ナノ粒子を含む重合性組成物
輝度向上フィルムのために特に有用なナノ粒子を含む重合性組成物。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
米国特許第５，１７５，０３０号明細書および同第５，１８３，５９７号明細書に記載されているような特定の微細複製光学製品は「輝度向上フィルム」と一般に呼ばれる。輝度向上フィルムは、エレクトロルミネセンスパネル、ラップトップコンピュータ表示装置、ワードプロセッサ、デスクトップモニター、テレビ、ビデオカメラならびに自動車表示装置および航空機表示装置中で用いられるものを含む液晶表示装置（ＬＣＤ）などの背部照明フラットパネル表示装置の輝度を増すために多くの電子製品の中で用いられている。
【０００２】
輝度向上フィルムは、望ましくは、生じた輝度ゲイン（すなわち「ゲイン」）に関連付けられる輝度向上フィルムの屈折率を含む特定の光学的特性および物理的特性を示す。改善された輝度は、表示装置を照明するために、より少ない電力を用いることにより電子製品がより効率的に動作することを可能にすることができ、よって電力消費を減らし、その部品上により低い熱負荷を加え、製品の寿命を延ばす。
【０００３】
輝度向上フィルムは、例えば、米国特許第５，９０８，８７４号明細書、同第５，９３２，６２６号明細書、同第６，１０７，３６４号明細書、同第６，２８０，０６３号明細書、同第６，３５５，７５４号明細書ならびにＥＰ第１０１４１１３号明細書および国際公開第０３／０７６５２８号パンフレットに記載されたように、硬化されるか、または重合される高屈折率のモノマーから調製されてきた。
【０００４】
輝度向上フィルムの製造のために適する種々の重合性組成物は知られているけれども、産業界は代替組成物において利点を見出すであろう。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態において、
ｉ）構造
【化１】
（式中、
Ｒ１は独立して水素またはメチルであり、
Ｒ２は独立してＨまたはＢｒであり、
Ｚは独立して−Ｃ（ＣＨ3）2−、−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−または−Ｓ（Ｏ）2−であり、
Ｑは独立してＯまたはＳである）
を有する主部分を含むモノマー、
ｉｉ）構造
【化２】
Ｒ１は独立して水素またはメチルであり、
Ｒ２は独立してＨまたはＢｒであり、
Ｚは独立して−Ｃ（ＣＨ3）2−、−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−または−Ｓ（Ｏ）2−であり、
Ｌは、直鎖または分岐のＣ2〜Ｃ12アルキル基から独立して選択された連結基であり、ここで、炭素鎖は１個以上の酸素基で任意に置換されている、および／または炭素原子は１個以上のヒドロキシル基で任意に置換されている）
を有する主部分を含むモノマー、
およびｉとｉｉの混合物
からなる群から選択された少なくとも約１５重量％の１種以上の第１のモノマー、
ｂ）少なくとも約１０重量％の無機ナノ粒子および
ｃ）少なくとも２種の（メタ）アクリレート官能基を含む任意に架橋剤
を含む重合性組成物の反応生成物を含む輝度向上重合済み構造を有する輝度向上フィルムが記載されている。
【０００６】
もう１つの実施形態において、
ａ）少なくとも約１５重量％の１種以上の（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマー、
ｂ）少なくとも約１０重量％の無機ナノ粒子および
ｃ）少なくとも２個の（メタ）アクリレート官能基を含む任意に架橋剤
を含む重合性組成物の反応生成物を含む輝度向上重合済み構造を有する輝度向上フィルムが記載されている。
【０００７】
もう１つの実施形態において、１種以上のエチレン性不飽和モノマーを含む有機成分および少なくとも１０重量％の無機ナノ粒子を含む実質的に無溶媒の重合性組成物の反応生成物を含む輝度向上重合済み構造を有する輝度向上フィルムが記載されている。有機成分は１８０°Ｆで１０００ｃｐｓ未満の粘度を有する。有機成分は４５０ｇ／モルより大きい数平均分子量を有する少なくとも１種の低重合体エチレン性不飽和モノマーを含んでもよい。
【０００８】
なおもう１つの実施形態において、１種以上のエチレン性不飽和モノマーを含むとともに少なくとも１．５４の屈折率を有する有機成分および少なくとも１０重量％の無機ナノ粒子を含む実質的に無溶媒の重合性組成物の反応生成物を含む輝度向上重合済み構造を有する輝度向上フィルムが記載されている。
【０００９】
無機粒子の量は、典型的には約６０重量％未満である。無機ナノ粒子は、好ましくは表面改質されている。無機ナノ粒子は、典型的には、シリカ、ジルコニア、チタニア、酸化アンチモン、アルミナ、酸化錫、それらの混合金属酸化物、およびそれらの混合物を含む。ナノ粒子は、一次粒子サイズにおいて５ｎｍ〜７５ｎｍ、１０ｎｍ〜３０ｎｍ、５ｎｍ〜１５ｎｍの範囲であってもよい。
【００１０】
第１のモノマーは、好ましくは、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸の反応生成物からなる。重合性組成物は少なくとも１種の第２の高屈折率モノマー（すなわち第１のモノマーとは異なる）を更に含んでもよい。重合性組成物は、好ましくはメタクリレート官能性モノマーを含まない。
【００１１】
他の実施形態において、本発明は、第２の光学フィルムまたは光ガイドに接触している輝度向上フィルムを含む物品に関する。第２の光学フィルムは、ターニングフィルム、ディフューザ、吸収偏光子、反射偏光子または保護カバーフィルムを含んでもよい。
【００１２】
本明細書に記載された重合性組成物は他の光学物品または微細構造化物品のためにも有利である場合がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本説明内で用いられる時、
「屈折の率」または「屈折率」は、自由空間中の電磁放射線の速度対材料中の電磁放射線の速度の比であることが理解される当該材料（例えばモノマー）の絶対屈折率を意味する。屈折率は既知の方法を用いて測定することが可能であり、可視光線領域内で「アッベ（Ａｂｂｅ）」屈折計（例えば、ペンシルバニア州ピッツバーグのフィッシャー・インストルメンツ（Ｆｉｓｈｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ））から市販されている）を用いて一般に測定される。測定された屈折率が計器に応じてある程度異なりうることは一般に認められている。
【００１４】
「（メタ）アクリレート」は、アクリレート化合物とメタクリレート化合物の両方を意味する。
【００１５】
「重合性組成物」は、少なくとも１種の重合性モノマーを含む有機成分および任意の無機ナノ粒子を含む全組成物を意味する。
【００１６】
「有機成分」は無機ナノ粒子を除く組成物の成分のすべてを意味する。重合性組成物が無機ナノ粒子を含まない実施形態に関して、有機成分および重合性組成物は同一物中の１つである。
【００１７】
「ナノ粒子」という用語は、約１００ｎｍ未満の直径を有する粒子（一次粒子または結合一次粒子）を意味するように本明細書で定義される。
【００１８】
「表面改質されたコロイドナノ粒子」は、ナノ粒子が安定な分散液を提供するように改質された表面を各々が有するナノ粒子を意味する。
【００１９】
「凝結」は互いに化学結合されていてもよい一次粒子間の強い結合を意味する。より小さい粒子への凝結の崩壊は達成するのが難しい。
【００２０】
「凝集」は電荷または極性によって結合されていてもよい一次粒子間の弱い結合を意味し、より小さい粒子に崩壊させることが可能である。
【００２１】
「一次粒子サイズ」は単一（非凝結、非凝集）粒子の平均径を意味する。
【００２２】
輝度向上フィルムは点灯装置の軸上輝度（本明細書において輝度と呼ぶ）を一般に向上させる。輝度向上フィルムは光透過性の微細構造化フィルムであることが可能である。微細構造化トポグラフィは、反射および屈折を通して光の方向を変えるためにフィルムを用いることができるようなフィルム表面上の複数のプリズムであることが可能である。プリズムの高さは、典型的には約１〜約７５マイクロメートルの範囲である。ラップトップコンピュータ、ウォッチなどで見られるものなどの光学的表示装置中で用いられる時、微細構造化光学フィルムは、光学的表示装置を通って走る垂直軸から所望する角度で配置された一対の平面内に表示装置からの光逃散を制限することにより光学的表示装置の輝度を増すことが可能である。結果として、許容範囲の外に表示装置から出る光は表示装置に反射して戻り、表示装置の中で、光の一部は「再循環する」ことが可能であり、表示装置から光が逃散することを可能にする角度で微細構造化フィルムに戻ることが可能である。再循環が所望の輝度レベルを表示装置に与えるために必要な電力消費を削減することができるので再循環は有用である。
【００２３】
輝度向上フィルムは、対称のチップとグルーブの規則的反復模様を有する微細構造保持物品を含む。グルーブ模様の他の例には、チップとグルーブが対称でない模様、チップとグルーブとの間のサイズ、向きまたは距離が均一ではない模様が挙げられる。輝度向上フィルムの例は、ル（Ｌｕ）らによる米国特許第５，１７５，０３０号明細書およびル（Ｌｕ）による米国特許第５，１８３，５９７号明細書に記載されている。
【００２４】
図１を参照すると、輝度向上フィルム３０は、基層２および光学層４を含んでもよい。光学層４はプリズム６、８、１２および１４として識別された規則的直角プリズムの直線配列を含む。各プリズム、例えば、プリズム６は第１の平面１０および第２の平面１１を有する。プリズム６、８、１２および１４は、プリズムが上に形成されている第１の表面１８および実質的に平坦または平面で第１の表面１８とは逆である第２の表面２０を有する基層２上に形成される。直角プリズムとは、尖端角αが典型的には約９０度であることを意味する。しかし、この角度は７０度〜１２０度の範囲であることが可能であり、８０度〜９０度の範囲であってもよい。更に、尖端は、鋭いか、丸みを帯びているか、平坦にされているか、または先端が切り取られていることが可能である。プリズムの平面は同じである必要がなく、プリズムは互いに対して傾けられていてもよい。光学物品の全厚さ２４とプリズムの高さ２２との間の関係は異なってもよい。しかし、輪郭が明確なプリズム平面を有する比較的より薄い光学層を用いることが典型的には望ましい。プリズムの高さ２２対全厚さ２４の典型的な比は、一般に２５／１２５および２／１２５の間である。
【００２５】
輝度向上フィルムの基層は、光学製品、すなわち、光の流れを制御するために設計された製品の中で用いるために適する性質および組成の層であることが可能である。多くの材料を基材料として用いることが可能である。但し、材料が十分に光学的にクリアであり、特定の光学製品に組み立てるのに、または特定の光学製品内で用いるのに十分に構造的に強いことを条件とする。好ましくは、光学製品の性能を経時的に損なわない温度および老化への十分な抵抗を有する基材料が選択される。
【００２６】
あらゆる光学製品のための基材料の特定の化学組成および厚さは、製作されつつある特定の光学製品の要件、すなわち、特に強度、透明性、耐熱性、表面エネルギー、光学層への粘着性に応じて異なることが可能である。基層の厚さは、典型的には少なくとも約０．０２５ミリメートル（ｍｍ）、より典型的には少なくとも約０．２５ｍｍである。更に、基層は、一般に約１ｍｍ以下の厚さを有する。
【００２７】
有用な基層材料には、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルローストリアセテート、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、シンジオタクチックポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ナフタレンジカルボン酸に基づくコポリマーまたはブレンドおよびガラスが挙げられる。任意に、基材料は、これらの材料の混合物または組み合わせを含むことが可能である。例えば、基材料は多層であってもよいか、または連続相に懸濁または分散された分散相を含んでもよい。例証的な基層材料には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリカーボネートが挙げられる。有用なＰＥＴフィルムの例には、フォトグレードポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）および「メリネックス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）」という商品名でデラウェア州ウィルミントンのデュポン・フィルムズ（ＤｕＰｏｎｔ Ｆｉｌｍｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））から市販されているＰＥＴが挙げられる。
【００２８】
基層材料は光学的に活性であることが可能であり、偏光材料として機能することが可能である。多くの基層材料は偏光材料として有用であることが知られている。フィルムを通した光の偏りは、例えば、通過光を選択的に吸収するフィルム材料に二色偏光子を含めることにより実行することが可能である。偏光は、整列したマイカチップなどの無機材料を含めることにより、または連続フィルム内に分散させた光変調液晶の小滴などの連続フィルム内に分散させた不連続相によって達成することも可能である。代替法として、フィルムを異なる材料の極微小層から調製することが可能である。フィルム内の偏光材料は、例えば、フィルムを延伸する、電場または磁場を加えるなどの方法および塗布技術を用いることにより偏光の向きに整列させることが可能である。
【００２９】
偏光フィルムの例には、米国特許第５，８２５，５４３号明細書および第５，７８３，１２０号明細書に記載された偏光フィルムが挙げられる。これらの偏光フィルムの輝度向上フィルムと組み合わせた使用は、米国特許第６，１１１，６９６号明細書に記載されている。偏光フィルムのもう１つの例は米国特許第５，８８２，７７４号明細書に記載されている。多層偏光フィルムは、ＤＢＥＦ（「デュアル・ブライトネス・エンンハンスメント・フィルム（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）」）という商品名でミネソタ州セントポールのスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））によって販売されている。輝度向上フィルム中のこうした多層偏光光学フィルムの使用は米国特許第５，８２８，４８８号明細書に記載されている。
【００３０】
他の偏光フィルムおよび非偏光フィルムも、特に米国特許第５，６１２，８２０号明細書および同第５，４８６，９４９号明細書に記載されたように本発明の輝度向上フィルムのための基層として有用であることが可能である。
【００３１】
本発明は、光学物品、特に輝度向上フィルムの光学層のために有用な重合性樹脂組成物に関する。輝度向上物品または他の微細構造化物品は、複数のナノ粒子を任意に含む有機成分の反応生成物を含む重合済み構造を含む。重合済み構造は、基層および光学層でできている光学エレメントまたは光学製品であることが可能である。基層および光学層は同じかまたは異なるポリマー材料から形成することが可能である。
【００３２】
重合性樹脂組成物は殆どの製品用途に関して少なくとも１．４７の屈折率を有する第１のモノマーを含むのに対して、ターニングフィルムの重合性樹脂組成物は１．４４ほどの屈折率を有してもよい。可視光線スペクトルにおける高い透過率も典型的には好ましい。本発明の組成物は、好ましくは、光開始剤の存在下で紫外線または可視光線による照射によって重合可能である。
【００３３】
一実施形態において、本発明は、以下の一般構造ＩまたはＩＩを有する主部分を含む第１のモノマーを含む重合性組成物に関する。
【化３】
構造ＩおよびＩＩの各々において、各Ｒ１は独立して水素またはメチルである。各Ｒ２は独立して水素または臭素である。各Ｚは独立して−Ｃ（ＣＨ3）2−、−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−または−Ｓ（Ｏ）2−であり、各Ｑは独立してＯまたはＳである。典型的には、Ｒ１基は同じである。典型的には、Ｒ２基も互いに同じである。構造ＩＩにおいて、Ｌは連結基である。Ｌは独立して分岐または直鎖のＣ2〜Ｃ12アルキル基を含んでもよい。アルキル基の炭素鎖は１個以上の酸素基で任意に置換されていてもよい。更に、アルキル基の炭素原子は１個以上のヒドロキシル基で任意に置換されていてもよい。例えば、Ｌは−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−であってもよい。典型的には、連結基は同じである。アルキル基は、好ましくは８個以下の炭素原子、より好ましくは６個以下の炭素原子を含む。
【００３４】
ＩとＩＩの混合物も用いてよい。
【００３５】
第１のモノマーは合成するか、または購入してもよい。本明細書で用いられる主部分は、今論じた特定の構造を含むモノマーの少なくとも６０〜７０重量％を意味する。他の反応生成物もこうしたモノマーの合成の副生物として典型的に存在することは一般に認められている。
【００３６】
第１のモノマーは、好ましくは、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルとアクリル酸の反応生成物である。第１のモノマーは、「ＲＤＸ−５１０２７」という商品名でジョージア州スミルナのＵＣＢコーポレーション（ＵＣＢ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓｍｙｒｎａ，ＧＡ））から得てもよい。この材料は、２−プロペン酸，（１−メチルエチリデン）ビス［（２，６−ジブロモ−４，１−フェニレン）オキシ（２−ヒドロキシ−３，１−プロパンジイル）］エステルの主部分を含む。
【００３７】
こうした第１のモノマーの混合物も適切に用いてもよいけれども、製造の容易さのために、可能なかぎり少ない異なるモノマーを用い、けれどもなお適するゲインで輝度向上フィルムを達成することが好ましい。この目的を満たすために、輝度向上フィルムがこれらの第１のモノマーの１種のみの反応生成物、特にテトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルとアクリル酸の反応生成物よりなることが好ましい。
【００３８】
もう１つの実施形態において、重合性組成物は少なくとも１種の（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマーを含む。種々の（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマーは市販されている。例えば、（メタ）アクリル化芳香族エポキシ（変性されたエポキシアクリレートとして記載されている）は、「ＣＮ１１８」、「ＣＮ１１５」および「ＣＮ１１２Ｃ６０」という商品名でペンシルバニア州エクストンのサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ））から入手できる。（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマー（エポキシアクリレートオリゴマーとして記載されている）は、「ＣＮ２２０４」という商品名でサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から入手できる。更に、（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマー（４０％のトリメチロールプロパントリアクリレートとブレンドされたエポキシノボラックアクリレートとして記載されている）は、「ＣＮ１１２Ｃ６０」という商品名でサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から入手できる。
【００３９】
幾つかの実施形態において、芳香族エポキシアクリレートはＩＩのものなどのビスフェノールＡから誘導される。しかし、他の実施形態において、芳香族エポキシアクリレートは、ビスフェノールＡとは異なるモノマーから誘導してもよい。有機成分は、芳香族エポキシアクリレート、少なくとも１種の架橋剤、少なくとも１種の反応性希釈剤および少なくとも１種の他のエチレン性不飽和モノマーを含んでもよい。あるいは、重合性組成物の有機成分は、光開始剤を各々が含む芳香族エポキシアクリレートおよび架橋剤または芳香族エポキシアクリレートおよび反応性希釈剤のみを含んでもよい。芳香族エポキシアクリレートを重合性組成物中で用いる場合、芳香族エポキシアクリレートは一官能性であってもよい。但し、重合性組成物が少なくとも２個のエチレン性不飽和重合性基を含む少なくとも１種の原料を含むことを条件とする。芳香族エポキシアクリレートは３個以上の（メタ）アクリレート基を有してもよい。芳香族エポキシ（メタ）アクリレートはハロゲン化されていてもよく、典型的には１．５６より大きい屈折率を有する。他の態様において、芳香族エポキシ（メタ）アクリレートは１．５６未満の屈折率を有してもよい。芳香族エポキシ（メタ）アクリレートは６５℃で２１５０ｃｐｓより大きい粘度を有してもよい。３０重量％未満の芳香族エポキシ（メタ）アクリレートを例えば反応性希釈剤と組み合わせて用いてもよい。他の実施形態において、芳香族エポキシ（メタ）アクリレートは６５℃で２１５０ｃｐｓ未満の粘度を有してもよく、希釈剤を用いなくてもよい。３０重量％を上回る芳香族エポキシ（メタ）アクリレートを有機成分中で用いてもよい。
【００４０】
第１のモノマーおよび／または芳香族エポキシ（メタ）アクリレートは、好ましくは少なくとも約１５重量％（例えば、２０重量％、３０重量％、３５重量％、４０重量％、４５重量％および５０重量％ならびにそれらの間のあらゆる量）の量で重合性組成物中に存在する。典型的には、第１のモノマーおよび／または芳香族エポキシ（メタ）アクリレートは約６０重量％を超えない。
【００４１】
第１のモノマーおよび／または芳香族エポキシ（メタ）アクリレートに加えて、本発明の重合性組成物は、少なくとも１種、好ましくは１種のみの架橋剤を任意に含むことが可能である。重合性組成物の重合から生じるポリマーのガラス転移温度を上げるために多官能性モノマーを架橋剤として用いることが可能である。ガラス転移温度は、示差走査熱分析（ＤＳＣ）、変調ＤＳＣまたは動的機械的分析などの技術上知られている方法によって測定することが可能である。好ましくは、高分子組成物は４５℃より高いガラス転移温度を提供するのに十分に架橋される。
【００４２】
架橋剤は少なくとも２個の（メタ）アクリレート官能基を含む。メタクリレート基がアクリレート基より低い反応性である傾向があるので、架橋剤が３個以上のアクリレート基を含むことが好ましい。適する架橋剤には、例えば、ヘキサンジオールアクリレート（ＨＤＤＡ）、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタクリレート）、ジペンタエリトリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシレートトリ（メタ）アクリレート、グリセリルトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールプロポキシレートトリ（メタ）アクリレートおよびジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレートが挙げられる。架橋剤のいずれか１つまたは組み合わせを用いてもよい。
【００４３】
架橋剤は、好ましくは少なくとも約２重量％の量で重合性組成物中に存在する。典型的には、架橋剤の量は約２５重量％より多くない。架橋剤は、約５重量％から１５重量％の範囲のいずれかの量で存在してもよい。
【００４４】
