專利名稱:圖案化梯度聚合物膜和方法
圖案化梯度聚合物膜和方法相關(guān)專利串請(qǐng)本申請(qǐng)與2009年4月15日提交的如下美國專利申請(qǐng)相關(guān),所述美國專利申請(qǐng)以弓I 證方式并入uOptical Construction and Display System IncorporatingSame (光學(xué)構(gòu)造和裝配所述光學(xué)構(gòu)造的顯示系統(tǒng))”(美國序列號(hào)61/169521 ;代理人案卷號(hào)65354US002) ;“Retroreflecting Optical Construction (回射光學(xué)構(gòu)造)”(美國序列號(hào)61/169532 ;代理人案卷號(hào)65355US002) ,Optical Film for PreventingOptical Coupling (防止光學(xué)耦合的光學(xué)膜)”(美國系列號(hào)61/169549 ;代理人案卷號(hào)65356US002) ;“Backlight and Display System Incorporating Same (背光源和裝配所述背光源的顯示系統(tǒng))”(美國系列號(hào)61/169555 ;代理人案卷號(hào)65357US002) ,Processand Apparatus for Coating with Reduced Defects (減少缺陷的涂布方法和設(shè)備)”(美 國系列號(hào):61/169427 ;代理人案卷號(hào)65185US002);以及 “Process and Apparatus for aNanovoided Article (用于納米空隙制品的方法和設(shè)備)”(美國序列號(hào)61/169429 ;代理人案卷號(hào)65046US002)。本申請(qǐng)也與2009年10月23日提交的如下美國專利申請(qǐng)相關(guān),所述美國專利申請(qǐng)以引證方式并入“Process for Gradient Nanovoided Article (用于梯度納米空隙制品的方法)”(美國序列號(hào):61/254674 ;代理人案卷號(hào)65766US002) ,Immersed ReflectivePolarizer with High Off-Axis Reflectivity (具有高離軸反射率的浸沒式反射型偏振器),,(美國序列號(hào):61/254691 ;代理人案卷號(hào)65809US002) ;“I_ersed ReflectivePolarizer with Angular Confinement in Selected Planes of Incidence (在選定入射平面內(nèi)具有角限制的浸沒式反射型偏振器)”(美國序列號(hào)61/254692 ;代理人案卷號(hào)65900US002);“Light Source and Display System Incorporating Same(光源和裝配所述光源的顯示系統(tǒng))”(美國序列號(hào)61/254672 ;代理人案卷號(hào)65782US002);以及“GradientLow Index Article and Method (梯度低折射率制品和方法)”(美國序列號(hào):61/254673 ;代理人案卷號(hào)65716US002)。
背景技術(shù):
光學(xué)系統(tǒng),例如回復(fù)反射系統(tǒng)或顯示系統(tǒng),利用一個(gè)或多個(gè)光學(xué)層來管理入射光。通常,光學(xué)層要求具有所需光學(xué)透射率、光學(xué)霧度、光學(xué)清晰度或折射率。在許多應(yīng)用中,會(huì)將空氣層和漫射層加入到光學(xué)系統(tǒng)中。通常,空氣層支持全內(nèi)反射,漫射層提供光學(xué)漫射。具有納米級(jí)孔或空隙結(jié)構(gòu)的制品可用于多種應(yīng)用,這基于由其納米空隙構(gòu)成提供的光學(xué)、物理或機(jī)械性能。例如,納米空隙制品包含至少部分地圍繞孔或空隙的聚合物固體網(wǎng)絡(luò)或基體??谆蚩障锻ǔ1粴怏w(例如空氣)填充。納米空隙制品中孔或空隙的尺寸通??杀幻枋鰹榫哂锌稍诩sI納米至約1000納米范圍內(nèi)的平均有效直徑。國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)提供了納米多孔材料的三種尺寸類別空隙小于2nm的微孔,空隙介于2nm和50nm之間的中孔以及空隙大于50nm的大孔。上述不同尺寸類別的每一種都可為納米空隙制品提供獨(dú)特的性質(zhì)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通常涉及圖案化梯度聚合物膜和制造所述圖案化梯度聚合物膜的方法,更具體地,涉及圖案化梯度光學(xué)膜,所述圖案化梯度光學(xué)膜具有包括折射率變化、霧度變化、透射率變化、清晰度變化或它們的組合的區(qū)域。在一方面,本發(fā)明提供了一種梯度聚合物膜,所述梯度聚合物膜包括粘結(jié)劑和多個(gè)納米空隙,其中所述多個(gè)納米空隙的局部體積分?jǐn)?shù)在所述梯度聚合物膜的整個(gè)橫向平面上變化。在另一方面,本發(fā)明提供了一種梯度聚合物膜,所述梯度聚合物膜包括粘結(jié)劑和多個(gè)納米空隙,其中沿著所述梯度聚合物膜的橫向平面,靠近所述梯度聚合物膜的第一區(qū)域的所述多個(gè)納米空隙的第一局部體積分?jǐn)?shù)大于靠近與所述第一區(qū)域相鄰的第二區(qū)域的所述多個(gè)納米空隙的第二局部體積分?jǐn)?shù)。在又一方面,本發(fā)明提供了一種光學(xué)構(gòu)造,所述光學(xué)構(gòu)造包括基底和設(shè)置于所述基底上的梯度聚合物膜。此外,所述梯度聚合物膜包括粘結(jié)劑和多個(gè)納米空隙,其中所述多 個(gè)納米空隙的局部體積分?jǐn)?shù)在所述梯度聚合物膜的整個(gè)橫向平面上變化。再有,所述基體包括如下中的至少一種剝離襯墊、粘合劑、體漫射體、表面漫射體、衍射漫射體、折射漫射體、回射器、吸收型偏振器、反射型偏振器、纖維偏振器、膽留型偏振器、多層偏振器、線柵偏振器、部分反射器、體反射器、多層聚合物反射器、金屬反射器、金屬/電介質(zhì)多層反射器、纖維、透鏡、微結(jié)構(gòu)、實(shí)心光導(dǎo)裝置或中空光導(dǎo)裝置。在再一方面,本發(fā)明提供了一種光學(xué)構(gòu)造,所述光學(xué)構(gòu)造包括基體和設(shè)置于所述基體上的梯度聚合物膜。此外,所述梯度聚合物膜包括粘結(jié)劑和多個(gè)納米空隙,其中沿著所述梯度聚合物膜的橫向平面,靠近所述梯度聚合物膜的第一區(qū)域的所述多個(gè)納米空隙的第一局部體積分?jǐn)?shù)大于靠近與所述第一區(qū)域相鄰的第二區(qū)域的所述多個(gè)納米空隙的第二局部體積分?jǐn)?shù)。此外,所述基體包括如下中的至少一種剝離襯墊、粘合劑、體漫射體、表面漫射體、衍射漫射體、折射漫射體、回射器、吸收型偏振器、反射型偏振器、纖維偏振器、膽甾型偏振器、多層偏振器、線柵偏振器、部分反射器、體反射器、多層聚合物反射器、金屬反射器、金屬/電介質(zhì)多層反射器、纖維、透鏡、微結(jié)構(gòu)、實(shí)心光導(dǎo)裝置或中空光導(dǎo)裝置。在再一方面,本發(fā)明提供了一種用于梯度聚合物膜的方法,所述方法包括將溶液設(shè)置于基體上以形成涂層,所述涂層包含可聚合粘結(jié)劑和溶劑;選擇性地聚合所述涂層的第一部分以在溶劑中形成不可溶聚合物基質(zhì);從所述涂層去除溶劑的絕大部分;以及聚合所述涂層與所述第一部分相鄰的第二部分。上述發(fā)明內(nèi)容并非意圖描述本發(fā)明的每個(gè)公開的實(shí)施例或每種實(shí)施方案。以下附圖和具體實(shí)施方式
更具體地舉例說明示例性實(shí)施例。
整個(gè)說明書中都參考了附圖,在附圖中,類似的附圖標(biāo)記表示類似的元件,并且其中圖IA為一種梯度光學(xué)膜的示意性側(cè)視圖;圖IB-II為梯度光學(xué)膜的示意性俯視圖;圖2為一種光學(xué)構(gòu)造的示意性側(cè)視圖3為一種光學(xué)構(gòu)造的示意性側(cè)視圖;圖4為一種光學(xué)構(gòu)造的示意性側(cè)視圖;圖5為一種方法示意圖;圖6A為安培數(shù)相對(duì)于%T的圖;圖6Β為安培數(shù)相對(duì)于%Η的圖;圖6C為伏特?cái)?shù)相對(duì)于順維位置的圖;圖6D為%Τ和%Η相對(duì)于順維位置的圖;
圖6Ε為伏特?cái)?shù)相對(duì)于順維位置的圖;圖6F為%Τ和%Η相對(duì)于順維位置的圖;圖7Α為伏特?cái)?shù)相對(duì)于順維位置的圖;圖7Β為折射率相對(duì)于順維位置的圖;圖8為圖案化回射器的示意性橫截面;且圖9為圖案化光導(dǎo)裝置的示意性橫截面。附圖未必按比例繪制。附圖中使用的類似標(biāo)記是指類似部件。然而,應(yīng)當(dāng)理解,使用某一標(biāo)記來指給定附圖中的某一部件并非意圖限制另一附圖中使用相同標(biāo)記標(biāo)識(shí)的部件。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明通常涉及聚合物膜,特別是光學(xué)膜,所述光學(xué)膜顯示出一些低折射率類光學(xué)性質(zhì),或者與光的透射、散射、吸收、折射或反射相互作用;然而應(yīng)了解,由于在膜中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu),所述聚合物膜而是可與環(huán)境進(jìn)行非光學(xué)相互作用,如在別處所描述。在一個(gè)具體實(shí)施例中,光學(xué)膜可顯示出沿著該光學(xué)膜(即,梯度光學(xué)膜)的橫向平面變化的低折射率類光學(xué)特性。膜的橫向平面可描述為與膜的表面中的至少一個(gè)平行的平面。一些本發(fā)明所公開的梯度光學(xué)膜顯示出沿著梯度光學(xué)膜的橫向平面變化的局部孔隙度。在一些情況中,所述光學(xué)膜可顯示出也可在光學(xué)膜的厚度方向上變化的光學(xué)性質(zhì)或局部孔隙度。通常,局部孔隙度可由局部空隙體積分?jǐn)?shù)描述,或描述為局部孔尺寸分布,或由局部空隙體積分?jǐn)?shù)和局部孔尺寸分布兩者描述。本發(fā)明還描述了制品和用以制備在膜內(nèi)具有梯度光學(xué)性質(zhì)/孔隙度的膜的方法。這些膜的特征在于具有光學(xué)性質(zhì)(如透射率、霧度、清晰度、折射率等)的連續(xù)橫維梯度、順維梯度或組合梯度。梯度圖案可通過例如在時(shí)序控制或空間控制固化條件(如UV LED的功率、投影掩模、受控的UV吸收、受控的干燥等,或它們的組合)下將通過所述方法制得的多孔層光學(xué)圖案化而產(chǎn)生。本發(fā)明所公開的梯度膜可用于包括例如如下的應(yīng)用中光導(dǎo)可變提取器(light guide variable extractors),包括實(shí)心光導(dǎo)提取器、中空(空氣)導(dǎo)向提取器、纖維等;可用于例如缺陷和/或燈泡隱藏,特別是在背光型顯示器中的梯度漫射膜(即變霧度、清晰度或透射率);可變漫射器;可變吸收器;可變反射器,包括用于日光照明的增強(qiáng)型鏡面反射器(ESR);等等。本發(fā)明所公開的梯度光學(xué)膜的一些部分可具有可在所述光學(xué)膜的整個(gè)橫向平面上變化的低光學(xué)霧度和低的有效折射率,如具有小于約5%的光學(xué)霧度和小于約I. 35的有效折射率。本發(fā)明所公開的梯度光學(xué)膜的一些部分可具有也可在所述光學(xué)膜的整個(gè)橫向平面上變化的高光學(xué)霧度(如大于約50%的光學(xué)霧度)和/或高漫射光學(xué)反射率,并同時(shí)顯示一些低折射率類光學(xué)性質(zhì),例如支持全內(nèi)反射或提高內(nèi)反射的能力。在一些情況下,本發(fā)明所公開的梯度光學(xué)膜可組裝在各種光學(xué)系統(tǒng)或顯示系統(tǒng)中,例如一般照明系統(tǒng)、液晶顯示系統(tǒng)、或逆反射光學(xué)系統(tǒng),以提高系統(tǒng)耐久性、降低制造成本、減小系統(tǒng)總厚度,同時(shí)改善、保持或大致保持系統(tǒng)光學(xué)特性中的至少一些,例如系統(tǒng)的逆反射性或系統(tǒng)所顯示圖像的同軸亮度和對(duì)比度。在一個(gè)具體實(shí)施例中,本發(fā)明公開的梯度光學(xué)膜包括沿著所述膜的橫向平面(SP與“z”或厚度方向互相垂直的“X”和/或“y”方向)所述光學(xué)膜的性質(zhì)的變化。名稱為“Gradient Low Index Article and Method (梯度低折射率制品和方法)”(美國序列號(hào)61/254673 ;代理人案卷號(hào)65716US002)和 “Process for Gradient Nanovoided Article(用于梯度納米空隙制品的方法)”(美國序列號(hào)61/254674 ;代理人案卷號(hào)65766US002)的共同未決的美國專利申請(qǐng)總體上涉及在光學(xué)膜的厚度方向上(即“z”方向)性質(zhì)的變化。應(yīng)當(dāng)理解,用于制備“z”方向梯度的技術(shù)可與用于“X”和/或“y”方向梯度的技術(shù)同時(shí)使用,這樣,可制得包括在互相正交的方向中的一個(gè)、兩個(gè)或全部三個(gè)方向上的變化的梯度光學(xué)膜。
