KR20140030238A - 미세구조화 광학 필름에 적합한 벤질 (메트)아크릴레이트 단량체 - Google Patents

미세구조화 광학 필름에 적합한 벤질 (메트)아크릴레이트 단량체 Download PDF

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Abstract

본 명세서에는 중합성 수지 조성물의 반응 생성물을 포함하는 중합된 (예를 들어, 미세구조화) 표면을 포함하는 광학 필름과 그러한 중합성 수지 조성물이 기재되어 있으며, 상기 중합성 수지 조성물은 나노입자; 적어도 2개의 (메트)아크릴레이트 기를 포함하는 적어도 하나의 제1 단량체; 및 하기 화학식 1의 구조를 갖는 적어도 하나의 제2 (메트)아크릴레이트 단량체:
[화학식 1]
Figure pct00028

(여기서, 적어도 하나의 R1은 방향족 치환기를 포함하고,
t는 1 내지 4의 정수이고,
R2는 수소 또는 메틸임)를 포함한다.

Description

미세구조화 광학 필름에 적합한 벤질 (메트)아크릴레이트 단량체{BENZYL (METH)ACRYLATE MONOMERS SUITABLE FOR MICROSTRUCTURED OPTICAL FILMS}
미국 특허출원 공개 제2005/0148725호에 기재된 것과 같은 소정의 미세구조화 광학 제품은 "휘도 향상 필름(brightness enhancing film)"으로 통상 불린다. 휘도 향상 필름은 전계발광 패널, 랩톱 컴퓨터 디스플레이, 워드 프로세서, 데스크탑 모니터, 텔레비전, 비디오 카메라뿐만 아니라, 자동차 및 항공기 디스플레이에서 사용되는 것들을 포함하는 액정 디스플레이(LCD)와 같은 백라이트 평판 디스플레이(backlit flat panel display)의 휘도를 증가시키기 위하여 많은 전자 제품에서 이용되고 있다.
휘도 향상 필름은 바람직하게는 생성되는 휘도 이득(brightness gain)(즉, "이득")과 관련되는 휘도 향상 필름의 굴절률을 포함하는 특유한 광학적 및 물리적 특성을 나타낸다. 향상된 휘도는 디스플레이를 켜는 데 더 적은 전력을 이용하여 전자 제품이 더 효율적으로 작동하게 할 수 있고, 그럼으로써 전력 소비를 감소시키며, 그 구성 요소에 더 적은 열부하가 가해지게 하고, 전자 제품의 수명을 연장시킬 수 있다.
휘도 향상 필름은 경화 또는 중합되는 고굴절률의 단량체를 포함하는 중합성 수지 조성물로부터 제조되어 왔다. 할로겐화 (예를 들어 브롬화) 단량체 또는 올리고머가 흔히 예를 들어 1.56 이상의 굴절률을 얻기 위하여 이용된다. 고굴절률의 조성물을 얻는 다른 방법은 고굴절률의 나노입자를 포함하는 중합성 조성물을 이용하는 것이다.
중합성 수지 조성물에서 반응성 희석제로서 이용된 한 가지 공통적인 단량체는 굴절률이 1.517이고 25℃에서의 점도가 12 cp인 페녹시에틸 아크릴레이트이다.
미세구조화 광학 필름에 사용하기 위한 다른 단량체가 미국 특허출원 공개 제2010/0048802호, 제2009/0275720호, 및 제2009/0270576호에 기재되어 있다.
본 명세서에는 중합성 수지 조성물의 반응 생성물을 포함하는 중합된 (예를 들어, 미세구조화된) 표면을 포함하는 광학 필름이 기재되어 있는데, 상기 중합성 수지 조성물은 나노입자; 적어도 2개의 (메트)아크릴레이트 기를 포함하는 적어도 하나의 제1 단량체; 및 하기 화학식 1의 구조를 갖는 적어도 하나의 제2 (메트)아크릴레이트 단량체:
[화학식 1]
Figure pct00001
(여기서, 적어도 하나의 R1은 방향족 치환기를 포함하고,
t는 1 내지 4의 정수이고; 및
R2는 수소 또는 메틸임)를 포함한다.
또한, 벤질 (메트)아크릴레이트 단량체 및 나노입자를 포함하는 중합성 수지 조성물이 기재되어 있다.
본 명세서에는 중합성 수지 조성물로부터 제조된 (예를 들어, 미세구조화) 광학 필름이 기재되어 있다.
중합된 미세구조는 기부층 및 중합된 미세구조화 광학층으로 구성된 광학 요소 또는 광학 제품일 수 있다. 기부층 및 광학층은 동일하거나 상이한 중합체 물질로부터 형성될 수 있다. 중합된 미세구조화 표면을 갖는 하나의 바람직한 광학 필름은 휘도 향상 필름이다.
휘도 향상 필름은 일반적으로 조명 장치의 축상 휘도(on-axis luminance)(본 명세서에서 "휘도"(brightness)라고 함)를 향상시킨다. 휘도 향상 필름은 광 투과성 미세구조화 필름일 수 있다. 미세구조화 형상(topography)은 필름이 반사 및 굴절을 통해 광을 방향전환시키는 데 사용될 수 있도록 하는 필름 표면 상의 복수의 프리즘일 수 있다. 프리즘의 높이는 전형적으로 약 1 내지 약 75 마이크로미터 범위이다. 랩톱 컴퓨터, 시계 등에서 발견되는 것과 같은 광학 디스플레이에 사용될 때, 미세구조화 광학 필름은 광학 디스플레이로부터 나오는 빛을 광학 디스플레이를 관통하는 법선 축으로부터 원하는 각도로 배치된 한 쌍의 평면 내로 제한함으로써 광학 디스플레이의 휘도를 증가시킬 수 있다. 그 결과, 허용가능한 범위 밖으로 디스플레이에서 나가는 광은 디스플레이 내부로 다시 반사되며, 여기서 이 광의 일부분은 "재활용"(recycle)되어 이 광이 디스플레이로부터 벗어날 수 있게 하는 각도로 미세구조화 필름으로 다시 되돌아갈 수 있다. 이러한 재활용은 원하는 휘도 수준을 갖는 디스플레이를 제공하는 데 필요한 전력 소비량을 감소시킬 수 있기 때문에 유용하다.
본 발명의 휘도 향상 필름은 일반적으로 (예를 들어, 예비성형된 중합체 필름) 기부층 및 광학층을 포함한다. 광학층은 규칙적인 직각 프리즘의 선형 어레이(linear array)를 포함한다. 각각의 프리즘은 제1 소면(facet) 및 제2 소면을 갖는다. 프리즘은, 프리즘이 그 위에 형성되는 제1 표면 및 실질적으로 평탄하거나 또는 평면이고 제1 표면에 반대편인 제2 표면을 갖는 기부 상에 형성된다. 직각 프리즘은 정각(apex angle)이 전형적으로 약 90˚임을 의미한다. 그러나, 이 각은 70˚ 내지 120˚의 범위일 수 있으며, 80˚ 내지 100˚의 범위일 수 있다. 이들 정점은 뾰족하거나, 둥글거나, 평평하거나, 또는 절두형일 수 있다. 예를 들어, 리지(ridge)는 4 내지 7 내지 15 마이크로미터 범위의 반경으로 둥글게 될 수 있다. 프리즘 피크들 사이의 간격(또는 피치)은 5 내지 300 마이크로미터일 수 있다. 얇은 휘도 향상 필름의 경우, 피치는 바람직하게는 10 내지 36 마이크로미터이며, 더 바람직하게는 18 내지 24 마이크로미터이다. 이는 바람직하게는 약 5 내지 18 마이크로미터, 그리고 더 바람직하게는 약 9 내지 12 마이크로미터의 프리즘 높이에 상응한다. 프리즘 면들은 동일할 필요는 없으며, 프리즘들은 서로에 대하여 기울어질 수도 있다. 광학 용품의 총 두께와 프리즘의 높이 사이의 관계는 달라질 수도 있다. 그러나, 전형적으로는, 명확한 프리즘 면을 가진 비교적 얇은 광학층을 사용하는 것이 바람직하다. 두께가 20 내지 35 마이크로미터(1 밀(mil))에 가까운 기재 상의 얇은 휘도 향상 필름의 경우, 프리즘 높이 대 총 두께의 전형적인 비는 일반적으로 0.2 내지 0.4이다.
루(Lu) 등의 미국 특허 제5,175,030호 및 루의 미국 특허 제5,183,597호에 기재된 바와 같이, 미세구조-보유 용품(예를 들어, 휘도 향상 필름)은 (a) 중합성 조성물을 제조하는 단계; (b) 중합성 조성물을 미세구조화된 마스터 음각 성형면 상에 마스터의 공동을 충전시키기에 겨우 충분한 양으로 침적시키는 단계; (c) 적어도 하나는 가요성인, 예비성형된 기부(예를 들어, PET 필름)와 마스터 사이에 중합성 조성물의 비드를 이동시킴으로써 공동을 충전시키는 단계; 및 (d) 조성물을 경화시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 마스터는 금속, 예를 들어 니켈, 니켈 도금 구리 또는 황동일 수 있거나, 중합 조건 하에서 안정하고 바람직하게는 마스터로부터 중합된 물질이 깨끗이 제거되게 하는 표면 에너지를 갖는 열가소성 물질일 수 있다. 광학층의 기부에 대한 접착을 향상시키기 위해, 기부 필름의 하나 이상의 표면이 선택적으로 프라이밍(prime)될 수 있거나 다른 방식으로 처리될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 중합성 수지 조성물은 표면 개질된 무기 나노입자를 포함한다. 그러한 실시 형태에서, "중합성 조성물"은 전체 조성물, 즉 유기 성분 및 표면 개질된 무기 나노입자를 말한다. "유기 성분"은 무기 나노입자를 제외한 조성물의 모든 성분을 말한다. 표면 처리제는 일반적으로 무기 나노입자의 표면에 흡착되거나 또는 달리 부착된다. 조성물에 표면 개질된 무기 나노입자와 같은 무기 물질이 없을 경우, 중합성 수지 조성물과 유기 성분은 동일한 것이다.