好ましい架橋剤には、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレートおよびそれらの混合物が挙げられる。より好ましくは、架橋剤はメタクリレート官能基を含まない。ペンタエリトリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）およびジペンタエリトリトールペンタアクリレートは、それぞれ「ＳＲ４４４」および「ＳＲ３９９ＬＶ」という商品名でペンシルバニア州エクストンのサートマー・カンパニー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ））から、「ビスコート（Ｖｉｓｃｏａｔ）＃３００」という商品名で日本国大阪の大阪有機化学工業（Ｏｓａｋａ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｌｔｄ．（Ｏｓａｋａ，Ｊａｐａｎ））から、「アロニックス（Ａｒｏｎｉｘ）Ｍ−３０５」という商品名で日本国東京の東亜合成（Ｔｏａｇｏｓｅｉ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ））から、および「エターマー（Ｅｔｅｒｍｅｒ）２３５」という商品名で台湾国コーシウングのエターナル・ケミカル（Ｅｔｅｒｎａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（Ｋａｏｈｓｉｕｎｇ，Ｔａｉｗａｎ））から市販されている。トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）およびジトリメチロールプロパンテトラアクリレート（ジ−ＴＭＰＴＡ）は、「ＳＲ３５１」および「ＳＲ３５５」という商品名でサートマー・カンパニー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ）から市販されている。ＴＭＰＴＡは、「アロニックス（Ａｒｏｎｉｘ）Ｍ−３０９」という商品名で東亜合成（Ｔｏａｇｏｓｅｉ Ｃｏ．Ｌｔｄ．）からも入手できる。更に、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートおよびエトキシル化ペンタエリトリトールトリアクリレートは、それぞれ「ＳＲ４５４」および「ＳＲ４９４」という商品名でサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から市販されている。
【００４５】
十分な重合性反応性基を有する表面改質されたナノ粒子を用いる実施形態に関しては、架橋剤を用いる必要はない。例えば、１０重量％のフェノキシエチルアクリレートは、第１のモノマーおよび少なくとも１０重量％の表面改質されたナノ粒子と組み合わせることが可能である（例えば、実施例１）。
【００４６】
任意の架橋剤および任意の反応性希釈剤と同様に、（例えば、第１の芳香族エポキシ（メタ）アクリレート）モノマーは、典型的には（メタ）アクリレート官能基を含む。好ましい実施形態において、重合性組成物はアクリレート官能基のみを含み、従って、メタクリレート官能基を実質的に含まない。
【００４７】
本明細書に記載された重合性組成物は（例えば表面改質された）無機酸化物粒子を含む。こうした粒子のサイズは、著しい可視光線散乱を避けるように選択される。光学特性または材料特性を最適化するとともに全組成物コストを下げるために無機酸化物粒子タイプの混合物を用いることが望ましい場合がある。無機ナノ粒子および有機樹脂から形成された混成ポリマーは、従来の有機樹脂単独で得ることができない耐久性を達成するのに適している。無機ナノ粒子を含めると、こうして形成された物品（例えば輝度向上フィルム）の耐久性を改善することが可能である。
【００４８】
今記載された重合性組成物は無機ナノ粒子および１８０°Ｆで１０００ｃｐｓ未満などの低い粘度を有する有機成分を含む実質的に無溶媒の重合性組成物を提供するために好ましい組成物である。
【００４９】
「実質的に無溶媒の」は、５重量％、４重量％、３重量％、２重量％、１重量％および０．５重量％未満の（例えば有機）溶媒を有する重合性組成物に関連する。溶媒の組成は、ガスクロマトグラフィなどの既知の方法によって決定することが可能である。０．５重量％未満の溶媒濃度は好ましい。
【００５０】
有機成分は固体であるか、または固体成分を含むことが可能である。但し、重合性組成物の融点が塗布温度より低いことを条件とする。有機成分は周囲温度で液体であることが可能である。
【００５１】
有機成分の成分は、好ましくは、有機成分が低い粘度を有するように選択される。典型的には、有機成分の粘度は、以前に用いられた組成物の有機成分より実質的に低い。有機成分の粘度は、１０００ｃｐｓ未満、典型的には９００ｃｐｓ未満である。有機成分の粘度は、塗布温度で８００ｃｐｓ未満、４５０ｃｐｓ未満、６００ｃｐｓ未満または５００ｃｐｓ未満であってもよい。本明細書で用いられるような粘度は、（１０００秒-1以下の剪断速度で）動応力レオメータを用いて２５ｍｍの平行板により測定される。更に、有機成分の粘度は、塗布温度で典型的には少なくとも１０ｃｐｓ、より典型的には少なくとも５０ｃｐｓ、なおより典型的には少なくとも１００ｃｐｓ、最も典型的には少なくとも２００ｃｐｓである。
【００５２】
塗布温度は、典型的には周囲温度（すなわち２５℃）から１８０°Ｆ（８２℃）の範囲である。塗布温度は、１７０°Ｆ（７７℃）未満、１６０°Ｆ（７１℃）未満、１５０°Ｆ（６６℃）未満、１４０°Ｆ（６０℃）未満、１３０°Ｆ（５４℃）未満、または１２０°Ｆ（４９℃）未満であってもよい。有機成分は固体であるか、または固体成分を含むことが可能である。但し、融点が塗布温度より低いことを条件とする。有機成分は周囲温度で液体であることが可能である。
【００５３】
有機成分および重合性組成物は殆どの製品用途に関して少なくとも１．４７の屈折率を有するのに対して、ターニングフィルムの重合性樹脂組成物は１．４４ほどの屈折率を有してもよい。有機成分または重合性組成物の屈折率は、少なくとも１．４８、１．４９、１．５０、１．５１、１．５２、１．５３、１．５４、１．５５、１．５６、１．５７、１．５８、１．５９または１．６０であってもよい。ナノ粒子を含む重合性組成物は、１．７０ほどの屈折率（例えば、少なくとも１．６１、１．６２、１．６３、１．６４、１．６５、１．６６、１．６７、１．６８または１．６９）を有することが可能である。可視光線スペクトルの高い透過率も典型的には好ましい。
【００５４】
従って、今記載された重合性組成物もナノ粒子、および１種以上のエチレン性不飽和モノマーを含むとともに高い屈折率、すなわち少なくとも１．５４を有する有機成分を含む実質的に無溶媒の重合性組成物を提供するために好ましい組成物である。
【００５５】
低い粘度および／または高い屈折率の有機成分を有する重合性組成物は、他のエチレン性不飽和モノマーからも調製してよい。有機成分は、（メタ）アクリル化ウレタンオリゴマー、（メタ）アクリル化ポリエステルオリゴマー、（メタ）アクリル化フェノールオリゴマー、（メタ）アクリル化アクリルオリゴマーおよびそれらの混合物を含んでもよい。しかし、幾つかの実施形態において、有機成分はウレタン連結を含まない。
【００５６】
有機成分は、典型的には反応性希釈剤および／または架橋剤と組み合わせて４５０ｇ／モルより大きい数平均分子量を有する少なくとも１種の低重合体エチレン性不飽和モノマーを含んでもよい。
【００５７】
適する低重合体（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマーは、「ＣＮ１０４」、「ＣＮ１１６」、「ＣＮ１２０」、「ＣＮ１２１」および「ＣＮ１３６」という商品名でサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）３０１６」という商品名でコグニス（コグニス（Ｃｏｇｎｉｓ））から、および「３２００」、「３２０１」、「３２１１」および「３２１２」という商品名でＵＣＢから市販されている。
【００５８】
適するウレタン（メタ）アクリレートは、「ＣＮ９６５」、「ＣＮ９６８」、「ＣＮ９８１」、「ＣＮ９８３」、「ＣＮ９８４」、「ＣＮ９７２」および「ＣＮ９７８」という商品名でサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）６２１０」、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）６２１７」、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）６２３０」、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）６６２３」、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）６８９１」および「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）６８９２」という商品名でコグニス（コグニス（Ｃｏｇｉｎｓ））から、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）１２９０」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）２００１」および「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）４８４２）という商品名でＵＣＢから市販されている。
【００５９】
適するポリエステル（メタ）アクリレートは、「ＣＮ２９２」という商品名でサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）５０１０）、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）５４２９）、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）５４３０）、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）５４３２）、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）５６６２）、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）５８０６）および「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）５９２０」という商品名でコグニス（コグニス（Ｃｏｇｎｉｓ））から、および「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）８０」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）８１」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）８３」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）４５０」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）５２４」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）５２５」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）５８５」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）５８８」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）８１０」および「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）２０４７」という商品名でＵＣＢから市販されている。
【００６０】
適するフェノール（メタ）アクリレートは、「ＳＲ６０１」および「ＳＲ６０２」という商品名でサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）４０２５」および「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）４０２８」という商品名でコグニス（コグニス（Ｃｏｇｎｉｓ））から市販されている。
【００６１】
適する（メタ）アクリル化アクリルオリゴマーも市販されているか、技術上知られている方法によって調製することが可能である。
【００６２】
本明細書に記載された各実施形態において、重合性樹脂組成物は、任意に、けれども好ましくは、重合樹脂組成物の粘度を下げるとともに加工性を改善するために約３５重量％以下（例えば、１〜３５の範囲の整数）の反応性希釈剤を含む。反応性希釈剤は、（メタ）アクリレートまたは単量体Ｎ−置換（メタ）アクリルアミドまたは単量体Ｎ，Ｎ−置換（メタ）アクリルアミド、特にアクリルアミドなどのモノエチレン性不飽和モノマーである。これらには、Ｎ−アルキルアクリルアミドおよびＮ，Ｎ−ジアルキルアクリルアミド、特にＣ1~4アルキル基を含むものが挙げられる。例は、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドンおよびＮ−ビニルカプロラクタムである。
【００６３】
好ましい希釈剤は、１．５０より大きい（例えば、１．５５より大きい）屈折率を有することが可能である。こうした反応性希釈剤はハロゲン化（例えば臭素化）させるか、またはハロゲン化させないことが可能である。適するモノマーは、典型的には４５０ｇ／モルを含め、それ以下の数平均分子量を有する。
【００６４】
適する反応性希釈剤には、例えば、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシ−２−メチルエチル（メタ）アクリレート、フェノキシエトキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、４−（１−メチル−１−フェネチル）フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェニルチオエチルアクリレート、２−ナフチルチオエチルアクリレート、１−ナフチルチオエチルアクリレート、２，４，６−トリブロモフェノキシエチルアクリレート、２，４−ジブロモフェノキシエチルアクリレート、２−ブロモフェノキシエチルアクリレート、１−ナフチルオキシエチルアクリレート、２−ナフチルオキシエチルアクリレート、フェノキシ２−メチルエチルアクリレート、フェノキシエトキシエチルアクリレート、３−フェノキシ−２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−フェニルフェノキシエチルアクリレート、４−フェニルフェノキシエチルアクリレート、２，４−ジブロモ−６−ｓ−ブチルフェニルアクリレート、２，４−ジブロモ−６−イソプロピルフェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェニルアクリレート、２，４，６−トリブロモフェニルアクリレートが挙げられる。
【００６５】
ペンタブロモベンジルアクリレートおよびペンタブロモフェニルアクリレートなどの他の高屈折率モノマーも用いることが可能である。
【００６６】
唯一の希釈剤を含めるのは製造の容易さのために好ましい。好ましい希釈剤は、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、特にフェノキシエチルアクリレート（ＰＥＡ）である。フェノキシエチルアクリレートは、「ＳＲ３３９」という商品名でサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から、「エターマー（Ｅｔｅｒｍｅｒ）２１０」という商品名でエターナル・ケミカル（Ｅｔｅｒｎａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．Ｌｔｄ．）から、および「ＴＯ−１１６６」という商品名で東亜合成（Ｔｏａｇｏｓｅｉ Ｃｏ．Ｌｔｄ．）からを含む１社を上回る供給業者から市販されている。ベンジルアクリレートはマサチューセッツ州ワードヒルのアルファイーサ・コーポレーション（ＡｌｆａＡｅｓｅｒ Ｃｏｒｐ．（Ｗａｒｄ Ｈｉｌｌ，ＭＡ））から市販されている。
【００６７】
こうした任意のモノマーは、少なくとも約５重量％の量で重合性組成物中に存在してもよい。任意のモノマーは、典型的には合計で重合性組成物の約５０重量％以下になる。幾つかの実施形態において、任意の高屈折率モノマーの全量は約３０重量％〜約４０重量％（３０と４５との間の整数を含む）の範囲である。
【００６８】
任意の高屈折率モノマーはハロゲン化（すなわち臭素化）されていてもよい。例証的な１種の任意の高屈折率モノマーは、「ＢＲ−３１」という商品名で第一工業製薬（Ｄａｉｉｃｈｉ Ｋｏｇｙｏ Ｓｅｉｙａｋｕ Ｃｏ．Ｌｔｄ．）（日本国京都（Ｋｙｏｔｏ，Ｊａｐａｎ））から市販されている２，４，６−トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレートである。
【００６９】
適する重合方法には、技術上知られているように溶液重合、懸濁重合、乳化重合および塊状重合が挙げられる。適する方法には、ラジカル開始剤の存在下での加熱および光開始剤の存在下での紫外線または可視光線などの電磁放射線による照射が挙げられる。禁止剤は、合成、輸送および貯蔵中に樹脂の早期重合を防止するために重合性組成物の合成においてしばしば用いられる。適する禁止剤には、５０〜１０００ｐｐｍのレベルでのヒドロキノン禁止剤、４−メトキシフェノール禁止剤およびヒンダードアミンニトロオキシド禁止剤が挙げられる。禁止剤の他の種類および／または量を当業者に知られているように用いてもよい。
【００７０】
本発明の組成物は少なくとも１種の光開始剤を任意に含む。単一の光開始剤またはそのブレンドを本発明の輝度向上フィルム中で用いてもよい。一般に、光開始剤は（例えば、樹脂の加工温度で）少なくとも部分的に可溶性であり、重合後に実質的に無色である。光開始剤は（例えば黄色に）着色されていてもよい。但し、ＵＶ線源を照射された後に光開始剤が実質的に無色にされることを条件とする。
【００７１】
適する光開始剤には、モノアシルホスフィンオキシドおよびビスアシルホスフィンオキシドが挙げられる。市販されているモノアシルホスフィンオキシドまたはビスアシルホスフィンオキシドには、「ルシリン（Ｌｕｃｉｒｉｎ）ＴＰＯ」という商品名でバスフ（ＢＡＳＦ）（ノースカロライナ州シャーロット（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ））から市販されている２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、「ルシリン（Ｌｕｃｉｒｉｎ）ＴＰＯ−Ｌ」という商品名でバスフ（ＢＡＳＦ）からこれも市販されているエチル−２，４，６，−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィネートおよび「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）８１９」という商品名でチバ・スペッシャリティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から市販されているビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシドが挙げられる。適する他の光開始剤には、「ダロキュア（Ｄａｒｏｃｕｒ）１１７３」という商品名でチバ・スペッシャリティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から市販されている２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オンならびに「ダロキュア（Ｄａｒｏｃｕｒ）４２６５」、「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）６５１」、「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）１８００」、「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）３６９」、「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）１７００」および「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）９０７」という商品名でチバ・スペッシャリティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から市販されている他の光開始剤が挙げられる。
【００７２】
光開始剤は約０．１〜約１０重量％の濃度で用いることが可能である。より好ましくは、光開始剤は約０．５〜約５重量％の濃度で用いられる。５重量％を上回るのは、輝度向上フィルムの黄変を引き起こす傾向を考慮すると一般に不利である。他の複数の光開始剤および光開始剤も当業者によって決定してもよいように適切に用いてもよい。
【００７３】
フルオロ界面活性剤およびシリコーン系界面活性剤などの界面活性剤は、表面張力を減らし、湿りを改善し、より滑らかな被膜およびより少ない被膜欠陥などを可能にするために重合性組成物中に任意に含めることが可能である。
【００７４】
重合性組成物は、厚さ７５マイクロメートルの輝度向上フィルムなどのために好ましくは５分未満の時間目盛りでエネルギー硬化可能である。重合性組成物は、典型的には４５℃より高いガラス転移温度を提供するのに好ましくは十分に架橋される。ガラス転移温度は、示差走査熱分析（ＤＳＣ）、変調ＤＳＣまたは動的機械的分析などの技術上知られている方法によって測定することが可能である。重合性組成物は従来のラジカル重合法によって重合させることが可能である。
【００７５】
重合可能な表面改質のない無機ナノ粒子を通常は用いることが可能であるけれども、無機ナノ粒子は、ナノ粒子が有機成分と重合可能であるように好ましくは表面改質される。表面改質された（例えばコロイド）ナノ粒子は、物品または光学エレメントの耐久性および／または屈折率を向上するために有効な量で重合済み構造中に存在することが可能である。本明細書で記載された表面改質されたコロイドナノ粒子は、例えば、ナノ粒子が樹脂系内で安定な分散体を形成するように樹脂系とのナノ粒子適合性を含む様々な望ましい属性を有することが可能であり、表面改質は複合材をより耐久性にするナノ粒子と樹脂系の反応性を提供することが可能であり、樹脂系に添加された適切に表面改質されたナノ粒子は未硬化組成物粘度に少ない影響しか及ぼさない。組成物の未硬化特性および硬化特性を操作するために、表面改質剤の組み合わせを用いることが可能である。適切に表面改質されたナノ粒子は、樹脂系中の固形物体積装填を増やしつつ、且つ樹脂系中の固形物体積装填を増す間に光学的透明性を維持しつつ、例えば、樹脂の機械的強度を改善するとともに粘度変化を最少にするなどの光学エレメントの光学的特性および物理的特性を改善することが可能である。
【００７６】
表面改質されたコロイドナノ粒子は、１ｎｍより大きい且つ１００ｎｍより小さい一次粒子サイズまたは結合粒子サイズを有する酸化物粒子である。ナノ粒子が結合されていないことが好ましい。それらの測定は、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）に基づくことが可能である。ナノ粒子は、例えば、アルミナ、酸化錫、酸化アンチモン、シリカ、ジルコニア、チタニア、それらの混合物またはそれらの混合酸化物などの金属酸化物を含むことが可能である。表面変性されたコロイドナノ粒子は、実質的に完全に凝縮されていることが可能である。
【００７７】
シリカを含有していない完全に凝縮したナノ粒子は、典型的には５５％より大きい、好ましくは６０％より大きい、より好ましくは７０％より大きい結晶度（単離された金属酸化物粒子として測定される）を有する。例えば、結晶度は約８６％またはそれより高いに至る範囲であることが可能である。結晶度はＸ線回折技術によって決定することが可能である。凝縮した結晶質（例えばジルコニア）ナノ粒子が高い屈折率を有するのに対して、非晶質ナノ粒子は、典型的により低い屈折率を有する。