所述梯度光學(xué)膜通常包括分散于粘結(jié)劑中的多個(gè)納米空隙、互聯(lián)空隙或通常的空隙網(wǎng)。多個(gè)空隙或空隙網(wǎng)中的至少一些空隙通過中空隧道或中空隧道狀通道彼此連接??障恫灰欢ㄍ耆缓镔|(zhì)和/或顆粒。例如,在一些情況下,空隙可包括一個(gè)或多個(gè)纖維狀或線絲狀的小物體,這些物體包括例如粘結(jié)劑和/或納米顆粒。在一些情況下,空隙可包括可附接至粘結(jié)劑或可松散地位于空隙內(nèi)的顆粒或顆粒附聚體。本發(fā)明所公開的一些梯度光學(xué)膜包括許多的多個(gè)互連空隙或許多空隙網(wǎng),其中每個(gè)多個(gè)互連空隙或空隙網(wǎng)中的空隙都是互連的。在一些情況下,除了許多的多個(gè)互連空隙以外,本發(fā)明所公開的梯度光學(xué)膜還包括多個(gè)閉合或不連接的空隙,即這些空隙未通過隧道連接至其他空隙。在一些情況下,梯度光學(xué)膜可改進(jìn)不具有梯度結(jié)構(gòu)的類似光學(xué)膜的部分的耐久性。在一些情況下,由于例如在膜表面的一個(gè)區(qū)域中的致密化表面或韌化表面,梯度光學(xué)膜的一個(gè)表面的部分可耐磨損。在一些情況下,梯度光學(xué)膜可顯示具有改善的環(huán)境穩(wěn)定性,因?yàn)槊芊饣蛑旅鼙砻婵煞乐刮廴疚镞M(jìn)入梯度光學(xué)膜的內(nèi)部。在一些情況下,密封或致密表面可提高梯度光學(xué)膜的清潔度,因?yàn)閵A帶在內(nèi)部孔中的顆粒可被捕集,使得機(jī)械力可能不能去除它們。在一個(gè)具體實(shí)施例中,梯度光學(xué)膜可包括多個(gè)互連空隙或空隙網(wǎng),如納米空隙,所述多個(gè)互連空隙或空隙網(wǎng)具有沿著梯度光學(xué)膜的橫向平面變化的局部體積分?jǐn)?shù)或局部孔尺寸分布。本申請(qǐng)所用的“局部體積分?jǐn)?shù)”意指在局部規(guī)模上測(cè)量的組分(例如多個(gè)互連空隙或納米空隙)的體積分?jǐn)?shù),“局部孔尺寸分布”意指在局部規(guī)模上測(cè)量的組分(例如納米空隙或互連空隙的尺寸分布)的孔尺寸分布。在一個(gè)具體實(shí)施例中,即在別處描述的厚度梯度中,局部規(guī)??蔀槔缭谔荻裙鈱W(xué)膜的總厚度的小于約10%,或小于約5%,或小于約3%,或小于約1%的區(qū)域中。在一個(gè)具體實(shí)施例中,即在沿著本發(fā)明所述的橫向平面的梯度中,局部規(guī)??蔀槔缭谔荻裙鈱W(xué)膜的寬度或長(zhǎng)度中較小的一個(gè)的小于約10%,或小于約5%,或小于約3%,或小于約1%的區(qū)域中。如本申請(qǐng)所用,納米空隙的局部體積分?jǐn)?shù)和納米空隙的局部孔尺寸分布總稱為梯度膜的“局部形態(tài)”。通常,正是梯度膜的局部形態(tài)的改變產(chǎn)生所需的光學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)(例如熱、電學(xué)、聲學(xué)、傳送、表面能)或機(jī)械性質(zhì)。在一些情況下,納米空隙的局部體積分?jǐn)?shù)可沿著橫向平面保持恒定,且納米空隙的局部孔尺寸分布可沿著橫向平面變化。在一些情況下,納米空隙的局部體積分?jǐn)?shù)可沿著橫向平面變化,且納米空隙的局部孔尺寸分布可沿著橫向平面保持恒定。在一些情況下,納米空隙的局部體積分?jǐn)?shù)可沿著橫向平面變化,且納米空隙的局部孔尺寸分布也可沿著橫向平面變化。以類似的方式,納米空隙的局部體積分?jǐn)?shù)和納米空隙的局部孔尺寸分布中的每一個(gè)可在整個(gè)厚度上(或“Z”方向)變化或保持恒定,如在別處所述。在一個(gè)具體實(shí)施例中,沿著梯度光學(xué)膜的橫向平面,局部體積分?jǐn)?shù)可在梯度光學(xué)膜的整個(gè)橫向表面上變化,使得靠近膜的第一區(qū)域的局部體積分?jǐn)?shù)可大于或小于靠近與所述第一區(qū)域相鄰的膜的第二區(qū)域的局部體積分?jǐn)?shù)?;ミB空隙的整體體積分?jǐn)?shù)為光學(xué)膜中的空隙的體積與光學(xué)膜的總體積之比;以類似的方式,整體孔尺寸分布為對(duì)于光學(xué)膜的總體積的孔尺寸分布的平均。 在一些情況下,局部體積分?jǐn)?shù)可具有極少的納米空隙,且膜可稱為在膜的所述區(qū)域中基本上無空隙。在一些情況下,局部體積分?jǐn)?shù)可沿著膜的橫向平面以連續(xù)方式變化,例如局部體積分?jǐn)?shù)沿著梯度光學(xué)膜的橫向平面單調(diào)增加或減小。在一些情況下,局部體積分?jǐn)?shù)可在梯度光學(xué)膜的整個(gè)橫向表面上經(jīng)歷局部最大或局部最小。在一些情況下,局部體積分?jǐn)?shù)可沿著梯度光學(xué)膜的橫向平面以不連續(xù)的方式變化,例如互連空隙的局部體積分?jǐn)?shù)或局部孔尺寸分布或上述兩者的階躍變化。局部形態(tài)的控制可用于數(shù)種應(yīng)用中,包括例如當(dāng)將材料涂布于梯度光學(xué)膜的表面上時(shí)。在一些情況下,涂布材料可包括溶劑或可滲透梯度光學(xué)膜的互連空隙的其他高流動(dòng)性組分(例如低分子量可固化材料)。在一些情況下,涂布材料可包括熱循環(huán)或老化時(shí)可滲透到互連空隙的多孔結(jié)構(gòu)中的熱塑性固體或膠凝材料(例如,轉(zhuǎn)移粘合劑或壓敏粘合劑(PSA))。材料向梯度光學(xué)膜的互連空隙中的滲透可改變膜的性質(zhì),包括例如增加滲透區(qū)域的折射率。在一個(gè)具體實(shí)施例中,局部形態(tài)的改變可提供對(duì)靠近梯度光學(xué)膜的一個(gè)區(qū)域的所述滲透的控制,而同時(shí)保持靠近梯度光學(xué)膜的相鄰區(qū)域的互連空隙的所需局部體積分?jǐn)?shù)。在一些情況下,靠近梯度光學(xué)膜的一個(gè)區(qū)域的局部體積分?jǐn)?shù)可小于整體體積分?jǐn)?shù),也可小于靠近梯度光學(xué)膜的相鄰區(qū)域的局部體積分?jǐn)?shù)。在一些情況下,可減小局部體積分?jǐn)?shù),使得僅有限的灌注可發(fā)生。有限輸注材料以形成梯度光學(xué)膜可用于(例如)強(qiáng)化具有高總體積分?jǐn)?shù)的互連空隙的易碎光學(xué)膜的表面。在一些情況下,梯度光學(xué)膜中較低體積分?jǐn)?shù)的互連空隙可提高結(jié)構(gòu)完整性,即光學(xué)膜的耐久性。在一些情況下,可將局部體積分?jǐn)?shù)減小至接近互連空隙的零局部體積分?jǐn)?shù),從而有效地密封表面的第一區(qū)域。局部形態(tài)的控制可包括如下技術(shù),例如抑制或提高在梯度光學(xué)膜的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域上的固化速率和程度、輸注材料以至少部分填充空隙的一部分等。通常,對(duì)局部形態(tài)的控制可通過在別處描述的技術(shù)實(shí)現(xiàn),包括例如在2009年10月23日提交的、名稱為“PROCESS FOR GRADIENT NANOVOIDED ARTICLE (用于梯度納米空隙制品的方法)”、共同待決的美國申請(qǐng)序列號(hào)61/254674 (代理人案卷號(hào)65766US002)中描述的技術(shù)。本發(fā)明所公開的一些梯度光學(xué)膜因包括多個(gè)空隙而支持全內(nèi)反射(TIR)或增強(qiáng)內(nèi)反射(EIR)。當(dāng)在光學(xué)透明的無孔介質(zhì)中傳播的光入射到具有高孔隙度的層時(shí),在傾斜角度處入射光的反射率要比在垂直入射角度處高得多。在無霧度或低霧度的空隙膜的情況中,在大于臨界角度的傾斜角度下的反射率接近約100%。在此類情況下,入射光經(jīng)歷全內(nèi)反射(TIR)。就高霧度的空隙膜而言,雖然光可能不會(huì)經(jīng)歷TIR,但是在類似范圍的入射角度處,傾斜角度反射率可接近100%。高霧度膜的這種增強(qiáng)反射率類似于TIR,并被稱為增強(qiáng)內(nèi)反射(EIR)。本申請(qǐng)中,所謂多孔或有空隙的梯度光學(xué)膜增強(qiáng)內(nèi)反射(EIR),意指與無空隙的膜或?qū)盈B膜相比,有空隙的膜或?qū)盈B膜的有空隙的和無空隙的層邊界處的反射率較大。本發(fā)明所公開的梯度光學(xué)膜中的空隙的折射率為nv,介電常數(shù)為εν,其中ην2=εν,并且粘結(jié)劑的折射率為nb,介電常數(shù)為eb,其中nb2=eb。通常,梯度光學(xué)膜與光(例如入射到梯度光學(xué)膜上或在梯度光學(xué)膜中傳播的光)的相互作用取決于多種膜特性,例如膜厚度、粘結(jié)劑折射率、空隙或孔折射率、孔形狀和尺寸、孔的空間分布以及光的波長(zhǎng)。在一些情況下,在梯度光學(xué)膜上入射的光或在梯度光學(xué)膜內(nèi)傳播的光“識(shí)別”或“體驗(yàn)”有效介電常數(shù)ε rff和有效折射率nrff,其中neff可以空隙折射率~、粘結(jié)劑折射率nb和空隙孔隙度或體積分?jǐn)?shù)“f”來表示。在此類情況下,梯度光學(xué)膜足夠厚并且空隙足夠小,使得光無法分辨 至少60%或70%或80%或90%)的尺寸不大于約λ /5,或不大于約λ /6,或不大于約λ /8,或不大于約λ/10,或不大于約λ/20,其中λ為光的波長(zhǎng)。在一些情況下,入射到本發(fā)明所公開的梯度光學(xué)膜上的光為可見光,即光的波長(zhǎng)在電磁光譜的可見區(qū)內(nèi)。在此類情況下,該可見光的波長(zhǎng)在約380nm至約750nm、約400nm至約700nm或約420nm至約680nm的范圍內(nèi)。在此類情況下,如果空隙中的至少大部分(例如空隙中的至少60%或70%或80%或90%)的尺寸不大于約70nm、或不大于約60nm、或不大于約50nm、或不大于約40nm、或不大于約30nm、或不大于約20nm、或不大于約IOnm,則該梯度光學(xué)膜具有有效折射率并包括多個(gè)空隙。在一些情況下,本發(fā)明所公開的梯度光學(xué)膜足夠厚,以使得該梯度光學(xué)膜可合理地具有可用空隙和粘結(jié)劑的折射率以及空隙或孔體積分?jǐn)?shù)或孔隙度表示的有效折射率。在此類情況下,梯度光學(xué)膜的厚度不小于約lOOnm、或不小于約200nm、或不小于約500nm、或不小于約700nm、或不小于約lOOOnm。當(dāng)本發(fā)明所公開的梯度光學(xué)膜中的空隙足夠小并且梯度光學(xué)膜足夠厚時(shí),梯度光學(xué)膜具有可用下式表示的有效介電常數(shù)erff:Eeff = f ev+(l-f) eb (I)在此類情況下,梯度光學(xué)膜的有效折射率neff可表示為neff2=fnv2+(l-f)nb2(2)在一些情況下,例如當(dāng)孔與粘結(jié)劑的折射率差值足夠小時(shí),梯度光學(xué)膜的有效折射率可由下式近似表示neff=fnv+(l-f) nb ⑶在此類情況下,梯度光學(xué)膜的有效折射率為空隙和粘結(jié)劑的折射率的體積加權(quán)平均數(shù)。例如,空隙體積分?jǐn)?shù)為約50%并且粘結(jié)劑折射率為約I. 5的梯度光學(xué)膜具有約I. 25的有效折射率。圖IA為梯度光學(xué)膜300A的示意性側(cè)視圖,所述梯度光學(xué)膜300A包括空隙網(wǎng)或多個(gè)互連空隙320以及分散于粘結(jié)劑310內(nèi)的多個(gè)顆粒340。梯度光學(xué)膜300A因在該梯度光學(xué)膜內(nèi)存在空隙320的網(wǎng)而具有多孔內(nèi)部。通常,梯度光學(xué)膜可包括互連孔或空隙的一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)。例如,空隙320的網(wǎng)可視為包括互連空隙或孔320A-320C。在一些情況下,局部形態(tài),例如互連空隙370A的第一局部體積分?jǐn)?shù)和互連空隙375A的第二體積分?jǐn)?shù)可在梯度光學(xué)膜300A內(nèi)沿著厚度A方向(也稱為“z”方向)變化。在圖IA中,例如,互連空隙370A的第一局部體積分?jǐn)?shù)描述為大于互連空隙375A的第二體積分?jǐn)?shù)?;ミB空隙的局部體積分?jǐn)?shù)以及孔尺寸分布可以數(shù)種方式沿著厚度方向變化,所述數(shù)種方式例如,在“Process for Gradient Nanovoided Article (用于梯度納米空隙制品的方法),,(美國序列號(hào)61/254674 ;代理人案卷號(hào)65766US002))和 “Gradient Low IndexArticle and Method (梯度低折射率制品和方法)”(美國序列號(hào)61/254673 ;代理人案卷號(hào)65716US002)中的描述。在一些情況下,互連空隙的局部體積分?jǐn)?shù),例如互連空隙372的第三局部體積分?jǐn)?shù)、互連空隙374的第四局部體積分?jǐn)?shù)和互連空隙376的第五局部體積分?jǐn)?shù)可在梯度光學(xué)膜300A內(nèi)沿著橫向平面“L”的方向(即通常沿著“X”和/或“y”方向)變化。在圖IA中, 例如,互連空隙376的第五局部體積分?jǐn)?shù)表示為大于互連空隙372的第三局部體積分?jǐn)?shù)或互連空隙374的第四局部體積分?jǐn)?shù)?;ミB空隙的局部體積分?jǐn)?shù)以及孔隙尺寸分布也可以數(shù)種方式(如在別處所述)沿著厚度方向變化。在一些情況下,梯度光學(xué)膜為多孔膜,這意味著空隙320的網(wǎng)分別在第一和第二主表面330和332之間形成一個(gè)或多個(gè)通道。在一些情況下,互連空隙的局部體積分?jǐn)?shù)可沿著“x”、“y”和“z”方向的任意組合變化??障毒W(wǎng)可被視為包括多個(gè)互連空隙??障吨械囊恍┛晌挥谔荻裙鈱W(xué)膜的表面并可被視為表面空隙。例如,在示例性梯度光學(xué)膜300A中,空隙320D和320E位于梯度光學(xué)膜的第二主表面332并可被視為表面空隙320D和320E,而空隙320F和320G位于梯度光學(xué)膜的第一主表面330并可被視為表面空隙320F和320G??障吨械囊恍?例如如空隙320B和320C)位于梯度光學(xué)膜的內(nèi)部且遠(yuǎn)離梯度光學(xué)膜的外表面,并可被視為內(nèi)部空隙320B和320C,即使內(nèi)部空隙可通過(例如)其他空隙連接至主表面亦是如此??障?20具有尺寸Cl1,所述尺寸Cl1可通常通過選擇合適的組成和制造技術(shù)(如各種涂布、干燥和固化條件)而進(jìn)行控制。通常,Cl1可為在任何所需數(shù)值范圍內(nèi)的任何所需的值。例如,在一些情況下,空隙中的至少大部分(例如空隙中的至少60%或70%或80%或90%或95%)的尺寸在所需范圍內(nèi)。例如,在一些情況下,空隙中的至少大部分(例如空隙中的至少60%或70%或80%或90%或95%)的尺寸不大于約10微米、或不大于約7微米、或不大于約5微米、或不大于約4微米、或不大于約3微米、或不大于約2微米、或不大于約I微米、或不大于約0. 7微米、或不大于約0. 5微米。在一些情況下,多個(gè)互連空隙320的平均空隙或孔尺寸不大于約5微米、或不大于約4微米、或不大于約3微米、或不大于約2微米、或不大于約I微米、或不大于約0. 7微米、或不大于約0.5微米。在一些情況下,一些空隙可足夠小,以使得其主要光學(xué)效應(yīng)為降低有效折射率,而一些其他空隙可降低有效折射率并散射光,同時(shí)還有一些其他空隙可足夠大,以使得其主要光學(xué)效應(yīng)為散射光。顆粒340的尺寸為d2,其可為任何所需數(shù)值范圍內(nèi)的任何所需值。例如,在一些情況下,顆粒中的至少大部分(例如顆粒中的至少60%或70%或80%或90%或95%)的尺寸在所需范圍內(nèi)。例如,在一些情況下,顆粒中的至少大部分(如顆粒中的至少60%或70%或80%或90%或95%)具有不大于約5微米、或不大于約3微米、或不大于約2微米、或不大于約I微米、或不大于約700nm、或不大于約500nm、或不大于約200nm、或不大于約lOOnm、或不大于約50nm、或甚至不大于約20nm的尺寸。在一些情況下,多個(gè)顆粒340的平均粒度不大于約5微米、或不大于約3微米、或不大于約2微米、或不大于約I微米、或不大于約700nm、或不大于約500nm、或不大于約200nm、或不大于約lOOnm、或不大于約50nm。在一些情況下,一些顆??勺銐蛐?,以使得它們主要影響有效折射率,而一些其他顆??捎绊懹行д凵渎什⑸⑸涔?,還有一些其他顆??勺銐虼螅沟盟鼈兊闹饕鈱W(xué)效應(yīng)為散射光。在一些情況下,Cl1和/或d2足夠小,以使得空隙和顆粒的主要光學(xué)效應(yīng)為影響梯 度光學(xué)膜300A的有效折射率。例如,在此類情況下,Cl1和/或d2不大于約λ /5、或不大于約λ/6、或不大于約λ/8、或不大于約λ/10、或不大于約λ/20,其中λ為光的波長(zhǎng)。又如,在此類情況下,(I1和d2不大于約70nm、或不大于約60nm、或不大于約50nm、或不大于約40nm、或不大于約30nm、或不大于約20nm、或不大于約10nm。在此類情況下,空隙和顆粒也可散射光,但空隙和顆粒的主要光學(xué)效應(yīng)為限定光學(xué)膜中具有有效折射率的有效介質(zhì)。