유기 성분 및 중합성 조성물은 바람직하게는 실질적으로 무용매이다. "실질적으로 무용매"는 중합성 조성물이 5 중량%, 4 중량%, 3 중량%, 2 중량%, 1 중량% 및 0.5 중량% 미만의 비중합성 (예를 들어, 유기) 용매를 갖는 것을 말한다. 용매의 농도는 기체 크로마토그래피(ASTM D5403에 기재됨)와 같은 공지된 방법으로 측정될 수 있다. 0.5 중량% 미만의 용매 농도가 바람직하다.
유기 성분의 성분들은 바람직하게는 중합성 수지 조성물이 낮은 점도를 갖도록 선택된다. 일부 실시 형태에서, 유기 성분의 점도는 코팅 온도에서 1000 cp 미만이고, 전형적으로는 900 cp 미만이다. 유기 성분의 점도는 코팅 온도에서 800 cp 미만, 700 cp 미만, 600 cp 미만, 또는 500 cp 미만일 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 점도는 동적 응력 점도계(Dynamic Stress Rheometer)를 사용하여 25 ㎜ 평행 플레이트로 (최대 1000 sec-1까지의 전단율에서) 측정된다. 또한, 유기 성분의 점도는 코팅 온도에서 전형적으로는 적어도 10 cp, 더 전형적으로는 적어도 50 cp이다.
코팅 온도는 전형적으로 주위 온도, 25℃(77 ℉) 내지 82℃(180℉)의 범위이다. 코팅 온도는 77℃(170 ℉) 미만, 71℃(160 ℉) 미만, 66℃(150 ℉) 미만, 60℃(140 ℉) 미만, 54℃(130 ℉) 미만, 또는 49℃(120 ℉) 미만일 수 있다. 중합성 조성물에서의 융점이 코팅 온도 미만이라면, 유기 성분은 고체이거나, 고형 성분을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 화학식 1의 제2 (메트)아크릴레이트 단량체뿐만 아니라 유기 성분도 주위 온도에서 액체이다.
유기 성분뿐만 아니라 본 명세서에 기재된 제2 (메트)아크릴레이트 단량체는 굴절률이 1.50, 1.51, 1.52, 1.53, 1.54, 1.55, 1.56 이상이다. 고굴절률 나노입자를 포함하는 중합성 조성물은 굴절률이 1.70만큼 높을 수 있다 (예를 들어, 1.61, 1.62, 1.63, 1.64, 1.65, 1.66, 1.67, 1.68, 또는 1.69 이상). 가시광 스펙트럼에서의 고투과율이 또한 전형적으로 바람직하다.
중합성 조성물은 바람직하게는 5분 미만의 시간 규모에서 에너지 경화가능하다 (예를 들어, 두께가 75 마이크로미터인 휘도 향상 필름의 경우). 중합성 조성물은 전형적으로 45℃ 초과인 유리 전이 온도를 제공하도록 충분히 가교결합되는 것이 바람직하다. 유리 전이 온도는 시차 주사 열량 측정법(Differential Scanning Calorimetry, DSC), 조절된 DSC, 또는 동적 기계적 분석법과 같이 당업계에 공지된 방법으로 측정될 수 있다. 중합성 조성물은 통상적인 자유 라디칼 중합 방법에 의해 중합될 수 있다.
본 명세서에 기재된 광학 필름은 하기 화학식 1의 구조를 갖는 벤질 단량체를 포함하는 중합성 수지 조성물로부터 제조된다:
[화학식 1]
Figure pct00002
(여기서, 적어도 하나의 R1은 방향족 치환기를 포함하고,
t는 1 내지 4의 정수이고;
R2는 수소 또는 메틸임).
R1은 하기와 같은 다양한 방향족 치환기를 포함할 수 있다:
Figure pct00003
Figure pct00004
또는
Figure pct00005
방향족 치환기 R1은 일반적으로 적어도 하나의 2가 (예를 들어, 알킬렌 또는 에테르) 연결 기에 의해 벤질 기의 방향족 고리에 결합된다. 그러므로, R1의 방향족 고리는 전형적으로, 나프틸의 경우에서와 같이, 방향족 벤질 고리에 융합되지 않는다. 일부 실시 형태에서, 방향족 치환기 R1은 2개 이상의 2가 (예를 들어, 알킬렌 또는 에테르) 연결 기에 의해 방향족 벤질 고리에 결합된다.
일부 선호되는 실시 형태에서, t는 1이다. 대표적인 구조에는 하기가 포함된다:
Figure pct00007
Figure pct00008
및
Figure pct00009
다른 실시 형태에서, t는 1 초과이다. 일 실시 형태에서, t는 3이다. 대표적인 하나의 구조는 하기와 같다:
Figure pct00010
시그마-알드리치(Sigma-Aldrich)로부터의 다양한 방향족 알코올은 출발 물질로서 입수가능한데, 이는 아크릴산과 반응시킴으로써 아크릴레이트로 전환될 수 있다.
중합성 수지 조성물에 사용되는 그러한 벤질 (메트)아크릴레이트 단량체의 양은 변할 수 있다. 중합성 수지 조성물의 굴절률을 상승시키기 위하여 작은 농도, 예를 들어, 1 중량%, 2 중량%, 3 중량%, 4 중량%, 또는 5 중량%가 더 낮은 굴절률의 성분(들)의 일부를 대체할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 전체 중합성 수지 조성물(즉, 나노입자 포함)은 화학식 I에 따른 하나 이상의 벤질 (메트)아크릴레이트 단량체를 10 중량%, 15 중량%, 20 중량%, 또는 25 중량% 이상 포함한다.
중합성 수지 조성물은 전형적으로 적어도 2개의 중합성 (메트)아크릴레이트 기를 갖는 하나 이상의 제1 단량체 또는 올리고머 5% 이상 그리고 10 중량%, 15 중량%, 20 중량%, 또는 30 중량% 이하와 함께 화학식 I에 따른 하나 이상의 제2 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함한다.
적어도 2개의 중합성 (메트)아크릴레이트 기를 갖는 다양한 제1 단량체 및/또는 올리고머가 사용될 수 있다.
다양한 2작용성 (메트)아크릴레이트 단량체가 당업계에 공지되어 있으며, 이는 예를 들어 1,3-부틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 1,4-부탄다이올 다이아크릴레이트, 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트, 1,6-헥산다이올 모노아크릴레이트 모노메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 알콕실화 지방족 다이아크릴레이트, 알콕실화 사이클로헥산 다이메탄올 다이아크릴레이트, 알콕실화 헥산다이올 다이아크릴레이트, 알콕실화 네오펜틸 글리콜 다이아크릴레이트, 카프로락톤 개질된 네오펜틸글리콜 하이드록시피발레이트 다이아크릴레이트, 카프로락톤 개질된 네오펜틸글리콜 하이드록시피발레이트 다이아크릴레이트, 사이클로헥산다이메탄올 다이아크릴레이트, 다이에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 다이프로필렌 글리콜 다이아크릴레이트, 에톡실레이트화 비스페놀 A 다이아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 다이아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트 (Mn = 200 g/mol, 400 g/mol, 600 g/mol), 프로폭실화 네오펜틸 글리콜 다이아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 트라이사이클로데칸다이메탄올 다이아크릴레이트, 트라이에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트, 및 트라이프로필렌 글리콜 다이아크릴레이트를 포함한다.
일부 실시 형태에서, 적어도 2개의 중합성 (메트)아크릴레이트 기를 갖는 제1 단량체 및/또는 올리고머는 방향족 단량체이며, 적어도 2개의 방향족 고리를 포함할 수 있다. 제1 방향족 단량체의 분자량은 전형적으로 350 g/mol, 400 g/mol, 또는 450 g/mol 이상이다.
적어도 2개의 중합성 (메트)아크릴레이트 기를 갖는 제1 단량체 또는 올리고머는 합성되거나 또는 구매될 수 있다. 제1 단량체 또는 올리고머는 전형적으로 많은 부분의, 즉 60 내지 70 중량% 이상의 특정 구조를 포함한다. 다른 반응 생성물이 또한 전형적으로 그러한 단량체의 합성의 부산물로서 존재하는 것은 통상 이해된다.
일부 실시 형태에서, 중합성 조성물은 화학식 1에 따른 적어도 하나의 제2 (메트)아크릴레이트 단량체 및 하기 화학식의 일반 구조를 갖는 주요 부분을 포함하는 적어도 하나의 제1 (선택적으로 브롬화된) 2작용성 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함한다:
Figure pct00011
여기서, Z는 독립적으로 -C(CH3)2-, -CH2-, -C(O)-, -S-, -S(O)-, 또는 -S(O)2-이고, 각각의 Q는 독립적으로 O 또는 S이다. L은 연결 기이다. L은 독립적으로 분지형 또는 선형 C2-C12 알킬렌 기를 포함할 수 있고, n은 0 내지 10의 범위이다. L은 바람직하게는 분지형 또는 선형 C2-C6 알킬렌 기를 포함한다. 더 바람직하게는, L은 C2 또는 C3이고, n은 0, 1, 2 또는 3이다. 알킬렌 연결 기의 탄소 사슬은 선택적으로 하나 이상의 하이드록시 기로 치환될 수 있다. 예를 들어, L은 -CH2CH(OH)CH2-일 수 있다. 전형적으로, 이들 연결 기는 동일하다. R1은 독립적으로 수소 또는 메틸이다.
