用于窗用玻璃的微光學(xué)元件的制作方法
【專利摘要】本公開提供了疊層轉(zhuǎn)印膜以及疊層轉(zhuǎn)印膜的用途,特別是在制造建筑玻璃元件諸如隔熱玻璃單元(IGU)中使用的那些元件中的用途。疊層轉(zhuǎn)印膜可用于轉(zhuǎn)印功能層和結(jié)構(gòu)。疊層轉(zhuǎn)印膜可包括在轉(zhuǎn)印過程中能夠被移除的載體膜,并且轉(zhuǎn)印的材料主要是無機(jī)的。玻璃上的所得轉(zhuǎn)印結(jié)構(gòu)一般具有高的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,因此能夠成功施加至IGU內(nèi)的腔內(nèi)部的玻璃表面上。疊層轉(zhuǎn)印膜還可被圖案化,使得微光學(xué)元件的宏觀圖案可施加到玻璃表面上。
【專利說明】用于窗用玻璃的微光學(xué)元件
【背景技術(shù)】
[0001] 隔熱玻璃窗單元(IGU)用于減少通過建筑外墻窗戶的熱損失。典型的IGU包括兩個 窗格、隔框W及由運=個元件形成的腔。整合進(jìn)IGU中的微光學(xué)元件可用于將穿過IGU的一 部分光線重新導(dǎo)向至內(nèi)飾,W增強(qiáng)常規(guī)的內(nèi)部照明,從而提高建筑物的能效。在許多情況 下,可能便利的是,通過例如將折射或衍射光學(xué)結(jié)構(gòu)應(yīng)用至玻璃表面來將微光學(xué)元件直接 整合到窗戶玻璃上。應(yīng)用至IGU的外表面的微光學(xué)元件可受到若干因素的不利影響,包括臟 污和磨蝕。有利的是,將微光學(xué)元件應(yīng)用至IGU的腔內(nèi)的玻璃表面;然而,此類結(jié)構(gòu)必須表現(xiàn) 出光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,使得IGU內(nèi)部的潔凈環(huán)境得W保持。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0002] 本公開提供了疊層轉(zhuǎn)印膜W及該疊層轉(zhuǎn)印膜的用途,特別是在制造建筑玻璃元件 諸如隔熱玻璃單元(IGU)中所用的那些元件中的用途。疊層轉(zhuǎn)印膜可用于轉(zhuǎn)印功能層和結(jié) 構(gòu)。疊層轉(zhuǎn)印膜可包括能夠在轉(zhuǎn)印過程中移除的載體膜,并且轉(zhuǎn)印的材料主要是無機(jī)的。所 得的玻璃上的轉(zhuǎn)印結(jié)構(gòu)一般具有高的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,因此能夠成功施加至IGU內(nèi)腔 內(nèi)部的玻璃表面上。疊層轉(zhuǎn)印膜還能夠被圖案化,使得微光學(xué)元件的宏觀圖案能夠施加到 玻璃表面上。在一個方面,本公開提供了一種轉(zhuǎn)印帶,其包括具有結(jié)構(gòu)化表面的模板層;設(shè) 置在模板層的至少一部分上的回填層,該回填層具有高度支化的有機(jī)娃材料,其具有與結(jié) 構(gòu)化表面相對的平坦表面;W及鄰近平坦表面設(shè)置的漫射體層,其中該漫射體層能夠粘附 到玻璃表面,并且該模板層能夠從回填層移除。
[0003] 在另一方面,本公開提供了一種轉(zhuǎn)印帶,其包括具有結(jié)構(gòu)化表面的模板層;和設(shè)置 在模板層的至少一部分上的回填層,該回填層具有高度支化的有機(jī)娃材料,其具有與轉(zhuǎn)印 層涂層相對的平坦表面,其中該回填層按圖案設(shè)置在模板層上。
