1。又如，如果涂料组合物中第一聚合物的量相对于第二聚合物的量大幅增加(诸如例如，比率为约9:1)，在对涂层中不连续的第二相进行干燥后，可形成尖峰状的突出，该突出从基板的表面延伸，并且在一些实施方案中，该突出在连续的第一相上方延伸。
在涂料组合物中的给定聚合物比率下，去除载液的过程也可对相分离结构的形成产生影响。例如，在一些实施方案中，涂覆层可继续行进穿过干燥装置区域，其中载液初始以相对较慢的速率蒸发直至相分离开始发生。一旦第一相和第二相开始分离，载液中的其余部分以任何合适的速率蒸发，该速率可比初始的干燥速率快得多。例如，可通过向涂覆层施加加热气体(例如，空气)开始蒸发载液，直至去除足够的载液以形成涂层中的第一相和第二相，该加热气体的温度低于约135℉(约60℃)。相分离开始之后，将蒸发气体的温度逐渐升高至不超过基板的Tg，直至载液大体上被去除并且涂覆层被干燥以形成涂层。
随着越来越多的载液从涂覆层中去除，来源于第二相的液滴状不连续区域聚集以形成在基本上连续的第一相上的突出结构和/或与基本上连续的第一相混合。周围空气中的正常湍流可产生沿着涂覆层表面的局部梯度，并且这种扰动将趋于均衡，由此形成流。通过该流，可重建平衡条件，或者流自身可由于涂覆层中向下的梯度产生新的扰动，随后得到稳定的流型。在过去，通常在涂覆操作中避免这些类型的表面流，因为它们可导致起伏的表面外形，这已被认为是表面缺陷。
随着载液从涂覆层中去除，涂层干燥以包含图案，其中第一区域来源于连续相并包含主要量的第一聚合物，并且第二区域来源于不连续相并包含主要量的第二聚合物。在各种实施方案中，根据所选择的第一聚合物和第二聚合物，第一区域具有不同于第二区域折射率的折射率，第一区域的折射率比第二区域的折射率相差小于约0.01、或小于约0.005、或小于约0.002。
如上所讨论，干燥涂层的厚度和外形可取决于所选择的聚合物、聚合物比率、载液中的溶剂选择以及第一溶剂与第二溶剂的比率、和干燥条件中的任一者或全部。在一些实施方案中，涂层的外形可包括相对等量的第一区域和第二区域，上述区域形成起伏的表面。在其他实施方案中，涂层可包括比第二区域更多的第一区域，其中第二区域形成相对间隔开的突出的排列，该突出在第一区域的上方延伸。在另外的实施方案中，表面可包括比第一区域更多的第二区域，其中第二区域形成紧密间隔的突出，该突出在第一区域的上方延伸。
参见图2中的一个实施方案，基板22包括在其表面上的涂层24。涂层24包括来源于涂料组合物中第一相的第一区域26以及来源于涂料组合物中第二相的第二区域28。在各种实施方案中，基板22的表面23以上的第一区域26的高度h1为约1μm至约12μm。第一区域26以上的第二区域28的峰谷高度(P-V)是样本中最高峰与最低谷之间的差值h2，为约0.1μm至约10μm、或约0.1μm至约15μm。
在各种实施方案中，涂层24的均方根(RMS)粗糙度为约0.01μm至约2.0μm、或约0.2μm至约0.8μm。
含珠涂层包括其中小珠从表面突出的区域、没有突出小珠的区域、以及其中小珠簇显著突出在表面上方的区域。相比之下，本公开中所描述的涂层在样本上提供了相比于含珠涂层更一致的峰尺寸，并且能够制成包括大小可观的区域，其中不具有峰，这允许更精确地设计涂层外形和表面特征。
涂层可具有特定雾度值(即，光散射)，其可通过使用雾度计诸如可以商品名HazeGuard购自美国佛罗里达州庞帕诺比奇的Paul N.Gardner公司(伽科公司)(PaulN.Gardner Co.(Gardco),Pompano Beach,FL)的那些测量涂层的雾度来确定。雾度的标准(ASTM)测试方法在ASTM D 1003-00中进行了规定。在各种实施方案中，涂层的雾度值可为约1％至约99％。
涂层可具有特定清晰度水平，这可通过使用清晰度测量装置诸如得自伽科公司(Gardco)的Haze Guard测量涂层的清晰度来确定。清晰度的标准(ASTM)测试方法在ASTM D1746-09中进行了规定。涂层中清晰度的量可决定其在膜中隐藏各种缺陷的能力，膜中的缺陷是在制造过程中或整个后制造操作中引起的。开发在雾度值和清晰度值中具有重叠范围的涂层在光学膜工业中具有特殊价值。更具体地，当雾度水平在1％-50％变化时，期望具有1％-50％的清晰度值。能同时提供低到中等的雾度值和清晰度值的制造技术十分有限。