일부 실시 형태에서, 제1 단량체는 비스페놀 다이(메트)아크릴레이트, 즉 비스페놀 A 다이글리시딜 에테르와 아크릴산의 반응 생성물이다. 비스페놀 A 다이글리시딜 에테르가 일반적으로 더 널리 입수가능하지만, 다른 바이페놀 다이글리시딜 에테르, 예를 들어, 비스페놀 F 다이글리시딜 에테르 또한 이용될 수 있음이 이해된다. 예를 들어, 다이(메트)아크릴레이트 단량체는 테트라브로모비스페놀 A 다이글리시딜 에테르와 아크릴산의 반응 생성물일 수 있다. 그러한 단량체는 미국 조지아주 스미르나 소재의 유씨비 코포레이션(UCB Corporation)으로부터 상표명 "RDX-51027"로 얻어질 수 있다. 이러한 물질은 2-프로펜산, (1-메틸에틸리덴)비스[(2,6-다이브로모-4,1-페닐렌)옥시(2-하이드록시-3,1-프로판다이일)] 에스테르의 주요 부분을 포함한다.
하나의 예시적인 비스페놀-A 에톡실레이트화 다이아크릴레이트 단량체는 상표명 "SR602" (20℃에서의 점도가 610 cp이며 Tg는 2℃로 보고됨)로 사토머(Sartomer)로부터 구매가능하다. 다른 예시적인 비스페놀-A 에톡실레이트화 다이아크릴레이트 단량체는 상표명 "SR601" (20℃에서의 점도가 1080 cp이며 Tg는 60℃로 보고됨)로 사토머로부터 구매가능하다.
대안적으로 또는 추가적으로, 유기 성분은 하나 이상의 (메트)아크릴레이트화 방향족 에폭시 올리고머를 포함할 수 있다. 다양한 (메트)아크릴레이트화 방향족 에폭시 올리고머가 구매가능하다. 예를 들어, (메트)아크릴레이트화 방향족 에폭시(개질된 에폭시 아크릴레이트로 기재됨)는 미국 펜실베이니아주 엑스톤 소재의 사토머로부터 상표명 "CN118" 및 "CN115"로 입수가능하다. (메트)아크릴레이트화 방향족 에폭시 올리고머(에폭시 아크릴레이트 올리고머로 기재됨)는 사토머로부터 상표명 "CN2204"로 입수가능하다. 또한, (메트)아크릴레이트화 방향족 에폭시 올리고머(40% 트라이메틸올프로판 트라이아크릴레이트와 블렌딩된 에폭시 노볼락 아크릴레이트로 기재됨)가 사토머로부터 상표명 "CN112C60"으로 구매가능하다. 하나의 예시적인 방향족 에폭시 아크릴레이트는 사토머로부터 상표명 "CN 120" (굴절률이 1.5556이고, 점도가 65 ℃에서 2150이고 Tg가 60 ℃인 것으로 공급자에 의해 보고됨)으로 구매가능하다.
일부 실시 형태에서, 중합성 수지 조성물은 화학식 1의 적어도 하나의 제2 (메트)아크릴레이트 단량체 및 하기 화학식의 일반 구조를 갖는 주요 부분을 포함하는 적어도 하나의 (예를 들어, 2작용성) 바이페닐 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함한다:
Figure pct00012
여기서, 각각의 R1은 독립적으로 H 또는 메틸이고;
각각의 R2는 독립적으로 Br이고;
m은 0 내지 4의 범위이고;
각각의 Q는 독립적으로 O 또는 S이고;
n은 0 내지 10의 범위이고;
L은 하나 이상의 하이드록실 기로 선택적으로 치환된 C2 내지 C12 알킬렌 기이고;
z는 방향족 고리이고;
t는 독립적으로 0 또는 1이다.
일부 태양에서, Q는 바람직하게는 O이다. 또한, n은 전형적으로 0, 1 또는 2이다. L은 전형적으로 C2 또는 C3이다. 대안적으로, L은 전형적으로 하이드록실 치환된 C2 또는 C3이다. 일부 실시 형태에서, z는 바람직하게는 페닐 기에 융합되고, 그럼으로써 바이나프틸 코어 구조를 형성한다.
바람직하게는, ―Q[L-O]n C(O)C(R1)=CH2 기 중 적어도 하나는 오르토 또는 메타 위치에서 치환된다. 더욱 바람직하게는, 바이페닐 다이(메트)아크릴레이트 단량체는 충분한 양의 오르토 및/또는 메타 (메트)아크릴레이트 치환기를 포함하여 단량체는 25℃에서 액체이다. 일부 실시 형태에서, 치환기를 포함하는 각각의 (메트)아크릴레이트 기는 오르토 또는 메타 위치에서 방향족 고리 기에 결합된다. 바이페닐 다이메트아크릴레이트 단량체는 더 많은 양의 오르토 (메트)아크릴레이트 치환기(즉, 바이페닐 다이(메트)아크릴레이트 단량체의 치환기의 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 또는 95% 이상)를 포함하는 것이 바람직하다. 일부 실시 형태에서, 치환기를 포함하는 각각의 (메트)아크릴레이트 기는 오르토 또는 메타 위치에서 방향족 고리 기에 결합된다. 메타-치환기 그리고 특히 파라-치환기의 개수가 증가함에 따라, 유기 성분의 점도도 역시 증가할 수 있다. 또한, 파라-바이페닐 다이(메트)아크릴레이트 단량체는 실온에서 고체이며, 심지어 페녹시에틸 아크릴레이트와 테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트에서 용해성이 거의 없다(즉, 10% 미만).
그러한 바이페닐 단량체는 미국 특허출원 공개 제2008/0221291호에 추가로 상세히 기재되어 있다. 다른 바이페닐 다이(메트)아크릴레이트 단량체가 그 문헌에 기재되어 있다.
또 다른 실시 형태에서, 중합성 수지 조성물은 화학식 1의 적어도 하나의 제2 (메트)아크릴레이트 단량체 및 하기 화학식의 일반 구조를 갖는 주요 부분을 포함하는 적어도 하나의 (예를 들어, 2작용성) 플루오렌 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함한다:
Figure pct00013
여기서, 각각의 Q는 독립적으로 O 또는 S이다. L은 2가 연결 기이다. L은 독립적으로 분지형 또는 선형 C2-C12 알킬렌 기를 포함할 수 있고, n은 0 내지 10의 범위이다. L은 바람직하게는 분지형 또는 선형 C2-C6 알킬렌 기를 포함한다. 더 바람직하게는, L은 C2 또는 C3이고, n은 0, 1, 2 또는 3이다. 알킬렌 연결 기의 탄소 사슬은 선택적으로 하나 이상의 하이드록시 기로 치환될 수 있다. 예를 들어, L은 -CH2CH(OH)CH2-일 수 있다. 전형적으로, 이들 연결 기는 동일하다. R1은 독립적으로 수소 또는 메틸이다.
일부 선호되는 실시 형태에서, 화학식 1의 제2 단량체는 단량체가 적어도 2개의 (메트)아크릴레이트 기를 포함하는 (더 높은 점도의) 방향족 단량체 또는 올리고머를 위한 반응성 희석제로 기능할 정도로 25℃에서의 점도가 충분히 낮다. 화학식 1의 단량체의 점도는 25℃에서 100 cp, 또는 75 cp, 또는 50 cp, 또는 25 cp 미만일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 화학식 1의 하나 이상의 벤질 단량체는 유일한 반응성 희석제이고, 중합성 조성물에는 다른 모노(메트)아크릴레이트 단량체가 없다. 그러나, 다른 실시 형태에서, 중합성 수지 조성물은 화학식 1의 벤질 단량체와 함께 다른 단작용성 희석제를 포함한다.
방향족의 (예를 들어 단작용성) (메트)아크릴레이트 단량체는 전형적으로 페닐, 쿠밀, 바이페닐, 또는 나프틸 기를 포함한다. 바람직한 희석제는 굴절률이 1.50, 1.51, 1.52, 1.53, 1.54, 또는 1.55 초과일 수 있다. 그러한 반응성 희석제는 할로겐화, 비브롬화 또는 비할로겐화될 수 있다.
적합한 단량체에는 페녹시 (메트)아크릴레이트, 예를 들어 페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 페녹시-2-메틸에틸 (메트)아크릴레이트, 페녹시에톡시에틸 (메트)아크릴레이트; 또는 3-하이드록시-2-하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트; 또는 페닐 (메트)아크릴레이트; 또는 페닐티오 (메트)아크릴레이트, 예를 들어 페닐티오 에틸 아크릴레이트; 또는 나프틸 (메트)아크릴레이트, 예를 들어 2-나프틸티오 에틸 아크릴레이트, 1-나프틸티오 에틸 아크릴레이트, 나프틸옥시 에틸 아크릴레이트, 2-나프틸옥시 에틸 아크릴레이트; 또는 벤질 (메트)아크릴레이트뿐만 아니라 단작용성 바이페닐 단량체(들)도 포함된다.
일부 선호되는 실시 형태에서, 반응성 희석제는 나프틸 기 또는 황 원자가 결여되어 있는데, 그 이유는 그러한 단량체는 황변을 일으킬 수 있기 때문이다.
일부 실시 형태에서, 중합성 조성물은 하나 이상의 단작용성 바이페닐 단량체(들)를 포함한다.