[0004] 在另一方面,本公開提供了一種微光學(xué)窗用玻璃,其包括具有主表面的窗格玻璃; 粘結(jié)到主表面的至少一部分的微光學(xué)層,該微光學(xué)層具有固化的回填層,該固化的回填層 包含高度支化的有機(jī)娃材料,其具有緊鄰主表面的平坦表面和相對的結(jié)構(gòu)化表面,其中結(jié) 構(gòu)化表面與低折射率材料相鄰,該材料的折射率低于固化的無機(jī)轉(zhuǎn)印層的折射率。
[0005] 在另一方面,本公開提供了一種隔熱玻璃窗單元,其包括第一窗格玻璃,該第一窗 格玻璃通過間隙與面向第一窗格玻璃的第二窗格玻璃隔開,所述第一窗格玻璃和所述第二 窗格玻璃中的每個窗格玻璃具有與間隙相鄰的內(nèi)部表面;W及粘結(jié)到所述第一窗格玻璃和 所述第二窗格玻璃中的至少一個窗格玻璃的內(nèi)部表面的至少一部分的微光學(xué)層,該微光學(xué) 層具有固化的回填層,該固化的回填層包含高度支化的有機(jī)娃材料,其具有緊鄰內(nèi)部表面 的平坦表面和相對的結(jié)構(gòu)化表面,其中該結(jié)構(gòu)化表面與低折射率材料相鄰,該材料的折射 率低于固化的無機(jī)轉(zhuǎn)印層的折射率。
[0006] 在另一方面,本公開提供了一種日光重新定向窗,包括隔熱玻璃窗單元,該隔熱玻 璃窗單元具有第一窗格玻璃,該第一窗格玻璃具有外表面并且通過間隙與具有內(nèi)表面的第 二窗格玻璃隔開,所述第一窗格玻璃和所述第二窗格玻璃中的每個窗格玻璃具有與間隙相 鄰的內(nèi)部表面;W及粘結(jié)到第二窗格玻璃的內(nèi)部表面的至少一部分的微光學(xué)層,該微光學(xué) 層具有固化的回填層,該固化的回填層包含高度支化的有機(jī)娃材料,其具有緊鄰內(nèi)部表面 的平坦表面和相對的結(jié)構(gòu)化表面,其中該結(jié)構(gòu)化表面與填充間隙的氣體相鄰,使得穿過外 表面的日光在穿過內(nèi)表面之前被結(jié)構(gòu)化表面折射。
[0007] 上述
【發(fā)明內(nèi)容】
并非旨在描述本公開每個所公開的實施方案或每種實施方式。W下 附圖和【具體實施方式】更具體地說明例示性實施方案。
【附圖說明】
[0008] 整個說明書參考附圖,在附圖中,類似的附圖標(biāo)號表示類似的元件,并且其中:
[0009] 圖IA示出了轉(zhuǎn)印帶的示意性剖視圖;
[0010] 圖IB示出了轉(zhuǎn)印帶的示意性剖視圖;
[0011] 圖IC示出了轉(zhuǎn)印帶的示意性剖視圖;
[0012] 圖2A-2K示出了微光學(xué)窗用玻璃的示意性剖視圖;
[0013] 圖3A示出了隔熱玻璃窗單元(IGU)的一部分的示意性剖視圖;并且
[0014] 圖3B示出了微光學(xué)窗用玻璃的示意性前視圖;
[0015] 圖3C示出了微光學(xué)窗用玻璃的示意性前視圖;
[0016] 圖4為形成轉(zhuǎn)印膜和橋聯(lián)納米結(jié)構(gòu)的示意性工藝流程圖;
[0017] 圖5為形成橋聯(lián)納米結(jié)構(gòu)的示意性工藝流程圖;并且
[0018] 圖6為形成微光學(xué)窗用玻璃的示意性工藝流程圖。
[0019]附圖未必按比例繪制。附圖中使用的相似標(biāo)號指示相似的部件。然而,應(yīng)當(dāng)理解, 在給定附圖中使用標(biāo)號指示部件并非旨在限制另一附圖中用相同標(biāo)號標(biāo)記的部件。
【具體實施方式】
[0020] 本公開提供了疊層轉(zhuǎn)印膜W及該疊層轉(zhuǎn)印膜的用途,特別是在制造建筑玻璃元件 諸如隔熱玻璃單元(IGU)中使用的那些元件中的用途。疊層轉(zhuǎn)印膜可用于轉(zhuǎn)印功能層(例 如,低福射涂層和/或擴(kuò)散層)和結(jié)構(gòu)(例如,用于裝飾性應(yīng)用和/或日光重新定向的微光學(xué) 元件)。疊層轉(zhuǎn)印膜可包括在轉(zhuǎn)印過程中可移除的載體膜,并且轉(zhuǎn)印的材料主要是無機(jī)的。 玻璃上的所得的轉(zhuǎn)印結(jié)構(gòu)通常具有高的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,因此能夠成功應(yīng)用至IGU內(nèi) 的腔內(nèi)部的玻璃表面。疊層轉(zhuǎn)印膜還可被圖案化,使得微光學(xué)元件的宏觀圖案能夠施加到 玻璃表面上。所用的玻璃(即,受體基底)可為單層玻璃、諸如IGU中的雙層玻璃、=層或更多 層玻璃IGU,W及甚至真空IGU。該特征能夠同時形成裝飾性和功能性設(shè)計,包括能夠在空間 上改性玻璃表面的可見及功能區(qū)域。