【００７８】
シリカナノ粒子は５〜７５ｎｍまたは１０〜３０ｎｍあるいは２０ｎｍの粒子サイズを有することが可能である。シリカナノ粒子は、１０〜６０重量％または１０〜４０重量％の量で耐久性物品または光学エレメント中に存在することが可能である。本発明の材料中で用いるためのシリカは、製品１０４０、１０４２、１０５０、１０６０、２３２７および２３２９などの「ナルコ・コロイダルシリカズ（Ｎａｌｃｏ Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ Ｓｉｌｉｃａｓ）」という商品名でイリノイ州ナパービルのナルコ・ケミカル（Ｎａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｎａｐｅｒｖｉｌｌｅ，ＩＬ））から市販されている。適するヒュームドシリカには、例えば、製品番号−１３０、−１５０および−２００と同様に、「アエロジル（Ａｅｒｏｓｉｌ）シリーズＯＸ−５０」という商品名でデグッサ（ＤｅＧｕｓｓａ，ＡＧ（ドイツ国ハナウ（Ｈａｎａｕ（Ｇｅｒｍａｎｙ））から市販されている製品が挙げられる。ヒュームドシリカは、「キャブオースフェア（ＣＡＢ−Ｏ−ＳＰＥＲＳＥ）２０９５」、「キャブオースフェア（ＣＡＢ−Ｏ−ＳＰＥＲＳＥ）Ａ１０５」および「キャブオーシル（ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ）Ｍ５」という商品名でＩ、ツスコラ（Ｔｕｓｃｏｌａ）のキャボット・コーポレーション（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐ．）からも市販されている。
【００７９】
ジルコニアナノ粒子は、５〜５０ｎｍまたは５〜１５ｎｍあるいは１０ｎｍの粒子サイズを有することが可能である。ジルコニアナノ粒子は、１０〜７０重量％または３０〜６０重量％の量で耐久性物品または光学エレメント中に存在することが可能である。本発明の組成物および物品中で用いるためのジルコニアは、「ナルコ（Ｎａｌｃｏ）」ＯＯＳＳＯＯ８という商品名でナルコ・ケミカル（Ｎａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）から、および「ブーラー・ジルコニア（Ｂｕｈｌｅｒ ｚｉｒｃｏｎｉａ）Ｚ−ＷＯゾル」という商品名でスイス国ウズウィル（Ｕｚｗｉｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ））のバハラーＡＧ（Ｂｕｈｌｅｒ ＡＧ）から入手できる。ジルコニアナノ粒子は、２００４年１２月３０日出願の米国特許出願第１１／０２７４２６号明細書および米国特許第６，３７６，５９０号明細書に記載されているように調製することも可能である。
【００８０】
チタニア、酸化アンチモン、アルミナ、酸化錫および／または混合金属酸化物ナノ粒子は、５〜５０ｎｍまたは５〜１５ｎｍあるいは１０ｎｍの粒子サイズまたは結合粒子サイズを有することが可能である。チタニア、酸化アンチモン、アルミナ、酸化錫および／または混合金属酸化物ナノ粒子は、１０〜７０重量％または３０〜６０重量％の量で耐久性粒子または光学エレメント中に存在することが可能である。本発明の材料中で用いるための混合金属酸化物は、「オプトレーク（Ｏｐｔｏｌａｋｅ）３」という商品名で日本国川崎のキャタリスツ・アンド・ケミカル・インダストリーズ・コーポレーション（Ｃａｔａｌｙｓｔｓ ＆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏｒｐ．（Ｋａｗａｓａｋｉ，Ｊａｐａｎ））から市販されている。
【００８１】
ナノサイズ粒子を表面処理すると、高分子樹脂中の安定な分散液を提供することが可能である。好ましくは、表面処理は、粒子が重合性樹脂中でよく分散され、実質的に均質な組成物をもたらすようにナノ粒子を安定化させる。更に、ナノ粒子は、安定化された粒子が硬化中に重合性樹脂と共重合または反応できるように表面処理剤で表面の少なくとも１部に対して改質することが可能である。
【００８２】
本発明のナノ粒子は、好ましくは表面処理剤で処理される。一般に、表面処理剤は、粒子表面に結合する（共有結合、イオン結合または物理吸着を通して）第１の末端および粒子と樹脂の適合性を付与する、および／または硬化中に樹脂と反応する第２の末端を有する。表面処理剤の例には、アルコール、アミン、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、シランおよびチタネートが挙げられる。表面処理剤の好ましいタイプは金属酸化物表面の化学的性質によってある程度決定される。シランはシリカのために好ましく、他のものは珪質充填剤のために好ましい。シランおよびカルボン酸はジルコニアなどの金属酸化物のために好ましい。表面改質は、モノマーとの混合に続いてまたは混合後に行うことが可能である。シランの場合、樹脂に導入する前にシランを粒子表面またはナノ粒子表面と反応させることが好ましい。表面改質剤の必要な量は、粒子サイズ、粒子のタイプ、改質剤の分子量および改質剤のタイプなどの幾つかの要素に応じて異なる。一般に、改質剤のおよその単一の層が粒子の表面に結合されることが好ましい。必要とされる結合手順または反応条件も用いられる表面改質剤に応じて異なる。シランに関しては、およそ１〜２４時間にわたり酸性条件または塩基性条件下で高温で表面処理することが好ましい。カルボン酸などの表面処理剤は高温も長時間も必要としない場合がある。
【００８３】
組成物のために適する表面処理剤の代表的な実施形態は、例えば、イソオクチルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）メトキシエトキシエトキシエチルカルバメート、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）メトキシエトキシエトキシエチルカルバメート、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリエトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルメチルジメトキシシラン、３−（アクリロイルオキシプロピル）メチルジメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルジメチルエトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルジメチルエトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ビニルメチルジアセトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリ−ｔ−ブトキシシラン、ビニルトリスイソブトキシシラン、ビニルトリイソプロペンオキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、スチリルエチルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、アクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸、ステアリン酸、ドデカン酸、２−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］酢酸（ＭＥＥＡＡ）、ベータ−カルボキシエチルアクリレート、２−（２−メトキシエトキシ）酢酸、メトキシフェニル酢酸およびそれらの混合物が挙げられる。更に、「シルケスト（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ）Ａ１２３０」という商品名でウェストバージニア州クロンプトンサウスチャールストンのＯＳＩスペシャルティーズ（ＯＳＩ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ，ＷＶ））から市販されている商標付きのシラン表面改質剤は特に適することが見出された。
【００８４】
コロイド分散液中の粒子の表面改質は様々な方法によって実行することが可能である。そのプロセスは無機分散液と表面改質剤の混合を含む。任意に、例えば、１−メトキシ−２−プロパノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドおよび１−メチル−２−ピロリジノンなどの共溶媒をこの点で添加することが可能である。共溶媒は表面改質剤および表面改質された粒子の溶解性を強化することが可能である。無機ゾルと表面改質剤を含む混合物は、その後、混合しつつまたは混合なしで室温または高温で反応させる。好ましい方法において、混合物は約８５℃で約２４時間にわたり反応させることが可能であり、よって表面改質されたゾルをもたらす。好ましい方法において、金属酸化物が表面改質される場合、金属酸化物の表面処理は、好ましくは、粒子表面への酸性分子の吸着を含むことが可能である。重金属酸化物の表面改質は室温で行ってもよい。
【００８５】
シランによるＺｒＯ2の表面改質は、酸性条件または塩基性条件下で実行することが可能である。好ましい１つの場合、シランは、好ましくは酸性条件下で適する時間にわたって加熱される。その時点で、分散液は水性アンモニア（または他の塩基）と組み合わされる。この方法は、ＺｒＯ2表面からの酸対イオンの除去およびシランとの反応を可能にする。好ましい方法において、粒子は分散液から沈殿し、液相から分離される。
【００８６】
その後、表面改質された粒子は種々の方法で硬化性樹脂に導入することが可能である。好ましい態様において、樹脂を表面改質されたゾルに添加し、その後、蒸発を経由して水および共溶媒（用いている場合）を除去し、よって重合性樹脂に分散させた粒子を残す溶媒交換手順が用いられる。蒸発工程は、例えば、蒸留、回転蒸発またはオーブン乾燥を経由して実行することが可能である。
【００８７】
もう１つの態様において、表面改質された粒子を水混和性溶媒に抽出し、その後、必要ならば溶媒交換することが可能である。
【００８８】
あるいは、表面改質された粒子を重合性樹脂に導入するもう１つの方法は、改質された粒子を粉末に乾燥させ、その後、粒子を中に分散している樹脂材料を添加することを含む。この方法の乾燥工程は、例えば、オーブン乾燥または噴霧乾燥などのシステムのために適する従来の手段によって実行することが可能である。
【００８９】
表面改質剤の少なくとも１種が硬化性樹脂と共重合可能な官能基を有する表面改質剤の組み合わせは有用であることが可能である。表面改質剤の組み合わせは、より低い粘度をもたらすことが可能である。例えば、重合基はエチレン性不飽和であるか、または開環重合を受けやすい環式官能基であることが可能である。エチレン性不飽和重合基は、例えば、アクリレートまたはメタクリレートあるいはビニル基であることが可能である。開環重合を受けやすい環式官能基は、酸素、硫黄または窒素および好ましくはエポキシドのような３員環含有酸素などのヘテロ原子を一般に含む。
【００９０】
表面改質剤の好ましい組み合わせは、硬化性樹脂（の有機成分）と共重合可能である官能基を有する少なくとも１種の表面改質剤と第１の改質剤とは異なる第２の改質剤を含む。第２の改質剤は重合性組成物の有機成分と任意に共重合可能である。第２の改質剤は低い屈折率（すなわち、１．５２未満または１．５０未満）を有してもよい。第２の改質剤は、好ましくは重合性組成物の有機成分と任意に共重合可能であるポリアルキレンオキシド含有改質剤である。
【００９１】
ル（Ｌｕ）およびル（Ｌｕ）らに記載されてように、微細構造保持物品（例えば輝度向上フィルム）は、（ａ）重合性組成物（すなわち、本発明の重合性組成物）を調製する工程、（ｂ）マスターのキャビティを充填するのに辛うじて十分な量でマスターの凹微細構造化成形面上に重合性組成物を沈着させる工程、（ｃ）少なくとも一方が柔軟性であるプリフォーム基礎材料とマスターとの間に重合性組成物のビードを移動させることによりキャビテキを充填する工程および（ｄ）組成物を硬化させる工程を含む方法によって調製することが可能である。マスターは、ニッケル、ニッケルメッキ銅または真鍮などの金属であることが可能であるか、または重合条件下で安定であるとともに、好ましくはマスターから重合済み材料の綺麗な除去を可能にする表面エネルギーを有する熱可塑性材料であることが可能である。基フィルムの１つ以上の表面は、基フィルムへの光学層の接着性を促進するために任意に下塗りされているか、または別段に処理されていることが可能である。
【００９２】
本発明の輝度向上フィルムは、ゲインを改善する目的のために表示装置中で通常は用いられる。例示的な背面照明液晶表示装置の概略図を図２の１１０で一般に示している。実際の表示装置において、描かれた種々の部品は、しばしば輝度向上フィルムに接触している。本発明の輝度向上フィルム１１１は、光ガイド１１８と液晶表示装置パネル１１４との間に一般に置かれる。液晶表示装置パネルは、典型的には両方の表面上に吸収偏光子を含んでいる。従って、こうした吸収偏光子は、本発明の輝度向上フィルムに隣接して置かれる。背面照明液晶表示装置は、蛍光ランプなどの光源１１６およびこれも液晶表示装置パネルに向いている反射光のための白色反射体１２０も含むことが可能である。輝度向上フィルム１１１は光ガイド１１８から放出される光を平行にし、よって液晶表示装置パネル１１４の輝度を増加させる。増加した輝度は、より鮮明な画像を液晶表示装置パネルによってもたらすことを可能にし、光源１１６の電力を減らして選択された輝度をもたらすことを可能にする。背面照明液晶表示装置は、参照文字１２１によって表されるコンピュータ表示装置（ラップトップ表示装置およびコンピュータモニター）、テレビ、ビデオレコーダー、移動通信装置、携帯装置（すなわち、携帯電話、パーソナルディジタルアシスト（ＰＤＡ）および自動車および航空機の計器表示装置などの装置の中で有用である。
【００９３】
表示装置は、輝度向上フィルムと液晶表示装置パネル１１４との間に置かれたもう１つの光学フィルム１１２を更に含んでもよい。他の光学フィルムは、例えば、ディフューザ、反射偏光子または第２の輝度向上フィルムを含んでもよい。他の光学フィルムは、技術上知られているように光学フィルム１１２と液晶表示装置パネル１１４との間または輝度向上フィルム１１１と光ガイド１１８との間に置いてもよい。更に、ターニングフィルムは光ガイドと光学フィルムとの間に置いてもよい。あるいは、輝度向上フィルムはターニングフィルムであってもよい。ターニングフィルムは入力表面上に形成されたプリズム構造を典型的に含み、入力表面は光ガイドに隣接して配置される。出力表面に対して通常は３０度未満である視射角で光ガイドから出る光線はプリズム構造に出会う。光線は、プリズム構造の第１の表面によって屈折され、所望する方向、例えば、表示装置の視角に実質的に平行にターニングレンズまたはターニングフィルムによって光線を向けるようにプリズム構造の第２の表面によって反射される。
【００９４】
偏光フィルムの例には、米国特許第５，８２５，５４３号明細書および同第５，７８３，１２０号明細書に記載された偏光フィルムが挙げられる。輝度向上フィルムと組み合わせたこれらの偏光フィルムの使用は米国特許第６，１１１，６９６号明細書に記載されている。偏光フィルムのもう１つの例は米国特許第５，８８２，７７４号明細書に記載されている。市販されているこうしたフィルムの１つの例は、ＤＢＥＦ（「デュアル・ブライトネス・エンンハンスメント・フィルム（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）」）という商品名でスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）によって販売されている多層フィルムである。多層偏光光学フィルムは、例えば米国特許第５，８２８，４８８号明細書に記載されている。ターニングフィルムは入力表面上に形成されたプリズム構造を典型的に含み、入力表面は光ガイドに隣接して配置される。出力表面に対して通常は３０度未満である視射角で光ガイドから出る光線はプリズム構造に出会う。光線は、プリズム構造の第１の表面によって屈折され、所望する方向、例えば、表示装置の視角に実質的に平行にターニングフィルムによって光線を向けるようにプリズム構造の第２の表面によって反射される。これらの追加の光学フィルムを輝度向上フィルムの基層として含める場合、基層の厚さは前に記載されたより随分厚くてもよい。
【００９５】
本明細書に記載された重合性組成物は、微細構造保持光学物品（例えばフィルム）などの他の光学材料のために有利である場合がある。例証的な光学材料には、フレネルレンズなどの光学レンズ、高屈折率フィルムなどの光学フィルム、例えば、全面的内部反射フィルムまたは輝度向上フィルムなどの微細複製フィルム、フラットフィルム、多層フィルム、再帰反射シート、光学光ファイバーまたは光チューブ、可撓性モールド（例えば、プラズマ表示装置パネルのためのバリアリブを製作するために適する）およびその他が挙げられる。高屈折率重合性組成物からの光学製品の製造は、例えば米国特許第４，５４２，４４９号明細書に記載されている。
【００９６】
本発明の利点を以下の実施例によって更に例示するが、実施例で挙げた特定の材料および材料の量ならびに他の条件および詳細は本発明を不当に限定すると解釈されるべきではない。本明細書におけるすべての百分率および比は特に明記がない限り重量による。
【実施例】
【００９７】
試験方法
１．ゲイン試験方法
標準材料と比べた光学材料の透過光強度の差であるゲインは、カリフォルニア州チャットワースのフォト・リサーチ（Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｉｎｃ．（Ｃｈａｔｓｗｏｒｔｈ，ＣＡ））から入手できる「スペクトラスキャン（ＳｐｅｃｔｒａＳｃａｎ）（登録商標）ＰＲ−６５０スペクトル色度計で測定した。以下で形成された実施例ごとの本方法の結果を以下の「結果」節で報告している。単一シートゲイン（すなわち「ＳＳ」）を測定するために、フィルムサンプルを切断し、プリズムの溝がテフロン（登録商標）光キューブの前面に平行であるように「フォスタ（Ｆｏｓｔｅｒ）」ＤＣＲ ＩＩ光源を用いて光パイプを経由して照明されているテフロン（登録商標）光キューブ上に置いた。交差シートゲイン（すなわち「ＸＳ」）に関しては、同じ材料の第２のシートを第１のシートの下に置き、第２のシートの溝がテフロン（登録商標）光キューブの前面に垂直であるように向けた。
【００９８】
３つの実験組において、プリズムの側面の勾配によって形成される９０度の尖端角度を有するマスターツールを用いて、重合性樹脂組成物を輝度向上フィルムに調製した。第１の実験組において、隣接尖端間の平均距離は約５０マイクロメートルであり、プリズム頂点の尖端は丸みを帯びていた。第２の実験組において、隣接尖端間の平均距離は約５０マイクロメートルであり、プリズム頂点の尖端は尖っていた。第３の実験組において、隣接尖端間の平均距離は約２４マイクロメートルであり、プリズム頂点の尖端は尖っていた。実験１（対照１、サンプル１〜３）および実験３（対照３、サンプル５）に関して、重合性樹脂組成物を約５０℃の温度に加熱し、連続フィルムを作るのに十分な体積でマスターツール上に注いだ。第１の実験組において約２５マイクロメートルの重合性樹脂の厚さおよび第３の実験組において約１３マイクロメートルの重合性樹脂の厚さを作るために塗布バー器具を通してマスターツールおよび重合性樹脂を引っ張った。被覆後、ＰＥＴフィルムを重合性樹脂上に積層した。その後、マスターツール、重合性樹脂およびＰＥＴフィルムをＵＶ硬化機械に入れ、３０００ミリジュール／ｃｍ2で照射した。硬化後、重合済み樹脂およびＰＥＴをマスターツールから引き剥がした。実験１および３のために記載されたのと似たプロセス条件下で実験２を行ったが、連続方式で行った。
【００９９】
第１の実験組において、対照（すなわち、表Ｉの対照１）と一緒に重合性樹脂組成物１〜３から輝度向上フィルムを調製した。第２の実験組において、対照（すなわち、表Ｉの対照２）と一緒に重合性樹脂組成物４から輝度向上フィルムを調製した。第３の実験組において、対照（すなわち、表Ｉの対照３）と一緒に重合性樹脂組成物５から輝度向上フィルムを調製した。実験組ごとに、対照は、１２．５重量％のＰＥＡ、３７．５重量％のＢＲ−３１、３０重量％のＲＤＸ−５１０２７、「ＥＢ−９２２０」という商品名でＵＣＢコーポレーション（ＵＣＢ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から得られた２０重量％の架橋剤、１ｐｐｈの「ダロキュア（Ｄａｒｏｃｕｒ）」１１７３および「ＦＣ−４３０」という商品名でスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から市販されている０．３重量％の界面活性剤からなっていた。
【０１００】
次の表Ｉは、実施例で用いられた第１のモノマーの量、一官能性希釈剤（すなわち、フェノキシエチルアクリレート（ＰＥＡ））、架橋剤（すなわちＰＥＴＡ）、無機ナノ粒子、光開始剤（「ルシリン（Ｌｕｃｉｒｉｎ）」ＴＰＯ−Ｌ）を記載している。実施例で用いられた第１のモノマーは、少なくとも約６０〜７０重量％の２−プロペン酸、（１−メチルエチリデン）ビス［（２，６−ジブロモ−４，１−フェニレン）オキシ（２−ヒドロキシ−３，１−プロパンジイル）］エステルを含んでいた。
【０１０１】
【表１】
【０１０２】
実施例１
ナルコ（Ｎａｌｃｏ）２３２７（４００ｇ）を１ｑｔのジャーに投入した。１−メトキシ−２−プロパノール（４５０ｇ）、「シラン（Ｓｉｌａｎｅ）Ａ１７４」という商品名でウィスコンシン州ミルウォーキーのシグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から市販されている３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレート（１８．９５ｇ）、シルケスト（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ）Ａ１２３０（１２．７４ｇ）および「プロスタブ（Ｐｒｏｓｔａｂ）５１９８」という商品名でニューヨーク州タリータウンのチバ・スペッシャリティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ））から市販されているヒンダードアミンニトロオキシド禁止剤の水（０．２ｇ）中の５％溶液を調製し、「ナルコ（Ｎａｌｃｏ）２３２７」という商品名でイリノイ州ナパービルのオンデオ・ナルコ（Ｏｎｄｅｏ−Ｎａｌｃｏ Ｃｏ．（Ｎａｐｅｒｖｉｌｌｅ，ＩＬ））から市販されているコロイドシリカ分散液に攪拌しつつ添加した。ジャーを密封し、８０℃に１６．５時間にわたり加熱した。これは、変性されたシリカの透明で低粘度の分散液をもたらした。
【０１０３】
上の変性されたゾル（４４２．２３ｇ）、２０／６０／２０ＳＲ４４４／第１のモノマー／ＰＥＡ（８２．２５ｇ）および水（０．６５ｇ）中のプロスタブ（Ｐｒｏｓｔａｂ）５１９８の５％溶液を１Ｌの丸底フラスコ（大口）に投入した。回転蒸発を経由して水およびアルコールを除去した。配合物はＴＧＡによって測定して４６．０４重量％のＳｉＯ2を含んでいた。屈折率は１．５１２であった。１重量％のＴＰＯ−Ｌを添加した。
【０１０４】
実施例２
実施例１のＳｉＯ2含有樹脂（１０ｇ）を２０／６０／２０ＳＲ４４４／第１のモノマー／ＰＥＡ（２．１２ｇ）と混合して、３８重量％のＳｉＯ2含有樹脂をもたらした。１重量％のＴＰＯ−Ｌを添加した。
【０１０５】
実施例３
実施例１のＳｉＯ2含有樹脂（１０ｇ）を２０／６０／２０ＳＲ４４４／第１のモノマー／ＰＥＡ（４．３８ｇ）と混合して、３２重量％のＳｉＯ2含有樹脂をもたらした。１重量％のＴＰＯ−Ｌを添加した。
【０１０６】
実施例４
シラン変性ジルコニアナノ粒子分散液の調製
