JP6556773B2 - ミクロ構造化光学フィルムに適したベンジル（メタ）アクリレートモノマー - Google Patents

Description

米国特許出願公開第２００５／０１４８７２５号に記載されているような特定のミクロ構造化光学製品は、一般に「輝度向上フィルム」と呼ばれる。輝度向上フィルムは、エレクトロルミネッセントパネル、ラップトップコンピュータディスプレイ、ワードプロセッサ、デスクトップモニタ、テレビ、ビデオカメラ、並びに自動車及び飛行機用ディスプレイに使用されるものなどを含む液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のようなバックライト付きフラットパネルディスプレイの輝度を増大するため、多数の電子製品に利用される。

輝度向上フィルムは、望ましくは、生成される輝度ゲイン（即ち「ゲイン」）に関連付けられる輝度向上フィルムの屈折率を含む、特定の光学的及び物理的性質を示す。輝度の向上は、ディスプレイを照明するのにより少ない出力を使用することによって電子製品がより効率的に作動することを可能にし、それによって電力消費を低減し、その構成要素により低い熱負荷が加わり、製品の寿命を延長する。

輝度向上フィルムは、硬化又は重合される高屈折率モノマーを含む重合性樹脂組成物から調製されてきた。多くの場合、ハロゲン化（例えば臭素化）モノマー又はオリゴマーを用いて、例えば１．５６以上の屈折率を得る。高屈折率組成物を得るための別の方法は、高屈折率ナノ粒子を含む重合性組成物を用いることである。

重合性樹脂組成物において反応性希釈剤として使用されている一般的なモノマーの１つがフェノキシエチルアクリレートであり、これは屈折率が１．５１７、２５℃での粘度が１２ｃｐｓである。

ミクロ構造化光学フィルムにおける使用のための他のモノマーは、米国特許出願公開第２０１０／００４８８０２号、第２００９／０２７５７２０号、及び第２００９／０２７０５７６号に記載されている。

重合性樹脂組成物の反応生成物を含有する重合（例えばミクロ構造化）表面を含む光学フィルムがここで記載され、該重合性樹脂組成物がナノ粒子と、少なくとも２個の（メタ）アクリレート基を含む、少なくとも１種の第１のモノマーと、構造式１

（式中、少なくとも１つのＲ１が芳香族置換基を含み、
ｔが、１〜４の整数であり、
Ｒ２は水素又はメチルである）を有する、少なくとも１種の第２の（メタ）アクリレートモノマーと、を含有する。

更に、ベンジル（メタ）アクリレートモノマーとナノ粒子とを含む重合性樹脂組成物が記載されている。

重合性樹脂組成物から調製された（例えばミクロ構造化）光学フィルムが記載される。

重合ミクロ構造は、ベース層又は重合ミクロ構造化光学層で構成された光学素子又は光学製品であり得る。ベース層及び光学層は、同一の又は異なるポリマー材料から形成できる。重合ミクロ構造化表面を有する１つの好ましい光学フィルムは、輝度向上フィルムである。

輝度向上フィルムは、一般に、照明装置の軸上の輝き（本明細書で「輝度」と呼ばれる）を増強する。輝度向上フィルムは、光伝達可能な、ミクロ構造化フィルムであることができる。ミクロ構造化トポグラフィーは、フィルム表面上に複数のプリズムがあるものであってよく、その結果、このフィルムの使用により、反射及び屈折を通じて光をリダイレクトすることができる。プリズムの高さは典型的には約１〜約７５ミクロンである。ラップトップコンピュータ、時計等に見出されるような光学ディスプレイに使用されるとき、ミクロ構造化光学フィルムは、ディスプレイから放出が許容された光を光学ディスプレイを通る垂直軸から所望の角度で配置された一組の平面内に制限することによって、光学ディスプレイの輝度を増大することができる。結果として、許容範囲の外側に発散するはずだった光は、反射してディスプレイ内へ戻り、この光の一部は「再利用」され、ディスプレイから発散することのできる角度でミクロ構造化フィルムに戻ることになる。この再利用は、ディスプレイに所望の輝度レベルを提供するために必要とされる電力消費量を低減することができることから、有用である。

本発明の輝度向上フィルムは一般に、（例えば予め形成された高分子フィルム）ベース層及び光学層を含む。光学層は、規則的な直角プリズムの直線配列を含む。各プリズムは、第１のファセット及び第２のファセットを有する。プリズムは、プリズムが形成されている第１の表面及び実質的に平ら又は平面でありかつ第１の表面に対向する第２の表面を有するベースの上に形成されている。直角プリズムとは、頂角が典型的には約９０°であることを意味する。しかし、この角度は７０°〜１２０°の範囲の場合もあり、８０°〜１００°の範囲でもよい。これらの頂点は、先鋭形、丸形、又は平坦形若しくは切頭形とすることができる。例えば、隆起部は４〜７〜１５マイクロメートルの範囲の半径に丸めることができる。プリズム頂点間の間隔（又はピッチ）は、５〜３００マイクロメートルであることができる。薄い輝度向上フィルムの場合、ピッチは、好ましくは１０〜３６マイクロメートル、より好ましくは１８〜２４マイクロメートルである。これは、好ましくは約５〜１８マイクロメートル、より好ましくは約９〜１２マイクロメートルのプリズム高さに相当する。プリズムファセットは同一である必要はなく、プリズムは互いに関して傾斜していてもよい。光学物品の全厚とプリズム高さとの関係は、変化してもよい。しかしながら、典型的には、明確なプリズム面を有する比較的薄い光学層を用いるのが望ましい。１ミル（２０〜３５マイクロメートル）に近い厚さを有する基材上の薄い輝度向上フィルムの場合は、プリズム高さと全厚との典型的な比は、一般に、０．２〜０．４である。

米国特許第５，１７５，０３０号（Ｌｕら）及び同第５，１８３，５９７号（Ｌｕ）に記載されるように、ミクロ構造保有物品（例えば輝度向上フィルム）は、（ａ）重合性組成物を調製する工程と、（ｂ）マスターのキャビティーを満たすのにかろうじて十分な量でマスターネガミクロ構造化成形表面上に重合性組成物を堆積させる工程と、（ｃ）予備成形されたベース（ＰＥＴフィルムなど）とマスター（少なくとも一方は可撓性である）との間で重合性組成物のビーズを移動させることによりキャビティーを満たす工程と、（ｄ）組成物を硬化させる工程と、を含む方法により作製可能である。マスターは、ニッケル、ニッケルメッキ銅、若しくは黄銅のような金属製であってよく、又は重合条件下で安定でありかつ好ましくはマスターから重合化材料をきれいに取り出すことができる表面エネルギーを有する熱可塑性材料であってもよい。ベースへの光学層の接着を促進するために、ベースフィルムの１つ以上の表面に、任意に下地処理又は他の処理を施すことができる。

いくつかの実施形態では、重合性樹脂組成物は、表面修飾無機ナノ粒子を含む。このような実施形態においては、「重合性組成物」は、全組成物、すなわち有機成分及び表面修飾無機ナノ粒子を指す。「有機成分」は、その無機ナノ粒子を除く組成物の成分全てを指す。表面処理は、一般的には吸着、若しくは無機ナノ粒子の表面に付着されている。組成物が、表面修飾無機ナノ粒子などの無機物質を有しない場合、重合性樹脂組成物及び有機構成成分は同一物である。

有機化合物並びに重合性組成物は、好ましくは実質的に溶媒を含まない。「実質的に溶媒を含まない」とは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、及び０．５重量％未満の非重合性の（例えば有機）溶媒を有する重合性組成物を意味する。溶媒濃度は、ガスクロマトグラフィー（ＡＳＴＭ Ｄ５４０３にて記載の通り）などの既知の方法によって決定することができる。０．５重量％未満の溶媒濃度が好ましい。

有機成分の構成成分は、好ましくは、重合性樹脂組成物が低粘度を有するように選択される。いくつかの実施形態では、有機成分の粘度は、コーティング温度において、１０００ｃｐｓ未満であり、典型的には９００ｃｐｓ未満である。有機成分の粘度は、コーティング温度において８００ｃｐｓ未満、７００ｃｐｓ未満、６００ｃｐｓ未満、又は５００ｃｐｓ未満であってよい。本明細書で使用するとき、粘度は（１０００ｓｅｃ−１までの剪断速度で）、動的応力レオメーター（Dynamic Stress Rheometer）を使用して、２５ｍｍ平行プレートで測定される。更に、有機成分の粘度は典型的にはコーティング温度において少なくとも１０ｃｐｓ、より典型的には少なくとも５０ｃｐｓである。

