CN101655211A - 光重定向制品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光重定向制品，提供了一种用于形成光重定向制品的方法，其中，通过施加嵌入材料层来处理衬底的表面。微球密堆层通过干燥辅助自组装得以组装，并施加到经处理的表面。随后，将微球半嵌入到嵌入材料层的表面中。

Description

光重定向制品
技术领域
本发明一般地涉及光重定向制品，更具体地涉及以半球状微透镜的阵列形成的光重定向膜。
背景技术
透射式液晶显示器(LCD)面板提供了一种致密、轻质的替代品替代其他类型的显示器，但需要某种背光照明以提供调制光源。参照图1中显示器装置10的示意性框图，用于LCD面板12的背光照明以及类似的显示器装置通常由一个或多个光重定向制品20提供，相对于观察者而言，所述光重定向制品位于LCD面板12的后方，并使源于一个或多个光源14的光线变向以穿过LCD面板12。
LCD技术固有的局限性使得亟需获得一种有效的背光装置，所述背光装置能引导尽可能多的光线穿过LCD面板。在常规的操作中，一种或多种扩散膜和棱镜膜位于光源和LCD面板之间作为光重定向制品20，以有效地获得光线并使光线重新定向。为了得到更低的成本、更薄、轻质的显示器，对这些光重定向膜提出了更高的要求，以致于性能均匀渐增的提高也被认为是特别有价值的。
增加光重定向膜的效率的一种策略是优化它们的几何形状，形成表面结构，其形状改善了入射光的处理。多种光重定向膜使用了在膜的一个或两个表面上形成的光成形微结构的阵列。具有适当尺寸和形状的紧密堆积微透镜的小透镜阵列是一种尤其重要的解决方案。小透镜阵列可制成单一的薄片，可相对便宜地制成，适用于平面内的任意取向，可给照明提供高度均匀性。
图2A的透视图显示了使用小透镜32阵列的光重定向膜30的一部分，并示出了一些与性能和制造相关的尺寸因素。图2B显示了以常规的行列方式所排列的小透镜32的平面图；小透镜32具有垂直的取向。图2C显示了二维(2-D)的六方密堆，这是紧接着将要描述的一种改善了填充因数的交替堆积排列。有许多具有特殊意义的设计方案可从使用小透镜阵列的光重定向膜中获得良好的性能，包括：
(i)小透镜的尺寸与外形。阵列中每一个小透镜32的尺寸和形状都是控制光重定向膜30的性能的因素。对于漫射LCD背光而言，小透镜32的直径d通常选择在亚微米值到约20微米或更大的范围内。由于半球状能良好地校准光线，因此尽可能接近完美半球状的形状对于光处理是尤其有利的。
(ii)填充因数。经由光重定向膜30获得和定向的光的量与其填充因数对应。依据著名的几何学原理，具有同等圆周直径的物体在平面内的理论最大填充因数可利用如图2C所示(六方HX的顶点位于毗邻小透镜32的中心)的六方密堆(HCP)排列获得，而不是如图2B所示的有序的行列排列。理论最大填充因数可如下计算：
π 2 3 ≅ 0.907
也就是说，即使达到完美的六方堆积，在毗邻的小透镜之间的区域中仍然有一些极少量的间隙。
(iii)材料。光重定向膜30可用折射率在可接受范围内的任何适用的透明材料制成。然而，由于对更柔韧的显示器的日益增加的兴趣，聚合物通常比玻璃或其他刚性衬底更有利。整体式制造对最小化归因于反射或界面缺陷的不想要的漫射光是特别有利的。
(iv)厚度。特别有利的是具有尽可能薄的厚度t，特别是应用于便携式和手提式显示器。
由于形成的小透镜结构的尺寸和与这些小透镜的密堆阵列制造有关的难度，在理想的光重定向膜30的预定设计与其实际制造之间存在相当大的差异。通过图解，图3A显示了紧密堆积和半球状的透镜24的光重定向制品20a的小样品的截面示意图。光线R1、R2和R3指示了示范性的不同角度的入射光路径。使用结构良好的和紧密堆积的半球状小透镜24，能获得相对好的校准。作为对比，图3B显示了没有良好形成的光重定向制品20b的小样品的截面示意图。在此，许多小透镜24不是半球状，以致于它们的截面不是近似半圆形，或者可具有高偏心率的外形，类似于椭圆形而不是球形。如示范性的光线R1、R2和R3所示，在这些缺陷广泛分布的区域无法获得良好的校准。
尽管为了说明的目的，图3B实施方式中的缺陷可能稍微有点夸大，但是图3B所示的问题对于迄今为止制造的、使用紧密排列的小透镜的阵列的光重定向制品来说是代表性的。在常规的制备方法及其结果的观察中可清楚看到如图3A和3B的例子所例举的设计与实际生产之间的差异。
例如，许多制备紧密堆积小透镜阵列的方法使用了涂布在衬底上的微小的球形小珠来形成模形或模板。然后这些模板可用作将小透镜阵列形成到聚合物衬底上的模制工序的阴模。Langmuir 2006(第22卷，第7358-7363页)中题为“Close-Packed Hemispherical Microlens Array from Two-Dimensional OrderedPolymeric Microspheres(得自二维有序的聚合微球的密堆半球状微透镜)”的文章中，研究人员Nam等人介绍了一种制造程序，该程序采用聚苯乙烯微球的胶体溶液旋涂到等离子体处理的玻璃衬底上，以得到密堆分布的微球。然后，所得的小球阵列被用作模板以使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)形成模。PDMS模随后被用于模制与玻璃衬底结合的UV-可固化的光敏聚合物。作者Nam等人声称获得了六方密堆(HCP)的均一微透镜阵列。
如Nam等所用，旋涂是一种将小球施涂到衬底上的成本相对高的方法，使用这种方法时很难控制HCP排列的结果。其他将微球沉积到衬底表面上的方法也存在一些困难。例如，浸涂非常耗时并且不易于达到密堆的密度。在反光制品的制备中使用的、用于玻璃小球沉积的较早期的方法，执行浸涂工序，通过将有些发粘的衬底通入一池玻璃小球中以获得表面上的紧密分布。该方法效率相对较低，不是很适合于获得如六方密堆的密堆排列的任务。