ナルコ（Ｎａｌｃｏ）ＯＯＳＳＯＯ８ジルコニアゾル（３７２．５６ｇ）およびシグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）から市販されている２−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］酢酸（ＭＥＥＡＡ）（２３．１６ｇ）を１Ｌの丸底フラスコに投入した。回転蒸発を経由して水および酢酸を除去した。こうして得られた粉末を１２７．５８ｇのＤＩ水に再分散させ、２Ｌのビーカに投入した。２Ｌのビーカに４００ｇの１−メトキシ−２−プロパノール、３６．６２ｇのＡ−１７４、２４．６１ｇのシルケスト（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ）Ａ１２３０および水中のプロスタブ（Ｐｒｏｓｔａｂ）５１９８の５％溶液０．４ｇを攪拌しつつ添加した。この混合物を室温で３０分にわたり攪拌し、その後、１Ｌ（クオート）のジャーに注ぎ、密封し、９０℃に３．０時間にわたり加熱した。ジャーの内容物を取り出し、回転蒸発を経由して４０％ＺｒＯ2に濃縮した。脱イオン水（１５６５ｇ）および５１ｇの水性濃縮アンモニア（２９％ＮＨ3）を４Ｌのビーカに投入した。濃縮分散液（２９５ｇ）を攪拌しつつビーカにゆっくり添加した。こうして得られた白色沈殿物を真空濾過を経由して単離し、追加のＤ．Ｉ．水で洗浄した。湿りを帯びた固形物を１−メトキシ−２−プロパノール（３７０ｇ）に分散させた。得られたシラン変性ジルコニア分散液は２０．２％の固形物を含んでいた。
【０１０７】
上の変性されたＺｒＯ2分散液（５４０ｇ）、２０／６０／２０ＰＥＡ／第１のモノマー／ＳＲ４４４（９０．４ｇ）および水（０．７２ｇ）中のプロスタブ（Ｐｒｏｓｔａｂ）５１９８の５％溶液を１Ｌの丸底フラスコに投入した。回転蒸発を経由して水およびアルコールを除去した。得られた配合物はＴＧＡによって３８．６０％のＺｒＯ2を含んでおり、１．５８７の屈折率を有していた。
【０１０８】
実施例５
シラン変性ジルコニアナノ粒子分散液の調製
ブーラー・ジルコニア（Ｂｕｈｌｅｒ ｚｉｒｃｏｎｉａ）Ｚ−ＷＯゾル（４０１．５ｇ）（スイス国ウズウィルのブーラー（Ｂｕｈｌｅｒ ＡＧ）（Ｕｚｗｉｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ））から入手できる）を１ｑｔのジャーに投入した。そのジャーに４５０ｇの１−メトキシ−２−プロパノール、２８．５ｇのシランＡ１７４、１９．１６ｇのシルケスト（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ）Ａ−１２３０および水中のプロスタブ（Ｐｒｏｓｔａｂ）５１９８の５％溶液０．５ｇを攪拌しつつ添加した。この混合物を室温で３０分にわたり攪拌し、その後、密封し、９０℃に３．０時間にわたり加熱した。ジャーの内容物を取り出し、回転蒸発を経由して４０％ＺｒＯ2に濃縮した。脱イオン水（７０７．８ｇ）および２４．２ｇの水性濃縮アンモニア（２９％ＮＨ3）を４Ｌのビーカに投入した。濃縮分散液（３４６．８ｇ）を攪拌しつつビーカにゆっくり添加した。こうして得られた白色沈殿物を真空濾過を経由して単離し、追加のＤ．Ｉ．水で洗浄した。湿りを帯びた固形物を１−メトキシ−２−プロパノールに分散させた。得られたシラン変性ジルコニア分散液は２０．５８％の固形物を含んでいた。
【０１０９】
上の変性されたＺｒＯ2分散液（２２５．２ｇ）、２０／６０／２０ＰＥＡ／第１のモノマー／ＳＲ４４４（３０．９ｇ）および水（０．２４ｇ）中のプロスタブ（Ｐｒｏｓｔａｂ）５１９８の５％溶液を１Ｌの丸底フラスコに投入した。回転蒸発を経由して水およびアルコールを除去した。得られた配合物はＴＧＡによって４７．８５％のＺｒＯ2を含んでおり、１．６１５の屈折率を有していた。１重量％のＴＰＯ−Ｌを添加した。
【０１１０】
実施例６
２００４年１２月３０日出願の米国特許出願第１１／０２７４２６号明細書によりＺｒＯ2ゾルを調製し、固形物４５．７８％のゾルをもたらした。以下のＺｒＯ2試験方法によりＺｒＯ2を試験した。
【０１１１】
光子相関分光分析法（ＰＣＳ）
マルバーン・シリーズ（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｓｅｒｉｅｓ）４７００粒子サイズアナライザ（マサチューセッツ州サウスボロのマルバーン・インストルメンツ（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃ．（Ｓｏｕｔｈｂｏｒｏｕｇｈ，ＭＡ））から入手できる）を用いて光子相関分光分析法（ＰＣＳ）により体積平均粒子サイズを決定した。シリンジ付加圧力を用いて０．２μｍのフィルタを通して希釈ジルコニアゾルサンプルをガラスキュベットに濾過し、その後、キュベットにフタをした。データ取得を開始する前に、サンプルチャンバの温度を放置して２５℃で平衡させた。９０度の角度で「コンチン（ＣＯＮＴＩＮ）」分析を行うために供給されたソフトウェアを用いた。「コンチン（ＣＯＮＴＩＮ）」は一般逆変換問題を分析するために広く用いられた数学的方法であり、それは、プロベンチャー（Ｓ．Ｗ．Ｐｒｏｖｅｎｃｈｅｒ），Ｃｏｍｐｕｔ．Ｐｈｙｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２７，２２９（１９８２）で更に記載されている。２４のデータビンを用いて分析を行った。１．３３３に等しい水の屈折率、０．８９０センチポイズに等しい水の粘度および１．９に等しいジルコニア粒子の屈折率の値を計算において用いた。
【０１１２】
２つの粒子サイズ測定をＰＣＳデータに基づいて計算した。ナノメートルで報告されている強度平均粒子サイズは、散乱光強度分布の平均値に対応する粒子のサイズに等しかった。散乱光強度は粒子直径の６乗に比例する。これもナノメートルで報告されている体積平均粒子サイズは、ジルコニア粒子の屈折率と分散媒体（すなわち水）の屈折率の両方を考慮に入れている散乱光強度分布から計算された体積分布から誘導した。体積平均粒子サイズは体積分布の平均に対応する粒子サイズに等しかった。
【０１１３】
強度平均粒子サイズを体積平均粒子サイズによって除して、粒子サイズ分布を示唆する比を提供した。
【０１１４】
結晶の構造およびサイズ（ＸＲＤ分析）
めのう乳鉢および乳棒を用いて手で粉砕することにより、乾燥させたジルコニアサンプルの粒子サイズを小さくした。両面被覆テープの一区画を上に接着させていた顕微鏡ガラススライドにスパチュラによって大量のサンプルを被着させた。スパチュラの刃でサンプルをテープに押し付けることによりサンプルをテープ上の接着剤に押し付けた。スパチュラの刃の端でサンプル面を掻き取ることにより過剰のサンプルを除去し、接着剤に接着した粒子の薄層を残した。掻き取り後に残っているゆるく接着した材料を顕微鏡スライドで硬い表面を強くコツコツ叩くことにより除去した。似た方式で、コランダム（リンデ（Ｌｉｎｄｅ）、１．０μｍのアルミナ研磨粉、ロット番号Ｃ０６２、インジアナ州インジアナポリスのユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ（Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ，ＩＮ）））を調製し、計器の広がりに関して回折計を更正するために用いた。
【０１１５】
反射形状、銅Ｋα放射線および散乱放射線の比例検出器レジストリーを有する「フィリップス（Ｐｈｉｌｉｐｓ）」垂直回折計を用いてＸ線回折スキャンを得た。可変入射ビームスリット、固定回折ビームスリットおよびグラファイト回折ビームモノクロメータが回折計に装着されていた。０．０４度のステップサイズおよび８秒の保圧時間を用いてサーベイスキャンを２５から５５度２シータ（２θ）まで行った。４５ｋＶおよび３５ｍＡのＸ線発生器設定を用いた。コランダム標準のためのデータ収集を幾つかの個々のコランダムマウントの３つの別個の面上で行った。薄層サンプルマウントの３つの別個の面上でデータを収集した。
【０１１６】
回折データに関する国際センター（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ Ｄａｔａ）（ＩＣＤＤ）の粉末回折データベース（セット１〜４７、ペンシルバニア州ニュートンスクエアのＩＣＤＤ（Ｎｅｗｓｔｏｎ Ｓｑｕａｒｅ，ＰＡ））内に含まれた基準回折パターンと比較することにより観察された回折ピークを特定し、ジルコニアの立方／正方（Ｃ／Ｔ）または単斜（Ｍ）のいずれかに帰させた。立方相に関する（１１１）ピークおよび正方相に関する（１０１）ピークを分離できなかった。そのため、これらの相を一緒に報告した。各ジルコニア形態の量を相対基準で評価し、最もインテンスな回折ピークを有するジルコニアの形態に１００の相対強度値を割り振った。残りの結晶ジルコニア形態の最も強いラインを最もインテンスなラインを基準として比較し、１〜１００の間の値を与えた。
【０１１７】
コランダムのゆえに観察された回折最大に関するピーク幅をプロファイルフィッティングによって測定した。コランダム試験範囲内のいずれかのピーク位置で計器の幅を評価するために用いられる連続関数をもたらすためにこれらのデータにポリノミナルを当てはめることにより、平均コランダムピーク幅とコランダムピーク位置（２θ）との間の関係を決定した。ジルコニアのゆえに観察された回折最大に関するピーク幅をプロファイルフィッティングの観察された回折ピークによって測定した。存在することが判明したジルコニア相に応じて以下のピーク幅を評価した。
立方／正方（Ｃ／Ｔ）：（１１１）
単斜（Ｍ）：（−１１１）および（１１１）
Ｋα1波長成分およびＫα2波長成分を有するピヤソンＶＩＩピーク形状モデルが説明し、線状バックグラウンドモデルをすべての場合に用いた。幅は度の単位を有する半最大でピークフル幅（ＦＷＨＭ）として見られた。プロファイルフィッティングをＪＡＤＥ回折ソフトウェア一組の能力の使用によって実行した。同じ薄相、同じマウントに関して得られた３つの別個のデータ収集に関してサンプルピーク幅を評価した。
【０１１８】
コランダム計器更正からの計器の幅値の内挿によってサンプルピークを計器の広がりに関して補正し、補正されたピーク幅をラジアンの単位に変換した。一次結晶サイズを計算するためにシャーラー（Ｓｃｈｅｒｒｅｒ）の式を用いた。
結晶サイズ（Ｄ）＝Ｋλ／β（ｃｏｓθ）
【０１１９】
シャーラー（Ｓｃｈｅｒｒｅｒ）の式において、
Ｋ＝形態ファクター（ここで、０．９）
λ＝波長（１．５４０５９８Å）
β＝（ラジアンにおける）計器の広がりに関する補正後の計算ピーク幅＝（ラジアンに変換された）［計算ピークＦＷＨＭ）−計器幅］
ここで、ＦＷＨＭは半最大でのフル幅である。
θ＝１／２ピーク位置（散乱角）
【０１２０】
立方／正方の結晶サイズを（１１１）ピークを用いる３つの測定の平均として測定した。
立方／正方の平均結晶サイズ＝［Ｄ（１１１）area1＋Ｄ（１１１）area2＋Ｄ（１１１）area3］／３
【０１２１】
単斜結晶サイズを（−１１１）ピークを用いる３つの測定および（１１１）ピークを用いる３つの測定の平均として測定した。
単斜結晶平均サイズ＝
［Ｄ（−１１１）area1＋Ｄ（−１１１）area2＋Ｄ（−１１１）area3＋Ｄ（１１１）area1＋Ｄ（１１１）area2＋Ｄ（１１１）area3］／６
【０１２２】
立方／正方（Ｃ／Ｔ）および単斜相（Ｍ）の重み付き平均を計算した。
重み付き平均＝［（％Ｃ／Ｔ）（Ｃ／Ｔサイズ）＋（％Ｍ）（Ｍサイズ）］／１００
【０１２３】
この式において、
％ＣＴ＝ＺｒＯ2粒子の立方および正方の微結晶含有率によってもたらされる％結晶度。
Ｃ／Ｔサイズ＝立方および正方の微結晶のサイズ。
％Ｍ＝ＺｒＯ2粒子の単斜微結晶含有率によってもたらされる％結晶度。
Ｍサイズ＝単斜微結晶のサイズ。
【０１２４】
分散指数
分散指数は、ＰＣＳによって測定された体積平均サイズをＸＲＤによって測定された重み付き平均微結晶サイズによって除したものに等しい。
【０１２５】
重量％固形物
重量３〜６グラムのサンプルを１２０℃で３０分にわたり乾燥させることにより重量％固形物を決定した。％固形物は湿りサンプルの重量（すなわち乾燥前の重量、重量wet）および乾燥サンプルの重量（すなわち乾燥後の重量、重量dry）から以下の式を用いて計算することが可能である。
重量％固形物＝１００（重量dry）／（重量wet）
【０１２６】
結果は次の通りである。
【０１２７】
【表２】
【０１２８】
【表３】
【０１２９】
ＺｒＯ2ゾル（５０．００ｇ）、ＭＥＥＡＡ（２．２２ｇ）、ＢＣＥＡ（１．０６ｇ）、１−メトキシ−２−プロパノール（７５ｇ）およびＰＥＡ／ＲＤＸの５０／５０混合物（１７．６ｇ）を丸底フラスコに投入し、回転蒸発を経由してアルコールおよび水を除去した。ＺｒＯ2含有樹脂は４９．５９％ＺｒＯ2であり、１．６３９の屈折率を有していた。ＴＰＯ−Ｌの０．５ｐｐｈを上の混合物に添加した。
【０１３０】
「ビクイチ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）ＢＥＦ ＩＩＩ９０／５０フィルム」という商品名でスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）によって販売されている輝度向上フィルムの長さに似た長さに沿ってプリズムが高さにおいて異なることを除き、実験２従ってこれを輝度向上フィルムに調製した。結果を表Ｉで報告している。
【０１３１】
終点による数値範囲の列挙は、当該範囲内に包含されるすべての数値を含む（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４および５を含む）。本明細書で引用された特許、特許文書および刊行物の完全な開示は、各々が個別に援用されたかのように本明細書に全体的に引用して援用する。本発明に対する種々の修正および変更は、本発明の範囲および精神を逸脱せずに当業者に対して明らかになるであろう。本明細書に記載された例示的な実施形態および実施例によって本発明が不当に限定されることを意図しておらず、こうした実施例および実施形態が例としてのみ提示され、本発明の範囲が次の通り本明細書に記載された請求の範囲によってのみ限定されることが意図されていることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の例示的な微細構造保持光学製品の透視図である。
【図２】本発明の輝度向上フィルムを含む例示的な背部照明液晶表示装置の概略図である。
【背景技術】
【０００１】
米国特許第５，１７５，０３０号明細書および同第５，１８３，５９７号明細書に記載されているような特定の微細複製光学製品は「輝度向上フィルム」と一般に呼ばれる。輝度向上フィルムは、エレクトロルミネセンスパネル、ラップトップコンピュータ表示装置、ワードプロセッサ、デスクトップモニター、テレビ、ビデオカメラならびに自動車表示装置および航空機表示装置中で用いられるものを含む液晶表示装置（ＬＣＤ）などの背部照明フラットパネル表示装置の輝度を増すために多くの電子製品の中で用いられている。
【０００２】
輝度向上フィルムは、望ましくは、生じた輝度ゲイン（すなわち「ゲイン」）に関連付けられる輝度向上フィルムの屈折率を含む特定の光学的特性および物理的特性を示す。改善された輝度は、表示装置を照明するために、より少ない電力を用いることにより電子製品がより効率的に動作することを可能にすることができ、よって電力消費を減らし、その部品上により低い熱負荷を加え、製品の寿命を延ばす。
【０００３】
輝度向上フィルムは、例えば、米国特許第５，９０８，８７４号明細書、同第５，９３２，６２６号明細書、同第６，１０７，３６４号明細書、同第６，２８０，０６３号明細書、同第６，３５５，７５４号明細書ならびにＥＰ第１０１４１１３号明細書および国際公開第０３／０７６５２８号パンフレットに記載されたように、硬化されるか、または重合される高屈折率のモノマーから調製されてきた。
【０００４】
輝度向上フィルムの製造のために適する種々の重合性組成物は知られているけれども、産業界は代替組成物において利点を見出すであろう。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態において、
ｉ）構造
【化１】
（式中、
Ｒ１は独立して水素またはメチルであり、
Ｒ２は独立してＨまたはＢｒであり、
Ｚは独立して−Ｃ（ＣＨ3）2−、−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−または−Ｓ（Ｏ）2−であり、
Ｑは独立してＯまたはＳである）
を有する主部分を含むモノマー、
ｉｉ）構造
【化２】
Ｒ１は独立して水素またはメチルであり、
Ｒ２は独立してＨまたはＢｒであり、
Ｚは独立して−Ｃ（ＣＨ3）2−、−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−または−Ｓ（Ｏ）2−であり、
Ｌは、直鎖または分岐のＣ2〜Ｃ12アルキル基から独立して選択された連結基であり、ここで、炭素鎖は１個以上の酸素基で任意に置換されている、および／または炭素原子は１個以上のヒドロキシル基で任意に置換されている）
を有する主部分を含むモノマー、
およびｉとｉｉの混合物
からなる群から選択された少なくとも約１５重量％の１種以上の第１のモノマー、
ｂ）少なくとも約１０重量％の無機ナノ粒子および
ｃ）少なくとも２種の（メタ）アクリレート官能基を含む任意に架橋剤
を含む重合性組成物の反応生成物を含む輝度向上重合済み構造を有する輝度向上フィルムが記載されている。
【０００６】
もう１つの実施形態において、
ａ）少なくとも約１５重量％の１種以上の（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマー、
ｂ）少なくとも約１０重量％の無機ナノ粒子および
ｃ）少なくとも２個の（メタ）アクリレート官能基を含む任意に架橋剤
を含む重合性組成物の反応生成物を含む輝度向上重合済み構造を有する輝度向上フィルムが記載されている。
【０００７】
もう１つの実施形態において、１種以上のエチレン性不飽和モノマーを含む有機成分および少なくとも１０重量％の無機ナノ粒子を含む実質的に無溶媒の重合性組成物の反応生成物を含む輝度向上重合済み構造を有する輝度向上フィルムが記載されている。有機成分は１８０°Ｆで１０００ｃｐｓ未満の粘度を有する。有機成分は４５０ｇ／モルより大きい数平均分子量を有する少なくとも１種の低重合体エチレン性不飽和モノマーを含んでもよい。
【０００８】
なおもう１つの実施形態において、１種以上のエチレン性不飽和モノマーを含むとともに少なくとも１．５４の屈折率を有する有機成分および少なくとも１０重量％の無機ナノ粒子を含む実質的に無溶媒の重合性組成物の反応生成物を含む輝度向上重合済み構造を有する輝度向上フィルムが記載されている。
【０００９】
無機粒子の量は、典型的には約６０重量％未満である。無機ナノ粒子は、好ましくは表面改質されている。無機ナノ粒子は、典型的には、シリカ、ジルコニア、チタニア、酸化アンチモン、アルミナ、酸化錫、それらの混合金属酸化物、およびそれらの混合物を含む。ナノ粒子は、一次粒子サイズにおいて５ｎｍ〜７５ｎｍ、１０ｎｍ〜３０ｎｍ、５ｎｍ〜１５ｎｍの範囲であってもよい。
【００１０】
第１のモノマーは、好ましくは、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸の反応生成物からなる。重合性組成物は少なくとも１種の第２の高屈折率モノマー（すなわち第１のモノマーとは異なる）を更に含んでもよい。重合性組成物は、好ましくはメタクリレート官能性モノマーを含まない。
【００１１】
他の実施形態において、本発明は、第２の光学フィルムまたは光ガイドに接触している輝度向上フィルムを含む物品に関する。第２の光学フィルムは、ターニングフィルム、ディフューザ、吸収偏光子、反射偏光子または保護カバーフィルムを含んでもよい。
【００１２】
本明細書に記載された重合性組成物は他の光学物品または微細構造化物品のためにも有利である場合がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本説明内で用いられる時、
「屈折の率」または「屈折率」は、自由空間中の電磁放射線の速度対材料中の電磁放射線の速度の比であることが理解される当該材料（例えばモノマー）の絶対屈折率を意味する。屈折率は既知の方法を用いて測定することが可能であり、可視光線領域内で「アッベ（Ａｂｂｅ）」屈折計（例えば、ペンシルバニア州ピッツバーグのフィッシャー・インストルメンツ（Ｆｉｓｈｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ））から市販されている）を用いて一般に測定される。測定された屈折率が計器に応じてある程度異なりうることは一般に認められている。
【００１４】
「（メタ）アクリレート」は、アクリレート化合物とメタクリレート化合物の両方を意味する。
【００１５】
「重合性組成物」は、少なくとも１種の重合性モノマーを含む有機成分および任意の無機ナノ粒子を含む全組成物を意味する。
【００１６】
「有機成分」は無機ナノ粒子を除く組成物の成分のすべてを意味する。重合性組成物が無機ナノ粒子を含まない実施形態に関して、有機成分および重合性組成物は同一物中の１つである。
【００１７】
「ナノ粒子」という用語は、約１００ｎｍ未満の直径を有する粒子（一次粒子または結合一次粒子）を意味するように本明細書で定義される。
【００１８】
「表面改質されたコロイドナノ粒子」は、ナノ粒子が安定な分散液を提供するように改質された表面を各々が有するナノ粒子を意味する。
【００１９】
「凝結」は互いに化学結合されていてもよい一次粒子間の強い結合を意味する。より小さい粒子への凝結の崩壊は達成するのが難しい。
【００２０】
「凝集」は電荷または極性によって結合されていてもよい一次粒子間の弱い結合を意味し、より小さい粒子に崩壊させることが可能である。
【００２１】
「一次粒子サイズ」は単一（非凝結、非凝集）粒子の平均径を意味する。
【００２２】
輝度向上フィルムは点灯装置の軸上輝度（本明細書において輝度と呼ぶ）を一般に向上させる。輝度向上フィルムは光透過性の微細構造化フィルムであることが可能である。微細構造化トポグラフィは、反射および屈折を通して光の方向を変えるためにフィルムを用いることができるようなフィルム表面上の複数のプリズムであることが可能である。プリズムの高さは、典型的には約１〜約７５マイクロメートルの範囲である。ラップトップコンピュータ、ウォッチなどで見られるものなどの光学的表示装置中で用いられる時、微細構造化光学フィルムは、光学的表示装置を通って走る垂直軸から所望する角度で配置された一対の平面内に表示装置からの光逃散を制限することにより光学的表示装置の輝度を増すことが可能である。結果として、許容範囲の外に表示装置から出る光は表示装置に反射して戻り、表示装置の中で、光の一部は「再循環する」ことが可能であり、表示装置から光が逃散することを可能にする角度で微細構造化フィルムに戻ることが可能である。再循環が所望の輝度レベルを表示装置に与えるために必要な電力消費を削減することができるので再循環は有用である。
【００２３】
輝度向上フィルムは、対称のチップとグルーブの規則的反復模様を有する微細構造保持物品を含む。グルーブ模様の他の例には、チップとグルーブが対称でない模様、チップとグルーブとの間のサイズ、向きまたは距離が均一ではない模様が挙げられる。輝度向上フィルムの例は、ル（Ｌｕ）らによる米国特許第５，１７５，０３０号明細書およびル（Ｌｕ）による米国特許第５，１８３，５９７号明細書に記載されている。
【００２４】
図１を参照すると、輝度向上フィルム３０は、基層２および光学層４を含んでもよい。光学層４はプリズム６、８、１２および１４として識別された規則的直角プリズムの直線配列を含む。各プリズム、例えば、プリズム６は第１の平面１０および第２の平面１１を有する。プリズム６、８、１２および１４は、プリズムが上に形成されている第１の表面１８および実質的に平坦または平面で第１の表面１８とは逆である第２の表面２０を有する基層２上に形成される。直角プリズムとは、尖端角αが典型的には約９０度であることを意味する。しかし、この角度は７０度〜１２０度の範囲であることが可能であり、８０度〜９０度の範囲であってもよい。更に、尖端は、鋭いか、丸みを帯びているか、平坦にされているか、または先端が切り取られていることが可能である。プリズムの平面は同じである必要がなく、プリズムは互いに対して傾けられていてもよい。光学物品の全厚さ２４とプリズムの高さ２２との間の関係は異なってもよい。しかし、輪郭が明確なプリズム平面を有する比較的より薄い光学層を用いることが典型的には望ましい。プリズムの高さ２２対全厚さ２４の典型的な比は、一般に２５／１２５および２／１２５の間である。
