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CN102754003B - 具有粘弹性层的照明装置 - Google Patents

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CN102754003B CN201180009198.4A CN201180009198A CN102754003B CN 102754003 B CN102754003 B CN 102754003B CN 201180009198 A CN201180009198 A CN 201180009198A CN 102754003 B CN102754003 B CN 102754003B
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Abstract

本发明公开了一种照明装置，例如电子显示设备的背光源。所述照明装置包括光学耦合于光源的光导，并且粘弹性光导和纳米空隙聚合物层与所述光导结合使用以管理所述光源发出的光。所述粘弹性层可为压敏粘合剂。

Description

具有粘弹性层的照明装置
技术领域
本公开涉及照明装置，特别是可用作电子显示装置中的背光源组件的照明装置。
背景技术
电子显示装置（例如液晶显示(LCD)装置）用于多种应用中，包括计算机监视器、电视机、手持装置、数码相机、摄像机。在典型的LCD装置中，光耦合于LCD面板的一个或多个线光源或点光源对LCD面板进行背光照明，使图像得以产生。可以用光学基底或膜构造将光源光耦合于LCD面板，所述构造包括光导、漫射膜、增亮膜、多层光学膜等等。LCD装置通常用背光源组件制造，所述背光源组件包括光耦合于适当设计的光学膜构造的一个或多个光源，光学膜构造和光源这两者都装于可与LCD面板连接的壳体内。
发明内容
本文公开了一种照明装置，其包括光源，所述光源光学耦合于光导，使得所述光源发出的光进入所述光导并在所述光导内以全内反射方式传播。所述光导是光学制品的组成元件，所述光学制品还包括粘弹性层和纳米空隙聚合物层，所述纳米空隙聚合物层包括多个互连的纳米空隙。在一些实施例中，所述光学制品包括设置在粘弹性层和纳米空隙层之间的光导。在一些实施例中，形成于粘弹性层和纳米空隙层之间的界面包括多个特征体。
在一些实施例中，所述光学制品包括设置在所述光导上的第一粘弹性层、与第一粘弹性层相对地设置在所述光导上的第二粘弹性层、以及与所述光导相对地设置在第一粘弹性层上的第一纳米空隙聚合物层。
在一些实施例中，所述光学制品包括：发光层，所述发光层用第一粘弹性层粘合于所述光导，使得这两个层之间的界面包括细长透镜；以及微结构化的纳米空隙聚合物层，所述纳米空隙聚合物层用第二粘弹性层粘合于所述光导的相对表面，使得所述光导与所述层之间的界面包括多个细长透镜。在一些实施例中，所述细长棱镜与所述细长透镜正交地延伸。
在一些实施例中，所述光学制品还包括粘合剂层，所述粘合剂层设置在光学制品的外表面上，可选的隔离衬片用于在不使用时保护所述粘合剂层。
附图说明
结合下列附图以及下文提供的具体实施方式，可以更全面地理解本发明的优点和特征。附图为各种光学制品的示意图，未必按比例绘制。
图1示出本文所公开的照明装置的实施例。
图2a和图2b示出本文所公开的照明装置中可使用的示例性光学制品的示意性剖视图。
图3a-3b和图4a-4b示出本文所公开的照明装置的实施例。
图4c示出适用于显示立体3D图像的照明装置的示意图。
图5a-5b和图6示出本文所公开的照明装置的实施例。
具体实施方式
本发明涉及以下参考文献，其公开内容以引用方式并入本文：提交于2010年2月10日的美国临时申请No.61/303152(Wolk等人)；均提交于2011年1月13日的PCT申请No.US2011/021140和No.US2011/021053；以及WO 2010/017087A2(Sherman等人)。
在下面的描述中，参考形成本说明一部分的一组附图，并且其中通过图示说明若干具体实施例。应当理解的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，设想到并可作出其他的实施例。因此，以下的具体实施方式不应被理解成具有限制性意义。
本发明描述了包括微复制型低折射率材料和透明粘合剂的大角度背光源(HABL)。HABL为基于3MTM3D膜的时间上多路复用的3D LCD显示器的一体部分。本文描述了结构化光导，其中一个或两个主表面具有结构化光学元件，例如透镜、棱镜或其他提取型特征体。HABL底面上的提取型特征体和顶面上的透镜的几何形状被设计为使得注入光导一侧的光以指定角度（通常为70°，90%的能量在±10°内）从顶面射入光导上方与注入侧相对的半个半球内。所描述的若干实施例包括多个可供选择的构造。本文提出的制品包括：具有两个主表面的低雾度和高透明度固体（光导）；低折射率纳米泡沫（纳米空隙聚合物层）；设置在光导与纳米空隙聚合物层之间的粘弹性层，其中光导的至少一个主表面与粘弹性层的结构化表面重合，并且光源被构造为将光注入光导内。可用于制造HABL的工艺在提交于2011年1月13日的PCT申请No.US2011/021140中有所描述。
本文提出的背光源复合组件将目前分离的膜和功能整合到一起。本文提出的背光源复合组件的构造更简单，所以它们的制造具有成本效益。最后，所述组件的嵌入式光学结构可以提高背光源的耐久性。
本文所公开的照明装置包括发射光的光源，所述光由包括光导、粘弹性层和纳米空隙聚合物层的光学制品控制。所述照明装置可提供一个或多个优点。例如，粘弹性层可包含在室温下通常发粘的PSA。发粘层可以有助于各种产品构造的组装，因为可以不需要另外的粘合剂层来将元件粘合到照明装置或制品上。
所述照明装置可用于在任何需要光的地方提供照明。所述照明装置可设计用于室内和/或室外应用，包括家庭、商业和/或工业应用。所述照明装置可用于和/或设于结构中，使之可携带，即成为便携式光源。被照明的条带、指示牌、标签、标贴、剪切块等是可使用该照明装置制备的便携式构造的实例。所述照明装置还可用于和/或设于更为固定的构造中，例如电子显示装置中。
所述照明装置还可用来实现“按需照明”，例如所述光源可以仅在某些情况下（例如泊车时）开启。所述照明装置可用于提供车辆的外部照明，例如用于尾灯，以代替非常占用空间的尾灯腔及其照明组件。
所述光学制品可用来代替常规的用于照亮显示装置的光导。例如，该光学制品可用于代替从一个或多个基本线性的光源或点光源分布光的实心或中空光导。可将该光学制品组装在显示装置中，而不必用另外的材料将光导粘合至显示装置。
所述照明装置还可适用性非常强（甚至由使用者），以使得其可以不同的照明形式和构造来使用。例如，所述光学制品可以以卷材或片材形式提供，从而它可被切割成各种形状和尺寸。所述光源也可与光学制品互换，例如，在光源万一不可用的情况下或在需要不同颜色的光的情况下。此外，如果用于指示牌构造中，图形可以互换，例如，在想要更新广告的情况下。
所述照明装置可以具有许多其他优点。所述照明装置可用于提供明亮、漫射、均匀和/或聚集于特定区域的光。所述照明装置可以因其薄、柔（可用手弯曲）和/或轻而具有优势，甚至可以适形于特定形状和尺寸。所述光学制品可进行平铺以照亮大的区域，如果光学制品可粘贴在一起的话可更容易做到这一点。由于具有粘弹性，所述粘弹性层可减缓照明装置或其中使用了该装置的构造所受的应力。如果设置在基底上，则所述光学制品可随时间推移进行移除和/或重新定位。所述照明装置在成本上也可以具有优势，因为其可用市售的光源和材料制造。下文描述了其他优点。
对于本文所公开的照明装置和制品，可以用几何光学原理来描述光的行为。这些原理已为人们所熟知，这里不再介绍；更详细的描述可见于上文引述的Sherman等人的参考文献。通常，可以应用折射定律和全内反射原理并结合光线跟踪技术来从理论上确定改变三维结构、材料组成、层构造、光的角分布等会如何影响本文所公开的照明装置和制品的光的行为。
图1示出包括光学制品101和光源102的示例性照明装置100。光学制品101包括设置在光导103上的粘弹性层104以及与光导103相对地设置在粘弹性层104上的纳米空隙聚合物层105。光源102相对于光导103设置，使得光源发出的光进入光导并以全内反射方式在该光导内传播。光源发出的光用光线106表示，它们穿过适于接收来自光源的光的输入表面107进入光导103。光导内的光用单条光线108表示，其以全内反射方式传播。光导的至少一部分具有光学上平滑的表面109和/或110。光导103和粘弹性层104之间形成界面109。粘弹性层104和纳米空隙聚合物层105之间形成界面111，所述纳米空隙聚合物层包括上表面112。
本文所用的“光学上光滑的表面”是指该表面足够光滑，使得入射在该表面上的光不会受到表面的不利影响，例如，该表面不含具有至少一个大于入射光波长的维度的缺陷。光学上光滑的表面能让进入光导的光的至少一些在该表面处被反射，使得该反射光会在层内按照全内反射原理继续传播。
通常，在光导内传播的光会被反射或提取出光导。就入射在光学上光滑的表面上的光的反射而言，观测到的反射角与计算的反射角的偏差在约10°以内。同样，就光学上平滑的表面的入射光的折射而言，观测的透射角与计算的透射角的偏差在约10°以内。除非有意从光导中提取，否则如果预定量的或者与预定量偏差至少在约10%以内的光不漏出光导，则发生全内反射。
通常，光导的表面可以如图1所示那样是非结构化的，或者可根据所需的效果具有任何三维结构。通常，光导的表面可包括至少一个沿表面的一部分延伸并取向为从光导提取光的特征体。在一些实施例中，该至少一个特征体包括多个特征体，这些特征体包括凸起、凹陷或它们的组合。示例性特征体包括具有下列形状的凸起和/或凹陷：透镜状、棱镜、椭球体、圆锥形、抛物面、棱锥形、正方形或矩形、或它们的组合。包括透镜的特征体尤其可用于将光导向为优选的角分布。包括线性棱镜或细长棱镜的示例性特征体也尤其可用。其他示例性特征体包括具有细长、不规则、变斜率透镜状或无规圆柱形状或它们的组合的凸起和/或凹陷。可使用任何形状组合的混合体，例如，细长抛物面形、锥形棱镜、矩形底面棱镜和圆顶端棱镜形状。特征体可包括形状的随机组合。
特征体的尺寸可由其三个维度的整体形状来描述。在一些实施例中，每一个特征体的尺寸都可为约1μm至约100μm，例如约5μm至约70μm。光导可具有形状完全相同的特征体，但形状的尺寸可在至少一个维度上变化。光导也可具有不同形状的特征体，并且这些特征体的尺寸可以在任何给定维度上变化或不变。
特征体的表面结构也可以变化。特征体的表面结构通常是指特征体的子结构。示例性表面结构包括光学上平滑的表面、不规则表面、图案化表面或它们的组合。对于具有多个特征体的光导，每个特征体可具有相同的表面结构。对于具有多个特征体的光导，一些特征体可具有相同的表面结构。对于具有多个特征体的光导，每个特征体可具有不同的表面结构。特征体的表面结构可以在该特征体的各部分上变化。
特征体的光学上光滑的表面可构成光导的光学上光滑的表面的一部分。特征体和光导的光学上光滑的表面可以彼此连续或不连续。如果使用多个特征体，则一些提取型特征体的表面可以是完全光学上光滑的，或者一些可以是部分光学上光滑的。光学上光滑的表面可接触相邻的光导或其上设置有光导的基底。
给定光导的特征体（如果使用）的数量为至少一个。也可以使用多个（即至少两个）特征体。通常，可以包括任何数量的特征体，例如，0、1、2、3、4或5个特征体；大于1、大于10、大于20、大于30、大于40、大于50、大于100、大于200、大于500、大于1000或大于2000个特征体；或者为约1至约10、约1至约20、约1至约30、约1至约40、约1至约50、约1至约100、约1至约200、约1至约500、约1至约1000或约1至约2000个特征体。
特征体可以随机排列、以某种类型的规则图案排列、或这两种方式排列。特征体之间的距离也可变化。特征体可以是离散的，或者它们可以重叠。特征体可以排列成彼此接近、彼此基本接触、彼此紧邻或它们的某种组合。特征体之间的可用距离最大为约10μm，或约0.05μm至约10μm。特征体可以斜向以及横向相对于彼此错开。特征体的面密度可以随长度、宽度或随两者而变化。
特征体可被布置成能获得所需的光学效果。特征体可被布置成均匀地或按梯度从光导提取光、隐藏离散光源或减少波纹。
特征体可用于控制从光导提取的光的量和/或方向。这通常可通过改变特征体的形状、尺寸、表面结构和/或取向来进行。如果使用多个特征体，则可以改变特征体的数量和/或排列方式以及特征体彼此之间的取向。
通常，可在理论上确定改变每个特征体的取向会如何影响可从光导提取的光量和分布。这可以利用符合折射定律和全内反射原理的光线跟踪技术来进行。
特征体的形状可改变光的角分量，这会增加或减少从光导提取的光的量。当光以全内反射方式在光导内传播，并以小于、等于或大于光导和空气和/或相邻基底的临界角的角度到达特征体的表面时，可能会出现这种情况。从光导提取的光的量可相应地增加或减少。
特征体的尺寸可以加以改变，使得或多或少的光可从特征体的表面反射，从而增加或减少从光导提取的光的量。
特征体的表面结构可用于控制从光导提取的光的分布。具有特定角分布的光可到达特征体，并均匀和/或随机地从光导提取出来。也可以均匀地以一定图案提取光，或者随机地以一定图案提取光。
所述光学制品被设计和布置成以预定方式控制光，例如在一个或多个所需位置或区域处从光导中提取光。通常，光学上光滑的表面可包括提取型特征体的表面。图2a和图2b示出了其中光学上光滑的表面包括提取型特征体的表面的实例。
图2a示出示例性光学制品200的示意性剖视图，其包括设置在光导201上的粘弹性层202以及与光导201相对地设置在粘弹性层202上的纳米空隙聚合物层203。通常，形成于光导和粘弹性层之间的界面可包括多个特征体，所述多个特征体被取向为对所述光导内传播的光进行提取。光导的表面可包括至少一个沿表面的一部分延伸并取向为能从光导提取光的特征体。光学制品200包括特征体204。在本实例中，所述特征体为界面205的槽口状凹陷。表面206和207为光学上光滑的表面。特征体204的表面为光学上光滑的表面。光学制品200内的示例性光行为由光线208和209示出。光线208表示的光以全内反射方式在光导201内传播。光线209表示的光以全内反射方式在光导201内传播并最终照射到特征体204的表面。因此，光线209的角分量改变，并且由该光线表示的光可以小于临界角的角度照射到界面205，使得光被从光导提取。因此，如图2a所示，可以增加从光导中提取的光的量。从光导提取光的方向可通过这样的方式改变：改变特征体204的取向，使得光线209照射到特征体的角度增大或减小，但仍小于或等于临界角。
