CN102822247A

CN102822247A - 图案化梯度聚合物膜和方法

Info

Publication number: CN102822247A
Application number: CN2010800661057A
Authority: CN
Inventors: 威廉·布雷克·科尔布; 迈克尔·本顿·弗里; 布兰特·U·科尔布; 吕菲; 约翰·A·惠特利
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2010-04-14
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2030-10-22
Also published as: EP2558522A4; JP2013524295A; US9403300B2; WO2011129848A1; US20130039094A1; KR20130092971A; EP2558522B1; JP6356420B2; EP3421211A1; KR20180081848A; EP2558522A1; JP2016040608A; CN102822247B; US10302823B2; US20160334551A1

Abstract

本发明一般涉及图案化梯度聚合物膜和制造所述图案化梯度聚合物膜的方法，更具体地涉及图案化梯度光学膜，所述图案化梯度光学膜具有包括光学性质变化的区域，所述光学性质如折射率、雾度、透射率、清晰度或它们的组合。光学性质的变化可在膜的整个横向平面上发生，也可在膜的整个厚度方向上发生。

Description

图案化梯度聚合物膜和方法

相关专利申请

本申请与2009年4月15日提交的如下美国专利申请相关，所述美国专利申请以引证方式并入：“Optical Construction and Display SystemIncorporating Same（光学构造和装配所述光学构造的显示系统）”（美国序列号：61/169521；代理人案卷号：65354US002）；“RetroreflectingOptical Construction（回射光学构造）”（美国序列号：61/169532；代理人案卷号：65355US002）；“Optical Film for Preventing Optical Coupling（防止光学耦合的光学膜）”（美国系列号：61/169549；代理人案卷号：65356US002）；“Backlight and Display System Incorporating Same（背光源和装配所述背光源的显示系统）”（美国系列号：61/169555；代理人案卷号：65357US002）；“Process and Apparatus for Coating with Reduced Defects（减少缺陷的涂布方法和设备）”（美国系列号：61/169427；代理人案卷号：65185US002）；以及“Process and Apparatus for a Nanovoided Article（用于纳米空隙制品的方法和设备）”（美国序列号：61/169429；代理人案卷号：65046US002）。

本申请也与2009年10月23日提交的如下美国专利申请相关，所述美国专利申请以引证方式并入：“Process for Gradient Nanovoided Article（用于梯度纳米空隙制品的方法）”（美国序列号：61/254674；代理人案卷号：65766US002）；“Immersed Reflective Polarizer with High Off-AxisReflectivity（具有高离轴反射率的浸没式反射型偏振器）”（美国序列号：61/254691；代理人案卷号：65809US002）；“Immersed Reflective Polarizerwith Angular Confinement in Selected Planes of Incidence（在选定入射平面内具有角限制的浸没式反射型偏振器）”（美国序列号：61/254692；代理人案卷号：65900US002）；“Light Source and Display System IncorporatingSame（光源和装配所述光源的显示系统）”（美国序列号：61/254672；代理人案卷号：65782US002）；以及“Gradient Low Index Article and Method（梯度低折射率制品和方法）”（美国序列号：61/254673；代理人案卷号：65716US002）。

背景技术

光学系统，例如回复反射系统或显示系统，利用一个或多个光学层来管理入射光。通常，光学层要求具有所需光学透射率、光学雾度、光学清晰度或折射率。在许多应用中，会将空气层和漫射层加入到光学系统中。通常，空气层支持全内反射，漫射层提供光学漫射。

具有纳米级孔或空隙结构的制品可用于多种应用，这基于由其纳米空隙构成提供的光学、物理或机械性能。例如，纳米空隙制品包含至少部分地围绕孔或空隙的聚合物固体网络或基体。孔或空隙通常被气体（例如空气）填充。纳米空隙制品中孔或空隙的尺寸通常可被描述为具有可在约1纳米至约1000纳米范围内的平均有效直径。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)提供了纳米多孔材料的三种尺寸类别：空隙小于2nm的微孔，空隙介于2nm和50nm之间的中孔以及空隙大于50nm的大孔。上述不同尺寸类别的每一种都可为纳米空隙制品提供独特的性质。

发明内容

本发明通常涉及图案化梯度聚合物膜和制造所述图案化梯度聚合物膜的方法，更具体地，涉及图案化梯度光学膜，所述图案化梯度光学膜具有包括折射率变化、雾度变化、透射率变化、清晰度变化或它们的组合的区域。在一方面，本发明提供了一种梯度聚合物膜，所述梯度聚合物膜包括粘结剂和多个纳米空隙，其中所述多个纳米空隙的局部体积分数在所述梯度聚合物膜的整个横向平面上变化。

在另一方面，本发明提供了一种梯度聚合物膜，所述梯度聚合物膜包括粘结剂和多个纳米空隙，其中沿着所述梯度聚合物膜的横向平面，靠近所述梯度聚合物膜的第一区域的所述多个纳米空隙的第一局部体积分数大于靠近与所述第一区域相邻的第二区域的所述多个纳米空隙的第二局部体积分数。

在又一方面，本发明提供了一种光学构造，所述光学构造包括基底和设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结剂和多个纳米空隙，其中所述多个纳米空隙的局部体积分数在所述梯度聚合物膜的整个横向平面上变化。再有，所述基体包括如下中的至少一种：剥离衬垫、粘合剂、体漫射体、表面漫射体、衍射漫射体、折射漫射体、回射器、吸收型偏振器、反射型偏振器、纤维偏振器、胆甾型偏振器、多层偏振器、线栅偏振器、部分反射器、体反射器、多层聚合物反射器、金属反射器、金属/电介质多层反射器、纤维、透镜、微结构、实心光导装置或中空光导装置。

在再一方面，本发明提供了一种光学构造，所述光学构造包括基体和设置于所述基体上的梯度聚合物膜。此外，所述梯度聚合物膜包括粘结剂和多个纳米空隙，其中沿着所述梯度聚合物膜的横向平面，靠近所述梯度聚合物膜的第一区域的所述多个纳米空隙的第一局部体积分数大于靠近与所述第一区域相邻的第二区域的所述多个纳米空隙的第二局部体积分数。此外，所述基体包括如下中的至少一种：剥离衬垫、粘合剂、体漫射体、表面漫射体、衍射漫射体、折射漫射体、回射器、吸收型偏振器、反射型偏振器、纤维偏振器、胆甾型偏振器、多层偏振器、线栅偏振器、部分反射器、体反射器、多层聚合物反射器、金属反射器、金属/电介质多层反射器、纤维、透镜、微结构、实心光导装置或中空光导装置。

在再一方面，本发明提供了一种用于梯度聚合物膜的方法，所述方法包括将溶液设置于基体上以形成涂层，所述涂层包含可聚合粘结剂和溶剂；选择性地聚合所述涂层的第一部分以在溶剂中形成不可溶聚合物基质；从所述涂层去除溶剂的绝大部分；以及聚合所述涂层与所述第一部分相邻的第二部分。

上述发明内容并非意图描述本发明的每个公开的实施例或每种实施方案。以下附图和具体实施方式更具体地举例说明示例性实施例。

附图说明

整个说明书中都参考了附图，在附图中，类似的附图标记表示类似的元件，并且其中：

图1A为一种梯度光学膜的示意性侧视图；

图1B-1I为梯度光学膜的示意性俯视图；

图2为一种光学构造的示意性侧视图；

图3为一种光学构造的示意性侧视图；

图4为一种光学构造的示意性侧视图；

图5为一种方法示意图；

图6A为安培数相对于%T的图；

图6B为安培数相对于%H的图；

图6C为伏特数相对于顺维位置的图；

图6D为%T和%H相对于顺维位置的图；

图6E为伏特数相对于顺维位置的图；

图6F为%T和%H相对于顺维位置的图；

图7A为伏特数相对于顺维位置的图；

图7B为折射率相对于顺维位置的图；

图8为图案化回射器的示意性横截面；且

图9为图案化光导装置的示意性横截面。

附图未必按比例绘制。附图中使用的类似标记是指类似部件。然而，应当理解，使用某一标记来指给定附图中的某一部件并非意图限制另一附图中使用相同标记标识的部件。

具体实施方式

本发明通常涉及聚合物膜，特别是光学膜，所述光学膜显示出一些低折射率类光学性质，或者与光的透射、散射、吸收、折射或反射相互作用；然而应了解，由于在膜中产生的结构，所述聚合物膜而是可与环境进行非光学相互作用，如在别处所描述。在一个具体实施例中，光学膜可显示出沿着该光学膜（即，梯度光学膜）的横向平面变化的低折射率类光学特性。膜的横向平面可描述为与膜的表面中的至少一个平行的平面。一些本发明所公开的梯度光学膜显示出沿着梯度光学膜的横向平面变化的局部孔隙度。在一些情况中，所述光学膜可显示出也可在光学膜的厚度方向上变化的光学性质或局部孔隙度。通常，局部孔隙度可由局部空隙体积分数描述，或描述为局部孔尺寸分布，或由局部空隙体积分数和局部孔尺寸分布两者描述。

本发明还描述了制品和用以制备在膜内具有梯度光学性质/孔隙度的膜的方法。这些膜的特征在于具有光学性质（如透射率、雾度、清晰度、折射率等）的连续横维梯度、顺维梯度或组合梯度。梯度图案可通过例如在时序控制或空间控制固化条件（如UV LED的功率、投影掩模、受控的UV吸收、受控的干燥等，或它们的组合）下将通过所述方法制得的多孔层光学图案化而产生。本发明所公开的梯度膜可用于包括例如如下的应用中：光导可变提取器(light guide variable extractors)，包括实心光导提取器、中空（空气）导向提取器、纤维等；可用于例如缺陷和/或灯泡隐藏，特别是在背光型显示器中的梯度漫射膜（即变雾度、清晰度或透射率）；可变漫射器；可变吸收器；可变反射器，包括用于日光照明的增强型镜面反射器(ESR)；等等。

本发明所公开的梯度光学膜的一些部分可具有可在所述光学膜的整个横向平面上变化的低光学雾度和低的有效折射率，如具有小于约5%的光学雾度和小于约1.35的有效折射率。本发明所公开的梯度光学膜的一些部分可具有也可在所述光学膜的整个横向平面上变化的高光学雾度（如大于约50%的光学雾度）和/或高漫射光学反射率，并同时显示一些低折射率类光学性质，例如支持全内反射或提高内反射的能力。在一些情况下，本发明所公开的梯度光学膜可组装在各种光学系统或显示系统中，例如一般照明系统、液晶显示系统、或逆反射光学系统，以提高系统耐久性、降低制造成本、减小系统总厚度，同时改善、保持或大致保持系统光学特性中的至少一些，例如系统的逆反射性或系统所显示图像的同轴亮度和对比度。

在一个具体实施例中，本发明公开的梯度光学膜包括沿着所述膜的横向平面（即与“z”或厚度方向互相垂直的“x”和/或“y”方向）所述光学膜的性质的变化。名称为“Gradient Low Index Article and Method（梯度低折射率制品和方法）”（美国序列号：61/254673；代理人案卷号：65716US002）和“Process for Gradient Nanovoided Article（用于梯度纳米空隙制品的方法）”（美国序列号：61/254674；代理人案卷号：65766US002）的共同未决的美国专利申请总体上涉及在光学膜的厚度方向上（即“z”方向）性质的变化。应当理解，用于制备“z”方向梯度的技术可与用于“x”和/或“y”方向梯度的技术同时使用，这样，可制得包括在互相正交的方向中的一个、两个或全部三个方向上的变化的梯度光学膜。

所述梯度光学膜通常包括分散于粘结剂中的多个纳米空隙、互联空隙或通常的空隙网。多个空隙或空隙网中的至少一些空隙通过中空隧道或中空隧道状通道彼此连接。空隙不一定完全不含物质和/或颗粒。例如，在一些情况下，空隙可包括一个或多个纤维状或线丝状的小物体，这些物体包括例如粘结剂和/或纳米颗粒。在一些情况下，空隙可包括可附接至粘结剂或可松散地位于空隙内的颗粒或颗粒附聚体。本发明所公开的一些梯度光学膜包括许多的多个互连空隙或许多空隙网，其中每个多个互连空隙或空隙网中的空隙都是互连的。在一些情况下，除了许多的多个互连空隙以外，本发明所公开的梯度光学膜还包括多个闭合或不连接的空隙，即这些空隙未通过隧道连接至其他空隙。