【００２５】
輝度向上フィルムの基層は、光学製品、すなわち、光の流れを制御するために設計された製品の中で用いるために適する性質および組成の層であることが可能である。多くの材料を基材料として用いることが可能である。但し、材料が十分に光学的にクリアであり、特定の光学製品に組み立てるのに、または特定の光学製品内で用いるのに十分に構造的に強いことを条件とする。好ましくは、光学製品の性能を経時的に損なわない温度および老化への十分な抵抗を有する基材料が選択される。
【００２６】
あらゆる光学製品のための基材料の特定の化学組成および厚さは、製作されつつある特定の光学製品の要件、すなわち、特に強度、透明性、耐熱性、表面エネルギー、光学層への粘着性に応じて異なることが可能である。基層の厚さは、典型的には少なくとも約０．０２５ミリメートル（ｍｍ）、より典型的には少なくとも約０．２５ｍｍである。更に、基層は、一般に約１ｍｍ以下の厚さを有する。
【００２７】
有用な基層材料には、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルローストリアセテート、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、シンジオタクチックポリスチレン、ポリエチレンナフタレート、ナフタレンジカルボン酸に基づくコポリマーまたはブレンドおよびガラスが挙げられる。任意に、基材料は、これらの材料の混合物または組み合わせを含むことが可能である。例えば、基材料は多層であってもよいか、または連続相に懸濁または分散された分散相を含んでもよい。例証的な基層材料には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびポリカーボネートが挙げられる。有用なＰＥＴフィルムの例には、フォトグレードポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）および「メリネックス（Ｍｅｌｉｎｅｘ）」という商品名でデラウェア州ウィルミントンのデュポン・フィルムズ（ＤｕＰｏｎｔ Ｆｉｌｍｓ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ））から市販されているＰＥＴが挙げられる。
【００２８】
基層材料は光学的に活性であることが可能であり、偏光材料として機能することが可能である。多くの基層材料は偏光材料として有用であることが知られている。フィルムを通した光の偏りは、例えば、通過光を選択的に吸収するフィルム材料に二色偏光子を含めることにより実行することが可能である。偏光は、整列したマイカチップなどの無機材料を含めることにより、または連続フィルム内に分散させた光変調液晶の小滴などの連続フィルム内に分散させた不連続相によって達成することも可能である。代替法として、フィルムを異なる材料の極微小層から調製することが可能である。フィルム内の偏光材料は、例えば、フィルムを延伸する、電場または磁場を加えるなどの方法および塗布技術を用いることにより偏光の向きに整列させることが可能である。
【００２９】
偏光フィルムの例には、米国特許第５，８２５，５４３号明細書および第５，７８３，１２０号明細書に記載された偏光フィルムが挙げられる。これらの偏光フィルムの輝度向上フィルムと組み合わせた使用は、米国特許第６，１１１，６９６号明細書に記載されている。偏光フィルムのもう１つの例は米国特許第５，８８２，７７４号明細書に記載されている。多層偏光フィルムは、ＤＢＥＦ（「デュアル・ブライトネス・エンンハンスメント・フィルム（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）」）という商品名でミネソタ州セントポールのスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ））によって販売されている。輝度向上フィルム中のこうした多層偏光光学フィルムの使用は米国特許第５，８２８，４８８号明細書に記載されている。
【００３０】
他の偏光フィルムおよび非偏光フィルムも、特に米国特許第５，６１２，８２０号明細書および同第５，４８６，９４９号明細書に記載されたように本発明の輝度向上フィルムのための基層として有用であることが可能である。
【００３１】
本発明は、光学物品、特に輝度向上フィルムの光学層のために有用な重合性樹脂組成物に関する。輝度向上物品または他の微細構造化物品は、複数のナノ粒子を任意に含む有機成分の反応生成物を含む重合済み構造を含む。重合済み構造は、基層および光学層でできている光学エレメントまたは光学製品であることが可能である。基層および光学層は同じかまたは異なるポリマー材料から形成することが可能である。
【００３２】
重合性樹脂組成物は殆どの製品用途に関して少なくとも１．４７の屈折率を有する第１のモノマーを含むのに対して、ターニングフィルムの重合性樹脂組成物は１．４４ほどの屈折率を有してもよい。可視光線スペクトルにおける高い透過率も典型的には好ましい。本発明の組成物は、好ましくは、光開始剤の存在下で紫外線または可視光線による照射によって重合可能である。
【００３３】
一実施形態において、本発明は、以下の一般構造ＩまたはＩＩを有する主部分を含む第１のモノマーを含む重合性組成物に関する。
【化３】
構造ＩおよびＩＩの各々において、各Ｒ１は独立して水素またはメチルである。各Ｒ２は独立して水素または臭素である。各Ｚは独立して−Ｃ（ＣＨ3）2−、−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−または−Ｓ（Ｏ）2−であり、各Ｑは独立してＯまたはＳである。典型的には、Ｒ１基は同じである。典型的には、Ｒ２基も互いに同じである。構造ＩＩにおいて、Ｌは連結基である。Ｌは独立して分岐または直鎖のＣ2〜Ｃ12アルキル基を含んでもよい。アルキル基の炭素鎖は１個以上の酸素基で任意に置換されていてもよい。更に、アルキル基の炭素原子は１個以上のヒドロキシル基で任意に置換されていてもよい。例えば、Ｌは−ＣＨ2ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2−であってもよい。典型的には、連結基は同じである。アルキル基は、好ましくは８個以下の炭素原子、より好ましくは６個以下の炭素原子を含む。
【００３４】
ＩとＩＩの混合物も用いてよい。
【００３５】
第１のモノマーは合成するか、または購入してもよい。本明細書で用いられる主部分は、今論じた特定の構造を含むモノマーの少なくとも６０〜７０重量％を意味する。他の反応生成物もこうしたモノマーの合成の副生物として典型的に存在することは一般に認められている。
【００３６】
第１のモノマーは、好ましくは、テトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルとアクリル酸の反応生成物である。第１のモノマーは、「ＲＤＸ−５１０２７」という商品名でジョージア州スミルナのＵＣＢコーポレーション（ＵＣＢ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓｍｙｒｎａ，ＧＡ））から得てもよい。この材料は、２−プロペン酸，（１−メチルエチリデン）ビス［（２，６−ジブロモ−４，１−フェニレン）オキシ（２−ヒドロキシ−３，１−プロパンジイル）］エステルの主部分を含む。
【００３７】
こうした第１のモノマーの混合物も適切に用いてもよいけれども、製造の容易さのために、可能なかぎり少ない異なるモノマーを用い、けれどもなお適するゲインで輝度向上フィルムを達成することが好ましい。この目的を満たすために、輝度向上フィルムがこれらの第１のモノマーの１種のみの反応生成物、特にテトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルとアクリル酸の反応生成物よりなることが好ましい。
【００３８】
もう１つの実施形態において、重合性組成物は少なくとも１種の（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマーを含む。種々の（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマーは市販されている。例えば、（メタ）アクリル化芳香族エポキシ（変性されたエポキシアクリレートとして記載されている）は、「ＣＮ１１８」、「ＣＮ１１５」および「ＣＮ１１２Ｃ６０」という商品名でペンシルバニア州エクストンのサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ））から入手できる。（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマー（エポキシアクリレートオリゴマーとして記載されている）は、「ＣＮ２２０４」という商品名でサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から入手できる。更に、（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマー（４０％のトリメチロールプロパントリアクリレートとブレンドされたエポキシノボラックアクリレートとして記載されている）は、「ＣＮ１１２Ｃ６０」という商品名でサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から入手できる。
【００３９】
幾つかの実施形態において、芳香族エポキシアクリレートはＩＩのものなどのビスフェノールＡから誘導される。しかし、他の実施形態において、芳香族エポキシアクリレートは、ビスフェノールＡとは異なるモノマーから誘導してもよい。有機成分は、芳香族エポキシアクリレート、少なくとも１種の架橋剤、少なくとも１種の反応性希釈剤および少なくとも１種の他のエチレン性不飽和モノマーを含んでもよい。あるいは、重合性組成物の有機成分は、光開始剤を各々が含む芳香族エポキシアクリレートおよび架橋剤または芳香族エポキシアクリレートおよび反応性希釈剤のみを含んでもよい。芳香族エポキシアクリレートを重合性組成物中で用いる場合、芳香族エポキシアクリレートは一官能性であってもよい。但し、重合性組成物が少なくとも２個のエチレン性不飽和重合性基を含む少なくとも１種の原料を含むことを条件とする。芳香族エポキシアクリレートは３個以上の（メタ）アクリレート基を有してもよい。芳香族エポキシ（メタ）アクリレートはハロゲン化されていてもよく、典型的には１．５６より大きい屈折率を有する。他の態様において、芳香族エポキシ（メタ）アクリレートは１．５６未満の屈折率を有してもよい。芳香族エポキシ（メタ）アクリレートは６５℃で２１５０ｃｐｓより大きい粘度を有してもよい。３０重量％未満の芳香族エポキシ（メタ）アクリレートを例えば反応性希釈剤と組み合わせて用いてもよい。他の実施形態において、芳香族エポキシ（メタ）アクリレートは６５℃で２１５０ｃｐｓ未満の粘度を有してもよく、希釈剤を用いなくてもよい。３０重量％を上回る芳香族エポキシ（メタ）アクリレートを有機成分中で用いてもよい。
【００４０】
第１のモノマーおよび／または芳香族エポキシ（メタ）アクリレートは、好ましくは少なくとも約１５重量％（例えば、２０重量％、３０重量％、３５重量％、４０重量％、４５重量％および５０重量％ならびにそれらの間のあらゆる量）の量で重合性組成物中に存在する。典型的には、第１のモノマーおよび／または芳香族エポキシ（メタ）アクリレートは約６０重量％を超えない。
【００４１】
第１のモノマーおよび／または芳香族エポキシ（メタ）アクリレートに加えて、本発明の重合性組成物は、少なくとも１種、好ましくは１種のみの架橋剤を任意に含むことが可能である。重合性組成物の重合から生じるポリマーのガラス転移温度を上げるために多官能性モノマーを架橋剤として用いることが可能である。ガラス転移温度は、示差走査熱分析（ＤＳＣ）、変調ＤＳＣまたは動的機械的分析などの技術上知られている方法によって測定することが可能である。好ましくは、高分子組成物は４５℃より高いガラス転移温度を提供するのに十分に架橋される。
【００４２】
架橋剤は少なくとも２個の（メタ）アクリレート官能基を含む。メタクリレート基がアクリレート基より低い反応性である傾向があるので、架橋剤が３個以上のアクリレート基を含むことが好ましい。適する架橋剤には、例えば、ヘキサンジオールアクリレート（ＨＤＤＡ）、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタクリレート）、ジペンタエリトリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシレートトリ（メタ）アクリレート、グリセリルトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールプロポキシレートトリ（メタ）アクリレートおよびジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレートが挙げられる。架橋剤のいずれか１つまたは組み合わせを用いてもよい。
【００４３】
架橋剤は、好ましくは少なくとも約２重量％の量で重合性組成物中に存在する。典型的には、架橋剤の量は約２５重量％より多くない。架橋剤は、約５重量％から１５重量％の範囲のいずれかの量で存在してもよい。
【００４４】
好ましい架橋剤には、ヘキサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレートおよびそれらの混合物が挙げられる。より好ましくは、架橋剤はメタクリレート官能基を含まない。ペンタエリトリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）およびジペンタエリトリトールペンタアクリレートは、それぞれ「ＳＲ４４４」および「ＳＲ３９９ＬＶ」という商品名でペンシルバニア州エクストンのサートマー・カンパニー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ））から、「ビスコート（Ｖｉｓｃｏａｔ）＃３００」という商品名で日本国大阪の大阪有機化学工業（Ｏｓａｋａ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｌｔｄ．（Ｏｓａｋａ，Ｊａｐａｎ））から、「アロニックス（Ａｒｏｎｉｘ）Ｍ−３０５」という商品名で日本国東京の東亜合成（Ｔｏａｇｏｓｅｉ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ））から、および「エターマー（Ｅｔｅｒｍｅｒ）２３５」という商品名で台湾国コーシウングのエターナル・ケミカル（Ｅｔｅｒｎａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．（Ｋａｏｈｓｉｕｎｇ，Ｔａｉｗａｎ））から市販されている。トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）およびジトリメチロールプロパンテトラアクリレート（ジ−ＴＭＰＴＡ）は、「ＳＲ３５１」および「ＳＲ３５５」という商品名でサートマー・カンパニー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ）から市販されている。ＴＭＰＴＡは、「アロニックス（Ａｒｏｎｉｘ）Ｍ−３０９」という商品名で東亜合成（Ｔｏａｇｏｓｅｉ Ｃｏ．Ｌｔｄ．）からも入手できる。更に、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレートおよびエトキシル化ペンタエリトリトールトリアクリレートは、それぞれ「ＳＲ４５４」および「ＳＲ４９４」という商品名でサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から市販されている。
【００４５】
十分な重合性反応性基を有する表面改質されたナノ粒子を用いる実施形態に関しては、架橋剤を用いる必要はない。例えば、１０重量％のフェノキシエチルアクリレートは、第１のモノマーおよび少なくとも１０重量％の表面改質されたナノ粒子と組み合わせることが可能である（例えば、実施例１）。
【００４６】
任意の架橋剤および任意の反応性希釈剤と同様に、（例えば、第１の芳香族エポキシ（メタ）アクリレート）モノマーは、典型的には（メタ）アクリレート官能基を含む。好ましい実施形態において、重合性組成物はアクリレート官能基のみを含み、従って、メタクリレート官能基を実質的に含まない。
【００４７】
本明細書に記載された重合性組成物は（例えば表面改質された）無機酸化物粒子を含む。こうした粒子のサイズは、著しい可視光線散乱を避けるように選択される。光学特性または材料特性を最適化するとともに全組成物コストを下げるために無機酸化物粒子タイプの混合物を用いることが望ましい場合がある。無機ナノ粒子および有機樹脂から形成された混成ポリマーは、従来の有機樹脂単独で得ることができない耐久性を達成するのに適している。無機ナノ粒子を含めると、こうして形成された物品（例えば輝度向上フィルム）の耐久性を改善することが可能である。
【００４８】
今記載された重合性組成物は無機ナノ粒子および１８０°Ｆで１０００ｃｐｓ未満などの低い粘度を有する有機成分を含む実質的に無溶媒の重合性組成物を提供するために好ましい組成物である。
【００４９】
「実質的に無溶媒の」は、５重量％、４重量％、３重量％、２重量％、１重量％および０．５重量％未満の（例えば有機）溶媒を有する重合性組成物に関連する。溶媒の組成は、ガスクロマトグラフィなどの既知の方法によって決定することが可能である。０．５重量％未満の溶媒濃度は好ましい。
【００５０】
有機成分は固体であるか、または固体成分を含むことが可能である。但し、重合性組成物の融点が塗布温度より低いことを条件とする。有機成分は周囲温度で液体であることが可能である。
【００５１】
有機成分の成分は、好ましくは、有機成分が低い粘度を有するように選択される。典型的には、有機成分の粘度は、以前に用いられた組成物の有機成分より実質的に低い。有機成分の粘度は、１０００ｃｐｓ未満、典型的には９００ｃｐｓ未満である。有機成分の粘度は、塗布温度で８００ｃｐｓ未満、４５０ｃｐｓ未満、６００ｃｐｓ未満または５００ｃｐｓ未満であってもよい。本明細書で用いられるような粘度は、（１０００秒-1以下の剪断速度で）動応力レオメータを用いて２５ｍｍの平行板により測定される。更に、有機成分の粘度は、塗布温度で典型的には少なくとも１０ｃｐｓ、より典型的には少なくとも５０ｃｐｓ、なおより典型的には少なくとも１００ｃｐｓ、最も典型的には少なくとも２００ｃｐｓである。
【００５２】
塗布温度は、典型的には周囲温度（すなわち２５℃）から１８０°Ｆ（８２℃）の範囲である。塗布温度は、１７０°Ｆ（７７℃）未満、１６０°Ｆ（７１℃）未満、１５０°Ｆ（６６℃）未満、１４０°Ｆ（６０℃）未満、１３０°Ｆ（５４℃）未満、または１２０°Ｆ（４９℃）未満であってもよい。有機成分は固体であるか、または固体成分を含むことが可能である。但し、融点が塗布温度より低いことを条件とする。有機成分は周囲温度で液体であることが可能である。
【００５３】
有機成分および重合性組成物は殆どの製品用途に関して少なくとも１．４７の屈折率を有するのに対して、ターニングフィルムの重合性樹脂組成物は１．４４ほどの屈折率を有してもよい。有機成分または重合性組成物の屈折率は、少なくとも１．４８、１．４９、１．５０、１．５１、１．５２、１．５３、１．５４、１．５５、１．５６、１．５７、１．５８、１．５９または１．６０であってもよい。ナノ粒子を含む重合性組成物は、１．７０ほどの屈折率（例えば、少なくとも１．６１、１．６２、１．６３、１．６４、１．６５、１．６６、１．６７、１．６８または１．６９）を有することが可能である。可視光線スペクトルの高い透過率も典型的には好ましい。
【００５４】
従って、今記載された重合性組成物もナノ粒子、および１種以上のエチレン性不飽和モノマーを含むとともに高い屈折率、すなわち少なくとも１．５４を有する有機成分を含む実質的に無溶媒の重合性組成物を提供するために好ましい組成物である。
【００５５】
低い粘度および／または高い屈折率の有機成分を有する重合性組成物は、他のエチレン性不飽和モノマーからも調製してよい。有機成分は、（メタ）アクリル化ウレタンオリゴマー、（メタ）アクリル化ポリエステルオリゴマー、（メタ）アクリル化フェノールオリゴマー、（メタ）アクリル化アクリルオリゴマーおよびそれらの混合物を含んでもよい。しかし、幾つかの実施形態において、有機成分はウレタン連結を含まない。
【００５６】
有機成分は、典型的には反応性希釈剤および／または架橋剤と組み合わせて４５０ｇ／モルより大きい数平均分子量を有する少なくとも１種の低重合体エチレン性不飽和モノマーを含んでもよい。
【００５７】
適する低重合体（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマーは、「ＣＮ１０４」、「ＣＮ１１６」、「ＣＮ１２０」、「ＣＮ１２１」および「ＣＮ１３６」という商品名でサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）３０１６」という商品名でコグニス（コグニス（Ｃｏｇｎｉｓ））から、および「３２００」、「３２０１」、「３２１１」および「３２１２」という商品名でＵＣＢから市販されている。
【００５８】
適するウレタン（メタ）アクリレートは、「ＣＮ９６５」、「ＣＮ９６８」、「ＣＮ９８１」、「ＣＮ９８３」、「ＣＮ９８４」、「ＣＮ９７２」および「ＣＮ９７８」という商品名でサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）６２１０」、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）６２１７」、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）６２３０」、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）６６２３」、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）６８９１」および「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）６８９２」という商品名でコグニス（コグニス（Ｃｏｇｉｎｓ））から、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）１２９０」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）２００１」および「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）４８４２）という商品名でＵＣＢから市販されている。
【００５９】
