纳米结构化制品及其制备方法技术

一种材料，其包含分散于聚合物基质中的亚微米粒子，其中所述材料具有主表面，其中所述亚微米粒子具有至少75nm的粒度，其中所述亚微米粒子的一部分从所述主表面突起其各自粒度的至多90%，其中所述突起的亚微米粒子各自具有暴露的外表面，其中小于50%的所述暴露的外表面被有机材料覆盖。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了包含分散于聚合物基质中的亚微米粒子的材料。所述材料可用于例如用于各种应用的制品中，包括显示器应用（例如，液晶显示器（LCD）、发光二极管（LED）显示器、或等离子体显示器）；光提取；电磁干扰（EMI）屏蔽，眼科镜片；面部屏蔽镜片或膜；窗膜；用于建筑应用的抗反射；以及建筑应用或交通标志。【专利说明】相关申请的交叉引用本申请要求以下专利申请的权益:2011年8月17日提交的临时专利申请号61/524406，以及2012年2月I日提交的61/593696，这些临时专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
技术介绍
在光从一种介质行进到另一种介质时，光的某些部分从两种介质之间的交界部发生反射。例如，照射在透明塑性基底上的光通常约4-5%在顶部表面处被反射。在外部照明从显示器装置的顶部表面及内部界面的反射存在的情况下，用于移动手持装置和膝上装置的背光照明不能有效地提供所需的显示质量，这会降低对比度并可由于外部物体的干扰图像而降低观看质量。已采用不同的方法来减少显示装置的顶部表面的反射。一种方法是使用抗反射涂层以减少反射，例如使用多层反射涂层，所述多层反射涂层由透明薄膜结构与交替的对比折射率层组成。然而，使用所述多层抗反射涂层技术难以实现宽带抗反射。另一种方法涉及使用亚波长表面结构(例如，亚波长表面光栅)进行宽带反射，其中短语亚波长用于描述如下的物体或结构:其一个或多个尺寸小于与所述物体或结构相互作用的波的长度。为抑制来自光学表面的菲涅耳反射，亚波长结构化特征导致将连续外形的表面凹凸光栅作为有效的介质，以将表面上的一定范围的波长反射最小化，所述波长范围大于亚波长结构化特征。用于形成亚波长表面结构的方法(如，通过平版印刷)往往相对复杂和昂贵。另外，对于前表面应用，从所述亚波长表面光栅获得耐用的抗反射表面具有挑战性。已开发出抗反射且防闪光的溶液，用于降低显示器装置的镜面反射。然而，所述混合型抗反射、防闪光表面具有接近于可见光谱的波长的结构尺度，并且因此可引起较高的雾度(即>4%)，从而降低显示质量。
技术实现思路
因此，需要一种亚波长结构化表面梯度溶液。优选地，所述溶液提供相对低的反射(即，在可见范围上的平均反射小于1% (在一些实施例中，小于0.5%))和耐用特性，从而增加显示装置的观看质量。在一个方面，本专利技术描述一种包含分散于聚合物基质中的亚微米粒子的材料，其中所述材料具有主表面，其中所述亚微米粒子具有至少75nm的粒度(在一些实施例中，在75nm至500nm (在一些实施例中，IOOnm至300nm,或甚至150nm至250nm)的范围内)，其中所述亚微米粒子的一部分从主表面突起其各自粒度的至多90%(在一些实施例中，80%、70%、60%或甚至至多50%)(即，从各自的粒子从所述聚合物基质突起之处起至少为所指定的百分比)，其中突起的亚微米粒子各自具有暴露的外表面，其中小于50%的所述暴露的外表面(在一些实施例中，小于40%、30%、25%、20%、15%、10%、5%或1% ;或零)被有机材料覆盖。任选地，所述亚微米粒子共价结合至所述聚合物基质。任选地，所述亚微米粒子中的至少某些被至少一种硅烷偶联剂(如，包含一官能团或多官能团(如，双官能团)(如，丙烯酸酯、环氧树脂、硅烷醇或乙烯基)中的至少一种的硅烷偶联剂)官能化。在另一方面，本专利技术描述一种包含分散于聚合物基质中的亚微米粒子的材料，其中所述材料具有主表面，其中所述亚微米粒子具有至少75nm的粒度(在一些实施例中，在75nm至500nm (在一些实施例中，IOOnm至300nm,或甚至150nm至250nm)的范围内)，其中所述亚微米粒子的一部分从主表面突起50nm至200nm(在一些实施例中，75nm至175nm,或甚至IOOnm至150nm)的范围内，并且其中所述亚微米粒子的一部分从主表面突起其各自粒度的至多90% (在一些实施例中，80%、70%、60%、或甚至至多50%)。