[0021] 在W下說明中參考附圖,運些附圖構(gòu)成本說明的一部分,并且其中通過舉例說明 的方式示出。應(yīng)當(dāng)理解,在不脫離本公開的范圍或?qū)嵸|(zhì)的情況下,設(shè)想并可實現(xiàn)其他實施方 案。因此,W下的詳細(xì)說明不應(yīng)被視為具有限制意義。
[0022] 除非另外指明,否則本發(fā)明中使用的所有的科學(xué)和技術(shù)術(shù)語具有在本領(lǐng)域中所普 遍使用的含義。本文給出的定義旨在有利于理解本文頻繁使用的一些術(shù)語,并無限制本公 開范圍之意。
[0023] 除非另外指明,否則說明書和權(quán)利要求書中所使用的所有表達(dá)特征尺寸、量和物 理特性的數(shù)值在所有情況下均應(yīng)理解成由術(shù)語"約"修飾。因此,除非有相反的說明,否則在 上述說明書和所附權(quán)利要求書中列出的數(shù)值參數(shù)均為近似值,運些近似值可根據(jù)本領(lǐng)域的 技術(shù)人員使用本文所公開的教導(dǎo)內(nèi)容尋求獲得的期望特性而變化。由端值表述的數(shù)值范圍 包括該范圍內(nèi)所包含的所有數(shù)值(例如,1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5) W及在此范 圍內(nèi)的任何范圍。
[0024] 除非本文內(nèi)容另外清楚指明,否則如本說明書和所附權(quán)利要求中使用的單數(shù)形式 "一個"、"一種"和"所述"涵蓋了具有多個指代物的實施方案。除非本文內(nèi)容另外清楚指明, 否則本說明書和所附權(quán)利要求中使用的術(shù)語"或"一般W包括"和/或"的意義使用。
[0025] 若在本文中使用空間相關(guān)的術(shù)語,包括但不限于"下部"、"上部"、"下面"、"下方"、 "上方"、和"在頂部",則用于方便描述一個或多個元件相對于另一個元件的空間關(guān)系。此類 空間相對術(shù)語包括除圖中所示和本文所述的具體定向之外,設(shè)備在使用中或操作中的不同 定向。例如,如果附圖中所描繪的對象翻轉(zhuǎn)或倒轉(zhuǎn),則先前描述的在其他元件下方或下面的 部分就在那些其他元件上方。
[0026] 如本文所用,例如當(dāng)元件、組件或?qū)用枋鰹榕c另一元件、組件或?qū)有纬?一致界 面",或在另一元件、組件或?qū)?上"、"連接到"、"聯(lián)接鄭'或"接觸'另一元件、組件或?qū)?,其?為直接在...上,直接連接到,直接聯(lián)接到或直接接觸,或例如居間的元件、組件或?qū)涌赡茉?特定元件、組件或?qū)由?,或連接到、聯(lián)接到或接觸特定元件、組件或?qū)?。例如?dāng)元件、部件或 層被稱為"直接在另一元件上"、"直接連接到另一元件"、"直接與另一元件聯(lián)接"或"直接與 另一元件接觸"時,則沒有居間的元件、部件或?qū)印?br>[0027] 如本文所用,"具有"、"包括"、"包含"、"含有"等等均W其開放性意義使用,并且一 般是指"包括但不限于"。應(yīng)當(dāng)理解,術(shù)語"由...組成"和"基本上由...組成"包含在術(shù)語"包 括"等等之中。