適するポリエステル（メタ）アクリレートは、「ＣＮ２９２」という商品名でサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）５０１０）、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）５４２９）、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）５４３０）、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）５４３２）、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）５６６２）、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）５８０６）および「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）５９２０」という商品名でコグニス（コグニス（Ｃｏｇｎｉｓ））から、および「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）８０」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）８１」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）８３」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）４５０」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）５２４」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）５２５」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）５８５」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）５８８」、「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）８１０」および「エベクリル（Ｅｂｅｃｒｙｌ）２０４７」という商品名でＵＣＢから市販されている。
【００６０】
適するフェノール（メタ）アクリレートは、「ＳＲ６０１」および「ＳＲ６０２」という商品名でサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から、「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）４０２５」および「フォトマー（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ）４０２８」という商品名でコグニス（コグニス（Ｃｏｇｎｉｓ））から市販されている。
【００６１】
適する（メタ）アクリル化アクリルオリゴマーも市販されているか、技術上知られている方法によって調製することが可能である。
【００６２】
本明細書に記載された各実施形態において、重合性樹脂組成物は、任意に、けれども好ましくは、重合樹脂組成物の粘度を下げるとともに加工性を改善するために約３５重量％以下（例えば、１〜３５の範囲の整数）の反応性希釈剤を含む。反応性希釈剤は、（メタ）アクリレートまたは単量体Ｎ−置換（メタ）アクリルアミドまたは単量体Ｎ，Ｎ−置換（メタ）アクリルアミド、特にアクリルアミドなどのモノエチレン性不飽和モノマーである。これらには、Ｎ−アルキルアクリルアミドおよびＮ，Ｎ−ジアルキルアクリルアミド、特にＣ1~4アルキル基を含むものが挙げられる。例は、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−ｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドンおよびＮ−ビニルカプロラクタムである。
【００６３】
好ましい希釈剤は、１．５０より大きい（例えば、１．５５より大きい）屈折率を有することが可能である。こうした反応性希釈剤はハロゲン化（例えば臭素化）させるか、またはハロゲン化させないことが可能である。適するモノマーは、典型的には４５０ｇ／モルを含め、それ以下の数平均分子量を有する。
【００６４】
適する反応性希釈剤には、例えば、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシ−２−メチルエチル（メタ）アクリレート、フェノキシエトキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、４−（１−メチル−１−フェネチル）フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェニルチオエチルアクリレート、２−ナフチルチオエチルアクリレート、１−ナフチルチオエチルアクリレート、２，４，６−トリブロモフェノキシエチルアクリレート、２，４−ジブロモフェノキシエチルアクリレート、２−ブロモフェノキシエチルアクリレート、１−ナフチルオキシエチルアクリレート、２−ナフチルオキシエチルアクリレート、フェノキシ２−メチルエチルアクリレート、フェノキシエトキシエチルアクリレート、３−フェノキシ−２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−フェニルフェノキシエチルアクリレート、４−フェニルフェノキシエチルアクリレート、２，４−ジブロモ−６−ｓ−ブチルフェニルアクリレート、２，４−ジブロモ−６−イソプロピルフェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェニルアクリレート、２，４，６−トリブロモフェニルアクリレートが挙げられる。
【００６５】
ペンタブロモベンジルアクリレートおよびペンタブロモフェニルアクリレートなどの他の高屈折率モノマーも用いることが可能である。
【００６６】
唯一の希釈剤を含めるのは製造の容易さのために好ましい。好ましい希釈剤は、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、特にフェノキシエチルアクリレート（ＰＥＡ）である。フェノキシエチルアクリレートは、「ＳＲ３３９」という商品名でサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）から、「エターマー（Ｅｔｅｒｍｅｒ）２１０」という商品名でエターナル・ケミカル（Ｅｔｅｒｎａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．Ｌｔｄ．）から、および「ＴＯ−１１６６」という商品名で東亜合成（Ｔｏａｇｏｓｅｉ Ｃｏ．Ｌｔｄ．）からを含む１社を上回る供給業者から市販されている。ベンジルアクリレートはマサチューセッツ州ワードヒルのアルファイーサ・コーポレーション（ＡｌｆａＡｅｓｅｒ Ｃｏｒｐ．（Ｗａｒｄ Ｈｉｌｌ，ＭＡ））から市販されている。
【００６７】
こうした任意のモノマーは、少なくとも約５重量％の量で重合性組成物中に存在してもよい。任意のモノマーは、典型的には合計で重合性組成物の約５０重量％以下になる。幾つかの実施形態において、任意の高屈折率モノマーの全量は約３０重量％〜約４０重量％（３０と４５との間の整数を含む）の範囲である。
【００６８】
任意の高屈折率モノマーはハロゲン化（すなわち臭素化）されていてもよい。例証的な１種の任意の高屈折率モノマーは、「ＢＲ−３１」という商品名で第一工業製薬（Ｄａｉｉｃｈｉ Ｋｏｇｙｏ Ｓｅｉｙａｋｕ Ｃｏ．Ｌｔｄ．）（日本国京都（Ｋｙｏｔｏ，Ｊａｐａｎ））から市販されている２，４，６−トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレートである。
【００６９】
適する重合方法には、技術上知られているように溶液重合、懸濁重合、乳化重合および塊状重合が挙げられる。適する方法には、ラジカル開始剤の存在下での加熱および光開始剤の存在下での紫外線または可視光線などの電磁放射線による照射が挙げられる。禁止剤は、合成、輸送および貯蔵中に樹脂の早期重合を防止するために重合性組成物の合成においてしばしば用いられる。適する禁止剤には、５０〜１０００ｐｐｍのレベルでのヒドロキノン禁止剤、４−メトキシフェノール禁止剤およびヒンダードアミンニトロオキシド禁止剤が挙げられる。禁止剤の他の種類および／または量を当業者に知られているように用いてもよい。
【００７０】
本発明の組成物は少なくとも１種の光開始剤を任意に含む。単一の光開始剤またはそのブレンドを本発明の輝度向上フィルム中で用いてもよい。一般に、光開始剤は（例えば、樹脂の加工温度で）少なくとも部分的に可溶性であり、重合後に実質的に無色である。光開始剤は（例えば黄色に）着色されていてもよい。但し、ＵＶ線源を照射された後に光開始剤が実質的に無色にされることを条件とする。
【００７１】
適する光開始剤には、モノアシルホスフィンオキシドおよびビスアシルホスフィンオキシドが挙げられる。市販されているモノアシルホスフィンオキシドまたはビスアシルホスフィンオキシドには、「ルシリン（Ｌｕｃｉｒｉｎ）ＴＰＯ」という商品名でバスフ（ＢＡＳＦ）（ノースカロライナ州シャーロット（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ））から市販されている２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、「ルシリン（Ｌｕｃｉｒｉｎ）ＴＰＯ−Ｌ」という商品名でバスフ（ＢＡＳＦ）からこれも市販されているエチル−２，４，６，−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィネートおよび「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）８１９」という商品名でチバ・スペッシャリティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から市販されているビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシドが挙げられる。適する他の光開始剤には、「ダロキュア（Ｄａｒｏｃｕｒ）１１７３」という商品名でチバ・スペッシャリティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から市販されている２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オンならびに「ダロキュア（Ｄａｒｏｃｕｒ）４２６５」、「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）６５１」、「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）１８００」、「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）３６９」、「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）１７００」および「イルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）９０７」という商品名でチバ・スペッシャリティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から市販されている他の光開始剤が挙げられる。
【００７２】
光開始剤は約０．１〜約１０重量％の濃度で用いることが可能である。より好ましくは、光開始剤は約０．５〜約５重量％の濃度で用いられる。５重量％を上回るのは、輝度向上フィルムの黄変を引き起こす傾向を考慮すると一般に不利である。他の複数の光開始剤および光開始剤も当業者によって決定してもよいように適切に用いてもよい。
【００７３】
フルオロ界面活性剤およびシリコーン系界面活性剤などの界面活性剤は、表面張力を減らし、湿りを改善し、より滑らかな被膜およびより少ない被膜欠陥などを可能にするために重合性組成物中に任意に含めることが可能である。
【００７４】
重合性組成物は、厚さ７５マイクロメートルの輝度向上フィルムなどのために好ましくは５分未満の時間目盛りでエネルギー硬化可能である。重合性組成物は、典型的には４５℃より高いガラス転移温度を提供するのに好ましくは十分に架橋される。ガラス転移温度は、示差走査熱分析（ＤＳＣ）、変調ＤＳＣまたは動的機械的分析などの技術上知られている方法によって測定することが可能である。重合性組成物は従来のラジカル重合法によって重合させることが可能である。
【００７５】
重合可能な表面改質のない無機ナノ粒子を通常は用いることが可能であるけれども、無機ナノ粒子は、ナノ粒子が有機成分と重合可能であるように好ましくは表面改質される。表面改質された（例えばコロイド）ナノ粒子は、物品または光学エレメントの耐久性および／または屈折率を向上するために有効な量で重合済み構造中に存在することが可能である。本明細書で記載された表面改質されたコロイドナノ粒子は、例えば、ナノ粒子が樹脂系内で安定な分散体を形成するように樹脂系とのナノ粒子適合性を含む様々な望ましい属性を有することが可能であり、表面改質は複合材をより耐久性にするナノ粒子と樹脂系の反応性を提供することが可能であり、樹脂系に添加された適切に表面改質されたナノ粒子は未硬化組成物粘度に少ない影響しか及ぼさない。組成物の未硬化特性および硬化特性を操作するために、表面改質剤の組み合わせを用いることが可能である。適切に表面改質されたナノ粒子は、樹脂系中の固形物体積装填を増やしつつ、且つ樹脂系中の固形物体積装填を増す間に光学的透明性を維持しつつ、例えば、樹脂の機械的強度を改善するとともに粘度変化を最少にするなどの光学エレメントの光学的特性および物理的特性を改善することが可能である。
【００７６】
表面改質されたコロイドナノ粒子は、１ｎｍより大きい且つ１００ｎｍより小さい一次粒子サイズまたは結合粒子サイズを有する酸化物粒子である。ナノ粒子が結合されていないことが好ましい。それらの測定は、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）に基づくことが可能である。ナノ粒子は、例えば、アルミナ、酸化錫、酸化アンチモン、シリカ、ジルコニア、チタニア、それらの混合物またはそれらの混合酸化物などの金属酸化物を含むことが可能である。表面変性されたコロイドナノ粒子は、実質的に完全に凝縮されていることが可能である。
【００７７】
シリカを含有していない完全に凝縮したナノ粒子は、典型的には５５％より大きい、好ましくは６０％より大きい、より好ましくは７０％より大きい結晶度（単離された金属酸化物粒子として測定される）を有する。例えば、結晶度は約８６％またはそれより高いに至る範囲であることが可能である。結晶度はＸ線回折技術によって決定することが可能である。凝縮した結晶質（例えばジルコニア）ナノ粒子が高い屈折率を有するのに対して、非晶質ナノ粒子は、典型的により低い屈折率を有する。
【００７８】
シリカナノ粒子は５〜７５ｎｍまたは１０〜３０ｎｍあるいは２０ｎｍの粒子サイズを有することが可能である。シリカナノ粒子は、１０〜６０重量％または１０〜４０重量％の量で耐久性物品または光学エレメント中に存在することが可能である。本発明の材料中で用いるためのシリカは、製品１０４０、１０４２、１０５０、１０６０、２３２７および２３２９などの「ナルコ・コロイダルシリカズ（Ｎａｌｃｏ Ｃｏｌｌｏｉｄａｌ Ｓｉｌｉｃａｓ）」という商品名でイリノイ州ナパービルのナルコ・ケミカル（Ｎａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｎａｐｅｒｖｉｌｌｅ，ＩＬ））から市販されている。適するヒュームドシリカには、例えば、製品番号−１３０、−１５０および−２００と同様に、「アエロジル（Ａｅｒｏｓｉｌ）シリーズＯＸ−５０」という商品名でデグッサ（ＤｅＧｕｓｓａ，ＡＧ（ドイツ国ハナウ（Ｈａｎａｕ（Ｇｅｒｍａｎｙ））から市販されている製品が挙げられる。ヒュームドシリカは、「キャブオースフェア（ＣＡＢ−Ｏ−ＳＰＥＲＳＥ）２０９５」、「キャブオースフェア（ＣＡＢ−Ｏ−ＳＰＥＲＳＥ）Ａ１０５」および「キャブオーシル（ＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ）Ｍ５」という商品名でＩ、ツスコラ（Ｔｕｓｃｏｌａ）のキャボット・コーポレーション（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐ．）からも市販されている。
【００７９】
ジルコニアナノ粒子は、５〜５０ｎｍまたは５〜１５ｎｍあるいは１０ｎｍの粒子サイズを有することが可能である。ジルコニアナノ粒子は、１０〜７０重量％または３０〜６０重量％の量で耐久性物品または光学エレメント中に存在することが可能である。本発明の組成物および物品中で用いるためのジルコニアは、「ナルコ（Ｎａｌｃｏ）」ＯＯＳＳＯＯ８という商品名でナルコ・ケミカル（Ｎａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．）から、および「ブーラー・ジルコニア（Ｂｕｈｌｅｒ ｚｉｒｃｏｎｉａ）Ｚ−ＷＯゾル」という商品名でスイス国ウズウィル（Ｕｚｗｉｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ））のバハラーＡＧ（Ｂｕｈｌｅｒ ＡＧ）から入手できる。ジルコニアナノ粒子は、２００４年１２月３０日出願の米国特許出願第１１／０２７４２６号明細書および米国特許第６，３７６，５９０号明細書に記載されているように調製することも可能である。
【００８０】
チタニア、酸化アンチモン、アルミナ、酸化錫および／または混合金属酸化物ナノ粒子は、５〜５０ｎｍまたは５〜１５ｎｍあるいは１０ｎｍの粒子サイズまたは結合粒子サイズを有することが可能である。チタニア、酸化アンチモン、アルミナ、酸化錫および／または混合金属酸化物ナノ粒子は、１０〜７０重量％または３０〜６０重量％の量で耐久性粒子または光学エレメント中に存在することが可能である。本発明の材料中で用いるための混合金属酸化物は、「オプトレーク（Ｏｐｔｏｌａｋｅ）３」という商品名で日本国川崎のキャタリスツ・アンド・ケミカル・インダストリーズ・コーポレーション（Ｃａｔａｌｙｓｔｓ ＆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｃｏｒｐ．（Ｋａｗａｓａｋｉ，Ｊａｐａｎ））から市販されている。
【００８１】
ナノサイズ粒子を表面処理すると、高分子樹脂中の安定な分散液を提供することが可能である。好ましくは、表面処理は、粒子が重合性樹脂中でよく分散され、実質的に均質な組成物をもたらすようにナノ粒子を安定化させる。更に、ナノ粒子は、安定化された粒子が硬化中に重合性樹脂と共重合または反応できるように表面処理剤で表面の少なくとも１部に対して改質することが可能である。
【００８２】
本発明のナノ粒子は、好ましくは表面処理剤で処理される。一般に、表面処理剤は、粒子表面に結合する（共有結合、イオン結合または物理吸着を通して）第１の末端および粒子と樹脂の適合性を付与する、および／または硬化中に樹脂と反応する第２の末端を有する。表面処理剤の例には、アルコール、アミン、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、シランおよびチタネートが挙げられる。表面処理剤の好ましいタイプは金属酸化物表面の化学的性質によってある程度決定される。シランはシリカのために好ましく、他のものは珪質充填剤のために好ましい。シランおよびカルボン酸はジルコニアなどの金属酸化物のために好ましい。表面改質は、モノマーとの混合に続いてまたは混合後に行うことが可能である。シランの場合、樹脂に導入する前にシランを粒子表面またはナノ粒子表面と反応させることが好ましい。表面改質剤の必要な量は、粒子サイズ、粒子のタイプ、改質剤の分子量および改質剤のタイプなどの幾つかの要素に応じて異なる。一般に、改質剤のおよその単一の層が粒子の表面に結合されることが好ましい。必要とされる結合手順または反応条件も用いられる表面改質剤に応じて異なる。シランに関しては、およそ１〜２４時間にわたり酸性条件または塩基性条件下で高温で表面処理することが好ましい。カルボン酸などの表面処理剤は高温も長時間も必要としない場合がある。
【００８３】
組成物のために適する表面処理剤の代表的な実施形態は、例えば、イソオクチルトリメトキシシラン、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）メトキシエトキシエトキシエチルカルバメート、Ｎ−（３−トリエトキシシリルプロピル）メトキシエトキシエトキシエチルカルバメート、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリエトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルメチルジメトキシシラン、３−（アクリロイルオキシプロピル）メチルジメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルジメチルエトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルジメチルエトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ビニルメチルジアセトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリ−ｔ−ブトキシシラン、ビニルトリスイソブトキシシラン、ビニルトリイソプロペンオキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、スチリルエチルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、アクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸、ステアリン酸、ドデカン酸、２−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］酢酸（ＭＥＥＡＡ）、ベータ−カルボキシエチルアクリレート、２−（２−メトキシエトキシ）酢酸、メトキシフェニル酢酸およびそれらの混合物が挙げられる。更に、「シルケスト（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ）Ａ１２３０」という商品名でウェストバージニア州クロンプトンサウスチャールストンのＯＳＩスペシャルティーズ（ＯＳＩ Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ（Ｃｒｏｍｐｔｏｎ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ，ＷＶ））から市販されている商標付きのシラン表面改質剤は特に適することが見出された。
【００８４】
コロイド分散液中の粒子の表面改質は様々な方法によって実行することが可能である。そのプロセスは無機分散液と表面改質剤の混合を含む。任意に、例えば、１−メトキシ−２−プロパノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドおよび１−メチル−２−ピロリジノンなどの共溶媒をこの点で添加することが可能である。共溶媒は表面改質剤および表面改質された粒子の溶解性を強化することが可能である。無機ゾルと表面改質剤を含む混合物は、その後、混合しつつまたは混合なしで室温または高温で反応させる。好ましい方法において、混合物は約８５℃で約２４時間にわたり反応させることが可能であり、よって表面改質されたゾルをもたらす。好ましい方法において、金属酸化物が表面改質される場合、金属酸化物の表面処理は、好ましくは、粒子表面への酸性分子の吸着を含むことが可能である。重金属酸化物の表面改質は室温で行ってもよい。
【００８５】
シランによるＺｒＯ2の表面改質は、酸性条件または塩基性条件下で実行することが可能である。好ましい１つの場合、シランは、好ましくは酸性条件下で適する時間にわたって加熱される。その時点で、分散液は水性アンモニア（または他の塩基）と組み合わされる。この方法は、ＺｒＯ2表面からの酸対イオンの除去およびシランとの反応を可能にする。好ましい方法において、粒子は分散液から沈殿し、液相から分離される。
【００８６】
その後、表面改質された粒子は種々の方法で硬化性樹脂に導入することが可能である。好ましい態様において、樹脂を表面改質されたゾルに添加し、その後、蒸発を経由して水および共溶媒（用いている場合）を除去し、よって重合性樹脂に分散させた粒子を残す溶媒交換手順が用いられる。蒸発工程は、例えば、蒸留、回転蒸発またはオーブン乾燥を経由して実行することが可能である。