コーティング温度は通常、周囲温度（７７°Ｆ（２５℃）〜１８０°Ｆ（８２℃））の範囲である。コーティング温度は、１７０°Ｆ（７７℃）未満、１６０°Ｆ（７１℃）未満、１５０°Ｆ（６６℃）未満、１４０°Ｆ（６０℃）未満、１３０°Ｆ（５４℃）未満、又は１２０°Ｆ（４９℃）未満であってよい。有機成分は、重合性組成物の融点がコーティング温度よりも低いという条件で、固体であってよく又は固体成分を含むことができる。有機成分並びに式１の、第２の（メタ）アクリレートモノマーは、好ましくは周囲温度で液体である。

本明細書で記述される第２の（メタ）アクリレートモノマー、並びに有機構成成分は、少なくとも１．５０、１．５１、１．５２、１．５３、１．５４、１．５５、１．５６の屈折率を有する。高屈折率ナノ粒子を含む重合性組成物は、１．７０までの（例えば、少なくとも１．６１，１．６２，１．６３，１．６４，１．６５，１．６６，１．６７，１．６８，又は１．６９）屈折率を有することができる。可視光線スペクトルにおける高透過性もまた典型的には好ましい。

重合性組成物は、好ましくは５分未満の時間スケールでエネルギー硬化可能である（例えば、７５マイクロメートルの厚さを有する輝度向上フィルムの場合）。重合性組成物は、通常は４５℃超のガラス転移温度を提供するように、好ましくは十分に架橋される。ガラス転移温度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）、変調ＤＳＣ、又は動的機械測定等の当該技術分野で既知の方法によって測定することができる。重合性組成物は、従来のフリーラジカル重合法によって重合化することができる。

本明細書で記述される光学フィルムは、構造式

（式中、少なくとも１つのＲ１が芳香族置換基を含み、
ｔが、１〜４の整数であり、
Ｒ２は水素又はメチルである）を有する、ベンジルモノマーを含有する、重合性樹脂組成物から調製される。

Ｒ１は、

の様な種々の芳香族置換基を含むことができる。

芳香族置換基Ｒ１は、一般に、少なくとも１つの２価の結合基（例えば、アルキレン又はエーテルなど）によって、ベンジル基の芳香環に結合している。したがって、Ｒ１の芳香族環は、典型的には、ナフチル基のように、芳香族ベンジル環と縮合していません。いくつかの実施形態では、芳香族置換基Ｒ１は、２つ以上の２価（例えば、アルキレン又はエーテル）連結基によって芳香ベンジル環に結合している。

いくつかの好ましい実施形態においては、ｔは１である。代表的な構造式は、

を含む。

他の実施形態において、ｔは１より大きい。１つの実施形態において、ｔは３である。１つの代表的構造式は

である。

Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社から市販されている様々な芳香族アルコールは、アクリル酸と反応させてアクリル酸エステルに変換することができる出発物質として利用できる。

重合性樹脂組成物中で用いられる、その様なベンジル（メタ）アクリレートモノマーの量は変えることができる。少ない濃度、例えば、１重量％、２重量％、３重量％、４重量％、又は５重量％は、重合性樹脂組成物の屈折率を増加させるために、低屈折率構成成分（複数可）の一部と置き換えてよい。他の実施形態では、全重合性樹脂組成物（すなわち、ナノ粒子を包括する）は、式１による、１種以上のベンジル（メタ）アクリレートモノマーを、少なくとも１０重量％、１５重量％、２０重量％、又は２５重量％含む。

重合性樹脂組成物は、典型的には、少なくとも５％、最大で１０重量％、１５重量％、２０重量％、又は３０重量％の、少なくとも２つの重合性（メタ）アクリレート基を有する、１種以上の第１のモノマー又はオリゴマーと組み合わせて、式１による、１種以上の第２の（メタ）アクリレートモノマーを含む。

少なくとも２つの重合性（メタ）アクリレート基を有する、種々の第１のモノマー及び／又はオリゴマーを用いることができる。

様々な２官能性（メタ）アクリレートモノマーが当該技術分野で知られており、例えば、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノアクリレートモノメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、アルコキシル化脂肪族ジアクリレート、アルコキシル化シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、アルコキシル化ヘキサンジオールジアクリレート、アルコキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、カプロラクトン修飾ネオペンチルグリコールヒドロキシピバレートジアクリレート、カプロラクトン修飾ネオペンチルグリコールヒドロキシピバレートジアクリレート、シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、エトキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、（Ｍｎ＝２００ｇ／ｍｏｌ、４００ｇ／ｍｏｌ、６００ｇ／ｍｏｌ）、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート及びトリプロピレングリコールアクリレートが挙げられる。

幾つかの実施形態では、少なくとも２つの重合性（メタ）アクリレート基を有する、第１のモノマー及び／又はオリゴマーは、芳香族単量体であり、少なくとも２つの芳香環を含むことが出来る。第１の芳香族モノマーの分子量は、典型的に、少なくとも３５０ｇ／ｍｏｌ、４００ｇ／ｍｏｌ、又は４５０ｇ／ｍｏｌである。

少なくとも２つの重合性（メタ）アクリレート基を有する第１のモノマー又はオリゴマーは、合成されても、又は、購入されてもよい。第１のモノマー又はオリゴマーは典型的には、特定構造の主要部、すなわち、少なくとも６０〜７０重量％を含有する。他の反応生成物もこのようなモノマーの合成の副生成物として典型的に存在することは、一般的に認識される。

幾つかの実施形態では、重合性組成物は、式１による、少なくとも１種の第２の（メタ）アクリレートモノマーと、次の一般的構造式：

（式中、Ｚは独立して−Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−ＣＨ_２−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−、又は−Ｓ（Ｏ）_２−、Ｑは各々、独立してＯ又はＳであり、Ｌは結合基である）を有する主要部を含む、少なくとも１種の第１の（所望により臭素化された）２官能性（メタ）アクリレートモノマーと、を含む。Ｌは、独立して、分枝又は直鎖のＣ_２〜Ｃ_１２アルキレン基を含んでよく、ｎは、０〜１０の範囲である。Ｌは好ましくは、分枝又は直鎖のＣ_２〜Ｃ_６アルキレン基を含む。より好ましくは、Ｌは、Ｃ_２又はＣ_３であり、ｎは、０、１、２又は３である。アルキレン連結基の炭素鎖は、１つ以上のヒドロキシ基で置換されているか又は置換されていない。例えば、Ｌは、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−であってもよい。典型的には、連結基は同一である。Ｒ１は、独立して、水素又はメチルである。

いくつかの実施形態では、第１のモノマーは、ビスフェノールジ（メタ）アクリレート、すなわちビスフェノールＡジグリシジルエーテルとアクリル酸との反応生成物である。ビスフェノールＡジグリシジルエーテルは一般に、より幅広く利用可能ではあるが、ビスフェノールＦジグリシジルエーテルなどのその他のビフェノールジグリシジルエーテルもまた用いることができると考えられている。例えば、ジ（メタ）アクリレートモノマーは、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルとアクリル酸との反応生成物であることができる。このようなモノマーは、ＵＣＢ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓｍｙｒｎａ，ＧＡ）から「ＲＤＸ−５１０２７」の商標名で入手することができる。この物質は、２−プロペン酸、（１−メチルエチリデン）ビス［（２，６−ジブロモ−４，１−フェニレン）オキシ（２−ヒドロキシ−３，１−プロパンジイル）］エステルの主要部を含む。

１つの代表的なビスフェノールＡエトキシル化ジアクリレートモノマーは、Ｓａｒｔｏｍｅｒから商標名「ＳＲ６０２」（２０℃において粘度６１０ｃｐｓ、及びＴｇ ２℃を有すると報告されている）にて市販されている。別の代表的なビスフェノール−Ａエトキシル化ジアクリレートモノマーは、Ｓａｒｔｏｍｅｒから商標名「ＳＲ６０１」（２０℃において、粘度１０８０ｃｐｓ、及びＴｇ ６０℃を有すると報告されている）にて市販されている。

代わりに、又はそれに加えて、有機成分は、１つ以上の（メタ）アクリレート化芳香族エポキシオリゴマーを含んでよい。種々の（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマーが市販されている。例えば、（メタ）アクリレート化芳香族エポキシ（変性エポキシアクリレートとして記載される）は、Ｓａｒｔｏｍｅｒ，Ｅｘｔｏｎ，ＰＡから、「ＣＮ１１８」、及び「ＣＮ１１５」の商標名で入手可能である。（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマー、（エポキシアクリレートオリゴマーとして記載される）、Ｓａｒｔｏｍｅｒより商品名「ＣＮ２２０４」で入手できる。更に、（メタ）アクリレート化芳香族エポキシオリゴマー（４０％トリメチロールプロパントリアクリレートとブレンドしたエポキシノボラックアクリレートとして記載される）は、Ｓａｒｔｏｍｅｒから、「ＣＮ１１２Ｃ６０」の商標名で入手可能である。１つの代表的芳香族エポキシアクリレートは、サラトマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から「ＣＮ １２０」（供給元によって、１．５５５６の屈折率、６５℃にて２１５０の粘度、及び６０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有すると報告されている）の商標名で市販されている。