有效折射率部分取決于空隙、粘結(jié)劑和顆粒的折射率。在一些情況下,有效折射率為減小的有效折射率,意味著該有效折射率小于粘結(jié)劑的折射率和顆粒的折射率。在空隙和/或顆粒的主要光學(xué)效應(yīng)為影響折射率的情況下,Cl1和d2足夠小,以使得空隙320和顆粒340中的實(shí)質(zhì)部分(例如至少約60%、或至少約70%、或至少約80%、或至少約90%、或至少約95%)具有降低有效折射率的主要光學(xué)效應(yīng)。在此類情況下,空隙和/或顆粒中的相當(dāng)一部分(例如至少約60%、或至少約70%、或至少約80%、或至少約90%、或至少約95%)的尺寸在約Inm至約200nm、或約Inm至約150nm、或約Inm至約lOOnm、或約Inm至約50nm、或約Inm至約20nm的范圍內(nèi)。在一些情況下,顆粒340的折射率Ii1可足夠接近粘結(jié)劑310的折射率nb,以使得有效折射率不取決于、或在很小程度上取決于顆粒的折射率。在此類情況下,Ii1和叫之間的差值不大于約0. 01、或不大于約0. 007、或不大于約0. 005、或不大于約0. 003、或不大于約0. 002、或不大于約0. 001。在一些情況下,顆粒340足夠小,并且其折射率足夠接近粘結(jié)劑的折射率,使得顆粒不會(huì)主要散射光或影響折射率。在此類情況下,顆粒的主要效應(yīng)可(例如)為提高梯度光學(xué)膜300A的強(qiáng)度。在一些情況下,顆粒340可增強(qiáng)梯度光學(xué)膜的制備過程,雖然梯度光學(xué)膜300A可制成不含顆粒。在空隙320的網(wǎng)和顆粒340的主要光學(xué)效應(yīng)為影響有效折射率而不是(例如)散射光的情況下,因存在空隙320和顆粒340而使梯度光學(xué)膜300A的光學(xué)霧度不大于約5%、或不大于約4%、或不大于約3. 5%、或不大于約4%、或不大于約3%、或不大于約2. 5%、或不大于約2%、或不大于約I. 5%、或不大于約1%。在此類情況下,梯度光學(xué)膜的有效介質(zhì)的有效折射率不大于約I. 35、或不大于約I. 3、或不大于約I. 25、或不大于約I. 2、或不大于約I. 15、或不大于約I. I、或不大于約I. 05。在梯度光學(xué)膜300A可合理地具有減小的有效折射率的情況下,梯度光學(xué)膜的厚度不小于約lOOnm、或不小于約200nm、或不小于約500nm、或不小于約700nm、或不小于約lOOOnm、或不小于約1500nm、或不小于約2000nm。在一些情況下,Cl1和/或d2足夠大,以使得其主要光學(xué)效應(yīng)為散射光并產(chǎn)生光學(xué)霧度。在此類情況下,Cl1和/或d2不小于約200nm、或不小于約300nm、或不小于約400nm、或不小于約500nm、或不小于約600nm、或不小于約700nm、或不小于約800nm、或不小于約900nm、或不小于約lOOOnm。在此類情況下,空隙和顆粒也可影響折射率,但通常它們的主要光學(xué)效應(yīng)為散射光。在此類情況下,空隙和顆粒均可對(duì)入射到梯度光學(xué)膜上的光進(jìn)行散射。梯度光學(xué)膜300A可用于許多光學(xué)應(yīng)用中。例如,在一些情況下,該梯度光學(xué)膜可用于支持或促進(jìn)全內(nèi)反射(TIR)或提高內(nèi)反射,意味著該反射大于折射率為nb的材料將產(chǎn)生的反射。在此類情況下,梯度光學(xué)膜300A足夠厚,使得在梯度光學(xué)膜的表面發(fā)生全內(nèi)反射的光線的消逝尾不會(huì)在梯度光學(xué)膜的整個(gè)厚度上進(jìn)行光學(xué)耦合,或光學(xué)耦合極小,或甚至受控地耦合。在此類情況下,梯度光學(xué)膜300A的厚度&不小于約I微米、或不小于約I. I微米、或不小于約I. 2微米、或不小于約I. 3微米、或不小于約I. 4微米、或不小于約I. 5微米、或不小于約I. 7微米、或不小于約2微米。足夠厚的梯度光學(xué)膜300A可防止或減小在 光學(xué)膜整個(gè)厚度上發(fā)生的光學(xué)模式的消逝尾的不利光學(xué)耦合。梯度光學(xué)膜的TIR性質(zhì)可沿著橫向平面在膜的不同區(qū)域中變化,如在別處所述。在一些情況下,梯度光學(xué)膜300A的部分具有低光學(xué)霧度。在此類情況下,梯度光學(xué)膜的光學(xué)霧度不大于約5%、或不大于約4%、或不大于約3. 5%、或不大于約4%、或不大于約3%、或不大于約2. 5%、或不大于約2%、或不大于約I. 5%、或不大于約1%。在此類情況下,梯度光學(xué)膜的減小的有效折射率可不大于約I. 35、或不大于約I. 3、或不大于約I. 2、或不大于約I. 15、或不大于約I. I、或不大于約I. 05。對(duì)于法向入射到梯度光學(xué)膜300A上的光而言,如本申請(qǐng)所用,光學(xué)霧度被定義為偏離法向大于4度的透射光與總透射光的比率。本申請(qǐng)所公開的霧度值是使用Haze-Gard Plus霧度計(jì)(BYK-Gardner, Silver Springs, Md.)按照ASTM D1003中所述的工序測(cè)得的。梯度光學(xué)膜的霧度性質(zhì)可沿著橫向平面在膜的不同區(qū)域中變化,如在別處所述。在一些情況下,梯度光學(xué)膜300A的部分具有高光學(xué)霧度。在此類情況下,梯度光學(xué)膜的霧度不小于約40%、或不小于約50%、或不小于約60%、或不小于約70%、或不小于約80%、或不小于約90%、或不小于約95%。在一些情況下,梯度光學(xué)膜300A可具有(例如)在約5%和約50%光學(xué)霧度之間的中間光學(xué)霧度。在一些情況下,梯度光學(xué)膜300A的部分具有高的光學(xué)漫反射率。在此類情況下,梯度光學(xué)膜的光學(xué)漫反射率不小于約30%、或不小于約40%、或不小于約50%、或不小于約60%。梯度光學(xué)膜的光學(xué)漫反射率可沿著橫向平面在膜的不同區(qū)域中變化,如在別處所述。在一些情況下,梯度光學(xué)膜300A的部分具有高光學(xué)清晰度。對(duì)于法向入射到梯度光學(xué)膜300A上的光而言,如本申請(qǐng)所用,光學(xué)清晰度是指比率(T1-T2) / (T^T2),其中T1為偏離法向I. 6和2度之間的透射光,T2為位于距法向零度和0. 7度之間的透射光。本申請(qǐng)所公開的清晰度值是使用得自BYK-Gardner的Haze-Gard Plus霧度計(jì)測(cè)得的。在梯度光學(xué)膜300A具有高光學(xué)清晰度的情況下,該清晰度不小于約40%、或不小于約50%、或不小于約60%、或不小于約70%、或不小于約80%、或不小于約90%、或不小于約95%。梯度光學(xué)膜的光學(xué)清晰度可沿著橫向平面在膜的不同區(qū)域中變化,如在別處所述。
在一些情況下,梯度光學(xué)膜300A的部分具有低光學(xué)清晰度。在此類情況下,梯度光學(xué)膜的光學(xué)清晰度不大于約40%、或不大于約20%、或不大于約10%、或不大于約7%、或不大于約5%、或不大于約4%、或不大于約3%、或不大于約2%、或不大于約1%。通常,梯度光學(xué)膜可具有在應(yīng)用中可能理想的任何孔隙率、孔尺寸分布,或空隙體積分?jǐn)?shù)。在一些情況下,梯度光學(xué)膜300A中的多個(gè)空隙320的體積分?jǐn)?shù)不小于約20%、或不小于約30%、或不小于約40%、或不小于約50%、或不小于約60%、或不小于約70%、或不小于約80%、或不小于約90%。在一些情況下,即使該梯度光學(xué)膜具有高光學(xué)霧度和/或漫反射率,梯度光學(xué)膜的部分可顯示一些低折射率性質(zhì)。例如,在此類情況下,在與小于粘結(jié)劑310的折射率nb的折射率對(duì)應(yīng)的角度處,梯度光學(xué)膜的部分可支持TIR。在示例性梯度光學(xué)膜300A中,顆粒340(例如顆粒340A和340B)為實(shí)心顆粒。在一些情況下,梯度光學(xué)膜300A可另外或作為另外一種選擇地包括多個(gè)中空或多孔顆粒350。 顆粒340可為在一應(yīng)用中期望的任何類型顆粒。例如,顆粒340可為有機(jī)或無機(jī)顆粒。例如,顆粒340可為二氧化硅、氧化鋯或氧化鋁顆粒。顆粒340可具有在一應(yīng)用中期望或可用的任何形狀。例如,顆粒340可具有規(guī)則或不規(guī)則形狀。例如,顆粒340可大致為球形。又如,顆??蔀榧?xì)長(zhǎng)的。在此類情況下,梯度光學(xué)膜300A包括多個(gè)細(xì)長(zhǎng)顆粒340。在一些情況下,細(xì)長(zhǎng)顆粒的平均縱橫比不小于約I. 5、或不小于約2、或不小于約2. 5、或不小于約3、或不小于約3. 5、或不小于約
4、或不小于約4. 5、或不小于約5。在一些情況下,顆粒可為串珠狀(例如可得自NissanChemical (Houston, TX)的Snowtex-PS顆粒)或者球形或無定形顆粒的聚集鏈(例如熱解法二氧化硅)的形態(tài)或形狀。顆粒340可能已進(jìn)行官能化或可能未進(jìn)行官能化。在一些情況下,顆粒340未進(jìn)行官能化。在一些情況下,顆粒340已進(jìn)行官能化,以使得它們可在所需溶劑或粘結(jié)劑310中分散,而沒有結(jié)塊或只有很少的結(jié)塊。在一些情況下,顆粒340可進(jìn)行進(jìn)一步官能化以化學(xué)鍵合至粘結(jié)劑310。例如,顆粒340 (如顆粒340A)可進(jìn)行表面改性并具有反應(yīng)性官能團(tuán)或基團(tuán)360以化學(xué)鍵合至粘結(jié)劑310。在此類情況下,顆粒340中的至少相當(dāng)一部分化學(xué)鍵合至粘結(jié)劑。在一些情況下,顆粒340不具有用以化學(xué)鍵合至粘結(jié)劑310的反應(yīng)性官能團(tuán)。在此類情況下,顆粒340可物理結(jié)合至粘合劑310,或者粘結(jié)劑310可包封顆粒340。在一些情況下,一些顆粒具有反應(yīng)基團(tuán),而其他不具有反應(yīng)基團(tuán)。例如在一些情況下,約10%的顆粒具有反應(yīng)性基團(tuán)而約90%的顆粒不具有反應(yīng)性基團(tuán)、或者約15%的顆粒具有反應(yīng)性基團(tuán)而約85%的顆粒不具有反應(yīng)性基團(tuán)、或者約20%的顆粒具有反應(yīng)性基團(tuán)而約80%的顆粒不具有反應(yīng)性基團(tuán)、或者約25%的顆粒具有反應(yīng)性基團(tuán)而約75%的顆粒不具有反應(yīng)性基團(tuán)、或者約30%的顆粒具有反應(yīng)性基團(tuán)而約60%的顆粒不具有反應(yīng)性基團(tuán)、或者約35%的顆粒具有反應(yīng)性基團(tuán)而約65%的顆粒不具有反應(yīng)性基團(tuán)、或者約40%的顆粒具有反應(yīng)性基團(tuán)而約60%的顆粒不具有反應(yīng)性基團(tuán)、或者約45%的顆粒具有反應(yīng)性基團(tuán)而約55%的顆粒不具有反應(yīng)性基團(tuán)、或者約50%的顆粒具有反應(yīng)性基團(tuán)而約50%的顆粒不具有反應(yīng)性基團(tuán)。在一些情況下,顆粒中的一些可利用反應(yīng)性基團(tuán)和非反應(yīng)性基團(tuán)在同一顆粒上進(jìn)行官能化。粒子的集合可包括多種尺寸、反應(yīng)性和非反應(yīng)性粒子和不同類型粒子的混合物,不同類型粒子例如,有機(jī)粒子,包括聚合物粒子,如丙烯酸類、聚碳酸酯、聚苯乙烯、有機(jī)硅等;或無機(jī)粒子,如玻璃或陶瓷,包括例如二氧化硅和氧化鋯等。粘結(jié)劑310可為或可包括在一應(yīng)用中期望的任何材料。例如,粘結(jié)劑310可為形成聚合物(例如交聯(lián)聚合物)的可固化材料。一般來講,粘結(jié)劑310可為任何可聚合材料,例如可輻射固化的可聚合材料,如UV可固化材料。梯度光學(xué)膜300A可使用在一應(yīng)用中期望的任何方法進(jìn)行制備。在一些情況下,梯度光學(xué)膜300A可通過描述于如下中的方法制得名稱為“PROCESS AND APPARATUS FOR ANANOVOIDED ARTICLE (用于納米空隙制品的方法和設(shè)備)”的共同未決的申請(qǐng),美國序列號(hào)61/169429 (代理人案卷號(hào)65046US002);名稱為 “PROCESS AND APPARATUS FOR COATINGWITH REDUCED DEFECTS (減少缺陷的涂布方法和設(shè)備)”的共同未決的申請(qǐng),美國序列號(hào)61/169427 (代理人案卷號(hào)65185US002);以及名稱為“PROCESS FOR GRADIENT NAN0V0IDEDARTICLE (用于梯度納米空隙制品的方法)”的共同未決的申請(qǐng),美國序列號(hào)61/254674 (代理人案卷號(hào)65766US002),所述專利申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容以引證方式并入本申請(qǐng)。
通常,在本申請(qǐng)中通常稱為“膠凝”法的一種方法中,首先,制備包含溶解于溶劑中的多個(gè)粒子(如納米粒子)和可聚合材料的溶液,其中可聚合材料可包括,例如,一種或多種類型的單體。然后,(例如)通過施加熱或光來聚合可聚合材料,以在溶劑中形成不可溶聚合物基體。隨著聚合發(fā)生,溶劑溶解度(在已固化基體中)減小,并可從基體中相分離。這產(chǎn)生富基體網(wǎng)絡(luò)和相分離的富溶劑網(wǎng)絡(luò)。隨后去除所述溶劑而留下孔穴和空隙,生成多孔涂層。相分離的程度和類型為決定膜的形態(tài)和表面特征的主要因素。最終結(jié)構(gòu)也取決于基體網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械性能。隨著去除溶劑,網(wǎng)絡(luò)模量和強(qiáng)度應(yīng)足以保持空隙空間。組成和固化程度為決定形態(tài)的因素。通過控制聚合、干燥和固化環(huán)境,可控制形態(tài)。所述方法也可使用在涂布臺(tái)和聚合裝置之間的受控環(huán)境區(qū)域,如在別處所述。所述區(qū)域能夠改進(jìn)對(duì)涂布的膜組成和環(huán)境的控制。聚合裝置可位于涂布臺(tái)和干燥器之間的任何位置。在聚合過程中控制環(huán)境也是有利的。隨后干燥聚合涂層,并可用例如常規(guī)UV輻射系統(tǒng)進(jìn)一步固化材料而進(jìn)一步后處理聚合涂層??捎糜诰酆涎b置的輻射源包括LED、UV激光器、UV燈和電子束。在一些情況下,經(jīng)過聚合步驟之后,溶劑仍可包括一些可聚合材料,但濃度較低。接下來,通過干燥或蒸發(fā)溶液除去溶劑而得到梯度光學(xué)膜300A,該梯度光學(xué)膜300A包括分散在聚合物粘結(jié)劑310中的空隙320的網(wǎng)或多個(gè)空隙320。梯度光學(xué)膜還包括分散在聚合物中的多個(gè)顆粒340。粒子結(jié)合至粘合劑(其中結(jié)合可為物理的或化學(xué)的),或被粘合劑包裝。除粘結(jié)劑310和顆粒340之外,梯度光學(xué)膜300A還可具有其他材料。例如,梯度光學(xué)膜300A可包含一種或多種添加劑(例如如偶聯(lián)劑),以有助于潤(rùn)濕其上形成梯度光學(xué)膜的基體的表面,該基體未在圖I中明確不出。又如,梯度光學(xué)膜300A可包含一種或多種著色齊IJ(例如炭黑),以將顏色(例如黑色)賦予梯度光學(xué)膜。梯度光學(xué)膜300A中的其他示例性材料包括引發(fā)劑(如一種或多種光引發(fā)劑);抗靜電劑;粘附促進(jìn)劑;表面活性劑;UV吸收劑;脫模劑;或其他,如在別處所述。在一些情況下,梯度光學(xué)膜300A可包含下轉(zhuǎn)換材料(downconverting material),該材料能夠吸收光并重新發(fā)出更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光。示例性下轉(zhuǎn)換式材料包括熒光粉。