用于形成微透镜阵列的早期方法的另一个问题涉及保持透镜结构的形状或外形。即使发现了用于以密堆方式沉积微球的合适且价廉的紧密堆积方法，也难以控制使用如Nam等人所描述的球形小珠模板形成的微透镜阵列中的部件形状。这样的工序模制的结构无法拥有真正球形的表面外形，而是表现出高度的偏心率，以致于小透镜的形状更精确地来说应为椭球体或其他非球形。例如，利用Nam等人的方法可形成不同曲率的形状。而且，即使形成的小透镜结构表现出足够低的偏心率而使其被认为是球形，它们在平表面上暴露的外形通常也不是半球状，以致于截面图基本上不是半圆形。作为这种偏离于真正的半球形状以及一个小透镜结构与相邻小透镜之间形状差异的结果，导入不同的单个小透镜的光线不能被很好地同等处理，导致潜在效率的降低，或者在用于大尺寸光重定向制品时甚至出现暗斑或其他不需要的局部效应。
填充因数保留了使用常规方法不能充分解决的问题。常规的浸涂技术倾向于提供密堆的六方排列，通常产出令人失望的低于约70％的填充因数。
其他方法试图通过沿光重定向膜的表面排列不同直径的小透镜结构的图样来改善六方密堆的填充因数限制。这些方法包括，例如，提供六方密堆小透镜图样，然后在较大的六方密堆的透镜结构的各个簇之间存在的间隙中放置微小透镜。虽然理论上这些方法可以对填充因数提供一些渐增的改进，但它们在实践中存在相当大的制造难度。而且，即使在相同表面上使用不同尺寸的微小透镜是可行的，这些方法所得到的渐增的改进也不太可能调整制造成本。
一些研究结果已显示了在至少部分衬底表面上成功获得球的密堆排列的方法。可是，仍很难在多个小面积上维持密堆。然而即使可实现，极有序的密堆也具有不合需要的方面。取决于空间频率，由于多个图样化阵列元件的堆积，在几何图样上的完美规律性和一致取向能导致不需要的频率“差频”效应。正如数字成像领域的技术人员所熟知的，由于这些差频的存在，莫尔图样可在显示的图像中产生不需要的视觉效应。因此，看起来在密堆排列中的一些瑕疵或不规则，以及密堆部分的堆积取向中的一些大规模无序化是有利的，尽管损失了少量填充因数的百分率。这种不规则在仅损失很少量光效百分率的同时，能有效地最小化图像莫尔化的可能性。
常规的光重定向膜通常通过将具有已形成的微透镜结构的层结合到衬底上来制造。这是例如之前描述于Nam等人的文章中所显示的排列。虽然Nam等人的方法在获得合适的表面形状方面克服了一些固有困难并且在一些应用中是可接受的，然而，有优势的是整体制造。例如，形成光重定向膜作为单一材料对于更小、更柔韧的显示器而言是尤其有用的。然而，利用常规方法很难得到半球状小透镜的整体制造。
随着采用LCD面板的显示器设备的数量日益增加、以及对增长的效率、更紧密的堆积、降低的零件数量和更低的成本的需求，可以预见，存在改善支持这些显示器设备的光重定向膜的需求。
发明内容
本发明提供了一种形成光重定向制品的方法，包括：a)通过施加嵌入材料层来调整衬底的表面；b)使用干燥辅助自组装来组装微球的密堆层，并将微球的密堆层施加到经调整的表面上；以及c)将微球对半嵌入到嵌入材料层的表面中。
另一方面，本发明提供一种光重定向制品，包括：成形表面，该表面包含六方密堆的半球状小透镜的二维区域，其中，半球状小透镜直径的变异系数小于约0.35，至少两个毗邻区域具有不同的密堆取向方向并且颗粒边界勾画出相邻区域间界面的轮廓；其中，在垂直于成形表面的角度上取截面，任意区域中超过半数的经截面的小透镜的形状基本上为半圆形。
另一方面，本发明提供一种显示器装置，包括：a)可被激发在区域提供照明的光源；b)在照明通路中提供可调节照明的光重定向膜，包含：包含多个六方密堆的半球状小透镜的二维区域的成形表面，其中，半球状小透镜直径的变异系数小于约0.35，至少两个毗邻区域具有不同的密堆取向方向并且颗粒边界勾画出相邻区域间界面的轮廓；其中，在垂直于成形表面的角度上取截面，任意区域中超过半数的经截面的小透镜的形状基本上为半圆形；c)显示器面板，所述面板被布置为用于调整来自光重定向膜的入射的可调节照明以形成图像。
附图说明
图1为显示使用了本发明光重定向膜的显示器装置的元件的侧视图。
图2A为显示部分光重定向膜、并突出了影响制造与性能的多个尺寸参数的透视图。
图2B为以常规行列方式排列的小透镜的平面图。
图2C显示了交替堆积排列的二维(2-D)六方密堆。
图3A是显示了具有完美半球状小透镜的光重定向制品的光处理行为的截面示意图。
图3B是显示了具有一些非半球状小透镜的光重定向制品的光处理行为的截面示意图。
图4A和4B显示了一个实施方式中形成光重定向膜的制造工序。
图5是显示自组装工序中毗邻微球之间的毛细引力的示意图。
图6A、6B和6C分别显示用于本发明实施方式中的微球的连续自组装工序中的早期、中期以及后期阶段的平面图。
图7显示一个实施方式中微球密堆结果的俯视图。
图8A示出了示例性制造工序中具有嵌入微球的模板以及具有用于形成小透镜的空腔的相应模具的透视图。
图8B示出了光重定向膜的半球状小透镜以及指示垂直于膜平面的截面的透视图。
图8C为显示考虑构成半球状透镜的半圆形截面的角度范围的平面图。
图9为显示衬底上的光重定向膜的截面图。
图10为使用输送机(carrier)的光重定向膜制造的示意图。
图11为未使用输送机的光重定向膜制造的示意图。
图12A为使用图样带的光重定向膜制造的示意图。
图12B为使用供给材料的光重定向膜制造的示意图。
图13以示意图的形式显示了利用UV固化生产光重定向膜的制造设备。
图14为显示由本发明的光重定向膜提供的激光束的衍射图像。
图15A为本发明的具有许多描绘出的密堆区域的光重定向膜的平面图。
图15B为图15A所示光重定向膜的一部分的放大平面图，显示了另外的表面特征。
图16为光重定向膜的截面部分的透视图，显示了沿成形表面的半球状小透镜。
具体实施方式
在本文中描述的本发明光重定向制品的实施方式主要涉及光重定向膜的制造。正如之前背景技术部分中所记录的，由合适的膜材料提供的降低的厚度和轻的重量的特征，尤其有利于将光重定向膜用于便携的和手提的显示器以及其他薄显示器设备。然而，应注意，本发明的实施方式涉及光重定向制品的成形表面的制造和结构，无论该制品是以单一材料或整体膜或板、还是以复合薄膜或其他复合制品的形式提供，其中衬底支撑提供该成形表面的膜材料。