幾つかの実施形態では、重合性組成物は、式１の少なくとも１種の第２の（メタ）アクリレートモノマーと、次の一般的構造式：

（式中、各Ｒ１は独立してＨ又はメチルであり、
各Ｒ２は独立してＢｒであり、
ｍは０〜４の範囲であり、
各Ｑは独立してＯ又はＳであり、
ｎは０〜１０の範囲であり、
Ｌは、１つ以上のヒドロキシル基で任意に置換されたＣ２〜Ｃ１２のアルキレン基であり、
ｚは芳香環であり、
ｔは独立して０又は１である）を有する主要部を含有する、少なくとも１つの（所望により臭素化された）２官能性（メタ）アクリレートモノマーと、を含む。

いくつかの態様において、好ましくはＱはＯである。更に、ｎは典型的には０、１または２である。Ｌは、典型的にはＣ_２又はＣ_３である。あるいは、Ｌは、典型的には、ヒドロキシル置換されたＣ_２又はＣ_３である。いくつかの実施形態では、ｚは、好ましくはフェニル基に縮合し、それによってビナフチル（binapthyl）コア構造体を形成する。

好ましくは、−Ｑ［Ｌ−Ｏ］ｎ Ｃ（Ｏ）Ｃ（Ｒ１）＝ＣＨ_２基の少なくとも１つは、オルト位又はメタ位にて置換されている。より好ましくは、ビフェニルジ（メタ）アクリレートモノマーは、モノマーが２５℃にて液体であるように、十分な量のオルト及び／又はメタ（メタ）アクリレート置換基を含む。いくつかの実施形態では、置換基を含有するそれぞれの（メタ）アクリレート基は、オルト位又はメタ位にて芳香環基に結合している。ビフェニルジ（メタ）アクリレートモノマーが過半量（すなわち、ビフェニルジ（メタ）アクリレートモノマーの置換基の少なくとも５０％、６０％、７０％、８０％、９０％又は９５％）のオルト（メタ）アクリレート置換基を含むことが好ましい。いくつかの実施形態では、置換基を含有する各（メタ）アクリレート基は、オルト位又はメタ位にて芳香環基に結合している。メタ及び特にパラ置換基の数が増えると共に、有機成分の粘度も同様に増大し得る。更に、パラ−ビフェニルジ（メタ）アクリレートモノマーは、室温で固体であり、フェノキシエチルアクリレート及びテトラヒドロフルフリルアクリレート中においてさえ、わずかな溶解度（すなわち、１０％未満）である。

そのようなビフェニルモノマーは、更に米国特許出願公開第２００８／０２２１２９１号に詳細が記述されている。その他のビフェニルジ（メタ）アクリレートモノマーは、文献に記載されている。

更に幾つかの実施形態では、重合性組成物は、式１の、少なくとも１種の第２の（メタ）アクリレートモノマーと、次の一般的構造式：

（式中、各々のＱは、独立してＯ又はＳであり、Ｌは２価の結合基である）を有する主要部を含有する、少なくとも１つの（例えば２官能性）フルオレン（メタ）アクリレートモノマーと、を含む。Ｌは、独立して、分枝又は直鎖のＣ_２〜Ｃ_１２アルキレン基を含んでよく、ｎは、０〜１０の範囲である。Ｌは好ましくは、分枝又は直鎖のＣ_２〜Ｃ_６アルキレン基を含む。より好ましくは、Ｌは、Ｃ_２又はＣ_３であり、ｎは、０、１、２又は３である。アルキレン連結基の炭素鎖は、１つ以上のヒドロキシ基で置換されている。例えば、Ｌは、−ＣＨ_２ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ_２−であってもよい。典型的には、連結基は同一である。Ｒ１は、独立して、水素又はメチルである。

幾つかの好ましい実施形態では、式１の第２モノマーは２５℃での粘度が十分に低いモノマーであり、少なくとも２個の（メタ）アクリレート基を含有する（高粘度）芳香族モノマー又はオリゴマーのための反応性の希釈剤として機能する。式１のモノマーの粘度は２５℃で１００ｃｐｓ、又は７５ｃｐｓ、又は５０ｃｐｓ、又は２５ｃｐｓ未満であってよい。

幾つかの実施形態において、式１の、１つ以上のベンジル基モノマーは、単独の反応性の希釈剤であり、重合性組成物は、他のモノ（メタ）アクリレートモノマーを含まない。しかしながら、他の実施形態では、重合性樹脂組成物は、式１のベンジル基モノマーと組み合わせて他の単官能性希釈剤を含有する。

芳香族（例えば単官能性）（メタ）アクリレートモノマーは、典型的には、フェニル、クミル、ビフェニル、又はナフチル（napthyl）基を含む。好ましい希釈剤は、１．５０、１．５１、１．５２、１．５３、１．５４、又は１．５５を上回る屈折率を有し得る。このような反応性希釈剤は、ハロゲン化、非臭素化、又は非ハロゲン化されたものであり得る。

好適なモノマーとしては、フェノキシ（メタ）アクリレート類、例えば、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシ−２−メチルエチル（メタ）アクリレート、フェノキシエトキシエチル（メタ）アクリレート、又は３−ヒドロキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、又はフェニル（メタ）アクリレート、又はフェニルチオ（メタ）アクリレート類、例えば、フェニルチオエチルアクリレート、又はナフチル（メタ）アクリレート類、例えば、２−ナフチルチオエチルアクリレート、１−ナフチルチオエチルアクリレート、ナフチルオキシエチルアクリレート、２−ナフトキシキシエチルアクリレート、又はベンジル（メタ）アクリレート、並びに単官能ビフェニルモノマー類（複数可）が挙げられる。

幾つかの好ましい実施形態では、反応性の希釈剤はナフチル基、又は硫黄原子を欠く。なぜなら、その様なモノマー類は黄変を引き起こす。

いくつかの実施形態では、重合性組成物は、１つ以上の単官能性ビフェニルモノマーを含む。

単官能性ビフェニルモノマーは、末端ビフェニル基（ここで、２つのフェニル基は融合しておらず、結合によって繋がっている）又は連結基（例えばＱ）で繋がれた２つの芳香族基を含む末端基を含む。例えば、連結基がメタンであるとき、末端基はビフェニルメタン基である。あるいは、連結基が−（Ｃ（ＣＨ_３）_２−である場合、末端基は４−クミルフェニルである。単官能ビフェニルモノマー（類）は、好ましくは（例えば紫外線）放射への曝露によって重合可能である１つのエチレン性不飽和基も含む。単官能性ビフェニルモノマーは、好ましくは１つの（メタ）アクリレート基又は１つのチオ（メタ）アクリレート基を含む。アクリレート官能基が一般的に好ましい。幾つかの実施形態では、ビフェニル基はエチレン系不飽和（例えば（メタ）アクリレート）基へと直接的に結合している。この種類の例示的なモノマーは、２−フェニル−フェニルアクリレートである。ビフェニルモノ（メタ）アクリレート又は、ビフェニルチオ（メタ）アクリレートモノマーは、更に、１つ以上のヒドロキシル基で任意に置換された（例えば炭素数１〜５の）アルキル基を含むことができる。この種類の代表的な種は、２−フェニル−２−フェノキシエチルアクリレートである。

一実施形態では、次の一般式：

式中、Ｒ１は、Ｈ又はＣＨ_３であり、
Ｑは、Ｏ又はＳであり、
ｎは０〜１０の範囲であり（例えばｎは１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０）、及び
Ｌは、好ましくは、所望によりヒドロキシで置換された、炭素数１〜５のアルキレン基（すなわちメチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、又はペンチレン）である。

別の実施形態では、単官能性ビフェニル（メタ）アクリレートモノマーは次の一般的な構造式：

式中、Ｒ１は、Ｈ又はＣＨ３であり、
Ｑは、Ｏ又はＳであり、
Ｚは−（Ｃ（ＣＨ_３）_２−、−ＣＨ_２、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ（Ｏ）−、及び−Ｓ（Ｏ）_２−から選択され、
ｎは０〜１０の範囲であり（例えばｎは１、２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０）、及び
Ｌは、１〜５個の炭素原子を有するアルキル基（すなわち、メチレン、エチレン、プロピレン）であり、所望によりヒドロキシ基で置換されている。