图10为光学叠堆400的透视示意性侧视图，该光学叠堆包括设置在第二光重定向膜455上的第一光重定向膜405。第一光重定向膜405包括第一主表面410和相对的第二主表面415。第一主表面包括沿y方向延伸的第一多个微结构420。第二光重定向膜455包括第三主表面460和相对的第四主表面465。第三主表面460面向第一光重定向膜的第二主表面415，并且包括沿不同于y方向的方向(例如，x方向)延伸的第三多个微结构470。光重定向膜405包括哑光涂覆层480，该哑光涂覆层包括第二主表面415。类似地，第二光重定向膜455包括哑光层485，该哑光层包括第四主表面465。
在一些情况下，诸如当图10的光学叠堆400包括在液晶显示器的背光源中时，线性微观结构420和/或470可产生波纹。在一些情况下，这两个光重定向膜，并且具体地，顶部的光重定向膜可产生彩色云纹，这是由于光重定向膜的折光率色散而产生的。第一级彩色云纹通常在靠近光重定向膜的视角极限处可见，而较高级的彩色云纹通常在较大角处可见。在一些情况下，诸如当涂覆层480和485的主表面415和465具有足够低的光学雾度和清晰度时，光学叠堆可在未显著降低显示器亮度的情况下有效地遮蔽或消除波纹和彩色云纹。
图11为用于向观察者599显示信息的显示系统500的示意性侧视图。显示系统500包括设置在背光源520上并由该背光源照射的液晶面板510。液晶面板510包括设置在线性光吸收型偏振器535和540之间的液晶单元530。在一些情况下，例如当显示系统500向观察者599显示图像时，液晶面板510可进行像素化。
背光源520包括光导570、背反射器580、光学漫射体560、和图10中的光学叠堆400，该光导通过光导的端面从容纳在侧反射器595中的灯590接收光，该背反射器用于将入射到背反射器上的光反射至观察者599，该光学漫射体用于匀化从光导的发射表面575离开的光585，该光学叠堆设置在光学漫射体和反射偏振器550之间。
如图10所示，光学叠堆400包括光重定向膜405和455。在一些情况下，两个光重定向膜405,455的线性棱柱相对彼此呈正交取向。例如，线性棱柱420可沿y方向延伸，并且线性棱柱470可沿x方向取向。棱柱微观结构420和470背向光导570。
光学叠堆400增加显示系统的亮度，诸如轴向亮度。同时，光学叠堆400的相应第二主表面415和第四主表面465具有足够低的光学清晰度以遮蔽物理缺陷(例如刮痕)并且隐藏和/或消除光学缺陷(例如波纹和彩色云纹)。
反射偏振器550基本上反射具有第一偏振态的光，并基本上透射具有第二偏振态的光，其中这两种偏振态是互相正交的。例如，反射偏振器550对基本上由反射偏振器反射的偏振态可见光的平均反射率为至少约50％、或至少约60％、或至少约70％、或至少约80％、或至少约90％、或至少约95％。又如，反射偏振器550对基本上由反射偏振器透射的偏振态可见光的平均透射率为至少约50％、或至少约60％、或至少约70％、或至少约80％、或至少约90％、或至少约95％、或至少约97％、或至少约98％、或至少约99％。在一些情况下，反射偏振器550基本上反射具有第一线性偏振态的光(例如，沿x方向)，并基本上透射具有第二线性偏振态的光(例如，沿y方向)。
任何合适类型的反射偏振器可用于反射偏振器层550，诸如例如，多层光学膜(MOF)反射偏振器、具有连续相和分散相的漫反射偏振膜(DRPF)(诸如可以商品名Vikuiti漫反射偏振膜(“DRPF”)购自美国明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Co.,St.Paul,MN)的那些)、描述于例如美国专利No.6,719,426中的线栅反射偏振器、或胆甾型反射偏振器。
例如，在一些情况下，反射偏振器550可为或包括由不同聚合物材料的交替层形成的多层光学膜(MOF)反射偏振器，其中这些组的交替层中的一组由双折射材料形成，其中所述不同材料的折射率与以一种线性偏振态偏振的光相匹配，与正交的线性偏振态的光不匹配。在这种情况下，匹配偏振态的入射光基本上透射穿过反射偏振器550，并且不匹配偏振态的入射光基本上由反射偏振器550反射。在一些情况下，MOF反射偏振器550可包括无机介电层的叠堆。