在本公开的上下文中，术语“微球”是指基本上为球形的材料体。微球例如可以是例如玻璃、聚合物或其他合适材料的适宜的小球，所述小球具有的直径为使在微透镜阵列中的小透镜用于光重定向膜中的适当的范围内。
在本公开的上下文中，术语“球形”通常是指截面偏心率小于约0.2、优选小于0.1的形状。实际上，偏心率e是圆锥截面与完整圆形(偏心率e＝0)的差异多少的相对度量。椭圆的偏心率e定义为：
e = 1 - b 2 a 2
其中，a是半长轴的长度，b是半短轴的长度。
作为本公开中使用的术语，当偏心率小于约0.2以及其形状基本上为大于160度且小于约200度的角度所对的弧形时，2-D形状基本上是半圆形。
当用于本公开的上下文时，变异系数(cv)具有作为在分布中分散度的标准化测量的标准意义。对于数值的分布，cv定义为分布标准偏差除以所述分布的(非零)算术平均值。
六方密堆是晶体结构学科所属技术领域的技术人员所熟悉的术语。在本公开的上下文中，术语“二维的六方密堆”，称为2-D HCP，与可从平表面上相同半径的球的单个层中获得的最大堆积密度有关，如参考图2C之前所述。
本发明的实施方式涉及光重定向制品的制造，所述光重定向制品的表面具有六方密堆(HCP)的、基本上为半球状的小透镜的阵列。小透镜的直径可以从例如0.5微米或更小的亚微米尺寸到范围为10-20微米或更大的较大尺寸。正如之前的背景技术部分所记录的，形状为密堆的和半球状的小透镜结构的制造在以前已被证实很难使用常规的制备工艺制造。
利用本发明的实施方式，以HCP阵列排列的半球状小透镜的制造可通过许多方法实现。本发明的方法采用了微半球阵列成形和HCP排列的技术组合，这尤其有利于高填充因数和良好的光处理特性，同时能避免莫尔或其他频率效应。如下所述，利用本发明的不同实施方式形成的光重定向制品，例如膜，能以整体形式和能够结合到衬底或载体上的层状形式被提供。
图4A和4B的框图显示了一个实施方式中形成光重定向膜30的制造工序。这些图显示了步骤的顺序性，首先利用微球44形成结构化的模板表面46，使用结构化的模板表面46形成模48，然后利用模复制结构化的模板表面46以形成光重定向膜30的成形表面。随后给出的例子接着给出了更详细的关于材料、浓度以及具体情况中采用的处理的信息。
首先参照图4A，提供衬底40，以在其上面形成模板。衬底40可以是玻璃或塑料材料，适当地选择以控制后续加工条件和使用的材料。在衬底40的表面上通过在其上施加一层嵌入材料42例如粘合剂进行处理。在一个实施方式中，热敏粘合剂(TSA)的薄涂层被用作嵌入材料42。然后，利用称为干燥辅助自组装(DASA)的技术将微球44排列在嵌入材料42的表面上，这在随后将被更详细地说明。
接下来参照图4B，实施嵌入工艺，将微球44嵌入到合适深度，以致于使伸出已处理衬底表面的每个微球44的暴露部分都是半球。在一个实施方式中，利用加热嵌入到嵌入材料42的较粘性的层中。其他实施方式在微球44的暴露部分上施加压力，以使其嵌入到合适的深度。通过这种嵌入工序形成结构化的模板表面46。
利用如此形成的结构化模板表面46，然后可制造模48。用于模48的未固化材料被施加到模板表面46上并随后利用加热、辐射、化学或其他固化方法固化。随后，作为结合到衬底材料或载体的层或者半球状小透镜60的整体阵列，模48按常规的制模工艺使用以形成光重定向膜30。
制膜领域的技术人员可容易地发现，图4A和4B中步骤的顺序允许多种可替换的实施方式，每个步骤都能在不同的条件下以不同的技术实行，使用不同的材料，包括接下来描述的那些。在一替代的实施方式中，中间体供体材料被用于组装微球44的六方密堆层的步骤。一旦组装，微球的HCP层随后被从供体的表面转移到衬底40的已处理过的表面上。对于该替代的实施方式，某种数量的压力或热和压力的结合被用于将嵌入的微球44半嵌入进嵌入材料42的表面。微球的半(嵌入)在本文中定义为这样的嵌入，以致于从微球的暴露的顶点高度到嵌入层的表面为微球直径的40％至60％之间。换而言之，微球被嵌入的程度为微球仅40％至60％的直径暴露在嵌入层的表面上。优选地，半嵌入为微球直径的45％至55％之间。
干燥辅助自组装
如参考图4A中所述，干燥辅助自组装(DASA)用于获得本发明的实施方式中球的密堆。在此工序中，被施加到经适当处理过的表面上的非常均匀(单分散)的微球的液体悬浮液，随着干燥过程中液体的蒸发，自组装为密堆的单层。如图5示意性所示的，干燥辅助自组装利用了部分浸入液体层36的微球44之间的毛细引力。该毛细引力由液体表面的变形、以及在干燥过程中膜中液体层36的高度降低时在微球44表面上的接触线的诱生不对称所引起。毛细引力的力F与液-空气或更普遍地液-气界面的表面张力成正比。关于液体中微球的干燥辅助自组装的其他细节可参见Aizenberg等的Physical Review Letters(物理观察笔记)(第84卷，第2997页，2000年3月)。
示于图6A、6B和6C中的俯视图依次显示了连续的DASA工序发生时的早期、中期、和后期阶段。当液体层36(图5)干燥时，微球44彼此倚靠着自组装成密堆排列。此工序可在显微镜的尺度下被观察到。当干燥进行时，形成了二维结晶区域的排列，生长前沿38沿发生密堆活跃的表面扩散。
有利地，DASA工序不能在宽阔区域得到具有均一、有序的密堆取向方向的六方密堆，而是生产密堆球体的较小的相邻区域或范围，其沿平面的每个密堆取向方向通常至少与其相邻的取向有些微不同，从而获得了具有合适的随机排序或杂乱取向的二维晶体结构以最小化莫尔问题。同时，由于局部密堆，改善了填充因数。
图7的平面图显示了本发明的一个实施方式的实际中的微球的六方密堆。图7显示不规则形状的微球44的簇、多球、局部的2-D晶体区域50，其中，密堆区域50各自具有随机的取向，或者用晶体结构研究领域技术人员所熟知的术语，可认为是相对彼此“杂乱的”或“杂乱取向”的。在图7放大图中突出了一个可见的晶体区域50。从图7的例子中可进行多种观察，包括：
(i)在区域50中，微球44基本上具有2-D HCP排序。