단작용성 바이페닐 단량체는 말단 바이페닐 기(여기서, 2개의 페닐 기는 융합되지 않지만, 결합에 의해 연결됨) 또는 연결 기(예를 들어, Q)에 의해 연결된 2개의 방향족 기를 포함하는 말단기를 포함한다. 예를 들어, 연결 기가 메탄일 때, 말단기는 바이페닐메탄 기이다. 대안적으로, 연결 기가 ―(C(CH3)2-일 때, 말단기는 4-쿠밀 페닐이다. 단작용성 바이페닐 단량체(들)는 또한 단일 에틸렌계 불포화 기 - 바람직하게는 (예를 들어, UV) 방사선에 대한 노출에 의해 중합됨 - 를 포함한다. 단작용성 바이페닐 단량체(들)는 바람직하게는 단일 (메트)아크릴레이트 기 또는 단일 티오(메트)아크릴레이트 기를 포함한다. 아크릴레이트 작용기가 전형적으로 바람직하다. 일부 태양에서, 바이페닐 기는 에틸렌계 불포화 기(예컨대, (메트)아크릴레이트 기)에 직접 연결된다. 이러한 유형의 예시적인 단량체는 2-페닐-페닐 아크릴레이트이다. 바이페닐 모노(메트)아크릴레이트 또는 바이페닐 티오(메트)아크릴레이트 단량체는 하나 이상의 하이드록실 기로 선택적으로 치환된 (예컨대, 탄소수 1 내지 5의) 알킬 기를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 유형의 예시적인 화학종은 2-페닐-2-페녹시에틸 아크릴레이트이다.
일 실시 형태에서, 하기 화학식의 일반 구조를 갖는 단작용성 바이페닐 (메트)아크릴레이트 단량체가 이용된다:
Figure pct00014
R1은 H 또는 CH3이고;
Q는 O 또는 S이고;
n은 0 내지 10의 범위이고 (예를 들어, n은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10임);
L은 바람직하게는 하이드록시로 선택적으로 치환된 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 기(즉, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 또는 펜틸렌)이다.
다른 실시 형태에서, 단작용성 바이페닐 (메트)아크릴레이트 단량체는 하기 화학식의 일반 구조를 갖는다:
Figure pct00015
R1은 H 또는 CH3이고;
Q는 O 또는 S이고;
Z는 ― (C(CH3)2-, -CH2, -C(O)-, -S(O)-, 및 ―S(O)2-로부터 선택되고;
n은 0 내지 10의 범위이고 (예를 들어, n은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10임);
L은 하이드록시로 선택적으로 치환된 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기(즉, 메틸렌, 에틸렌, 부틸렌)이다.
일본의 토아고세이 컴퍼니 리미티드(Toagosei Co. Ltd.)로부터 구매가능한 일부 특정 단량체에는 예를 들어 상표명 "TO-2344"로 입수가능한 2-페닐-페닐 아크릴레이트, 상표명 "TO-2345"로 입수가능한 4-(-2-페닐-2-프로필)페닐 아크릴레이트, 및 상표명 "TO-1463"으로 입수가능한 2-페닐-2-페녹시에틸 아크릴레이트가 포함된다.
중합성 수지 조성물은 또한 선택적으로 적어도 3개의 (메트)아크릴레이트 기를 포함하는 20 중량% 이하의 비방향족 가교결합제를 포함할 수 있다. 적합한 가교결합제에는 예를 들어 펜타에리트리톨 트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로판 트라이(메타크릴레이트), 다이펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로판 에톡실레이트 트라이(메트)아크릴레이트, 글리세릴 트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 프로폭실레이트 트라이(메트)아크릴레이트, 및 다이트라이메틸올프로판 테트라(메트)아크릴레이트가 포함된다. 가교결합제의 임의의 하나 또는 조합이 이용될 수 있다. 메타크릴레이트 기는 아크릴레이트 기보다 반응성이 덜한 경향이 있기 때문에, 가교결합제(들)에는 바람직하게는 메타크릴레이트 작용기가 없다.
다양한 가교결합제가 구매가능하다. 예를 들어, 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트(PETA)는 미국 펜실베이니아주 엑스톤 소재의 사토머 컴퍼니(Sartomer Company)로부터 상표명 "SR444"로; 일본 오사카 소재의 오사카 오르가닉 케미칼 인더스트리, 리미티드(Osaka Organic Chemical Industry, Ltd.)로부터 상표명 "비스코트(Viscoat) #300"으로; 일본 도쿄 소재의 토아고세이 컴퍼니 리미티드로부터 상표명 "아로닉스(Aronix) M-305"로; 그리고 타이완 카오슝 소재의 이터널 케미칼 컴퍼니, 리미티드(Eternal Chemical Co., Ltd.)로부터 상표명 "이터머(Etermer) 235"로 구매가능하다. 트라이메틸올 프로판 트라이아크릴레이트 (TMPTA)는 사토머 컴퍼니로부터 상표명 "SR351"로 구매가능하다. TMPTA는 또한 토아고세이 컴퍼니 리미티드로부터 상표명 "아로닉스 M-309"로 입수가능하다. 또한, 에톡실레이트화 트라이메틸올프로판 트라이아크릴레이트 및 에톡실레이트화 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트는 사토머로부터 각각 상표명 "SR454" 및 "SR494"로 구매가능하다.
그러나, 일부 선호되는 실시 형태, 특히 30 중량%, 35 중량%, 또는 40 중량% 이상의 (예컨대, 지르코니아) 나노입자를 함유하는 실시 형태들에서, 중합성 수지는 거의 (예컨대, 5 중량% 이하) 또는 전혀 가교결합제를 포함하지 않는다.
일부 실시 형태에서, 광학 필름의 중합된 미세구조화 표면, 중합성 수지 조성물, 및 화학식 1의 제2 (메트)아크릴레이트 단량체에는 실질적으로 브롬이 없는(즉, 1 중량% 미만으로 함유되는) 것이 바람직하다. 다른 실시 형태에서, 염소와 조합된 브롬의 총량은 1 중량% 미만이다. 일부 태양에서, 광학 필름의 중합된 미세구조화 표면, 중합성 수지 조성물, 및 화학식 1의 제2 (메트)아크릴레이트 단량체는 실질적으로 비할로겐화인 (즉, 브롬 및 염소의 총량을 1 중량% 미만으로 함유하는) 것이 바람직하다.
UV 경화성 중합성 조성물은 적어도 하나의 광개시제를 포함한다. 단일 광개시제 또는 그 블렌드가 본 발명의 휘도 향상 필름에 이용될 수 있다. 일반적으로 광개시제(들)는 (예를 들어, 수지의 가공 온도에서) 적어도 부분적으로 용해성이며 중합된 후 실질적으로 무색이다. 광개시제는 유색 (예를 들어, 황색)일 수 있으며, 단, 광개시제는 UV 광원에 노출된 후에는 실질적으로 무색으로 된다.
적합한 광개시제에는 모노아실포스핀 옥사이드 및 바이아실포스핀 옥사이드가 포함된다. 구매가능한 모노 또는 바이아실포스핀 옥사이드 광개시제에는 바스프(BASF)(미국 노스 캐롤라이나주 샬롯테 소재)로부터 상표명 "루시린(Lucirin) TPO"로 구매가능한 2,4,6-트라이메틸벤조이바이페닐포스핀 옥사이드; 바스프로부터 상표명 "루시린 TPO-L"로 또한 구매가능한 에틸-2,4,6-트라이메틸벤조일페닐 포스피네이트; 및 시바 스페셜티 케미칼스(Ciba Specialty Chemicals)로부터 상표명 "이르가큐어(Irgacure) 819"로 구매가능한 비스 (2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐포스핀 옥사이드가 포함된다. 다른 적합한 광개시제에는 시바 스페셜티 케미칼스로부터 상표명 "다로큐어(Darocur) 1173"로 구매가능한 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온뿐만 아니라 시바 스페셜티 케미칼스로부터 상표명 "다로큐어 4265", "이르가큐어 651", "이르가큐어 1800", "이르가큐어 369", "이르가큐어 1700", 및 "이르가큐어 907"로 구매가능한 다른 광개시제가 포함된다.
광개시제는 약 0.1 내지 약 10 중량%의 농도로 사용될 수 있다. 더 바람직하게는, 광개시제는 약 0.5 내지 약 5 중량%의 농도로 사용된다. 휘도 향상 필름의 황변 변색을 일으키는 경향의 관점에서, 5 중량% 초과는 일반적으로 불리하다. 당업자에 의해 결정될 수 있는 바와 같이, 다른 광개시제들 및 광개시제가 또한 적합하게 이용될 수 있다.
표면 장력을 감소시키고, 습윤성을 개선하고, 보다 매끈한 코팅 및 그 코팅의 보다 적은 결함 등을 가능하게 하기 위해서, 계면활성제, 예를 들어 플루오로계면활성제 및 실리콘 기반 계면활성제가 선택적으로 중합성 조성물 내에 포함될 수 있다.
본 명세서에 기재된 화학식 1의 제2 (메트)아크릴레이트 단량체는 비할로겐화 고굴절률 중합성 유기 조성물의 제조에 특히 유용하다. 중합성 조성물은 무기 나노입자를 추가로 포함한다.
표면 개질된 (예를 들어, 콜로이드성) 나노입자는 용품 또는 광학 요소의 내구성 및/또는 굴절률을 향상시키기에 유효한 양으로 중합 구조에 존재할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 표면 개질된 무기 나노입자의 총량은 10 중량%, 20 중량%, 30 중량% 또는 40 중량% 이상의 양으로 중합성 수지 또는 광학 용품에 존재할 수 있다. 중합성 수지 조성물이 미세구조화 필름 제조의 캐스팅 및 경화 공정에 사용하기에 적합한 점도를 갖기 위하여, 농도는 전형적으로 70 중량% 미만, 그리고 더 전형적으로는 60 중량% 미만이다.