又如，反射偏振器550可为或可包括在传播状态具有中间轴向平均反射率的局部反射层。例如，局部反射层对于在第一平面(如xy平面)偏振的可见光可具有至少约90％的轴向平均反射率，并且对于在垂直于第一平面的第二平面(如xz平面)偏振的可见光可具有在约25％至约90％范围内的轴向平均反射率。此类局部反射层描述于例如美国专利公布No.2008/064133中，该专利的公开内容全文以引用方式并入本文。
在一些情况下，反射偏振器550可为或包括圆形反射偏振器，其中优先透射在某种意义(其可为顺时针意义或逆时针意义(也被称为右圆形偏振或左圆形偏振))上为圆偏振的光，并且优先反射在相反意义上偏振的光。其中一类圆形偏振器包括胆甾型液晶偏振器。
在一些情况下，反射偏振器550可为反射或透射光干涉的光的多层光学膜，诸如在例如美国专利No.8,662,687、No.8,608,363、No.8,917,448和No.8,988,776；以及美国公布的专利申请US 2011/0222263中描述的那些，所有这些专利全文均以引用方式并入本文。
光学漫射体560的主要功能是隐藏或遮蔽灯590并匀化由光导570发射的光585。光学漫射体560具有高光学雾度和/或高光学漫反射率。例如，在一些情况下，光学漫射体的光学雾度不小于约40％、或不小于约50％、或不小于约60％、或不小于约70％、或不小于约80％、或不小于约85％、或不小于约90％、或不小于约95％。又如，光学漫射体的光学漫反射率不小于约30％、或不小于约40％、或不小于约50％、或不小于约60％。
光学漫射体560可为或包括应用中所需要的和/或可用的任何光学漫射体。例如，光学漫射体560可为或包括表面漫射体、体积漫射体或它们的组合。例如，光学漫射体560可包括具有第一折射率n1的多个颗粒，所述颗粒分散在具有不同折射率n2的粘结剂或宿主介质中，其中两个折射率之间的差值为至少约0.01、或至少约0.02、或至少约0.03、或至少约0.04、或至少约0.05。
背反射器580接收光导远离观察者599沿负z方向发射的光并且将所接收的光反射至观察者。其中灯590沿光导的端面设置的显示系统(如显示系统500)通常称为侧光型或背光型显示器或光学系统。在一些情况下，背反射器可为局部反射和局部透射的。在一些情况下，背反射器可为结构化的，例如具有结构化表面。
背反射器580可为在应用中所需要的和/或实用的任何类型的反射器。例如，背反射器可为镜面反射器、半镜面反射器、或半漫反射器、或漫反射器，诸如国际专利申请No.PCT/US 2008/064115中所公开的那些，该专利全文以引用方式并入本文。例如，反射器可为镀铝膜或多层聚合物反射膜，诸如购自3M公司的增强型镜面反射器(ESR)膜。又如，后反射器580可为具有白色外观的漫反射器。
除了光学叠堆400(图11)之外，本文所述的涂层可施加到显示器系统500中的任一光学元件的表面上，包括例如线性偏振器540、反射偏振器550、漫射体560或背反射器580。例如，可将涂层施加到反射偏振器上以增强漫射、隐藏缺陷、减少波纹和/或彩色云纹，并减小相邻光学元件的刮印。在一些实施方案中，施加到背反射器580的涂层可改善漫反射率和/或增强缺陷的隐藏。在一些实施方案中，将涂层施加到漫射体560上可减少漫射体560与相邻光学元件之间的干涉图案诸如牛顿环。
在各种实施方案中，包括涂覆层的光学元件可用在各种显示器和保护性制品上，其中耐久性(例如，耐磨性)在维持适用于防眩涂层的光学清晰度和雾度时可为期望的。例如，可施用具有起伏表面的涂层以在显示器诸如LCD、等离子体显示器、前投和背投显示器、阴极射线管(CRT)、标志以及单字符或二元显示器如发光二极管(LED)、信号灯和开关上形成防眩涂层或漫射涂层。在各种实施方案中，本文所述的涂层可用作显示器的保护性涂层，其具有在平常使用期间易受损坏的观察表面。在其他实施方案中，具有显著数量的在基板表面上方延伸的较大突出的光学元件可用于防止当将另一种聚合物涂覆到涂层上或将涂层邻近另一个光学元件放置时发生光耦合或形成图案。