【００８７】
もう１つの態様において、表面改質された粒子を水混和性溶媒に抽出し、その後、必要ならば溶媒交換することが可能である。
【００８８】
あるいは、表面改質された粒子を重合性樹脂に導入するもう１つの方法は、改質された粒子を粉末に乾燥させ、その後、粒子を中に分散している樹脂材料を添加することを含む。この方法の乾燥工程は、例えば、オーブン乾燥または噴霧乾燥などのシステムのために適する従来の手段によって実行することが可能である。
【００８９】
表面改質剤の少なくとも１種が硬化性樹脂と共重合可能な官能基を有する表面改質剤の組み合わせは有用であることが可能である。表面改質剤の組み合わせは、より低い粘度をもたらすことが可能である。例えば、重合基はエチレン性不飽和であるか、または開環重合を受けやすい環式官能基であることが可能である。エチレン性不飽和重合基は、例えば、アクリレートまたはメタクリレートあるいはビニル基であることが可能である。開環重合を受けやすい環式官能基は、酸素、硫黄または窒素および好ましくはエポキシドのような３員環含有酸素などのヘテロ原子を一般に含む。
【００９０】
表面改質剤の好ましい組み合わせは、硬化性樹脂（の有機成分）と共重合可能である官能基を有する少なくとも１種の表面改質剤と第１の改質剤とは異なる第２の改質剤を含む。第２の改質剤は重合性組成物の有機成分と任意に共重合可能である。第２の改質剤は低い屈折率（すなわち、１．５２未満または１．５０未満）を有してもよい。第２の改質剤は、好ましくは重合性組成物の有機成分と任意に共重合可能であるポリアルキレンオキシド含有改質剤である。
【００９１】
ル（Ｌｕ）およびル（Ｌｕ）らに記載されてように、微細構造保持物品（例えば輝度向上フィルム）は、（ａ）重合性組成物（すなわち、本発明の重合性組成物）を調製する工程、（ｂ）マスターのキャビティを充填するのに辛うじて十分な量でマスターの凹微細構造化成形面上に重合性組成物を沈着させる工程、（ｃ）少なくとも一方が柔軟性であるプリフォーム基礎材料とマスターとの間に重合性組成物のビードを移動させることによりキャビテキを充填する工程および（ｄ）組成物を硬化させる工程を含む方法によって調製することが可能である。マスターは、ニッケル、ニッケルメッキ銅または真鍮などの金属であることが可能であるか、または重合条件下で安定であるとともに、好ましくはマスターから重合済み材料の綺麗な除去を可能にする表面エネルギーを有する熱可塑性材料であることが可能である。基フィルムの１つ以上の表面は、基フィルムへの光学層の接着性を促進するために任意に下塗りされているか、または別段に処理されていることが可能である。
【００９２】
本発明の輝度向上フィルムは、ゲインを改善する目的のために表示装置中で通常は用いられる。例示的な背面照明液晶表示装置の概略図を図２の１１０で一般に示している。実際の表示装置において、描かれた種々の部品は、しばしば輝度向上フィルムに接触している。本発明の輝度向上フィルム１１１は、光ガイド１１８と液晶表示装置パネル１１４との間に一般に置かれる。液晶表示装置パネルは、典型的には両方の表面上に吸収偏光子を含んでいる。従って、こうした吸収偏光子は、本発明の輝度向上フィルムに隣接して置かれる。背面照明液晶表示装置は、蛍光ランプなどの光源１１６およびこれも液晶表示装置パネルに向いている反射光のための白色反射体１２０も含むことが可能である。輝度向上フィルム１１１は光ガイド１１８から放出される光を平行にし、よって液晶表示装置パネル１１４の輝度を増加させる。増加した輝度は、より鮮明な画像を液晶表示装置パネルによってもたらすことを可能にし、光源１１６の電力を減らして選択された輝度をもたらすことを可能にする。背面照明液晶表示装置は、参照文字１２１によって表されるコンピュータ表示装置（ラップトップ表示装置およびコンピュータモニター）、テレビ、ビデオレコーダー、移動通信装置、携帯装置（すなわち、携帯電話、パーソナルディジタルアシスト（ＰＤＡ）および自動車および航空機の計器表示装置などの装置の中で有用である。
【００９３】
表示装置は、輝度向上フィルムと液晶表示装置パネル１１４との間に置かれたもう１つの光学フィルム１１２を更に含んでもよい。他の光学フィルムは、例えば、ディフューザ、反射偏光子または第２の輝度向上フィルムを含んでもよい。他の光学フィルムは、技術上知られているように光学フィルム１１２と液晶表示装置パネル１１４との間または輝度向上フィルム１１１と光ガイド１１８との間に置いてもよい。更に、ターニングフィルムは光ガイドと光学フィルムとの間に置いてもよい。あるいは、輝度向上フィルムはターニングフィルムであってもよい。ターニングフィルムは入力表面上に形成されたプリズム構造を典型的に含み、入力表面は光ガイドに隣接して配置される。出力表面に対して通常は３０度未満である視射角で光ガイドから出る光線はプリズム構造に出会う。光線は、プリズム構造の第１の表面によって屈折され、所望する方向、例えば、表示装置の視角に実質的に平行にターニングレンズまたはターニングフィルムによって光線を向けるようにプリズム構造の第２の表面によって反射される。
【００９４】
偏光フィルムの例には、米国特許第５，８２５，５４３号明細書および同第５，７８３，１２０号明細書に記載された偏光フィルムが挙げられる。輝度向上フィルムと組み合わせたこれらの偏光フィルムの使用は米国特許第６，１１１，６９６号明細書に記載されている。偏光フィルムのもう１つの例は米国特許第５，８８２，７７４号明細書に記載されている。市販されているこうしたフィルムの１つの例は、ＤＢＥＦ（「デュアル・ブライトネス・エンンハンスメント・フィルム（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）」）という商品名でスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）によって販売されている多層フィルムである。多層偏光光学フィルムは、例えば米国特許第５，８２８，４８８号明細書に記載されている。ターニングフィルムは入力表面上に形成されたプリズム構造を典型的に含み、入力表面は光ガイドに隣接して配置される。出力表面に対して通常は３０度未満である視射角で光ガイドから出る光線はプリズム構造に出会う。光線は、プリズム構造の第１の表面によって屈折され、所望する方向、例えば、表示装置の視角に実質的に平行にターニングフィルムによって光線を向けるようにプリズム構造の第２の表面によって反射される。これらの追加の光学フィルムを輝度向上フィルムの基層として含める場合、基層の厚さは前に記載されたより随分厚くてもよい。
【００９５】
本明細書に記載された重合性組成物は、微細構造保持光学物品（例えばフィルム）などの他の光学材料のために有利である場合がある。例証的な光学材料には、フレネルレンズなどの光学レンズ、高屈折率フィルムなどの光学フィルム、例えば、全面的内部反射フィルムまたは輝度向上フィルムなどの微細複製フィルム、フラットフィルム、多層フィルム、再帰反射シート、光学光ファイバーまたは光チューブ、可撓性モールド（例えば、プラズマ表示装置パネルのためのバリアリブを製作するために適する）およびその他が挙げられる。高屈折率重合性組成物からの光学製品の製造は、例えば米国特許第４，５４２，４４９号明細書に記載されている。
【００９６】
本発明の利点を以下の実施例によって更に例示するが、実施例で挙げた特定の材料および材料の量ならびに他の条件および詳細は本発明を不当に限定すると解釈されるべきではない。本明細書におけるすべての百分率および比は特に明記がない限り重量による。
【実施例】
【００９７】
試験方法
１．ゲイン試験方法
標準材料と比べた光学材料の透過光強度の差であるゲインは、カリフォルニア州チャットワースのフォト・リサーチ（Ｐｈｏｔｏ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｉｎｃ．（Ｃｈａｔｓｗｏｒｔｈ，ＣＡ））から入手できる「スペクトラスキャン（ＳｐｅｃｔｒａＳｃａｎ）（登録商標）ＰＲ−６５０スペクトル色度計で測定した。以下で形成された実施例ごとの本方法の結果を以下の「結果」節で報告している。単一シートゲイン（すなわち「ＳＳ」）を測定するために、フィルムサンプルを切断し、プリズムの溝がテフロン（登録商標）光キューブの前面に平行であるように「フォスタ（Ｆｏｓｔｅｒ）」ＤＣＲ ＩＩ光源を用いて光パイプを経由して照明されているテフロン（登録商標）光キューブ上に置いた。交差シートゲイン（すなわち「ＸＳ」）に関しては、同じ材料の第２のシートを第１のシートの下に置き、第２のシートの溝がテフロン（登録商標）光キューブの前面に垂直であるように向けた。
【００９８】
３つの実験組において、プリズムの側面の勾配によって形成される９０度の尖端角度を有するマスターツールを用いて、重合性樹脂組成物を輝度向上フィルムに調製した。第１の実験組において、隣接尖端間の平均距離は約５０マイクロメートルであり、プリズム頂点の尖端は丸みを帯びていた。第２の実験組において、隣接尖端間の平均距離は約５０マイクロメートルであり、プリズム頂点の尖端は尖っていた。第３の実験組において、隣接尖端間の平均距離は約２４マイクロメートルであり、プリズム頂点の尖端は尖っていた。実験１（対照１、サンプル１〜３）および実験３（対照３、サンプル５）に関して、重合性樹脂組成物を約５０℃の温度に加熱し、連続フィルムを作るのに十分な体積でマスターツール上に注いだ。第１の実験組において約２５マイクロメートルの重合性樹脂の厚さおよび第３の実験組において約１３マイクロメートルの重合性樹脂の厚さを作るために塗布バー器具を通してマスターツールおよび重合性樹脂を引っ張った。被覆後、ＰＥＴフィルムを重合性樹脂上に積層した。その後、マスターツール、重合性樹脂およびＰＥＴフィルムをＵＶ硬化機械に入れ、３０００ミリジュール／ｃｍ2で照射した。硬化後、重合済み樹脂およびＰＥＴをマスターツールから引き剥がした。実験１および３のために記載されたのと似たプロセス条件下で実験２を行ったが、連続方式で行った。
【００９９】
第１の実験組において、対照（すなわち、表Ｉの対照１）と一緒に重合性樹脂組成物１〜３から輝度向上フィルムを調製した。第２の実験組において、対照（すなわち、表Ｉの対照２）と一緒に重合性樹脂組成物４から輝度向上フィルムを調製した。第３の実験組において、対照（すなわち、表Ｉの対照３）と一緒に重合性樹脂組成物５から輝度向上フィルムを調製した。実験組ごとに、対照は、１２．５重量％のＰＥＡ、３７．５重量％のＢＲ−３１、３０重量％のＲＤＸ−５１０２７、「ＥＢ−９２２０」という商品名でＵＣＢコーポレーション（ＵＣＢ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から得られた２０重量％の架橋剤、１ｐｐｈの「ダロキュア（Ｄａｒｏｃｕｒ）」１１７３および「ＦＣ−４３０」という商品名でスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）から市販されている０．３重量％の界面活性剤からなっていた。
【０１００】
次の表Ｉは、実施例で用いられた第１のモノマーの量、一官能性希釈剤（すなわち、フェノキシエチルアクリレート（ＰＥＡ））、架橋剤（すなわちＰＥＴＡ）、無機ナノ粒子、光開始剤（「ルシリン（Ｌｕｃｉｒｉｎ）」ＴＰＯ−Ｌ）を記載している。実施例で用いられた第１のモノマーは、少なくとも約６０〜７０重量％の２−プロペン酸、（１−メチルエチリデン）ビス［（２，６−ジブロモ−４，１−フェニレン）オキシ（２−ヒドロキシ−３，１−プロパンジイル）］エステルを含んでいた。
【０１０１】
【表１】
【０１０２】
実施例１
ナルコ（Ｎａｌｃｏ）２３２７（４００ｇ）を１ｑｔのジャーに投入した。１−メトキシ−２−プロパノール（４５０ｇ）、「シラン（Ｓｉｌａｎｅ）Ａ１７４」という商品名でウィスコンシン州ミルウォーキーのシグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ））から市販されている３−（トリメトキシシリル）プロピルメタクリレート（１８．９５ｇ）、シルケスト（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ）Ａ１２３０（１２．７４ｇ）および「プロスタブ（Ｐｒｏｓｔａｂ）５１９８」という商品名でニューヨーク州タリータウンのチバ・スペッシャリティ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ））から市販されているヒンダードアミンニトロオキシド禁止剤の水（０．２ｇ）中の５％溶液を調製し、「ナルコ（Ｎａｌｃｏ）２３２７」という商品名でイリノイ州ナパービルのオンデオ・ナルコ（Ｏｎｄｅｏ−Ｎａｌｃｏ Ｃｏ．（Ｎａｐｅｒｖｉｌｌｅ，ＩＬ））から市販されているコロイドシリカ分散液に攪拌しつつ添加した。ジャーを密封し、８０℃に１６．５時間にわたり加熱した。これは、変性されたシリカの透明で低粘度の分散液をもたらした。
【０１０３】
上の変性されたゾル（４４２．２３ｇ）、２０／６０／２０ＳＲ４４４／第１のモノマー／ＰＥＡ（８２．２５ｇ）および水（０．６５ｇ）中のプロスタブ（Ｐｒｏｓｔａｂ）５１９８の５％溶液を１Ｌの丸底フラスコ（大口）に投入した。回転蒸発を経由して水およびアルコールを除去した。配合物はＴＧＡによって測定して４６．０４重量％のＳｉＯ2を含んでいた。屈折率は１．５１２であった。１重量％のＴＰＯ−Ｌを添加した。
【０１０４】
実施例２
実施例１のＳｉＯ2含有樹脂（１０ｇ）を２０／６０／２０ＳＲ４４４／第１のモノマー／ＰＥＡ（２．１２ｇ）と混合して、３８重量％のＳｉＯ2含有樹脂をもたらした。１重量％のＴＰＯ−Ｌを添加した。
【０１０５】
実施例３
実施例１のＳｉＯ2含有樹脂（１０ｇ）を２０／６０／２０ＳＲ４４４／第１のモノマー／ＰＥＡ（４．３８ｇ）と混合して、３２重量％のＳｉＯ2含有樹脂をもたらした。１重量％のＴＰＯ−Ｌを添加した。
【０１０６】
実施例４
シラン変性ジルコニアナノ粒子分散液の調製
ナルコ（Ｎａｌｃｏ）ＯＯＳＳＯＯ８ジルコニアゾル（３７２．５６ｇ）およびシグマ・アルドリッチ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）から市販されている２−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］酢酸（ＭＥＥＡＡ）（２３．１６ｇ）を１Ｌの丸底フラスコに投入した。回転蒸発を経由して水および酢酸を除去した。こうして得られた粉末を１２７．５８ｇのＤＩ水に再分散させ、２Ｌのビーカに投入した。２Ｌのビーカに４００ｇの１−メトキシ−２−プロパノール、３６．６２ｇのＡ−１７４、２４．６１ｇのシルケスト（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ）Ａ１２３０および水中のプロスタブ（Ｐｒｏｓｔａｂ）５１９８の５％溶液０．４ｇを攪拌しつつ添加した。この混合物を室温で３０分にわたり攪拌し、その後、１Ｌ（クオート）のジャーに注ぎ、密封し、９０℃に３．０時間にわたり加熱した。ジャーの内容物を取り出し、回転蒸発を経由して４０％ＺｒＯ2に濃縮した。脱イオン水（１５６５ｇ）および５１ｇの水性濃縮アンモニア（２９％ＮＨ3）を４Ｌのビーカに投入した。濃縮分散液（２９５ｇ）を攪拌しつつビーカにゆっくり添加した。こうして得られた白色沈殿物を真空濾過を経由して単離し、追加のＤ．Ｉ．水で洗浄した。湿りを帯びた固形物を１−メトキシ−２−プロパノール（３７０ｇ）に分散させた。得られたシラン変性ジルコニア分散液は２０．２％の固形物を含んでいた。
【０１０７】
上の変性されたＺｒＯ2分散液（５４０ｇ）、２０／６０／２０ＰＥＡ／第１のモノマー／ＳＲ４４４（９０．４ｇ）および水（０．７２ｇ）中のプロスタブ（Ｐｒｏｓｔａｂ）５１９８の５％溶液を１Ｌの丸底フラスコに投入した。回転蒸発を経由して水およびアルコールを除去した。得られた配合物はＴＧＡによって３８．６０％のＺｒＯ2を含んでおり、１．５８７の屈折率を有していた。
【０１０８】
実施例５
シラン変性ジルコニアナノ粒子分散液の調製
ブーラー・ジルコニア（Ｂｕｈｌｅｒ ｚｉｒｃｏｎｉａ）Ｚ−ＷＯゾル（４０１．５ｇ）（スイス国ウズウィルのブーラー（Ｂｕｈｌｅｒ ＡＧ）（Ｕｚｗｉｌ，Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ））から入手できる）を１ｑｔのジャーに投入した。そのジャーに４５０ｇの１−メトキシ−２−プロパノール、２８．５ｇのシランＡ１７４、１９．１６ｇのシルケスト（Ｓｉｌｑｕｅｓｔ）Ａ−１２３０および水中のプロスタブ（Ｐｒｏｓｔａｂ）５１９８の５％溶液０．５ｇを攪拌しつつ添加した。この混合物を室温で３０分にわたり攪拌し、その後、密封し、９０℃に３．０時間にわたり加熱した。ジャーの内容物を取り出し、回転蒸発を経由して４０％ＺｒＯ2に濃縮した。脱イオン水（７０７．８ｇ）および２４．２ｇの水性濃縮アンモニア（２９％ＮＨ3）を４Ｌのビーカに投入した。濃縮分散液（３４６．８ｇ）を攪拌しつつビーカにゆっくり添加した。こうして得られた白色沈殿物を真空濾過を経由して単離し、追加のＤ．Ｉ．水で洗浄した。湿りを帯びた固形物を１−メトキシ−２−プロパノールに分散させた。得られたシラン変性ジルコニア分散液は２０．５８％の固形物を含んでいた。
【０１０９】
上の変性されたＺｒＯ2分散液（２２５．２ｇ）、２０／６０／２０ＰＥＡ／第１のモノマー／ＳＲ４４４（３０．９ｇ）および水（０．２４ｇ）中のプロスタブ（Ｐｒｏｓｔａｂ）５１９８の５％溶液を１Ｌの丸底フラスコに投入した。回転蒸発を経由して水およびアルコールを除去した。得られた配合物はＴＧＡによって４７．８５％のＺｒＯ2を含んでおり、１．６１５の屈折率を有していた。１重量％のＴＰＯ−Ｌを添加した。
【０１１０】
実施例６
２００４年１２月３０日出願の米国特許出願第１１／０２７４２６号明細書によりＺｒＯ2ゾルを調製し、固形物４５．７８％のゾルをもたらした。以下のＺｒＯ2試験方法によりＺｒＯ2を試験した。
【０１１１】
光子相関分光分析法（ＰＣＳ）
マルバーン・シリーズ（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｓｅｒｉｅｓ）４７００粒子サイズアナライザ（マサチューセッツ州サウスボロのマルバーン・インストルメンツ（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃ．（Ｓｏｕｔｈｂｏｒｏｕｇｈ，ＭＡ））から入手できる）を用いて光子相関分光分析法（ＰＣＳ）により体積平均粒子サイズを決定した。シリンジ付加圧力を用いて０．２μｍのフィルタを通して希釈ジルコニアゾルサンプルをガラスキュベットに濾過し、その後、キュベットにフタをした。データ取得を開始する前に、サンプルチャンバの温度を放置して２５℃で平衡させた。９０度の角度で「コンチン（ＣＯＮＴＩＮ）」分析を行うために供給されたソフトウェアを用いた。「コンチン（ＣＯＮＴＩＮ）」は一般逆変換問題を分析するために広く用いられた数学的方法であり、それは、プロベンチャー（Ｓ．Ｗ．Ｐｒｏｖｅｎｃｈｅｒ），Ｃｏｍｐｕｔ．Ｐｈｙｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２７，２２９（１９８２）で更に記載されている。２４のデータビンを用いて分析を行った。１．３３３に等しい水の屈折率、０．８９０センチポイズに等しい水の粘度および１．９に等しいジルコニア粒子の屈折率の値を計算において用いた。
【０１１２】
２つの粒子サイズ測定をＰＣＳデータに基づいて計算した。ナノメートルで報告されている強度平均粒子サイズは、散乱光強度分布の平均値に対応する粒子のサイズに等しかった。散乱光強度は粒子直径の６乗に比例する。これもナノメートルで報告されている体積平均粒子サイズは、ジルコニア粒子の屈折率と分散媒体（すなわち水）の屈折率の両方を考慮に入れている散乱光強度分布から計算された体積分布から誘導した。体積平均粒子サイズは体積分布の平均に対応する粒子サイズに等しかった。
【０１１３】
強度平均粒子サイズを体積平均粒子サイズによって除して、粒子サイズ分布を示唆する比を提供した。
【０１１４】
結晶の構造およびサイズ（ＸＲＤ分析）
めのう乳鉢および乳棒を用いて手で粉砕することにより、乾燥させたジルコニアサンプルの粒子サイズを小さくした。両面被覆テープの一区画を上に接着させていた顕微鏡ガラススライドにスパチュラによって大量のサンプルを被着させた。スパチュラの刃でサンプルをテープに押し付けることによりサンプルをテープ上の接着剤に押し付けた。スパチュラの刃の端でサンプル面を掻き取ることにより過剰のサンプルを除去し、接着剤に接着した粒子の薄層を残した。掻き取り後に残っているゆるく接着した材料を顕微鏡スライドで硬い表面を強くコツコツ叩くことにより除去した。似た方式で、コランダム（リンデ（Ｌｉｎｄｅ）、１．０μｍのアルミナ研磨粉、ロット番号Ｃ０６２、インジアナ州インジアナポリスのユニオン・カーバイド（Ｕｎｉｏｎ Ｃａｒｂｉｄｅ（Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ，ＩＮ）））を調製し、計器の広がりに関して回折計を更正するために用いた。
【０１１５】
反射形状、銅Ｋα放射線および散乱放射線の比例検出器レジストリーを有する「フィリップス（Ｐｈｉｌｉｐｓ）」垂直回折計を用いてＸ線回折スキャンを得た。可変入射ビームスリット、固定回折ビームスリットおよびグラファイト回折ビームモノクロメータが回折計に装着されていた。０．０４度のステップサイズおよび８秒の保圧時間を用いてサーベイスキャンを２５から５５度２シータ（２θ）まで行った。４５ｋＶおよび３５ｍＡのＸ線発生器設定を用いた。コランダム標準のためのデータ収集を幾つかの個々のコランダムマウントの３つの別個の面上で行った。薄層サンプルマウントの３つの別個の面上でデータを収集した。
【０１１６】
回折データに関する国際センター（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ Ｄａｔａ）（ＩＣＤＤ）の粉末回折データベース（セット１〜４７、ペンシルバニア州ニュートンスクエアのＩＣＤＤ（Ｎｅｗｓｔｏｎ Ｓｑｕａｒｅ，ＰＡ））内に含まれた基準回折パターンと比較することにより観察された回折ピークを特定し、ジルコニアの立方／正方（Ｃ／Ｔ）または単斜（Ｍ）のいずれかに帰させた。立方相に関する（１１１）ピークおよび正方相に関する（１０１）ピークを分離できなかった。そのため、これらの相を一緒に報告した。各ジルコニア形態の量を相対基準で評価し、最もインテンスな回折ピークを有するジルコニアの形態に１００の相対強度値を割り振った。残りの結晶ジルコニア形態の最も強いラインを最もインテンスなラインを基準として比較し、１〜１００の間の値を与えた。
【０１１７】
コランダムのゆえに観察された回折最大に関するピーク幅をプロファイルフィッティングによって測定した。コランダム試験範囲内のいずれかのピーク位置で計器の幅を評価するために用いられる連続関数をもたらすためにこれらのデータにポリノミナルを当てはめることにより、平均コランダムピーク幅とコランダムピーク位置（２θ）との間の関係を決定した。ジルコニアのゆえに観察された回折最大に関するピーク幅をプロファイルフィッティングの観察された回折ピークによって測定した。存在することが判明したジルコニア相に応じて以下のピーク幅を評価した。
立方／正方（Ｃ／Ｔ）：（１１１）
単斜（Ｍ）：（−１１１）および（１１１）
Ｋα1波長成分およびＫα2波長成分を有するピヤソンＶＩＩピーク形状モデルが説明し、線状バックグラウンドモデルをすべての場合に用いた。幅は度の単位を有する半最大でピークフル幅（ＦＷＨＭ）として見られた。プロファイルフィッティングをＪＡＤＥ回折ソフトウェア一組の能力の使用によって実行した。同じ薄相、同じマウントに関して得られた３つの別個のデータ収集に関してサンプルピーク幅を評価した。
【０１１８】
コランダム計器更正からの計器の幅値の内挿によってサンプルピークを計器の広がりに関して補正し、補正されたピーク幅をラジアンの単位に変換した。一次結晶サイズを計算するためにシャーラー（Ｓｃｈｅｒｒｅｒ）の式を用いた。
