[发明专利]在基材表面制备微纳结构的方法和表面具有微纳结构的基材及其应用

说明书

本发明涉及一种在基材表面制备微纳结构的方法和表面具有微纳结构的基材及其应用。包括如下步骤：提供基材和具有微纳米尺寸的三维立体结构的微纳纹理模板；在所述基材上施加转印UV胶；通过UV转印将所述微纳纹理模板施加在所述转印UV胶上，再通过UV固化制备过渡胶层，移除所述微纳纹理模板，制备中间体；采用蚀刻等离子源对所述中间体进行等离子蚀刻，以去除所述基材表面需要蚀刻区域的过渡胶层，并在所述基材的表面蚀刻出具有微纳米尺寸的三维立体结构。该方法操作简易、微纳结构形貌可控、低成本、长效、可大批量应用的优点。另外，还可以减少曝光显影的使用，节省设备成本和制作成本。

技术领域

本发明涉及材料表面加工技术领域，特别是涉及一种在基材表面制备微纳结构的方法和表面具有微纳结构的基材及其应用。

背景技术

UV转印工艺又称UV灌注工艺或UV披覆工艺，它利用UV转印胶水与金属不粘的特性，将各类超薄按键效果通过UV转印工艺转移到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)片材上，从而做出，包括CD纹、拉丝纹、太阳纹、批花纹、编织纹、喷砂纹、皮纹、3D面、幻彩效果、鼓包效果、猫眼效果、哑面、亮面、高亮面等效果超薄按键，产品特点：(1)具有良好的光学性质、硬度高、耐摩擦性优、耐化学性好、抗污性强；(2)反射效果佳、外观图案变化多样，耐磨耐按；(3)有金属按键超薄性；(4)一次成型，无冲切、喷涂、镭雕、装配等复杂工艺；(5)高抗溶剂性和外观精美等。

相较于具有普通表面的材料，表面具有微纳结构的材料，在某些性质上能得到显著的改善。微纳结构阵列的研制与发展，最早可以追溯到20世纪初李普曼提出的猫眼透镜板集成照相术。2007年韩国LG公司研究人员报道了使用高填充因子微纳结构阵列增强OLED的光输出效率，利用沟道成型和高分子敷形图层气相沉积的微机械制作工艺在OLED器件表面制作出来高填充因子的微纳结构阵列，将OLED的输出效率提高了48％。

而后，人们发现微纳结构形貌也可以用于其他领域，如无机盖板(玻璃盖板、石英等)或有机材料盖板等，但是在制备微纳结构过程中发现，目前采用的制备方法存在工序复杂、形貌可控性差等问题。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种工序简单、微纳结构形貌可控的材料表面微纳结构的制备方法。

技术方案如下：

一种在基材表面制备微纳结构的方法，包括如下步骤：

提供基材和具有微纳米尺寸的三维立体结构的微纳纹理模板；

在所述基材上施加转印UV胶；

通过UV转印将所述微纳纹理模板施加在所述转印UV胶上，再通过UV固化制备过渡胶层，移除所述微纳纹理模板，制备中间体；

采用蚀刻等离子源对所述中间体进行等离子蚀刻，以去除所述过渡胶层，并在所述基材的表面蚀刻出具有微纳米尺寸的三维立体结构。

在其中一个实施例中，所述微纳米尺寸的三维立体结构呈有序排列结构和/或无序排列结构。

在其中一个实施例中，所述有序排列结构为点阵立体结构和线阵立体结构中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述微纳米尺寸的三维立体结构为锥体形、柱体形、球体形和不规则形状中的至少一种。

在其中一个实施例中，在等离子蚀刻的过程中，还包括持续补充所述等离子蚀刻源，并且去除所述蚀刻等离子源与所述过渡胶层和/或所述基材的表面所产生的气态化合物的步骤。

在其中一个实施例中，所述基材为树脂类有机物材料、含硅类无机物材料、金刚石、蓝宝石和金属中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述有机物材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯和聚乙烯中的至少一种；