本公开的光学元件和涂层可用于多种便携式和非便携式信息显示设备中，包括PDA、移动电话(包括PDA/移动电话组合)、触敏屏幕、手表、汽车导航系统、全球定位系统、测深仪、计算器、电子书、CD或DVD播放器、投影电视屏幕、计算机监视器、笔记本电脑显示器、计量仪器、仪器面板盖、标牌诸如图形显示器(包括室内和室外图形)等等。这些设备可具有平面观察表面或非平面观察表面，诸如典型CRT的轻微弯曲面。显示元件可定位在信息显示设备的观察表面上或在物理上靠近信息显示设备的观察表面，而不是与其间隔开可测量的距离。
本公开的光学元件和涂层也可用在多种其他制品上，诸如例如摄像机镜头、眼镜镜片、双目镜透镜、回射片材、干擦板、地板膜、汽车车窗、建筑窗户、火车车窗、船用窗户、飞机窗户、车辆头灯和尾灯、陈列柜、眼镜、船只船体、道路路面标记、高架投影仪、立体机柜门、立体覆盖件、家具、公车候车亭塑料制品、表蒙以及光盘和磁光记录盘等等。
实施例
实施例1(1:1 Elvacite 2028:CAP 504-0.2)
使用Cowles型分散器，在高剪切下将10克Elvacite 2028溶于IPA(90g)中，制备10％的Elvacite 2028预混物。在单独的容器中，使用Cowles型分散器在高剪切下将10克CAP 504-0.2溶于Dowanol PM(90g)中，制备10％的CAP 504-0.2预混物。通过搅拌混合等份(20g)的每种预混物。使用齿条式手动涂布机以2-3密尔的涂覆间隙将涂料溶液浇铸到PET膜上。将涂层在80℃的烘箱中干燥3分钟。蒸发溶剂，得到厚度为约4μm的涂层。
实施例1中所用的组分示于下表1中：
表1
<u>组分</u> <u>量(g)</u> <u>占总量的重量％</u>
Elvacite 2028 2 5
IPA 18 45
CAP 504-0.2 2 5
Dowanol PM 18 45
使用光学显微镜(具有VH-Z100R透镜的Keyence VHX-S50，购自日本大阪的基恩士公司(Keyence Corp.,Osaka,Japan))观察经涂布的片材，并且发现具有不连续相，该不连续相包含超过90％的液滴，所述液滴的纵横比小于3。用显微镜(Gelsight Benchtop V1，购自美国马萨诸塞州沃尔瑟姆的Gelsight公司(Gelsight,Inc.,Waltham,MA))对凝胶进行的表面计量观察显示出表面特征的不均匀分布，其中峰与谷的高度为1.74μm，平均粗糙度为0.24μm，并且RMS粗糙度为0.29μm。使用Haze Guard Plus雾度计(美国佛罗里达州庞帕诺比奇的伽科公司(Gardco,Pompano Beach,FL))测量透射率(91.8％)、雾度(22.9％)和清晰度(79.9％)。
实施例2(1:3CAB 381-20:Elvacite 2044)
使用Cowles型分散器，在高剪切下将10克CAB 381-20溶于Dowanol PM(90g)中，制备10％的CAB 381-20预混物。在单独的容器中，使用Cowles型分散器在高剪切下将10克Elvacite 2044溶于Dowanol PM(90g)中，制备10％的Elvacite 2044预混物。通过搅拌将一份CAB预混物(10g)与3份Elvacite预混物(30g)混合。使用齿条式手动涂布机以2-3密尔的涂覆间隙将涂料溶液浇铸到PET膜上。将涂层在80℃的烘箱中干燥3分钟。蒸发溶剂，得到厚度为约4μm的涂层。
实施例2中所用的组分示于下表2中：
表2
<u>组分</u> <u>量(g)</u> <u>占总量的％</u>
CAB 381-20 1 2.5
Dowanol PM 9 22.5
Elvacite 2044 3 7.5
Dowanol PM 27 67.5
使用光学显微镜(具有VH-Z100R透镜的Keyence VHX-S50)观察经涂布的片材，并且发现具有不连续相，该不连续相包含超过90％的液滴，所述液滴的纵横比小于3。用显微镜(Gelsight Benchtop V1)对凝胶进行的表面计量观察显示出表面特征的不均匀分布，其中峰到谷的高度为2.67μm，平均粗糙度为0.39μm，并且RMS粗糙度为0.47μm。使用HazeGuard雾度计测量透射率(93.2％)、雾度(16.3％)和清晰度(82.6％)。
实施例3(1:3 Elvacite 2042:Elvacite 2046)