图2b示出示例性光学制品220的示意性剖视图，其包括设置在光导221上的粘弹性层222以及与光导221相对地设置在粘弹性层222上的纳米空隙聚合物层223。光学制品220包括特征体224。在本实例中，所述特征体为槽口状凹陷。表面225和226为光学上光滑的表面。特征体224的表面为光学上光滑的表面。光导221内的示例性光行为由光线227示出。光线227表示的光以全内反射方式在光导221内传播并最终照射到特征体224的表面。因此，光线227的角分量改变，并且由该光线表示的光会以小于临界角的角度照射表面226，使得光被从光导提取。
包括设置在光导上的粘弹性层的更多的示例性光学制品在上述Sherman等人的参考文献中有所描述。如本文所述的纳米空隙聚合物层可设置在Sherman等人的参考文献中所述的粘弹性层上。例如，纳米空隙聚合物层可设置在图2a-2d、图3a和图3b中任一个所示的粘弹性层上。
光学上光滑的表面可包括提取型特征体的表面的一部分。如果使用多个提取型特征体，则可使用上述特征体的组合，即，一些提取型特征体可具有完全光学上光滑的表面，一些可具有完全非光学上光滑的表面，和/或一些提取型特征体可具有部分光学上光滑的和部分非光学上光滑的表面。光学上光滑的表面可在光导的表面上连续或不连续。光学上光滑的表面的至少一部分与粘弹性层接触。在被粘弹性层提取时，光会被漫射。因此，光的提取可根据粘弹性层的性质而不同。光可被提取在离散的组中，例如可用于照明键盘上的键。
光导和粘弹性层之间的折射率差值可通过适当地选择材料来实现。光导的折射率可大于粘弹性层的折射率。光导的折射率可大于粘弹性层的折射率约0.002、约0.005、约0.01、约0.02、约0.03、约0.04、约0.05、约0.1、约0.2、约0.3、约0.4、或约0.5。
光导的折射率可小于粘弹性层的折射率。光导的折射率可小于粘弹性层的折射率约0.002、约0.005、约0.01、约0.02、约0.03、约0.04、约0.05、约0.1、约0.2、约0.3、约0.4、或约0.5。
光导和粘弹性层的折射率可以相同或几乎相同，使得光可在很少或没有变化的情况下被提取到粘弹性层内。光导和粘弹性层的折射率差值可为约0.001至约0.002。
光导和粘弹性层的折射率差值可为约0.002至约0.5、约0.005至约0.5、约0.01至约0.5、约0.02至约0.5、约0.03至约0.5、约0.04至约0.5、约0.05至约0.5、约0.1至约0.5、约0.2至约0.5、约0.3至约0.5、或约0.4至约0.5。
也可通过改变进入光导的光的角分布来控制提取到粘弹性层内的光的量。这可通过适当地选择与光学制品一起使用的光源来进行。以下描述各种光源。可使用能发出具有随机或特定角分布的光的光源。
进入粘弹性层的光的量和方向在最低程度上可通过下列因素进行控制：特征体的形状、尺寸、数量、排列方式等，光导和粘弹性层的折射率，光导的形状，以及被允许进入光导的光的角分布。
根据给定的应用的需要，光学制品可具有任何整体三维形状。所述光学制品可为正方形或矩形层、片、膜等形式，上述如Sherman等人的参考文献中所示，尤其如图7-11中所示。所述光学制品可被切割或分割成如下所述的形状。光导也可为楔形，使其一端比相对端更厚；楔形有时被称为楔或疑似楔，如Sherman等人的参考文献中所述。
对光导的厚度并无特别限制，只要它能按需发挥作用。可根据或结合光源来选择光导的厚度。例如，设计参数可限制或甚至要求使用特定的光源，并且可能存在要求进入光导的最低光量或光量范围。因此，可选择光导的厚度以使得所需量的来自给定光源的光可进入光导。可以对光导的最大厚度作出要求，以可用于在设计成特别薄的照明装置。光导的示例性厚度在约0.4密耳至约1000密耳、约1密耳至约300密耳、约1密耳至约60密耳、或约0.5密耳至约30密耳的范围内。
对粘弹性层的厚度并无特别限制，只要它能按需发挥作用。粘弹性层的示例性厚度在约0.4密耳至约1000密耳、约1密耳至约300密耳、约1密耳至约60密耳、或约0.5密耳至约30密耳的范围内。
通常，由粘弹性层和纳米空隙聚合物层形成的界面可根据所需的光学效果具有任何三维结构。粘弹性层和纳米空隙聚合物层的界面可为非结构化的，使得对于给定入射角的观测的透射角与计算的透射角的偏差在约10°以内。在一些实施例中，发光层和粘弹性层存在非结构化界面，并且发光层的折射率大于、等于或小于粘弹性层的折射率。
在一些实施例中，粘弹性层和纳米空隙聚合物层的界面可为结构化的。本文所用的“结构化界面”是指存在至少一个沿界面的至少一部分延伸的特征体，并且该特征体可用于控制被提取到纳米空隙聚合物层中的光的量和/或方向。这通常可通过改变每个特征体的取向，即改变其形状、尺寸和/或表面结构来实现。如果使用多个特征体，那么被提取到纳米空隙聚合物层中的光的量和/或方向，可以不仅由每个特征体的取向而且由这些特征体的数量和/或排列方式来控制。用于从光导中提取光的特征体的一般设计考虑因素如上文所述。由粘弹性层和纳米空隙聚合物层形成的界面的特征体可包括凸起、凹陷或它们的组合，如上文所述。示例性第二提取型特征体在以引用方式并入本文中的U.S.2009/0067151(Sahlin等人)中有所描述。
图3a示出示例性照明装置300的示意性剖视图，其包括光学制品301和光源302。光学制品301包括设置在光导303上的粘弹性层304以及与光导303相对地设置在粘弹性层304上的纳米空隙聚合物层305。光源302相对于光导303设置，使得光源发出的光进入光导并以全内反射方式在该光导内传播。光源所发出的光由光线306表示，它们穿过适于接收来自光源的光的输入表面307进入光导303。粘弹性层304和纳米空隙聚合物层305之间形成界面308，其包括离散的凸透镜状特征体，使得光以预定方向被提取到纳米空隙聚合物层中。
图3b示出示例性照明装置320的示意性剖视图，其包括光学制品321和光源322。光学制品321包括设置在光导323上的粘弹性层324以及与光导323相对地设置在粘弹性层324上的纳米空隙聚合物层325。光源322相对于光导323设置，使得光源发出的光进入光导并以全内反射方式在该光导内传播。光源所发出的光由光线326表示，它们穿过适于接收来自光源的光的输入表面327进入光导323。粘弹性层324和纳米空隙聚合物层325之间形成界面328，其包括线性棱镜，使得光在粘弹性层内被反射。
纳米空隙聚合物层在下面有详细描述。具体地讲，纳米空隙聚合物层被描述为具有有效折射率，其被定义为空隙和粘结剂的折射率的体积加权平均值。
可通过适当选择材料和空隙的特性来形成粘弹性层的折射率与纳米空隙聚合物层的有效折射率之间的差异。粘弹性层的折射率可大于纳米空隙聚合物层的有效折射率。粘弹性层的折射率可大于纳米空隙聚合物层的有效折射率约0.002、约0.005、约0.01、约0.02、约0.03、约0.04、约0.05、约0.1、约0.2、约0.3、约0.4、或约0.5。
粘弹性层的折射率可小于纳米空隙聚合物层的有效折射率。粘弹性层的折射率可小于纳米空隙聚合物层的有效折射率约0.002、约0.005、约0.01、约0.02、约0.03、约0.04、约0.05、约0.1、约0.2、约0.3、约0.4、或约0.5。
粘弹性层的折射率和纳米空隙聚合物层的有效折射率可相同或几乎相同，使得光可在对光很少或没有改变的情况下提取到纳米空隙聚合物层中。粘弹性层的折射率和纳米空隙聚合物层的有效折射率之间的差异可为约0.001至约0.002。
粘弹性层的折射率和纳米空隙聚合物层的有效折射率之间的差异可为约0.002至约0.5、约0.005至约0.5、约0.01至约0.5、约0.02至约0.5、约0.03至约0.5、约0.04至约0.5、约0.05至约0.5、约0.1至约0.5、约0.2至约0.5、约0.3至约0.5、或约0.4至约0.5。
在一些实施例中，光学制品还包括与粘弹性层相对地设置在纳米空隙聚合物层上的附加层。图4a示出示例性照明装置400的示意性剖视图，其包括光学制品401和光源402。光学制品401包括设置在光导403上的粘弹性层404、与光导403相对地设置在粘弹性层404上的纳米空隙聚合物层405、以及与粘弹性层404相对地设置在纳米空隙聚合物层405上的附加层409。光源402相对于光导403设置，使得光源发出的光进入光导并以全内反射方式在该光导内传播。光源发出的光由光线406表示，它们穿过适于接收来自光源的光的输入表面407而进入光导403。粘弹性层404和纳米空隙聚合物层405之间形成界面408，其包括离散的凸透镜状特征体，使得光以预定方向被提取到纳米空隙聚合物层中。
图4b示出示例性照明装置420的示意性剖视图，其包括光学制品421和光源422。光学制品421包括设置在光导423上的粘弹性层424、与光导423相对地设置在粘弹性层424上的纳米空隙聚合物层425、以及与粘弹性层424相对地设置在光导423上的附加层429。光源422相对于光导423设置，使得光源发出的光进入光导并以全内反射方式在该光导内传播。光源发出的光由光线426表示，它们穿过适于接收来自光源的光的输入表面427而进入光导423。光导423和粘弹性层424之间形成界面428，其包括线性棱镜，使得光在粘弹性层内被反射。
所述附加层可包括隔离衬片、聚合物基底、多层光学膜、反射器、反射镜、偏振器、棱镜膜、四分之三偏振器、回射膜、聚合物、金属、玻璃、陶瓷、图形、纸、织物或它们的组合。包括采用附加层的构造的各种实施例在内的更多的说明在下文给出。
在一些实施例中，光学制品为双面的。图5a示出示例性照明装置500的示意性剖视图，其包括光学制品501和光源502。光学制品501包括设置在光导503上的第一粘弹性层504以及与光导503相对地设置在第一粘弹性层504上的第一纳米空隙聚合物层505。光学制品501还包括设置在光导503上的第二粘弹性层506以及与光导503相对地设置在第二粘弹性层506上的第二纳米空隙聚合物层507。光源502相对于光导503设置，使得光源发出的光进入光导并以全内反射方式在该光导内传播。光源发出的光由光线508表示，它们穿过适于接收来自光源的光的输入表面509而进入光导503。
图5b示出示例性照明装置520的示意性剖视图，其包括光学制品521和光源522。光学制品521包括设置在光导523上的第一粘弹性层524、与光导523相对地设置在第一粘弹性层524上的第一纳米空隙聚合物层525、以及与第一粘弹性层524相对地设置在第一纳米空隙聚合物层525上的第一附加层526。光学制品521还包括设置在光导523上的第二粘弹性层527、与光导523相对地设置在第二粘弹性层527上的第二纳米空隙聚合物层528、以及与第二粘弹性层527相对地设置在第二纳米空隙聚合物层528上的第二附加层529。光源522相对于光导523设置，使得光源发出的光进入光导并以全内反射方式在该光导内传播。光源所发出的光由光线530表示，它们穿过适于接收来自光源的光的输入表面531进入光导523。
本文所公开的照明装置可以用作显示立体的3D图像的液晶显示装置的一部分，如（例如）US2008/0084518A1（Brott等人）中所述。光源包括设置在光导的相对边缘处的右眼和左眼固态光源。这些光源（或光源组）中的每一个光学耦合于光导，两者均电连接到同步驱动元件，如Brott等人的专利中所述。照明装置为布置在光学制品上方的液晶显示屏面板提供右眼和左眼图像。
本文所公开的光学制品可包括可用于显示立体3D图像的多种构造。图4c示出示例性照明装置440的示意性剖视图，其包括光学制品441和光源442。光学制品441包括分别设置在光导443上的第一和第二粘弹性层444和446。具有透镜状表面450的发光层445与光导相对地设置在第一粘弹性层上。纳米空隙聚合物层447设置在第二粘弹性层上，形成棱镜结构化界面451。附加层448与第二粘弹性层相对地设置在纳米空隙聚合物层上。光源442相对光导443设置，使得光源发出的光进入光导并以全内反射方式在该光导内传播。光源所发出的光由光线449表示，它们穿过适于接收来自光源的光的输入表面进入光导443。
光学制品441包括两组线性特征体：透镜状表面450包括第一组细长透镜状特征体，棱镜界面451包括第二组细长棱镜。这两组特征体彼此正交地取向，例如，如WO 2010/021140(Wolk等人)的图11a-c中所示。透镜状表面450发射从光导提取的光，棱镜界面451对来自光导的光重新导向(例如，反射、折射等)。附加层448为可选的，可用于提供高反射表面，以协助改向光从发光层445射出。
图6示出示例性照明装置600的示意性剖视图，其包括光学制品601和光源602。光学制品601包括设置在光导603上的粘弹性层604、与光导603相对地设置在粘弹性层604上的纳米空隙聚合物层605、以及与粘弹性层604相对地设置在纳米空隙聚合物层605上的附加层609。光源602相对于光导603设置，使得光源发出的光进入光导并以全内反射方式在该光导内传播。光源所发出的光由光线606表示，它们穿过适于接收来自光源的光的输入表面607进入光导603。粘弹性层604和纳米空隙聚合物层605之间形成界面608，其包括离散的提取型特征体，使得光从光导被提取到空气中。所述特征体可按照渐变方式与光源602间隔开，以改善从光导提取的光的均匀度。
下面详细描述附加层609的各种实施例。在图6所示的具体实施例中，附加层609可包括聚合物基底、多层光学膜、反射器、反射镜、偏振器、棱镜膜、四分之三偏振器、回射膜、聚合物、金属、玻璃、陶瓷、图形、纸、织物或它们的组合。例如，附加层609可包括漫射镜面反射器，和/或所述层可为透明的。
本文所述的任何光学制品可包括粘合剂层，以使得所述制品可粘附到基底以用于如本文所述的不同应用。在图6所示的具体实施例中，光学制品601包括设置附加层609在上的粘合剂层610，并且可包括隔离衬片611以保护粘合剂层免于污染并在将粘合剂层与基底接触之前直接移除。合适的粘合剂包括本文所述粘合剂中的任何一种。
在一些实施例中，光学制品提供图像。在图6所示的具体实施例中，光导的表面612可印刷有半透明的图样(例如，CMYK半色调图像)，或者包括图形的第二附加基底可与粘弹性层相对地设置在光导上。有关图形等的另外的细节在下面进行描述。