在区域内可以与完美的2-D HCP排序有一些偏差。
(ii)颗粒边界52沿着相邻的2-D晶体区域50的界面，因为相邻的二维晶体区域50的相对杂乱取向以及其他的不规则性，其中的密堆是不完美的。
(iii)如图7所示，主要由于不完美的微球制造或破碎的小珠结构，会引发小珠大小的杂质54和空位56。
(iv)任意区域50的晶体取向可以与其相邻区域50的取向不同。也就是说，任意两个不同区域具有相对独立的密堆取向方向。这意味着微球44的行在两个区域50之间以不同方向排成行。即使一个区域50中的微球44排列成与相邻区域50中微球44的行平行的行，也会存在一些偏移，例如两个平行的行相对彼此而言是略微不成直线的。
图7显示的密堆排列在单个平面的每个区域50上提供一种胶体晶体堆积结构。因此，DASA工序相比于常规浸涂方法增加了填充因数。
嵌入
图8A显示了一个实施方式中聚合物微球44的嵌入结果，该微球利用干燥辅助自组装已得到排列。回顾图4B所示的步骤顺序，微球44以合适的深度嵌入到嵌入材料42的层表面，提供了形成结构化模板表面46所需的半球状结构的阵列。
为将微球44嵌入到适当的深度，可控制许多因素。一种方法通过在足够时间间隔下施加热以适当地降低嵌入材料42的粘度或模数，以使得微球44更容易半陷入表面中。如之前所记录的，外部压力也可用于该目的。例如，也可使用溶剂，以及热、压力和溶剂的任意结合。
从模板46铸造模48
如图8A所示，从结构化的模板表面46形成模48的步骤在制膜领域是所众所周知的，可使用不同材料和技术来形成模腔62。例如，在一个实施方式中，PDMS(聚二甲基硅氧烷)层被施加到模板46以形成模48。因为微球44被嵌入适当的深度以形成半球状结构，模材料可以直接施加到结构化的模板表面46的表面上，而不是在从模板表面46压印形状之前先施加到衬底表面上。然而，在替代的实施方式中，衬底被用于支撑模材料。
复制
参考回到图4B，由PDMS或其他合适的聚合物形成的模具48，随后接受光重定向膜30的基料并形成小透镜60，从而形成如图8B的例子所示出的成形表面。
横截面为半圆形的小透镜60
本发明制造方法的有益结果与为小透镜60所获得的最终形状有关。参考图8C，显示了任意的小透镜60的横截面形状H，该横截面垂直于光重定向膜30的表面。如之前所记录的和如图8C所示，基本上半圆形是至少大于约160度且小于约200度、优选大于约170度且小于约190度，更优选尽可能接近180度的角度所对的弧形，
在依据本发明制造的光重定向膜30或其他光重定向制品中，由于工艺和材料的特性、以及形成的小透镜60的尺寸，成形表面的一些缺陷是可预期的。然而，实际上，超过半数的截面小透镜60满足半圆形横截面的要求，意味着多数小透镜60是这样的半球状的。启发性地可指出，对于具有这种结构的光重定向膜30而言，取自表平面任意角度的、且垂直于成形表面的横截面，可获得一些小透镜60的半圆形横截面。也就是说，与其基底垂直的半球的任意横截面都产生了一定尺寸的半圆形。
制造实施方式
参考图4A和4B以及示于图8A到8C的例子中的之前所描述的顺序，能以多种不同的方式用于制造光重定向膜30。图4B显示了作为整体制品的光重定向膜30。在其他实施方式中，如图9中光重定向制品70的横截面所示，提供了额外的支撑，并且已形成成形表面的光重定向膜30粘结到可能提供可能用作网状载体的例如玻璃或聚合物片的衬底68上，如下所述。光重定向膜30与衬底68之间的粘结可通过多种方式执行，可包括例如粘合剂粘结或UV活化粘结。在其他实施方式中，待模制的材料可被施用到衬底上，利用衬底作为底撑物进行模制操作，这可以需要或不需要随后的移除。
图10的示意图显示了挤出辊模制设备100，该设备可用于制造光重定向膜30。在该实施方式中，模具48(图8A)被形成并卷覆在转筒148上以形成压花辊142。为了制造膜，挤出机130将未固化的热塑性材料132例如聚合物提供到由供体136输送的基底134上。基底134可由与热塑性材料132相同的材料形成，或者可由其他片材例如纸、薄膜、或织品形成。熔化的热塑性材料132和基底134传入位于支撑物140例如压力辊与压花辊142之间的啮合区域。当热塑性材料132穿过啮合区域138时，支撑物140和压花辊142挤压基底134上的热塑性材料132，滚筒上的图样被印入所得的膜30中。压印上的图案是压花辊142的表面的阴图案。然后，热塑性材料132被冷却到其熔化温度以下，或换句话说被固化，光重定向膜30随后被盘绕在衬底卷绕辊146上，以待进一步的加工。例如，基底134可被移除。
图11中可替代的挤压辊卷模制实施方式通过挤压未固化的热塑性材料132来形成光重定向膜30，未使用基底或载体材料。挤出机130将热塑性材料132熔化，并将其供给位于支撑物140和压花辊142之间的啮合区域138。当其冷却时就形成光重定向膜30，位于辊表面的图样被压印到光重定向膜30的表面，从而形成成形表面。图案化的、冷却的光重定向膜30随后被盘绕在衬底卷绕辊146上以待进一步的加工。
图12A显示了一种替代的利用压花带150的模制装置100的示意图。压花带150本身使用参考图10和11所述的压花辊制造工艺而制成。然后，依据其图案化结构，压花带150带有底版压花辊142的压印，用作常规上所谓的“阴”模制元件。为了形成光重定向膜30，未固化的热塑性材料132送入位于压花带150与支撑物140之间的啮合区域138。通过这种安排，光重定向膜30上形成的表面图案与图10和11实施方式中压花辊142表面的图案相同。
图12B显示了使用了供体材料160的制造装置110的一种替代实施方式。使用如之前所述的DASA，微球44以六方密堆排列的方式组装在供体材料160上。通过使用来自涂布机164的嵌入材料42处理衬底40的表面。供体材料160和经处理的衬底40被传递到位于辊166和168之间的啮合区域，该区域施加压力以将微球44半嵌入嵌入材料42的表面，从而形成光重定向膜30。用过的供体162随后被丢弃。