日本の東亜合成株式会社より市販されている幾つかの特定のモノマーとして、例えば商品名「ＴＯ−２３４４」で入手可能な２−フェニル−フェニルアクリレート、商品名「ＴＯ−２３４５」で入手可能な４−（−２−フェニル−２−プロピル）フェニルアクリレート、及び商品名「ＴＯ−１４６３」で入手可能な２−フェニル−２−フェノキシエチルアクリレートが挙げられる。

重合性樹脂組成物は、少なくとも３つの（メタ）アクリレート基を含む非芳香族架橋剤を２０重量％以下で任意的に含んでもよい。好適な架橋剤としては、例えばペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタクリレート）、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシレートトリ（メタ）アクリレート、グリセリルトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールプロポキシレートトリ（メタ）アクリレート、及びジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレートが挙げられる。架橋剤の任意の１つ又は組み合わせを用いてもよい。メタクリレート基は、アクリレート基より反応性でない傾向があるため、架橋剤は好ましくはメタクリレート官能基を含まない。

様々な架橋剤が市販されている。例えば、ペンタエリスリトール（ＰＥＴＡ）は、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）より、商標名「ＳＲ４４４」で市販され、Ｏｓａｋａ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｌｔｄ．（Ｏｓａｋａ，Ｊａｐａｎ）より、商標名「Ｖｉｓｃｏａｔ ＃３００」で市販され、Ｔｏａｇｏｓｅｉ Ｃｏ．Ｌｔｄ．（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）より、商標名「Ａｒｏｎｉｘ Ｍ−３０５」で市販され、Ｅｔｅｒｎａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（Ｋａｏｈｓｉｕｎｇ，Ｔａｉｗａｎ）より、商標名「Ｅｔｅｒｍｅｒ ２３５」で市販されている。トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）は、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙから「ＳＲ３５１」の商標名にて市販されている。ＴＭＰＴＡはまた、Ｔｏａｇｏｓｅｉ Ｃｏ．Ｌｔｄ．より、商標名「Ａｒｏｎｉｘ Ｍ−３０９」でも入手可能である。更に、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート及びエトキシル化ペンタエリスリトールトリアクリレートは、Ｓａｒｔｏｍｅｒからそれぞれ商標名「ＳＲ４５４」及び「ＳＲ４９４」のもとに市販されている。

しかしながら、幾つかの有利な実施形態において、特に、少なくとも３０重量％、３５重量％、または４０重量％の（例えば、ジルコニアの）ナノ粒子を含有する場合に、重合性樹脂は、ほとんど（例えば５重量％以下）あるいは全く架橋剤を含まない。

幾つかの実施形態では、光学フィルムの重合ミクロ構造化表面、重合性樹脂組成物、及び式１の、第２の（メタ）アクリレートモノマーが実質的に臭素を含まない（即ち、１重量％未満で含有する）ことが好ましい。その他の実施形態では、臭素と塩素とを組み合わせた総量は１重量％未満である。幾つかの態様において、光学フィルムの重合ミクロ構造化表面、重合性樹脂組成物、及び式１の、第２の（メタ）アクリレートモノマーは、実質的に非ハロゲン化物（すなわち、含まれる臭素及び塩素が合計で１重量％未満）である。

ＵＶ硬化性の重合性組成物は、少なくとも１つの光反応開始剤を含む。１つの光反応開始剤又は光反応開始剤のブレンドを、本発明の輝度向上フィルムに用いてよい。一般的には、光反応開始剤は、（例えば、樹脂の加工温度で）少なくとも部分的に可溶性であり、重合化後に実質的に無色である。ＵＶ光源に曝露後、光反応開始剤が実質的に無色であるならば、光反応開始剤が有色（例えば黄色）であってもよい。

好適な光開始剤としては、モノアシルホスフィンオキシド及びビスアシルホスフィンオキシドが挙げられる。市販のモノ又はビスアシルホスフィンオキシド光開始剤としては、「Ｌｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯ」という商標名でＢＡＳＦ（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ）から市販されている２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド（trimethylbenzoybiphenyl phosphine oxide）、更に「Ｌｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯ−Ｌ」という商標名でＢＡＳＦから市販されているエチル−２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィネート、及び「Ｉｒｇａｃｕｒｅ ８１９」という商標名でＣｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから市販されているビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシドが挙げられる。その他の好適な光開始剤としては、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから「Ｄａｒｏｃｕｒ １１７３」の商標名で市販されている２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、並びにＣｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから、「Ｄａｒｏｃｕｒ ４２６５」、「Ｉｒｇａｃｕｒｅ ６５１」「Ｉｒｇａｃｕｒｅ １８００」、「Ｉｒｇａｃｕｒｅ ３６９」、「Ｉｒｇａｃｕｒｅ １７００」、及び「Ｉｒｇａｃｕｒｅ ９０７」の商標名にて市販されているその他の光開始剤が挙げられる。

光反応開始剤は、約０．１重量％〜約１０重量％の濃度で使用できる。より好ましくは、光反応開始剤は約０．５〜約５重量％の濃度で使用される。５重量％を超える量は、輝度向上フィルムの黄変を引き起こす傾向の観点から一般的に不利である。その他の光反応開始剤類及び光反応開始剤も、当業者によって決定されるように、好適に用いられてもよい。

フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤のような界面活性剤は、表面張力を低減するため、濡れを改良するため、より平滑なコーティングを可能にするため、及びコーティングの欠陥を減少させるため等の目的で、重合性組成物に任意選択的に包含させることができる。

本明細書で記載される式１の、第２の（メタ）アクリレートモノマーは、非ハロゲン化高屈折率重合性有機組成物の調製において特に有用である。重合性組成物は、更に無機ナノ粒子を含む。

表面修飾（例えば、コロイド状）ナノ粒子は、物品又は光学素子の耐久性及び／又は屈折率を向上させるのに有効な量で重合化構造体中に存在することができる。いくつかの実施形態では、表面修飾無機ナノ粒子の総量は、少なくとも１０重量％、２０重量％、３０重量％又は４０重量％の量で、重合性樹脂又は光学物品中に存在することができる。重合性樹脂組成物がミクロ構造フィルムの流延及び硬化プロセスで使用するのに好適な粘度を有するため、その濃度は、典型的には７０重量％未満であり、より典型的には６０重量％未満である。

このような粒子の寸法は、有意な可視光線の散乱を避けるように選択される。光学又は材料特性を最適化するため及び全組成物コストを低下させるために、複数の種類の無機酸化物粒子の混合物を用いることが望ましい場合がある。表面修飾コロイド状ナノ粒子は、１ｎｍ、５ｎｍ又は１０ｎｍ超の（例えば、非会合性）１次粒径又は会合粒径を有する酸化物粒子であることができる。１次又は会合粒径は、一般的に１００ｎｍ、７５ｎｍ、又は５０ｎｍ未満である。典型的には、１次又は会合粒径は４０ｎｍ、３０ｎｍ、又は２０ｎｍ未満である。ナノ粒子は非会合性であることが好ましい。それらの測定は、透過型電子顕微鏡法（ＴＥＭ）に基づいてよい。ナノ粒子としては、例えば、アルミナ、ジルコニア、チタニア、これらの混合物、又はこれらの混合酸化物のような金属酸化物が挙げられる。表面修飾コロイド状ナノ粒子のほぼ全てを凝縮させることができる。

完全凝縮ナノ粒子（シリカを例外として）の結晶化度（単離金属酸化物粒子として測定した場合）は、典型的には５５％を超え、好ましくは６０％を超え、より好ましくは７０％を超える。例えば、結晶化度は、約８６％まで又はそれ以上の範囲にすることができる。結晶化度は、Ｘ線回折法によって割り出すことができる。凝縮結晶性（例えばジルコニア）のナノ粒子は屈折率が高いが、非晶質ナノ粒子は典型的には屈折率がより低い。

ジルコニア及びチタニアナノ粒子は、５〜５０ｎｍ、又は５〜１５ｎｍ、又は８ｎｍ〜１２ｎｍの粒径を有することができる。ジルコニアナノ粒子は、耐久性物品又は光学素子中に１０〜７０重量％、又は３０〜６０重量％の量で存在できる。本発明の組成物及び物品に使用されるジルコニアは、Ｎａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から商標名「Ｎａｌｃｏ ＯＯＳＳＯＯ８」で、及びＢｕｈｌｅｒ ＡＧ Ｕｚｗｉｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄから商標名「Ｂｕｈｌｅｒ ｚｉｒｃｏｎｉａ Ｚ−ＷＯ ｓｏｌ」で入手可能である。