光导包括光透射材料，即光导包括能够透射光的光学透明材料。该光导的折射率可为在约1.3至约2.6、1.4至约1.7或约1.5至约1.7的范围内。用于制备光导的具体材料取决于所需折射率或折射率范围，其可能受光学制品的其他设计要素的影响。例如，用于制备光导的材料的折射率可需要大于粘弹性层的折射率。
光导可包括聚合物材料或玻璃、或者它们的某种组合。可用于光导的示例性聚合物包括聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚氨酯、聚酯、聚酰亚胺、环状烯烃共聚物。可用于光导的具体的聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、双酚A聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、以及它们的衍生物。光导可包括液体。光导可由熔融加工的材料或辐射固化的材料制成。
所述光导可为膜，如U.S.2009/0067151(Sahlin等人)；U.S.6,033,604(Lundin等人)；U.S.2003/0034445A1(Boyd等人)；WO 02/070237A1(Lundin)；U.S.2008/232135A1(Kinder等人)；U.S.6,367,941B2(Lea等人)；U.S.6,845,212B2(Gardiner等人)；WO 2008/022007A1(Vogt等人)和U.S.7,046,905B1(Gardiner等人)中所述，所有这些参考文献均以引用方式并入。
对光导的厚度并无特别限制，只要它能按需发挥作用。可根据或结合光源来选择光导的厚度。例如，设计参数可限制或甚至要求使用特定的光源，并且可能存在要求进入光导的最低的光的量或范围。因此，可选择光导的厚度以使得所需量的来自给定光源的光可进入光导。可以对光导的最大厚度作出要求，以可用于在设计成特别薄的照明装置。光导的示例性厚度在约0.4密耳至约1000密耳、约1密耳至约300密耳、约1密耳至约60密耳、或约0.5密耳至约30密耳的范围内。
在一些实施例中，光导可包括两层，其中一层包括粒子。示例性的光学制品包括第一光导、设置在第一光导上的粘弹性层、与在第一光导相对地设置在粘弹性层上的发光层、以及与粘弹性层相对地设置在第一光导上的第二光导。第一和第二光导可包含相同的聚合物，或者它们可包包含不同的聚合物，其中所述聚合物之间的折射率差值可为约0.002至约0.5、约0.005至约0.5、约0.01至约0.5、约0.02至约0.5、约0.03至约0.5、约0.04至约0.5、约0.05至约0.5、约0.1至约0.5、约0.2至约0.5、约0.3至约0.5、或约0.4至约0.5。
第二光导包括直径大于该层厚度的微球。微球可为中空的并且包括玻璃。在一些实施例中，将反射器与第一光导相对地设置在第二光导上。可用的反射器在下文描述。发光层可包括如下文所述的图形。通过下文引用的带珠子回射片材的参考文献来描述所述双层光导。描述于该段落中的构造可用于尾灯。
在一些实施例中，光导包括适于接纳来自光源的光的输入表面。取决于光学耦合装置和/或具体的光源，输入表面可具有多种形貌。输入表面可具有适当的曲率。包括输入表面的输入边缘可具有特定腔体（例如凹型半球状腔体），以接纳光源的凸透镜。作为另一种选择，输入表面可具有折射结构（例如棱镜或透镜），从而将来自光源的光光学耦合于光导中。
在一些实施例中，可使用设置在光源和输入边缘之间的提取器制品来促进与由光源发出的光中的至少一些的光学耦合。可用的提取器制品可具有适合于从光源提取光的曲率。可使用耦合材料来匹配光导和光源的一些元件的折射率。可使用可交联材料将光导附接到光源的一些部分，然后利用热和/或光进行固化以形成交联材料。
耦合材料可包括有机硅凝胶。有机硅凝胶可被交联。有机硅凝胶可与有机硅油混合。有机硅凝胶可包含一种或多种有机硅材料，例如为二甲基有机硅、二苯基有机硅或苯基甲基有机硅。有机硅凝胶可包含交联的苯基甲基有机硅部分(moiety)。有机硅凝胶可包含交联苯基甲基有机硅部分和苯基甲基有机硅油。有机硅凝胶可包含重量比为0.2:1至5:1的交联苯基甲基有机硅部分和苯基甲基有机硅油。有机硅凝胶可包含交联的苯基甲基有机硅。有机硅凝胶的示例性应用描述于US 7,315,418（DiZio等人）中，该专利以引用方式并入本文。
光源可光学耦合于光导，使得光源发出的至少一些光可进入光导。例如，光源可光学耦合于光导，使得大于1%、大于10%、大于20%、大于30%、大于40%、大于50%、大于90%或约100%的光源发出的光进入光导。又如，光源可光学耦合于光导，使得约1至约10%、约1至约20%、约1至约30%、约1至约40%、约1至约50%、约1至约100%、约1至约100%、约50至约100%、或约1至约100%的光源发出的光进入光导。光源可发出具有随机或特定角分布的光。
粘弹性层包含一种或多种粘弹性材料。通常，粘弹性材料在经历变形时同时表现出弹性和粘性行为。弹性特性是指材料在瞬态荷载移除后恢复初始形状的能力。衡量材料弹性的一个度量称为拉伸永久变形值。该值为材料已被拉伸、随后被允许在与拉伸时相同的条件下恢复（松弛）之后剩的伸长量的函数。如果材料的拉伸永久变形值为0%，则其在松弛后恢复到初始长度；而如果拉伸永久变形值为100%，则材料在松弛后的长度为初始长度的两倍。可以使用ASTM D412方法测量拉伸永久变形值。可用的粘弹性材料的拉伸永久变形值可大于约10%、大于约30%、或大于约50%；或为约5至约70%、约10至约70%、约30至约70%、或约10至约60%。
属牛顿液体的粘性材料的粘滞特性符合牛顿定律，该定律说明应力随剪切梯度线性增加。液体在剪切梯度移除时不会恢复其形状。可用的粘弹性材料的粘滞特性包括材料在其不会发生分解的合理温度下的流动性。
粘弹性层可具有能有利于充分接触或润湿基底的至少一部分使得粘弹性层和基底发生光学耦合的特性。然后，可从粘弹性层中提取出光，并使其进入基底。粘弹性层通常为软性、适形和柔性的。因此，粘弹性层可具有实现充分接触所需的弹性模量（或储能模量G’）、使层不发生不利流动所需的粘性模量（或损耗模量G”）、以及使层具有相对阻尼度所需的阻尼系数(G”/G’,tan D)。
可用的粘弹性材料的储能模量G’可以小于约300,000Pa（在10弧度/秒和约20至约22℃的温度下测得）。可用的粘弹性材料的储能模量G’可以为约30至约300,000Pa（在10弧度/秒和约20至约22℃的温度下测得）。可用的粘弹性材料的储能模量G’可以为30至约150,000Pa（在10弧度/秒和约20至约22℃的温度下测得）。可用的粘弹性材料的储能模量G’可以为约30至约30,000Pa（在10弧度/秒和约20至约22℃的温度下测得）。可用的粘弹性材料的储能模量G’可为约30至约150,000Pa（在10弧度/秒和约20至约22℃的温度下测得），并且损耗正切(tan d)为约0.4至约3。可以按照例如ASTM D4065、D4440和D5279，使用动态机械分析来测量材料的粘弹性。
在一些实施例中，粘弹性层包括以Dahlquist标准线描述的PSA层（如Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology,Second Ed.,D.Satas,ed.,Van Nostrand Reinhold,New York,1989（《压敏粘合剂技术手册》，第二版，D.Satas编著，Van Nostrand Reinhold，New York，1989年）中所述）。
粘弹性层可具有特定剥离力或至少显示特定范围内的剥离力。例如，粘弹性层的90°剥离力可为约50至约3000克/英寸、约300至约3000克/英寸、或约500至约3000克/英寸。可使用美国IMASS公司的剥离测试仪来测量剥离力。粘弹性层和光导之间的90°剥离粘合力可从190牛顿/米（500克/英寸）至约1160牛顿/米（3000克/英寸）。
在一些实施例中，粘弹性层包括在可见光谱（约400至约700nm）的至少一部分内具有约80至约100%、约90至约100%、约95至约100%、或约98至约100%的高透光率的光学透明层。在一些实施例中，粘弹性层的雾度值小于约5%、小于约3%或者小于约1%。在一些实施例中，粘弹性层的雾度值为约0.01%至小于约5%、约0.01%至小于约3%或者约0.01%至小于约1%。可使用雾度计按照ASTM D1003测定透射雾度值。
在一些实施例中，粘弹性层包括具有高透光率和低雾度值的光学透明层。在至少一部分可见光谱（约400至约700nm）高透光率可为约90至约100%、约95至约100%或约99至约100%，而雾度值可为约0.01至小于约5%、约0.01至小于约3%或约0.01至小于约1%。粘弹性层还可具有约50至约100%的透光率。
在一些实施例中，粘弹性层雾化，并可将光尤其是可见光漫射。雾化粘弹性层的雾度值可以大于约5%、大于约20%或大于约50%。雾化粘弹性层的雾度值可以为约5%至约90%、约5%至约50%或约20%至约50%。在一些实施例中，粘弹性层可为半透明的，因为其可反射和透射光。
粘弹性层的折射率可在约1.3至约2.6、1.4至约1.7或约1.5至约1.7的范围内。针对粘弹性层选择的具体折射率或折射率范围可取决于照明装置的总体涉及，例如是否存在与所述层接触的基底，以及可使用所述装置的具体应用。
粘弹性层通常包含至少一种聚合物。聚合物可包括(甲基)丙烯酸酯、橡胶、有机硅、氨基甲酸酯或它们的组合。粘弹性层可包括至少一种PSA。PSA可用于将被粘物粘附在一起，并具有以下性质：(1)强力且持久的粘着力；(2)可在不超过指压的条件下粘结；(3)足以保持在被粘物上的能力；和(4)足够的粘合强度，以能够干净地从被粘物上除去。已经发现适于用作压敏粘合剂的材料为这样的聚合物，其经过设计和配制可表现出必需的粘弹性，使得粘着性、剥离粘合力和剪切保持力之间实现所需的平衡。得到性质的适当平衡并不是一个简单的过程。有关PSA的定量描述可见于上文引用的Dahlquist参考文献。
可用的PSA包括那些基于天然橡胶、合成橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、(甲基)丙烯酸嵌段共聚物、聚乙烯醚、聚烯烃和聚(甲基)丙烯酸酯的PSA。本文所用的(甲基)丙烯酸是指丙烯酸类和甲基丙烯酸类物质，同样也指(甲基)丙烯酸酯。
可用的PSA包括(甲基)丙烯酸酯、橡胶、热塑性弹性体、有机硅、氨基甲酸酯以及它们的组合。在一些实施例中，PSA基于(甲基)丙烯酸类PSA或至少一种聚(甲基)丙烯酸酯。本文的(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯基团和甲基丙烯酸酯基团两者。尤其优选的聚（甲基）丙烯酸酯衍生自：(A)至少一种单烯键不饱和的(甲基)丙烯酸烷基酯单体；和(B)至少一种单烯键不饱和的可自由基共聚的增强单体。加强单体的均聚物玻璃化转变温度(Tg)高于(甲基)丙烯酸烷基酯单体的均聚物玻璃化转变温度，并且是可提高所得共聚物的Tg和内聚强度的单体。本文中，“共聚物”是指包含两种或更多种不同单体的聚合物，包括三元共聚物、四元共聚物等。
属单烯键式不饱和的(甲基)丙烯酸烷基酯的单体A有助于共聚物的柔韧性和粘着性。优选地，单体A的均聚物Tg为不高于约0℃。优选地，(甲基)丙烯酸酯的烷基具有平均约4至约20个碳原子，并且更优选的是，平均约4至约14个碳原子。例如，烷基基团可任选地在链中包含氧原子，从而形成醚或烷氧醚。单体A的例子包括但不限于丙烯酸-2-甲基丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-4-甲基-2-戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异癸酯以及丙烯酸异壬酯。也可使用丙烯酸苄酯。其他的实例包括（但不限于）聚乙氧基化的或聚丙氧基化的甲氧基(甲基)丙烯酸酯，如CARBOWAX（可从联合碳化物公司（Union Carbide）商购获得）和NK酯AM90G（可从日本新中村化学工业株式会社（Shin Nakamura Chemical,Ltd.,Japan）商购获得）之类的丙烯酸酯。可用作单体A的优选的单烯键的不饱和(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基-己酯和丙烯酸正丁酯。归为单体A的多种单体的组合可以用于制备共聚物。
属单烯键式不饱和的可自由基共聚的加强单体的单体B可提高共聚物的Tg和内聚强度。优选地，单体B的均聚物Tg为至少约10℃（例如约10℃至约50℃）。更优选地，单体B是加强(甲基)丙烯酸类单体，包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺或(甲基)丙烯酸酯。单体B的例子包括（但不限于）丙烯酰胺类，例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-乙基-N-氨基乙基丙烯酰胺、N-乙基-N-羟乙基丙烯酰胺、N,N-二羟乙基丙烯酰胺、叔丁基丙烯酰胺、N,N-二甲氨基乙基丙烯酰胺以及N-辛基丙烯酰胺。单体B的其他实例包括衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、丙烯酸-2,2-（二乙氧基）乙酯、丙烯酸-2-羟乙酯或甲基丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-3-羟丙酯或甲基丙烯酸-3-羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸-2-（苯氧基）乙酯或甲基丙烯酸-2-（苯氧基）乙酯、丙烯酸联苯基酯、丙烯酸叔丁基苯基酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸二甲基金刚烷基酯、丙烯酸-2-萘基酯、丙烯酸苯基酯、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基己内酰胺。可用作单体B的优选的加强丙烯酸单体包括丙烯酸和丙烯酰胺。归为单体B的多种加强单烯键不饱和的单体的组合可以用于制备共聚物。