通常,對(duì)于粘結(jié)劑310與多個(gè)顆粒340的任何重量比,梯度光學(xué)膜300A都可具有所需的孔隙度范圍。因此,該重量比通??蔀樵谝粦?yīng)用中期望的任何值。在一些情況下,粘結(jié)劑310與多個(gè)顆粒340的重量比不小于約1:2. 5、或不小于約1:2. 3、或不小于約1:2、或不小于約I: I、或不小于約I. 5: I、或不小于約2: I、或不小于約2. 5: I、或不小于約3: I、或不小于約3. 5: I、或不小于約4: I、或不小于約5:1。在一些情況下,該重量比在約1:2. 3至約4:1的范圍內(nèi)。在一些情況下,可對(duì)梯度光學(xué)膜300A的頂部主表面332進(jìn)行處理以(例如)提高梯度光學(xué)膜對(duì)另一層的粘附力。例如,可對(duì)該頂部表面進(jìn)行電暈處理。圖1B-11分別為根據(jù)本發(fā)明的不同方面的梯度光學(xué)膜300B-300I的示意性俯視圖。為清晰起見,針對(duì)圖IA所述的編號(hào)元件310-360和尺寸Cl1-Cl3未示于圖1B-11中;然而,針對(duì)圖IA的梯度光學(xué)膜300A提供的描述中的每一個(gè)也分別對(duì)應(yīng)于圖1B-11的梯度光學(xué)膜300B-300L·應(yīng)當(dāng)理解,用于產(chǎn)生隨厚度變化的梯度光學(xué)膜的任意技術(shù)也可與如圖1A-1I所示的在整個(gè)橫向平面(平行于膜的表面)變化的梯度光學(xué)膜結(jié)合使用。用于厚度梯度變化的 技術(shù)描述于例如名稱為“PROCESS FOR GRADIENT NANOVOIDED ARTICLE (用于梯度納米空隙制品的方法)”、序列號(hào)為61/254674的共同未決的美國申請(qǐng)(代理人案卷號(hào)65766US002)中。在一個(gè)具體實(shí)施例中,可例如通過使用靠近相鄰區(qū)域的聚合引發(fā)劑濃度的差異或聚合抑制劑濃度的差異,來產(chǎn)生具有橫向平面變化的梯度光學(xué)膜。在一個(gè)具體實(shí)施例中,可將投影掩模設(shè)置于燈與涂層之間,使得靠近相鄰區(qū)域聚合光的強(qiáng)度減小。在一個(gè)具體實(shí)施例中,輻射強(qiáng)度可在涂層的整個(gè)寬度上時(shí)序地或空間地變化,從而影響局部形態(tài),如在別處所述。在一個(gè)具體實(shí)施例中,可使用多層涂布技術(shù),例如,其中區(qū)域包括不同的聚合粘結(jié)劑與顆粒的比率??墒褂脭?shù)種技術(shù)以賦予梯度結(jié)構(gòu),包括例如改變劑量的技術(shù);溶劑改性技術(shù);化學(xué)技術(shù)、涂布技術(shù)和外部技術(shù);以及本領(lǐng)域技術(shù)人員可預(yù)見的其他技術(shù)。改變劑量的技術(shù)包括,例如,光源技術(shù)(包括時(shí)序改變(使LED脈沖)、LED激光刻繪、不同波長(zhǎng)光源的控制,和視頻圖像(與幅材一起移動(dòng)));掩模技術(shù)(包括投影掩模、灰度掩模、印刷掩模,和在內(nèi)部具有光源的透明輥內(nèi)部的掩模);以及機(jī)械技術(shù)(包括幅材速度變化、距離或光焦點(diǎn)的變化)。溶劑改性技術(shù)包括,例如,溫度梯度;差別干燥技術(shù)(包括真空、流動(dòng)、掩蔽的干燥,和氣體飽和);以及溶劑涂布技術(shù)(包括以其他圖案的條紋涂布)。化學(xué)技術(shù)包括,例如,包含化學(xué)添加劑、氣體的圖案化光引發(fā)劑和圖案化光抑制劑(photoinhibitor),和氧抑制。涂布技術(shù)包括,例如,條紋涂布和圖案外敷層。外部技術(shù)包括,例如,施加場(chǎng),例如電場(chǎng)或磁場(chǎng)等。通常,任何所需的圖案可通過所述技術(shù)的組合產(chǎn)生,包括例如標(biāo)記,如字母、單詞、符號(hào)、或甚至圖畫。圖案也可為連續(xù)的、不連續(xù)的、單調(diào)的、螺線型、任何平滑變化的函數(shù);條紋;在縱向、橫向或上述兩者上變化;可形成圖像梯度、徽標(biāo)、或文字;圖案可包括圖案化涂層和/或穿孔。在圖IB中,梯度光學(xué)膜300B包括限定橫向平面LW的長(zhǎng)度L和寬度W。梯度光學(xué)膜300B還包括(例如以所示的單調(diào)方式)沿著橫向平面LW變化的局部形態(tài)390B。在一個(gè)具體實(shí)施例中,靠近梯度光學(xué)膜300B的第一邊緣330B的互連空隙370B的第一局部體積分?jǐn)?shù)小于靠近梯度光學(xué)膜300B的第二邊緣332B的互連空隙375B的第二局部體積分?jǐn)?shù),并在所述邊緣之間單調(diào)變化??衫萌缭趧e處描述的多種技術(shù)來制備梯度光學(xué)膜300B。在圖IC中,梯度光學(xué)膜300C包括限定橫向平面LW的長(zhǎng)度L和寬度W。梯度光學(xué)膜300C還包括(例如以所示的階躍式方式)沿著橫向平面LW變化的局部形態(tài)390C。在一個(gè)具體實(shí)施例中,靠近梯度光學(xué)膜300C的第一邊緣330C的互連空隙370C的第一局部體積分?jǐn)?shù)小于靠近梯度光學(xué)膜300C的第二邊緣332C的互連空隙375C的第二局部體積分?jǐn)?shù)。在一些情況下,例如,如圖IC所示,互連空隙370C的第一局部體積分?jǐn)?shù)C急劇地(B卩,階躍式地)轉(zhuǎn)變?yōu)榛ミB空隙375C的第二局部體積分?jǐn)?shù)。在一些情況下,互連空隙375C的第二體積分?jǐn)?shù)的線寬dl可為寬度W的小的百分比,例如為總寬度W的約1%至約5%,或至約10%,或至約20%,或至約30%或更高。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是,任意數(shù)目的具有互連空隙370C的第一局部體積分?jǐn)?shù)的區(qū)域可在梯度光學(xué)膜300C的整個(gè)寬度W上形成??衫萌缭趧e處描述的多種技術(shù)來制備梯度光學(xué)膜300C。在圖ID中,梯度光學(xué)膜300D包括限定橫向平面LW的長(zhǎng)度L和寬度W。 梯度光學(xué)膜300D還包括局部形態(tài)390D,所述局部形態(tài)390D沿著橫向平面LW變化,例如具有所示的互連空隙377D的最小局部體積分?jǐn)?shù)。在一個(gè)具體實(shí)施例中,靠近梯度光學(xué)膜300D的第一邊緣330D的互連空隙370D的第一局部體積分?jǐn)?shù)與靠近梯度光學(xué)膜300D的第二邊緣332D的互連空隙37 的第二局部體積分?jǐn)?shù)大致相同。在一些情況下,例如,如圖ID所示,互連空隙370D的第一局部體積分?jǐn)?shù)急劇地(即,階躍式地)轉(zhuǎn)變?yōu)榛ミB空隙377D的最小局部體積分?jǐn)?shù)。在一些情況下,轉(zhuǎn)變可為突然的,如在階躍變化中那樣,或者轉(zhuǎn)變可為略微平滑的,例如“S”形轉(zhuǎn)變(未示出)。在一些情況下,互連空隙377D的最小體積分?jǐn)?shù)的線寬dl可為寬度W的小的百分比,例如為寬度W的約1%至約5%,或至約10%,或至約20%,或至約30%或更高。在一些情況下,互連空隙377D的最小局部體積分?jǐn)?shù)的相對(duì)位置可位于任何位置,并可位于整個(gè)寬度W上的多個(gè)位置。梯度光學(xué)膜300D可使用如在別處描述的多種技術(shù)制得。在圖IE中,梯度光學(xué)膜包括限定橫向平面LW的長(zhǎng)度L和寬度W。梯度光學(xué)膜300E還包括局部形態(tài)390E,所述局部形態(tài)390E沿著橫向平面LW變化,例如靠近第一和第二邊緣330E、332E具有互連空隙的階躍變化的局部體積分?jǐn)?shù),如圖所示。在一個(gè)具體實(shí)施例中,靠近梯度光學(xué)膜300E的第一邊緣330E的互連空隙370E的第一局部體積分?jǐn)?shù)與靠近梯度光學(xué)膜300E的第二邊緣332E的互連空隙375E的第二局部體積分?jǐn)?shù)大致相同。在一些情況下,例如,如圖IE所示,互連空隙370E的第一局部體積分?jǐn)?shù)急劇地(B卩,階躍式地)轉(zhuǎn)變?yōu)榛ミB空隙377E的最大局部體積分?jǐn)?shù)。在一些情況下,互連空隙370E和375E的第一和第二局部體積分?jǐn)?shù)中的每一個(gè)均可具有非階躍式的轉(zhuǎn)變(未示出,但類似于圖IB中所示的單調(diào)變化)??衫萌缭趧e處描述的多種技術(shù)來制備梯度光學(xué)膜300E。在圖IF中,梯度光學(xué)膜300F包括限定橫向平面LW的長(zhǎng)度L和寬度W。梯度光學(xué)膜300F還包括局部形態(tài)390F,所述局部形態(tài)390F沿著橫向平面LW變化,例如具有所示的互連空隙377F的最小局部體積分?jǐn)?shù)。在一個(gè)具體實(shí)施例中,靠近梯度光學(xué)膜300F的第一邊緣330F的互連空隙370F的第一局部體積分?jǐn)?shù)與靠近梯度光學(xué)膜300F的第二邊緣332F的互連空隙375F的第二局部體積分?jǐn)?shù)大致相同。在一些情況下,例如,如圖IF所示,互連空隙370F的第一局部體積分?jǐn)?shù)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?即,以單調(diào)梯度形式)互連空隙377F的最小局部體積分?jǐn)?shù),并且又逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛ミB空隙375F的第二體積分?jǐn)?shù)??衫萌缭趧e處描述的多種技術(shù)來制備梯度光學(xué)膜300F。
在圖IG中,梯度光學(xué)膜300G包括限定橫向平面LW的長(zhǎng)度L和寬度W。梯度光學(xué)膜300G還包括局部形態(tài)390G,所述局部形態(tài)390G沿著橫向平面LW變化,例如具有互連空隙377G,378G的一對(duì)階躍變化的局部體積分?jǐn)?shù),如圖所示。在一個(gè)具體實(shí)施例中,靠近梯度光學(xué)膜300G的第一邊緣330G的互連空隙370G的第一局部體積分?jǐn)?shù)與靠近梯度光學(xué)膜300G的第二邊緣332G的互連空隙375G的第二局部體積分?jǐn)?shù)大致相同。在一些情況下,例如,如圖IG所示,互連空隙370G的第一局部體積分?jǐn)?shù)急劇地(即,階躍式地)轉(zhuǎn)變?yōu)榛ミB空隙377G的最小局部體積分?jǐn)?shù)、又急劇地轉(zhuǎn)變?yōu)榛ミB空隙380G的最大局部體積分?jǐn)?shù)、再次急劇地轉(zhuǎn)變?yōu)榛ミB空隙378G的最小局部體積分?jǐn)?shù)、并最終再次急劇地轉(zhuǎn)變?yōu)榛ミB空隙375G的第二局部體積分?jǐn)?shù)。在一些情況下,互連空隙的局部體積分?jǐn)?shù)中的每一個(gè)均可具有非階躍式的轉(zhuǎn)變(未示出,但類似于圖IB中所示的單調(diào)變化)??衫萌缭趧e處描述的多種技術(shù)來制備梯度光學(xué)膜300G。在圖IH中,梯度光學(xué)膜300H包括限定橫向平面LW的長(zhǎng)度L和寬度W。梯度光學(xué)膜300H還包括局部形態(tài)390H,所述局部形態(tài)390H沿著橫向平面LW變化,例如具有沿著梯度光學(xué)膜300H的長(zhǎng)度L變化的互連空隙380H、382H的階躍變化的局部體積分?jǐn)?shù),如圖所示。在一個(gè)具體實(shí)施例中,互連空隙380H的第一局部體積分?jǐn)?shù)垂直于梯度光學(xué)膜300G的 第一邊緣330H和第二邊緣332H,且互連空隙382H的第二局部體積分?jǐn)?shù)也垂直于梯度光學(xué)膜300G的第一和第二邊緣330H、332H。在一些情況下,例如,如圖IH所示,互連空隙380H的第一局部體積分?jǐn)?shù)急劇地(即階躍式地)轉(zhuǎn)變?yōu)榛ミB空隙382H的最小局部體積分?jǐn)?shù),并以類似的方式沿著梯度光學(xué)膜的長(zhǎng)度L繼續(xù)。在一些情況下,互連空隙的局部體積分?jǐn)?shù)中的每一個(gè)均可具有非階躍式的轉(zhuǎn)變(未示出,但類似于圖IB中所示的單調(diào)變化)??墒褂萌缭趧e處描述的多種技術(shù)來制備梯度光學(xué)膜300H。在圖II中,梯度光學(xué)膜3001包括限定橫向平面LW的長(zhǎng)度L和寬度W。梯度光學(xué)膜3001還包括局部形態(tài)3901,所述局部形態(tài)3901沿著橫向平面LW變化,例如具有以棋盤方式變化的互連空隙3801,3821的階躍變化的局部體積分?jǐn)?shù),如圖所示。應(yīng)當(dāng)理解,可在整個(gè)橫向平面上形成任何所需的圖案,包括例如幾何形狀、單詞、標(biāo)記、圖像等。在一個(gè)具體實(shí)施例中,例如如圖II所示,互連空隙3801的第一局部體積分?jǐn)?shù)急劇地(即階躍式地)轉(zhuǎn)變?yōu)榛ミB空隙3821的最小局部體積分?jǐn)?shù),并以類似的方式在梯度光學(xué)膜的整個(gè)橫向平面LW上繼續(xù)。在一些情況下,互連空隙的局部體積分?jǐn)?shù)中的每一個(gè)均可具有非階躍式的轉(zhuǎn)變(未示出,但類似于圖IB中所示的單調(diào)變化)。可利用如在別處描述的多種技術(shù)來制備梯度光學(xué)膜 3001。圖2為光學(xué)構(gòu)造600的示意性側(cè)視圖,所述光學(xué)構(gòu)造600包括設(shè)置在基底610上的梯度光學(xué)膜630。在一些情況下,基底610為提供可轉(zhuǎn)移梯度光學(xué)膜630的隔離襯墊,這意味著(例如)梯度光學(xué)膜630的暴露頂部主表面632可放置為與一基體或表面接觸,并且可在此后從梯度光學(xué)膜剝?nèi)ジ綦x襯墊以暴露梯度光學(xué)膜的底部主表面634,所述底部主表面634可(例如)結(jié)合到另一個(gè)基材或表面上。用于從隔離襯墊610中釋放低折射率層630的釋放力通常小于約200克力/英寸、或小于約150克力/英寸、或小于約100克力/英寸、或小于約75克力/英寸、或小于約50克力/英寸。梯度光學(xué)膜630可類似于本發(fā)明所公開的任何梯度光學(xué)膜。例如,梯度光學(xué)膜630可類似于梯度光學(xué)膜300A-300I中的一個(gè)。在一些情況下,梯度光學(xué)膜630可包括多層,其中一個(gè)或多個(gè)層類似于梯度光學(xué)膜300A-300I中的一個(gè),一個(gè)或多個(gè)層包括如在別處描述的“z”梯度膜,或者一個(gè)或多個(gè)層包括非梯度膜,或梯度膜和非梯度膜的組合。