[发明专利]可变折射率光提取层及其制备方法

说明书

本发明描述了可变折射率光提取层，所述可变折射率光提取层包含具有第一材料的第一区域和包括第二材料的第二区域，其中所述第一区域具有比所述第二区域低的有效折射率。光学膜和叠堆可在前光式或背光式显示装置和照明设备中使用所述可变折射率光提取层。

本申请是国际申请号为PCT/US2013/055954、国际申请日为2013年8月21日的PCT国际申请进入中国国家阶段后申请号为201380044349.9、发明名称为“可变折射率光提取层及其制备方法”的专利申请的分案申请。

背景技术

光提取层可用于多种光学叠堆中，例如用于显示器、一般照明或其他照明应用中。在这些应用中的许多中，光提取层可光学耦合到光导，其中光提取层进行操作以选择性地提取与光导成特定范围角度的光。在传统光导中，提取层具有光散射特征以便将正在光导内传输的光从光导中导向出来。这些光散射特征有时包括设置在光导表面上或蚀刻到光导表面中的漫反射型印刷提取点或结构。遗憾的是，这些层中的许多为光学不透明的或者为显著失真的，从而使得难以观察。

发明内容

在一个方面，本发明描述了可变折射率光提取层。可变折射率光提取层具有包括第一物质的第一区域和包括第二物质的第二区域，其中第一物质是纳米空隙聚合物材料并且第二物质不是纳米空隙聚合物材料。第一区域具有比第二区域低的有效折射率，并且该层的第一区域和第二区域被设置成使得当光学耦合到光导时，该层基于第一区域和第二区域的几何构造选择性地从光导中提取光。

在另一个方面，本发明描述了形成可变折射率光提取层的方法。该方法包括将基材上的第一物质选择性地图案化并且外覆第二物质以形成层，其中层的第一区域对应于选择性地印刷第一物质的区域并且层的第二区域至少对应于选择性地印刷第一物质的区域之间的区域。第一区域具有比第二区域低的有效折射率，第一区域是纳米空隙聚合物材料，并且第二物质不是纳米空隙聚合物材料。层的第一区域和第二区域被设置成使得层基于第一区域和第二区域的几何构造从基材选择性地提取导模光。

附图说明

图1a为可变折射率光提取层的正剖视图。

图1b为低折射率层的正剖视图。

图1c为另一个可变折射率光提取层的正剖视图。

图1d为示出可变折射率光提取层的光学功能的图。

图1e为示出可变折射率光提取层的光学功能的另一个图。

图2为示出关于图1a或图1c的可变折射率光提取的位置与有效折射率之间关系的图。

图3为纳米空隙聚合物材料的示意性剖视图。

图4a为可变折射率光提取层的平面图，该图示出了第一区域和第二区域的示例性几何构造。

图4b为示出图4a所示的可变折射率光提取层沿直线w₁的有效折射率分布的图。

图4c为示出图4a所示的可变折射率光提取层沿直线w₁的透射的图。

图4d为示出图4a所示的可变折射率光提取层沿直线w₁的清晰度的图。

图5a为可变折射率光提取层的平面图，该图示出了第一区域和第二区域的另一个示例性几何构造。

图5b为可变折射率光提取层的平面图，该图示出了第一区域和第二区域的又一个示例性几何构造。

图6为光学叠堆的分解正剖视图，该光学叠堆包括图1a或图1c的可变折射率光提取层。

图7为光学叠堆的另一个分解正剖视图，该光学叠堆包括图1a或图1c的可变折射率光提取层。

图8为另一个光学叠堆的分解正剖视图，该光学叠堆包括图1a或图1c的可变折射率光提取层。