任选地，所述突起的亚微米粒子各自具有暴露的外 表面，其中小于50%的暴露的外表面(在一些实施例中，小于40%、30%、25%、20%、15%、10%,5%或1% ;或零)被有机材料覆盖。任选地，所述亚微米粒子共价结合至所述聚合物基质。任选地，所述亚微米粒子中的至少某些被至少一种硅烷偶联剂(如，包含一官能团或多官能团(如，双官能团)(如，丙烯酸酯、环氧树脂、硅烷醇或乙烯基)中的至少一种的硅烷偶联剂)官能化。在另一方面，本专利技术描述一种包含分散于聚合物基质中的亚微米粒子的材料，其中所述材料具有主表面，其中所述亚微米粒子的一部分从主表面突起其各自粒度的至多90% (在一些实施例中，80%、70%、60%、或甚至至多50%)，并且其中所述亚微米粒子共价结合至聚合物基质。在一些实施例中，所述亚微米粒子的粒度为至少20nm(在一些实施例中，在20nm 至 500nm (在一些实施例中，75nm 至 500nm、IOOnm 至 300nm、或甚至 150nm 至 250nm)的范围内)。任选地，所述亚微米粒子中的至少某些被至少一种硅烷偶联剂(如，包含一官能团或多官能团(如，双官能团)(如，丙烯酸酯、环氧树脂、硅烷醇或乙烯基)中的至少一种的硅烧偶联剂)官能化。在一些实施例中，突起的亚微米粒子之间的平均间距(B卩，两个粒子的最接近边缘之间的距离)在5nm至300nm(在一些实施例中，IOnm至300nm、20nm至300nm、30nm至300nm、40nm 至 300nm、50nm 至 275nm、75nm 至 250nm、或甚至 IOOnm 至 225nm)的范围内。在一些实施例中,本文所述的材料为层的形式。在另一方面，本专利技术描述一种包括基底的制品，所述基底具有大体上相背的第一主表面和第二主表面，其中本文所述的层在第一主表面上。在另一方面，本专利技术提供一种制备本文所述的材料或制品的方法，所述方法包括:提供包含分散于聚合物前体基质中的亚微米粒子的层；干燥所述层或固化所述层中的至少一种；以及在适用的情况下，蚀刻经过干燥的层或经过固化的层，以提供所述材料或制品。任选地，本文所述的制品还包括设置在基底的第一主表面和本文所述的材料的层之间的功能层(即，透明导电层或气体阻挡层中的至少一个)。任选地，本文所述的制品还包括设置在本文所述的材料的层上的功能层(即，透明导电层或气体阻挡层中的至少一个)。任选地，本文所述的制品还包括在基底的第二主表面上的(第二)材料层(包含本文所述的材料和以下申请所述的材料:2011年2月28日提交的PCT申请N0.US2011/026454，以及2011年3月14日提交的美国专利申请N0.61/452，403和N0.61/452，430，所述申请的公开内容以引用方式并入本文)。任选地，本文所述的制品还包括功能层(即，透明导电层或气体阻挡层中的至少一个)，所述功能层设置在基底的第二主表面和(第二)材料层之间。任选地，本文所述的制品还包括功能层(即，透明导电层或气体阻挡层中的至少一个)，所述功能层设置在(第二)材料层上。在光进入多层基底时，光的反射性根据入射光的波长而经历周期性改变。具有特定重复周期的反射行为称为干涉条纹。所述各层之间的折射率的差越大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种材料，其包含分散于聚合物基质中的亚微米粒子，其中所述材料具有主表面，其中所述亚微米粒子具有至少75nm的粒度，其中所述亚微米粒子的一部分从所述主表面突起其各自粒度的至多90%，其中所述突起的亚微米粒子各自具有暴露的外表面，其中小于50%的所述暴露的外表面被有机材料覆盖。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：余大华，莫塞斯·M·大卫，道格拉斯·S·邓恩，塞思·M·柯克，布兰特·U·科尔布，威廉·布莱克·科尔布，马克·A·斯特罗贝尔，张俊颖，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：
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