在一些情況下,可將梯度光學(xué)膜300A-300I中的一個(gè)直接涂布于基底610上。在一些情況下,可首先形成梯度光學(xué)膜300A-300I中的一個(gè),之后將其轉(zhuǎn)移至基底610上?;?10可為半透明、透明或不透明的?;?10可為或包括適于一應(yīng)用的任何材料,例如電介質(zhì)、半導(dǎo)體或?qū)w(例如金屬)。例如,基底610可包括玻璃和聚合物(例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯和丙烯酸樹脂),或由其制成。在一些情況下,基底610可包括偏振器,例如反射型偏振器、吸收型偏振器、線柵偏振器或光纖偏振器。在一些情況下,基底610可包括多層,例如包括多層反射膜和多層偏振膜的多層光學(xué)膜。在一些情況下,基底610可包括結(jié)構(gòu)化表面,如具有多個(gè)微結(jié)構(gòu)的表面,所述微結(jié)構(gòu)包括例如V形槽如增亮膜(BEF)、立體角如回射器,或本領(lǐng)域已知的其他微結(jié)構(gòu)。在一些情況下,基底610還可包括在主表面上的涂層,例如底漆涂層或粘合劑涂層。如本申請(qǐng)所用,光纖偏振器包括形成嵌入在粘結(jié)劑內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)光纖層的多個(gè)基本上平行的光纖,其中粘結(jié)劑和光纖中的至少一者包括雙折射材料?;旧掀叫械墓饫w限定透光軸和反光軸。光纖偏振器基本上透射平行于透光軸偏振的入射光并且基本上反射平行于反光軸偏振的入射光。光纖偏振器的例子描述于例如美國專利號(hào)7,599, 592和7,526,164中,上述專利全部以引證方式并入本申請(qǐng)。在一些情況下,基底610可包括部分反射器。部分反射器為反射入射光的至少30%同時(shí)透射除去吸收損耗之外的剩余部分的光學(xué)元件或光學(xué)元件的集合。適用的半透反射鏡包括,例如,泡沫、偏振和非偏振多層光學(xué)膜、微復(fù)制結(jié)構(gòu)(例如BEF)、偏振和非偏振共混物、線柵偏振器、部分透射金屬,如銀或鎳、金屬/電介質(zhì)疊堆如銀和銦錫氧化物,以及不對(duì)稱光學(xué)膜。不對(duì)稱光學(xué)膜描述于例如美國專利號(hào)6,924,014 (Ouderkirk等人)以及PCT國際公布W02008/144636中。打孔的部分反射器或反射鏡(例如打孔ESR (可得自3M公司))也可用作部分反射器。在一個(gè)具體實(shí)施例中,基底610可為反射型偏振器。反射型偏振器層基本上反射具有第一偏振態(tài)的光,并基本上透射具有第二偏振態(tài)的光,其中兩種偏振態(tài)是互相正交的。例如,在被反射型偏振器基本上反射的偏振態(tài)的可見光中,該反射型偏振器的平均反射率為至少約50%、或至少約60%、或至少約70%、或至少約80%、或至少約90%、或至少約95%。又如,在被反射型偏振器基本上透射的偏振態(tài)的可見光中,該反射型偏振器的平均透射率為至少約50%、或至少約60%、或至少約70%、或至少約80%、或至少約90%、或至少約95%、或至少約97%、或至少約98%、或至少約99%。在一些情況下,反射型偏振器基本上反射具有第一線性偏振態(tài)(例如,沿X方向)的光并且基本上透射具有第二線性偏振態(tài)(例如,沿著z方向)的光。可使用任何合適類型的反射型偏振器,例如多層光學(xué)膜(MOF)反射型偏振器,如Vikuiti 雙倍增亮膜(DBEF);具有連續(xù)相和分散相的漫反射偏振膜(DRPF),如可得自明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司(3M Company, St. Paul, Minnesota)的Vikuiti 漫反射偏振膜(“DRPF”);描述于例如美國專利號(hào)6,719,426中的線柵反射型偏振器;或膽甾型反射型偏振器。
例如,在一些情況下,反射型偏振器層可為或包括由交替的不同聚合物材料層形成的MOF反射型偏振器,其中一組交替的層由雙折射材料形成,其中不同材料的折射率對(duì)以一種線性偏振態(tài)偏振的光匹配,而對(duì)與其正交的線性偏振態(tài)的光不匹配。在此類情況下,匹配偏振態(tài)的入射光基本上透射穿過反射型偏振器,而不匹配偏振態(tài)的入射光基本上被反射型偏振器反射。在一些情況下,MOF反射型偏振器可包括無機(jī)介電層的疊堆。又如,反射型偏振器可為或包括在傳播狀態(tài)具有中間的軸上平均反射率的局部反射層。例如,局部反射層對(duì)于在第一平面(如xy平面)偏振的可見光可具有至少約90%的軸上平均反射率,對(duì)于在垂直于第一平面的第二平面(如Xz平面)偏振的可見光可具有在約25%至約90%范圍內(nèi)的軸上平均反射率。此類局部反射層描述于(例如)美國專利公開號(hào)2008/064133中,該專利的公開內(nèi)容全部以弓I證方式并入本申請(qǐng)。在一些情況下,反射型偏振器可為或包括圓反射型偏振器,其中以一種方向圓偏振的光(可是順時(shí)針或逆時(shí)針方向(也稱為右旋或左旋圓偏振)優(yōu)先透射,以相反方向偏振的光優(yōu)先反射。其中一類圓偏振器包括膽留型液晶偏振器。 在一些情況下,反射型偏振器可為通過光學(xué)干涉作用反射或透射光的多層光學(xué)膜,如以下文獻(xiàn)中所述提交于2008年11月19日的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/116132 ;提交于2008年11月19日的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/116291 ;提交于2008年11月19日的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/116294 ;提交于2008年11月19日的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/116295 ;提交于2008年11月19日的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/116295 ;和提交于2008年5月19日、要求提交于2007年5月20日的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?0/939085的優(yōu)先權(quán)的國際專利申請(qǐng)?zhí)朠CT/US 2008/060311 ;所述專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引證方式并入本申請(qǐng)。在一個(gè)具體實(shí)施例中,基底610可為微結(jié)構(gòu)化表面,例如棱鏡導(dǎo)光膜。例如,可將梯度光學(xué)膜630涂布于光偏轉(zhuǎn)膜(light redirecting film)(如可得自3M公司的Vikuiti 增亮膜(BEF))的棱鏡側(cè)上。BEF包括多個(gè)線性棱鏡,其具有(例如)24微米的間距和約90度的棱鏡峰角或頂角。本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的是,可將梯度光學(xué)膜630涂布在微結(jié)構(gòu)化表面上作為保形涂層、平面化涂層,或涂布成圖案。光學(xué)構(gòu)造600中的每?jī)蓚€(gè)相鄰主表面的相當(dāng)大一部分沿著梯度光學(xué)膜630的底部主表面634彼此直接接觸。例如,這兩個(gè)相鄰主表面的至少50%、或至少60%、或至少70%、或至少80%、或至少90%、或至少95%彼此直接接觸。例如,在一些情況下,梯度光學(xué)膜630直接涂布在基底610上。圖3為光學(xué)構(gòu)造700的示意性側(cè)視圖,所述光學(xué)構(gòu)造700包括設(shè)置在基底710上的梯度光學(xué)膜730,以及設(shè)置在梯度光學(xué)膜730上的光學(xué)粘合劑層720?;?10可為在別處描述的基底中的任意基底,包括例如,參照?qǐng)D2描述的基底610的一種基底。在一些情況下,光學(xué)粘合劑層720可充當(dāng)密封層以抑制梯度光學(xué)膜730的空隙的滲透。在一些情況下,可能有利的是,在基底710的相對(duì)側(cè)上具有光學(xué)粘合劑層720和梯度光學(xué)膜730。在其它情況下,可能有利的是,在基底710的兩側(cè)上均具有梯度光學(xué)膜730。光學(xué)粘合劑層720可為在一應(yīng)用中期望和/或可用的任何光學(xué)粘合劑。光學(xué)粘合劑層720具有足夠的光學(xué)質(zhì)量和光穩(wěn)定性,使得(例如)粘合劑層不會(huì)隨時(shí)間或暴露在天氣下而黃化以致粘合劑和梯度光學(xué)膜的光學(xué)性能降低。在一些情況下,光學(xué)粘合劑層720可為大體上透明的光學(xué)粘合劑,意味著該粘合劑層具有高鏡面透射比和低漫射透射比。例如,在此類情況下,光學(xué)粘合劑層720的鏡面透射比不小于約70%、或不小于約80%、或不小于約90%、或不小于約95%。在一些情況下,光學(xué)粘合劑層720為基本上光學(xué)漫射的,這意味著粘合劑層具有高漫射透射比和低鏡面透射比,并且光學(xué)粘合劑層720可具有白色外觀。例如,在此類情況下,光學(xué)漫射粘合劑層720的光學(xué)霧度不小于約30%、或不小于約30%、或不小于約50%、或不小于約60%、或不小于約70%、或不小于約80%、或不小于約90%、或不小于約95%。在一些情況下,漫射粘合劑層的漫反射率不小于約20%、或不小于約30%、或不小于約40%、或不小于約50%、或不小于約60%。在此類情況下,粘合劑層可通過包含分散于光學(xué)粘合劑中的多個(gè)顆粒而為光學(xué)漫射的,其中顆粒和光學(xué)粘合劑具有不同的折射率。兩種折射率之間的失配可以導(dǎo)致光散射。示例性光學(xué)粘合劑包括壓敏粘合劑(PSA)、熱敏粘合劑、溶劑揮發(fā)性粘合劑、可重新定位的粘合劑或可再加工的粘合劑,以及紫外線固化性粘合劑,例如可得自Norland Products, Inc的紫外線固化性光學(xué)粘合劑。示例性的PSA包括基于天然橡膠、合成橡膠、苯乙烯嵌段共聚物、(甲基)丙烯酸酯嵌段共聚物、聚乙烯醚、聚烯烴和聚(甲基)丙烯酸酯的那些。如本申請(qǐng)所用,(甲基)丙烯酸酯(或丙烯酸酯)是指丙烯酸酯類和甲基丙烯酸酯類物質(zhì)。其他示例性的PSA包括(甲基)丙烯酸酯、橡膠、熱塑性彈性體、有機(jī)硅、氨基甲酸酯,以及它們的組合。在一些情況下,PSA基于(甲基)丙烯酸酯PSA或至少一種聚(甲基)丙烯酸酯。示例性有機(jī)硅PSA包括聚合物或樹膠和可選的增粘樹脂。其他的示例性有機(jī)硅PSA包括聚二有機(jī)硅氧烷-聚乙二酰胺和可選的增粘劑。梯度光學(xué)膜730可類似于本申請(qǐng)所公開的任何梯度光學(xué)膜。例如,梯度光學(xué)膜730可類似于梯度光學(xué)膜300A-300I中的一個(gè)。又如,梯度光學(xué)膜730可包括多個(gè)層,其中每個(gè)層均類似于梯度光學(xué)膜300A-300I中的一個(gè)。在一個(gè)具體實(shí)施例中,可將可選的光學(xué)漫射體(未示出)設(shè)置于光學(xué)粘合劑層720上,從而形成光學(xué)漫射體/光學(xué)粘合劑/梯度光學(xué)膜/基底的疊堆。任選光學(xué)漫射體可包括可在應(yīng)用中期望的和/或可用的任何光學(xué)漫射體。例如,光學(xué)漫射體可為或包括表面漫射體、體漫射體,或它們的組合。例如,可選的光學(xué)漫射體可包括具有第一折射率Ii1的多個(gè)顆粒,所述多個(gè)顆粒分散于具有不同折射率n2的粘結(jié)劑或宿主介質(zhì)中,其中兩個(gè)折射率之間的差值為至少約O. 01、或至少約O. 02、或至少約O. 03、或至少約O. 04、或至少約O. 05。圖4為光學(xué)構(gòu)造800的示意性側(cè)視圖,所述光學(xué)構(gòu)造800包括設(shè)置在基底810上的第一光學(xué)粘合劑層820、設(shè)置在第一光學(xué)粘合劑層820上的梯度光學(xué)膜830以及設(shè)置在梯度光學(xué)膜830上的可選第二光學(xué)粘合劑層840?;?10可為在別處描述的基底中的任意基底,包括例如,參照?qǐng)D2描述的基底610的一種基材。光學(xué)粘合劑層820和840可類似于光學(xué)粘合劑層720。在一些情況下,光學(xué)粘合劑層820和840具有相同折射率。在一些情況下,這兩個(gè)粘合劑層可具有不同的折射率。梯度光學(xué)膜830可類似于本申請(qǐng)所公開的任何梯度光學(xué)膜。例如,梯度光學(xué)膜830可類似于梯度光學(xué)膜300A-300I中的一個(gè)。又如,梯度光學(xué)膜830可包括多個(gè)層,其中每個(gè)層均類似于梯度光學(xué)膜300A-300I中的一個(gè)。圖8為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的圖案化回射器900的示意性橫截面圖。圖案化回射器900包括基底910,所述基底910具有立體角回射器920的陣列。第一區(qū)域930包括與立體角回射器920相鄰的高折射率材料。第二區(qū)域940與第一區(qū)域930相鄰,所述第二區(qū)域940包括與立體角回射器920相鄰的低折射率材料。第一和第二區(qū)域930,940為可根據(jù)在別處描述的方法制得和圖案化的聚合物梯度膜??蓪⒅繉?50設(shè)置于第一區(qū)域930和第二區(qū)域940上。在與第二區(qū)域940相鄰的立體角回射器920上入射的第一光線960如所示回射。在與第一區(qū)域930相鄰的立體角回射器上入射的第二光線970不回射,而是顯示與第一區(qū)域930相鄰的著色涂層950。圖9為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的圖案化光導(dǎo)裝置1000的示意性橫截面圖。圖案化光導(dǎo)裝置1000包括能夠?qū)⒐庾⑷牍鈱?dǎo)裝置1020的光源1010。光導(dǎo)裝置1020可為中空光導(dǎo)裝置或?qū)嵭墓鈱?dǎo)裝置,如在別處描述。光導(dǎo)裝置1020包括可如在別處描述制得的梯度聚合物膜1030,使得第一區(qū)域1040包括折射率比光導(dǎo)裝置1020的折射率更低的材料,且第二相鄰區(qū)域1050包括折射率不低于光導(dǎo)裝置1020的折射率的材料。由于光導(dǎo)裝置1020使得能夠通過TIR傳播光,因此第一光線1060顯示為鄰近第一區(qū)域1040發(fā)生TIR,且由于TIR在第二區(qū)域1050中被阻撓,因此第二光線1070顯示為被導(dǎo)出所述光導(dǎo)裝置。在一些 情況下,第二相鄰區(qū)域1050的折射率可與光導(dǎo)裝置1020的折射率基本上相同,且第二光線1070將離開所述光導(dǎo)裝置而不改變方向,如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的那樣??蓪⒏鞣N提取器元件設(shè)置為與梯度聚合物膜1030的頂表面1080相鄰,以引導(dǎo)逸出所述光導(dǎo)裝置的光,如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的那樣。在一些情況下,本發(fā)明所公開的梯度可以任何所需的方式組合,以產(chǎn)生X (順維)、Y (橫維)、Ti、XZ、YZ和XYZ梯度組合。