使用cowles型分散器，在高剪切下将10克Elvacite 2042溶于MEK(90g)中，制备10％的Elvacite 2042预混物。在单独的容器中，使用Cowles型分散器在高剪切下将10克Elvacite 2046溶于Dowanol PM(90g)中，制备10％的Elvacite 2046预混物。通过搅拌将一份Elvacite 2042预混物(10g)与3份Elvacite 2046预混物(30g)混合。使用齿条式手动涂布机以2-3密尔的涂覆间隙将涂料溶液浇铸到PET膜上。将涂层在80℃的烘箱中干燥3分钟。蒸发溶剂，得到厚度为3-4μm的涂层。
实施例3中所用的组分示于下表3中：
表3
<u>组分</u> <u>量(g)</u> <u>占总量的％</u>
Elvacite 2042 1 2.5
MEK 9 22.5
Elvacite 2046 3 7.5
Dowanol PM 27 67.5
使用光学显微镜(具有VH-Z100R透镜的Keyence VHX-S50)观察经涂布的片材，并且发现具有不连续相，该不连续相包含超过90％的液滴，所述液滴的纵横比小于3。用显微镜(Gelsight Benchtop V1)对凝胶进行的表面计量观察显示出表面特征的不均匀分布，其中峰到谷的高度为1.90μm，平均粗糙度为0.23μm，并且RMS粗糙度为0.30μm。使用HazeGuard雾度计测量透射率(93.2％)、雾度(15.1％)和清晰度(79.3％)。
实施例4(1:3 CA 398-6:CAP 482-0.5)
使用Cowles型分散器，在高剪切下将10克CA 398-6溶于MEK(90g)中，制备10％的CA 398-6预混物。在单独的容器中，使用Cowles型分散器在高剪切下将10克CAP 482-0.5溶于Dowanol PM(90g)中，制备10％的CAP 504-0.2预混物。通过搅拌将一份CA预混物(10g)与3份CAP预混物(30g)混合。使用齿条式手动涂布机以2-3密尔的涂覆间隙将涂料溶液浇铸到PET膜上。将涂层在80℃的烘箱中干燥3分钟。蒸发溶剂，得到厚度为约4μm的涂层。
实施例4中所用的组分示于下表4中：
表4
<u>组分</u> <u>量(g)</u> <u>占总量的％</u>
CA 398-6 1 2.5
MEK 9 22.5
CAP 482-0.5 3 7.5
Dowanol PM 27 67.5
使用光学显微镜(具有VH-Z100R透镜的Keyence VHX-S50)观察经涂布的片材，并且发现具有不连续相，该不连续相包含超过90％的液滴，所述液滴的纵横比小于3。用显微镜(Gelsight Benchtop V1)对凝胶进行的表面计量观察显示出表面特征的不均匀分布，其中峰到谷的高度为9.06μm，平均粗糙度为1.34μm，并且RMS粗糙度为1.87μm。使用HazeGuard雾度计测量透射率(93.9％)、雾度(18.4％)和清晰度(86.6％)。
实施例5(1:1CA 398-6:CAB 381-20)
使用Cowles型分散器，在高剪切下将10克CA 398-6溶于MEK(90g)中，制备10％的CA 398-6预混物。在单独的容器中，使用Cowles型分散器在高剪切下将10克CAB 381-20溶于MEK(90g)中，制备10％的CAB381-20预混物。通过搅拌将一份CA预混物(10g)与1份CAB预混物(30g)混合。使用齿条式手动涂布机以2-3密尔的涂覆间隙将涂料溶液浇铸到PET膜上。将涂层在80℃的烘箱中干燥3分钟。蒸发溶剂，得到厚度为约4μm的涂层。
实施例5中所用的组分示于下表5中：
表5
<u>组分</u> <u>量(g)</u> <u>占总量的％</u>
CA 398-6 1 5
MEK 18 90
CAB 381-20 1 5
使用光学显微镜(具有VH-Z100R透镜的Keyence VHX-S50)观察经涂布的片材，并且发现具有不连续相，该不连续相包含超过90％的液滴，所述液滴的纵横比小于3。用显微镜(Gelsight Benchtop V1)对凝胶进行的表面计量观察显示出表面特征的不均匀分布，其中峰到谷的高度为6.67μm，平均粗糙度为1.00μm，并且RMS粗糙度为1.27μm。使用HazeGuard雾度计测量透射率(95.3％)、雾度(71.5％)和清晰度(49.2％)。