[0028] 術(shù)語"光化福射"是指可使聚合物交聯(lián)或固化的福射波長,并且可包括紫外波長、 可見波長和紅外波長,而且可包括來自光柵激光的數(shù)碼曝光、熱數(shù)字成像和電子束掃描。
[0029] 術(shù)語"回填材料"或"回填層"是指填充于不規(guī)則或結(jié)構(gòu)化表面中W產(chǎn)生新表面的 材料層,其可用作基部W構(gòu)建附加的層狀元件并且是熱穩(wěn)定的。
[0030] 術(shù)語"烘除"是指通過熱解、燃燒、升華或蒸發(fā)基本上除去存在于層中的犧牲材料 并同時保持熱穩(wěn)定材料基本上完整(回填,基底)的過程。
[0031] 術(shù)語"烘除溫度"是指在通過熱解或燃烷基本上除去存在于層中的犧牲材料并同 時保持熱穩(wěn)定材料基本上完整(回填,基底)的過程中達(dá)到的最高溫度。
[0032] 術(shù)語"燃燒"或"燃燒法"是指在氧化氣氛中加熱包含有機(jī)材料的層,使得有機(jī)材料 與氧化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程。
[0033] 術(shù)語"溶劑"是指能夠溶解、分散或懸浮本文所述的材料例如有機(jī)娃化合物、納米 粒子、聚合物、犧牲材料等的有機(jī)或含水液體。
[0034] 術(shù)語"納米結(jié)構(gòu)"或"多個納米結(jié)構(gòu)"是指至少一個尺寸(如高、長、寬或直徑)小于2 微米并且更優(yōu)選地小于1微米的結(jié)構(gòu)。納米結(jié)構(gòu)包括但不必限于粒子和工程化的特征。粒子 和工程化的特征可具有例如規(guī)則或不規(guī)則的形狀。此類粒子也被稱為納米粒子。術(shù)語"納米 結(jié)構(gòu)化"是指具有納米結(jié)構(gòu)的材料或?qū)印?br>[0035] 術(shù)語"微結(jié)構(gòu)"是指其最長尺寸在約1微米至約2毫米范圍內(nèi)的特征。
[0036] 術(shù)語"熱解"或"熱解法"是指在惰性氣氛中加熱犧牲層,使得制品中的有機(jī)材料分 解的過程。
[0037] 術(shù)語"結(jié)構(gòu)化表面"是指運樣的表面,該表面上包括W規(guī)則圖案或無規(guī)則分布于表 面上的周期性、準(zhǔn)周期性或無規(guī)工程化微結(jié)構(gòu)、納米結(jié)構(gòu)和/或分級結(jié)構(gòu)。
[0038] 術(shù)語"熱穩(wěn)定"是指在移除犧牲材料的過程中基本上保持完整的材料。
[0039] 術(shù)語"聚硅氧烷"是指高度支化低聚的或聚合的有機(jī)娃化合物,并且可包括碳-碳 和/或碳-氨鍵,同時仍被視為無機(jī)化合物。
[0040] 術(shù)語"可移動的物質(zhì)"是指可從回填層移至犧牲層的分子種類。例如,可移動的物 質(zhì)可W包括硅烷、硅氧烷、聚硅氧烷或其他有機(jī)娃化合物。
[0041] 疊層轉(zhuǎn)印膜、圖案化結(jié)構(gòu)化帶材W及使用可用于本公開的納米結(jié)構(gòu)化帶材的方法 在例如W下的
【申請人】的待審的專利申請中有所描述:美國專利公布2014/0021492; 2014/ 0178646 ; 2014/0175707 ; 2013年11 月 11 日提交的名稱為 "NANOSTRUCTURES FOR OLED DEVICES"(納米結(jié)構(gòu)化AMOL邸裝置)的美國臨時專利申請61/902437; W及均于2014年I月20 日提交的W下美國專利申請:名稱為"LAMINATION TRANSFER FILMS FOR FORMING ARTICLES WITH ENGI肥ERED VOIDS"(用于形成具有經(jīng)改造空隙的制品的疊層轉(zhuǎn)印膜)的 14/159,300、名稱為 "LAMINATION TRANSFER FILMS FOR FORMING ANTIREFLECTIVE STRUCTURES"(用于形成抗反射結(jié)構(gòu)的疊層轉(zhuǎn)印膜)的14/159,253和名稱為"LAMINATION TRANSFER FILMS FOR FORMING REENTRANT STRUCTURES"(用于形成凹入結(jié)構(gòu)的疊層轉(zhuǎn)印 膜)的61/929,425。