在一些情况下，梯度光学膜可改进不具有梯度结构的类似光学膜的部分的耐久性。在一些情况下，由于例如在膜表面的一个区域中的致密化表面或韧化表面，梯度光学膜的一个表面的部分可耐磨损。在一些情况下，梯度光学膜可显示具有改善的环境稳定性，因为密封或致密表面可防止污染物进入梯度光学膜的内部。在一些情况下，密封或致密表面可提高梯度光学膜的清洁度，因为夹带在内部孔中的颗粒可被捕集，使得机械力可能不能去除它们。

在一个具体实施例中，梯度光学膜可包括多个互连空隙或空隙网，如纳米空隙，所述多个互连空隙或空隙网具有沿着梯度光学膜的横向平面变化的局部体积分数或局部孔尺寸分布。本申请所用的“局部体积分数”意指在局部规模上测量的组分（例如多个互连空隙或纳米空隙）的体积分数，“局部孔尺寸分布”意指在局部规模上测量的组分（例如纳米空隙或互连空隙的尺寸分布）的孔尺寸分布。在一个具体实施例中，即在别处描述的厚度梯度中，局部规模可为例如在梯度光学膜的总厚度的小于约10%，或小于约5%，或小于约3%，或小于约1%的区域中。在一个具体实施例中，即在沿着本发明所述的横向平面的梯度中，局部规模可为例如在梯度光学膜的宽度或长度中较小的一个的小于约10%，或小于约5%，或小于约3%，或小于约1%的区域中。

如本申请所用，纳米空隙的局部体积分数和纳米空隙的局部孔尺寸分布总称为梯度膜的“局部形态”。通常，正是梯度膜的局部形态的改变产生所需的光学性质、物理性质（例如热、电学、声学、传送、表面能）或机械性质。在一些情况下，纳米空隙的局部体积分数可沿着横向平面保持恒定，且纳米空隙的局部孔尺寸分布可沿着横向平面变化。在一些情况下，纳米空隙的局部体积分数可沿着横向平面变化，且纳米空隙的局部孔尺寸分布可沿着横向平面保持恒定。在一些情况下，纳米空隙的局部体积分数可沿着横向平面变化，且纳米空隙的局部孔尺寸分布也可沿着横向平面变化。以类似的方式，纳米空隙的局部体积分数和纳米空隙的局部孔尺寸分布中的每一个可在整个厚度上（或“z”方向）变化或保持恒定，如在别处所述。

在一个具体实施例中，沿着梯度光学膜的横向平面，局部体积分数可在梯度光学膜的整个横向表面上变化，使得靠近膜的第一区域的局部体积分数可大于或小于靠近与所述第一区域相邻的膜的第二区域的局部体积分数。互连空隙的整体体积分数为光学膜中的空隙的体积与光学膜的总体积之比；以类似的方式，整体孔尺寸分布为对于光学膜的总体积的孔尺寸分布的平均。

在一些情况下，局部体积分数可具有极少的纳米空隙，且膜可称为在膜的所述区域中基本上无空隙。在一些情况下，局部体积分数可沿着膜的横向平面以连续方式变化，例如局部体积分数沿着梯度光学膜的横向平面单调增加或减小。在一些情况下，局部体积分数可在梯度光学膜的整个横向表面上经历局部最大或局部最小。在一些情况下，局部体积分数可沿着梯度光学膜的横向平面以不连续的方式变化，例如互连空隙的局部体积分数或局部孔尺寸分布或上述两者的阶跃变化。

局部形态的控制可用于数种应用中，包括例如当将材料涂布于梯度光学膜的表面上时。在一些情况下，涂布材料可包括溶剂或可渗透梯度光学膜的互连空隙的其他高流动性组分（例如低分子量可固化材料）。在一些情况下，涂布材料可包括热循环或老化时可渗透到互连空隙的多孔结构中的热塑性固体或胶凝材料（例如，转移粘合剂或压敏粘合剂(PSA)）。材料向梯度光学膜的互连空隙中的渗透可改变膜的性质，包括例如增加渗透区域的折射率。

在一个具体实施例中，局部形态的改变可提供对靠近梯度光学膜的一个区域的所述渗透的控制，而同时保持靠近梯度光学膜的相邻区域的互连空隙的所需局部体积分数。在一些情况下，靠近梯度光学膜的一个区域的局部体积分数可小于整体体积分数，也可小于靠近梯度光学膜的相邻区域的局部体积分数。在一些情况下，可减小局部体积分数，使得仅有限的灌注可发生。有限输注材料以形成梯度光学膜可用于（例如）强化具有高总体积分数的互连空隙的易碎光学膜的表面。在一些情况下，梯度光学膜中较低体积分数的互连空隙可提高结构完整性，即光学膜的耐久性。

在一些情况下，可将局部体积分数减小至接近互连空隙的零局部体积分数，从而有效地密封表面的第一区域。局部形态的控制可包括如下技术，例如抑制或提高在梯度光学膜的一个或多个区域上的固化速率和程度、输注材料以至少部分填充空隙的一部分等。通常，对局部形态的控制可通过在别处描述的技术实现，包括例如在2009年10月23日提交的、名称为“PROCESS FOR GRADIENT NANOVOIDED ARTICLE（用于梯度纳米空隙制品的方法）”、共同待决的美国申请序列号：61/254674（代理人案卷号：65766US002）中描述的技术。

本发明所公开的一些梯度光学膜因包括多个空隙而支持全内反射(TIR)或增强内反射(EIR)。当在光学透明的无孔介质中传播的光入射到具有高孔隙度的层时，在倾斜角度处入射光的反射率要比在垂直入射角度处高得多。在无雾度或低雾度的空隙膜的情况中，在大于临界角度的倾斜角度下的反射率接近约100%。在此类情况下，入射光经历全内反射(TIR)。就高雾度的空隙膜而言，虽然光可能不会经历TIR，但是在类似范围的入射角度处，倾斜角度反射率可接近100%。高雾度膜的这种增强反射率类似于TIR，并被称为增强内反射(EIR)。本申请中，所谓多孔或有空隙的梯度光学膜增强内反射(EIR)，意指与无空隙的膜或层叠膜相比，有空隙的膜或层叠膜的有空隙的和无空隙的层边界处的反射率较大。

本发明所公开的梯度光学膜中的空隙的折射率为n_v，介电常数为ε_v，其中n_v ²=ε_v，并且粘结剂的折射率为n_b，介电常数为ε_b，其中n_b ²=ε_b。通常，梯度光学膜与光（例如入射到梯度光学膜上或在梯度光学膜中传播的光）的相互作用取决于多种膜特性，例如膜厚度、粘结剂折射率、空隙或孔折射率、孔形状和尺寸、孔的空间分布以及光的波长。在一些情况下，在梯度光学膜上入射的光或在梯度光学膜内传播的光“识别”或“体验”有效介电常数ε_eff和有效折射率n_eff，其中n_eff可以空隙折射率n_v、粘结剂折射率n_b和空隙孔隙度或体积分数“f”来表示。在此类情况下，梯度光学膜足够厚并且空隙足够小，使得光无法分辨单个空隙或孤立的空隙的形状和特征。在此类情况下，空隙中的至少大部分（例如空隙中的至少60%或70%或80%或90%）的尺寸不大于约λ/5，或不大于约λ/6，或不大于约λ/8，或不大于约λ/10，或不大于约λ/20，其中λ为光的波长。

在一些情况下，入射到本发明所公开的梯度光学膜上的光为可见光，即光的波长在电磁光谱的可见区内。在此类情况下，该可见光的波长在约380nm至约750nm、约400nm至约700nm或约420nm至约680nm的范围内。在此类情况下，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%）的尺寸不大于约70nm、或不大于约60nm、或不大于约50nm、或不大于约40nm、或不大于约30nm、或不大于约20nm、或不大于约10nm，则该梯度光学膜具有有效折射率并包括多个空隙。

在一些情况下，本发明所公开的梯度光学膜足够厚，以使得该梯度光学膜可合理地具有可用空隙和粘结剂的折射率以及空隙或孔体积分数或孔隙度表示的有效折射率。在此类情况下，梯度光学膜的厚度不小于约100nm、或不小于约200nm、或不小于约500nm、或不小于约700nm、或不小于约1000nm。

当本发明所公开的梯度光学膜中的空隙足够小并且梯度光学膜足够厚时，梯度光学膜具有可用下式表示的有效介电常数ε_eff：

ε_eff＝fε_v+(1-f)ε_b (1)

在此类情况下，梯度光学膜的有效折射率n_eff可表示为：

n_eff ²=fn_v ²+(1-f)n_b ²(2)

在一些情况下，例如当孔与粘结剂的折射率差值足够小时，梯度光学膜的有效折射率可由下式近似表示：

n_eff=fn_v+(1-f)n_b (3)

在此类情况下，梯度光学膜的有效折射率为空隙和粘结剂的折射率的体积加权平均数。例如，空隙体积分数为约50%并且粘结剂折射率为约1.5的梯度光学膜具有约1.25的有效折射率。

图1A为梯度光学膜300A的示意性侧视图，所述梯度光学膜300A包括空隙网或多个互连空隙320以及分散于粘结剂310内的多个颗粒340。梯度光学膜300A因在该梯度光学膜内存在空隙320的网而具有多孔内部。通常，梯度光学膜可包括互连孔或空隙的一个或多个网。例如，空隙320的网可视为包括互连空隙或孔320A-320C。

在一些情况下，局部形态，例如互连空隙370A的第一局部体积分数和互连空隙375A的第二体积分数可在梯度光学膜300A内沿着厚度t₁方向（也称为“z”方向）变化。在图1A中，例如，互连空隙370A的第一局部体积分数描述为大于互连空隙375A的第二体积分数。互连空隙的局部体积分数以及孔尺寸分布可以数种方式沿着厚度方向变化，所述数种方式例如，在“Process for Gradient Nanovoided Article（用于梯度纳米空隙制品的方法）”（美国序列号：61/254674；代理人案卷号：65766US002)）和“Gradient Low Index Article and Method（梯度低折射率制品和方法）”（美国序列号：61/254673；代理人案卷号：65716US002）中的描述。

在一些情况下，互连空隙的局部体积分数，例如互连空隙372的第三局部体积分数、互连空隙374的第四局部体积分数和互连空隙376的第五局部体积分数可在梯度光学膜300A内沿着横向平面“L”的方向（即通常沿着“x”和/或“y”方向）变化。在图1A中，例如，互连空隙376的第五局部体积分数表示为大于互连空隙372的第三局部体积分数或互连空隙374的第四局部体积分数。互连空隙的局部体积分数以及孔隙尺寸分布也可以数种方式（如在别处所述）沿着厚度方向变化。在一些情况下，梯度光学膜为多孔膜，这意味着空隙320的网分别在第一和第二主表面330和332之间形成一个或多个通道。在一些情况下，互连空隙的局部体积分数可沿着“x”、“y”和“z”方向的任意组合变化。

空隙网可被视为包括多个互连空隙。空隙中的一些可位于梯度光学膜的表面并可被视为表面空隙。例如，在示例性梯度光学膜300A中，空隙320D和320E位于梯度光学膜的第二主表面332并可被视为表面空隙320D和320E，而空隙320F和320G位于梯度光学膜的第一主表面330并可被视为表面空隙320F和320G。空隙中的一些（例如如空隙320B和320C）位于梯度光学膜的内部且远离梯度光学膜的外表面，并可被视为内部空隙320B和320C，即使内部空隙可通过（例如）其他空隙连接至主表面亦是如此。

空隙320具有尺寸d₁，所述尺寸d₁可通常通过选择合适的组成和制造技术（如各种涂布、干燥和固化条件）而进行控制。通常，d₁可为在任何所需数值范围内的任何所需的值。例如，在一些情况下，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%）的尺寸在所需范围内。例如，在一些情况下，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%）的尺寸不大于约10微米、或不大于约7微米、或不大于约5微米、或不大于约4微米、或不大于约3微米、或不大于约2微米、或不大于约1微米、或不大于约0.7微米、或不大于约0.5微米。

在一些情况下，多个互连空隙320的平均空隙或孔尺寸不大于约5微米、或不大于约4微米、或不大于约3微米、或不大于约2微米、或不大于约1微米、或不大于约0.7微米、或不大于约0.5微米。

在一些情况下，一些空隙可足够小，以使得其主要光学效应为降低有效折射率，而一些其他空隙可降低有效折射率并散射光，同时还有一些其他空隙可足够大，以使得其主要光学效应为散射光。