그러한 입자의 크기는 유의한 가시광 산란을 피하도록 선택된다. 광학적 특성 또는 물질 특성을 최적화하고 전체 조성물 원가를 저하시키기 위하여 무기 산화물 입자 유형들의 혼합물을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 표면 개질된 콜로이드성 나노입자는 1 ㎚, 5 ㎚ 또는 10 ㎚ 초과의 (예를 들어, 비회합) 일차 입자 크기 또는 회합 입자 크기를 갖는 산화물 입자일 수 있다. 일차 또는 회합 입자 크기는 일반적으로 100 ㎚, 75 ㎚, 또는 50 ㎚ 미만이다. 전형적으로, 일차 또는 회합 입자 크기는 40 ㎚, 30 ㎚, 또는 20 ㎚ 미만이다. 나노입자는 비회합된 것이 바람직하다. 그들의 측정은 투과 전자 현미경법(TEM)에 기초할 수 있다. 나노입자는 금속 산화물, 예를 들어 알루미나, 지르코니아, 티타니아, 이들의 혼합물, 또는 이들의 혼합 산화물을 포함할 수 있다. 표면 개질된 콜로이드성 나노입자는 실질적으로 완전히 압축될 수 있다.
완전 압축 나노입자(실리카는 제외)는 전형적으로 결정도(단리된 금속 산화물 입자로서 측정됨)가 55% 초과 바람직하게는 60% 초과, 더 바람직하게는 70% 초과이다. 예를 들어, 결정도는 최대 약 86% 이상의 범위일 수 있다. 결정도는 X선 회절 기술로 결정될 수 있다. 압축된 결정성 (예를 들어, 지르코니아) 나노입자는 고굴절률을 가지며, 반면 비결정성 나노입자는 전형적으로 보다 낮은 굴절률을 갖는다.
지르코니아 및 티타니아 나노입자는 입자 크기가 5 내지 50 ㎚, 또는 5 내지 15 ㎚, 또는 8 ㎚ 내지 12 ㎚일 수 있다. 지르코니아 나노입자는 10 내지 70 중량%, 또는 30 내지 60 중량%의 양으로 내구성 용품 또는 광학 요소에 존재할 수 있다. 본 발명의 조성물 및 용품에 사용하기 위한 지르코니아는 날코 케미칼 컴퍼니(Nalco Chemical Co.)로부터 상표명 "날코(Nalco) OOSSOO8"로 그리고 스위스 우쯔빌 소재의 부흘러 아게(Buhler AG)로부터 상표명 "부흘러(Buhler) 지르코니아 Z-WO 졸"로 입수가능하다.
지르코니아 입자는 미국 특허 제7,241,437호에 기재된 열수 기술(hydrothermal technology)을 사용하여 제조될 수 있다. 나노입자는 표면 개질된다. 표면 개질은 표면 개질제를 무기 산화물(예를 들어, 지르코니아) 입자에 부착시켜 표면 특징을 변경하는 것을 포함한다. 무기 입자의 표면 개질의 전반적인 목적은 균질한 성분들과, 바람직하게는 저점도를 가지며, (예를 들어 캐스팅 및 경화 공정을 이용하여) 휘도가 높은 필름으로 제조될 수 있는 수지를 제공하는 것이다.
나노입자는 흔히 유기 매트릭스 물질과의 상용성을 개선시키기 위하여 표면 개질된다. 표면 개질된 나노입자는 유기 매트릭스 물질에서 흔히 비회합되거나, 비응집되거나 그 조합이다. 이들 표면 개질된 나노입자를 포함하는 생성된 광 관리 필름(light management film)은 높은 광 투명성 및 낮은 헤이즈(haze)를 갖는 경향이 있다. 고굴절률의 표면 개질된 나노입자, 예컨대 지르코니아의 첨가는 중합된 유기 물질만을 포함하는 필름에 비하여 휘도 향상 필름의 이득을 증가시킬 수 있다.
모노카르복실산 표면 처리제는 바람직하게는 상용화 기를 포함한다. 모노카르복실산은 화학식 A-B에 의해 나타낼 수 있으며 여기서 A 기는 (예를 들어, 지르코니아 또는 티타니아) 나노입자의 표면에 부착할 수 있는 (예를 들어, 모노카르복실산) 기이며 B는 다양한 상이한 작용기를 포함하는 상용화 기이다. 카르복실산 기는 흡착 및/또는 이온 결합의 형성에 의해 당해 표면에 부착될 수 있다. 일반적으로, 상용화 기 B는 (예를 들어, 휘도 향상) 광학 용품의 중합성 수지와 상용성이 되도록 선택된다. 상용화 기 B는 반응성 또는 비반응성일 수 있으며, 극성 또는 비극성일 수 있다.
비극성 특징을 지르코니아 입자에 부여할 수 있는 상용화 기 B는, 예를 들어 선형 또는 분지형 방향족 또는 지방족 탄화수소를 포함한다. 카르복실산 작용기를 갖는 비극성 개질제의 대표적인 예에는 옥탄산, 도데칸산, 스테아르산, 올레산 및 그 조합이 포함된다.
상용화 기 B는 (예를 들어, 휘도 향상) 광학 용품의 유기 매트릭스와 공중합될 수 있도록 선택적으로 반응성을 가질 수도 있다. 예를 들어, 자유 라디칼 중합성 기, 예를 들어 (메트)아크릴레이트 상용화 기는 (메트)아크릴레이트 작용성 유기 단량체와 공중합하여 균질성이 우수한 휘도 향상 용품을 생성할 수 있다.
선호되는 지르코니아 졸 및 표면 처리제는 국제특허 공개 WO2010/074862호에 기재되어 있다.
표면 개질된 입자는 다양한 방법으로 경화성(즉, 중합성) 수지 조성물 내로 혼입될 수 있다. 바람직한 태양에서, 용매 교환 절차가 이용되고, 이로써 수지는 표면 개질된 졸에 첨가되고, 이어서 물 및 공용매 (사용될 경우)가 증발을 통하여 제거되며, 그에 따라 중합성 수지 중에 분산된 입자가 남겨진다. 증발 단계는, 예를 들어 증류, 회전 증발 또는 오븐 건조를 통하여 성취될 수 있다. 다른 태양에서, 표면 개질된 입자는 수 불혼화성 용매 내로 추출될 수 있고, 이어서 원할 경우 용매 교환될 수 있다. 대안적으로, 표면 개질된 나노입자를 중합성 수지 내에 혼입시키는 다른 방법은 개질된 입자를 분말로 건조시키고, 이어서 수지 물질을 첨가하고, 상기 수지 물질 내에 입자를 분산시키는 것을 포함한다. 이 방법에서 건조 단계는 예를 들어 오븐 건조 또는 분무 건조와 같이, 당해 시스템에 적합한 통상적인 수단에 의해 성취될 수 있다.
광학층은 기부층과 직접 접촉하거나 기부층에 광학적으로 정렬될 수 있으며, 광학층이 광의 흐름을 유도하거나 집중시키도록 하는 크기, 형상 및 두께의 것일 수 있다. 광학층은 미국 특허 제7,074,463호에 개시되고 예시된 것과 같은 많은 유용한 패턴 중 임의의 것을 가질 수 있는 구조화 또는 미세구조화 표면을 가질 수 있다. 미세구조화 표면은 필름의 길이 또는 폭을 따라 연장하는 복수의 평행한 종방향 리지일 수 있다. 이들 리지는 복수의 프리즘 정점으로부터 형성될 수 있다. 이들 정점은 뾰족하거나, 둥글거나, 평평하거나, 또는 절두형일 수 있다. 예를 들어, 리지는 4 내지 7 내지 15 마이크로미터 범위의 반경으로 둥글게 될 수 있다.
이들은 규칙적 또는 불규칙적 프리즘 패턴을 포함하며, 이 패턴은 환상 프리즘 패턴, 큐브-코너 패턴 또는 임의의 다른 렌즈형 미세구조체일 수 있다. 유용한 미세구조체는 휘도 향상 필름으로서 사용하기 위한 내부 전반사 필름으로서 작용할 수 있는 규칙적 프리즘 패턴이다. 다른 유용한 미세구조체는, 반사 필름으로서 사용하기 위한 역반사 필름 또는 소자로서 작용할 수 있는 코너-큐브 프리즘 패턴이다. 다른 유용한 미세구조는 광학 디스플레이에서 사용하기 위한 광학 요소로 작용할 수 있는 프리즘 패턴이다. 다른 유용한 미세구조체는 광학 디스플레이에 사용하기 위한 광학 터닝 필름 또는 소자로서 작용할 수 있는 프리즘 패턴이다.
기부층은 광학 제품, 즉 광의 흐름을 조절하도록 고안된 제품에서 사용하기에 적합한 성질 및 조성의 것일 수 있다. 물질이 충분히 광학적으로 투명하고 특정 광학 제품으로 조립되거나 특정 광학 제품 내에서 사용하기에 구조적으로 충분히 강하다면, 거의 임의의 물질이 기부 물질로서 사용될 수 있다. 광학 제품의 성능이 시간 경과에 따라 손상되지 않도록 온도 및 에이징(aging)에 대해 충분한 내성을 가진 기부 물질이 선택될 수 있다.
유용한 기부 물질에는, 예를 들어 스티렌-아크릴로니트릴, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스 트라이아세테이트, 폴리에테르 설폰, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 나프탈렌 다이카복실산을 기반으로 한 공중합체 또는 블렌드, 폴리사이클로-올레핀, 폴리이미드, 및 유리가 포함된다. 선택적으로, 기부 물질은 이들 물질의 혼합물 또는 조합을 포함할 수 있다. 일 실시 형태에서, 기부는 다층일 수 있거나, 또는 연속상(continuous phase)으로 현탁되거나 분산된 분산 성분을 포함할 수 있다.
예를 들어, 휘도 향상 필름과 같은 미세구조-보유 제품과 같은 일부 광학 제품의 경우, 바람직한 기부 물질의 예는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리카르보네이트를 포함한다. 유용한 PET 필름의 예에는 사진등급(photograde) 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 듀폰 필름즈(DuPont Films)로부터 입수가능한 멜리넥스(MELINEX)™ PET가 포함된다.