[0042] 圖IA示出了根據(jù)本公開的一個方面的轉(zhuǎn)印帶100的示意性剖視圖。轉(zhuǎn)印帶100包括 具有結(jié)構(gòu)化表面114的模板層110和設(shè)置在模板層110的至少一部分上的回填層120。在一個 特定實施方案中,模板層110能夠從回填層120移除。在一些情況下,模板層110可W為可移 除的或可犧牲的?;靥顚?20包含高度支化有機(jī)娃材料,其具有與結(jié)構(gòu)化表面114相對的平 坦表面122。回填層120包括轉(zhuǎn)印結(jié)構(gòu)化表面124,其鄰近結(jié)構(gòu)化表面114設(shè)置并符合結(jié)構(gòu)化 表面114的輪廓。在一個特定實施方案中,轉(zhuǎn)印帶100還包括鄰近平坦表面122設(shè)置的任選的 漫射體層150,并且該任選的漫射體層150包括能夠粘附到玻璃表面(未示出)的外表面152, 如其他地方所述。轉(zhuǎn)印帶100還包括設(shè)置在漫射體層150和平坦表面122之間的任選的分離 層160,其中任選的分離層160的折射率可與回填層120、漫射體層150或兩者的折射率相同 或不同。
[0043] 在一些情況下,轉(zhuǎn)印帶100可包括任選的載體膜140,該任選的載體膜140設(shè)置在模 板層110的平坦表面112上,與結(jié)構(gòu)化表面114相對。任選的載體膜140可用于在運輸及后續(xù) 的制造步驟中支撐模板層110,并且在一些情況下可用于模板層110的制造過程中,如其他 地方所述。在一些情況下,任選的載體膜140可結(jié)合到模板層110,使得運兩層不易分離;然 而,在一些情況下,任選的載體膜140能夠可釋放地附接到模板層110。轉(zhuǎn)印帶100還可包括 任選的剝離襯件170,該剝離襯件被設(shè)置為與任選的載體膜140相對并且夾在轉(zhuǎn)印帶100的 其他層之間。
[0044] 在一個特定實施方案中,任選的轉(zhuǎn)印層130可設(shè)置在模板層110的模板結(jié)構(gòu)化表面 114上并符合該模板結(jié)構(gòu)化表面,使得任選的轉(zhuǎn)印層130將結(jié)構(gòu)化表面114與轉(zhuǎn)印結(jié)構(gòu)化表 面124隔開。在一些情況下,任選的轉(zhuǎn)印層130可包括轉(zhuǎn)印剝離涂層。在一些情況下,任選的 轉(zhuǎn)印層130可包括至少一個無機(jī)層,該無機(jī)層可為無機(jī)薄膜疊堆,諸如低福射涂層。
[0045] 圖IB示出了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的轉(zhuǎn)印帶101的示意性剖視圖。圖IB中所示的 元件110-140中的每個元件對應(yīng)于圖IA中所示的此前已描述的類似標(biāo)記元件110-140。例 如,圖IB所示的模板層110對應(yīng)于圖IA所示的模板層110,等等。在圖IB中,轉(zhuǎn)印帶101包括具 有結(jié)構(gòu)化表面114的模板層110和具有轉(zhuǎn)印結(jié)構(gòu)化表面124的回填層120,該轉(zhuǎn)印結(jié)構(gòu)化表面 鄰近結(jié)構(gòu)化表面114設(shè)置并符合結(jié)構(gòu)化表面114的輪廓?;靥顚?20按圖案設(shè)置在模板層110 上,使得轉(zhuǎn)印帶101的具有回填層120的第一部分123被定位成與缺少回填層120的第二部分 125相鄰。