在一些实施例中，(甲基)丙烯酸酯共聚物被配制成所得的Tg为小于约0℃、更优选地小于约-10℃。这类(甲基)丙烯酸酯共聚物优选地包含约60重量%至约98重量%的至少一种单体A和约2重量%至约40重量%的至少一种单体B，两者均相对于(甲基)丙烯酸酯共聚物的总重量计。优选地，所述(甲基)丙烯酸酯共聚物具有约85重量%至约98重量%的至少一种单体A和约2重量%至约15重量%的至少一种单体B，两者均相对于(甲基)丙烯酸酯共聚物的总重量计。
在一些实施例中，粘弹性层包含(甲基)丙烯酸类压敏粘合剂，所述(甲基)丙烯酸类压敏粘合剂包括第一单体（包括单烯键式不饱和的(甲基)丙烯酸烷基酯单体）和第二单体，其中第二单体的均聚物具有至少约10℃的Tg。
可用的橡胶基PSA一般有两类：天然橡胶基的或合成橡胶基的PSA。可用的天然橡胶基PSA通常包含人造橡胶，例如，约20重量%至约75重量%的一种或多种增粘树脂、约25重量%至约80重量%的天然橡胶以及通常约0.5重量%至约2.0重量%的一种或多种抗氧化剂，均相对于人造橡胶的总重量计。天然橡胶的等级范围可以从浅色苍铍胶等级到颜色较深的棱形烟胶，并且此类实例包括（例如）CV-60（一种可控粘度的橡胶等级）和SMR-5（一种棱形烟胶橡胶等级）。与天然橡胶一起使用的增粘树脂通常包括（但不限于）木松香及其氢化衍生物；多种软化点的萜烯树脂，以及石油基树脂，例如得自Exxon的ESCOREZ 1300系列的C5脂族烯烃衍生的树脂。
抗氧化剂可与天然橡胶一起使用，以延迟对橡胶的氧化侵蚀，氧化侵蚀可导致粘合剂的内聚强度降低。可用的抗氧化剂包括但不限于胺类，例如N,N'-二-β-萘基-1,4-苯二胺，以商品名“AGERITE树脂D”(AGERITEResin D)从美国范德比尔特公司（R.T.Vanderbilt Co.,Inc.）购得；酚醛，例如2,5-二-(叔戊基)对苯二酚，以商品名“SANTOVAR A”从美国孟山都化学公司（Monsanto Chemical Co.）购得；四[亚甲基3-(3',5'-二-叔-丁基-4’-羟基苯基)丙酸酯]甲烷，以商品名“IRGANOX 1010”从汽巴－嘉基公司（Ciba-Geigy Corp.）购得；2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基酚)，称为抗氧化剂2246；以及二硫代氨基甲酸酯，例如二硫代二丁基氨基甲酸锌。固化剂可用于使PSA至少部分地硫化（交联）。
可用的合成橡胶基PSA包括通常为橡胶状弹性体的粘合剂，其为自发粘的，或为非发粘的并且需要增粘剂。自发粘合成橡胶PSA包括（例如）丁基橡胶（异丁烯和小于3%的异戊二烯的共聚物）、聚异丁烯（一种异戊二烯均聚物）、聚丁二烯或苯乙烯/丁二烯橡胶。丁基橡胶PSA通常包含抗氧化剂，例如二丁基二硫代氨基甲酸锌。聚异丁烯PSA通常不含抗氧化剂。合成橡胶PSA通常需要增粘剂，并且一般也比通常分子量非常高的天然橡胶PSA更容易熔融加工。它们包含聚丁二烯或苯乙烯/丁二烯橡胶、每100份橡胶10份至200份的增粘剂，以及通常每100份橡胶0.5份至2.0份的抗氧化剂，例如IRGANOX 1010。合成橡胶的实例是AMERIPOL 1011A，其为一种可从美国BF Goodrich公司获得的苯乙烯/丁二烯橡胶。
可与合成橡胶PSA一起使用的增粘剂包括松香的衍生物，例如：得自赫克力士公司（Hercules Inc.）的稳定松香酯FORAL 85；得自天纳克公司（Tenneco）的SNOWTACK系列脂松香；得自Sylvachem公司的AQUATAC系列妥尔油松香；合成烃树脂，例如得自赫克力士公司（Hercules Inc.）的PICCOLYTE A系列的聚萜烯；ESCOREZ 1300系列C5脂族烯烃衍生树脂；以及ESCOREZ 2000系列C9芳族/脂族烯烃衍生树脂。可添加固化剂，以使PSA至少部分地硫化（交联）。
可用的热塑性弹性体PSA包括苯乙烯嵌段共聚物PSA和树脂，所述苯乙烯嵌段共聚物PSA通常包括A-B或A-B-A型弹性体，其中A表示热塑性聚苯乙烯嵌段，B表示聚异戊二烯、聚丁二烯或聚（乙烯/丁烯）的橡胶态嵌段。嵌段共聚物PSA中可用的各种嵌段共聚物的例子包括直链、放射状、星形和锥形苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物，例如从壳牌化学公司（ShellChemical Co.）得的KRATON D1107P，以及从美国EniChem ElastomersAmericas公司购得的EUROPRENE SOL TE 9110；直链苯乙烯-(乙烯-丁烯)嵌段共聚物，例如从壳牌化学公司（Shell Chemical Co.）购得的KRATONG1657；直链苯乙烯-(乙烯-丙烯)嵌段共聚物，例如从壳牌化学公司（ShellChemical Co.）购得的KRATON G1750X；以及直链、放射状和星形苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，例如从壳牌化学公司（Shell Chemical Co.）购得的KRATON D1118X，以及从美国EniChem Elastomers Americas公司购得的EUROPRENE SOL TE 6205。聚苯乙烯嵌段往往会形成球状、圆柱状或片状的相畴，这使得嵌段共聚物PSA具有两相结构。
如果弹性体本身不是足够发粘的，则可将与橡胶相相关的树脂与热塑性弹性体PSA一起使用。橡胶相相关树脂的实例包括：脂族烯烃衍生的树脂，例如可从固特异公司（Goodyear）购得的ESCOREZ 1300系列和WINGTACK系列；松香酯，例如可从赫克力士公司（Hercules Inc.）购得的FORAL系列和STAYBELITE酯10；氢化烃，例如可从埃克森公司（Exxon）购得的ESCOREZ 5000系列；多萜烯，例如PICCOLYTE A系列；以及从石油或松脂源衍生的萜烯酚醛树脂，例如可从赫克力士公司（Hercules Inc.）购得的PICCOFYN A100。
如果弹性体的刚性不够，则可将与热塑相有关的树脂与热塑性弹性体PSA一起使用。热塑性相相关树脂包括聚芳族，例如可从赫克力士公司（Hercules Inc.）购得的PICCO 6000系列芳香烃树脂；香豆酮-茚树脂，例如可从Neville公司购得的CUMAR系列；以及其他从煤焦油或石油衍生的并具有高于约85℃的软化点的高溶解度参数树脂，例如可从阿莫科公司（Amoco）购得的AMOCO 18系列的α-甲基苯乙烯树脂、可从赫克力士公司（Hercules Inc.）购得的PICCOVAR 130烷基芳族聚茚树脂以及可从赫克力士公司购得的PICCOTEX系列的α-甲基苯乙烯/乙烯基甲苯树脂。
可用的有机硅PSA包括聚二有机硅氧烷和聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺。可用的有机硅PSA包括含有机硅的树脂，其通过一种或多种具有硅键合氢和脂肪族不饱和性的组分之间的硅氢化反应形成。硅键合氢组分的实例包括高分子量聚二甲基硅氧烷或聚二甲基二苯基硅氧烷，以及在聚合物链末端上包含残余的硅烷醇官能团(SiOH)的那些。脂肪族不饱和性组分的实例包括硅氧烷或嵌段共聚物，所述硅氧烷用两个或更多个(甲基)丙烯酸酯基团官能化，所述嵌段共聚物包含聚二有机硅氧烷软质链段物和脲封端的硬质链段物。硅氢化反应可使用铂催化剂进行。
可用的有机硅PSA可包括聚合物或树胶和任选的增粘树脂。增粘树脂一般为由三甲基硅氧基(OSiMe3)封端并且还含有一些残余的硅烷醇官能团的三维硅酸酯结构。增粘树脂的实例包括得自纽约州沃特福德市通用电气公司硅树脂业务部（General Electric Co.,Silicone Resins Division,Waterford,NY）的SR 545以及得自加利福尼亚州托伦斯市信越化工美国公司（Shin-Etsu Silicones of America,Inc.,Torrance,CA）的MQD-32-2。
典型的有机硅PSA的制造在US 2,736,721(Dexter)中有描述。有机硅脲嵌段共聚物PSA的制造在US 5,214,119（Leir等人）中有描述。
可用的有机硅PSA也可包含聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺和任选的增粘剂，如US7,361,474（Sherman等人）中所述（该专利以引用方式并入本文）。例如，聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺可包含至少两个式I的重复单元：
Figure BDA00001999563200231
其中：各个R1独立地为烷基、卤代烷基、芳烷基、烯基、芳基，或被烷基、烷氧基或卤素取代的芳基，其中至少50%的所述R1基团为甲基；每个Y独立地为亚烷基、亚芳烷基或它们的组合；G为式R3HN-G-NHR3的二胺减去两个-NHR3基团所得的二价残基；R3为氢或烷基，或者R3与G以及它们共同连接的氮合在一起形成杂环基团；n独立地为40至1500的整数；p为1至10的整数；星号(*)表示所述共聚物中所述重复单元与另一个基团的附着位点。所述共聚物可具有其中p为等于1的第一重复单元和其中p为至少2的第二重复单元。G可包含亚烷基、杂亚烷基、亚芳基、亚芳烷基、聚二有机硅氧烷或它们的组合。整数n可为40至500的整数。这些聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺可与增粘剂联合使用。可用的增粘剂包括US7,090,922 B2（Zhou等人）中所述的有机硅增粘树脂，该专利以引用方式并入本文。这些含有机硅的PSA中的一些可以被热活化。
PSA可进行交联，交联的程度以所形成的交联不妨碍粘弹性层的所需性质为宜。通常，PSA可进行交联，交联的程度以所形成的交联不妨碍粘弹性层的粘性特性为宜。交联步骤用于构建PSA的分子量和强度。交联的程度可基于层的预期应用来选择。交联剂可用于形成化学交联、物理交联或它们的组合。化学交联包括共价键和离子键。共价交联可以通过如下方式来形成：在聚合过程中掺入多官能单体，然后利用（如）紫外辐射、热、电离辐射、水分或它们的组合进行固化。
物理交联包括非共价键、并且通常是热可逆的。物理交联的实例包括高Tg（即Tg高于室温，优选地高于70℃）聚合物链段（例如热塑性弹性体嵌段共聚物中所包括的）。这种链段聚集而形成物理交联，该交联在加热时消失。如果使用物理交联的PSA，如热塑性弹性体，则压印通常在低于或者甚至显著低于粘合剂流动温度的温度下进行。硬链段物包括US4,554,324（Husman等人）（该专利以引用方式并入本文）中所述的苯乙烯大分子单体、和/或酸/碱相互作用(即那些涉及同一聚合物内或聚合物之间或聚合物和添加剂之间的官能团的相互作用)，例如WO99/42536（Stark等人）中所述的聚合物离子交联。
合适的交联剂也在US 4,737,559（Kellen)、5,506,279（Babu等人）和6,083,856（Joseph等人）中公开。交联剂可为光交联剂，其在暴露于紫外线辐射(如，波长为约250nm至约400nm的辐射）时会引发共聚物交联。交联剂以有效量使用，所谓有效量是指足以导致PSA交联的量，从而得到足够的内聚强度，以产生所需的最终粘附性能。优选地，交联剂的用量为按单体的总重量计约0.1重量份至约10重量份。
在一些实施例中，粘弹性层包括由(甲基)丙烯酸酯嵌段共聚物形成的PSA，如US 7,255,920 B2（Everaerts等人）中所述。通常，这些(甲基)丙烯酸酯嵌段共聚物包含：至少两个A嵌段聚合物单元，其为包含甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸芳烷基酯、甲基丙烯酸芳基酯或它们的组合的第一单体组合物的反应产物，其中每个A嵌段的Tg为至少50℃，并且甲基丙烯酸酯嵌段共聚物包含从20至50重量%的A嵌段；以及至少一个B嵌段聚合物单元，其为包含(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸杂烷基酯、乙烯基酯或它们的组合的第二单体组合物的反应产物，其中B嵌段的Tg不大于20℃，并且(甲基)丙烯酸酯嵌段共聚物包含从50至80重量%的B嵌段；其中A嵌段聚合物单元以在B嵌段聚合物单元的基质中具有小于约150nm的平均粒度的纳米畴存在。
在一些实施例中，粘弹性层包括透明的丙烯酸类PSA，例如，那些可作为转移胶带获得的丙烯酸类PSA，如得自3M公司的VHBTM丙烯酸胶带4910F(VHBTM Acrylic Tape 4910F)以及3MTM光学透明层合粘合剂(3MTMOptically Clear Laminating Adhesives)（8140和8180系列）。
在一些实施例中，粘弹性层包括由至少一种含有取代或未取代的芳族部分的单体形成的PSA，如US 6,663,978 B1（Olson等人）中所述：
Figure BDA00001999563200251
其中Ar为选自Bry和R6 z的取代基取代或未取代的芳族基团，其中y表示附接到芳族基团的溴取代基的数目，并且为从0至3的整数；R6为具有2至12个碳原子的直链或支链烷基；z表示附接到芳环的R6取代基的数目，并且为0或1，前提条件是y和z均不为零；X为O或S；n在0至3之间；R4为2至12个碳的未取代的直链或支链烷基连接基；R5为H或CH3。
在一些实施例中，粘弹性层包括如U.S.Serial No.11/875194（63656US002，Determan等人）中所述的共聚物，其包含(a)具有联苯侧基团的单体单元和(b)(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元。
在一些实施例中，粘弹性层包括如WO 2009/058513（Determan等人）中所述的共聚物，其包含(a)具有咔唑侧基团的单体单元和(b)(甲基)丙烯酸烷基酯单体单元。
在一些实施例中，粘弹性层包括如WO 2009/061673（Schaffer等人）中所述的粘合剂，其包含分散在粘合剂基质中而形成路易斯酸碱对的嵌段共聚物。该嵌段共聚物包括AB嵌段共聚物，并且A嵌段发生相分离而在B嵌段/粘合剂基质内形成微区。例如，粘合剂基质可包括(甲基)丙烯酸烷基酯和具有侧酸官能团的(甲基)丙烯酸酯的共聚物，嵌段共聚物可包括苯乙烯-丙烯酸酯共聚物。微区可以足够大，以向前散射入射光，但不会大到使它们向后散射入射光。通常这些微区的尺寸大于可见光的波长（约400nm至约700nm）。在一些实施例中，微区尺寸为约1.0μm至约10μm。
