[发明专利]纳米结构化制品及其制备方法

说明书

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1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。

背景技术

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。

发明内容

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，本发明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，100nm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，本发明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，100nm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100nm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。