應(yīng)當(dāng)了解,參考圖IA所述的每個附加層130,150,160,170也可按相似的方式被定 位成與回填層120相鄰,但是為清楚起見,在圖IB中未示出。由轉(zhuǎn)印帶101的第一部分123和 第二部分125形成的圖案可包括多個島狀物、細(xì)紋或島狀物和細(xì)紋的組合,其在轉(zhuǎn)印帶101 的表面上延伸,并且還可包括從轉(zhuǎn)印帶101的一端到相對端的面密度梯度,如其他地方所 /J、- O
[0046] 圖IC示出了根據(jù)本公開的一個方面的轉(zhuǎn)印帶102的示意性剖視圖。圖IC中所示的 元件110-140中的每個元件對應(yīng)于圖IA中所示的此前已描述的類似標(biāo)號的元件110-140。例 如,圖IC所示的模板層110對應(yīng)于圖IA所示的模板層110,等等。在圖IC中,轉(zhuǎn)印帶102包括具 有結(jié)構(gòu)化表面114的模板層110和具有轉(zhuǎn)印結(jié)構(gòu)化表面124的回填層120,結(jié)構(gòu)化表面114包 括平坦區(qū)域116,轉(zhuǎn)印結(jié)構(gòu)化表面124包括轉(zhuǎn)印平坦區(qū)域126,其分別鄰近結(jié)構(gòu)化表面114設(shè) 置并且符合模板層110的具有平坦區(qū)域116的結(jié)構(gòu)化表面114。轉(zhuǎn)印帶102包括具有結(jié)構(gòu)化表 面114,124的第一部分127, W及具有平坦區(qū)域116,126的相鄰第二部分129,其按圖案設(shè)置。 應(yīng)當(dāng)了解,參考圖IA所述的每個附加層130,150,160,170也可按相似的方式被定位成與回 填層120相鄰,但是為清楚起見,在圖IC中未示出。由轉(zhuǎn)印帶102的第一部分127和第二部分 129形成的圖案可包括多個島狀物、細(xì)紋或島狀物和細(xì)紋的組合,其在轉(zhuǎn)印帶102的表面上 延伸,并且還可包括從轉(zhuǎn)印帶102的一端到相對端的面密度梯度,如其他地方所示。
[0047] 載體膜
[0048] 任選的載體膜140可W是任何合適的膜,包括例如,可為其他層提供機(jī)械支撐的熱 穩(wěn)定柔性膜。任選的載體膜140可W在高于50°C、或者70°C、或者高于120°C時為熱穩(wěn)定的。 任選的載體膜140的一個示例是聚對苯二甲酸乙二醇醋(PET)。在一些實施方案中,任選的 載體膜140可包括紙材、帶防粘涂層的紙材、非織造物、織造物(織物)、金屬膜,W及金屬錐。
[0049] 由各種熱固性或熱塑性聚合物組成的各種聚合物膜基底適合用作任選的載體膜 140。載體可W是單層膜或多層膜??捎米魅芜x的載體膜的聚合物的示例性示例包括:(1)氣 化聚合物,諸如聚(=氣氯乙締)、聚(四氣乙締-六氣丙締共聚物)、聚(四氣乙締-全氣代(燒 基)乙締基酸共聚物)、聚(偏二氣乙締-六氣丙締共聚物);(2)具有鋼離子或鋒離子的聚(乙 締-甲基丙締酸共聚物)離子鍵乙締共聚物,諸如可得自美國特拉華州威明頓市的杜邦化學(xué) 公司巧.I. duPont NemourS,Wi Imington,DE.)的 SURLYN-8920牌和SU化YN-9910牌;(3)低密 度聚乙締,諸如低密度聚乙締;線性低密度聚乙締;和極低密度聚乙締;增塑型面化乙締聚 合物,諸如增塑型聚(氯乙締);(4)聚乙締共聚物,包括酸官能化聚合物,諸如聚(乙締-丙締 酸共聚物r'EAA"、聚化締-甲基丙締酸共聚物rEMA"、聚化締-馬來酸共聚物)、和聚化 締-延胡索酸共聚物);丙締酸官能化聚合物,諸如聚(乙締-丙締酸烷基醋共聚物),其中燒 基為甲基、乙基、丙基、下基等,或CH3(CH2)n-,其中n為0至12,^及聚(乙締-醋酸乙締共聚 物rEVA";和(5)(例如)脂族聚氨醋。