粘弹性层可包括可拉伸剥离的PSA。可拉伸剥离的PSA是指在零度角或接近零度角拉伸时可从基底剥离的PSA。在一些实施例中，粘弹性层或粘弹性层中使用的可拉伸剥离的PSA的剪切储能模量小于约10MPa（在1弧度/秒和-17℃下测量）、或约0.03至约10MPa（在1弧度/秒和-17℃下测量）。如果希望进行拆卸、返工或循环利用，则可使用可拉伸剥离的PSA。
在一些实施例中，可拉伸剥离的PSA可包括如U.S.6,569,521 B1（Sheridan等人）或WO 2009/89137（Sherman等人）和WO 2009/114683（Determan等人）中所述的有机硅基PSA。这种有机硅基PSA包含MQ增粘树脂和有机硅聚合物的组合物。例如，可拉伸剥离的PSA可包含MQ增粘树脂和选自以下的弹性体有机硅聚合物：基于脲的有机硅共聚物、基于草酰胺的有机硅共聚物、基于酰胺的有机硅共聚物、基于氨基甲酸酯的有机硅共聚物以及它们的混合物。如果使用可拉伸的PSA，则该层可被选择性地拉伸，致使光到时可被提取。
在一些实施例中，粘弹性层包括软性、适形、自润湿的粘合剂，其光学透明且可对表面自发润湿。可用的自润湿粘合剂为压敏粘合剂，其被设计为随时间推移缓慢地形成附着，允许粘合剂在基底上的重新定位达到某种最大粘附力，使得能够将粘合剂从基底干净地移除。以2.3米分钟(90英寸/分钟)的速率在五个第二数据采集时间内测量，自润湿粘合剂在一分钟之后具有不大于2.9牛顿/分米(75克/英寸)的90°剥离粘合力。在室温下老化了一周时，90°剥离粘合力不超过15.4(400克/英寸)。
示例性自润湿粘合剂包括由以下材料形成的聚合物：X-B-X反应性低聚物，其中X包括烯键式不饱和基团，B包括非有机硅片段脲基单元，如美国申请No.12/810168(Sherman等人)中所述；X-A-B-A-X反应性低聚物，其中X包括烯键式不饱和基团，B包括数均分子量为5,000克/摩尔或更高的非有机硅单元，A包括氨基甲酸酯连接基，如PCT申请No.US2010/031689(Sherman等人)中所述；大部分有机硅改性的压敏粘合剂组分，所述压敏粘合剂组分包括：共聚物，包括酸性或碱性单体、(甲基)丙烯酸或乙烯基单体和有机硅大分子单体，与包括酸或碱官能团的高Tg聚合物结合的反应产物，其中有机硅改性的压敏粘合剂组分的官能团和高Tg聚合物的官能团在混合时形成酸-碱相互作用，如美国申请No.12/867833(Sherman等人)中所述；X-B-X反应性低聚物，其中X包括烯键式不饱和基团，B包括含非硅氧烷片段脲基单元，或含非硅氧烷脲基单元，如美国临时申请No.61/377212(Sherman等人)中所述；以及可自由基聚合的氨基甲酸酯或脲基低聚物和可自由基聚合的片段硅氧烷基共聚物，如美国临时申请No.61/410510(Tapio等人)中所述。
粘弹性层可包括气凝胶。气凝胶为来源于凝胶的低密度固态材料，其中凝胶的液体组分已被替代为空气。二氧化硅气凝胶、氧化铝气凝胶和碳气凝胶为示例性的可使用的气凝胶。
粘弹性层可任选地包含一种或多种添加剂，例如填充剂、粒子、增塑剂、链转移剂、引发剂、抗氧化剂、稳定剂、阻燃剂、粘度改性剂、发泡剂、抗静电剂、着色剂（例如，染料和颜料、荧光染料和颜料、磷光染料和颜料）、纤维增强剂、以及织造物和非织造物。
可通过加入诸如纳米颗粒（直径小于约1μm）、微球（直径1μm或以上）之类粒子或纤维来使粘弹性层雾化和/或具有漫射性。示例性的纳米颗粒包括TiO2。也可通过将气泡掺入粘弹性层中而使该粘弹性层具有雾化和漫射的特性。气泡的直径可为约0.01至约1μm。可通过添加（例如）发泡剂来引入气泡。另外的可加入到粘弹性层的添加剂的例子包括玻璃珠子、反射粒子和导电粒子。在一些实施例中，粘弹性层可包括如WO2010/033571（Sherman等人）中所述的PSA基质和粒子，其包括光学透明的PSA和折射率小于该PSA的折射率的有机硅树脂粒子，该专利申请以引用的方式并入本文。在一些实施例中，粒子、气泡、空气等的存在可增加光的散射和均匀度。
对粘弹性层的厚度并无特别限制，只要光学制品能按需发挥作用。粘弹性层的厚度可根据或结合该层、发光层和/或光源进行选择。粘弹性层的厚度可受限于其中使用所述光学制品的制品的整体厚度。粘弹性层的厚度可在约0.4密耳至约1000密耳、约1密耳至约300密耳、或约1密耳至约60密耳的范围内。
纳米空隙聚合物层在上文引述的Wolk等人的参考文献以及下列参考文献（其公开内容以引用方式并入本文）中有所描述：WO 2010/0120468(Kolb等人)和WO 2010/120864(Hao等人)。通常，纳米空隙聚合物层包括低折射率层，当将其设置在两个基底之间时可用于取代空气。纳米空隙聚合物层包括至少部分地包围纳米孔或纳米空隙的聚合物固体网或基质。也可以将纳米空隙聚合物层描述为具有分散在粘结剂中的多个互连的纳米空隙亦即纳米空隙网。纳米空隙聚合物层可以是多孔的，在表面处或层内部具有纳米空隙。多个纳米空隙或纳米空隙网中的至少一些纳米空隙通过中空隧道或中空隧道状通路彼此连接。
纳米空隙聚合物层可以包括众多互连的纳米空隙或许多纳米空隙网，其中在每一批纳米空隙或每一个纳米空隙网中的纳米空隙是互连的。在一些情况下，除了众多互连的纳米空隙，纳米空隙聚合物层还可以包括多个封闭的或不相连的纳米空隙，即纳米空隙未通过隧道与其他纳米空隙相连。
通常，纳米空隙可以具有任何合适的直径或直径范围。例如，在一些情况下，至少大部分纳米空隙（例如至少60%或70%或80%或90%或95%的纳米空隙）的尺寸在所需范围内。例如，在一些情况下，至少大部分纳米空隙（例如，至少60%或70%或80%或90%或95%的纳米空隙）的尺寸小于下列尺寸（单位为μm）中任何一者的约略值：10、7、5、4、3、2、1、0.7和0.5。可以通过选择合适的组合物和制造条件（如涂布、干燥和固化条件）控制直径的大小和分布，如美国临时申请No.61/294610（Wolk等人）及其引用的参考文献中所述。
在一些情况下，纳米空隙中有些纳米空隙可以足够小以使其主要光学效应为降低有效折射率，和/或可以足够大以使纳米空隙聚合物层可散射光。当纳米空隙聚合物层足够厚，并且纳米空隙足够小时，所述层可以具有如式1所定义的有效介电常数εeff和如式2所定义的有效折射率neff1。在一些情况下，例如当纳米空隙和粘结剂之间的折射率差值足够小时，纳米空隙聚合物层可以具有如式3所定义的有效折射率neff2。
εeff＝fεv+(1-f)εb    (1)
eff1 2=fnv 2+(1-f)nb 2    (2)
neff2=fnv+(1-f)nb    (3)
对于有效折射率如式3所定义的纳米空隙聚合物层，纳米空隙微结构化层的有效折射率是纳米空隙和粘结剂的折射率的体积加权平均值。例如，纳米空隙体积分数约为50%并且包含折射率为约1.5的粘结剂的纳米空隙聚合物层的有效折射率可以为约1.25。在一些实施例中，纳米空隙聚合物层的有效折射率为约1.15至约1.45，或约1.2至约1.4。
通常，纳米空隙聚合物层可以具有任何孔隙率或空隙体积分数，具体取决于照明装置的预期用途。在一些情况下，所述层中的多个空隙的体积分数不小于约10%，或不小于约20%，或不小于约30%，或不小于约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90%。
在一些实施例中，纳米空隙聚合物层足够厚，使得该层的有效折射率可以用纳米空隙和粘结剂的折射率、以及纳米空隙或孔的体积分数或孔隙率表示。在这种情况下，纳米空隙聚合物层的厚度为约1至约500μm或约1至约1000μm。
纳米空隙层中使用的粘结剂或聚合物材料并未特别限定，其通常在形成该层的过程中由单体形成。即，粘结剂由可聚合的涂层材料（如下所述）制成。粘结剂可以由通过常规方法聚合（例如由化学和/或热引发的以及由可见光、UV和电子束辐射引发的聚合）的单体制成。示例性的可聚合材料包括低分子量材料（小于500g/mol）、低聚物（500至10,000g/mol）和聚合物（大于10,000g/mol）。
示例性的可聚合材料在Wolk等人的专利中有详细描述。可聚合材料包括具有烯键式不饱和化合物（如苯乙烯和(甲基)丙烯酸酯（丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯））的那些以及其他材料，如环氧树脂官能化材料、异氰酸酯以及含有机硅和氟的材料。可以使用可聚合材料的组合，而且可以使用交联剂以使纳米空隙聚合物层中的所得粘结剂交联。
纳米空隙可以不含任何物质和/或粒子。在一些实施例中，纳米空隙可以包含一个或多个小的纤维状或线状物，例如粘结剂和/或纳米颗粒。通常，合适的纳米颗粒可以具有任何直径或直径范围，但具体地讲为约3至约1000nm、约3至约500nm、约3至约100nm、或约3至约50nm。在一些实施例中，至少大部分纳米颗粒（例如至少60%或70%或80%或90%或95%的纳米颗粒）的尺寸在所需范围内。在一些实施例中，粒子可以是具有较大纵横比的纳米颗粒的聚集体。聚集体的最大横截面尺寸可以在任何上述范围内。示例性的聚集体形式的纳米颗粒包括直径小于约50nm的“热解法”纳米颗粒，例如热解法二氧化硅和热解法氧化铝（例如得自Cabot公司的CAB-O-SPERSE产品）。
在一些情况下，纳米颗粒可以足够小以使得其主要光学效应是改变折射率，和/或可以足够大以使所述层可散射光。例如，可以将高折射率纳米颗粒（例如氧化锆(n=2.2)和二氧化钛(n=2.7)）掺入到纳米空隙聚合物层中，使得折射率从约1.4提高至约2.0。
纳米颗粒可以是无机纳米颗粒、有机（如聚合物）纳米颗粒，或者是有机纳米颗粒和无机纳米颗粒的组合。在一个具体实施例中，纳米颗粒可以是多孔粒子、中空粒子、实心粒子或者它们的组合。合适的无机纳米颗粒的实例包括二氧化硅和金属氧化物，例如氧化锆、二氧化钛、二氧化铈、氧化铝、氧化铁、氧化钒、氧化锑、氧化锡、氧化铝/二氧化硅、二氧化硅/氧化锆以及它们的组合。纳米颗粒可以胶态分散体的形式提供。金属氧化物可以商品名NALCO得自Nalco Chemical公司；IPA和MA溶胶，得自Nissan Chemical America公司；以及SNOWTEX，也得自NissanChemical America公司。
在一些实施例中，纳米颗粒未经表面改性。在一些实施例中，纳米颗粒经过表面改性。纳米颗粒可被表面改性以提高形成层的制剂的相容性。纳米颗粒还可以被表面改性以使它们化学地和/或物理地结合于粘结剂。在前一种情况下，表面改性的纳米颗粒具有与粘结剂发生化学反应的官能团。通常，可以用表面改性剂进行表面改性，使得纳米颗粒具有疏水性和/或亲水性表面。表面改性剂包括硅烷、有机酸和有机碱。对纳米颗粒表面改性的方法在美国临时申请No.61/294610（Wolk等人）及其引用的参考文献中所述。在一些实施例中，纳米颗粒包括已用硅烷（例如得自GESilicones的SILQUEST硅烷）表面改性的二氧化硅。
粘结剂或可聚合材料与纳米颗粒的重量比在约30:70、40:60、50:50、55:45、60:40、70:30、80:20或90:10或更大比值的范围内，具体取决于纳米空隙聚合物层的所需性质。纳米颗粒重量%的优选范围在约10重量%至约60重量%的范围内，并可取决于所用纳米颗粒的密度和粒度。
纳米空隙聚合物层可以如美国临时申请No.61/294610(Wolk等人；提交于2010年1月13日）及其引用的参考文献中所述制备。一般而言，通过将包含溶剂的聚合或预聚合溶液涂覆到基底上，然后在受控的条件下使溶剂蒸发，从而形成纳米空隙聚合物层。如果溶液包含预聚合组分（如单体），那么可以在去除溶剂之前、期间或之后用合适的方法使组分聚合。涂层溶液中溶剂的量可能与纳米空隙聚合物层中形成的空隙体积相关。涂层溶液通常包含10至约70wt%的溶剂。制造纳米空隙聚合物层时可以采用多种处理步骤以及后处理步骤，如Wolk等人的专利中所述。
在一些实施例中，如下所述，纳米空隙聚合物层是微结构化的，使得所述层具有多个表面起伏特征体，每一特征体的至少一个尺寸小于约1mm、小于约500μm、或在约50nm至约500μm之间。可以通过在去除溶剂之前让涂层溶液接触微结构化模具来将纳米空隙聚合物层微结构化。如果需要固化，可以在溶液接触模具时使溶液固化。一般而言，当使用微结构化模具时，可以将溶液涂覆到基底上，然后与模具相接触，或者可以让溶液与模具接触，然后与基底接触。Wolk等人的专利中描述了这些变型形式的详细内容。
纳米空隙聚合物层可以是微结构化的，以使得表面为折射元件的形式，例如棱镜、透镜状透镜、菲涅耳元件或柱透镜，其中任何一种都可以形成规则的线性或2D阵列，或不规则的伪随机、弯曲图案或随机阵列。在一些实施例中，微结构化表面赋予回射性或部分回射性，例如，表面可以包括立体角元件、衍射元件（例如线性或2D光栅）、衍射光学元件或全息元件。可以根据照明装置的所需性质以及根据任何相邻层的性质来选择具体的微结构。
可以根据涂层溶液中的聚合物或单体组分以及纳米空隙聚合物层的所需性质使用多种不同类型的溶剂。溶剂可以是也可以不是溶剂混合物。溶剂可以是极性的和/或非极性的，以及高沸点或低沸点的。示例性的溶剂包括烃、醇、酮、二醇醚、酯和水。涂层溶液中还可以包含附加物，例如增粘剂、增塑剂、UV吸收剂等等。
形成纳米空隙聚合物层时使用的支承体并无特别限制，可以根据用于制备该层的具体制造方法进行选择。例如，形成纳米空隙层时使用的支承体可允许光透过，以便使沉积在支承体相对侧上的涂层溶液固化。示例性的支承体包括聚酯（例如PET）、聚碳酸酯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。形成纳米空隙聚合物层时所用的支承体可以是也可以不是光学制品的一部分。即，形成纳米空隙聚合物层之后，可以移除支承体130，或可将它保留在原位，使其成为光学制品的组成部分。在后一种情况下，所述支承体可具有适于预期应用的光学性质，如下文关于基底所述。下文所述的任何基底都可以用作形成纳米空隙聚合物层时所用的支承体。