图13以示意的形式显示了利用UV固化以生产LGF 20的制造装置110。涂布机80将未固化材料层84施涂到载体82或其他支撑物上。然后，利用压花辊142压印未固化材料来进行图案化。随后，UV辐射90被用于促进已施涂层的固化，使其与其压印的图案硬化，形成随后被盘绕在辊146上的光重定向膜30。光重定向膜30可以包括或丢弃载体82部分。其他类型的辐射能也可替代使用。
材料
本发明的方法允许在工艺的各个阶段中使用多种不同的材料。例如，本发明使用的微球珠可由任何合适的材料形成，优选塑料或玻璃，以适合于得到所需的小珠形状和尺寸的任意方法制备微球珠。适当的方法可包括悬浮液和乳液聚合法，例如微球珠制备领域的技术人员所熟知的受限聚结技术。这包括“悬浮聚合”和“聚合悬浮”技术。
在本发明中使用的小珠可通过适合于得到所需小珠形状的任何方法来制备。如Thomas H.Whitesides和David S.Ross在Journal of ColloidInterface Science(胶体界面科学杂志)(169.48-59(1995))中描述的，合适的方法为悬浮液和乳液聚合方法，例如已知的有限聚结技术。
有限聚结方法包括“悬浮聚合”技术和“聚合悬浮”技术。依据本发明，制备聚合物颗粒的优选方法是通过有限聚结技术，其中，可加聚聚合的一种单体或多种单体被加入含有微粒悬浮剂的水介质中，从而在连续(水)相中形成不连续(油滴)相。通过搅拌、均化等使该混合液经受剪切力以减小液滴的尺寸。当剪切停止后，就液滴的尺寸作为微粒悬浮剂对包覆液滴表面的稳定化作用的结果而言，即达到了平衡状态。然后完成聚合作用以形成聚合物颗粒的水悬浮液。
在“聚合悬浮”技术中，合适的聚合物被溶解在溶剂中，该溶液被分散在含有胶体二氧化硅作为稳定剂的水溶液中以作为微细的水不混溶的液滴。通过胶体二氧化硅包覆液滴表面的作用，达到平衡状态并且液滴的尺寸得到稳定。通过蒸发或其他合适的技术将溶剂从液滴上去除，产生了在其上具有均一胶体二氧化硅涂层的聚合颗粒。这种常规工艺描述于例如1989年5月23日公布的美国专利No.4833060中。在使用悬浮聚合技术实施本发明时，可采用任何合适的一种单体或多种单体，例如苯乙烯、乙烯基甲苯、对-氯苯乙烯；乙烯基萘；烯键式(ethylenically)不饱和单烯烃，例如乙烯、丙烯、丁烯和异丁烯；卤代乙烯，例如氯乙烯、溴乙烯、氟乙烯、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯和丁酸乙烯酯；α-亚甲基脂族单羧酸的酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸十二烷酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸-2-氯乙酯、丙烯酸苯酯、甲基-α-氯丙烯酸酯、异丁烯酸甲酯、异丁烯酸乙酯和异丁烯酸丁酯；丙烯腈、2-甲基丙烯腈、丙烯酰胺、乙烯基醚例如乙烯基甲醚、乙烯基异丁基醚和乙烯基***；乙烯基酮，例如乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮和甲基异丙基酮；亚乙烯基卤化物，例如1，1-二氯乙烯和偏氯氟乙烯；以及N-乙烯基化合物，例如N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚和N-乙烯基吡咯烷酮二乙烯基苯、乙二醇二异丁烯酸酯，及它们的混合物等。
在悬浮聚合技术中，其他附加物被加入单体液滴和物质的水溶液相中以达到所需的结果，所述附加物包括引发剂、促进剂等，这在例如美国专利No.2932629和No.4148741中进行了更详细地描述。用于聚合悬浮工艺的有用溶剂是那些可溶解聚合物的溶剂，它们与水不互溶且容易从聚合物液滴中除去，例如氯甲烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、氯乙烯、甲基乙基酮、三氯甲烷、四氯化碳、氯化乙烯、三氯乙烷、甲苯、二甲苯、环己酮、2-硝基丙烷等。因为对于很多聚合物而言是良好的溶剂同时与水不混溶，二氯甲烷是尤其适用的溶剂。而且，它的挥发性使其易于通过蒸发从不连续相中去除。
在聚合悬浮工艺中，各种成分的量及它们彼此之间的关系可在很大的范围内变化。然而，一般发现，聚合物与溶剂的比例应在占聚合物与溶剂的总重的约1重量％到约80重量％的数量内变化，而相对于使用的水量，聚合物与溶剂的总重应在约25重量％到约50重量％的数量内变化。胶体二氧化硅稳定剂的尺寸和数量取决于胶体二氧化硅的颗粒尺寸以及所需聚合物液滴颗粒的尺寸。因此，当聚合物/溶剂液滴的尺寸通过高剪切搅拌而制得更小时，可改变固态胶体稳定剂的量，以防止液滴不受控制的聚结，并获得最终聚合物颗粒的均一尺寸和窄的尺寸分布。这些技术提供具有非常窄的尺寸分布的、平均直径可在0.5微米至约150微米范围内任意预设的颗粒。变异系数(标准偏差与平均直径的比率)通常低于约0.35。用于制备小珠的具体聚合物是与水不混溶的、可着色的合成聚合物。优选的聚合物为任意的无定形的与水不混溶的合成聚合物。有用的聚合物类型的例子为聚苯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)或聚(丙烯酸丁酯)。也可使用共聚物，例如苯乙烯和丙烯酸丁酯的共聚物。聚苯乙烯聚合物是方便使用的。
微球尺寸的分布使得变异系数(cv)，定义为分布标准偏差除以算术平均值，小于0.35，优选小于0.2，最优选小于0.15。
考虑到诸如折射率、玻璃化转化温度、刚度和其他的因素和特性，光重定向膜30可由任何合适的透明材料制成。一般的光重定向膜包含具有微球的密堆单层的成形表面的片。所述片可包括衬底。多种不同的衬底可用于形成结构化的模板表面46，包括玻璃和聚合物。衬底可以是聚合材料，例如由聚酯类塑料构成的厚度在20到200微米之间的Kodak Estar(柯达易思达)膜基底。例如，衬底可以是80微米厚的透明聚酯片。也可使用其他聚合物，例如透明的聚碳酸酯。