ジルコニア粒子は、米国特許第７，２４１，４３７号に記載されているような水熱技術を使用して調製することができる。ナノ粒子は、表面修飾されている。表面修飾は、無機酸化物（例えば、ジルコニア）粒子に表面修飾剤を付着させて、表面特性を修飾することを伴う。無機粒子の表面修飾の全体的な目標は、均質な構成成分を持つ、好ましくは高輝度のフィルムに調製可能な（例えばキャスト及び硬化プロセスを使用して）低粘度を持つ樹脂を提供することである。

ナノ粒子は、しばしば、有機マトリックス材料との相溶性を改良するために表面修飾される。表面修飾されたナノ粒子は、しばしば、有機マトリックス材料中で非会合、非粒塊、又はこれらの組み合わせの状態である。得られるこれらの表面修飾されたナノ粒子を含有する光管理フィルム（light management films）は高い光学的透明性及び低いくもりを有する傾向がある。ジルコニアのような、高屈折率の表面修飾されたナノ粒子の添加は、輝度向上フィルムのゲインを、重合化された有機材料のみを含有するフィルムと比べて増大することができる。

モノカルボン酸表面処理剤は、好ましくは相溶化基を含む。モノカルボン酸は式Ａ−Ｂにより表され得、式中、Ａ基は（ジルコニア又はチタニア）ナノ粒子の表面に付着可能な（例えば、モノカルボン酸）基であり、Ｂは様々な異なる官能性を含む相溶化基である。カルボン酸基は、吸着及び／又はイオン結合の形成によって表面に付着できる。相溶化基Ｂは、一般的に、それが（例えば輝度向上）光学物品の重合性樹脂と相溶するように選択される。相溶化基Ｂは、反応性又は非反応性であることができ、極性又は非極性であることができる。

ジルコニア粒子に非極性の性質を付与することができる相溶化基Ｂとしては、例えば、直鎖又は分枝鎖の芳香族又は脂肪族炭化水素が挙げられる。カルボン酸官能性を有する非極性修飾剤の代表的な例には、オクタン酸、ドデカン酸、ステアリン酸、オレイン酸、及びこれらの組み合わせが挙げられる。

相溶化基Ｂは、所望により、それが（例えば輝度向上）光学物品の有機マトリックスと共重合可能なように、反応性であってもよい。例えば、（メタ）アクリレート相溶化基のようなフリーラジカル重合性基は、（メタ）アクリレート官能性有機モノマーと共重合して、良好な均質の輝度向上物品を生成できる。

好ましいジルコニアゾルと表面処理は国際特許出願第２０１０／０７４８６２号に記載される。

表面修飾された粒子は、種々の方法で硬化性（すなわち、重合性）樹脂組成物の中に組み込むことができる。好ましい態様においては、溶媒交換手順が利用され、樹脂を表面修飾されたゾルに添加してから水及び共溶媒（使用する場合）を蒸発により除去することにより、粒子を重合性樹脂中に分散された状態にする。蒸発工程は、例えば、蒸留、回転蒸発、又はオーブン乾燥により達成可能である。別の態様では、表面修飾された粒子を水不混和性溶媒中に抽出した後、それが望ましい場合には溶媒交換を行うことができる。あるいは、表面修飾されたナノ粒子を重合性樹脂に組み込む別の方法は、修飾粒子を乾燥して粉末にした後、粒子が分散された樹脂材料を添加することを伴う。この方法における乾燥工程は、例えば、オーブン乾燥又は噴霧乾燥のような、その系に適した従来の方法によって達成することができる。

光学層は、ベース層に直接接触するか又はベース層に光学的に整列することができ、光学層が光の流れを方向付け又は集中させることができる寸法、形状及び厚さであることができる。光学層は、米国特許第７，０７４，４６３号に記載され、かつ示されているような多数の有用なパターンのいずれかを有することができる、構造化又はミクロ構造化表面を有することができる。ミクロ構造化表面は、フィルムの長さ又は幅に沿って伸長する複数の平行な長手方向の隆起部であることができる。これらの隆起部は、複数個プリズム先端から形成され得る。これらの頂点は、先鋭形、丸形、又は平坦形若しくは切頭形とすることができる。例えば、隆起部は４〜７〜１５マイクロメートルの範囲の半径に丸めることができる。

これらは、規則的又は不規則的なプリズムパターンを含み、それは環状プリズムパターン、キューブコーナーパターン又は任意のその他のレンズ状ミクロ構造であり得る。有用なミクロ構造は、輝度向上フィルムとして使用するための完全内部反射フィルムとして作用できる定形プリズムパターンである。別の有用なミクロ構造は、反射フィルムとして使用するための再帰反射フィルム又は素子として作用できるコーナーキューブプリズムパターンである。別の有用なミクロ構造は、光学ディスプレイに使用するための光学素子として作用できるプリズムパターンである。別の有用なミクロ構造は、光学ディスプレイに使用するための光学回転フィルム又は素子として作用できるプリズムパターンである。

ベース層は、光学製品、すなわち光の流れを制御するよう設計された製品への使用に好適な性質及び組成物であることができる。ほぼいかなる材料も、その材料が十分に光学的に透明であり、特定の光学製品に組立てられるか又は製品内で使用されるのに十分に構造的に強い限り、ベース材料として使用できる。ベース材料は、光学製品の性能が時間とともに損なわれないように十分な耐温度性及び耐老化性が備わっているものを選択できる。

有用なベース材料としては、例えば、スチレン−アクリロニトリル、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルローストリアセテート、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ナフタレンジカルボン酸系コポリマー又はブレンド、ポリシクロオレフィン、ポリイミド、及びガラスが挙げられる。所望により、ベース材料には、これらの材料の混合物又は組み合わせを含有させることができる。実施形態では、ベースは多層であってもよいし、又は連続相の中に懸濁又は分散した分散成分を含有してもよい。

ミクロ構造を有する製品のような幾つかの光学製品、例えば、輝度向上フィルムの場合、好ましいベース材料の例には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びポリカーボネートが挙げられる。有用なＰＥＴフィルムの例としては、フォトグレードのポリエチレンテレフタレート及びＭＥＬＩＮＥＸ（商標）ＰＥＴ（ＤｕＰｏｎｔ Ｆｉｌｍｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ）から入手可能）が挙げられる。

いくつかのベース材料は、光学的に活性であり得、及び偏光板として作用することができる。多くのベースはまた、本明細書においてフィルム又は基材とも呼ばれ、光学製品分野において偏光板として有用であることが既知である。フィルムを通る光の偏光は、例えば通過光を選択的に吸収する、フィルム材料内２色偏光子の包含により実現され得る。光の偏光はまた、配列雲母チップのような無機材料を組み込むことによって、又は、連続フィルム中に分散している光変調液晶の液滴といった連続フィルム中に分散している不連続相によって実現させることができる。代替手段として、異なる材料のマイクロファイン層からフィルムを作製することができる。フィルム内の偏光材料は、例えば、フィルムの延伸、電場又は磁場の印加、及び、コーティング技術のような方法を利用することによって、偏光配向に揃えることができる。

偏光フィルムの例としては、米国特許第５，８２５，５４３号及び同５，７８３，１２０号に記載のものが挙げられる。輝度上昇フィルムとの組み合わせによるこれらの偏光フィルムの使用は、米国特許第６，１１１，６９６号に記載されている。

ベースとして使用され得る偏光フィルムの第２の実施例は、米国特許第５，８８２，７７４号に記載されたフィルムである。市販のフィルムは、３Ｍから取引表記ＤＢＥＦ（デュアル光度上昇フィルム）のもとに販売された多層フィルムである。輝度上昇フィルムにおけるこうした多層偏光光学フィルムの使用は、米国特許第５，８２８，４８８号に記載されている。

このような光再利用効果の一般的測定は、光学フィルムのゲインを測定することである。本明細書で使用するとき、「相対ゲイン」は、光学フィルム（又は光学フィルムアセンブリ）をライトボックスの最上部に置いて、実施例にて記載した試験方法による測定で、ライトボックスの最上部に光学フィルムが存在しない場合に測定された軸上輝度に対する軸上輝度として定義される。本定義は、次の関係によって要約することができる。

１つの実施形態では、ミクロ構造化表面を有する光透過性（例えば硬化済み）のポリマー材料を含む光学フィルムが記述される。光学フィルムは実質的に、少なくとも１．６０の相対ゲインの単一シートを有する非分極フィルムである。相対単一シートゲインは、典型的には２．０５以下である。したがって、単一シート相対ゲインはまた、１．６５、１．７０、１．７５、１．８０、１．８５、及び１．９０以上を包含する相対ゲイン値のセットの中の任意の値の範囲で変動してよい。

他の実施形態においては、２つ又はそれ以上のフィルムからなる、又は２つ又はそれ以上のフィルム含む光学フィルムの、様々なアセンブリ又は「スタック」が記載される。各アセンブリには、第２の（例えばミクロ構造化又は非構造化の）光学フィルムに隣接した、第１のミクロ構造化光学フィルムが含まれる。