实施例6至18
首先将聚合物#2溶解于两种共混溶剂(在本文中称为溶剂#1和溶剂#2)中，并搅拌直至溶解，从而制得涂料组合物。然后添加聚合物#1并搅拌直至溶解。以30米每分钟(mpm)的速率将溶液涂覆于PET膜上，并于50℃下干燥约2分钟。
用于实施例6至实施例14的聚合物#1为CAB 381-2，并且聚合物#2为CA 398-6。用于实施例6至实施例14的溶剂#1为甲基乙基酮(MEK)，并且溶剂#2为Dowanol PM。
用于实施例15至实施例18的聚合物#1为CAB 381-20，并且聚合物#2为CA 398-30，而溶剂#1为MEK并且溶剂#2为Dowanol PM。
结果示于下表6中。
图3为实施例8的表面结构的曲线图，并且图4为表面的照片。图5为实施例14的表面结构的曲线图，并且图6为表面的照片。使用V1型Gelsight Benchtop扫描仪(GelsightBenchtop Scanner model V1)获得图3和图5的曲线图，并使用光学显微镜(具有VH-Z100R透镜的Keyence VHX-S50)获得图4和图6的照片。较高雾度的样本具有增加雾度的较高突出。
实施例19-21
首先将聚合物#2溶解于两种共混溶剂(在本文中称为溶剂#1和溶剂#2)中，并搅拌直至溶解，从而制得溶液。然后添加聚合物#1并搅拌直至溶解。以30mpm的速率将溶液涂覆于PET膜上，并于50℃下干燥约2分钟。
用于实施例19至实施例21的聚合物#1为CAB 381-20，并且聚合物#2为CA 398-30。用于实施例19至实施例21的溶剂#1为MEK，并且溶剂#2为Dowanol PM。
结果示于下表7中。
当光扩散膜用于液晶显示器系统时，该膜可增加或改善显示器的轴向亮度。在这种情况下，膜具有大于1的有效透射率或相对增益。如本文所用，有效透射率为显示器系统中存在就位膜的显示器系统的轴向亮度与其中不存在就位膜的显示器的轴向亮度的比率。
有效透射率(ET)可使用光学系统进行测量。光学系统位于光轴的中心，并且包括中空朗伯光箱，其可通过发射表面或出射表面、线性光吸收型偏振器以及光检测器发射朗伯光。光箱通过经由光纤连接到光箱内部的稳定宽带光源来照亮。试验样本放置在光箱和吸收型线性偏振器之间的位置，该试验样本的ET将由光学系统测量。(描述于WO 13096324中)。
实施例22-24
首先将聚合物#2溶解于两种共混溶剂(称为溶剂#1和溶剂#2)中，并搅拌直至溶解，从而制得溶液。然后添加聚合物#1并搅拌直至溶解。以30mpm的速率将溶液涂覆于30μm厚的PET膜上，并于50℃下干燥约2分钟。
用于实施例22至实施例24的聚合物#1为CAB 381-20，并且聚合物#2为CA 398-30。用于实施例22至实施例24的溶剂#1为MEK，并且溶剂#2为Dowanol PM。
结果示于下表8中。
光耦合是膜和平坦表面(如玻璃)的光学耦合。光学耦合导致本可被反射的光被透射。当基板变得更柔性时，光耦合问题变得极其困难。小于40μm厚的PET膜即是如此。测试方法是将样本放置在玻璃板上，对剪切成38mm×64mm的样本施加以988克的压力。从背面施以光照，并用PR650相机测量穿过的光。期望值<1.0。
实施例25-26
首先将聚合物#2溶解于两种共混溶剂(称为溶剂#1和溶剂#2)中，并搅拌直至溶解，从而制得溶液。然后添加聚合物#1并搅拌直至溶解。以30mpm的速率将溶液涂覆于30μm厚的PET膜(实施例25)和51μm PET膜(实施例26)上，并于50℃下干燥约2分钟。
用于实施例25的聚合物#1为CAB 381-20，并且聚合物#2为CA 398-30。用于实施例26的聚合物#1为CAB 381-2，并且聚合物#2为CA 398-6。
用于实施例25至实施例26的溶剂#1为MEK，并且溶剂#2为Dowanol PM。
结果示于下表9中。
表9
实施例中的纹理化表面主要产生表面雾度。通过先用折射率类似的单体再用聚合物平整化表面，形成表面雾度。在涂覆和固化时，SR9003(沙多玛公司(Sartomer))的折射率为1.486。
实施例27-33
粘附性测试包括用商业剪刀剪切膜并将3M 610胶带施用于端面上。然后以约45°的角度将胶带朝向膜回拉。将涂层从基板完全移除时的评分为1，部分移除时的评分为3(其中存在层分离或内聚失效)，并且未移除时的评分为5。进行三次测试并记录平均值。