結晶サイズ（Ｄ）＝Ｋλ／β（ｃｏｓθ）
【０１１９】
シャーラー（Ｓｃｈｅｒｒｅｒ）の式において、
Ｋ＝形態ファクター（ここで、０．９）
λ＝波長（１．５４０５９８Å）
β＝（ラジアンにおける）計器の広がりに関する補正後の計算ピーク幅＝（ラジアンに変換された）［計算ピークＦＷＨＭ）−計器幅］
ここで、ＦＷＨＭは半最大でのフル幅である。
θ＝１／２ピーク位置（散乱角）
【０１２０】
立方／正方の結晶サイズを（１１１）ピークを用いる３つの測定の平均として測定した。
立方／正方の平均結晶サイズ＝［Ｄ（１１１）area1＋Ｄ（１１１）area2＋Ｄ（１１１）area3］／３
【０１２１】
単斜結晶サイズを（−１１１）ピークを用いる３つの測定および（１１１）ピークを用いる３つの測定の平均として測定した。
単斜結晶平均サイズ＝
［Ｄ（−１１１）area1＋Ｄ（−１１１）area2＋Ｄ（−１１１）area3＋Ｄ（１１１）area1＋Ｄ（１１１）area2＋Ｄ（１１１）area3］／６
【０１２２】
立方／正方（Ｃ／Ｔ）および単斜相（Ｍ）の重み付き平均を計算した。
重み付き平均＝［（％Ｃ／Ｔ）（Ｃ／Ｔサイズ）＋（％Ｍ）（Ｍサイズ）］／１００
【０１２３】
この式において、
％ＣＴ＝ＺｒＯ2粒子の立方および正方の微結晶含有率によってもたらされる％結晶度。
Ｃ／Ｔサイズ＝立方および正方の微結晶のサイズ。
％Ｍ＝ＺｒＯ2粒子の単斜微結晶含有率によってもたらされる％結晶度。
Ｍサイズ＝単斜微結晶のサイズ。
【０１２４】
分散指数
分散指数は、ＰＣＳによって測定された体積平均サイズをＸＲＤによって測定された重み付き平均微結晶サイズによって除したものに等しい。
【０１２５】
重量％固形物
重量３〜６グラムのサンプルを１２０℃で３０分にわたり乾燥させることにより重量％固形物を決定した。％固形物は湿りサンプルの重量（すなわち乾燥前の重量、重量wet）および乾燥サンプルの重量（すなわち乾燥後の重量、重量dry）から以下の式を用いて計算することが可能である。
重量％固形物＝１００（重量dry）／（重量wet）
【０１２６】
結果は次の通りである。
【０１２７】
【表２】
【０１２８】
【表３】
【０１２９】
ＺｒＯ2ゾル（５０．００ｇ）、ＭＥＥＡＡ（２．２２ｇ）、ＢＣＥＡ（１．０６ｇ）、１−メトキシ−２−プロパノール（７５ｇ）およびＰＥＡ／ＲＤＸの５０／５０混合物（１７．６ｇ）を丸底フラスコに投入し、回転蒸発を経由してアルコールおよび水を除去した。ＺｒＯ2含有樹脂は４９．５９％ＺｒＯ2であり、１．６３９の屈折率を有していた。ＴＰＯ−Ｌの０．５ｐｐｈを上の混合物に添加した。
【０１３０】
「ビクイチ（Ｖｉｋｕｉｔｉ）ＢＥＦ ＩＩＩ９０／５０フィルム」という商品名でスリーエム・カンパニー（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ）によって販売されている輝度向上フィルムの長さに似た長さに沿ってプリズムが高さにおいて異なることを除き、実験２従ってこれを輝度向上フィルムに調製した。結果を表Ｉで報告している。
【０１３１】
終点による数値範囲の列挙は、当該範囲内に包含されるすべての数値を含む（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４および５を含む）。本明細書で引用された特許、特許文書および刊行物の完全な開示は、各々が個別に援用されたかのように本明細書に全体的に引用して援用する。本発明に対する種々の修正および変更は、本発明の範囲および精神を逸脱せずに当業者に対して明らかになるであろう。本明細書に記載された例示的な実施形態および実施例によって本発明が不当に限定されることを意図しておらず、こうした実施例および実施形態が例としてのみ提示され、本発明の範囲が次の通り本明細書に記載された請求の範囲によってのみ限定されることが意図されていることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の例示的な微細構造保持光学製品の透視図である。
【図２】本発明の輝度向上フィルムを含む例示的な背部照明液晶表示装置の概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ｉ）構造
【化１】
（式中、
Ｒ１は独立して水素またはメチルであり、
Ｒ２は独立して水素または臭素であり、
Ｑは独立してＯまたはＳであり、
Ｚは独立して−Ｃ（ＣＨ3）2−、−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−または−Ｓ（Ｏ）2−である）
を有する主部分を含むモノマー、
ｉｉ）構造
【化２】
（式中、
Ｒ１は独立して水素またはメチルであり、
Ｒ２は独立して水素または臭素であり、
Ｑは独立してＯまたはＳであり、
Ｚは独立して−Ｃ（ＣＨ3）2−、−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−または−Ｓ（Ｏ）2−であり、
Ｌは、直鎖または分岐のＣ2〜Ｃ12アルキル基から独立して選択された連結基であり、ここで、炭素鎖は１個以上の酸素基で任意に置換されている、および／または炭素原子は１個以上のヒドロキシル基で任意に置換されている）
を有する主部分を含むモノマー
およびｉとｉｉの混合物
からなる群から選択された少なくとも約１５重量％の１種以上の第１のモノマー、
ｂ）少なくとも約１０重量％の無機ナノ粒子および
ｃ）任意に架橋剤
の反応生成物を含む重合済み構造を有する輝度向上フィルム。
【請求項２】
前記組成物は光開始剤を含む、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項３】
前記無機粒子の量は約６０重量％未満である、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項４】
前記無機ナノ粒子は表面改質されている、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項５】
前記無機ナノ粒子はシリカ、ジルコニア、チタニア、酸化アンチモン、アルミナ、酸化錫、それらの混合金属酸化物、またはそれらの混合物を含む、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項６】
一次粒子はサイズにおいて５ｎｍ〜７５ｎｍ、１０ｎｍ〜３０ｎｍまたは５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲である、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項７】
前記第１のモノマーはテトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸の反応生成物からなる、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項８】
前記架橋剤は周囲温度で液体である、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項９】
前記架橋剤は多官能性ウレタン（メタ）アクリレート架橋剤である、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１０】
前記架橋剤は、ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジアクリレートおよびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１１】
少なくとも１種の一官能性エチレン系不飽和希釈剤または二官能性エチレン系不飽和希釈剤を更に含む、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１２】
前記希釈剤は室温で液体である、請求項１０に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１３】
前記希釈剤はフェノキシエチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドンおよびＮ−ビニルカプロラクタムを含む、請求項１１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１４】
前記希釈剤はＮ−置換（メタ）アクリルアミドまたはＮ，Ｎ−二置換（メタ）アクリルアミドを含む、請求項１１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１５】
前記重合性組成物はメタクリレート官能性モノマーを含まない、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１６】
前記フィルムは０．５〜１０マイクロメートルの半径を有する丸み付き尖端を任意に含むターニングフィルムである、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１７】
請求項１に記載の輝度向上フィルムおよび前記輝度向上フィルムに接触している第２の光学フィルムを含む物品。
【請求項１８】
前記第２の光学フィルムは、ターニングフィルム、ディフューザ、吸収偏光子、反射偏光子および保護カバーフィルムを含む群から選択される、請求項１７に記載の物品。
【請求項１９】
前記第２の光学フィルムはプリズム構造を含む、請求項１８に記載の物品。
【請求項２０】
ａ）少なくとも約１５重量％の１種以上の（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマー、
ｂ）少なくとも約１０重量％の無機ナノ粒子および
ｃ）任意に架橋剤
を含む重合性組成物の反応生成物を含む重合済み構造を有する輝度向上フィルム。
【請求項２１】
（ａ）ｉ）構造
【化３】
（式中、
Ｒ１は独立して水素またはメチルであり、
Ｒ２は独立して水素または臭素であり、
Ｑは独立してＯまたはＳであり、
Ｚは独立して−Ｃ（ＣＨ3）2−、−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−または−Ｓ（Ｏ）2−である）
を有する主部分を含むモノマー、
ｉｉ）構造
【化４】
（式中、
Ｒ１は独立して水素またはメチルであり、
Ｒ２は独立して水素または臭素であり、
Ｑは独立してＯまたはＳであり、
Ｚは独立して−Ｃ（ＣＨ3）2−、−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−または−Ｓ（Ｏ）2−であり、
Ｌは、直鎖または分岐のＣ2〜Ｃ12アルキル基から独立して選択された連結基であり、ここで、炭素鎖は１個以上の酸素基で任意に置換されている、および／または炭素原子は１個以上のヒドロキシル基で任意に置換されている）
を有する主部分を含むモノマー
およびｉとｉｉの混合物
からなる群から選択された少なくとも約１５重量％の１種以上の第１のモノマー、
ｂ）少なくとも約１０重量％の無機ナノ粒子
ｃ）任意に架橋剤および
ｄ）任意に光開始剤
を含む重合性樹脂組成物。
【請求項２２】
請求項２１に記載の反応生成物を含む光学物品。
【請求項２３】
材料が微細構造化表面を任意に有するフィルムである、請求項２２に記載の光学物品。
【請求項２４】
前記微細構造化表面はキューブコーナー構造またはプラズマ表示装置パネルのためのバリアリブを製造するために適する構造を含む、請求項２４に記載の光学物品。
【請求項２５】
前記構造は４〜１５マイクロメートルの範囲の半径を有する丸み付き尖端を有する複数のリッジを含む、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項２６】
１種以上のエチレン性不飽和モノマーを含むとともに１８０°Ｆで１０００ｃｐｓ未満の粘度を有する有機成分、および少なくとも１０重量％の無機ナノ粒子を含む、実質的に無溶媒の重合性組成物の反応生成物を含む輝度向上重合済み構造を含む、輝度向上フィルム。
【請求項２７】
前記有機成分は１８０°Ｆで１０００ｃｐｓ未満の粘度、１６０°Ｆで１０００ｃｐｓ未満の粘度、１４０°Ｆで１０００ｃｐｓ未満の粘度、１２０°Ｆで１０００ｃｐｓ未満の粘度、１２０°Ｆで８００ｃｐｓ未満の粘度または１２０°Ｆで６００ｃｐｓ未満の粘度を有する、請求項２６に記載の輝度向上フィルム。
【請求項２８】
前記有機成分は、少なくとも１種の（メタ）アクリル化ウレタンオリゴマー、（メタ）アクリル化ポリエステルオリゴマー、（メタ）アクリル化フェノールオリゴマー、（メタ）アクリル化アクリルオリゴマー、（メタ）アクリル化エポキシ（メタ）アクリレートおよびそれらの混合物を含む、請求項２６に記載の輝度向上フィルム。
【請求項２９】
前記有機成分は、少なくとも４５０ｇ／モルの数平均分子量を有する少なくとも１種の低重合体エチレン性不飽和モノマーを含む、請求項２６に記載の輝度向上フィルム。
【請求項３０】
１種以上のエチレン性不飽和モノマーを含むとともに少なくとも１．５４の屈折率を有する有機成分、および少なくとも１０重量％の無機ナノ粒子を含む、実質的に無溶媒の重合性組成物の反応生成物を含む輝度向上重合済み構造を含む、輝度向上フィルム。
【請求項３１】
前記重合性組成物は、少なくとも１．４７の屈折率、少なくとも１．５２の屈折率、少なくとも１．５５の屈折率または少なくとも１．６０の屈折率を有する、請求項３０に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１】
（ａ）ｉ）構造
【化１】
（式中、
Ｒ１は独立して水素またはメチルであり、
Ｒ２は独立して水素または臭素であり、
Ｑは独立してＯまたはＳであり、
Ｚは独立して−Ｃ（ＣＨ3）2−、−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−または−Ｓ（Ｏ）2−である）
を有する主部分を含むモノマー、
ｉｉ）構造
【化２】
（式中、
Ｒ１は独立して水素またはメチルであり、
Ｒ２は独立して水素または臭素であり、
Ｑは独立してＯまたはＳであり、
Ｚは独立して−Ｃ（ＣＨ3）2−、−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−または−Ｓ（Ｏ）2−であり、
Ｌは、直鎖または分岐のＣ2〜Ｃ12アルキル基から独立して選択された連結基であり、ここで、炭素鎖は１個以上の酸素基で任意に置換されている、および／または炭素原子は１個以上のヒドロキシル基で任意に置換されている）
を有する主部分を含むモノマー
およびｉとｉｉの混合物
からなる群から選択された少なくとも約１５重量％の１種以上の第１のモノマー、
ｂ）少なくとも約１０重量％の無機ナノ粒子および
ｃ）任意に架橋剤
の反応生成物を含む重合済み構造を有する輝度向上フィルム。
【請求項２】
前記組成物は光開始剤を含む、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項３】
前記無機粒子の量は約６０重量％未満である、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項４】
前記無機ナノ粒子は表面改質されている、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項５】
前記無機ナノ粒子はシリカ、ジルコニア、チタニア、酸化アンチモン、アルミナ、酸化錫、それらの混合金属酸化物、またはそれらの混合物を含む、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項６】
一次粒子はサイズにおいて５ｎｍ〜７５ｎｍ、１０ｎｍ〜３０ｎｍまたは５ｎｍ〜２０ｎｍの範囲である、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項７】
前記第１のモノマーはテトラブロモビスフェノールＡジグリシジルエーテルと（メタ）アクリル酸の反応生成物からなる、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項８】
前記架橋剤は周囲温度で液体である、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項９】
前記架橋剤は多官能性ウレタン（メタ）アクリレート架橋剤である、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１０】
前記架橋剤は、ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジアクリレートおよびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１１】
少なくとも１種の一官能性エチレン系不飽和希釈剤または二官能性エチレン系不飽和希釈剤を更に含む、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１２】
前記希釈剤は室温で液体である、請求項１０に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１３】
前記希釈剤はフェノキシエチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドンおよびＮ−ビニルカプロラクタムを含む、請求項１１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１４】
前記希釈剤はＮ−置換（メタ）アクリルアミドまたはＮ，Ｎ−二置換（メタ）アクリルアミドを含む、請求項１１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１５】
前記重合性組成物はメタクリレート官能性モノマーを含まない、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１６】
前記フィルムは０．５〜１０マイクロメートルの半径を有する丸み付き尖端を任意に含むターニングフィルムである、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項１７】
請求項１に記載の輝度向上フィルムおよび前記輝度向上フィルムに接触している第２の光学フィルムを含む物品。
【請求項１８】
前記第２の光学フィルムは、ターニングフィルム、ディフューザ、吸収偏光子、反射偏光子および保護カバーフィルムを含む群から選択される、請求項１７に記載の物品。
【請求項１９】
前記第２の光学フィルムはプリズム構造を含む、請求項１８に記載の物品。
【請求項２０】
ａ）少なくとも約１５重量％の１種以上の（メタ）アクリル化芳香族エポキシオリゴマー、
ｂ）少なくとも約１０重量％の無機ナノ粒子および
ｃ）任意に架橋剤
を含む重合性組成物の反応生成物を含む重合済み構造を有する輝度向上フィルム。
【請求項２１】
（ａ）ｉ）構造
【化３】
（式中、
Ｒ１は独立して水素またはメチルであり、
Ｒ２は独立して水素または臭素であり、
Ｑは独立してＯまたはＳであり、
Ｚは独立して−Ｃ（ＣＨ3）2−、−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−または−Ｓ（Ｏ）2−である）
を有する主部分を含むモノマー、
ｉｉ）構造
【化４】
（式中、
Ｒ１は独立して水素またはメチルであり、
Ｒ２は独立して水素または臭素であり、
Ｑは独立してＯまたはＳであり、
Ｚは独立して−Ｃ（ＣＨ3）2−、−ＣＨ2−、−Ｃ（Ｏ）−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−または−Ｓ（Ｏ）2−であり、
Ｌは、直鎖または分岐のＣ2〜Ｃ12アルキル基から独立して選択された連結基であり、ここで、炭素鎖は１個以上の酸素基で任意に置換されている、および／または炭素原子は１個以上のヒドロキシル基で任意に置換されている）
を有する主部分を含むモノマー
およびｉとｉｉの混合物
からなる群から選択された少なくとも約１５重量％の１種以上の第１のモノマー、
ｂ）少なくとも約１０重量％の無機ナノ粒子
ｃ）任意に架橋剤および
ｄ）任意に光開始剤
を含む重合性樹脂組成物。
【請求項２２】
請求項２１に記載の反応生成物を含む光学物品。
【請求項２３】
材料が微細構造化表面を任意に有するフィルムである、請求項２２に記載の光学物品。
【請求項２４】
前記微細構造化表面はキューブコーナー構造またはプラズマ表示装置パネルのためのバリアリブを製造するために適する構造を含む、請求項２４に記載の光学物品。
【請求項２５】
前記構造は４〜１５マイクロメートルの範囲の半径を有する丸み付き尖端を有する複数のリッジを含む、請求項１に記載の輝度向上フィルム。
【請求項２６】
１種以上のエチレン性不飽和モノマーを含むとともに１８０°Ｆで１０００ｃｐｓ未満の粘度を有する有機成分、および少なくとも１０重量％の無機ナノ粒子を含む、実質的に無溶媒の重合性組成物の反応生成物を含む輝度向上重合済み構造を含む、輝度向上フィルム。
【請求項２７】
前記有機成分は１８０°Ｆで１０００ｃｐｓ未満の粘度、１６０°Ｆで１０００ｃｐｓ未満の粘度、１４０°Ｆで１０００ｃｐｓ未満の粘度、１２０°Ｆで１０００ｃｐｓ未満の粘度、１２０°Ｆで８００ｃｐｓ未満の粘度または１２０°Ｆで６００ｃｐｓ未満の粘度を有する、請求項２６に記載の輝度向上フィルム。
【請求項２８】
前記有機成分は、少なくとも１種の（メタ）アクリル化ウレタンオリゴマー、（メタ）アクリル化ポリエステルオリゴマー、（メタ）アクリル化フェノールオリゴマー、（メタ）アクリル化アクリルオリゴマー、（メタ）アクリル化エポキシ（メタ）アクリレートおよびそれらの混合物を含む、請求項２６に記載の輝度向上フィルム。
【請求項２９】
前記有機成分は、少なくとも４５０ｇ／モルの数平均分子量を有する少なくとも１種の低重合体エチレン性不飽和モノマーを含む、請求項２６に記載の輝度向上フィルム。
【請求項３０】
１種以上のエチレン性不飽和モノマーを含むとともに少なくとも１．５４の屈折率を有する有機成分、および少なくとも１０重量％の無機ナノ粒子を含む、実質的に無溶媒の重合性組成物の反応生成物を含む輝度向上重合済み構造を含む、輝度向上フィルム。
【請求項３１】
前記重合性組成物は、少なくとも１．４７の屈折率、少なくとも１．５２の屈折率、少なくとも１．５５の屈折率または少なくとも１．６０の屈折率を有する、請求項３０に記載の輝度向上フィルム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２００８−５０３７６８（Ｐ２００８−５０３７６８Ａ）
【公表日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１６５３６（Ｐ２００７−５１６５３６）
【出願日】平成１７年６月６日（２００５．６．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１９７７４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／００７２８６
【国際公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願人】（５９９０５６４３７）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (1,802)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月６日（２００５．６．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１９７７４
【国際公開番号】ＷＯ２００６／００７２８６
【国際公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【出願人】（５９９０５６４３７）スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (1,802)
【Ｆターム（参考）】
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