它們也可與任何所需的表面圖案組合,并應(yīng)用于不同的基底,包括例如PET、聚碳酸酯、M0F、微復(fù)制型光學(xué)膜等。在一些情況下,基材可為如下中的至少一種剝離襯墊、粘合劑、體漫射體、表面漫射體、衍射漫射體、折射漫射體、回射器、吸收型偏振器、反射型偏振器、纖維偏振器、膽甾型偏振器、多層偏振器、線柵偏振器、部分反射器、體反射器、多層聚合物反射器、金屬反射器、金屬/電介質(zhì)多層反射器、纖維、透鏡、微結(jié)構(gòu)、固體光導(dǎo)裝置或中空光導(dǎo)裝置。在一些情況下,微結(jié)構(gòu)可為回射器、增亮膜(BEF)、小透鏡、增益擴(kuò)散片、光提取膜或轉(zhuǎn)向膜。在一些情況下,梯度聚合物膜可包括多層,其中一個(gè)或多個(gè)層類似于梯度光學(xué)膜300A-300I中的一個(gè),一個(gè)或多個(gè)層包括如在別處描述的“z”梯度膜,或者一個(gè)或多個(gè)層包括非梯度膜,或梯度膜和非梯度膜的組合。在一些情況下,梯度聚合物膜可包括低霧度/高霧度/低霧度的層的組合。通常,在多層涂層中的此類其他層可包括,例如,體漫射體、多孔涂層、漫射多孔涂層、密封劑、底漆、粘合劑等。多層涂層可為多層涂層疊堆的表面下層的表面層。通常,多層涂層可同時(shí)或按順序制得,如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的那樣。在一個(gè)具體實(shí)施例中,具有折射率的圖案化差異的分級(jí)光學(xué)膜可用于光提取。這種分級(jí)光學(xué)膜可允許由例如光導(dǎo)裝置至光偏轉(zhuǎn)元件的選擇性透射。由于從光導(dǎo)裝置的表面的全內(nèi)反射(TIR),因此光導(dǎo)裝置在整個(gè)區(qū)域內(nèi)傳播光。在存在由光導(dǎo)裝置至周圍介質(zhì)的大的折射率差異之處發(fā)生TIR。具有與層合至光導(dǎo)裝置的具有類似折射率的區(qū)域交替的低折射率區(qū)域的梯度光學(xué)膜可使光在折射率低的位置發(fā)生選擇性TIR,但光可被允許在較高折射率區(qū)域之處逸出光導(dǎo)裝置。通常,該受控提取可用于將光計(jì)量至光偏轉(zhuǎn)元件,包括棱鏡、增益擴(kuò)散片、轉(zhuǎn)向膜,或本領(lǐng)域已知的其他此類結(jié)構(gòu)。在一些情況下,光偏轉(zhuǎn)元件可為微復(fù)制型的,或?yàn)榻嵌冗x擇性MOF。本發(fā)明所公開的梯度膜可用于包括例如如下的應(yīng)用中光導(dǎo)可變提取器,包括實(shí)心光導(dǎo)提取器、中空(空氣)導(dǎo)向提取器、纖維等;可用于例如缺陷和/或燈泡隱藏,特別是在背光型顯示器中的梯度霧度膜;可變漫射器;可變吸收器;可變反射器,包括用于日光照明的增強(qiáng)型鏡面反射器(ESR)等等。SM在如下實(shí)例中,透射率、霧度和清晰度使用BYK-Gardner Haze-Gard Plus霧度計(jì)(可得自馬里蘭州銀泉市的BYK-加特納(BYK-Gardner, Silver Springs, MD))。除非另外指明,否則所有的化學(xué)品均得自威斯康辛州密爾沃基的奧德里奇化學(xué)公司(AldrichChemical, Milwaukee, WI)。利用2010型棱鏡稱合器(可得自美國新澤西州佩寧頓的麥瑞康公司(Metricon Corp, Pennington NJ))來測(cè)量涂層的折射率(RI)。2010 型 Metricon 被構(gòu)造為具有在632. 8nm的波長(zhǎng)下工作的HeNe激光器和光學(xué)棱鏡(代碼6567. 9)。在TE和 TM模式中進(jìn)行測(cè)量。為了測(cè)定涂層的膜側(cè)折射率,樣品被裝載為使得基底與棱鏡耦合器緊密接觸。為了測(cè)定涂層的空氣側(cè)折射率,樣品被裝載為使得涂層與棱鏡耦合器緊密接觸。圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,用于處理和控制燈(在該情況下為UV LED)以產(chǎn)生例如時(shí)序梯度的方法200的示意圖。方法200包括產(chǎn)生安培數(shù)相對(duì)于%霧度(或其他所需的控制曲線,例如%T、%C或折射率)的曲線的第一步驟210,產(chǎn)生控制電壓相對(duì)于安培數(shù)的曲線的第二步驟220以及將安培數(shù)轉(zhuǎn)化為控制電壓以得到控制電壓相對(duì)于%霧度的曲線的第三步驟230。因此,在圖5所示的步驟210-230中,電壓相對(duì)于霧度(或者電壓相對(duì)于%T)的曲線通過如下方式產(chǎn)生以O(shè). 5V的步長(zhǎng)在OV至IOV的控制燈電壓下產(chǎn)生具有高霧度凝膠的樣品。方法200還包括其中限定所需的%霧度梯度的第四步驟240、將函數(shù)擬合至所需的%霧度梯度的第五步驟250以及插入所需的梯度以在短時(shí)間間隔(例如約O. I秒)內(nèi)獲得%霧度的第六步驟260。因此,在步驟240-260中,所需的霧度梯度基于梯度的最終預(yù)期用途進(jìn)行限定。然后用多項(xiàng)式擬合所需曲線,從而在Matlab (可得自馬薩諸塞州納蒂克的邁斯沃克公司(The MathWorks, Natick, MA))中描述曲線。然后使用該函數(shù)以.001英寸(25.4微米)的間隔在所需霧度梯度曲線之間插入點(diǎn)。方法200中的第二、第三、第五、第六和第七步驟220、230、250、260和270通常位于軟件程序290中。方法200還包括第七步驟270,所述第七步驟270將來自第三步驟230的控制電壓相對(duì)于%霧度的曲線與來自第六步驟260的在短時(shí)間間隔內(nèi)提供%霧度的插入的所需梯度進(jìn)行組合。因此,在第七步驟270中,隨后使用控制電壓相對(duì)于霧度的曲線來計(jì)算在每個(gè)位置獲得所需的霧度值所需的電壓。方法200還包括第八步驟280,所述第八步驟280使用來自第七步驟270的結(jié)果而將所需的電壓梯度施加于燈。因此,在第八步驟280中,在產(chǎn)生樣品的過程中將電壓曲線施加于燈。涂布溶液“A”的制備將Nalco 2327 (400g)(可得自伊利諾伊州內(nèi)珀維爾的納爾科公司(Nalco, Naperville II)的20nm膠態(tài)二氧化娃分散體)裝入I夸脫(qt)廣口瓶中。將I-甲氧基-2-丙醇(450g)、三甲氧基(2,4,4-三甲基戊基)硅烷(11.95g)(可得自密歇根州艾德里安的瓦克有機(jī)娃公司(Waker Silicones Adrian MI ))、4_ (三乙氧基甲娃燒基)-丁腈(11.85g)和在水中的5%Prostab 5128(0. 23g)(可得自紐約州塔里鎮(zhèn)的汽巴精化有限公司(Ciba Specialties Chemical, Inc Tarrytown, NY))混合在一起,并在攪拌下加入所述膠態(tài)分散體中。密封該廣口瓶并加熱至80C持續(xù)16小時(shí)。使所得溶液冷卻至室溫。將如上分散體(606. 7g)和I-甲氧基_2_丙醇(102. 3g)裝入IOOOml RB燒瓶中。經(jīng)由旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除水和1_甲氧基_2_丙醇直至314. 8g的重量。將另外的分散體(258. 61g)和I-甲氧基-2-丙醇(202. Og)裝入燒瓶中。經(jīng)由旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除水和1_甲氧基_2_丙醇以得到343. 69g的重量。加入I-甲氧基-2-丙醇(89. 2g)以得到表面改性的20nm 二氧化硅在I-甲氧基_2_丙醇中的大約43wt%固體分散體。所得溶液為分散于I-甲氧基-2-丙醇中的43wt%的改性20nm 二氧化硅。接著,將IOOg該溶液、64. 5g SR 444 (可得自賓夕法尼亞州艾克斯頓的沙多瑪公司(SartomerCompany, Exton ΡΑ))、2· 15g光引發(fā)劑Irgacure 184(可得自北卡羅來納州的高點(diǎn)的汽巴精化公司(Ciba Specialty Chemicals Company, High Point NC)),和 167. 2g異丙醇及26. 6gI-甲氧基-2-丙醇通過攪拌混合在一起,以形成均勻涂布溶液A (30%固體涂布溶液)。
涂布溶液“B”的制備制備涂布溶液“B”。首先,在配備有冷凝器和溫度計(jì)的2升三頸燒瓶?jī)?nèi),在迅速攪拌下將360克Nalco 2327膠態(tài)二氧化硅顆粒(40重量%的固體和約20nm的平均粒徑)(可得自納奧柯化學(xué)公司(Nalco Chemical Company, Naperville IL))和 300 克 I-甲氧基 _2_ 丙醇溶劑混合在一起。接著,加入22. 15克Silquest A-174硅烷(可得自通用電器高級(jí)材料公司(GE Advanced Materials, Wilton CT))?;旌衔飻嚢?0分鐘。接著,加入另外400gI-甲氧基-2-丙醇。使用加熱套在85°C下加熱混合物6小時(shí)。使所得溶液冷卻至室溫。接著,在60°C水浴下使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器除去大部分水和I-甲氧基-2-丙醇溶劑(約700克)。所得溶液為透明分散于I-甲氧基-2-丙醇中的43wt%的A-174改性的20nm 二氧化硅。接著,82.65g該溶液、24g SR 444 (可得自賓夕法尼亞州艾克斯頓的沙多瑪公司(Sartomer Company, Exton PA) )、0· 119g 光引發(fā)劑 Irgacure 819 (可得自北卡羅來納州的高點(diǎn)的汽巴精化公司(Ciba Specialty Chemicals Company, High Point 1^)),和91.7區(qū)異丙醇通過攪拌混合在一起,以形成均勻涂布溶液B (30%固體涂布溶液)。實(shí)例I :霧度和誘射率的順維梯度實(shí)例I顯示了在將百分比透射率保持在恒定值時(shí)的霧度的順維梯度,以及在保持霧度恒定時(shí)的透射率的順維梯度。校ιΗ曲線的牛成:用注射器以2. 5cc/min的速率將涂布溶液“A”注射泵入10. 15cm (4英寸)寬的狹槽式涂布模。狹槽狀涂布模將10. 15cm寬的涂層均勻分布至以5ft/min (152cm/min)移動(dòng)的PET基底上。然后通過使經(jīng)涂布的基底經(jīng)過UV-LED固化室來聚合涂層,所述固化室包括允許通過UV輻射的石英窗口。UV-LED排燈包括352個(gè)UV-LED的矩形陣列,幅材縱向16個(gè)X幅材橫向22個(gè)(大約覆蓋20. 3cmX 20. 3cm的區(qū)域)。將這些UV-LED設(shè)置在兩個(gè)水冷式散熱器上。LED (可得自北卡羅萊納州達(dá)勒姆的科里公司(Cree, Inc. , Durham NC))在395nm的標(biāo)稱波長(zhǎng)下操作,并在45伏特下在13安培下運(yùn)行。UV-LED陣列由TENMA 72-6910 (42V/10A)電源(可得自俄亥俄州斯普林伯勒的天馬公司(Tenma, Springboro OH))供電并風(fēng)扇冷卻(fan-cooled)。這些UV-LED設(shè)置在距離基底大約2. 54cm的固化室石英窗口的上方。以46. 7升/分鐘(IOOcfh)的流量為UV-LED固化室供應(yīng)氮?dú)饬?,從而在固化室中得到大約150ppm的氧氣濃度。在所有情況中氧氣濃度使用傳感器進(jìn)行測(cè)量,所述傳感器位于固化室中的石英窗口之下,在涂布寬度的中心離涂層大約1/4" (6. 4mm)的距離處。在通過UV-LED進(jìn)行聚合之后,通過以5ft/min的幅材速度將涂層輸送至在150 T (66°C)下操作的干燥烘箱中2分鐘,從而去除在經(jīng)固化的涂層中的溶劑。然后,采用帶有H燈泡滿功率運(yùn)行的Fusion System Model I300P (得自馬里蘭州蓋瑟斯堡的融合UV系統(tǒng)公司(Fusion UV Systems, Gaithersburg MD))對(duì)已干涂層進(jìn)行后固化。為UV Fusion室供應(yīng)氮?dú)饬?,使室中的氧氣濃度為大約50ppm。通過使用Compaq 6910p膝上型輕便電腦和用LabView軟件(德克薩斯州奧斯汀的美國國家儀器公司(National Instruments, Austin, TX))控制的 DAQCard_6062EPCMCIA Multifunction 1/0卡(德克薩斯州奧斯汀的美國國家儀器公司(NationalInstruments, Austin, TX))將控制電壓應(yīng)用于電源的輸入接腳,從而控制電源。以0. 5伏特的步長(zhǎng)用O至10V的控制電壓產(chǎn)生樣品,這些電壓對(duì)應(yīng)于O至12安培的燈的輸出安培數(shù)。 百分比透射率(%T)、霧度(%Η)和清晰度(%C)在BYK-Gardner Haze-gard plus上測(cè)量,并與參照?qǐng)D5如上描述的擬合曲線一起在圖6A-6B中顯示為相對(duì)于劑量作圖。霧度梯度樣品的生成:以5cc/min的速率將與如上用于校正曲線相同的涂布溶液注射泵入20. 3cm (8英寸)寬的狹槽式涂布模。狹槽狀涂布模將20. 3cm寬的涂層均勻分布至以5ft/min (152cm/min)的速度移動(dòng)的PET基底上。以與校正曲線相同的技術(shù)處理樣品。當(dāng)幅材經(jīng)過燈固化區(qū)域時(shí),通過將時(shí)序控制電壓斜升施加于燈電源而產(chǎn)生樣品。電壓斜升情形不于圖6C中。相應(yīng)的%H和%T相對(duì)于位置示于圖6D中。曲線圖顯示霧度隨著位置由約10%Η線性變化至約95%Η,而%Τ在整個(gè)樣品長(zhǎng)度上保持恒定。誘射率梯度樣品的牛成:以5cc/min的速率將與如上用于校正曲線相同的涂布溶液注射泵入20. 3cm (8英寸)寬的狹槽式涂布模。狹槽狀涂布模將20. 3cm寬的涂層均勻分布至以5ft/min (152cm/min)移動(dòng)的PET基底上。然后使用與校正曲線相同的技術(shù)處理樣品。當(dāng)幅材經(jīng)過燈固化區(qū)域時(shí),通過將時(shí)序控制電壓斜升施加于燈電源而產(chǎn)生樣品。電壓斜升情形不于圖6E中。相應(yīng)的%!1和%T相對(duì)于位置示于圖6F中。曲線圖顯示透射率由約60%Τ變化至80%1',而%!1在整個(gè)樣品長(zhǎng)度上保持基本上恒定。實(shí)例2 :霧度和透射率的橫維梯度以2. 5cc/min的速率將涂布溶液“A”注射泵入10. 15cm (4英寸)寬的狹槽式涂布模。狹槽狀涂布模將10. 15cm寬的涂層均勻分布至以5ft/min(152cm/min)移動(dòng)的PET基底上。然后通過使經(jīng)涂布的基底經(jīng)過UV-LED固化室來聚合涂層,所述固化室包括允許通過UV輻射的石英窗口。UV-LED排燈包括352個(gè)UV-LED的矩形陣列,幅材縱向16個(gè)X幅材橫向22個(gè)(大約覆蓋20. 3cmX 20. 3cm的區(qū)域)。將這些UV-LED設(shè)置在兩個(gè)水冷式散熱器上。LED (可得自北卡羅萊納州達(dá)勒姆的科里公司(Cree, Inc.,Durham NC))在395nm的標(biāo)稱波長(zhǎng)下操作,并在45伏特下在13安培下運(yùn)行。UV-LED陣列由TENMA 72-6910 (42V/10A)電源(可得自俄亥俄州斯普林伯勒的天馬公司(Tenma, Springboro OH))供電并風(fēng)扇冷卻。這些UV-LED設(shè)置在距離基材大約2. 54cm的固化室石英窗口的上方。以46. 7升/分鐘(100立方英尺/小時(shí))的流速為UV-LED固化室供應(yīng)氮?dú)饬?,?dǎo)致固化室中的氧氣濃度為大約150ppm。將石英上鍍鉻掩模設(shè)置于LED燈與涂層之間。該掩模在整個(gè)10. 15cm涂布寬度上具有100%T至0%Τ的透射率線性梯度。在通過UV-LED進(jìn)行聚合之后,通過以5ft/min的幅材速度將涂層輸送至在150 T (66C)下操作的干燥烘箱中2分鐘,從而去除在經(jīng)固化的涂層中的溶劑。然后,采用帶有H燈泡滿功率運(yùn)行的Fusion System Model I300P (得自馬里蘭州蓋瑟斯堡的融合UV系統(tǒng)公司(Fusion UV Systems, Gaithersburg MD))對(duì)已干涂層進(jìn)行后固化。為UV Fusion室供應(yīng)氮?dú)饬?,使室中的氧氣濃度為大約50ppm。所得樣品沿著一個(gè)邊緣具有高霧度且同時(shí)具有低透射率,并沿著相對(duì)邊緣具有低霧度且同時(shí)具有高透射率。