在下表10所描述的这些实施例中，聚合物#1为CAB 381-20，并且聚合物#2为CA398-30。在表10的实施例中，溶剂#1为MEK，并且溶剂#2为Dowanol PM。这些样本用以上实施例6至实施例18中所描述的相同技术制备。
表10
实施例34-36
这些样本用以上实施例6至实施例18中所描述的相同技术制备和测试。聚合物#1为CAB 381-2，并且聚合物#2为CA 398-6。结果示于表11中。
表11
实施例37-聚合物的折射率
实施例中的折射率使用得自棱镜耦合器的数据获得并导出到被称作IndexFinder的Excel宏中，该棱镜耦合器可以商品名Model 2010/M购自美国新泽西州潘宁顿的Metricon公司(Metricon Corp.,Pennington,NJ)。该宏使用最小二乘法以沿着棱镜耦合器所生成的曲线拟合一系列线条。具有最大斜率的曲线类似于拐点的突起部分，并且由软件评估最大值之后和之前的斜率(接近平坦的线)。两条线限定了拐点，并且它们的截距为折射率。
测试实施例中所用的具体聚合物的折射率，结果示于表12中。图12中的Tg值得自文献。
表12
表13示出了上面实施例1至实施例18中聚合物#1和聚合物#2之间的折射率差值的绝对值。
表13
实施例 折射率差值
1 0
2 0.01
3 0.004
4 0.002
5 0.002
6-14 0.002
15-18 0
实施例38-落球试验
对以上各个实施例中描述的涂层进行落球试验，以评估涂层抵抗在包括涂层的光学设备由消费者使用时通常遇到的冲击导致的损坏的能力。
参见图7中的示意图，落球试验装置200包括直径为约2.5英寸(6.35cm)的175克聚合物球202，该聚合物球放置在导引管204中。球202升高到涂层测试单元206的表面上方约50cm的高度hB。涂层测试单元206包括刚性聚合物板210上方的保护性聚合物膜208。光导单元250包括漫射体220上的涂层构造211，以及刚性聚合物光导元件222上的涂层224。涂层构造211包括设置在涂层214上方的聚合物膜212，其中光学透明的粘合剂层216在两者间。漫射体层220布置在光导元件222上方。涂层测试单元206布置在刚性聚合物支撑件226上方。
参见图8A，坏损测试装置300包括成像色度计302，该成像色度计可以商品名Prometric购自美国华盛顿州雷德蒙德的Radiant Zemax LLC公司(Radiant Zemax LLC,Redmond,WA)。色度计302布置在受损的光导单元350上的涂层352上方约70cm的高度H测试处。使用端面照明LED 304的布置以将光发射到光导单元350内，并评估对其表面上的涂层352的损坏。
参见图8B，在图8的测试设置300中使用色度计302，对被降落的球损坏的表面涂层352区域(在本文中称为第一圆形区域310)的亮度进行评估。然后使用色度计302评估距第一圆形区域310的边缘约5mm的第二圆形区域312的亮度。第二圆形区域312被带粘合剂背衬的经哑光处理的胶带标记覆盖，以提供针对最大光导提取的参考，该胶带可以商品名Post-it购自3M公司。然后使用色度计302测量距第一圆形区域310中心约10mm的未损坏的第三圆形区域314的亮度。损坏对比度值通过下列公式确定：
损坏对比度＝
[(区域310的亮度–区域314的亮度)/区域312的亮度]。
以上实施例中各种涂层的结果示于表14中。
如表14所示，还将本公开的涂层的损坏对比度结果与针对以下设备上的显示器的底部漫射膜的落球试验进行对比，所述设备为可以商品名Lumina 1520购自诺基亚公司(Nokia)的移动电话、可以商品名Galaxy Tablet 3购自三星公司(Samsung)的平板计算机以及可以商品名56000购自联想公司(Lenovo)的平板计算机。
表14
实施例的评估
实施例1至实施例5表明，来自相同或不同类别的具有相似的折射率的不相容聚合物能够产生由不均匀的液滴型相结构构成的纹理化表面。实施例中使用了各种溶剂以展示灵活性。获得了宽泛范围的表面粗糙度。