纳米空隙聚合物层的特定雾度性质取决于照明装置的预期用途。在一些实施例中，纳米空隙聚合物层具有不大于约5%、或不大于约4%、或不大于约3.5%、或不大于约3%、或不大于约2.5%、或不大于约2%、或不大于约1.5%、或不大于约1%的低光学雾度。在一些实施例中，纳米空隙聚合物层具有不小于约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90%、或不小于约95%的高光学雾度。对于垂直入射到纳米空隙聚合物层上的光，光学雾度被定义为偏离垂直方向超过4度的透射光与透射光总量的比率。可以用Metricon 2010型棱镜耦合器（得自Metricon公司）测量折射率值。可以用Haze-Gard Plus雾度计（得自BYK-Gardiner）测量光透射比、透明度和雾度。
光源可包括任何合适的光源。示例性光源包括线光源（例如冷阴极荧光灯）和点光源（例如发光二极管(LED)）。示例性光源还包括有机发光装置(OLED)、白炽灯、荧光灯、卤素灯、紫外灯、红外光源、近红外光源、激光或化学光源。通常，光源所发出的光可为可见光或不可见光。可使用至少一个光源。例如，可使用1至约10,000个光源。光源可包括设置在粘弹性层边缘或边缘附近的一排LED。光源可包括布置在电路上的LED，其布置方式使得由LED发出的光在整个所需区域上连续或均匀地照亮粘弹性层。光源可包括发出不同颜色的光的LED，使得这些颜色可在粘弹性层内混合。这样，可以将图样成在其使用过程中的不同时间以不同方式显现。光源可以或可以不接触光导。
可通过任何合适的装置为光源供电。可使用电池、直流电源、交流转直流电源、交流电源或太阳能光伏电池为光源供电。
包括光导和粘弹性层的光学制品可根据具体应用而用于多种多层构造中。这些实施例中的一些在本文中描述。通常，附加层可如图4a所示与粘弹性层相对地设置在纳米空隙层上，或者如图4b所示与粘弹性层相对地设置在光导上。也可在各种多层构造柱使用两个附加层，例如，如图5b所示，第一附加层526可与第一粘弹性层相对地设置在第一纳米空隙层上，和/或第二附加层529可与第二粘弹性层相对地设置在第二纳米空隙层上。
附加层可包括聚合物、金属、玻璃、陶瓷、隔离衬片、图形、纸、织物、油脂、防腐凝胶或它们的组合。附加层可包括多层光学膜、反射器、反射镜、偏振器、棱镜膜、四分之三偏振器、回射膜或它们的组合。
在一些实施例中，附加层包括在至少一部分可见光谱范围内具有约80至约100%、约90至约100%、约95至约100%或约98至约100%的高透光率的光学透明基底。在一些实施例中，附加层的雾度值小于约5%、小于约3%或者小于约1%。在一些实施例中，附加层的雾度值为约0.01%至小于约5%、约0.01%至小于约3%或者约0.01%至小于约1%。
在一些实施例中，附加层包括具有高透光率和低雾度值的光学透明基底。在至少一部分可见光谱内，高透光率可为约90至约100%、约95至约100%或约98至约100%，雾度值可为约0.01至小于约5%、约0.01至小于约3%或约0.01至小于约1%。在一些实施例中，附加层雾化，并可将光尤其是可见光漫射。雾化层或基底的雾度值可大于约5%、大于约20%或大于约50%。雾化层或基底的雾度值可为约5至约90%、约5至约50%或约20至约50%。在一些实施例中，附加层具有低透光率，例如约0.1至约70%、约0.1至约50%、或约0.1至约20%。在一些实施例中，附加层可为半透明的，其可反射和透射光。
附加层的折射率可在约1.3至约2.6、1.4至约1.7、或约1.5至约1.7范围内。所用的具体折射率或折射率范围可取决于光学制品或照明装置的总体设计和预期应用，例如，是否存在与附加层接触的任何附加元件。
在一些实施例中，附加层包含一种或多种如上文对粘弹性层所述的粘弹性材料。在一些实施例中，附加层包含如上文对粘弹性层所述的PSA。在一些实施例中，附加层和粘弹性层包含粘弹性材料。在一些实施例中，附加层和粘弹性层包括PSA。在一些实施例中，附加层不是粘弹性的。
在一些实施例中，附加层包含粘合剂，所述粘合剂可用于将光学制品或照明装置粘附到诸如车辆仪表盘之类的制品或涂漆墙壁上。可用的粘合剂包括透明粘合剂、光学漫射粘合剂、辐射固化粘合剂、热固化粘合剂、热熔粘合剂、冷密封粘合剂、热活化粘合剂、室温固化粘合剂和具有至少约6MPa的粘合强度的结构粘合剂，等等。结构粘合剂可以商品名3MTMSCOTCH-WELDTM粘合剂(3MTMSCOTCH-WELDTMAdhesives)获得。
在一些实施例中，附加层包括聚合物例如聚合物膜。可用的聚合物膜包括醋酸纤维素、聚(甲基)丙烯酸酯（丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯）、聚醚砜、聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、间规立构聚苯乙烯、环烯烃共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、基于萘二甲酸的共聚物或共混物，或它们的某种组合。在一些实施例中，附加层包含其折射率大于粘弹性层的折射率的聚(甲基)丙烯酸酯。
附加层可包括发光层，其发出从粘弹性层提取的光。从粘弹性层提取的光的至少约50%可从该发光层发出。附加层和粘弹性层之间所形成的界面可包括多个特征体，这些特征体取向以从粘弹性层提取光。附加层的表面可包括多个特征体，这些特征体取向以从所述层发出光。附加层可包括成像的聚合物膜。光可从附加层均匀地、沿一个或多个预定方向、或以不同强度发出。在一些实施例中，附加层不发出光。
在附加层为发光层的实施例中，可采用若干类型的构造。半透明发光层可包括棱柱状回射片材，也称为立体角片材和截头立体角片材。棱柱状回射片材通常包括薄的透明层，该透明层具有基本上平的第一表面和结构化第二表面，该结构化第二表面包括多个几何结构，这些几何结构的一些或全部包括构成立体角元件的三个反射表面。示例性棱柱状回射片材在WO 2010/48416(Smith等人)；U.S.2007/0242356A1（Thakkar等人）、U.S.6,280,822B1（Smith等人）、和U.S.5,784,197(Frey等人)中有所描述，所有这些参考文献均以引用方式并入本文，包括这些参考文献中引用的参考文献。示例性的棱柱状回射片材可以商品名3MTM Diamond GradeTM反射片材(3MTM Diamond GradeTM Reflective Sheeting)和3MTM Diamond GradeTM荧光反射片材(3MTM Diamond GradeTM Fluorescent Reflective Sheeting)获得，二者均得自3MTM公司。
半透明发光层可包括微珠回射片材，该回射片材包括通常至少部分嵌入在粘合剂层中的微球并且具有相联的镜面的或漫反射的材料以回射入射光。示例性微珠回射片材在U.S.2007/0110960A1(Frey等人)；U.S.7,140,741B2(Fleming等人)；U.S.5,066,098(Kult等人)；EP 0 291 206 A1(Kult等人)；WO 2007/075518 A1；和WO 2008/060731 A2(Ko等人)中有所描述，所有这些参考文献均以引用方式并入本文，包括这些参考文献中引用的参考文献。
上文所述的回射片材，一般来说，可设置在粘弹性层上，以使得片材的任一侧/表面邻近粘弹性层。这两种构造这里称为“前照式”和“后照式”。在一些构造中，回射片材的反射侧与粘弹性层相邻，一层光学透射膜（例如，聚甲基丙烯酸甲酯）(用于保护)设置在粘弹性层的相对侧上。将反射器如镜面反射器与粘弹性层相对地设置在回射片材上。在一些构造中，反射膜的与反射侧相对的一侧邻近粘弹性层。可将反射器与回射片材相对地设置在粘弹性层上。还可将这种特定构造直接粘附到诸如车辆之类的基底（基底取代反射器）。
在一些实施例中，附加层包括反射器，其反射在光导内传播的入射光。在一些实施例中，反射器包括镜面反射器，其中在光导内传播的光按照反射定律在镜面反射器的表面被反射。反射定律阐明，对于入射到表面上并被该表面反射的光，反射角θr等于或几乎等于入射角θt，其中这两个角度均相对于表面的平面被限定。对于镜面反射器，光的反射角与入射角的差值在约16°以内。镜面反射器在某些入射角范围内可以是完全镜面或几乎完全镜面的反射器。另外，镜面反射器在电磁光谱的整个特定区域（例如可见光区）内的反射率可为约85%至约100%、约90%至约100%或约95%至约100%。
合适的镜面反射器包括反射镜，例如平面反射镜，其包括涂覆在玻璃上的反射材料（通常为金属）的膜。合适的反射器包括反射镜，该反射镜为多层光学膜。可用的多层光学膜包括具有约10至约10,000个由第一聚合物层和第二聚合物层构成的交替层的膜，其中聚合物层包含聚酯。示例性多层光学膜在以下参考文献中有所描述：U.S.5,825,543；5,828,488（Ouderkirk等人）；5,867,316；5,882,774；6,179,948B1(Merrill等人)；6,352,761 B1；6,368,699 B1；6,927,900 B2；6,827,886(Neavin等人)；6,972,813 B1(Toyooka)；6,991,695；2006/0084780 A1(Hebrink等人)；2006/0216524 A1；2006/0226561 A1(Merrill等人)；2007/0047080 A1(Stover等人)；WO 95/17303；WO 95/17691；WO 95/17692；WO95/17699；WO 96/19347；WO 97/01440；WO 99/36248；和WO99/36262。
示例性的镜面反射器包括可得自3MTM公司的那些镜面反射器，例如，3MTM高强度级反射产品(3MTM High Intensity Grade Reflective Products)如高反射可视镜膜(High Reflective Visible Mirror Film)和高透射镜膜(HighTransmission Mirror Film)、以及VikuitiTM膜如VikuitiTM增强型镜面反射器(VikuitiTM Enhanced Specular Reflector)。
在一些实施例中，反射器包括漫反射器，其中在光导内传播的光在漫反射器的表面被反射和散射。对于漫反射器，给定入射角的光以多个反射角反射，其中该反射角中的至少一些为大于入射角约16°。漫反射器在某些入射角范围内可以完全反射或几乎完全反射。另外，漫反射器在整个特定电磁光谱区域（例如可见光区）内的反射率都可以为约85%至约100%、约90%至约100%或约95%至约100%。
相对于被反射的光的波长，漫反射器可包括不规则的表面。光可以在该表面处反射。漫反射器可包括设置在基底上的由有机粒子、无机粒子或混合的有机/无机粒子构成的层。所述粒子的直径可为约0.01μm至约100μm、约0.05μm至约100μm或约0.05μm至约50μm。粒子可为聚合物粒子、玻璃珠、无机粒子、金属氧化物粒子或混合的有机/无机粒子。粒子可为实心、多孔或中空的。粒子可包括具有聚合物外壳的微球，其中聚合物外壳内部具有发泡剂（例如异丁烯或异戊烷），例如，可以商品名EXPANCEL微球得自Expancel Co.的微球。粒子可分散在聚合物材料或粘结剂中。粘结剂包括一种或多种聚合物，并可以为例如上述的任何粘弹性材料和粘合剂材料（冷密封粘合剂等）。粘结剂可包含PSA。粘结剂和粒子可涂覆到基底上，使得粘结剂厚度大于、小于或约等于粒子直径。基底可包括聚合物、金属、镜面反射器等等。
例如，漫反射器可包括填充在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜中的硫酸钡粒子层。其他提供反射表面的构造在US 7,481,563（David等人）中有描述，该专利以引用方式并入本文。
在一些实施例中，粘结剂为透光性的，使得入射在该层上的光中的至少一些进入该层并漫射。此漫射光在入射在基底上时被反射，该基底为反射器。漫射材料可包含如上所述分散在粘结剂中的粒子。粒子和粘结剂的折射率可以不同。例如，粒子和粘结剂的折射率可以相差约0.002至约1或约0.01至约0.5。此类漫反射器在整个特定电磁光谱区域（例如可见光区）内的反射率都可以为约85%至约100%、约90%至约100%或约95%至约100%。示例性的光漫射材料在US 6,288,172 B1（Goetz等人）中有描述，该专利以引用方式并入本文。例如，粒子可包括平均直径约18μm的中空玻璃球（可得自美国波特工业公司(Potters Industries Inc.)的SPHERICEL Grade60P18），粘结剂可包括PSA（例如有机硅PSA）。
在一些实施例中，附加层包括如上所述的多层光学膜。也可以使用其他类型的多层光学膜。例如，多层光学膜可以为反射膜、偏振膜、反射偏振膜、漫射混合反射式偏振膜、漫射膜、增亮膜、转向膜、镜膜或它们的组合。示例性多层光学膜包括可得自3MTM公司的3MTM VikuitiTM膜。示例性多层光学膜在上文对多层光学膜引用的参考文献中有描述，该多层光学膜为反射镜。
在一些实施例中，附加层包括聚合物膜、金属、玻璃、陶瓷、纸、织物或它们的组合。在一些实施例中，附加层包括金属，例如铝。在一些实施例中，附加层包括玻璃，这些玻璃通常包括硬质、易碎、无定形固体，例如碱石灰玻璃、硼硅酸盐玻璃、丙烯酸类玻璃、糖玻璃等等。在一些实施例中，附加层包括陶瓷，该陶瓷包含一定量的晶体结构，并且由（例如）无机非金属材料制成。在一些实施例中，附加层包括纸张，例如，由纤维素浆制成的纸张。在一些实施例中，附加层包括织物，例如皮革、织造物、无纺布。
示例性的隔离衬片具有供与粘合剂层接触的低粘附力表面。隔离衬片可包括纸张（例如牛皮纸）或聚合物膜（例如聚氯乙烯、聚酯、聚烯烃、醋酸纤维素、乙烯-醋酸乙烯、聚氨酯、等等）。隔离衬片可涂覆有脱模剂层，所述脱模剂例如含有机硅的材料或含碳氟化合物的材料。示例性的隔离衬片包括可以商品名“T-30”和“T-10”从美国首诺科特玻璃功能膜公司(CP Films Inc.)商购获得的衬片，其在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜上具有有机硅防粘涂层。示例性的隔离衬片包括结构化的隔离衬片，例如那些微结构化的隔离衬片。微结构化的隔离衬片用于在粘合剂层的表面上施加微结构，如上文针对形成空气释放槽所描述的微结构化表面。