任選的載體膜可為締屬聚合物材料,其通常包含至少 50重量%的具有2至8個碳原子的締屬控,其中最常用的是乙締和丙締。其他本體層包括(例 如)聚(糞二甲酸乙二醋)、聚碳酸醋、聚(甲基)丙締酸醋(例如,聚甲基丙締酸甲醋或 "PMMA")、聚締控(例如,聚丙締或"PP")、聚醋(例如,聚對苯二甲酸乙二醇醋或"陽r)、聚酷 胺、聚酷亞胺、酪醒樹脂、二乙酸纖維素、=乙酸纖維素(TAC)、聚苯乙締、苯乙締-丙締臘共 聚物、環(huán)締控共聚物、環(huán)氧樹脂等等。在一些實施方案中,任選的載體膜可包括紙材、帶防粘 涂層的紙材、非織造物、織造物(織物)、金屬膜,W及金屬錐。
[0050] 在一些實施方案中,任選的載體膜可包括犧牲材料。犧牲材料,通常犧牲層,可通 過使它們經(jīng)受熱條件發(fā)生熱解,該熱條件可蒸發(fā)犧牲層中存在的基本上所有的有機(jī)材料。 犧牲層還可經(jīng)過燃燒,W燒去犧牲層中存在的基本上所有的有機(jī)材料。通常,透明的高純度 聚合物,諸如聚(甲基丙締酸甲醋)、聚(丙締酸乙醋甲基丙締酸甲醋共聚物)可用作犧牲材 料??捎玫臓奚牧显谫r燒溫度下熱解或燃燒后殘留的有機(jī)殘留物(灰分)極少。
[0051] 在一些實施方案中,本公開的轉(zhuǎn)印膜的任選的載體膜可在一個表面上涂覆可剝離 的材料。在制備轉(zhuǎn)印膜的剩余部分并將轉(zhuǎn)印膜層壓到受體基底W形成層合體后,可通過將 任選的載體膜剝離在轉(zhuǎn)印膜中受支撐的表面來從層合體移除任選的載體膜。在該實施方案 中,任選的載體膜無需通過熱解或燃燒除去,并且可包括上文所述作為任選的載體膜材料 的材料。在一個特定實施方案中,光掩??山Y(jié)合到任選的載體膜W促進(jìn)轉(zhuǎn)印層的圖案化,如 本文其他地方所述。
[0052] 隔離層
[0053] 減小施加至任意層的粘附性可通過施加隔離層或涂層來實現(xiàn),并且此類防粘涂層 可施加至轉(zhuǎn)印膜中的任意層W促進(jìn)剝離,并可用于例如剝離襯件中。將防粘涂層施加至支 撐載體膜的表面的一種方法是利用等離子體沉積。可利用低聚物形成等離子體交聯(lián)防粘涂 層。在涂覆前,低聚物可W是液體或固體形式。通常,低聚物的分子量大于1000。另外,低聚 物的分子量通常小于10,000,使得該低聚物不太易揮發(fā)。分子量大于10,000的低聚物通常 可能太不易揮發(fā),使得在涂覆期間形成液滴。在一個實施方案中,低聚物的分子量大于3000 并且小于7000。在另一個實施方案中,低聚物的分子量大于3500并且小于5500。通常,低聚 物具有提供低摩擦表面涂層的性能。合適的低聚物包括含有機(jī)娃的控類、含反應(yīng)性有機(jī)娃 的=烷氧基硅烷、芳族和脂族控、含氣化合物W及它們的組合。例如,合適的樹脂包括但不 限于二甲基有機(jī)娃、控基聚酸、含氣聚酸、乙締四氣乙締和氣代有機(jī)娃。氣代代硅烷表面化 學(xué)、真空沉積W及表面氣化也可用于提供防粘涂層。
[0054] 等離子體聚合薄膜構(gòu)成與可用作隔離層或涂層的常規(guī)聚合物不同的材料類別。在 等離子體聚合物中,聚合是無規(guī)的,交聯(lián)程度極其高,并且所得的聚合物膜與對應(yīng)的"常規(guī)" 聚合物膜非常不同。因此,等離子體聚合物被本領(lǐng)域的技術(shù)人員視為獨特不同類別的材料, 并且可用于本發(fā)明所公開的制品中。此外,存在其他方法將防粘涂層施加至模板層,包括但 不限于起霜、涂布、共擠出、噴涂、電泳涂布或浸涂。