柔韧性塑料衬底可以是任意柔韧性的、自撑式的塑料膜。柔韧性塑料衬底必须具有足够的厚度和机械完整性以使其能够自撑，但不应过厚以致于成为刚性的。通常地，柔韧性塑料衬底在厚度上是复合膜的最厚层。因此，衬底在很大程度上决定了整个结构化复合膜的机械和热稳定性。
柔韧性塑料衬底材料的另一个显著特征是其玻璃化转化温度(Tg)。Tg定义为塑料材料从玻璃质态转变成橡胶质态的温度。有效的Tg可以包含材料可实际流动之前的一个范围。适用于柔韧性塑料衬底的材料包括具有相对低玻璃化转化温度例如最高150℃的热塑性塑料，以及具有较高的玻璃化转化温度例如高于150℃的材料。
用作柔韧性塑料衬底的材料的选择取决于以下因素，诸如制造工艺条件包括例如沉积温度和退火温度，以及后制造条件例如显示器制造厂的生产线。在本文中所述的某些塑料衬底可承受高达至少约200℃、有些高达300-350℃的较高加工温度，而不会被损坏。通常，柔韧性塑料衬底为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚砜、酚醛树脂、环氧树脂、聚酯、聚酰亚胺、聚醚酯、聚醚酰胺、纤维素醋酸酯、脂族聚氨酯、聚丙烯腈、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚(甲基(x-异丁烯酸酯))、脂族或脂环族聚烯烃、多芳基化合物(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺(PI)、聚四氟乙烯聚(全氟-烷氧基(alboxy))含氟聚合物(PFA)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚(乙烯-四氟乙烯)含氟代聚合物(PETFE)、聚(异丁烯酸甲酯)、和各种丙烯酸脂/异丁烯酸酯共聚物(PMMA)。脂族聚烯烃可包括高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、和聚丙烯，该聚丙烯包括取向聚丙烯(OPP)。环状聚烯烃可包括聚(二(环戊二烯))。优选的柔韧性塑料衬底是环状聚烯烃或聚酯。各种环状聚烯烃适用于柔韧性塑料衬底。例子包括日本东京的Japan Synthetic Rubber Co.(日本合成橡胶公司)生产的
Figure G2009101669233D00151
日本东京Zeon Chemicals L.P.(战能化学品公司)生产的Zeanor T、和德国Kronberg(科隆)的Celanese A.G.(赛兰思公司)生产的
Figure G2009101669233D00152
Arton是聚(二(环戊二烯))缩合物，其是聚合物薄膜。可选择地，柔韧性塑料衬底可以是聚酯。优选的聚酯是芳族聚酯例如Arylite。
嵌入材料42可由多种不同的物质制成，包括非狭义地分类为“粘合剂”的材料。例如，可使用足够柔软的材料，例如压敏粘合剂或不完全聚合或交联的单体或低聚物，或能通过施加热被软化以允许微球半嵌入层表面的材料，例如热塑性塑料。通过将微球推挤或冲压进入嵌入材料，或通过将微球拉进嵌入材料至所需深度的表面力的作用，可导致嵌入。合适的嵌入材料包括(甲基)丙烯酸酯均聚物和共聚物、聚烯烃、聚乙酸乙酯、聚乙烯丁醛、聚氨酯、聚酯、UV可固化的丙烯酸和环氧树脂、聚碳酸酯、和其它相关材料。聚烯烃可包括高或低密度聚乙烯、包含(甲基)丙烯酸酯的乙烯共聚物、包含(甲基)丙烯酸或其盐的乙烯共聚物、包含醋酸乙烯酯的乙烯共聚物、聚丙烯、和环状聚烯烃。特别适用的嵌入材料包括低密度聚乙烯和聚乙烯丁醛。
多种润湿剂可用于促进DASA加工。润湿剂或涂布助剂可以是任意这样的与微球涂渍溶液相容的表面活性剂。优选的是所用表面活性剂将溶液的表面张力降低到约30dyne/cm或更低，使得涂覆的溶液均匀地扩散到衬底或嵌入材料的表面。表面活性剂可以是非离子型、阴离子型或阳离子型的，只要其性能上能与涂覆溶液中的其他成分相容。有用的非离子型表面活性剂的例子包括聚环氧烷改性的聚二甲基硅氧烷(商品名“Silwet L-7607”，购自MomentivePerformance Materials(莫蒙特性能材料公司)；商品名Q2-5211，购自Dow CorningCorp.(道康宁公司))、全氟烷基聚(环氧乙烷)醇(商品名“Zonyl FSN”，购自Dupont Co.(杜邦公司))、聚(环氧乙烷)-聚(环氧丙烷)和聚(环氧乙烷)二醇化合物(商品名“Pluronic L-44”，购自BASF Corp.(巴斯夫公司))、以及壬基苯氧基聚(羟基环氧丙烷(8-10))醇(商品名“Surfactant 10G”，购自OlinCorporation(傲林公司))。
尤其有用的是非离子型聚乙氧基化的表面活性剂，具体为烃聚乙氧基化的表面活性剂和聚乙氧基化的硅表面活性剂。优选的是具有下列通式的烃聚乙氧基化的表面活性剂
R1-Bx-Em-D
其中，R1是8-20个碳原子的烷基，B是苯基，x为0或1，E是(OCH2CH2)，m是6-20，D是OH或OCH3。该通式所述的有用的非离子型表面活性剂的例子包括辛基苯氧基聚(环氧乙烷)(9)乙醇(商品名“Triton X-100”，购自DowChemical Co.(陶氏化学公司))、辛基苯氧基聚氧化乙烯(12)醇(商品名“TritonX-102”，购自Dow Chemical Co.)、辛基苯氧基聚环氧乙烷(30-40)乙醇(商品名“Triton X-405”，购自Dow Chemical Co.(陶氏化学公司))、烷基(C12-C15混合)聚环氧乙烷(7)醇(商品名“Neodol 25-7”，购自Shell Chemical Co.(壳牌化学公司))、以及三癸基聚环氧乙烷(12)醇(商品名“Renex 30”，购自ICI公司)。尤其有价值的非离子型表面活性剂是聚环氧烷改性的聚(二甲基硅氧烷)。
在一个实施方式中，阴离子型表面活性剂是具有通式R2-(A)-C的硫酸盐或磺酸盐表面活性剂，其中R2为8-20个碳原子、更优选10-16个碳原子的烷基，A是芳基或羟基乙烯基，C为SO3 -M+或SO4 -M+，其中M+为铵或碱金属例如K+、Na+、Li+。阴离子型表面活性剂最优选是十二烷基苯磺酸钠(商品名为“SiponateDS-10”，购自Rhone-Poulenc(隆河-普朗克公司))。