颗粒340的尺寸为d₂，其可为任何所需数值范围内的任何所需值。例如，在一些情况下，颗粒中的至少大部分（例如颗粒中的至少60%或70%或80%或90%或95%）的尺寸在所需范围内。例如，在一些情况下，颗粒中的至少大部分（如颗粒中的至少60%或70%或80%或90%或95%）具有不大于约5微米、或不大于约3微米、或不大于约2微米、或不大于约1微米、或不大于约700nm、或不大于约500nm、或不大于约200nm、或不大于约100nm、或不大于约50nm、或甚至不大于约20nm的尺寸。

在一些情况下，多个颗粒340的平均粒度不大于约5微米、或不大于约3微米、或不大于约2微米、或不大于约1微米、或不大于约700nm、或不大于约500nm、或不大于约200nm、或不大于约100nm、或不大于约50nm。

在一些情况下，一些颗粒可足够小，以使得它们主要影响有效折射率，而一些其他颗粒可影响有效折射率并散射光，还有一些其他颗粒可足够大，使得它们的主要光学效应为散射光。

在一些情况下，d₁和/或d₂足够小，以使得空隙和颗粒的主要光学效应为影响梯度光学膜300A的有效折射率。例如，在此类情况下，d₁和/或d₂不大于约λ/5、或不大于约λ/6、或不大于约λ/8、或不大于约λ/10、或不大于约λ/20，其中λ为光的波长。又如，在此类情况下，d₁和d₂不大于约70nm、或不大于约60nm、或不大于约50nm、或不大于约40nm、或不大于约30nm、或不大于约20nm、或不大于约10nm。在此类情况下，空隙和颗粒也可散射光，但空隙和颗粒的主要光学效应为限定光学膜中具有有效折射率的有效介质。有效折射率部分取决于空隙、粘结剂和颗粒的折射率。在一些情况下，有效折射率为减小的有效折射率，意味着该有效折射率小于粘结剂的折射率和颗粒的折射率。

在空隙和/或颗粒的主要光学效应为影响折射率的情况下，d₁和d₂足够小，以使得空隙320和颗粒340中的实质部分（例如至少约60%、或至少约70%、或至少约80%、或至少约90%、或至少约95%）具有降低有效折射率的主要光学效应。在此类情况下，空隙和/或颗粒中的相当一部分（例如至少约60%、或至少约70%、或至少约80%、或至少约90%、或至少约95%）的尺寸在约1nm至约200nm、或约1nm至约150nm、或约1nm至约100nm、或约1nm至约50nm、或约1nm至约20nm的范围内。

在一些情况下，颗粒340的折射率n₁可足够接近粘结剂310的折射率n_b，以使得有效折射率不取决于、或在很小程度上取决于颗粒的折射率。在此类情况下，n₁和n_b之间的差值不大于约0.01、或不大于约0.007、或不大于约0.005、或不大于约0.003、或不大于约0.002、或不大于约0.001。在一些情况下，颗粒340足够小，并且其折射率足够接近粘结剂的折射率，使得颗粒不会主要散射光或影响折射率。在此类情况下，颗粒的主要效应可（例如）为提高梯度光学膜300A的强度。在一些情况下，颗粒340可增强梯度光学膜的制备过程，虽然梯度光学膜300A可制成不含颗粒。

在空隙320的网和颗粒340的主要光学效应为影响有效折射率而不是（例如）散射光的情况下，因存在空隙320和颗粒340而使梯度光学膜300A的光学雾度不大于约5%、或不大于约4%、或不大于约3.5%、或不大于约4%、或不大于约3%、或不大于约2.5%、或不大于约2%、或不大于约1.5%、或不大于约1%。在此类情况下，梯度光学膜的有效介质的有效折射率不大于约1.35、或不大于约1.3、或不大于约1.25、或不大于约1.2、或不大于约1.15、或不大于约1.1、或不大于约1.05。

在梯度光学膜300A可合理地具有减小的有效折射率的情况下，梯度光学膜的厚度不小于约100nm、或不小于约200nm、或不小于约500nm、或不小于约700nm、或不小于约1000nm、或不小于约1500nm、或不小于约2000nm。

在一些情况下，d₁和/或d₂足够大，以使得其主要光学效应为散射光并产生光学雾度。在此类情况下，d₁和/或d₂不小于约200nm、或不小于约300nm、或不小于约400nm、或不小于约500nm、或不小于约600nm、或不小于约700nm、或不小于约800nm、或不小于约900nm、或不小于约1000nm。在此类情况下，空隙和颗粒也可影响折射率，但通常它们的主要光学效应为散射光。在此类情况下，空隙和颗粒均可对入射到梯度光学膜上的光进行散射。

梯度光学膜300A可用于许多光学应用中。例如，在一些情况下，该梯度光学膜可用于支持或促进全内反射(TIR)或提高内反射，意味着该反射大于折射率为n_b的材料将产生的反射。在此类情况下，梯度光学膜300A足够厚，使得在梯度光学膜的表面发生全内反射的光线的消逝尾不会在梯度光学膜的整个厚度上进行光学耦合，或光学耦合极小，或甚至受控地耦合。在此类情况下，梯度光学膜300A的厚度t₁不小于约1微米、或不小于约1.1微米、或不小于约1.2微米、或不小于约1.3微米、或不小于约1.4微米、或不小于约1.5微米、或不小于约1.7微米、或不小于约2微米。足够厚的梯度光学膜300A可防止或减小在光学膜整个厚度上发生的光学模式的消逝尾的不利光学耦合。梯度光学膜的TIR性质可沿着横向平面在膜的不同区域中变化，如在别处所述。

在一些情况下，梯度光学膜300A的部分具有低光学雾度。在此类情况下，梯度光学膜的光学雾度不大于约5%、或不大于约4%、或不大于约3.5%、或不大于约4%、或不大于约3%、或不大于约2.5%、或不大于约2%、或不大于约1.5%、或不大于约1%。在此类情况下，梯度光学膜的减小的有效折射率可不大于约1.35、或不大于约1.3、或不大于约1.2、或不大于约1.15、或不大于约1.1、或不大于约1.05。对于法向入射到梯度光学膜300A上的光而言，如本申请所用，光学雾度被定义为偏离法向大于4度的透射光与总透射光的比率。本申请所公开的雾度值是使用Haze-Gard Plus雾度计(BYK-Gardner,Silver Springs,Md.)按照ASTM D1003中所述的工序测得的。梯度光学膜的雾度性质可沿着横向平面在膜的不同区域中变化，如在别处所述。

在一些情况下，梯度光学膜300A的部分具有高光学雾度。在此类情况下，梯度光学膜的雾度不小于约40%、或不小于约50%、或不小于约60%、或不小于约70%、或不小于约80%、或不小于约90%、或不小于约95%。在一些情况下，梯度光学膜300A可具有（例如）在约5%和约50%光学雾度之间的中间光学雾度。

在一些情况下，梯度光学膜300A的部分具有高的光学漫反射率。在此类情况下，梯度光学膜的光学漫反射率不小于约30%、或不小于约40%、或不小于约50%、或不小于约60%。梯度光学膜的光学漫反射率可沿着横向平面在膜的不同区域中变化，如在别处所述。

在一些情况下，梯度光学膜300A的部分具有高光学清晰度。对于法向入射到梯度光学膜300A上的光而言，如本申请所用，光学清晰度是指比率(T₁-T₂)/(T₁+T₂)，其中T₁为偏离法向1.6和2度之间的透射光，T₂为位于距法向零度和0.7度之间的透射光。本申请所公开的清晰度值是使用得自BYK-Gardner的Haze-Gard Plus雾度计测得的。在梯度光学膜300A具有高光学清晰度的情况下，该清晰度不小于约40%、或不小于约50%、或不小于约60%、或不小于约70%、或不小于约80%、或不小于约90%、或不小于约95%。梯度光学膜的光学清晰度可沿着横向平面在膜的不同区域中变化，如在别处所述。

在一些情况下，梯度光学膜300A的部分具有低光学清晰度。在此类情况下，梯度光学膜的光学清晰度不大于约40%、或不大于约20%、或不大于约10%、或不大于约7%、或不大于约5%、或不大于约4%、或不大于约3%、或不大于约2%、或不大于约1%。

通常，梯度光学膜可具有在应用中可能理想的任何孔隙率、孔尺寸分布，或空隙体积分数。在一些情况下，梯度光学膜300A中的多个空隙320的体积分数不小于约20%、或不小于约30%、或不小于约40%、或不小于约50%、或不小于约60%、或不小于约70%、或不小于约80%、或不小于约90%。

在一些情况下，即使该梯度光学膜具有高光学雾度和/或漫反射率，梯度光学膜的部分可显示一些低折射率性质。例如，在此类情况下，在与小于粘结剂310的折射率n_b的折射率对应的角度处，梯度光学膜的部分可支持TIR。

在示例性梯度光学膜300A中，颗粒340（例如颗粒340A和340B）为实心颗粒。在一些情况下，梯度光学膜300A可另外或作为另外一种选择地包括多个中空或多孔颗粒350。

颗粒340可为在一应用中期望的任何类型颗粒。例如，颗粒340可为有机或无机颗粒。例如，颗粒340可为二氧化硅、氧化锆或氧化铝颗粒。

颗粒340可具有在一应用中期望或可用的任何形状。例如，颗粒340可具有规则或不规则形状。例如，颗粒340可大致为球形。又如，颗粒可为细长的。在此类情况下，梯度光学膜300A包括多个细长颗粒340。在一些情况下，细长颗粒的平均纵横比不小于约1.5、或不小于约2、或不小于约2.5、或不小于约3、或不小于约3.5、或不小于约4、或不小于约4.5、或不小于约5。在一些情况下，颗粒可为串珠状（例如可得自NissanChemical(Houston,TX)的Snowtex-PS颗粒）或者球形或无定形颗粒的聚集链（例如热解法二氧化硅）的形态或形状。

颗粒340可能已进行官能化或可能未进行官能化。在一些情况下，颗粒340未进行官能化。在一些情况下，颗粒340已进行官能化，以使得它们可在所需溶剂或粘结剂310中分散，而没有结块或只有很少的结块。在一些情况下，颗粒340可进行进一步官能化以化学键合至粘结剂310。例如，颗粒340（如颗粒340A）可进行表面改性并具有反应性官能团或基团360以化学键合至粘结剂310。在此类情况下，颗粒340中的至少相当一部分化学键合至粘结剂。在一些情况下，颗粒340不具有用以化学键合至粘结剂310的反应性官能团。在此类情况下，颗粒340可物理结合至粘合剂310，或者粘结剂310可包封颗粒340。

在一些情况下，一些颗粒具有反应基团，而其他不具有反应基团。例如在一些情况下，约10%的颗粒具有反应性基团而约90%的颗粒不具有反应性基团、或者约15%的颗粒具有反应性基团而约85%的颗粒不具有反应性基团、或者约20%的颗粒具有反应性基团而约80%的颗粒不具有反应性基团、或者约25%的颗粒具有反应性基团而约75%的颗粒不具有反应性基团、或者约30%的颗粒具有反应性基团而约60%的颗粒不具有反应性基团、或者约35%的颗粒具有反应性基团而约65%的颗粒不具有反应性基团、或者约40%的颗粒具有反应性基团而约60%的颗粒不具有反应性基团、或者约45%的颗粒具有反应性基团而约55%的颗粒不具有反应性基团、或者约50%的颗粒具有反应性基团而约50%的颗粒不具有反应性基团。在一些情况下，颗粒中的一些可利用反应性基团和非反应性基团在同一颗粒上进行官能化。

粒子的集合可包括多种尺寸、反应性和非反应性粒子和不同类型粒子的混合物，不同类型粒子例如，有机粒子，包括聚合物粒子，如丙烯酸类、聚碳酸酯、聚苯乙烯、有机硅等；或无机粒子，如玻璃或陶瓷，包括例如二氧化硅和氧化锆等。

粘结剂310可为或可包括在一应用中期望的任何材料。例如，粘结剂310可为形成聚合物（例如交联聚合物）的可固化材料。一般来讲，粘结剂310可为任何可聚合材料，例如可辐射固化的可聚合材料，如UV可固化材料。