일부 기부 물질은 광학적으로 활성일 수 있고, 편광 물질로서 역할을 할 수 있다. 본 명세서에서 필름 또는 기판이라고도 하는 다수의 기부가 광학 제품 분야에서 편광 물질로서 유용한 것으로 알려져 있다. 필름을 통과하는 광의 편광은, 예를 들어 통과 광을 선택적으로 흡수하는 필름 물질 내에 다이크로익 편광기를 포함시킴으로써 달성될 수 있다. 광 편광은 또한 정렬된 운모 조각과 같은 무기 물질을 포함함으로써, 또는 연속 필름 내에 분산된 불연속 상, 예를 들면, 연속 필름 내에 분산된 광 조절 액정의 액적에 의하여 달성될 수 있다. 대안으로서, 필름은 상이한 물질의 초미세(microfine) 층으로부터 제조될 수 있다. 필름 내의 편광 물질은, 예를 들면, 필름의 신장, 전기장 또는 자기장의 인가, 및 코팅 기술과 같은 방법을 이용함으로써 편광 배향으로 정렬될 수 있다.
편광 필름의 예는 미국 특허 제5,825,543호 및 제5,783,120호에 기술된 것을 포함한다. 이들 편광 필름을 휘도 향상 필름과 병용하는 것은 미국 특허 제6,111,696호에 기재되어 있다.
기부로서 사용될 수 있는 편광 필름의 제2의 예는 미국 특허 제5,882,774호에 기재되어 있는 그러한 필름들이다. 구매가능한 필름은 상표명 DBEF (Dual Brightness Enhancement Film) 하에 쓰리엠으로부터 판매되는 다층 필름이다. 휘도 향상 필름에서 이러한 다층 편광 광학 필름의 사용은 미국 특허 제5,828,488호에 기재되었다.
광의 그러한 재활용의 효과를 측정하는 통상적인 방법은 광학 필름의 이득을 측정하는 것이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "상대 이득"은, 실시예에 기재된 시험 방법에 의해 측정되는 바와 같이, 광학 필름(또는 광학 필름 조립체)이 라이트 박스(light box)의 상부에 존재하지 않을 때 측정된 축상 휘도에 대한, 광학 필름이 라이트 박스의 상부에 놓일 때의 축상 휘도로 정의된다. 이러한 정의는 다음 관계로 요약될 수 있다:
상대 이득 = (광학 필름과 함께 측정된 휘도)/(광학 필름 없이 측정된 휘도)
일 실시 형태에서, 미세구조화 표면을 가진 광투과성의 (예를 들어, 경화된) 중합체 물질을 포함하는 광학 필름이 개시된다. 광학 필름은 단일 시트 상대 이득이 1.60 이상인 실질적으로 비편광인 필름이다. 단일 시트 상대 이득은 전형적으로 2.05 이하이다. 따라서, 단일 시트 상대 이득은 또한 1.65, 1.70, 1.75, 1.80, 1.85, 및 1.90 또는 그 초과의 값을 포함하는 상대 이득 값들의 세트 내의 임의의 값으로부터의 범위일 수 있다.
다른 실시 형태에서, 2개 이상의 필름을 포함하거나 그로 이루어진 광학 필름들의 다양한 조립체 또는 "스택"(stack)이 기재되어 있다. 각각의 조립체는 제2 (예를 들어, 미세구조화 또는 비구조화) 광학 필름에 인접한 제1 미세구조화 광학 필름을 포함한다.
인접한다는 것은, 충분히 가까움을 의미한다. 인접한다는 것은 제1 미세구조화 광학 필름과 제2 광학 필름이 단순히 함께 적층되거나 또는 상기 필름들이 다양한 수단에 의해 부착될 수 있다는 것과 같이 상기 필름들이 접촉하는 것을 포함할 수 있다. 필름은 기계적 수단, 화학적 수단, 열적 수단, 또는 그 조합에 의해 부착될 수 있다. 화학적 수단은 다양한 감압 접착제, 용매 기재 접착제, 및 핫멜트 접착제와, 열, 수분, 또는 방사선에 노출시에 가교결합하는 2부분(two-part) 경화성 접착제 조성물을 포함한다. 열적 수단은 예를 들어, 가열된 엠보싱된 롤러, 무선 주파수(RF) 용접, 및 초음파 용접을 포함한다. 광학 필름은 (예를 들어, 연속적으로) 필름의 전체 평면을 가로질러, 단지 선택된 지점에서, 또는 단지 에지에서 부착될 수 있다. 대안적으로, 인접한 광학 필름은 공기 계면에 의해 서로에게서 분리될 수 있다. 공기 계면은 접착제의 적용에 의해서와 같이, 주변부에서 광학 필름들 중 어느 하나 또는 이들 둘 모두의 두께를 증가시켜 생성할 수 있다. 필름이 함께 라미네이팅되기보다는 오히려 적층될 경우, 광학 필름들 사이의 공기 계면은 단지 수 마이크로미터일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 제1 미세구조화 광학 필름은 제2 미세구조화 광학 필름에 인접한다. 그러한 조립체에서는, 하부 필름의 미세구조화 표면은 바람직하게는 상부 필름의 비구조화 표면에 인접하여 배치된다. 프리즘형 미세구조화 필름을 이용하는 실시 형태의 경우, 필름의 프리즘은 일반적으로 하나의 주요 방향에서 평행하게 정렬되며, 프리즘은 홈에 의해 분리된다. 일반적으로 프리즘이 제1 (예를 들어 상부) 필름의 프리즘에 실질적으로 직교하도록 적층체 내의 제2 (예를 들어, 하부) 미세구조화 광학 필름의 프리즘(또는 홈)을 정렬하는 것이 바람직하다. 그러나, 다른 정렬이 또한 이용될 수 있다. 예를 들어, 제2 광학 필름의 프리즘은, 홈 또는 프리즘의 교차점이 약 70˚ 내지 약 120˚ 범위의 각을 형성하도록 제2 광학 필름의 프리즘에 대하여 위치될 수 있다.
한 가지 실시 형태의 조립체에서, 제1의 미세구조화된 실질적 비편광 광학 필름은 제2의 미세구조화된 실질적 비편광 광학 필름에 인접한다. 이러한 조립체의 이득은 2.50 이상이다. 제1 광학 필름은 제2 광학 필름과 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 제2 필름은 상이한 기부층 조성, 상이한 미세구조화 표면 조성을 갖고/갖거나 상이한 표면 미세구조를 가질 수 있다. 이러한 조립체의 상대 이득은 전형적으로 3.32 미만이다. 따라서, 그러한 조립체의 상대 이득은 또한 2.55, 2.60, 2.65, 2.70, 2.75, 2.80, 2.85, 2.90, 또는 그 초과의 값을 포함하는 상대 이득 값들의 세트 내의 임의의 값으로부터의 범위일 수 있다.
하기의 정의된 용어에 있어서, 청구의 범위 또는 본 명세서의 다른 곳에서 상이한 정의가 주어지지 않는다면, 이들 정의가 적용될 것이다.
용어 "미세구조"는 미국 특허 제4,576,850호에 정의되고 설명된 바와 같이 본 명세서에서 사용된다. 따라서, 이것은 미세구조를 갖는 용품의 소정의 원하는 실용적 목적 또는 기능을 묘사하거나 특성화하는 표면의 형상을 의미한다. 상기 용품의 표면에서의 돌출부 및 만입부와 같은 불연속부는, 평균 중심선 위의 표면 윤곽(profile)에 의해 둘러싸이는 영역들의 합계가 그 중심선 아래의 영역들의 합계와 동일해지도록 미세구조를 통과해 그려진 평균 중심선으로부터 윤곽에 있어서 벗어날 것이며, 상기 중심선은 용품의 공칭 표면(미세구조를 보유함)에 본질적으로 평행하다. 상기 편차의 높이는, 표면의 대표 특성 길이, 예를 들어 1 내지 30 ㎝를 통해 광학 또는 전자 현미경으로 측정되는 바와 같이, 전형적으로 약 +/- 0.005 내지 +/- 750 마이크로미터일 것이다. 상기 평균 중심선은 평면, 오목, 볼록, 비구면 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 편차가 낮은 차수, 예를 들어 +/- 0.005 +/- 0.1 또는 바람직하게는 +/- 0.05 마이크로미터의 것이고, 상기 편차는 자주 나타나지 않거나 최소로 나타나는, 즉 상기 표면에 임의의 상당한 불연속부가 없는 용품은 미세구조 보유 표면이 본질적으로 "평평"하거나 "매끄러운" 표면인 용품인데, 그러한 용품은 예를 들어 정밀 광학 계면을 갖는 정밀 광학 요소 또는 요소들, 예를 들어 안과용 렌즈로서 유용하다. 상기 편차가 낮은 차수이고 빈번하게 나타나는 용품은 반사방지 미세구조를 갖는 것을 포함한다. 상기 편차가 높은 차수, 예를 들어 +/- 0.1 내지 +/- 750 마이크로미터의 것이고, 랜덤하게 또는 질서 있게 인접하거나 이격되고 동일하거나 상이한 복수의 실용적 불연속부를 포함하는 미세구조체로부터 얻어지는 용품은 역반사 큐브-코너 시트, 선형 프레넬(Fresnel) 렌즈, 비디오 디스크 및 휘도 향상 필름과 같은 용품이다. 미세구조 보유 표면은 상기 낮은 차수 및 높은 차수 둘 모두의 소정의 실용적 불연속부를 포함할 수 있다. 미세구조 보유 표면은 불연속부의 양 또는 유형이 상기 용품의 소정의 원하는 용도를 유의하게 방해하지 않거나 이에 악영향을 미치지 않는 한, 본질적이지 않거나 기능적이지 않은(extraneous or nonutilitarian) 불연속부를 포함할 수 있다.