对附加层或发光层的厚度并无特别限制，只要光学制品能按需发挥作用。可根据或结合粘弹性层、光导和/或与光学制品一起使用的光源来选择层的厚度。层的厚度可受限于其中使用所述光学制品的制品的整体厚度。附加层或发光层的厚度可在约0.4密耳至约1000密耳、约1密耳至约300密耳、或约1密耳至约60密耳范围内。
光学制品可具有任何整体三维形状。本文所用的“整体三维形状”是指制品或层的尺寸和形状，而无需考虑制品或层的各自表面上的任何光提取型特征体和/或发光特征体。例如，当从示意性剖视图观察时，光学制品可具有整体矩形形状。光学制品可取决于或可不取决于其中将要使用该制品的具体应用。例如，如果将光学制品用作指示牌，那么光学制品的整体三维形状可为层或片材。光学制品的其他示例性形状在下文描述。可将相同或不同的光学制品平铺或缝合在一起。
光导可具有任何整体三维形状。例如，当作为示意性剖视图观察时，光导具有整体矩形形状。通常，光导可具有任何可取决于其中将要使用光学制品的具体应用的整体三维形状。例如，如果将光学制品用作指示牌，那么光导的整体三维形状可为层或片材。下文针对具体的应用描述到光导的其他示例性形状。
粘弹性层和附加层或发光层还可具有任何整体三维形状。这些层可与光导具有相同的尺寸或几乎相同的尺寸，它们可具有不同的尺寸，其中这些层中的一个与光导具有相同的尺寸。光导、粘弹性层和附加层或发光层可各自具有不同的尺寸。此外，下面针对具体应用描述光导、粘弹性层和附加层或发光层的其他示例性形状。下文也针对具体的应用描述到光学制品的示例性三维形状。
在一些实施例中，附加层包括粘合剂层，以使得可将所述光学制品粘附到针对本文所述的不同应用的各种表面上。合适的粘合剂包括光学透明PSA、光学漫射PSA（例如上述的那些）、辐射固化粘合剂、热熔粘合剂、冷密封粘合剂、热活化粘合剂、具有至少约6MPa的粘合强度的结构粘合剂等等。粘合剂层可用于将另一个基底粘附到光导上，例如，粘合剂层可用于将反射器粘附到光导。
在一些实施例中，例如图4b中，附加层429包括反射器，第二附加层（为粘合剂层）与光导相对地设置在反射器上。然后可将光学制品粘附到如本文所述的用于不同应用的多种基底。合适的粘合剂包括本文所述粘合剂中的任何一种。可将下文所述的隔离衬片设置在此粘合剂层上并且在施加至基底之前进行移除。
附加层429还可包括多层光学膜、反射器、反射镜、偏振器、棱镜膜、四分之三偏振器、回射膜、聚合物、金属、玻璃、陶瓷、图形、纸、织物或它们的组合。附加层429可将从光导提取的光发出，例如至少约50%从光导提取的光可从附加层发出。进入光导的光的不到约10%可从光导提取并进入附加层中。形成于光导和附加层之间的界面可包括多个取向为从光导提取光的特征体。附加层的表面可包括多个特征体，这些特征体被取向为可从附加层发出光。附加层可包括成像的聚合物膜。光可从附加层均匀地、沿一个或多个预定方向、或以不同强度发出。附加层可不发出光。
照明装置和光学制品可具有可用于WO 2010/17087(Sherman等人)中所示实施例的性质。例如，本文所公开的照明装置和制品可如Sherman等人的文献中图15a和15b中所示为柔性的。
光学制品可如图16a-16e所示呈现图像。在一些实施例中，粘弹性层呈现图像。在一些实施例中，附加层呈现图像。通过在层的一些区域内加入或嵌入不同材料（例如粒子），可以产生图像，其中所述区域被布置而形成图像。例如，粘弹性层和/或附加层可包括两种不同的材料，以形成被布置而形成图像的区域。对于在光导内传播的光，一些区域提取光，一些区域反射光。在特定波长范围内选择性地提取光还可利用颜料和染料来实现。粘弹性层和/或附加层可包含成像材料来代替所述区域或与所述区域结合。可通过在粘弹性层和/或附加层的表面上沉积材料来形成图像，所述材料被布置而形成图像。可通过将材料沉积在附加层与粘弹性层之间来形成图像，其中所述材料被布置而形成图像。可通过如上所述对光学制品的表面或界面进行结构化来形成图像。
光学制品可通过在其表面上设置图形来提供图像。所述图形可通过其中具有孔洞（如，通过钻穿所述图形）进行成像。可在任何时候更换具有不同图像的发光层。例如，如果具有图像的发光层可剥离地粘附至粘弹性层，则该发光层可易于移除并且可被具有新图像的另一个发光层替换。在一些实施例中，光学制品包括“双面图形”，如Sherman等人的文献中图17a和17b所示。
可通过诸如印刷或标记之类的方法（如，通过喷墨印刷、激光印刷、静电印刷等等）按照成像方式来沉积成像材料。图像可为单色的（例如黑白的）图像，或者它们可为彩色图像。图像可包括遍布（例如）均匀的色彩层的一种或多种颜色。可使用能提供通用或定制的表面的图像。例如，可设计图像以使得光学制品看起来为塑料、金属、木材纹理、织物、皮革、非织造物等。图像还可包括可设置在表面或界面上的白点。白点可以如对常规实心光导的提取型特征体所描述（例如如Kinder等人的参考文献中所描述）进行布置。可用的成像材料包括那些能反射特定波长范围内所有或一些光的成像材料。可用的成像材料包括那些能透射特定波长范围内的所有或一些光的成像材料。示例性成像材料包括着色剂，例如颜料和染料。成像材料也可包括光子晶体。
可使用任何通常用于制备多层构造的方法或工艺来制备光学制品。典型的工艺包括诸如连续浇铸和固化、挤出、微复制以及压印方法之类的连续工艺。对于其中需要对材料进行固化（如交联）的工艺，可以使用各种类型的辐射。对于需要进行固化的材料，可以使用各种类型的化学方法，包括那些不要求辐射的方法。如果层或基底是由可固化的(curable)材料制成，则该材料可在接触光源之前、之后或接触过程中进行固化。如果层或基底是由已固化的(cured)材料制成，则该材料可在接触其他一个或多个层或基底之前、之后或接触过程中进行固化。如果层或基底是由已固化的材料制成，则该材料可在其光学耦合于光导之前、过程中或之后使用光源进行固化。
也可采用常规的模制工艺。可通过对模具材料进行微加工和抛光以产生所需的特征体、结构化表面等，来制作模具。模具材料包括聚合物材料、玻璃材料和金属材料。模具可能需要适合于制备光学上光滑的表面。光学上光滑的表面如果是由可固化的材料制成的话，则其形成方式可为只需让该材料在空气或其他气氛中固化，使得材料自行变平。激光烧蚀可用于对表面、层或基底或模具进行结构化。
在一些实施例中，每个层或基底可单独制备，并利用指压、手压辊、压花机或层合机接触和压制在一起。
在一些实施例中，层或基底可单独地或同时地形成于另一个层或基底上。例如，粘弹性层可与光导同时挤出。作为另外一种选择，层或基底可由可固化的材料形成并且通过加热和/或施加辐射进行处理，或者层或基底可由溶剂组合物形成并且通过移除溶剂而形成。
在光导材料或粘弹性材料可固化的情况中，则可制备分别具有部分固化的光导或粘弹性层的光学制品。在光导材料或粘弹性材料可固化的情况中，则可使用化学固化材料，以使材料交联。在光导材料或粘弹性材料可固化的情况中，则该材料可在接触另一材料或光源之前、之后和/或接触过程中进行固化。
在光导材料或粘弹性材料可用光进行固化的情况中，则可将光源光学耦合于材料，并通过从光源注入光来进行固化。
可利用层或基底来使粘弹性层的表面结构化，例如，粘弹性层可以不是自行结构化而是在接触第一基底的结构化表面时被结构化。粘弹性层也可以具有结构化表面，从而它能使基底的表面变形以产生结构化界面。
可使用任何合适的方法制备光学制品，包括层合、压印、模制、浇铸、流延和固化等等。如果粘弹性层包含PSA，则可采用指压来制备光学制品。可通过熔融加工合适的聚合物来制备本文所述的层。本文所述的层还可用辐射或化学固化方法使合适的组合物硬化或固化来制成。如果粘弹性层由可辐射固化的材料制成，则光学制品可利用预固化材料（其随后被固化）来制成。可辐射固化的材料可这样进行固化：利用光源将光注入到光传播层中，随后将光提取到可辐射固化的层中。
光导可通过直接进行微加工以产生聚合物或玻璃部件的发射特征来制备。光导可由已经进行了熔融加工的硬化材料制成或由辐射固化的材料制成。可使用浇铸和固化方法以及常规的模制方法。也可采用任何适用于抛光表面的加工方法来制备光导的光学上光滑的表面。光导的光学上光滑的表面如果是由可辐射固化的材料制成，则其形成方式可为只需让该材料在空气或其他气氛中固化，使得材料自行变平。
可以能够销售给消费者的形式来提供所述光学制品和照明装置。例如，可将本文所公开的照明装置作为消费者可购买的汽车的内部或外部的发光元件提供。又如，可将各个照明装置出售给消费者以用于某种特定或一般用途。又如，可将各个光学制品和光源一起或单独地出售给消费者以用于某种特定或一般的用途。再如，光学制品和照明装置可以以批料形式（例如，以长条、卷材或片材形式）获得，以使得消费者可将其分割、切割或分离等而成为单独的制品和照明装置。
可以多种方式提供本文所公开的光学制品和照明装置。所述光学制品和照明装置可作为平放的片材或带材提供，或者可以卷成卷材。光学制品和照明装置可以包装成单件，或者可以包装成多件或成套包装等。所述光学制品和光源可以组装形式（即作为照明装置）提供。光学制品和光源可作为套件提供，其中这两件彼此分开并由使用者组装于某处。光学制品和光源也可分开提供，以可按用户需要加以组配。所述光学制品和照明装置可以临时地或长期地装上用于照明。
所述光学制品和照明装置可以以出售给制造商或用户的制品形式提供。例如，本文所公开的照明装置可作为可由汽车制造商或汽车维修店购买的仪表盘组件中的发光元件提供。又如，可将各种照明装置出售给汽车制造商或汽车维修车间，以用于组装或维修汽车的某个特定零部件。又如，可将各种光学制品和光源一起或单独地出售给汽车制造商或汽车修理店，以用于组装或维修汽车的某个特定零部件。再如，光学制品和照明装置可以以批料形式（例如，以长条、卷材或片材形式）获得，以使得消费者可将它们进行分割、切割或分离等而成为单独的制品和照明装置。
可根据具体用途更改本文所公开的光学制品。例如，可通过任何合适的手段（例如，使用剪刀或模切方法）剖切或分割所述光学制品。尤其可用的模切方法描述于WO 2009/131839（Sherman等人）中，其以引用方式并入本文。所述光学制品和照明装置可被切割或分割成不同形状，例如：字母；数字；以及诸如正方形、矩形、三角形、星形等等的几何形状。
所述光学制品和照明装置可在封闭生活空间内用于阅读照明和通用功能。所述光学制品和照明装置可用于环境照明。
所述光学制品和照明装置可用于标牌，例如平面美术应用中的标牌。所述光学制品和照明装置可用于窗、墙壁、壁纸、壁挂、图片、招贴、告示牌、柱子、门、地垫、车辆的表面或内部，或使用标牌的任何地方。如上所述，标牌可为单面或双面的。
所述光学制品和照明装置可以在任何需要光的地方用于安全目的。例如，所述光学制品和照明装置可用于照亮梯子的一个或多个阶梯、楼梯的台阶、过道（例如飞机和电影院内）、走道、出口、扶手、工作区标识牌和标记物。
所述光学制品和照明装置可用在各种物品内，例如阅读灯；聚会和节日装饰品，例如帽子、装饰物、串灯、气球、礼品袋、贺卡、包装纸；桌面和计算机附件，例如桌垫、鼠标垫、记事本座、书写工具；体育用品，例如鱼饵；手工用品，例如编织针；个人用品，例如牙刷；家庭和办公用品，例如，钟面、灯开关的插座板、吊钩、工具。
所述光学制品和照明装置可用在服装和服饰品上以用于装饰和/或安全目的。例如，所述光学制品和照明装置可用于骑车者的外套上，或用在矿工的衣服或头盔上。又如，所述光学制品和照明装置可用在带件或手表带的表面或内部，或者用在手表面的表面或内部。
所述光学制品和照明装置可用在需要或期望光的任何地方。所述光学制品和照明装置可设置在搁架的顶面，使得分别来自光学制品或装置的光向上射出。同样，所述光学制品和照明装置可设置在搁架的底面，使得分别来自光学制品或装置的光向下射出。所述光学制品和照明装置也可设置在具有透光部分的搁架上或其内部。可以将所述光学制品和装置布置成使得光从透光部分发出。
所述光学制品和装置可用作闪光灯。例如，所述光学制品和照明装置可设置在电池盖板外部或内部或手持电子装置的其他部分。所述光学制品和照明装置可以（或可以不）硬接线到电子装置的电池，但可具有自身的电源。电子装置的电池盖可以是或可以不是可从包括显示器的装置的其余部分拆卸的。
所述光学制品和照明装置可用于车辆，例如汽车、水上运载工具、公共汽车、货车、有轨车、拖车、飞机和航空运输工具。所述光学制品和照明装置可用在车辆的几乎任何表面上，包括外部表面、内部表面或这二者之间的任何表面。例如，所述光学制品和照明装置可用于在车辆外部和/或内部照亮门把手。所述光学制品和照明装置可用于照亮行李舱，例如，可以设置在行李舱盖下侧或行李舱内部。所述光学制品和照明装置可用在保险杠、扰流板、地板、窗上，用在尾灯、踏板灯、地面照明灯、危急信号灯、中央高位制动灯、或侧灯和示廓灯之上或用作这些灯。所述光学制品和照明装置可用于照亮发动机室内部，例如，可以将其设置在发动机罩下侧、发动机室内部或发动机部件上。
所述光学制品和照明装置也可用在车门的外侧板和内侧板之间的车门边缘表面上。这些光学制品和照明装置可用于为使用者、制造商等提供多种信息。所述光学制品和照明装置可用于对通常显示照亮区域的车辆仪表板进行照明。所述光学制品和照明装置可用在其他内部物件上，例如杯架、中控台、把手、座椅、车门、仪表板、头枕、方向盘、车轮、便携灯、罗盘等等。所述光学制品和照明装置可用在背部或通过区域以便于读取光或为车辆内部提供环境光。
所述光学制品和照明装置可用于制造产品或作为产品的备件。例如，可将所述光学制品和照明装置出售给汽车制造商或汽车修理厂，以用于组装或修理汽车的某个特定部件。光学制品或照明装置可用在尾灯组件中，其设置在尾灯的外层（通常为红色、黄色或透明塑料）后面。尾灯可包括具有灯泡或LED光源的腔体。光学制品或照明装置可用于该腔体内，以作为光源的替代品。作为另外一种选择，尾灯可以不包括腔体，或至少包括比目前的汽车内使用的腔体小得多的腔体。可将光学制品或照明装置设置在尾灯外层后面或内部，以减小尾灯的总体尺寸。
所述光学制品和照明装置可用于交通安全，例如，用作交通标志、街道指示牌、高速公路隔离带和护栏、收费站、道路标记物以及工作区标识牌和标记物。所述光学制品和照明装置可用在车牌上起装饰作用，提供诸如车辆登记等的信息。所述光学制品和照明装置也可用于在车牌附近提供照明，以从侧面、顶部等方向照亮车牌。
所述光学制品和照明装置可与包括中空光循环腔的照明装置（有时称为背光源组件或指示牌箱）一起使用。背光源组件可用于标牌或一般照明。示例性背光源组件公开于WO 2006/125174（Hoffman等人）和US2008/0074901（David等人）中，其均以引用方式并入本文。本文所公开的光学制品和照明装置可用于代替这些参考文献中所述的光源。