實(shí)例3 :折射率的組合順維和厚度(Z軸)梯度以2. 5cc/min的速率將涂布溶液“B”注射泵入10. 15cm (4英寸)寬的狹槽式涂布模。狹槽狀涂布模將10. 15cm寬的涂層均勻分布至以5ft/min(152cm/min)移動(dòng)的PET基底上。然后通過使經(jīng)涂布的基底經(jīng)過UV-LED固化室來聚合涂層,所述固化室包括允許通過UV輻射的石英窗口。UV-LED排燈包括352個(gè)UV-LED的矩形陣列,幅材縱向16個(gè)X幅材橫向22個(gè)(大約覆蓋20. 3cmX 20. 3cm的區(qū)域)。將這些UV-LED設(shè)置在兩個(gè)水冷式散熱器上。LED (可得自北卡羅萊納州達(dá)勒姆的科里公司(Cree, Inc.,Durham NC))在395nm的標(biāo)稱波長(zhǎng)下操作,并在45伏特下在13安培下運(yùn)行。UV-LED陣列由TENMA 72-6910 (42V/10A)電源(可得自俄亥俄州斯普林伯勒的天馬公司(Tenma, Springboro OH))供電并風(fēng)扇冷卻。這些UV-LED設(shè)置在距離基底大約2. 54cm的固化室石英窗口的上方。向UV-LED固化室以
46.7升/分鐘(100立方英尺/分鐘)的流量提供氮?dú)饬?。將I. 5cfh (O. 7升/分鐘)的空氣流滲入該氮?dú)饬髦?,從而產(chǎn)生大約IOOOppm的在燈處的氧氣濃度。在固化室中的高氧氣濃度導(dǎo)致在涂層表面處被抑制的固化,例如在名稱為“Gradient Low Index Article andMethod (梯度低折射率制品和方法)”的共同未決的美國專利申請(qǐng)序列號(hào)61/254673 (代理人案卷號(hào)65716US002)中所描述。在進(jìn)一步干燥和固化涂層之后,根據(jù)在實(shí)例I中別處描述的技術(shù),所述抑制在整個(gè)涂層厚度上產(chǎn)生折射率的梯度。因此,具有極低孔隙度(和相應(yīng)的更高折射率)的“表皮”涂層在最接近氧氣抑制的表面上產(chǎn)生。同時(shí),通過使用Compaq 6910p膝上型輕便電腦和用LabView軟件(德克薩斯州奧斯汀的美國國家儀器公司(National Instruments, Austin, TX))控制的 DAQCard_6062EPCMCIA Multifunction 1/0卡(德克薩斯州奧斯汀的美國國家儀器公司(NationalInstruments, Austin, TX))將控制電壓施加于電源的輸入接腳,從而時(shí)序控制電源,如在別處所描述。當(dāng)幅材運(yùn)行通過燈時(shí),通過將時(shí)序控制電壓斜升施加于燈電源而產(chǎn)生樣品。圖7A顯示了在實(shí)例3中所用的電壓斜升情形圖。樣品中的每一個(gè)的折射率在兩個(gè)取向上測(cè)量首先使涂層側(cè)面與光柵相鄰,其次使PET基材與棱鏡相鄰,如在別處所描述。相應(yīng)的折射率相對(duì)于位置不于圖7B中。第一曲線410顯示在層表面處的低折射率層的折射率。曲線410顯示折射率在I. 38至I. 48之間變化。第二曲線420顯示鄰近在基底與低折射率涂層之間的界面的區(qū)域中的低折射率層的折射率。在每個(gè)位置處,在由第二曲線420所示的涂層的內(nèi)部與由第一曲線410所示的涂層的頂部之間存在折射率差異。在每個(gè)位置處的所述差異限定了涂層的‘V梯度。第二曲線420顯示涂層內(nèi)部的折射率由I. 22變化至I. 48。該折射率隨位置的變化限定了涂層的‘X’梯度。第三曲線430顯示PET基底的折射率在整個(gè)樣品中為恒定。實(shí)例4 :肓接照明式背光源的燈泡隱藏梯度該實(shí)例描述了制備為具有霧度梯度的膜,所述霧度梯度特別設(shè)計(jì)以增加直接照明式背光源中(如用于液晶顯示器中)的燈泡隱藏。所述霧度梯度膜表征為具有位于燈泡的節(jié)距處的高霧度區(qū)域和低霧度區(qū)域的條紋。當(dāng)高霧度條紋在燈泡上排列時(shí),它們可使來自燈泡的入射光的光點(diǎn)均等。霧度的圖案通過在LED燈下使用光掩模來光學(xué)圖案化由凝膠法制得的多孔層而產(chǎn)生,并使用凝膠法顯示圖案化形態(tài)。 _9] 涂布溶液“C”的制備首先制備N-(3_三乙氧基甲硅烷基丙基)甲氧基乙氧基乙基氨基甲酸酯(PEG2硅燒)。在裝配磁力攪拌棒的250ml圓底燒瓶中裝入二乙二醇甲醚(150g)和甲乙酮(65g)。經(jīng)由旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除大部分溶劑以去除水。將3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基異氰酸酯(308. 5g)裝入燒瓶中。加入二月桂酸二丁基錫( 3mg),攪拌混合物。反應(yīng)過程伴隨溫和的放熱。反應(yīng)進(jìn)行大約16個(gè)小時(shí),此時(shí)紅外光譜顯示無異氰酸酯剩下。經(jīng)由旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(90C)去除溶劑的剩余部分。所得PEG2硅烷為澄清無色液體。在裝配冷凝器和溫度計(jì)的2升三頸燒瓶中,在快速攪拌下將288克Nalco2327 (分散于水中的40wt%的20nm 二氧化硅,可得自伊利諾伊州內(nèi)珀維爾的納爾科公司(Nalco, Naperville, IL))和300g I-甲氧基-丙醇混合在一起。之后,加入8. 35g三甲氧基(2,4,4三甲基戊基)硅烷(可得自賓夕法尼亞州莫里斯維爾的蓋勒斯特公司(Gelest, Morrisville, PA))和13. 12g (上述)PEG2硅烷,然后混合物攪拌30分鐘。然后加入500g另外的I-甲氧基-丙醇。將混合物加熱至85°C達(dá)6小時(shí)。使所得溶液冷卻至室溫。在60°C下的水浴中使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器去除水/I-甲氧基-丙醇的溶劑的大部分,從而得到42. 87wt%異辛基/PEG2改性的20nm 二氧化硅溶液。重復(fù)所述過程數(shù)次,以得到用于加工的大批料。涂布溶液C通過在快速攪拌下將如下物質(zhì)混合在一起直至獲得均勻涂布溶液而制得292. 5克42. 87%異辛基/PEG2改性的20nm 二氧化硅溶液、153. 6克SR444 (可得自賓夕法尼亞州艾克斯頓的沙多瑪公司(Sartomer, Exton, PA))、400克異丙醇、30克I-甲氧基-丙醇和8. 5克Irgacure 184 (紐約州塔里鎮(zhèn)的汽巴精化有限公司(Ciba SpecialtiesChemical, Tarrytown, NY))。以5. Occ/min的速率將涂布溶液“C”注射泵入20. 3cm (8英寸)寬的狹槽式涂布模。狹槽式涂布模具均勻地將20. 3cm寬的涂層分布到以5英尺/分鐘(152cm/min)的速率移動(dòng)的基底上。接下來,通過使被涂布基底經(jīng)過UV-LED固化室來聚合涂層,所述固化室包括用以通過UV輻射的石英窗口。UV-LED排燈包括352個(gè)UV-LED的矩形陣列,幅材縱向16個(gè)X幅材橫向22個(gè)(大約覆蓋20. 3cmX 20. 3cm的區(qū)域)。將這些UV-LED設(shè)置在兩個(gè)水冷式散熱器上。LED (可得自北卡羅萊納州達(dá)勒姆的科里公司(Cree, Inc.,Durham NC))在395nm的標(biāo)稱波長(zhǎng)下操作,并在45伏特下在13安培下運(yùn)行。UV-LED陣列由TENMA 72-6910 (42V/10A)電源(可得自俄亥俄州斯普林伯勒的天馬公司(Tenma, Springboro OH))供電并風(fēng)扇冷卻。這些UV-LED設(shè)置在距離基材大約2. 54cm的固化室石英窗口的上方。以46. 7升/分鐘(100立方英尺/小時(shí))的流速為UV-LED固化室供應(yīng)氮?dú)饬?,?dǎo)致固化室中的氧氣濃度為大約150ppm。在UV-LED燈與(20. 3cmX20. 3)石英板之間將光掩模在UV-LED之下排列。光掩模為由鋁條帶覆蓋的PET基材,其以線性橫維圖案梯形設(shè)置以阻擋來自經(jīng)涂布的幅材的一部分光。在通過UV-LED進(jìn)行聚合之后,通過以5ft/min的幅材速度將涂層輸送至在150 0F下操作的干燥烘箱中2分鐘,從而去除在經(jīng)固化的涂層中的溶劑。接著,使用配置有H燈泡的Fusion System I300P型(得自馬里蘭州蓋瑟斯堡的融合UV系統(tǒng)公司(Fusion UVSystems, Gaithersburg MD))對(duì)干燥涂層進(jìn)行后固化。為UV Fusion室供應(yīng)氮?dú)饬?使室中 的氧氣濃度為大約50ppm。得到%T和%C的正弦變化,其中%T和%C由第一區(qū)域中的76%T和72%C變化至第二相鄰區(qū)域中的58%T和O. 6%C。實(shí)例5 :圖案化的回射膜該實(shí)例描述了圖案化回射器,所述圖案化回射器包括回射的區(qū)域和非回射的區(qū)域。這些區(qū)域的位置通過在立體角回射器(corner cube retroreflector)之后的材料的折射率進(jìn)行控制。折射率的圖案通過光學(xué)圖案化由凝膠法制得的多孔層而產(chǎn)生,并使用凝膠法顯示圖案化形態(tài)。涂布溶液“D”的制備在裝配冷凝器和溫度計(jì)的2升三頸燒瓶中,在快速攪拌下混合960克IPA-ST-UP有機(jī)硅細(xì)長(zhǎng)顆粒(分散于異丙醇中的15. 6wt%細(xì)長(zhǎng)二氧化硅,可得自得克薩斯州休斯敦的美國日產(chǎn)化工公司(Nissan Chemical America, Houston, TX))、19. 2克去離子水和350克I-甲氧基-2-丙醇。所述細(xì)長(zhǎng)粒子具有約9nm至約15nm的直徑和約40nm至約IOOnm的長(zhǎng)度。將顆粒分散于15. 2wt%的IPA中,并將22. 8克Silquest A-174硅烷(可得自康涅狄格州威爾頓的GE先進(jìn)材料公司(GE Advanced Materials, Wilton CT))加入燒瓶中。將所得的混合物攪拌30分鐘。將混合物在8rC下保持16小時(shí)。接著,將溶液冷卻至室溫,使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在40°C水浴下去除溶液中的約950克溶劑,從而得到澄清的A-174改性的細(xì)長(zhǎng)二氧化硅溶液,所述溶液具有分散于I-甲氧基-2-丙醇中的44. 56wt%的A-174改性的細(xì)長(zhǎng)二氧化硅(本申請(qǐng)為A-174改性的UP 二氧化硅)。重復(fù)所述過程數(shù)次,以得到用于加工的大批料。涂布溶液“D”通過在快速攪拌下將如下物質(zhì)混合在一起直至獲得均勻涂布溶液而制得336. 8克A-174改性的UP 二氧化硅、150克SR444 (可得自賓夕法尼亞州艾克斯頓的沙多瑪公司(Sartomer, Exton, PA))、263 克異丙醇、7. 5 克 Irgacure 184 和 0. 375克Irgacure 819 (兩者均可得自紐約州塔里鎮(zhèn)的汽巴精化有限公司(Ciba SpecialtiesChemical, Tarrytown, NY))。立體角回射器的立體角側(cè)用涂布溶液“D”進(jìn)行手涂布,并將聚丙烯剝離襯墊置于所述涂層上。將具有矩形網(wǎng)格圖案的在石英掩模上圖案化的鎳置于聚丙烯剝離襯墊的頂部上。然后在輸送帶供料固化室(RPC工業(yè)公司(RPC industries))中固化樣品,所述輸送帶供料固化室在空氣中配有Fusion H燈泡。然后從室中移出樣品,去除掩模和剝離襯墊,并將樣品置于120F烘箱中約5分鐘以進(jìn)行干燥。然后將樣品再次經(jīng)過固化室(在氮?dú)夥罩?以完全固化剩余丙烯酸酯。用Ti02加載轉(zhuǎn)移粘合劑手動(dòng)層合樣品。顯示矩形網(wǎng)格圖案的樣品在回射中可見,其中低折射率涂層保留回射器的光學(xué)活性。所描述的實(shí)施例可在光學(xué)膜可例如用于控制折射率、霧度、透射率和清晰度的光學(xué)性質(zhì)的任何地方使用。通常,所描述的實(shí)施例可在使用薄的光傳輸結(jié)構(gòu)的任何地方(包括光控膜或光控膜疊堆;背光源,包括中空背光源和固體背光源;顯示器如TV,筆記本電腦、電腦顯示器;以及用于廣告、信息顯示或照明)應(yīng)用。本發(fā)明也適用于裝配有光學(xué)顯示器的電子器件,包括膝上型計(jì)算機(jī)和手持裝置,如個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、個(gè)人游戲機(jī)、手機(jī)、個(gè)人媒體播放器、手持計(jì)算機(jī)等。使用本發(fā)明的紋理膜的背光源在許多其他領(lǐng)域具有應(yīng)用。例如,背光LCD系統(tǒng)、燈具、工作燈、光源、指示牌和購買點(diǎn)展示可使用所述實(shí)施例制得。除非另外指明,否則在說明書和權(quán)利要求中使用的表示特征的尺寸、量和物理性質(zhì)的所有數(shù)字應(yīng)當(dāng)被理解為由術(shù)語“約”來修飾。因此,除非有相反的指示,否則在上述說明書和所附權(quán)利要求中提出的數(shù)值參數(shù)為近似值,其可根據(jù)本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員利用本申 請(qǐng)所公開的教導(dǎo)內(nèi)容尋求獲得的所需特性而變化。本申請(qǐng)中所引證的所有參考文獻(xiàn)及出版物的全部?jī)?nèi)容以引證方式明確地并入本申請(qǐng)中,但與本發(fā)明直接抵觸的部分除外。盡管本申請(qǐng)示出和描述了具體實(shí)施例,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白,在不脫離本發(fā)明范圍的情況下,多種替代形式和/或等效實(shí)施方式可替換所示和所描述的具體實(shí)施例。本申請(qǐng)旨在覆蓋本申請(qǐng)討論的具體實(shí)施例的任何改動(dòng)和變型。