"굴절률"은 물질(예를 들어, 단량체)의 절대 굴절률을 말하며, 이는 자유 공간에서의 전자기 방사선의 속도 대 상기 물질 내에서의 전자기 방사선의 속도의 비로 이해된다. 굴절률은 공지된 방법을 사용하여 측정될 수 있으며, 일반적으로 가시광 영역에서의 아베(Abbe) 굴절계 또는 바슈 앤드 롬(Bausch and Lomb) 굴절계(카탈로그 번호 33.46.10)(예를 들어, 미국 펜실베이니아주 피츠버그 소재의 피셔 인스트루먼츠(Fisher Instruments)로부터 구매가능함)를 사용하여 측정된다. 측정된 굴절률은 기기에 따라 어느 정도 달라질 수 있다는 것이 일반적으로 알려져 있다.
"(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 화합물 둘 모두를 말한다.
본 명세서에서, 용어 "나노입자"는 직경이 약 100 ㎚ 미만인 입자(일차 입자 또는 회합된 일차 입자)를 의미하는 것으로 정의된다.
"표면 개질된 콜로이드성 나노입자"는 나노입자들이 안정한 분산물을 제공하도록 각각이 개질된 표면을 갖는 나노입자들을 말한다.
본 명세서에서, "안정한 분산물"은 콜로이드성 나노입자가 주위 조건 - 예를 들어, 실온 (약 20 내지 22℃), 대기압이고, 극한 전자기력이 없음 - 하에서 소정 기간 동안, 예를 들어 약 24시간 동안 정치된 후 응집되지 않는 분산물로서 정의된다.
"집합(aggregation)"은 서로에게 화학적으로 결합될 수도 있는 일차 입자들 사이의 강한 회합을 말한다. 집합체의 보다 작은 입자로의 붕괴는 달성하기가 어렵다.
"응집(agglomeration)"은 전하 또는 극성에 의해 결합될 수도 있는 일차 입자들 사이의 약한 회합을 말하며, 보다 작은 실체(entity)로 붕괴될 수 있다.
"일차 입자 크기"는 단일한 (비집합, 비응집) 입자의 평균 직경을 말한다.
종점(endpoint)에 의한 수치 범위의 언급은 그 범위 내에 포함되는 모든 수를 포함하며(예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 및 5를 포함함).
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 사용되는 바와 같이, 단수형은 그 내용이 명백하게 다르게 지시하지 않는 한 복수의 지시 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어 "화합물"을 포함하는 조성물에 대한 언급은 2종 이상의 화합물들의 혼합물을 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 바와 같이, "또는"이라는 용어는 일반적으로 그 내용이 명백하게 다르게 지시하지 않는 한 "및/또는"을 포함하는 의미로 이용된다.
달리 나타내지 않는 한, 본 명세서 및 특허청구범위에서 사용되는, 성분들의 양 및 특성들의 측정치 등을 표현하는 모든 수는 모든 경우 "약"이라는 용어로 수식되는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 본 명세서에 기재된 특정 실시예에 제한되는 것으로 여겨져서는 안되며, 오히려 첨부된 청구의 범위에 분명하게 기재된 것과 같은 본 발명의 모든 태양을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명이 적용될 수 있는 다수의 구조뿐만 아니라 다양한 변형, 등가의 방법들이 본 명세서의 개관시 본 발명이 속한 기술 분야의 숙련자에게 쉽게 명백해질 것이다.
실시예에 사용되는 물질:
3-페녹시 벤질 아크릴레이트 단량체 ("PBA")의 합성
오버헤드 교반기, 온도 프로브(probe), 가열 맨틀(mantel) 및 딘 스타크 트랩(dean stark trap)을 구비한 500 ㎖ 3구 둥근바닥 플라스크에 100.0 g의 3-페녹시 벤질 알코올, 37.79 g의 아크릴산, 155.6 g의 사이클로헥산, 0.04050 g의 4-하이드록시 TEMPO (프로스탭(Prostab) 개시제), 0.04050 g의 4-메톡시페놀 및 1.296 g의 메탄설폰산을 첨가하였다. 투명한 혼합물을 교반하면서 84℃로 가열하고, 시간이 지남에 따라 응축으로부터 물을 수집하였다. 10시간 후에, 약 1.9%의 출발 물질이 남았다. 반응물을 250 ㎖의 15% 탄산나트륨으로 세척하고, 250 ㎖의 탈이온수(DI water)로 3회 세척하고, MgSO4로 건조시키고, 여과하고, 진공 중에서 농축시켜 담황색의 저점도 액체를 회수하였다. 115 g의 3-페녹시 벤질 아크릴레이트 (90.56% 수율). 굴절률은 1.5648이고, 점도는 25℃에서 16 cp였다. 3-페녹시 벤질 아크릴레이트는 하기 화학식의 구조를 갖는다:
Figure pct00016
국제특허 공개 WO2010/074862호에 기재된 바와 같이 ZrO2 졸을 제조하고 표면 개질하였다. 그러한 표면 개질제는 하기의 화합물들의 혼합물을 함유하였다.
HEAS
Figure pct00017
DCLA-SA
Figure pct00018
Figure pct00019
조성물 1
하기를 용기에 첨가하였다:
90.0부의 ZrO2 졸 (40.8 중량% ZrO2)
39.0부의 1-메톡시-2-프로판올
17.1부의 HEAS (1-메톡시-2-프로판올 중 50%)
3.9부의 DCLA-SA (1-메톡시-2-프로판올 중 50%)
9.6부의 PEA
6.4부의 SR601
16.1부의 oPPA (2-페닐-페닐 아크릴레이트)
진공 증류를 통해 물 및 알코올을 제거하고, 이어서 스팀을 첨가한 후, 추가의 진공 증류를 행하여 생성된 복합 수지 분산물이 대략 하기와 같이 되도록 하였다:
46.3부의 ZrO2
10.8부의 HEAS
2.5부의 DCLA-SA
12.2부의 PEA
8.1부의 SR601
20.3부의 oPPA (2-페닐-페닐 아크릴레이트)
조성물 2
하기를 둥근바닥 플라스크에 첨가하였다:
50.0부의 ZrO2 졸 (41.5 중량% ZrO2)
58부의 1-메톡시-2-프로판올
9.75부의 HEAS (1-메톡시-2-프로판올 중 50%)
2.37부의 DCLA-SA (1-메톡시-2-프로판올 중 50%)
8.96부의 PBA
2.26부의 BPDA-1
1개의 작은 박편의 프로스탭 5198
진공 증류를 통해 물 및 알코올을 제거하고, 이어서 스팀을 첨가한 후, 추가의 진공 증류를 행하여 생성된 복합 수지 분산물이 대략 하기와 같이 되도록 하였다:
55.0부의 ZrO2
12.8부의 HEAS
3.0부의 DCLA-SA
23.4부의 PBA
5.8부의 BPDA-1
0.005부의 프로스탭 5198
조성물 3
하기를 둥근바닥 플라스크에 첨가하였다:
50.0부의 ZrO2 졸(41.5 중량% ZrO2)
67부의 1-메톡시-2-프로판올
9.80부의 HEAS (1-메톡시-2-프로판올 중 50%)
2.25부의 DCLA-SA (1-메톡시-2-프로판올 중 50%)
9.32부의 PBA
9.32부의 EM2206 (A-BPEF 및 oPPEA의 40:60 블렌드, 타이완 소재의 이터널 케미칼 컴퍼니로부터의 것)
1개의 작은 박편의 프로스탭 5198
진공 증류를 통해 물 및 알코올을 제거하고, 이어서 스팀을 첨가한 후, 추가의 진공 증류를 행하여 생성된 복합 수지 분산물이 대략 하기와 같이 되도록 하였다:
46.0부의 ZrO2
10.8부의 HEAS
2.5부의 DCLA-SA
20.4부의 PBA
20.4부의 EM2206
0.005부의 프로스탭 5198
각각의 중합성 수지에 0.36 중량%의 다로큐어 1173 광개시제 및 0.40 중량%의 루시린 TPO 광개시제를 첨가하였다.
각각의 최종 블렌드의 굴절률을 바슈 앤드 롬 굴절계(카탈로그 번호 33.46.10)를 이용하여 측정하였다. 티에이 인스트루먼츠(TA Instruments, 미국 델라웨어주 뉴 캐슬 소재)로부터 입수가능한 AR 2000 유량계를 사용하여 50℃에서의 점도를 기록하였다. 그 결과가 표 1에 요약되어 있다.