所述光学制品和照明装置可用于例如手机、个人数字助理、MP3播放器、数字相框、监视器、膝上型计算机、投影仪（如小型投影仪）、全球定位显示器、电视机等显示装置之上或之内。所述光学制品可用来代替为显示装置的显示面板提供背光源的传统的光导。例如，该粘弹性层可用于代替从一个或多个基本线性光源或点光源分布光的实心或中空光导。显示装置可进行组装，而无需用粘合剂将显示部件粘合到粘弹性层。示例性显示装置包括那些具有LCD和等离子显示面板的显示装置。示例性显示装置描述于US 2008/232135 A1（Kinder等人）和US 6,111,696（Allen等人）中。
所述光学制品和照明装置可用于照亮包括上述显示装置在内的各种电子器件内的按钮和键盘。在这种情况下，所述光学制品和装置用来代替传统的光导，如下列参考文献中所述：U.S.7,498,535(Hoyle)；U.S.2007/0279391 A1(Marttila等人)、U.S.2008/0053800 A1(Hoyle)和No.12/199862(63619US006,Sahlin等人)，其均以引用方式并入本文。
本文所公开的光学制品和照明装置可与回射片材一起使用。与回射片材一起使用的光学制品和照明装置可用于多种制品之中或之上，例如交通标志、街道指示牌、锥体、柱子、路障、护栏、车牌、道路标记、工作区识别标志带、混凝土屏障和金属栏杆的线形轮廓嵌板、位于船只的外部、内部、或任何中间表面的船侧标记（吃水线、导管等），如本文所述。包括本文所公开的光学制品和照明装置的回射制品可以本文所述任何形式提供。
本文所公开的光学制品和照明装置可以结合到安全膜或层合物中。这些安全层合物用于保护文档或包装，以确保下面的物件不被改变。安全层合物可用于制备驾驶证、护照、防篡改图章等。示例性安全膜构造在US5,510,171(Faykish)；US 6,288,842（Florczak等人）；和US 2010/103528(Endle等人)中有所描述，其均以引用方式并入本文。
所述光学制品和照明装置可用于照明车牌的构造中。可用的光学制品包括下列专利中所述的前照式和后照式光学制品：U.S.2007/0006493(Eberwein)；U.S.2007/0031641 A1（Frisch等人）；U.S.20070209244（Prollius等人）；WO 2008/076612 A1(Eberwein)；WO 2008/121475 A1(Frisch)；WO 2008/016978(Wollner等人)和WO 2007/92152 A2(Eberwein)；，其均以引用的方式并入本文。在这些构造中，光导为所述光导并且粘弹性层可设置在光导的任一侧上。
本文所述光学制品和照明装置可用于在显示器、按钮、键盘等中形成三维(3D)图像。例如，可以制备3D汽车显示器和安全层合物。所述光学制品和照明装置可与微透镜片材一起使用，复合图像浮置于该微透镜片材的上方和/或下方浮动。例如，所述光学制品和照明装置可与下列专利中所述的微透镜片材一起使用：US 7,336,422 B2（Dunn等人）、U.S.2008/0130126 A1（Brooks等人）、U.S.2007/0081254 A1（Endle等人）、U.S.2007/0279391 A1（Martilla等人）、提交于2008年7月8日的美国申请No.61/078971（64316US002，Gates等人）、US 6,288,842（Florczak等人）、以及美国申请No.12/257223(64812US002，Endle等人)，其以引用的方式并入本文。
所述光学制品和照明装置可包括电路。例如，第一基底可包括电路。第一基底也可包括反射器，该反射器包括电路。第一基底也可包括反射镜，该反射镜包括电路。光源可与电路成电导通。光源可包括多个光源组成的阵列。可将粘弹性层成形到电路上，使得光源将光投射到粘弹性层中遍及该层的整个区域。
US 2008/0062688（Aeling等人）；
所述光学制品和照明装置可用于感测/检测装置，其中传感器被设置成可接收从粘弹性层发出的光。本文还公开了感测/检测装置，其中光源由传感器/检测器取代。传感器/检测器可为光电检测器、硅光电二极管、IR检测器、太阳能电池或光电装置，或它们的某种组合。
所述光学制品和照明装置可用到治疗装置中。例如，本文所公开的光学制品和装置可用于适形贴片，以给组织提供光疗。示例性适形贴片描述于U.S.6,096,066（Chen等人）中，其以引用方式并入本文。其他治疗装置在U.S.2005/0070976 A1（Samuel等人）、Electronics World（2007年10月）和LEDs Magazine（2006年11月）中有所描述，其均以引用方式并入本文。
术语“接触”和“设置在...上”通常用于描述两物件彼此相邻，以使得整个物件可按需发挥功能。这可意味着相邻物件之间可以存在另外的材料，只要物件可按需发挥作用即可。

Claims (52)

1.一种照明装置，包括：
光源；和
光学制品，其包括光导，其中所述光源光学耦合于所述光导，使得所述光源发出的光进入所述光导并在所述光导内以全内反射方式传播，
所述照明装置的特征在于所述光学制品还包括：
粘弹性层，所述粘弹性层设置在所述光导上，以及
纳米空隙聚合物层，所述纳米空隙聚合物层与所述光导相对地设置在所述粘弹性层上，并且包括多个互连的纳米空隙。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述互连的纳米空隙的平均尺寸小于0.7微米。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述纳米空隙聚合物层的有效折射率为1.15至1.45。
4.根据权利要求1所述的照明装置，所述纳米空隙聚合物层包括粘结剂和多个纳米颗粒，其中所述粘结剂与所述多个纳米颗粒的重量比大于1:2，并且所述互连的纳米空隙在所述纳米空隙聚合物层中的体积分数不小于20%。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其中所述纳米颗粒包含化学键合于所述粘结剂的反应性基团。
6.根据权利要求4所述的照明装置，其中所述纳米颗粒未化学键合于所述粘结剂。
7.根据权利要求4所述的照明装置，其中所述纳米颗粒包括平均纵横比不小于2的细长颗粒。
8.根据权利要求4所述的照明装置，其中所述纳米颗粒包括球形颗粒。
9.根据权利要求4所述的照明装置，其中所述粘结剂与所述多个纳米颗粒的重量比在从30:70至90:10的范围内。
10.根据权利要求4所述的照明装置，其中所述粘结剂是交联的。
11.根据权利要求4所述的照明装置，其中所述粘结剂包含多官能(甲基)丙烯酸酯和氨基甲酸乙酯低聚物。
12.根据权利要求1所述的照明装置，所述纳米空隙聚合物层还包括平均直径为0.01至10μm的珠子。
13.根据权利要求1所述的照明装置，所述纳米空隙聚合物层还包括平均直径大于所述纳米空隙聚合物层的厚度的珠子。
14.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述纳米空隙聚合物层的厚度小于5μm。
15.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述粘弹性层包括压敏粘合剂。
16.根据权利要求1所述的照明装置，其中：
所述粘弹性层包含(甲基)丙烯酸类压敏粘合剂，所述(甲基)丙烯酸类压敏粘合剂包含：
第一单体，其包括单烯键式不饱和的(甲基)丙烯酸烷基酯单体，以及
第二单体，其中所述第二单体的均聚物的Tg为至少10℃。
17.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述粘弹性层包括有机硅压敏粘合剂。
18.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述粘弹性层包含可拉伸剥离的压敏粘合剂。
19.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述粘弹性层包括(甲基)丙烯酸酯、橡胶、有机硅、氨基甲酸酯或它们的组合。
20.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述粘弹性层和所述光导之间的90°剥离粘合力为190牛顿/米（500克/英寸）至1160牛顿/米（3000克/英寸）。
21.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光导包含聚合物材料或玻璃。
22.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光导包括液体。
23.根据权利要求1所述的照明装置，所述粘弹性层的折射率大于所述光导的折射率。
24.根据权利要求1所述的照明装置，所述粘弹性层的折射率小于所述光导的折射率。
25.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述粘弹性层和所述光导的折射率差异小于0.05。
26.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光导与所述粘弹性层之间形成的界面包括多个特征体。
27.根据权利要求1所述的照明装置，所述纳米空隙聚合物层的有效折射率小于所述粘弹性层的折射率。
28.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述纳米空隙聚合物层与所述粘弹性层之间形成的界面包括多个特征体。
29.根据权利要求28所述的照明装置，其中所述特征体包括棱镜和/或透镜。
30.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光学制品还包括附加层，所述附加层与所述粘弹性层相对地设置在所述纳米空隙聚合物层上。
31.根据权利要求30所述的照明装置，所述附加层包括隔离衬片。
32.根据权利要求30所述的照明装置，所述附加层包括多层光学膜、反射器、反射镜、偏振器、棱镜膜、四分之三偏振器、回射膜、聚合物、金属、玻璃、陶瓷、图形、纸、织物或它们的组合。
33.根据权利要求28所述的照明装置，其中所述特征体包括提取型特征体，所述提取型特征体布置成从所述粘弹性层均匀地提取光。
34.根据权利要求33所述的照明装置，其中在所述光导的不与所述粘弹性层相邻的表面上设置有图像。
35.根据权利要求32所述的照明装置，还包括粘合剂层，所述粘合剂层与所述纳米空隙聚合物层相对地设置在所述附加层上。
36.根据权利要求35所述的照明装置，还包括隔离衬片，所述隔离衬片与所述附加层相对地设置在所述粘合剂层上。
37.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述光学制品提供图像。
38.一种照明装置，包括：
光源；和
光学制品，其包括光导，其中所述光源光学耦合于所述光导，使得所述光源发出的光进入所述光导并在所述光导内以全内反射方式传播，
所述照明装置的特征在于所述光学制品还包括：
第一粘弹性层，所述第一粘弹性层设置在所述光导上，
第二粘弹性层，所述第二粘弹性层与所述第一粘弹性层相对地设置在所述光导上，
第一纳米空隙聚合物层，所述第一纳米空隙聚合物层与所述光导相对地设置在所述第一粘弹性层上，并且包括多个互连的第一纳米空隙。
39.根据权利要求38所述的照明装置，所述光学制品还包括第二纳米空隙聚合物层，所述第二纳米空隙聚合物层与所述光导相对地设置在所述第二粘弹性层上。
40.根据权利要求39所述的照明装置，其中
所述第一纳米空隙聚合物层和所述第一粘弹性层之间形成的第一界面包括多个第一特征体。
41.根据权利要求40所述的照明装置，其中
所述第二纳米空隙聚合物层和所述第二粘弹性层之间形成的第二界面包括多个第二特征体。
42.根据权利要求41所述的照明装置，其中
所述多个第一特征体包括棱镜，并且
所述多个第二特征体包括透镜。
43.根据权利要求42所述的照明装置，所述光学制品还包括：
第一附加层，所述第一附加层与所述第一粘弹性层相对地设置在所述第一纳米空隙聚合物层上，并且包括多层光学膜、反射器、反射镜、偏振器、棱镜膜、四分之三偏振器、回射膜、聚合物、金属、玻璃、陶瓷、图形、纸、织物或它们的组合。
44.根据权利要求43所述的照明装置，所述光学制品还包括
第二附加层，所述第二附加层与所述第二粘弹性层相对地设置在所述第二纳米空隙聚合物层上，并且包括多层光学膜、反射器、反射镜、偏振器、棱镜膜、四分之三偏振器、回射膜、聚合物、金属、玻璃、陶瓷、图形、纸、织物或它们的组合。
45.一种指示牌或标记物，其包括根据权利要求1所述的照明装置。
46.一种显示设备，其包括显示面板和根据权利要求1所述的照明装置。
47.一种照明装置，包括：
光源；和
光学制品，其包括光导，所述光导光学耦合于所述光源，
所述照明装置的特征在于所述光学制品还包括：
粘弹性层，所述粘弹性层设置在所述光导上，以及
纳米空隙聚合物层，所述纳米空隙聚合物层与所述光导相对地设置在所述粘弹性层上，并且包括多个互连的纳米空隙；
其中所述粘弹性层和所述纳米空隙层之间形成的界面包括多个细长棱镜。
48.根据权利要求47所述的照明装置，所述光学制品还包括发光层，所述发光层与所述粘弹性层相对地设置在所述光导上，其中所述发光层的外表面包括多个细长透镜。
49.根据权利要求48所述的照明装置，其中所述细长棱镜与所述细长透镜正交地延伸。
50.根据权利要求48所述的照明装置，所述光学制品还包括第二粘弹性层，所述第二粘弹性层设置在所述光导和所述发光层之间。
51.一种照明装置，包括：
光源；和
光学制品，其包括光导，所述光导光学耦合于所述光源，
所述照明装置的特征在于所述光学制品还包括：
粘弹性层，所述粘弹性层设置在所述光导上，
纳米空隙聚合物层，所述纳米空隙聚合物层与所述光导相对地设置在所述粘弹性层上，并且包括多个互连的纳米空隙，以及
粘合剂层，所述粘合剂层与所述粘弹性层相对地设置在所述纳米空隙聚合物层上。
52.根据权利要求51所述的照明装置，所述光学制品还包括隔离衬片，所述隔离衬片与所述纳米空隙层相对地设置在所述粘合剂层上。
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