梯度光学膜300A可使用在一应用中期望的任何方法进行制备。在一些情况下，梯度光学膜300A可通过描述于如下中的方法制得：名称为“PROCESS AND APPARATUS FOR A NANOVOIDED ARTICLE（用于纳米空隙制品的方法和设备）”的共同未决的申请，美国序列号：61/169429（代理人案卷号：65046US002）；名称为“PROCESS AND APPARATUSFOR COATING WITH REDUCED DEFECTS（减少缺陷的涂布方法和设备）”的共同未决的申请，美国序列号：61/169427（代理人案卷号：65185US002）；以及名称为“PROCESS FOR GRADIENT NANOVOIDEDARTICLE（用于梯度纳米空隙制品的方法）”的共同未决的申请，美国序列号：61/254674（代理人案卷号：65766US002），所述专利申请的全部公开内容以引证方式并入本申请。

通常，在本申请中通常称为“胶凝”法的一种方法中，首先，制备包含溶解于溶剂中的多个粒子（如纳米粒子）和可聚合材料的溶液，其中可聚合材料可包括，例如，一种或多种类型的单体。然后，（例如）通过施加热或光来聚合可聚合材料，以在溶剂中形成不可溶聚合物基体。随着聚合发生，溶剂溶解度（在已固化基体中）减小，并可从基体中相分离。这产生富基体网络和相分离的富溶剂网络。随后去除所述溶剂而留下孔穴和空隙，生成多孔涂层。相分离的程度和类型为决定膜的形态和表面特征的主要因素。最终结构也取决于基体网络的机械性能。随着去除溶剂，网络模量和强度应足以保持空隙空间。组成和固化程度为决定形态的因素。

通过控制聚合、干燥和固化环境，可控制形态。所述方法也可使用在涂布台和聚合装置之间的受控环境区域，如在别处所述。所述区域能够改进对涂布的膜组成和环境的控制。聚合装置可位于涂布台和干燥器之间的任何位置。在聚合过程中控制环境也是有利的。随后干燥聚合涂层，并可用例如常规UV辐射系统进一步固化材料而进一步后处理聚合涂层。可用于聚合装置的辐射源包括LED、UV激光器、UV灯和电子束。

在一些情况下，经过聚合步骤之后，溶剂仍可包括一些可聚合材料，但浓度较低。接下来，通过干燥或蒸发溶液除去溶剂而得到梯度光学膜300A，该梯度光学膜300A包括分散在聚合物粘结剂310中的空隙320的网或多个空隙320。梯度光学膜还包括分散在聚合物中的多个颗粒340。粒子结合至粘合剂（其中结合可为物理的或化学的），或被粘合剂包装。

除粘结剂310和颗粒340之外，梯度光学膜300A还可具有其他材料。例如，梯度光学膜300A可包含一种或多种添加剂（例如如偶联剂），以有助于润湿其上形成梯度光学膜的基体的表面，该基体未在图1中明确示出。又如，梯度光学膜300A可包含一种或多种着色剂（例如炭黑），以将颜色（例如黑色）赋予梯度光学膜。梯度光学膜300A中的其他示例性材料包括引发剂（如一种或多种光引发剂）；抗静电剂；粘附促进剂；表面活性剂；UV吸收剂；脱模剂；或其他，如在别处所述。在一些情况下，梯度光学膜300A可包含下转换材料(down converting material)，该材料能够吸收光并重新发出更长波长的光。示例性下转换式材料包括荧光粉。

通常，对于粘结剂310与多个颗粒340的任何重量比，梯度光学膜300A都可具有所需的孔隙度范围。因此，该重量比通常可为在一应用中期望的任何值。在一些情况下，粘结剂310与多个颗粒340的重量比不小于约1:2.5、或不小于约1:2.3、或不小于约1:2、或不小于约1:1、或不小于约1.5:1、或不小于约2:1、或不小于约2.5:1、或不小于约3:1、或不小于约3.5:1、或不小于约4:1、或不小于约5:1。在一些情况下，该重量比在约1:2.3至约4:1的范围内。

在一些情况下，可对梯度光学膜300A的顶部主表面332进行处理以（例如）提高梯度光学膜对另一层的粘附力。例如，可对该顶部表面进行电晕处理。

图1B-1l分别为根据本发明的不同方面的梯度光学膜300B-300I的示意性俯视图。为清晰起见，针对图1A所述的编号元件310-360和尺寸d₁-d₃未示于图1B-1l中；然而，针对图1A的梯度光学膜300A提供的描述中的每一个也分别对应于图1B-1l的梯度光学膜300B-300I。应当理解，用于产生随厚度变化的梯度光学膜的任意技术也可与如图1A-1I所示的在整个横向平面（平行于膜的表面）变化的梯度光学膜结合使用。用于厚度梯度变化的技术描述于例如名称为“PROCESS FOR GRADIENT NANOVOIDEDARTICLE（用于梯度纳米空隙制品的方法）”、序列号为61/254674的共同未决的美国申请（代理人案卷号：65766US002）中。

在一个具体实施例中，可例如通过使用靠近相邻区域的聚合引发剂浓度的差异或聚合抑制剂浓度的差异，来产生具有横向平面变化的梯度光学膜。在一个具体实施例中，可将投影掩模设置于灯与涂层之间，使得靠近相邻区域聚合光的强度减小。在一个具体实施例中，辐射强度可在涂层的整个宽度上时序地或空间地变化，从而影响局部形态，如在别处所述。在一个具体实施例中，可使用多层涂布技术，例如，其中区域包括不同的聚合粘结剂与颗粒的比率。

可使用数种技术以赋予梯度结构，包括例如改变剂量的技术；溶剂改性技术；化学技术、涂布技术和外部技术；以及本领域技术人员可预见的其他技术。改变剂量的技术包括，例如，光源技术（包括时序改变（使LED脉冲）、LED激光刻绘、不同波长光源的控制，和视频图像（与幅材一起移动））；掩模技术（包括投影掩模、灰度掩模、印刷掩模，和在内部具有光源的透明辊内部的掩模）；以及机械技术（包括幅材速度变化、距离或光焦点的变化）。溶剂改性技术包括，例如，温度梯度；差别干燥技术（包括真空、流动、掩蔽的干燥，和气体饱和）；以及溶剂涂布技术（包括以其他图案的条纹涂布）。化学技术包括，例如，包含化学添加剂、气体的图案化光引发剂和图案化光抑制剂(photoinhibitor)，和氧抑制。涂布技术包括，例如，条纹涂布和图案外敷层。外部技术包括，例如，施加场，例如电场或磁场等。

通常，任何所需的图案可通过所述技术的组合产生，包括例如标记，如字母、单词、符号、或甚至图画。图案也可为连续的、不连续的、单调的、螺线型、任何平滑变化的函数；条纹；在纵向、横向或上述两者上变化；可形成图像梯度、徽标、或文字；图案可包括图案化涂层和/或穿孔。

在图1B中，梯度光学膜300B包括限定横向平面LW的长度L和宽度W。梯度光学膜300B还包括（例如以所示的单调方式）沿着横向平面LW变化的局部形态390B。在一个具体实施例中，靠近梯度光学膜300B的第一边缘330B的互连空隙370B的第一局部体积分数小于靠近梯度光学膜300B的第二边缘332B的互连空隙375B的第二局部体积分数，并在所述边缘之间单调变化。可利用如在别处描述的多种技术来制备梯度光学膜300B。

在图1C中，梯度光学膜300C包括限定横向平面LW的长度L和宽度W。梯度光学膜300C还包括（例如以所示的阶跃式方式）沿着横向平面LW变化的局部形态390C。在一个具体实施例中，靠近梯度光学膜300C的第一边缘330C的互连空隙370C的第一局部体积分数小于靠近梯度光学膜300C的第二边缘332C的互连空隙375C的第二局部体积分数。在一些情况下，例如，如图1C所示，互连空隙370C的第一局部体积分数C急剧地（即，阶跃式地）转变为互连空隙375C的第二局部体积分数。在一些情况下，互连空隙375C的第二体积分数的线宽d1可为宽度W的小的百分比，例如为总宽度W的约1%至约5%，或至约10%，或至约20%，或至约30%或更高。对于本领域技术人员显而易见的是，任意数目的具有互连空隙370C的第一局部体积分数的区域可在梯度光学膜300C的整个宽度W上形成。可利用如在别处描述的多种技术来制备梯度光学膜300C。

在图1D中，梯度光学膜300D包括限定横向平面LW的长度L和宽度W。梯度光学膜300D还包括局部形态390D，所述局部形态390D沿着横向平面LW变化，例如具有所示的互连空隙377D的最小局部体积分数。在一个具体实施例中，靠近梯度光学膜300D的第一边缘330D的互连空隙370D的第一局部体积分数与靠近梯度光学膜300D的第二边缘332D的互连空隙375D的第二局部体积分数大致相同。在一些情况下，例如，如图1D所示，互连空隙370D的第一局部体积分数急剧地（即，阶跃式地）转变为互连空隙377D的最小局部体积分数。在一些情况下，转变可为突然的，如在阶跃变化中那样，或者转变可为略微平滑的，例如“S”形转变（未示出）。在一些情况下，互连空隙377D的最小体积分数的线宽d1可为宽度W的小的百分比，例如为宽度W的约1%至约5%，或至约10%，或至约20%，或至约30%或更高。在一些情况下，互连空隙377D的最小局部体积分数的相对位置可位于任何位置，并可位于整个宽度W上的多个位置。梯度光学膜300D可使用如在别处描述的多种技术制得。

在图1E中，梯度光学膜包括限定横向平面LW的长度L和宽度W。梯度光学膜300E还包括局部形态390E，所述局部形态390E沿着横向平面LW变化，例如靠近第一和第二边缘330E、332E具有互连空隙的阶跃变化的局部体积分数，如图所示。在一个具体实施例中，靠近梯度光学膜300E的第一边缘330E的互连空隙370E的第一局部体积分数与靠近梯度光学膜300E的第二边缘332E的互连空隙375E的第二局部体积分数大致相同。在一些情况下，例如，如图1E所示，互连空隙370E的第一局部体积分数急剧地（即，阶跃式地）转变为互连空隙377E的最大局部体积分数。在一些情况下，互连空隙370E和375E的第一和第二局部体积分数中的每一个均可具有非阶跃式的转变（未示出，但类似于图1B中所示的单调变化）。可利用如在别处描述的多种技术来制备梯度光学膜300E。

在图1F中，梯度光学膜300F包括限定横向平面LW的长度L和宽度W。梯度光学膜300F还包括局部形态390F，所述局部形态390F沿着横向平面LW变化，例如具有所示的互连空隙377F的最小局部体积分数。在一个具体实施例中，靠近梯度光学膜300F的第一边缘330F的互连空隙370F的第一局部体积分数与靠近梯度光学膜300F的第二边缘332F的互连空隙375F的第二局部体积分数大致相同。在一些情况下，例如，如图1F所示，互连空隙370F的第一局部体积分数逐渐转变为（即，以单调梯度形式）互连空隙377F的最小局部体积分数，并且又逐渐转变为互连空隙375F的第二体积分数。可利用如在别处描述的多种技术来制备梯度光学膜300F。

在图1G中，梯度光学膜300G包括限定横向平面LW的长度L和宽度W。梯度光学膜300G还包括局部形态390G，所述局部形态390G沿着横向平面LW变化，例如具有互连空隙377G，378G的一对阶跃变化的局部体积分数，如图所示。在一个具体实施例中，靠近梯度光学膜300G的第一边缘330G的互连空隙370G的第一局部体积分数与靠近梯度光学膜300G的第二边缘332G的互连空隙375G的第二局部体积分数大致相同。在一些情况下，例如，如图1G所示，互连空隙370G的第一局部体积分数急剧地（即，阶跃式地）转变为互连空隙377G的最小局部体积分数、又急剧地转变为互连空隙380G的最大局部体积分数、再次急剧地转变为互连空隙378G的最小局部体积分数、并最终再次急剧地转变为互连空隙375G的第二局部体积分数。在一些情况下，互连空隙的局部体积分数中的每一个均可具有非阶跃式的转变（未示出，但类似于图1B中所示的单调变化）。可利用如在别处描述的多种技术来制备梯度光学膜300G。

在图1H中，梯度光学膜300H包括限定横向平面LW的长度L和宽度W。梯度光学膜300H还包括局部形态390H，所述局部形态390H沿着横向平面LW变化，例如具有沿着梯度光学膜300H的长度L变化的互连空隙380H、382H的阶跃变化的局部体积分数，如图所示。在一个具体实施例中，互连空隙380H的第一局部体积分数垂直于梯度光学膜300G的第一边缘330H和第二边缘332H，且互连空隙382H的第二局部体积分数也垂直于梯度光学膜300G的第一和第二边缘330H、332H。在一些情况下，例如，如图1H所示，互连空隙380H的第一局部体积分数急剧地（即阶跃式地）转变为互连空隙382H的最小局部体积分数，并以类似的方式沿着梯度光学膜的长度L继续。在一些情况下，互连空隙的局部体积分数中的每一个均可具有非阶跃式的转变（未示出，但类似于图1B中所示的单调变化）。可使用如在别处描述的多种技术来制备梯度光学膜300H。