Figure pct00020
광학 필름 샘플의 제조:
중합성 수지 조성물 1 내지 3을 사용하여 휘도 향상 필름 샘플을 제조하였다. 약 3 g의 따듯한 수지를 듀폰으로부터 상표명 "멜리넥스 623"으로 입수가능한 51 마이크로미터 (2 밀)의 프라이밍된 PET (폴리에스테르) 필름에 적용하고, 구매가능한 비퀴티(Vikuiti) TBEF-90/24와 유사한 90/24 패턴을 갖는 미세구조화 툴(tool)에 대고 놓았다. PET, 수지 및 툴을 대략 66℃ (150℉ )로 설정된 가열된 라미네이터(laminator)를 통과시켜 균일한 두께의 샘플을 생성하였다. 필름과 코팅된 수지 샘플을 포함하는 툴을 두 개의 600 W/10 in D-전구를 포함하는 퓨젼(Fusion) UV 프로세서에 15.2 m/min (50 fpm)으로 통과시켰다. PET와 경화된 수지를 툴로부터 꺼내 샘플로 절단하였다. 필름 평가에 사용한 시험 방법은 하기와 같다:
이득 시험 방법
필름의 광학적 성능을 미국 캘리포니아주 챗스워쓰 소재의 포토 리서치, 인크.(Photo Research, Inc.)로부터 입수가능한, MS-75 렌즈를 구비한 스펙트라스캔(SpectraScan™) PR-650 스펙트라컬러리미터(SpectraColorimeter)를 사용하여 측정하였다. 필름을 확산 투과 중공 라이트 박스의 상부에 위치시켰다. 라이트 박스의 확산 투과 및 반사는 램버시안(Lambertian)으로서 설명될 수 있다. 라이트 박스는 약 6 ㎜ 두께의 확산 PTFE 판으로부터 제조된, 대략 12.5 ㎝ × 12.5 ㎝ × 11.5 ㎝ (L × W × H)로 측정되는 6면 중공 입방체였다. 박스의 한 면을 샘플 표면으로 선택한다. 중공 라이트 박스는 샘플 표면에서 측정된 약 0.83의 확산 반사율을 가졌다(예컨대, 약 83%, 400 내지 700 ㎚의 파장 범위에 걸친 평균, 측정 방법은 후술함). 이득 시험 동안, (광을 내부로부터 샘플 표면을 향해 지향시킨 상태에서 샘플 표면의 반대편인) 박스의 저부 내의 약 1 ㎝의 원형 구멍을 통해 그 내부로부터 박스를 조명하였다. 이러한 조명은 광을 지향시키는 데 사용되는 광섬유 다발에 부착된 안정화된 광대역 백열 광원을 사용하여 제공된다 (미국 매사추세츠주 말보로 및 미국 뉴욕주 어번 소재의 스콧-포스텍 엘엘씨(Schott-Fostec LLC)로부터의 약 1 ㎝ 직경의 섬유 다발 연장부(extension)를 가진 포스텍(Fostec) DCR-II). (멜레스 그리오트(Melles Griot) 03 FPG 007과 같은) 표준 선형 흡수 편광기를 샘플 박스와 카메라 사이에 위치시킨다. 카메라를 약 34 ㎝의 거리에서 라이트 박스의 샘플 표면에 초점 맞추고, 흡수 편광기를 카메라 렌즈로부터 약 2.5 ㎝에 배치한다. 샘플 필름 없이 편광기가 정위치에 있는 경우에 측정한 조명된 라이트 박스의 휘도는 150 cd/㎡ 초과였다. 샘플 필름을 박스 샘플 표면과 평행하게 배치하여 샘플 필름이 박스와 대체로 접촉하게 된 때, 박스 샘플 표면의 평면에 대한 수직 입사에서 PR-650으로 샘플 휘도를 측정하였다. 이러한 샘플 휘도를 라이트 박스만의 경우와 동일한 방식으로 측정한 휘도와 비교함으로써 상대 이득을 계산한다. 빗나가는 광원을 제거하기 위하여 어두운 인클로저 내에서 전체 측정을 수행하였다.
상대 이득 = (광학 필름과 함께 측정된 휘도)/(광학 필름 없이 측정된 휘도)
모두 랩스피어(Labsphere)(미국 뉴햄프셔 셔튼 소재)에 의해 공급되는, 15.25 ㎝(6 인치) 직경의 스펙트랄론-코팅된 적분구(Spectralon-coated integrating sphere), 안정화된 광대역 할로겐 광원, 및 광원용 전원 장치를 사용하여, 라이트 박스의 확산 반사율을 측정하였다. 적분구는 3개의 개방 포트(port), 즉 (2.5 ㎝ 직경의) 입사광을 위한 하나의 포트, (2.5 ㎝ 직경의) 검출기 포트로서 제2 축을 따라 90도인 하나의 포트, 및 (5 ㎝ 직경의) 샘플 포트로서 제3 축을 따라 90도인(즉, 처음 2개의 축에 수직인) 제3 포트를 가졌다. PR-650 분광비색계(상기와 동일함)를 약 38 ㎝의 거리에서 검출기 포트 상에 포커싱하였다. 약 99% 확산 반사율을 가진 랩스피어로부터의 보정된 반사율 표준(SRT-99-050)을 사용하여 적분구의 반사 효율을 계산하였다. 이 표준은 랩스피어에 의해 보정되었고 NIST 표준(SRS-99-020-REFL-51)에 대해 추적가능하였다. 적분구의 반사 효율을 하기와 같이 계산하였다:
구 휘도비 = 1 / (1 - R구 * R표준)
이러한 경우의 구 휘도비는, 기준 샘플이 샘플 포트를 덮은 상태에서 검출기 포트에서 측정된 휘도를 샘플 포트를 덮은 샘플이 없는 상태에서 검출기 포트에서 측정된 휘도로 나눈 비이다. 이러한 휘도비와 보정된 표준의 반사율(R표준)을 알게 되면, 적분구의 반사 효율(R구)을 계산할 수 있다. 그 후, 이러한 경우 PTFE 라이트 박스에서 샘플의 반사율을 측정하기 위해 유사한 식에서 이 값이 다시 사용된다:
구 휘도비 = 1 / (1 - R구 * R샘플)
여기서, 구 휘도비는 샘플이 샘플 포트에 있는 상태에서 검출기에서의 휘도를 샘플이 없는 상태에서 측정된 휘도로 나눈 비로서 측정된다. R구를 위로부터 알고 있기 때문에 R샘플을 계산할 수 있다. 이들 반사율은 4 ㎚ 파장 간격에서 계산하였으며, 400 내지 700 ㎚ 파장 범위에 걸친 평균으로서 보고하였다.
표 2의 단일 시트 상대 이득은 흡광 편광기의 통과축에 대해 평행하게 정렬된 샘플 프리즘을 사용하여 측정한다. 표 2의 교차 시트 상대 이득은 프리즘들이 서로 수직하게 정렬된 2개의 적층된 프리즘 시트를 사용하여 측정한다. 교차 시트 상대 이득 결과는 하기의 2개 구성의 휘도의 평균이다: 1) 상부 시트 프리즘들을 흡광 편광기의 통과축에 대해 수직하게 정렬한 구성, 및 2) 상부 시트 프리즘들을 흡광 편광기의 통과축에 대해 평행하게 정렬한 구성.
Figure pct00021

Claims (19)

  1. 중합성 수지 조성물의 반응 생성물을 포함하는 중합된 미세구조화 표면을 포함하며, 상기 중합성 수지 조성물은
    나노입자;
    적어도 2개의 (메트)아크릴레이트 기를 포함하는 적어도 하나의 제1 단량체; 및
    하기 화학식의 구조를 갖는 적어도 하나의 제2 (메트)아크릴레이트 단량체:
    Figure pct00022

    (여기서, 적어도 하나의 R1은 방향족 치환기를 포함하고,
    t는 1 내지 4의 정수이고,
    R2는 수소 또는 메틸임)를 포함하는 광학 필름.
  2. 제1항에 있어서, t는 1인 광학 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, R1은
    Figure pct00023

    Figure pct00024
    , 또는
    Figure pct00025
    로 이루어진 군으로부터 선택되는 광학 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단량체는 굴절률이 1.54 이상인 광학 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 단량체는 점도가 25℃에서 100 cp, 또는 75 cp, 또는 50 cp, 또는 25 cp 미만인 광학 필름.
  6. 제1항에 있어서, 제1 단량체는 적어도 2개의 방향족 고리를 포함하는 광학 필름.
  7. 제6항에 있어서, 제1 단량체는 비스페놀, 플루오렌 또는 바이페닐 (메트)아크릴레이트 단량체인 광학 필름.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 중합성 수지는 적어도 2개의 (메트)아크릴레이트 기를 포함하는 하나 이상의 제1 단량체를 15 중량% 이하로 포함하는 광학 필름.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 2개의 (메트)아크릴레이트 기를 포함하는 제1 단량체는 분자량이 350 g/mol 이상인 광학 필름.
  10. 제1항에 있어서, 중합성 수지 조성물은 비할로겐화된 광학 필름.
  11. 제1항에 있어서, 나노입자는 굴절률이 1.60 이상인 광학 필름.
  12. 제11항에 있어서, 나노입자는 지르코니아를 포함하는 광학 필름.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 중합성 수지는 40 중량% 이상의 나노입자를 포함하는 광학 필름.
  14. 제1항에 있어서, 휘도 향상 필름인 광학 필름.
  15. 제14항에 있어서, 휘도 향상 필름은 단일 시트 상대 이득이 1.75 이상인 광학 필름.
  16. 중합성 수지 조성물의 반응 생성물을 포함하는 중합된 표면을 포함하며, 상기 중합성 수지 조성물은
    나노입자;
    적어도 2개의 (메트)아크릴레이트 기를 포함하는 적어도 하나의 제1 단량체; 및
    하기 화학식의 구조를 갖는 적어도 하나의 제2 (메트)아크릴레이트 단량체:
    Figure pct00026

    (여기서, 적어도 하나의 R1은 방향족 치환기를 포함하고,
    t는 1 내지 4의 정수이고,
    R2는 수소 또는 메틸임)를 포함하는 광학 필름.
  17. 제16항에 있어서, 중합성 수지 조성물은 제2항 내지 제13항 중 어느 한 항 또는 이들의 조합에 의해 추가로 기술되는 광학 필름.
  18. 나노입자;
    적어도 2개의 (메트)아크릴레이트 기를 포함하는 적어도 하나의 제1 단량체; 및
    하기 화학식의 구조를 갖는 적어도 하나의 제2 (메트)아크릴레이트 단량체:
    Figure pct00027

    (여기서, 적어도 하나의 R1은 방향족 치환기를 포함하고,
    t는 1 내지 4의 정수이고,
    R2는 수소 또는 메틸임)를 포함하는 중합성 수지 조성물.
  19. 제18항에 있어서, 중합성 수지 조성물은 제2항 내지 제13항 중 어느 한 항 또는 이들의 조합에 의해 추가로 기술되는 중합성 수지 조성물.
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