在另一个实施方式中，阴离子型硫酸盐或磺酸盐表面活性剂具有通式(R3)n-(B)x-(E)y-C，其中R3为4-20个碳原子、更优选4-16个碳原子的烷基，当x为0时n是1，当x为1时n是1、2或3，B为苯基，x是0或1，E为--(OCH2CH2)--，y是1到8的整数，C是SO3 -M+或SO4 -M+，其中M+为铵或例如K+、Na+、Li+的碱金属。阴离子型硫酸盐或磺酸盐表面活性剂最优选为三丁基苯氧基聚乙氧基硫酸钠(商品名Hostapal BV，购自Hoechst Celanese(霍斯特赛兰思公司))、或烷基(C12-C15)聚乙氧基(5)硫酸钠(商品名Witcolate SE-5，购自Witco(慧特科公司))。在优选的实施方式中，表面活性剂的工作浓度在约0.1mg/cm2到100.0mg/cm2的范围内，更优选在约1mg/cm2到10mg/cm2的范围。
多种粘合剂可用于促进DASA工序。合适的亲水性粘合剂包括天然存在的物质例如蛋白质、蛋白质衍生物、纤维素衍生物(例如纤维素酯)、明胶、明胶衍生物、多糖、酪蛋白，以及合成的可透水的胶体，例如聚(乙烯基内酰胺)、丙烯酰胺聚合物、胶乳、聚(乙烯基醇)及其衍生物、水解的聚醋酸乙烯酯、烷基丙烯酸酯和硫代烷基丙烯酸酯的聚合物、异丁烯酸酯、聚酰胺、聚乙烯吡啶、丙烯酸聚合物、马来酸酐共聚物、乙烯基胺共聚物、异丁烯酸共聚物、丙烯酰氧基烷基丙烯酸酯和异丁烯酸酯、乙烯基咪唑共聚物、乙烯基硫酸盐共聚物、和含有苯乙烯磺酸的均聚物或共聚物、可水分散的聚酯离子交联聚合物、尤其为含有芳族二羧酸结构部分、脂族或脂环族二醇残基和端羟基的可水分散的聚酯离子交联聚合物。尤其适用的是玻璃化转化温度小于80℃的聚合物。尤其合适的是玻璃转化温度小于80℃、优选小于50℃、最优选小于30℃、干型的可水分散的聚酯离子交联聚合物粘合剂。
实施例1
下述例子示出了在一个实施方式中图4A和4B中所给出的每个步骤是如何实施的：
1.衬底处理。热敏粘合剂(TSA)材料(Estane 5703；软化点85℃)被涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底上，以提供7μm的干燥厚度。这是通过制备在四氢呋喃(THF)中含有得自3M公司的1wt％碳氟化合物表面活性剂FC431(基于Estane的重量)的的8.3wt％Estane 5703溶液，并以101.6cm3/m2的湿润覆盖度将其涂在0.1mm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片上来实现的。
2.微球沉积与DASA自堆积。将含有9.8wt％聚苯乙烯微球(平均直径3.4μm，变异系数(cv)0.3)、鱼皮胶和Olin 10G表面活性剂的水悬浮液以21.5cm3/m2的湿润覆盖度施涂到TSA层上。然后将该涂层在30℃干燥，以提供含有2g/m2微球、41mg/m2凝胶以及20mg/m2的表面活性剂的干燥层。基于单个微球的尺寸，计算涂层中微球的干燥覆盖度，以提供均一的单层。
利用光学显微镜对涂层的检查显示了：通过干燥辅助自组装工序在TSA层表面上产生的聚合物微球的密堆单层。当涂层被置于激光束前时，如图14所示，可在样品后的屏幕上观察到同心环状衍射图样。
3.嵌入。在一个实施方式中，涂层四次通过一组钢辊，所述辊温度保持在接近于85℃且被设定为提供20psi的啮合压力。该工序将微球嵌入到TSA层中，深度接近其直径的一半。
4.模制成形与固化。带有嵌入微球的涂层冷却到22℃，将含有10重量份Sylgard 184弹性体和1重量份固化剂的组合物以3.8mm的厚度涂到其上。将样品放入设定在100℃的烘箱中1小时以固化弹性体。然后，剥离固化的弹性体膜，该膜包含嵌入微球的涂层的复制阴模。
5.光重定向膜30的模制。将固化的弹性体膜放置在玻璃片上，0.2mm层厚的来自Norland Products(诺兰产品公司)的UV可固化型光学粘合剂NOA-68被涂布在微-空(micro-voided)表面。然后，该复合材料被暴露于1.0焦耳的H-灯泡(H-bulb)UV辐射下，以固化光学粘合剂。固化的光学粘合剂被剥离，从而生成步骤2中初始的密堆单层嵌入微球涂层的整体阴模。
与提供20微米或更小直径的小透镜的常规小透镜阵列相比，本发明的光重定向膜30提供了改善的填充因数。使用本方法可得到优于80％的填充因数。这优于使用目前获得的填充因数不超过约70％的小透镜阵列的现有的光重定向制品。
实施例2
下面是本发明的替代实施方式中的步骤的例子。
1.衬底处理。20μm厚的含有低密度聚乙烯(LDPE)的TSA膜被挤出涂布到100μm厚的PET衬底上。
2.微球沉积与DASA自堆积。平均尺寸接近10μm和cv＜0.1的聚(异丁烯酸甲酯)(PMMA)微球(30wt％)的水悬浮液被施涂布到TSA层上以提供接近6.4g/m2的微球干燥覆盖度，所述水悬浮液含有3wt％来自Dow Corning的聚环氧烷改性的聚二甲基硅氧烷表面活性剂。利用光学显微镜对涂层的检测显示了包含2D HCP区域的镶嵌型的单层。
3.嵌入。为生成密堆微-半球阵列，微球密堆阵列的嵌入如此完成：简单地在设定为125℃的烘箱中加热原物2分钟。
4.模制成形与固化。将带有嵌入微球的涂层冷却到22℃，将含有10重量份Sylgard 184弹性体和1重量份固化剂的组合物以3.8mm的厚度施涂在其上。样品被放入设定在100℃的烘箱中1小时，以固化弹性体。然后，剥离固化的弹性体膜，该膜包含嵌入微球的涂层的复制阴模。
5.光重定向膜30的模制。将含有原始微-半球阵列的复制阴模的固化的弹性体膜放置在PET片上。在膜表面上涂布由15wt％的丙烯酸四氢糠酯、35wt％的1，6-己二醇二丙烯酸酯和50％的聚氨酯丙烯酸酯低聚物组成的混合物的0.2mm厚的层。然后，将复合物暴露于0.3焦耳的D-灯泡UV辐射下。接着，将固化的丙烯酸酯层从复制阴模上分离，从而以产生初始的微-半球阵列的整体复制阳模。