隣接したとは、十分に近傍であることを意味する。隣接したとは、フィルムがただ単に一緒に積み重ねられているか又はフィルムが各種手段で付着されているようにして、第１のミクロ構造化光学フィルムが第２の光学フィルムと接触していることを含むことができる。フィルムは、機械的手段、化学的手段、熱的手段、又はそれらの組み合わせによって取り付けてよい。化学的手段としては、各種の感圧、溶剤系、及びホットメルト接着剤、並びに熱、湿気、又は放射線に曝露された際に架橋する２元硬化性接着剤組成物が挙げられる。熱的手段としては、例えば、加熱エンボス加工ローラー、高周波（ＲＦ）溶着、及び超音波溶接が挙げられる。光学フィルムは、選択箇所のみにて、又は端部のみにて、フィルム平面全体にわたって（例えば連続的に）取り付けてよい。あるいは、隣接した光学フィルムは、空気界面にて互いに離間させて分離させてよい。空気界面は、周辺部の光学フィルムの一方又はその両方の厚さを、例えば、接着剤を適用することによって増大させることで作製してよい。フィルムを、一緒にラミネート加工するのではなく積み重ねた場合、光学フィルム間の空気界面はわずか２〜３マイクロメートルであり得る。

幾つかの実施形態では、第１のミクロ構造化光学フィルムは、第２のミクロ構造化光学フィルムに隣接している。このようなアセンブリでは、底部フィルムのミクロ構造化表面は好ましくは、最上部フィルムの非構造化表面に隣接して配置される。プリズムミクロ構造フィルムを用いる実施形態の場合、フィルムのプリズムは一般に、プリズムを溝部によって分離しつつ、１つの主方向に並列に位置合わせする。積み重ねの中にある第２の（例えば下の）ミクロ構造化光学フィルムのプリズム（又は溝）を、第１の（例えば上の）フィルムのプリズムに対して実質的に直交するように整列させることが一般に望ましい。しかし、その他の整列もまた用いることができる。例えば、第２の光学フィルムのプリズムに対して、溝部又はプリズムの交点が、約７０°〜約１２０°の範囲の角度を形成するように、第２の光学フィルムのプリズムを配置されてよい。

一実施アセンブリでは、第１のミクロ構造化実質的非分極光学フィルムは、第２のミクロ構造化実質的非分極光学フィルムに近接している。本アセンブリのゲインは、少なくとも２．５０である。第１の光学フィルムは、第２の光学フィルムと同一でも又は異なっていてもよい。例えば、第２のフィルムは、異なったベース層組成物、異なったミクロ構造化表面組成物、及び／又は異なった表面ミクロ構造を有し得る。本アセンブリの相対ゲインは通常、３．３２未満である。したがって、このようなアセンブリの相対ゲインは、２．５５、２．６０、２．６５、２．７０、２．７５、２．８０、２．８５、２．９０、又はそれ以上の値を含む一連の相対ゲイン値の任意の値の範囲であってもよい。

次に定義する用語については、別の定義が特許請求の範囲中あるいは本明細書中に与えられなければ、これらの定義が適用されるものとする。

用語「ミクロ構造」は、本明細書では米国特許第４，５７６，８５０号に定義及び説明されたように使用される。それゆえ、それは、ミクロ構造を有する物品の予め定められた所望の利用目的又は機能を叙述する又は特徴づける表面の構成を意味する。その物品の表面における突出部及びくぼみのような不連続は、中心線の上の表面輪郭により包囲された面積の合計が線の下の面積の合計と等しくなるように、ミクロ構造を通って引かれた平均中心線から輪郭が偏差すると考えられ、その線は物品の呼称面（nominal surface）（ミクロ構造を有する）に本質的に平行である。例えば、１〜３０ｃｍの表面の代表的な特性長を通って、光学又は電子顕微鏡により測定したとき、その偏位の高さは一般に、約＋／−０．００５〜＋／−７５０マイクロメートルである。その平均中心線は、平面、凹面、凸面、非球面又はそれらの組み合わせであってよい。その偏位が低いオーダー、例えば、＋／−０．００５、＋／−０．１、又は好ましくは、＋／−０．０５マイクロメートルであり、その偏位がまれにしか又はほとんど発生しない物品、即ち、表面にいかなる有意な不連続もない物品は、ミクロ構造保有表面が本質的に「平坦」又は「平滑な」表面であるものであり、そのような物品は、眼用レンズのような、例えば精密光学素子又は精密光学インタフェースを有する素子として有用である。その偏位が低いオーダーであり頻繁に発生する物品としては、反射防止ミクロ構造を有するものが挙げられる。前述の偏位が大きく、例えば、＋／−０．１〜＋／−７５０マイクロメートルであり、同一又は異なり及びランダム又は規則的に隔置され又は連続している複数の実用的な不連続部を含むミクロ構造に寄与し得る物品は、逆反射コーナーキューブシーティング、線形フレネルレンズ、ビデオディスク及び輝度向上フィルムなどの物品である。ミクロ構造を有する表面は、その低いオーダー及び高いオーダーの両方の実用的不連続を含有できる。ミクロ構造を有する表面は、その量又は種類がその物品の予め定められた所望の利用を有意に妨害するか又は悪影響を及ぼすものでない限り、外来の又は非実用的な不連続を含有してよい。

「屈折率」とは、材料（例えば、モノマー）の絶対屈折率を意味し、自由空間中の電磁放射線の速度とその材料中の電磁放射線の速度との比を意味する。屈折率は既知の方法を使用して測定でき、かつ一般に、Ａｂｂｅ屈折計又はＢａｕｓｃｈ ａｎｄ Ｌｏｍｂ Ｒｅｆｒａｃｔｏｍｅｔｅｒ（カタログ番号３３．４６．１０）（例えば、Ｆｉｓｈｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）から市販されている）を使用して可視光領域内にて測定することができる。測定された屈折率は、計器に依存してある程度変動し得ることは一般的に認識されている。

「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート化合物及びメタクリレート化合物の両方を意味する。

用語「ナノ粒子」は、本明細書において、約１００ｎｍ未満の直径を有する粒子（一次粒子又は会合一次粒子）を意味するように定義される。

「表面修飾されたコロイド状ナノ粒子」は、ナノ粒子が安定な分散を提供するように各々修飾された表面を有するナノ粒子を指す。

本明細書で「安定な分散」は、例えば、室温（約２０〜２２℃）、大気圧、及び過剰な電磁力がないという周囲条件下で、ある時間、例えば約２４時間放置された後に、コロイド状ナノ粒子が疑集しない分散として定義される。

「凝結」とは、互いに化学結合されている可能性がある一次粒子間の強い会合を意味する。凝集体のより小さい粒子への分解は、達成が困難である。

「凝集」とは、電荷又は極性によって共に保持され、より小さい構成要素に分解できる一次粒子間の弱い会合を意味する。

「一次粒径」は、単一の（非凝集、非粒塊）粒子の平均直径を指す。

終点による数の範囲の記述は、その範囲内に包含される全ての数を含む。（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）。

本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、その内容について特に明確な断りがない限り、複数の指示対象を包含するものとする。したがって、例えば「化合物（a compound）」を含む組成物と言う場合には、２つ以上の化合物の混合物が含まれる。本明細書及び添付の「特許請求の範囲」において使用する場合、用語「又は」は、その内容が明らかにそうでないことを示さない限り、「及び／又は」を含む意味で概して用いられる。

特に指示がない限り、明細書及び添付特許請求の範囲に使用される成分の量、性質の測定等を表す全ての数は、全ての場合において、「約」という用語によって修飾されることを理解されたい。

本発明は、本明細書中に記載する特定の実施例に限定されると考えるべきではなく、更に適切に言えば添付の特許請求の範囲の中で適正に述べるものが本発明の全態様を包含すると理解されるべきである。本明細書を検討すると、様々な修正形態、等価の方法、及び本発明を適用できる非常に多くの構造が、本発明が対象とする当業者には容易に明らかなはずである。