在图1I中，梯度光学膜300I包括限定横向平面LW的长度L和宽度W。梯度光学膜300I还包括局部形态390I，所述局部形态390I沿着横向平面LW变化，例如具有以棋盘方式变化的互连空隙380I,382I的阶跃变化的局部体积分数，如图所示。应当理解，可在整个横向平面上形成任何所需的图案，包括例如几何形状、单词、标记、图像等。在一个具体实施例中，例如如图1I所示，互连空隙380I的第一局部体积分数急剧地（即阶跃式地）转变为互连空隙382I的最小局部体积分数，并以类似的方式在梯度光学膜的整个横向平面LW上继续。在一些情况下，互连空隙的局部体积分数中的每一个均可具有非阶跃式的转变（未示出，但类似于图1B中所示的单调变化）。可利用如在别处描述的多种技术来制备梯度光学膜300I。

图2为光学构造600的示意性侧视图，所述光学构造600包括设置在基底610上的梯度光学膜630。在一些情况下，基底610为提供可转移梯度光学膜630的隔离衬垫，这意味着（例如）梯度光学膜630的暴露顶部主表面632可放置为与一基体或表面接触，并且可在此后从梯度光学膜剥去隔离衬垫以暴露梯度光学膜的底部主表面634，所述底部主表面634可（例如）结合到另一个基材或表面上。用于从隔离衬垫610中释放低折射率层630的释放力通常小于约200克力/英寸、或小于约150克力/英寸、或小于约100克力/英寸、或小于约75克力/英寸、或小于约50克力/英寸。

梯度光学膜630可类似于本发明所公开的任何梯度光学膜。例如，梯度光学膜630可类似于梯度光学膜300A-300I中的一个。在一些情况下，梯度光学膜630可包括多层，其中一个或多个层类似于梯度光学膜300A-300I中的一个，一个或多个层包括如在别处描述的“z”梯度膜，或者一个或多个层包括非梯度膜，或梯度膜和非梯度膜的组合。在一些情况下，可将梯度光学膜300A-300I中的一个直接涂布于基底610上。在一些情况下，可首先形成梯度光学膜300A-300I中的一个，之后将其转移至基底610上。基底610可为半透明、透明或不透明的。

基底610可为或包括适于一应用的任何材料，例如电介质、半导体或导体（例如金属）。例如，基底610可包括玻璃和聚合物（例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯和丙烯酸树脂），或由其制成。在一些情况下，基底610可包括偏振器，例如反射型偏振器、吸收型偏振器、线栅偏振器或光纤偏振器。在一些情况下，基底610可包括多层，例如包括多层反射膜和多层偏振膜的多层光学膜。在一些情况下，基底610可包括结构化表面，如具有多个微结构的表面，所述微结构包括例如V形槽如增亮膜(BEF)、立体角如回射器，或本领域已知的其他微结构。在一些情况下，基底610还可包括在主表面上的涂层，例如底漆涂层或粘合剂涂层。

如本申请所用，光纤偏振器包括形成嵌入在粘结剂内的一个或多个光纤层的多个基本上平行的光纤，其中粘结剂和光纤中的至少一者包括双折射材料。基本上平行的光纤限定透光轴和反光轴。光纤偏振器基本上透射平行于透光轴偏振的入射光并且基本上反射平行于反光轴偏振的入射光。光纤偏振器的例子描述于例如美国专利号7,599,592和7,526,164中，上述专利全部以引证方式并入本申请。

在一些情况下，基底610可包括部分反射器。部分反射器为反射入射光的至少30%同时透射除去吸收损耗之外的剩余部分的光学元件或光学元件的集合。适用的半透反射镜包括，例如，泡沫、偏振和非偏振多层光学膜、微复制结构（例如BEF)、偏振和非偏振共混物、线栅偏振器、部分透射金属，如银或镍、金属/电介质叠堆如银和铟锡氧化物，以及不对称光学膜。不对称光学膜描述于例如美国专利号6,924,014(Ouderkirk等人)以及PCT国际公布WO2008/144636中。打孔的部分反射器或反射镜（例如打孔ESR（可得自3M公司））也可用作部分反射器。

在一个具体实施例中，基底610可为反射型偏振器。反射型偏振器层基本上反射具有第一偏振态的光，并基本上透射具有第二偏振态的光，其中两种偏振态是互相正交的。例如，在被反射型偏振器基本上反射的偏振态的可见光中，该反射型偏振器的平均反射率为至少约50%、或至少约60%、或至少约70%、或至少约80%、或至少约90%、或至少约95%。又如，在被反射型偏振器基本上透射的偏振态的可见光中，该反射型偏振器的平均透射率为至少约50%、或至少约60%、或至少约70%、或至少约80%、或至少约90%、或至少约95%、或至少约97%、或至少约98%、或至少约99%。在一些情况下，反射型偏振器基本上反射具有第一线性偏振态（例如，沿x方向）的光并且基本上透射具有第二线性偏振态（例如，沿着z方向）的光。

可使用任何合适类型的反射型偏振器，例如多层光学膜(MOF)反射型偏振器，如Vikuiti^TM双倍增亮膜(DBEF)；具有连续相和分散相的漫反射偏振膜(DRPF)，如可得自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,Minnesota)的Vikuiti^TM漫反射偏振膜(“DRPF”)；描述于例如美国专利号6,719,426中的线栅反射型偏振器；或胆甾型反射型偏振器。

例如，在一些情况下，反射型偏振器层可为或包括由交替的不同聚合物材料层形成的MOF反射型偏振器，其中一组交替的层由双折射材料形成，其中不同材料的折射率对以一种线性偏振态偏振的光匹配，而对与其正交的线性偏振态的光不匹配。在此类情况下，匹配偏振态的入射光基本上透射穿过反射型偏振器，而不匹配偏振态的入射光基本上被反射型偏振器反射。在一些情况下，MOF反射型偏振器可包括无机介电层的叠堆。

又如，反射型偏振器可为或包括在传播状态具有中间的轴上平均反射率的局部反射层。例如，局部反射层对于在第一平面（如xy平面）偏振的可见光可具有至少约90%的轴上平均反射率，对于在垂直于第一平面的第二平面（如xz平面）偏振的可见光可具有在约25%至约90%范围内的轴上平均反射率。此类局部反射层描述于（例如）美国专利公开号2008/064133中，该专利的公开内容全部以引证方式并入本申请。

在一些情况下，反射型偏振器可为或包括圆反射型偏振器，其中以一种方向圆偏振的光（可是顺时针或逆时针方向（也称为右旋或左旋圆偏振）优先透射，以相反方向偏振的光优先反射。其中一类圆偏振器包括胆甾型液晶偏振器。

在一些情况下，反射型偏振器可为通过光学干涉作用反射或透射光的多层光学膜，如以下文献中所述：提交于2008年11月19日的美国临时专利申请号61/116132；提交于2008年11月19日的美国临时专利申请号61/116291；提交于2008年11月19日的美国临时专利申请号61/116294；提交于2008年11月19日的美国临时专利申请号61/116295；提交于2008年11月19日的美国临时专利申请号61/116295；和提交于2008年5月19日、要求提交于2007年5月20日的美国临时专利申请号60/939085的优先权的国际专利申请号PCT/US 2008/060311；所述专利申请的全部内容以引证方式并入本申请。

在一个具体实施例中，基底610可为微结构化表面，例如棱镜导光膜。例如，可将梯度光学膜630涂布于光偏转膜(light redirecting film)（如可得自3M公司的Vikuiti^TM增亮膜(BEF)）的棱镜侧上。BEF包括多个线性棱镜，其具有（例如）24微米的间距和约90度的棱镜峰角或顶角。本领域的技术人员已知的是，可将梯度光学膜630涂布在微结构化表面上作为保形涂层、平面化涂层，或涂布成图案。

光学构造600中的每两个相邻主表面的相当大一部分沿着梯度光学膜630的底部主表面634彼此直接接触。例如，这两个相邻主表面的至少50%、或至少60%、或至少70%、或至少80%、或至少90%、或至少95%彼此直接接触。例如，在一些情况下，梯度光学膜630直接涂布在基底610上。

图3为光学构造700的示意性侧视图，所述光学构造700包括设置在基底710上的梯度光学膜730，以及设置在梯度光学膜730上的光学粘合剂层720。基底710可为在别处描述的基底中的任意基底，包括例如，参照图2描述的基底610的一种基底。在一些情况下，光学粘合剂层720可充当密封层以抑制梯度光学膜730的空隙的渗透。在一些情况下，可能有利的是，在基底710的相对侧上具有光学粘合剂层720和梯度光学膜730。在其它情况下，可能有利的是，在基底710的两侧上均具有梯度光学膜730。

光学粘合剂层720可为在一应用中期望和/或可用的任何光学粘合剂。光学粘合剂层720具有足够的光学质量和光稳定性，使得（例如）粘合剂层不会随时间或暴露在天气下而黄化以致粘合剂和梯度光学膜的光学性能降低。在一些情况下，光学粘合剂层720可为大体上透明的光学粘合剂，意味着该粘合剂层具有高镜面透射比和低漫射透射比。例如，在此类情况下，光学粘合剂层720的镜面透射比不小于约70%、或不小于约80%、或不小于约90%、或不小于约95%。

在一些情况下，光学粘合剂层720为基本上光学漫射的，这意味着粘合剂层具有高漫射透射比和低镜面透射比，并且光学粘合剂层720可具有白色外观。例如，在此类情况下，光学漫射粘合剂层720的光学雾度不小于约30%、或不小于约30%、或不小于约50%、或不小于约60%、或不小于约70%、或不小于约80%、或不小于约90%、或不小于约95%。在一些情况下，漫射粘合剂层的漫反射率不小于约20%、或不小于约30%、或不小于约40%、或不小于约50%、或不小于约60%。在此类情况下，粘合剂层可通过包含分散于光学粘合剂中的多个颗粒而为光学漫射的，其中颗粒和光学粘合剂具有不同的折射率。两种折射率之间的失配可以导致光散射。

示例性光学粘合剂包括压敏粘合剂(PSA)、热敏粘合剂、溶剂挥发性粘合剂、可重新定位的粘合剂或可再加工的粘合剂，以及紫外线固化性粘合剂，例如可得自Norland Products,Inc的紫外线固化性光学粘合剂。

示例性的PSA包括基于天然橡胶、合成橡胶、苯乙烯嵌段共聚物、(甲基)丙烯酸酯嵌段共聚物、聚乙烯醚、聚烯烃和聚(甲基)丙烯酸酯的那些。如本申请所用，(甲基)丙烯酸酯（或丙烯酸酯）是指丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类物质。其他示例性的PSA包括(甲基)丙烯酸酯、橡胶、热塑性弹性体、有机硅、氨基甲酸酯，以及它们的组合。在一些情况下，PSA基于(甲基)丙烯酸酯PSA或至少一种聚(甲基)丙烯酸酯。示例性有机硅PSA包括聚合物或树胶和可选的增粘树脂。其他的示例性有机硅PSA包括聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺和可选的增粘剂。

梯度光学膜730可类似于本申请所公开的任何梯度光学膜。例如，梯度光学膜730可类似于梯度光学膜300A-300I中的一个。又如，梯度光学膜730可包括多个层，其中每个层均类似于梯度光学膜300A-300I中的一个。

在一个具体实施例中，可将可选的光学漫射体（未示出）设置于光学粘合剂层720上，从而形成光学漫射体/光学粘合剂/梯度光学膜/基底的叠堆。任选光学漫射体可包括可在应用中期望的和/或可用的任何光学漫射体。例如，光学漫射体可为或包括表面漫射体、体漫射体，或它们的组合。例如，可选的光学漫射体可包括具有第一折射率n₁的多个颗粒，所述多个颗粒分散于具有不同折射率n₂的粘结剂或宿主介质中，其中两个折射率之间的差值为至少约0.01、或至少约0.02、或至少约0.03、或至少约0.04、或至少约0.05。