图15A、15B和16为依据实施例2给出的工序制造的整体式微-半球阵列的显微照片。图15A显示了光重定向膜的截面，该膜具有多个密堆小透镜60的区域50’，区域50’彼此之间是相对无序的。区域50’的代表号码描述为在图15A的部分E中；基于对前述的像频图案化的考虑，区域50’内的完美结构不被认为是有利的，区域之间的密堆取向方向的排列也是如此。图15B中部分E的放大图更详细地显示了表面特征的结构：颗粒边界52’、空位56’以及粒度杂质54’。通过图15A和15B中的半球状小透镜60、区域50’、颗粒边界52’、粒度杂质54’和空位56’与图7中对应的微球44、区域50、颗粒边界52、粒度杂质54以及空位56的结构比较，正如之前参考图7所描述的，可以看出光重定向膜30的表面与使用小球密堆阵列的初始模板是平行的。如同研究晶体结构的技术人员理解取向方向，任意两个相邻区域50’的密堆取向方向常常不同。
利用实施例1和2中描述的模制技术能高度精确地复制模具表面，以致于在光重定向膜30上的半球状的小透镜尺寸的分布具有小于0.35，优选小于0.2，最优选小于0.15的变异系数(cv)。
图16是光重定向膜30的截面部分的透视图，显示了沿其成形表面的半球状小透镜60。利用本发明的制造方法，沿表面平面中任意方向所取的垂直于光重定向膜30表面的截面图均为半圆形形状。
在之前参照图4A和4B所述的以及实施例1和2给出的实施方式中，执行了某种模制工艺来复制结构化的模板表面46，以制造光重定向膜30。应注意，替代的实施方式将结构化的模板表面46本身用作光重定向制品。也就是说，如参照图4B所描述的，通过将微球44嵌入到嵌入材料42而形成的结构，其本身在多种应用中可被用于使光线重新定向。因此，例如在一个实施方式中，微球44是透明的，且与嵌入材料42的折射率相匹配。结构化的模板46可以结合到衬底40上，也可单独使用，例如通过固化嵌入材料42。
再参考图1，本发明的光重定向膜30可被用作显示器装置10的光重定向制品20。由于本发明的方法提供了一种填充因数已增加了的光重定向制品，并可获得优于常规光重定向膜的改善的亮度，因此可为在光源14与LCD面板12之间仅需单片光重定向膜的显示器应用，而不是如图1的框图所示的、常规显示器通常所需的两层或多层光重定向制品。除了用于在背光显示器中使光重新定向，本发明的光重定向制品也可用于许多不同的应用，例如提供漫射表面。可提供额外的涂层例如反射或抗反射涂层，例如光重定向膜或其他类型的制品可与反射表面或其他元件结合使用。例如，这将使得光重定向制品可用于反光镜应用。
本发明已通过具体参考某些优选的实施方式进行了详细描述，但是应理解的是，在不背离本发明范围的前提下，本领域技术人员可在本发明如上所述的范围和如附加的权利要求中所记录的范围内，对其进行变动和改进。例如，微球44半嵌入到嵌入材料42的表面可以使用化学溶剂或其他软化材料的方法。微球的DASA堆积可在单独的供体片或其它供体表面上进行，随后被用作提供向嵌入层42(图4B)嵌入的HCP图案的中间体，这之后供体片可被去除。因此，提供的是由半球状微透镜阵列形成的光重定向制品。

Claims (10)

1.一种用于形成光重定向制品的方法，包括：
a)通过施加嵌入材料层来处理衬底的表面；
b)使用干燥辅助自组装来组装微球的密堆层，并将所述微球的密堆层施加到所述经处理的表面上；以及
c)将所述微球半嵌入到所述嵌入材料层的表面中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它进一步包括：
d)形成作为通过c)中的将所述微球半嵌入到所述嵌入材料层的所述表面形成的成形表面的阴模的模；以及
e)使用所述模将所述成形表面复制到透明介质上，以形成光重定向膜的成形表面。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微球由玻璃或聚合物制成。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，嵌入所述微球包括将热、压力或溶剂中的一种或多种施加到所述衬底的经处理的表面上。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，b)中的组装所述微球的密堆层包括将所述微球的密堆层组装到供体的表面；b)中的将所述微球的密堆层施加到所述经处理的表面包括将所述微球的密堆层从所述供体表面转移到所述经处理的表面。
6.一种光重定向制品，包括：
成形表面，该表面包含多个六方密堆的半球状小透镜的二维区域，其中，所述半球状小透镜直径的变异系数小于约0.35，至少两个毗邻区域具有不同的密堆取向方向，并且颗粒边界勾画出相邻区域之间的界面；
其中，在垂直于所述成形表面的角度上取截面，任意区域中超过半数的所述经取截面的小透镜的形状基本上为半圆形。
7.如权利要求6所述的光重定向制品，其特征在于，所述半球状小透镜直径的变异系数小于约0.2。
8.如权利要求6所述的光重定向制品，其特征在于，它进一步包括支撑所述成形表面的衬底。
9.一种显示器装置，包括：
a)可激发以对区域提供照明的光源；
b)在所述照明的通路中用于调整所述照明的光重定向膜，包括：成形表面，所述表面包括多个六方密堆的半球状小透镜的二维区域，其中，所述半球状小透镜直径的变异系数小于约0.35，至少两个毗邻区域具有不同的密堆取向方向，并且颗粒边界勾画出相邻区域之间的界面；
其中，在垂直于所述成形表面的角度上取截面，任意区域中超过半数的所述经取截面的小透镜的形状基本上为半圆形；以及
c)显示器面板，所述面板被布置为调整来自所述光重定向膜的入射调整后的照明，从而形成图像。
10.如权利要求9所述的显示器装置，其特征在于，所述显示器面板是液晶显示器面板。
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