実施例で使用した材料
３−フェノキシベンジルアクリレートモノマー（ＰＢＡ）の合成
オーバーヘッドスターラー、温度プローブ、加熱マントル及びディーンスタークトラップを備えた５００ｍＬの３首丸底フラスコに、１００．０ｇの３−フェノキシベンジルアルコール、３７．７９ｇのアクリル酸、１５５．６ｇのシクロヘキサン、０．０４０５０ｇの４−ヒドロキシＴＥＭＰＯ（Ｐｒｏｓｔａｂ重合禁止剤）、０．０４０５０ｇの４−メトキシフェノール、及び１．２９６ｇのメタンスルホン酸、を加えた。透明な混合物は撹拌しながら８４℃まで加熱し、縮合により水を経時的に収集した。１０時間後に、出発物質の約１．９％が残留した。反応物は１５％の炭酸ナトリウム溶液２５０ｍＬ、そして蒸留水２５０ｍＬで３回洗浄し硫酸マグネシウム上で乾燥、ろ過、そして真空乾燥して淡黄色の粘調な液体を回収した。１１５ｇの３−フェノキシベンジルアクリレート（収率９０．５６％）屈折率は１．５６４８で粘度は２５℃で１６ｃｐｓであった。３−フェノキシベンジルアクリレートは次の構造式：

を有する。

ＺｒＯ_２ゾルは国際特許出願第２０１０／０７４８６２号に従って作製され、表面改質を施された。この様な表面処理は以下の化合物の混合物を含む。

組成物１
以下が反応容器に加えられる。
９０．０重量部のＺｒＯ_２ゾル（４０．８重量％のＺｒＯ２）
３９．０重量部の１−メトキシ−２−プロパノール
１７．１重量部のＨＥＡＳ（５０％の１−メトキシ−２−プロパノール溶液）
３．９重量部のＤＣＬＡ−ＳＡ（５０％の１−メトキシ−２−プロパノール溶液）
９．６重量部のＰＥＡ
６．４重量部のＳＲ６０１
１６．１重量部のｏＰＰＡ（２−フェニルーフェニルアクリレート）
水及びアルコールを真空蒸留によって除去した後、蒸気を加えて更に真空蒸留を行い、得られた複合樹脂分散液が、およそ以下の重量になるようにした。
４６．３重量部のＺｒＯ_２
１０．８重量部のＨＥＡＳ
２．５重量部のＤＣＬＡ−ＳＡ
１２．２重量部のＰＥＡ
８．１重量部のＳＲ６０１、
２０．３重量部のｏＰＰＡ（２−フェニルーフェニルアクリレート）

組成物２
以下が丸底フラスコに加えられた。
５０．０重量部のＺｒＯ_２ゾル（４１．５重量％のＺｒＯ２）
５８重量部の１−メトキシ−２−プロパノール
９．７５重量部のＨＥＡＳ（５０％の１−メトキシ−２−プロパノール）
２．３７重量部のＤＣＬＡ−ＳＡ（５０％の１−メトキシ−２−プロパノール）
８．９６重量部のＰＢＡ
２．２６重量部のＢＰＤＡ−１
ＰｒｏＳｔａｂ ５１９８の、１つの小さな欠片
水及びアルコールを真空蒸留によって除去した後、蒸気を加えて更に真空蒸留を行い、得られた複合樹脂分散液が、およそ以下の重量になるようにした。
５５．０重量部のＺｒＯ_２
１２．８重量部のＨＥＡＳ
３．０重量部のＤＣＬＡ−ＳＡ
２３．４重量部のＰＢＡ
５．８重量部のＢＰＤＡ−１
０．００５重量部のＰｒｏｓｔａｂ５１９８

組成物３
以下が丸底フラスコに加えられた。
５０．０重量部のＺｒＯ_２ゾル（４１．５重量％のＺｒＯ２）
６７重量部の１−メトキシ−２−プロパノール
９．８０重量部のＨＥＡＳ（５０％の１−メトキシ−２−プロパノール溶液）
２．２５重量部のＤＣＬＡ−ＳＡ（５０％の１−メトキシ−２−プロパノール溶液）
９．３２重量部のＰＢＡ
９．３２重量部のＥＭ２２０６（Ａ−ＢＰＥＦとｏＰＰＥＡ（台湾からＥｔｅｒｎａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，）の４０：６０のブレンド）
ＰｒｏＳｔａｂ ５１９８の、１つの小さな欠片
水及びアルコールを真空蒸留によって除去した後、蒸気を加えて更に真空蒸留を行い、得られた複合樹脂分散液が、およそ以下の重量になるようにした。
４６．０重量部のＺｒＯ_２
１０．８重量部のＨＥＡＳ
２．５重量部のＤＣＬＡ−ＳＡ
２０．４重量部のＰＢＡ
２０．４重量部のＥＭ２２０６
０．００５重量部のＰｒｏｓｔａｂ５１９８

各々の重合性樹脂に０．３６重量％のＤａｒｏｃｕｒｅ １１７３光開始剤と０．４０重量％のＬｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯ光開始剤を添加した。

最終ブレンドの屈折率は、ボシュロム（Bausch and Lomb）屈折計（カタログ番号３３．４６．１０）を使用して測定された。粘度はＴＡインスツルメント（Ｎｅｗ Ｃａｓｔｌｅ、デラウェア州）製ＡＲ ２０００レオメーターを用いて５０℃にて測定報告された。結果を表１に要約する。

光学フィルムサンプル調製：
輝度向上フィルムサンプルは、重合可能な樹脂組成物１〜３を使用して調製した。約３ｇの温かい樹脂を、２ミル（５１マイクロメートル）のプライミングされたＰＥＴ（ポリエステル）フィルム（ＤｕＰｏｎｔから「Ｍｅｌｉｎｅｘ ６２３」の商標名で入手可能）に適用し、市販のＶｉｋｕｉｔｉ ＴＢＥＦ−９０／２４に類似した９０／２４パターンを備えたミクロ構造化装置に対して定置した。ＰＥＴ、樹脂及び装置を、約１５０°Ｆ（６６℃）に設定した加熱した貼合せ機を通過させて、均一な厚みのサンプルを生成した。フィルム及びコーティングされた樹脂サンプルを収容する装置を、５０ｆｐｍ（１５．２ｍ／分）にて、２つの６００Ｗ／１０インチＤ−バルブを収容したフュージョンＵＶ処理装置に通過させて、フィルムを硬化させた。ＰＥＴ及び硬化樹脂を装置から取り外し、サンプルへと切断した。フィルムを評価するために使用した試験方法は、次の通りである。

ゲイン試験方法
フィルムの光学性能を、Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｉｎｃ．（Ｃｈａｔｓｗｏｒｔｈ，ＣＡ）から入手可能な、ＭＳ−７５レンズを有するＳｐｅｃｔｒａＳｃａｎ（商標）ＰＲ−６５０ ＳｐｅｃｔｒａＣｏｌｏｒｉｍｅｔｅｒを使用して測定した。このフィルムを、拡散透過性の中空の光ボックスの頂部上に置いた。光ボックスの拡散透過及び反射は、ランベルト（Lambertian）として説明することができる。ライトボックスは、約６ｍｍの厚さの拡散ＰＴＦＥ板から作製された約１２．５ｃｍ×１２．５ｃｍ×１１．５ｃｍ（Ｌ×Ｗ×Ｈ）の大きさの六面中空キューブであった。ボックスの１つの面は、サンプル表面として選択されている。中空ライトボックスの拡散反射率は、サンプル表面で測定した時、約０．８３であった（例えば、以下に記載の測定法により４００〜７００ｎｍの波長範囲全体にわたり平均した場合、約８３％）。ゲイン試験中、ボックスの底面内の約１ｃｍの円孔を介して内部からボックスを照光した（底面はサンプル表面に対向し、光は内部からサンプル表面に向けた）。この照光は、光を方向付けるために用いられる光ファイバーバンドルに取り付けられている安定化広帯域白熱光源（マサチューセッツ州マールボロ及びニューヨーク州オーバーンのＳｃｈｏｔｔ−Ｆｏｓｔｅｃ ＬＬＣ製の直径約１ｃｍのファイバーバンドル延長部付きＦｏｓｔｅｃ ＤＣＲ−ＩＩ）を用いて提供する。標準的な線吸収偏光子（例えばＭｅｌｌｅｓ Ｇｒｉｏｔ ０３ ＦＰＧ ００７）を試料ボックスとカメラの間に配置する。約３４ｃｍ離間したライトボックスのサンプル面にカメラの焦点を合わせ、カメラレンズから約２．５ｃｍの位置に吸収偏光子を配置する。照射したライトボックスの輝度は、所定の位置に偏光子を配置するとともにサンプルフィルムのない状態で測定したところ、１５０ｃｄ／ｍ^２を上回っていた。サンプルフィルムをボックスに概ね接触した状態にしてサンプルフィルムをボックスのサンプル表面に平行に配置した時に、ボックスのサンプル表面の平面に対して法線入射方向で、サンプル輝度をＰＲ−６５０によって測定する。ライトボックス単独で同じように測定した輝度と、このサンプル輝度を比較することによって、相対ゲインを計算する。迷光源を排除するために、全測定を黒色包囲体中で行った。