实施例6至实施例18(表6)表明，雾度、清晰度和粗糙度可通过操纵CA-398-6与CAB381-2的共混物、溶剂选择以及干燥厚度在宽泛的范围内调整。所有的实施例具有不均匀的液滴型外观。实施例15至实施例18也获得了相似的响应。这些实施例使用了CA 398-30和CAB 381-20，并且表明具有相似折射率的不相容聚合物可用于获得独特的表面特性。
实施例19至实施例21(表7)表明，相似的聚合物可实现亮度增益。在两种不相容的聚合物处于相等水平时获得了最好的结果，并得到最大的相分离。
实施例22至实施例24(表8)表明，可在低雾度、低干燥厚度下以及薄膜(小于40μm)上通过调整不相容的聚合物和溶剂选择实现可接受的光耦合特性。
实施例25和实施例26(表9)表明，通过选择具有相似折射率的聚合物，体雾度极小。膜中的体雾度散射光导致少量的透射光。
对若干样本中的二维和三维图像(图3至图6)进行选择以示出实施例具有不均匀的液滴形状结构。聚合物的许多组合可生成小溪型结构，该结构形成不期望的散射光和被称为晶粒(grain)的光学缺陷。
实施例27至实施例33(表10)表明，CA-CAB基质中的CAB低于35％时将发生内聚失效。
实施例34至实施例36(表11)表明，该方法可得到约等于50％、40％和30％的雾度-清晰度水平。
上文描述了本发明的各种实施方案。这些实施方案以及其他实施方案均在如下权利要求书的范围内。

Claims (9)

1.一种用于制造光学元件的方法，所述方法包括：
用涂料组合物涂覆基板的表面以在所述表面上形成涂覆层，其中所述涂料组合物包含：
第一聚合物和第二聚合物，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物彼此不相容且不反应，并且其中所述第一聚合物的折射率与所述第二聚合物的折射率之间的差值的绝对值为0至0.01，以及
载液，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物溶于所述载液中，并且其中所述载液是所述第一聚合物的良溶剂且是所述第二聚合物的不良溶剂；以及
从所述涂覆层中去除所述载液以旋节分解所述第一聚合物和所述第二聚合物的混合物，其中以足以形成基本上连续的第一相和基本上不连续的第二相的量去除所述载液，所述第一相包含主要量的所述第一聚合物，所述第二相包含主要量的所述第二聚合物，其中所述第二相的至少70％包含液滴，当从所述基板的所述表面的平面观察时，所述液滴具有小于3的纵横比。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括干燥所述涂覆层以形成涂层，其中所述涂层包括来源于所述第一相的第一区域以及来源于所述第二相的第二区域，并且其中所述第二区域远离所述基板的所述表面突出至比所述第一区域的高度高0.1μm至15μm的高度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中通过初始在低于60℃的温度下干燥所述涂覆层来去除所述载液。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述液滴具有1μm至30μm的平均尺寸。
5.一种光学元件，所述光学元件包括：
透光性基板；以及
所述基板上的连续涂层，其中所述涂层包括：
第一区域，所述第一区域包含选自乙酸丁酸纤维素(CAB)的第一聚合物；以及
第二区域，所述第二区域包含选自乙酸纤维素(CA)的第二聚合物，其中相对于所述CAB和所述CA的总重量，所述CAB的重量分数为35％以上；其中所述第一聚合物和所述第二聚合物彼此不相容且不反应，并且其中所述第一聚合物的折射率与所述第二聚合物的折射率之间的差值的绝对值为0至0.01，并且其中所述第一区域具有不同于所述第二区域的厚度。
6.根据权利要求5所述的光学元件，其中所述第二区域远离所述基板的表面突出至比所述第一区域的高度高0.1μm至15μm的高度。
7.根据权利要求6所述的光学元件，其中在平整化所述基板后测量的所述涂层的体雾度小于1.0。
8.根据权利要求5所述的光学元件，其中所述涂层具有均小于50％的雾度和清晰度。
9.根据权利要求5所述的光学元件，其中所述涂层的有效透射率为至少1.1。
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