因此,本發(fā)明應(yīng)僅僅由權(quán)利要求書及其等同物進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種梯度聚合物膜,其包括 粘結(jié)劑;以及 多個(gè)納米空隙,其中所述多個(gè)納米空隙的局部體積分?jǐn)?shù)在所述梯度聚合物膜的整個(gè)橫向平面上變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的梯度聚合物膜,其中所述局部體積分?jǐn)?shù)在所述橫向平面內(nèi)沿著第一方向保持基本上恒定。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的梯度聚合物膜,其中所述局部體積分?jǐn)?shù)在整個(gè)所述橫向平面上沿著第一方向和與所述第一方向正交的第二方向變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的梯度聚合物膜,其中所述局部體積分?jǐn)?shù)還在與所述橫向平面垂直的厚度方向上變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的梯度聚合物膜,其還包括多個(gè)顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的梯度聚合物膜,其中所述粘結(jié)劑與所述多個(gè)顆粒的重量比不小于約1:2。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的梯度聚合物膜,其中所述局部體積分?jǐn)?shù)在整個(gè)所述橫向平面上以圖案變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的梯度聚合物膜,其中所述圖案為無規(guī)圖案。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的梯度聚合物膜,其中所述圖案包括平行條紋。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的梯度聚合物膜,其中所述圖案包括島狀物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的梯度聚合物膜,其中所述島狀物以陣列設(shè)置。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的梯度聚合物膜,其中所述局部體積分?jǐn)?shù)包括局部孔尺寸分布。
13.一種梯度聚合物膜,其包括 粘結(jié)劑;以及 多個(gè)納米空隙,其中沿著所述梯度聚合物膜的橫向平面,所述多個(gè)納米空隙在靠近所述梯度聚合物膜的第一區(qū)域處的第一局部體積分?jǐn)?shù)大于所述多個(gè)納米空隙在靠近與所述第一區(qū)域相鄰的第二區(qū)域處的第二局部體積分?jǐn)?shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,其中沿著所述梯度聚合物膜的所述橫向平面,所述多個(gè)納米空隙的所述第一局部體積分?jǐn)?shù)單調(diào)減少至所述多個(gè)納米空隙的所述第二局部體積分?jǐn)?shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,其中沿著所述梯度聚合物膜的所述橫向平面,所述多個(gè)納米空隙的所述第一局部體積分?jǐn)?shù)以階躍式方式減少至所述多個(gè)納米空隙的所述第二局部體積分?jǐn)?shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,其中所述多個(gè)納米空隙的所述第二局部體積分?jǐn)?shù)小于所述多個(gè)納米空隙的所述第一局部體積分?jǐn)?shù)的50%。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,其中所述多個(gè)納米空隙的所述第二局部體積分?jǐn)?shù)小于所述多個(gè)納米空隙的所述第一局部體積分?jǐn)?shù)的20%。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,其中所述多個(gè)納米空隙的所述第二局部體積分?jǐn)?shù)小于所述多個(gè)納米空隙的所述第一局部體積分?jǐn)?shù)的10%。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,其中所述多個(gè)納米空隙的所述第二局部體積分?jǐn)?shù)小于所述多個(gè)納米空隙的所述第一局部體積分?jǐn)?shù)的1%。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,其中所述梯度聚合物膜具有不小于約30%的所述多個(gè)納米空隙的整體體積分?jǐn)?shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,其還包括多個(gè)顆粒。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的梯度聚合物膜,其中所述粘結(jié)劑與所述多個(gè)顆粒的重量比不小于約1:2。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的梯度聚合物膜,其中所述粘結(jié)劑與所述多個(gè)顆粒的重量比不小于約1:1. 5。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的梯度聚合物膜,其中所述多個(gè)顆粒中的至少一些包含化學(xué)鍵合至所述粘結(jié)劑的反應(yīng)性基團(tuán)。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的梯度聚合物膜,其中所述多個(gè)顆粒中的至少一些不包含反應(yīng)性基團(tuán)。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的梯度聚合物膜,其中所述多個(gè)顆粒具有不大于約2微米的平均尺寸。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的梯度聚合物膜,其中所述多個(gè)顆粒具有不大于約I微米的平均尺寸。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的梯度聚合物膜,其中所述多個(gè)顆粒包括細(xì)長(zhǎng)或球形的顆粒。
29.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,其中所述多個(gè)納米空隙具有不大于約3微米的平均空隙尺寸。
30.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,其中所述多個(gè)納米空隙具有不大于約I微米的平均空隙尺寸。
31.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,其中所述多個(gè)納米空隙具有不大于約O.7微米的平均空隙尺寸。
32.根據(jù)權(quán)利要求20所述的梯度聚合物膜,其中在所述梯度聚合物膜中的所述多個(gè)納米空隙的整體體積分?jǐn)?shù)不小于約40%。
33.根據(jù)權(quán)利要求20所述的梯度聚合物膜,其中在所述梯度聚合物膜中的所述多個(gè)納米空隙的整體體積分?jǐn)?shù)不小于約50%。
34.根據(jù)權(quán)利要求21所述的梯度聚合物膜,其中所述粘結(jié)劑與所述多個(gè)顆粒的重量比不小于約1:1。
35.根據(jù)權(quán)利要求21所述的梯度聚合物膜,其中所述粘結(jié)劑與所述多個(gè)顆粒的重量比不小于約2:1。
36.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,其中所述梯度聚合物膜在靠近所述第一區(qū)域處的有效折射率小于所述梯度聚合物膜在靠近所述第二區(qū)域處的有效折射率。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的梯度聚合物膜,其中所述梯度聚合物膜在靠近所述第一區(qū)域處的有效折射率與所述梯度聚合物膜在靠近所述第二區(qū)域處的有效折射率之間的差值在約O. 01至約O. 25的范圍內(nèi)。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的梯度聚合物膜,其中所述梯度聚合物膜在靠近所述第一區(qū)域處的有效折射率不大于約I. 35。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的梯度聚合物膜,其中所述梯度聚合物膜在靠近所述第一區(qū)域處的有效折射率不大于約I. 25。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的梯度聚合物膜,其中所述梯度聚合物膜在靠近所述第一區(qū)域處的有效折射率不大于約I. 20。
41.根據(jù)權(quán)利要求36所述的梯度聚合物膜,其中所述梯度聚合物膜在靠近所述第一區(qū)域處的有效折射率不大于約I. 15。
42.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,所述第一區(qū)域具有不大于約20%的光學(xué)霧度。
43.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,所述第一區(qū)域具有不小于約50%的光學(xué)霧度。
44.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,所述第一區(qū)域具有不小于約70%的光學(xué)霧度。
45.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,所述第一區(qū)域具有不小于約80%的光學(xué)霧度。
46.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,所述第一區(qū)域具有不小于約90%的光學(xué)霧度。
47.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,所述第一區(qū)域具有不大于約10%的光學(xué)清晰度。
48.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,所述第一區(qū)域具有不大于約5%的光學(xué)清晰度。
49.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,所述第一區(qū)域具有不小于約50%的光學(xué)清晰度。
50.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,所述第一區(qū)域具有不小于約70%的光學(xué)清晰度。
51.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,所述第一區(qū)域具有不小于約90%的光學(xué)清晰度。
52.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,所述第一區(qū)域具有不小于約30%的光學(xué)漫反射率。
53.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,所述第一區(qū)域具有不小于約40%的光學(xué)漫反射率。
54.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,所述第一區(qū)域具有不小于約50%的光學(xué)漫反射率。
55.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,所述第一區(qū)域具有不小于30%的透射率。
56.根據(jù)權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,其中所述第一局部體積分?jǐn)?shù)包括第一局部孔尺寸分布。
57.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,其具有不小于約I微米的厚度。
58.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,其具有不小于約2微米的厚度。
59.—種光學(xué)構(gòu)造,其包括 基底;以及 設(shè)置于所述基底上的根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的光學(xué)構(gòu)造,其中所述基底包括下列中的至少一種聚合物膜、剝離襯墊、粘合劑、體漫射體、表面漫射體、衍射漫射體、折射漫射體、回射器、吸收型偏振器、反射型偏振器、纖維偏振器、膽留型偏振器、多層偏振器、線柵偏振器、部分反射器、體反射器、多層聚合物反射器、金屬反射器、金屬/電介質(zhì)多層反射器、纖維、透鏡、微結(jié)構(gòu)、固體光導(dǎo)裝置或中空光導(dǎo)裝置。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的光學(xué)構(gòu)造,其中所述微結(jié)構(gòu)包括立體角回射器、增亮膜(BEF)、小透鏡、增益擴(kuò)散片、光提取膜或轉(zhuǎn)向膜。
62.根據(jù)權(quán)利要求59所述的光學(xué)構(gòu)造,其還包括光學(xué)粘合劑層,所述光學(xué)粘合劑層設(shè)置于所述梯度聚合物膜或所述基底的相對(duì)表面上。
63.根據(jù)權(quán)利要求59所述的光學(xué)構(gòu)造,其還包括光學(xué)粘合劑層,所述光學(xué)粘合劑層設(shè)置于所述基底與所述梯度聚合物膜之間。
64.根據(jù)權(quán)利要求59所述的光學(xué)構(gòu)造,其中所述梯度聚合物膜包括燈泡隱藏膜。
65.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求13所述的梯度聚合物膜,其中折射率、霧度、清晰度或透射率中的至少一個(gè)在整個(gè)所述橫向平面上變化。
66.一種用于梯度聚合物膜的方法,其包括 將溶液設(shè)置于基底上以形成涂層,所述涂層包含可聚合粘結(jié)劑和溶劑; 選擇性地聚合所述涂層的第一部分以在所述溶劑中形成不可溶的聚合物基體; 從所述涂層去除所述溶劑的主要部分;以及 聚合所述涂層的與所述第一部分相鄰的第二部分。
67.根據(jù)權(quán)利要求66所述的方法,其中所述可聚合粘結(jié)劑包括紫外(UV)輻射可固化粘結(jié)劑,且選擇性地聚合包括將所述涂層通過掩模暴露于UV輻射。
全文摘要
本發(fā)明一般涉及圖案化梯度聚合物膜和制造所述圖案化梯度聚合物膜的方法,更具體地涉及圖案化梯度光學(xué)膜,所述圖案化梯度光學(xué)膜具有包括光學(xué)性質(zhì)變化的區(qū)域,所述光學(xué)性質(zhì)如折射率、霧度、透射率、清晰度或它們的組合。光學(xué)性質(zhì)的變化可在膜的整個(gè)橫向平面上發(fā)生,也可在膜的整個(gè)厚度方向上發(fā)生。
文檔編號(hào)B05D3/06GK102822247SQ201080066105
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者威廉·布雷克·科爾布, 邁克爾·本頓·弗里, 布蘭特·U·科爾布, 呂菲, 約翰·A·惠特利 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司