图4为光学构造800的示意性侧视图，所述光学构造800包括设置在基底810上的第一光学粘合剂层820、设置在第一光学粘合剂层820上的梯度光学膜830以及设置在梯度光学膜830上的可选第二光学粘合剂层840。基底810可为在别处描述的基底中的任意基底，包括例如，参照图2描述的基底610的一种基材。光学粘合剂层820和840可类似于光学粘合剂层720。在一些情况下，光学粘合剂层820和840具有相同折射率。在一些情况下，这两个粘合剂层可具有不同的折射率。

梯度光学膜830可类似于本申请所公开的任何梯度光学膜。例如，梯度光学膜830可类似于梯度光学膜300A-300I中的一个。又如，梯度光学膜830可包括多个层，其中每个层均类似于梯度光学膜300A-300I中的一个。

图8为根据本发明的一个方面的图案化回射器900的示意性横截面图。图案化回射器900包括基底910，所述基底910具有立体角回射器920的阵列。第一区域930包括与立体角回射器920相邻的高折射率材料。第二区域940与第一区域930相邻，所述第二区域940包括与立体角回射器920相邻的低折射率材料。第一和第二区域930,940为可根据在别处描述的方法制得和图案化的聚合物梯度膜。可将着色涂层950设置于第一区域930和第二区域940上。在与第二区域940相邻的立体角回射器920上入射的第一光线960如所示回射。在与第一区域930相邻的立体角回射器上入射的第二光线970不回射，而是显示与第一区域930相邻的着色涂层950。

图9为根据本发明的一个方面的图案化光导装置1000的示意性横截面图。图案化光导装置1000包括能够将光注入光导装置1020的光源1010。光导装置1020可为中空光导装置或实心光导装置，如在别处描述。光导装置1020包括可如在别处描述制得的梯度聚合物膜1030，使得第一区域1040包括折射率比光导装置1020的折射率更低的材料，且第二相邻区域1050包括折射率不低于光导装置1020的折射率的材料。由于光导装置1020使得能够通过TIR传播光，因此第一光线1060显示为邻近第一区域1040发生TIR，且由于TIR在第二区域1050中被阻挠，因此第二光线1070显示为被导出所述光导装置。在一些情况下，第二相邻区域1050的折射率可与光导装置1020的折射率基本上相同，且第二光线1070将离开所述光导装置而不改变方向，如本领域的技术人员已知的那样。可将各种提取器元件设置为与梯度聚合物膜1030的顶表面1080相邻，以引导逸出所述光导装置的光，如本领域的技术人员已知的那样。

在一些情况下，本发明所公开的梯度可以任何所需的方式组合，以产生X（顺维）、Y（横维）、XY、XZ、YZ和XYZ梯度组合。它们也可与任何所需的表面图案组合，并应用于不同的基底，包括例如PET、聚碳酸酯、MOF、微复制型光学膜等。

在一些情况下，基材可为如下中的至少一种：剥离衬垫、粘合剂、体漫射体、表面漫射体、衍射漫射体、折射漫射体、回射器、吸收型偏振器、反射型偏振器、纤维偏振器、胆甾型偏振器、多层偏振器、线栅偏振器、部分反射器、体反射器、多层聚合物反射器、金属反射器、金属/电介质多层反射器、纤维、透镜、微结构、固体光导装置或中空光导装置。在一些情况下，微结构可为回射器、增亮膜(BEF)、小透镜、增益扩散片、光提取膜或转向膜。

在一些情况下，梯度聚合物膜可包括多层，其中一个或多个层类似于梯度光学膜300A-300I中的一个，一个或多个层包括如在别处描述的“z”梯度膜，或者一个或多个层包括非梯度膜，或梯度膜和非梯度膜的组合。在一些情况下，梯度聚合物膜可包括低雾度/高雾度/低雾度的层的组合。通常，在多层涂层中的此类其他层可包括，例如，体漫射体、多孔涂层、漫射多孔涂层、密封剂、底漆、粘合剂等。多层涂层可为多层涂层叠堆的表面下层的表面层。通常，多层涂层可同时或按顺序制得，如本领域的技术人员已知的那样。

在一个具体实施例中，具有折射率的图案化差异的分级光学膜可用于光提取。这种分级光学膜可允许由例如光导装置至光偏转元件的选择性透射。由于从光导装置的表面的全内反射(TIR)，因此光导装置在整个区域内传播光。在存在由光导装置至周围介质的大的折射率差异之处发生TIR。具有与层合至光导装置的具有类似折射率的区域交替的低折射率区域的梯度光学膜可使光在折射率低的位置发生选择性TIR，但光可被允许在较高折射率区域之处逸出光导装置。通常，该受控提取可用于将光计量至光偏转元件，包括棱镜、增益扩散片、转向膜，或本领域已知的其他此类结构。在一些情况下，光偏转元件可为微复制型的，或为角度选择性MOF。

本发明所公开的梯度膜可用于包括例如如下的应用中：光导可变提取器，包括实心光导提取器、中空（空气）导向提取器、纤维等；可用于例如缺陷和/或灯泡隐藏，特别是在背光型显示器中的梯度雾度膜；可变漫射器；可变吸收器；可变反射器，包括用于日光照明的增强型镜面反射器(ESR)等等。

实例

在如下实例中，透射率、雾度和清晰度使用BYK-Gardner Haze-GardPlus雾度计（可得自马里兰州银泉市的BYK-加特纳（BYK-Gardner,SilverSprings,MD））。除非另外指明，否则所有的化学品均得自威斯康辛州密尔沃基的奥德里奇化学公司（Aldrich Chemical,Milwaukee,WI）。利用2010型棱镜耦合器（可得自美国新泽西州佩宁顿的麦瑞康公司（Metricon Corp,Pennington NJ））来测量涂层的折射率(RI)。2010型Metricon被构造为具有在632.8nm的波长下工作的HeNe激光器和光学棱镜（代码6567.9）。在TE和TM模式中进行测量。为了测定涂层的膜侧折射率，样品被装载为使得基底与棱镜耦合器紧密接触。为了测定涂层的空气侧折射率，样品被装载为使得涂层与棱镜耦合器紧密接触。

图5显示了根据本发明的一个方面，用于处理和控制灯（在该情况下为UV LED）以产生例如时序梯度的方法200的示意图。方法200包括产生安培数相对于%雾度（或其他所需的控制曲线，例如%T、%C或折射率）的曲线的第一步骤210，产生控制电压相对于安培数的曲线的第二步骤220以及将安培数转化为控制电压以得到控制电压相对于%雾度的曲线的第三步骤230。因此，在图5所示的步骤210-230中，电压相对于雾度（或者电压相对于%T）的曲线通过如下方式产生：以0.5V的步长在0V至10V的控制灯电压下产生具有高雾度凝胶的样品。方法200还包括其中限定所需的%雾度梯度的第四步骤240、将函数拟合至所需的%雾度梯度的第五步骤250以及插入所需的梯度以在短时间间隔（例如约0.1秒）内获得%雾度的第六步骤260。因此，在步骤240-260中，所需的雾度梯度基于梯度的最终预期用途进行限定。然后用多项式拟合所需曲线，从而在Matlab（可得自马萨诸塞州纳蒂克的迈斯沃克公司（The MathWorks,Natick,MA））中描述曲线。然后使用该函数以.001英寸（25.4微米）的间隔在所需雾度梯度曲线之间插入点。方法200中的第二、第三、第五、第六和第七步骤220、230、250、260和270通常位于软件程序290中。方法200还包括第七步骤270，所述第七步骤270将来自第三步骤230的控制电压相对于%雾度的曲线与来自第六步骤260的在短时间间隔内提供%雾度的插入的所需梯度进行组合。因此，在第七步骤270中，随后使用控制电压相对于雾度的曲线来计算在每个位置获得所需的雾度值所需的电压。方法200还包括第八步骤280，所述第八步骤280使用来自第七步骤270的结果而将所需的电压梯度施加于灯。因此，在第八步骤280中，在产生样品的过程中将电压曲线施加于灯。

涂布溶液“A”的制备

将Nalco 2327(400g)（可得自伊利诺伊州内珀维尔的纳尔科公司（Nalco,Naperville Il）的20nm胶态二氧化硅分散体）装入1夸脱(qt）广口瓶中。将1-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机硅公司（Waker Silicones AdrianMI））、4-(三乙氧基甲硅烷基)-丁腈(11.85g)和在水中的5%Prostab 5128(0.23g)（可得自纽约州塔里镇的汽巴精化有限公司（Ciba SpecialtiesChemical,Inc Tarrytown,NY））混合在一起，并在搅拌下加入所述胶态分散体中。密封该广口瓶并加热至80C持续16小时。

使所得溶液冷却至室温。将如上分散体(606.7g)和1-甲氧基-2-丙醇(102.3g)装入1000ml RB烧瓶中。经由旋转蒸发去除水和1-甲氧基-2-丙醇直至314.8g的重量。将另外的分散体(258.61g)和1-甲氧基-2-丙醇(202.0g)装入烧瓶中。经由旋转蒸发去除水和1-甲氧基-2-丙醇以得到343.69g的重量。加入1-甲氧基-2-丙醇(89.2g)以得到表面改性的20nm二氧化硅在1-甲氧基-2-丙醇中的大约43wt%固体分散体。

所得溶液为分散于1-甲氧基-2-丙醇中的43wt%的改性20nm二氧化硅。接着，将100g该溶液、64.5g SR 444（可得自宾夕法尼亚州艾克斯顿的沙多玛公司（Sartomer Company,Exton PA））、2.15g光引发剂Irgacure 184（可得自北卡罗来纳州的高点的汽巴精化公司（Ciba Specialty ChemicalsCompany,High Point NC）），和167.2g异丙醇及26.6g 1-甲氧基-2-丙醇通过搅拌混合在一起，以形成均匀涂布溶液A（30%固体涂布溶液）。

涂布溶液“B”的制备

制备涂布溶液“B”。首先，在配备有冷凝器和温度计的2升三颈烧瓶内，在迅速搅拌下将360克Nalco 2327胶态二氧化硅颗粒（40重量%的固体和约20nm的平均粒径）（可得自纳奥柯化学公司(Nalco ChemicalCompany,Naperville IL)）和300克1-甲氧基-2-丙醇溶剂混合在一起。接着，加入22.15克Silquest A-174硅烷（可得自通用电器高级材料公司(GEAdvanced Materials,Wilton CT)）。混合物搅拌10分钟。接着，加入另外400g 1-甲氧基-2-丙醇。使用加热套在85℃下加热混合物6小时。使所得溶液冷却至室温。接着，在60℃水浴下使用旋转蒸发器除去大部分水和1-甲氧基-2-丙醇溶剂（约700克）。

所得溶液为透明分散于1-甲氧基-2-丙醇中的43wt%的A-174改性的20nm二氧化硅。接着，82.65g该溶液、24g SR 444（可得自宾夕法尼亚州艾克斯顿的沙多玛公司(Sartomer Company,Exton PA)）、0.119g光引发剂Irgacure 819（可得自北卡罗来纳州的高点的汽巴精化公司(Ciba SpecialtyChemicals Company,High Point NC)），和91.7g异丙醇通过搅拌混合在一起，以形成均匀涂布溶液B（30%固体涂布溶液）。

实例1：雾度和透射率的顺维梯度

实例1显示了在将百分比透射率保持在恒定值时的雾度的顺维梯度，以及在保持雾度恒定时的透射率的顺维梯度。

校正曲线的生成：

用注射器以2.5cc/min的速率将涂布溶液“A”注射泵入10.15cm（4英寸）宽的狭槽式涂布模。狭槽状涂布模将10.15cm宽的涂层均匀分布至以5ft/min (152cm/min)移动的PET基底上。

然后通过使经涂布的基底经过UV-LED固化室来聚合涂层，所述固化室包括允许通过UV辐射的石英窗口。UV-LED排灯包括352个UV-LED的矩形阵列，幅材纵向16个×幅材横向22个（大约覆盖20.3cm×20.3cm的区域）。将这些UV-LED设置在两个水冷式散热器上。LED（可得自北卡罗莱纳州达勒姆的科里公司(Cree,Inc.,Durham NC)）在395nm的标称波长下操作，并在45伏特下在13安培下运行。UV-LED阵列由TENMA 72-6910(42V/10A)电源（可得自俄亥俄州斯普林伯勒的天马公司（Tenma,Springboro OH））供电并风扇冷却(fan-cooled)。这些UV-LED设置在距离基底大约2.54cm的固化室石英窗口的上方。以46.7升/分钟（100cfh）的流量为UV-LED固化室供应氮气流，从而在固化室中得到大约150ppm的氧气浓度。在所有情况中氧气浓度使用传感器进行测量，所述传感器位于固化室中的石英窗口之下，在涂布宽度的中心离涂层大约1/4″(6.4mm)的距离处。