ライトボックスの拡散反射率は、直径１５．２５ｃｍ（６インチ）のＳｐｅｃｔｒａｌｏｎ被覆積分球と、安定化広帯域ハロゲン光源と、光源用の電源を用いて測定した。これらは全て、Ｌａｂｓｐｈｅｒｅ（Ｓｕｔｔｏｎ，ＮＨ）から供給されている。積分球は、３つの開口ポートを有していた。１つのポート（直径２．５ｃｍ）は、入力光用であり、９０度で第２の軸に沿った１つのポート（直径２．５ｃｍ）は、検出ポートとして用いられ、９０度で第３の軸に沿った（すなわち最初の２つの軸に直交する）第３のポート（直径５ｃｍ）は、サンプルポートとして用いられた。約３８ｃｍ離間した検出ポートにＰＲ−６５０ Ｓｐｅｃｔｒａｃｏｌｏｒｉｍｅｔｅｒ（上記のものと同一）の焦点を合わせた。拡散反射率が約９９％であるＬａｂｓｐｈｅｒｅ製の較正反射標準（ＳＲＴ−９９−０５０）を用いて、積分球の反射効率を計算した。標準は、Ｌａｂｓｐｈｅｒｅにより較正されたものであり、ＮＩＳＴ標準（ＳＲＳ−９９−０２０−ＲＥＦＬ−５１）が基になっている。積分球の反射効率を以下のように計算した。
球輝度比＝１／（１−Ｒ球×Ｒ標準）

この場合の球輝度比は、参照サンプルでサンプルポートを覆って検出器ポートで測定した輝度を、サンプルでサンプルポートを覆わずに検出器ポートで測定した輝度で除すことによって得られる比である。この輝度比及び較正標準の反射率（Ｒ標準）がわかれば、積分球の反射効率（Ｒ球）を計算することができる。次に、この値を以下の類似の式中で再び用いてサンプルの反射率（この場合、ＰＴＦＥライトボックスを使用）を求める。
球輝度比＝１／（１−Ｒ球×Ｒサンプル）

この場合には、球輝度比は、サンプルをサンプルポートに置いた時の検出器における輝度を、サンプルを用いずに測定した輝度で除すことによって得られる比として求める。Ｒ球は以上からわかるので、Ｒサンプルを計算することができる。これらの反射率を４ｎｍの波長間隔で計算し、４００〜７００ｎｍの波長範囲にわたる平均として報告した。

表２の単一シート相対ゲインは、吸光偏向器のパス軸に対して平行に揃えられた試料のプリズムにて測定した。表２の交差シート相対ゲインは、お互いに直交するように揃えられたプリズムで２つの積み重ねられたプリズムシートにて測定した。交差シート相対ゲインの結果は以下の２つの配置１）上部シートはパス軸に対して吸光偏向器のパス軸に対して直交するように揃えて配置される、及び、２）上部シートは吸光偏向器のパス軸に対して平行に揃えて配置される、の輝度の平均である。

以下に、本願発明に関連する発明の実施形態につき列挙する。
［実施形態１］
重合性樹脂組成物の反応生成物を含有する重合ミクロ構造化表面を含む光学フィルムであって、前記重合性樹脂組成物が
ナノ粒子と、
少なくとも２個の（メタ）アクリレート基を含む、少なくとも１種の第１のモノマーと、
構造式

（式中、少なくとも１つのＲ１が芳香族置換基を含み、
ｔが、１〜４の整数であり、
Ｒ２は水素又はメチルである）を有する、少なくとも１種の第２の（メタ）アクリレートモノマーと、
を含有する、光学フィルム。
［実施形態２］
式中ｔが１である、実施形態１に記載の光学フィルム。
［実施形態３］
式中Ｒ１が、

を含む群から選択される、実施形態１又は２に記載の光学フィルム。
［実施形態４］
前記モノマーが少なくとも１．５４の屈折率を有する、実施形態１〜３のいずれか一項に記載の光学フィルム。
［実施形態５］
前記モノマーの２５℃における粘度が１００ｃｐｓ未満、又は７５ｃｐｓ未満、又は５０ｃｐｓ未満、又は２５ｃｐｓ未満である、実施形態１〜４のいずれか一項に記載の光学フィルム。
［実施形態６］
前記第１のモノマーが少なくとも２つの芳香族環を含有する、実施形態１に記載の光学フィルム。
［実施形態７］
前記第１のモノマーがビスフェノール、フルオレン又はビフェニル（メタ）アクリレートモノマーである、実施形態６に記載の光学フィルム。
［実施形態８］
前記重合性樹脂が、前記少なくとも２個の（メタ）アクリレート基を含む第１のモノマーの１種又は２種以上を、最大１５重量％まで含有する、実施形態１〜７のいずれか一項に記載の光学フィルム。
［実施形態９］
前記少なくとも２個の（メタ）アクリレート基を含む第１のモノマーが、少なくとも３５０ｇ／ｍｏｌの分子量を有する、実施形態１〜８のいずれか一項に記載の光学フィルム。
［実施形態１０］
前記重合性樹脂組成物が非ハロゲン化物である、実施形態１に記載の光学フィルム。
［実施形態１１］
前記ナノ粒子が、少なくとも１．６０の屈折率を有する、実施形態１に記載の光学フィルム。
［実施形態１２］
前記ナノ粒子がジルコニアを含む、実施形態１１に記載の光学フィルム。
［実施形態１３］
前記重合性樹脂が少なくとも４０重量％のナノ粒子を含有する、実施形態１１又は１２に記載の光学フィルム。
［実施形態１４］
前記光学フィルムが輝度向上フィルムである、実施形態１に記載の光学フィルム。
［実施形態１５］
前記輝度向上フィルムが少なくとも１．７５の単一シート相対ゲイン値を有する、実施形態１４に記載の光学フィルム。
［実施形態１６］
重合性樹脂組成物の反応生成物を含む重合表面を有する光学フィルムであって、前記重合性樹脂組成物が
ナノ粒子と、
少なくとも２個の（メタ）アクリレート基を含む、少なくとも１種の第１モノマーと、
構造式

（式中、少なくとも１つのＲ１が、芳香族置換基を含み、
ｔが、１〜４の整数であり、
Ｒ２が、水素又はメチルである）を有する、少なくとも１種の第２の（メタ）アクリレートモノマーと、
を含有する、光学フィルム。
［実施形態１７］
前記重合性樹脂組成物が、更に実施形態２〜１３のいずれか１項又は組み合わせにより記述される、実施形態１６に記載の光学フィルム。
［実施形態１８］
重合性樹脂組成物であって、
ナノ粒子と、
少なくとも２個の（メタ）アクリレート基を含む、少なくとも１種の第１のモノマーと、
構造式

（式中、少なくとも１つのＲ１は芳香族置換基を含み、
ｔが、１〜４の整数であり、
Ｒ２は水素又はメチルである）を有する、少なくとも１種の第２の（メタ）アクリレートモノマーと、
を含有する、重合性樹脂組成物。
［実施形態１９］
重合性樹脂組成物が、更に実施形態２〜１３に記載のいずれか１項又は組み合わせにより記述される、実施形態１８に記載の重合性樹脂組成物。

Claims (7)

1. 重合性樹脂組成物の反応生成物を含有する重合ミクロ構造化表面を含む光学フィルムであって、前記重合性樹脂組成物が
   ナノ粒子と、
   少なくとも２個の（メタ）アクリレート基を含む、少なくとも１種の第１のモノマーと、
   ３−フェノキシベンジルアクリレートと、
   を含有する、光学フィルム。
2. 前記第１のモノマーが少なくとも２つの芳香族環を含有する、請求項１に記載の光学フィルム。
3. 前記第１のモノマーがビスフェノール、フルオレン又はビフェニル（メタ）アクリレートモノマーである、請求項２に記載の光学フィルム。
4. 前記光学フィルムが輝度向上フィルムであり、
   前記輝度向上フィルムが少なくとも１．７５の単一シート相対ゲイン値を有する、請求項１〜３のいずれかに記載の光学フィルム。
5. 前記重合性樹脂組成物の屈折率が少なくとも１．６１である、請求項１〜４のいずれかに記載の光学フィルム。
6. 重合性樹脂組成物の反応生成物を含む重合表面を有する光学フィルムであって、前記重合性樹脂組成物が
   ナノ粒子と、
   少なくとも２個の（メタ）アクリレート基を含む、少なくとも１種の第１モノマーと、
   ３−フェノキシベンジルアクリレートと、
   を含有する、光学フィルム。
7. 重合性樹脂組成物であって、
   ナノ粒子と、
   少なくとも２個の（メタ）アクリレート基を含む、少なくとも１種の第１のモノマーと、
   ３−フェノキシベンジルアクリレートと、
   を含有する、重合性樹脂組成物。