在通过UV-LED进行聚合之后，通过以5ft/min的幅材速度将涂层输送至在150℉(66℃)下操作的干燥烘箱中2分钟，从而去除在经固化的涂层中的溶剂。然后，采用带有H灯泡满功率运行的Fusion System Model I300P（得自马里兰州盖瑟斯堡的融合UV系统公司(Fusion UV Systems,Gaithersburg MD)）对已干涂层进行后固化。为UV Fusion室供应氮气流，使室中的氧气浓度为大约50ppm。

通过使用Compaq 6910p膝上型轻便电脑和用LabView软件（德克萨斯州奥斯汀的美国国家仪器公司(National Instruments,Austin,TX)）控制的DAQCard-6062E PCMCIA Multifunction I/O卡（德克萨斯州奥斯汀的美国国家仪器公司(National Instruments,Austin,TX)）将控制电压应用于电源的输入接脚，从而控制电源。以0.5伏特的步长用0至10V的控制电压产生样品，这些电压对应于0至12安培的灯的输出安培数。百分比透射率(%T)、雾度(%H)和清晰度(%C)在BYK-Gardner Haze-gard plus上测量，并与参照图5如上描述的拟合曲线一起在图6A-6B中显示为相对于剂量作图。

雾度梯度样品的生成：

以5cc/min的速率将与如上用于校正曲线相同的涂布溶液注射泵入20.3cm（8英寸）宽的狭槽式涂布模。狭槽状涂布模将20.3cm宽的涂层均匀分布至以5ft/min (152cm/min)的速度移动的PET基底上。

以与校正曲线相同的技术处理样品。当幅材经过灯固化区域时，通过将时序控制电压斜升施加于灯电源而产生样品。电压斜升情形示于图6C中。相应的%H和%T相对于位置示于图6D中。曲线图显示雾度随着位置由约10%H线性变化至约95%H，而%T在整个样品长度上保持恒定。

透射率梯度样品的生成：

以5cc/min的速率将与如上用于校正曲线相同的涂布溶液注射泵入20.3cm（8英寸）宽的狭槽式涂布模。狭槽状涂布模将20.3cm宽的涂层均匀分布至以5ft/min (152cm/min)移动的PET基底上。

然后使用与校正曲线相同的技术处理样品。当幅材经过灯固化区域时，通过将时序控制电压斜升施加于灯电源而产生样品。电压斜升情形示于图6E中。相应的%H和%T相对于位置示于图6F中。曲线图显示透射率由约60%T变化至80%T，而%H在整个样品长度上保持基本上恒定。

实例2：雾度和透射率的横维梯度

以2.5cc/min的速率将涂布溶液“A”注射泵入10.15cm（4英寸）宽的狭槽式涂布模。狭槽状涂布模将10.15cm宽的涂层均匀分布至以5ft/min(152cm/min)移动的PET基底上。

然后通过使经涂布的基底经过UV-LED固化室来聚合涂层，所述固化室包括允许通过UV辐射的石英窗口。UV-LED排灯包括352个UV-LED的矩形阵列，幅材纵向16个×幅材横向22个（大约覆盖20.3cm×20.3cm的区域）。将这些UV-LED设置在两个水冷式散热器上。LED（可得自北卡罗莱纳州达勒姆的科里公司(Cree,Inc.,Durham NC)）在395nm的标称波长下操作，并在45伏特下在13安培下运行。UV-LED阵列由TENMA 72-6910(42V/10A)电源（可得自俄亥俄州斯普林伯勒的天马公司（Tenma,Springboro OH））供电并风扇冷却。这些UV-LED设置在距离基材大约2.54cm的固化室石英窗口的上方。以46.7升/分钟（100立方英尺/小时）的流速为UV-LED固化室供应氮气流，导致固化室中的氧气浓度为大约150ppm。将石英上镀铬掩模设置于LED灯与涂层之间。该掩模在整个10.15cm涂布宽度上具有100%T至0%T的透射率线性梯度。

在通过UV-LED进行聚合之后，通过以5ft/min的幅材速度将涂层输送至在150℉(66C)下操作的干燥烘箱中2分钟，从而去除在经固化的涂层中的溶剂。然后，采用带有H灯泡满功率运行的Fusion System Model I300P（得自马里兰州盖瑟斯堡的融合UV系统公司(Fusion UV Systems,Gaithersburg MD)）对已干涂层进行后固化。为UV Fusion室供应氮气流，使室中的氧气浓度为大约50ppm。

所得样品沿着一个边缘具有高雾度且同时具有低透射率，并沿着相对边缘具有低雾度且同时具有高透射率。

实例3：折射率的组合顺维和厚度（Z轴）梯度

以2.5cc/min的速率将涂布溶液“B”注射泵入10.15cm（4英寸）宽的狭槽式涂布模。狭槽状涂布模将10.15cm宽的涂层均匀分布至以5ft/min(152cm/min)移动的PET基底上。

然后通过使经涂布的基底经过UV-LED固化室来聚合涂层，所述固化室包括允许通过UV辐射的石英窗口。UV-LED排灯包括352个UV-LED的矩形阵列，幅材纵向16个×幅材横向22个（大约覆盖20.3cm×20.3cm的区域）。将这些UV-LED设置在两个水冷式散热器上。LED（可得自北卡罗莱纳州达勒姆的科里公司(Cree,Inc.,Durham NC)）在395nm的标称波长下操作，并在45伏特下在13安培下运行。UV-LED阵列由TENMA 72-6910(42V/10A)电源（可得自俄亥俄州斯普林伯勒的天马公司（Tenma,Springboro OH））供电并风扇冷却。这些UV-LED设置在距离基底大约2.54cm的固化室石英窗口的上方。向UV-LED固化室以46.7升/分钟（100立方英尺/分钟）的流量提供氮气流。将1.5cfh（0.7升/分钟）的空气流渗入该氮气流中，从而产生大约1000ppm的在灯处的氧气浓度。在固化室中的高氧气浓度导致在涂层表面处被抑制的固化，例如在名称为“Gradient LowIndex Article and Method（梯度低折射率制品和方法）”的共同未决的美国专利申请序列号61/254673（代理人案卷号：65716US002）中所描述。在进一步干燥和固化涂层之后，根据在实例1中别处描述的技术，所述抑制在整个涂层厚度上产生折射率的梯度。因此，具有极低孔隙度（和相应的更高折射率）的“表皮”涂层在最接近氧气抑制的表面上产生。

同时，通过使用Compaq 6910p膝上型轻便电脑和用LabView软件（德克萨斯州奥斯汀的美国国家仪器公司(National Instruments,Austin,TX)）控制的DAQCard-6062E PCMCIA Multifunction I/O卡（德克萨斯州奥斯汀的美国国家仪器公司(National Instruments,Austin,TX)）将控制电压施加于电源的输入接脚，从而时序控制电源，如在别处所描述。当幅材运行通过灯时，通过将时序控制电压斜升施加于灯电源而产生样品。图7A显示了在实例3中所用的电压斜升情形图。

样品中的每一个的折射率在两个取向上测量：首先使涂层侧面与光栅相邻，其次使PET基材与棱镜相邻，如在别处所描述。相应的折射率相对于位置示于图7B中。第一曲线410显示在层表面处的低折射率层的折射率。曲线410显示折射率在1.38至1.48之间变化。第二曲线420显示邻近在基底与低折射率涂层之间的界面的区域中的低折射率层的折射率。在每个位置处，在由第二曲线420所示的涂层的内部与由第一曲线410所示的涂层的顶部之间存在折射率差异。在每个位置处的所述差异限定了涂层的‘Z’梯度。

第二曲线420显示涂层内部的折射率由1.22变化至1.48。该折射率随位置的变化限定了涂层的‘X’梯度。第三曲线430显示PET基底的折射率在整个样品中为恒定。

实例4：直接照明式背光源的灯泡隐藏梯度

该实例描述了制备为具有雾度梯度的膜，所述雾度梯度特别设计以增加直接照明式背光源中（如用于液晶显示器中）的灯泡隐藏。所述雾度梯度膜表征为具有位于灯泡的节距处的高雾度区域和低雾度区域的条纹。当高雾度条纹在灯泡上排列时，它们可使来自灯泡的入射光的光点均等。雾度的图案通过在LED灯下使用光掩模来光学图案化由凝胶法制得的多孔层而产生，并使用凝胶法显示图案化形态。

涂布溶液“C”的制备

首先制备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硅烷)。在装配磁力搅拌棒的250ml圆底烧瓶中装入二乙二醇甲醚(150g)和甲乙酮(65g)。经由旋转蒸发去除大部分溶剂以去除水。将3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基异氰酸酯(308.5g)装入烧瓶中。加入二月桂酸二丁基锡(～3mg)，搅拌混合物。反应过程伴随温和的放热。反应进行大约16个小时，此时红外光谱显示无异氰酸酯剩下。经由旋转蒸发(90C)去除溶剂的剩余部分。所得PEG2硅烷为澄清无色液体。

在装配冷凝器和温度计的2升三颈烧瓶中，在快速搅拌下将288克Nalco 2327（分散于水中的40wt%的20nm二氧化硅，可得自伊利诺伊州内珀维尔的纳尔科公司（Nalco,Naperville,IL））和300g 1-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（可得自宾夕法尼亚州莫里斯维尔的盖勒斯特公司（Gelest,Morrisville,PA））和13.12g（上述）PEG2硅烷，然后混合物搅拌30分钟。然后加入500g另外的1-甲氧基-丙醇。将混合物加热至85℃达6小时。使所得溶液冷却至室温。在60℃下的水浴中使用旋转蒸发器去除水/1-甲氧基-丙醇的溶剂的大部分，从而得到42.87wt%异辛基/PEG2改性的20nm二氧化硅溶液。重复所述过程数次，以得到用于加工的大批料。

涂布溶液C通过在快速搅拌下将如下物质混合在一起直至获得均匀涂布溶液而制得：292.5克42.87%异辛基/PEG2改性的20nm二氧化硅溶液、153.6克SR444（可得自宾夕法尼亚州艾克斯顿的沙多玛公司（Sartomer,Exton,PA））、400克异丙醇、30克1-甲氧基-丙醇和8.5克Irgacure 184（纽约州塔里镇的汽巴精化有限公司（Ciba Specialties Chemical,Tarrytown,NY））。

以5.0cc/min的速率将涂布溶液“C”注射泵入20.3cm（8英寸）宽的狭槽式涂布模。狭槽式涂布模具均匀地将20.3cm宽的涂层分布到以5英尺/分钟(152cm/min)的速率移动的基底上。

接下来，通过使被涂布基底经过UV-LED固化室来聚合涂层，所述固化室包括用以通过UV辐射的石英窗口。UV-LED排灯包括352个UV-LED的矩形阵列，幅材纵向16个×幅材横向22个（大约覆盖20.3cm×20.3cm的区域）。将这些UV-LED设置在两个水冷式散热器上。LED（可得自北卡罗莱纳州达勒姆的科里公司(Cree,Inc.,Durham NC)）在395nm的标称波长下操作，并在45伏特下在13安培下运行。UV-LED阵列由TENMA 72-6910(42V/10A)电源（可得自俄亥俄州斯普林伯勒的天马公司（Tenma,Springboro OH））供电并风扇冷却。这些UV-LED设置在距离基材大约2.54cm的固化室石英窗口的上方。以46.7升/分钟（100立方英尺/小时）的流速为UV-LED固化室供应氮气流，导致固化室中的氧气浓度为大约150ppm。在UV-LED灯与(20.3cm×20.3)石英板之间将光掩模在UV-LED之下排列。光掩模为由铝条带覆盖的PET基材，其以线性横维图案梯形设置以阻挡来自经涂布的幅材的一部分光。

在通过UV-LED进行聚合之后，通过以5ft/min的幅材速度将涂层输送至在150℉下操作的干燥烘箱中2分钟，从而去除在经固化的涂层中的溶剂。接着，使用配置有H灯泡的Fusion System I300P型（得自马里兰州盖瑟斯堡的融合UV系统公司(Fusion UV Systems,Gaithersburg MD)）对干燥涂层进行后固化。为UV Fusion室供应氮气流，使室中的氧气浓度为大约50ppm。得到%T和%C的正弦变化，其中%T和%C由第一区域中的76%T和72%C变化至第二相邻区域中的58%T和0.6%C。

实例5：图案化的回射膜

该实例描述了图案化回射器，所述图案化回射器包括回射的区域和非回射的区域。这些区域的位置通过在立体角回射器（corner cuberetroreflector）之后的材料的折射率进行控制。折射率的图案通过光学图案化由凝胶法制得的多孔层而产生，并使用凝胶法显示图案化形态。

涂布溶液“D”的制备

在装配冷凝器和温度计的2升三颈烧瓶中，在快速搅拌下混合960克IPA-ST-UP有机硅细长颗粒（分散于异丙醇中的15.6wt%细长二氧化硅，可得自得克萨斯州休斯敦的美国日产化工公司（Nissan Chemical America,Houston,TX））、19.2克去离子水和350克1-甲氧基-2-丙醇。所述细长粒子具有约9nm至约15nm的直径和约40nm至约100nm的长度。将颗粒分散于15.2wt%的IPA中，并将22.8克Silquest A-174硅烷（可得自康涅狄格州威尔顿的GE先进材料公司（GE Advanced Materials,Wilton CT））加入烧瓶中。将所得的混合物搅拌30分钟。

将混合物在81℃下保持16小时。接着，将溶液冷却至室温，使用旋转蒸发仪在40℃水浴下去除溶液中的约950克溶剂，从而得到澄清的A-174改性的细长二氧化硅溶液，所述溶液具有分散于1-甲氧基-2-丙醇中的44.56wt%的A-174改性的细长二氧化硅（本申请为A-174改性的UP二氧化硅）。重复所述过程数次，以得到用于加工的大批料。

涂布溶液“D”通过在快速搅拌下将如下物质混合在一起直至获得均匀涂布溶液而制得：336.8克A-174改性的UP二氧化硅、150克SR444（可得自宾夕法尼亚州艾克斯顿的沙多玛公司（Sartomer,Exton,PA））、263克异丙醇、7.5克Irgacure 184和0.375克Irgacure 819（两者均可得自纽约州塔里镇的汽巴精化有限公司（Ciba Specialties Chemical,Tarrytown,NY））。

立体角回射器的立体角侧用涂布溶液“D”进行手涂布，并将聚丙烯剥离衬垫置于所述涂层上。将具有矩形网格图案的在石英掩模上图案化的镍置于聚丙烯剥离衬垫的顶部上。然后在输送带供料固化室（RPC工业公司（RPC industries））中固化样品，所述输送带供料固化室在空气中配有Fusion H灯泡。然后从室中移出样品，去除掩模和剥离衬垫，并将样品置于120F烘箱中约5分钟以进行干燥。然后将样品再次经过固化室（在氮气氛中）以完全固化剩余丙烯酸酯。用TiO2加载转移粘合剂手动层合样品。显示矩形网格图案的样品在回射中可见，其中低折射率涂层保留回射器的光学活性。

所描述的实施例可在光学膜可例如用于控制折射率、雾度、透射率和清晰度的光学性质的任何地方使用。通常，所描述的实施例可在使用薄的光传输结构的任何地方（包括光控膜或光控膜叠堆；背光源，包括中空背光源和固体背光源；显示器如TV，笔记本电脑、电脑显示器；以及用于广告、信息显示或照明）应用。本发明也适用于装配有光学显示器的电子器件，包括膝上型计算机和手持装置，如个人数据助理(PDA)、个人游戏机、手机、个人媒体播放器、手持计算机等。使用本发明的纹理膜的背光源在许多其他领域具有应用。例如，背光LCD系统、灯具、工作灯、光源、指示牌和购买点展示可使用所述实施例制得。

除非另外指明，否则在说明书和权利要求中使用的表示特征的尺寸、量和物理性质的所有数字应当被理解为由术语“约”来修饰。因此，除非有相反的指示，否则在上述说明书和所附权利要求中提出的数值参数为近似值，其可根据本领域内的技术人员利用本申请所公开的教导内容寻求获得的所需特性而变化。

本申请中所引证的所有参考文献及出版物的全部内容以引证方式明确地并入本申请中，但与本发明直接抵触的部分除外。尽管本申请示出和描述了具体实施例，但是本领域的技术人员应该明白，在不脱离本发明范围的情况下，多种替代形式和/或等效实施方式可替换所示和所描述的具体实施例。本申请旨在覆盖本申请讨论的具体实施例的任何改动和变型。因此，本发明应仅仅由权利要求书及其等同物进行限定。

Claims

1.一种梯度聚合物膜，其包括：

粘结剂；以及

多个纳米空隙，其中所述多个纳米空隙的局部体积分数在所述梯度聚合物膜的整个横向平面上变化。

2.根据权利要求1所述的梯度聚合物膜，其中所述局部体积分数在所述横向平面内沿着第一方向保持基本上恒定。

3.根据权利要求1所述的梯度聚合物膜，其中所述局部体积分数在整个所述横向平面上沿着第一方向和与所述第一方向正交的第二方向变化。

4.根据权利要求1所述的梯度聚合物膜，其中所述局部体积分数还在与所述横向平面垂直的厚度方向上变化。

5.根据权利要求1所述的梯度聚合物膜，其还包括多个颗粒。

6.根据权利要求5所述的梯度聚合物膜，其中所述粘结剂与所述多个颗粒的重量比不小于约1:2。

7.根据权利要求1所述的梯度聚合物膜，其中所述局部体积分数在整个所述横向平面上以图案变化。

8.根据权利要求7所述的梯度聚合物膜，其中所述图案为无规图案。

9.根据权利要求7所述的梯度聚合物膜，其中所述图案包括平行条纹。

10.根据权利要求7所述的梯度聚合物膜，其中所述图案包括岛状物。

11.根据权利要求10所述的梯度聚合物膜，其中所述岛状物以阵列设置。

12.根据权利要求1所述的梯度聚合物膜，其中所述局部体积分数包括局部孔尺寸分布。

13.一种梯度聚合物膜，其包括：

粘结剂；以及

多个纳米空隙，其中沿着所述梯度聚合物膜的横向平面，所述多个纳米空隙在靠近所述梯度聚合物膜的第一区域处的第一局部体积分数大于所述多个纳米空隙在靠近与所述第一区域相邻的第二区域处的第二局部体积分数。

14.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，其中沿着所述梯度聚合物膜的所述横向平面，所述多个纳米空隙的所述第一局部体积分数单调减少至所述多个纳米空隙的所述第二局部体积分数。

15.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，其中沿着所述梯度聚合物膜的所述横向平面，所述多个纳米空隙的所述第一局部体积分数以阶跃式方式减少至所述多个纳米空隙的所述第二局部体积分数。

16.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，其中所述多个纳米空隙的所述第二局部体积分数小于所述多个纳米空隙的所述第一局部体积分数的50%。

17.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，其中所述多个纳米空隙的所述第二局部体积分数小于所述多个纳米空隙的所述第一局部体积分数的20%。

18.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，其中所述多个纳米空隙的所述第二局部体积分数小于所述多个纳米空隙的所述第一局部体积分数的10%。

19.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，其中所述多个纳米空隙的所述第二局部体积分数小于所述多个纳米空隙的所述第一局部体积分数的1%。

20.根据权利要求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约30%的所述多个纳米空隙的整体体积分数。

21.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，其还包括多个颗粒。

22.根据权利要求21所述的梯度聚合物膜，其中所述粘结剂与所述多个颗粒的重量比不小于约1:2。

23.根据权利要求21所述的梯度聚合物膜，其中所述粘结剂与所述多个颗粒的重量比不小于约1:1.5。

24.根据权利要求21所述的梯度聚合物膜，其中所述多个颗粒中的至少一些包含化学键合至所述粘结剂的反应性基团。

25.根据权利要求21所述的梯度聚合物膜，其中所述多个颗粒中的至少一些不包含反应性基团。

26.根据权利要求21所述的梯度聚合物膜，其中所述多个颗粒具有不大于约2微米的平均尺寸。

27.根据权利要求21所述的梯度聚合物膜，其中所述多个颗粒具有不大于约1微米的平均尺寸。

28.根据权利要求21所述的梯度聚合物膜，其中所述多个颗粒包括细长或球形的颗粒。

29.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，其中所述多个纳米空隙具有不大于约3微米的平均空隙尺寸。

30.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，其中所述多个纳米空隙具有不大于约1微米的平均空隙尺寸。

31.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，其中所述多个纳米空隙具有不大于约0.7微米的平均空隙尺寸。

32.根据权利要求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个纳米空隙的整体体积分数不小于约40%。

33.根据权利要求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个纳米空隙的整体体积分数不小于约50%。

34.根据权利要求21所述的梯度聚合物膜，其中所述粘结剂与所述多个颗粒的重量比不小于约1:1。

35.根据权利要求21所述的梯度聚合物膜，其中所述粘结剂与所述多个颗粒的重量比不小于约2:1。

36.根据权利要求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区域处的有效折射率小于所述梯度聚合物膜在靠近所述第二区域处的有效折射率。

37.根据权利要求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区域处的有效折射率与所述梯度聚合物膜在靠近所述第二区域处的有效折射率之间的差值在约0.01至约0.25的范围内。

38.根据权利要求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区域处的有效折射率不大于约1.35。

39.根据权利要求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区域处的有效折射率不大于约1.25。

40.根据权利要求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区域处的有效折射率不大于约1.20。

41.根据权利要求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区域处的有效折射率不大于约1.15。

42.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，所述第一区域具有不大于约20%的光学雾度。

43.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，所述第一区域具有不小于约50%的光学雾度。

44.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，所述第一区域具有不小于约70%的光学雾度。

45.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，所述第一区域具有不小于约80%的光学雾度。

46.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，所述第一区域具有不小于约90%的光学雾度。

47.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，所述第一区域具有不大于约10%的光学清晰度。

48.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，所述第一区域具有不大于约5%的光学清晰度。

49.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，所述第一区域具有不小于约50%的光学清晰度。

50.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，所述第一区域具有不小于约70%的光学清晰度。

51.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，所述第一区域具有不小于约90%的光学清晰度。

52.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，所述第一区域具有不小于约30%的光学漫反射率。

53.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，所述第一区域具有不小于约40%的光学漫反射率。

54.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，所述第一区域具有不小于约50%的光学漫反射率。

55.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，所述第一区域具有不小于30%的透射率。

56.根据权利要求13所述的梯度聚合物膜，其中所述第一局部体积分数包括第一局部孔尺寸分布。

57.根据权利要求1或权利要求13所述的梯度聚合物膜，其具有不小于约1微米的厚度。

58.根据权利要求1或权利要求13所述的梯度聚合物膜，其具有不小于约2微米的厚度。

59.一种光学构造，其包括：

基底；以及

设置于所述基底上的根据权利要求1或权利要求13所述的梯度聚合物膜。

60.根据权利要求59所述的光学构造，其中所述基底包括下列中的至少一种：聚合物膜、剥离衬垫、粘合剂、体漫射体、表面漫射体、衍射漫射体、折射漫射体、回射器、吸收型偏振器、反射型偏振器、纤维偏振器、胆甾型偏振器、多层偏振器、线栅偏振器、部分反射器、体反射器、多层聚合物反射器、金属反射器、金属/电介质多层反射器、纤维、透镜、微结构、固体光导装置或中空光导装置。

61.根据权利要求60所述的光学构造，其中所述微结构包括立体角回射器、增亮膜(BEF)、小透镜、增益扩散片、光提取膜或转向膜。

62.根据权利要求59所述的光学构造，其还包括光学粘合剂层，所述光学粘合剂层设置于所述梯度聚合物膜或所述基底的相对表面上。

63.根据权利要求59所述的光学构造，其还包括光学粘合剂层，所述光学粘合剂层设置于所述基底与所述梯度聚合物膜之间。

64.根据权利要求59所述的光学构造，其中所述梯度聚合物膜包括灯泡隐藏膜。

65.根据权利要求1或权利要求13所述的梯度聚合物膜，其中折射率、雾度、清晰度或透射率中的至少一个在整个所述横向平面上变化。

66.一种用于梯度聚合物膜的方法，其包括：

将溶液设置于基底上以形成涂层，所述涂层包含可聚合粘结剂和溶剂；

选择性地聚合所述涂层的第一部分以在所述溶剂中形成不可溶的聚合物基体；

从所述涂层去除所述溶剂的主要部分；以及

聚合所述涂层的与所述第一部分相邻的第二部分。

67.根据权利要求66所述的方法，其中所述可聚合粘结剂包括紫外(UV)辐射可固化粘结剂，且选择性地聚合包括将所述涂层通过掩模暴露于UV辐射。