[0055] 防粘涂料或涂層可為含氣的材料、含娃的材料、含氣聚合物、有機(jī)娃聚合物或是衍 生自包含(甲基)丙締酸烷基醋的單體的聚(甲基)丙締酸醋,所述(甲基)丙締酸烷基醋具有 包括12至30個碳原子的烷基基團(tuán)。在一個實施方案中,烷基基團(tuán)可W是支鏈的??捎玫暮瑲?聚合物和有機(jī)娃聚合物的示例性示例可見于美國專利4,472,480(013〇11)、4,567,073和4, 614,667(均為Larson等人)??捎玫木郏谆?丙締酸醋的示例性示例可見于美國專利申請 公布2005/118352(Suwa)。襯件的移除不應(yīng)不利地改變轉(zhuǎn)印層的表面拓?fù)洹?br>[0056] 模板層110通??蓮南旅娴墓袒瘜右瞥?,諸如回填層120, W得到最后的微光學(xué)窗 用玻璃,如其他地方所述。減小回填層120與模板層110的粘附性的一種方法是施加可作為 上述防粘涂層的任選的轉(zhuǎn)印層130。
[0057] 模板層
[0058] 結(jié)構(gòu)化表面114可為一維(ID)的,意指該結(jié)構(gòu)僅在一個維度上為周期性的,即,最 近的相鄰特征沿表面在一個方向上等距間隔,但沿著正交方向并非如此。一維結(jié)構(gòu)包括例 如連續(xù)或細(xì)長的棱柱或脊、直線格柵、圓柱形或彎曲透鏡形狀的特征W及包括混濁結(jié)構(gòu)的 無規(guī)結(jié)構(gòu)等。
[0059] 該結(jié)構(gòu)也可為二維(2D)的,運意味著它們沿兩個維度為周期性的,即,最近鄰特征 沿表面在兩個不同方向上等距間隔。就2D結(jié)構(gòu)而言,在兩個方向上的間距可W不同。二維結(jié) 構(gòu)包括例如衍射光學(xué)結(jié)構(gòu)、錐體、梯形、圓形或正方形柱、光子晶體結(jié)構(gòu)、球形或彎曲透鏡、 彎曲側(cè)錐體結(jié)構(gòu)等。
[0060] 結(jié)構(gòu)化表面114 一般可包括表面特征,該表面特征具有任何所需的高度,例如適用 于微光學(xué)反射表面的高度,并且高度可在幾納米到數(shù)微米的范圍內(nèi),諸如高度大于約1微 米、或大于約5微米、或大于約10微米、或大于約20微米、或大于約50微米、或大于約100微 米、或甚至約2000微米或更大。微光學(xué)反射表面可用于穿過材料的光線的裝飾性、功能性或 裝飾性和功能性重新分布的組合,諸如用于建筑窗用玻璃。
[0061] 可移除的模板
[0062] 模板層110可通過例如壓印、復(fù)制工藝、擠出、誘鑄或表面結(jié)構(gòu)化來形成。應(yīng)當(dāng)了 解,模板層110可具有結(jié)構(gòu)化表面114,其可W包括納米結(jié)構(gòu)、微結(jié)構(gòu)或分層結(jié)構(gòu)。在一些實 施方案中,模板層110可與圖案化、光化圖案化、壓印、擠出和共擠出相容。
[0063] 通常,模板層110包括可光致固化的材料,該材料在復(fù)制過程中可具有低粘度,然 后可快速固化W形成"鎖定在"復(fù)制的納米結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)或分層結(jié)構(gòu)中的永久交聯(lián)聚合物 網(wǎng)絡(luò)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的任何可光致固化樹脂可用于模板層110。用于模板層 110的樹脂在交聯(lián)時能夠在本公開的轉(zhuǎn)印帶的使用過程中從回填層120剝離,或者應(yīng)當(dāng)與剝 離層的施加和用于施加剝離層的方法相容。
[0064] 可用作模板層110的聚合物還包括下列聚合物:苯乙締丙締臘共聚物;苯乙締丙締 酸甲醋共聚物;聚甲基丙締酸甲醋;聚碳酸醋;苯乙締馬來酸酢共聚物;有核半結(jié)晶聚醋 (nucleated semi-crys1:alline polyester);聚糞二甲酸乙二醇醋的共聚物;聚酷亞胺;聚 酷亞胺共聚物;聚酸酷亞胺;聚苯乙締;間同立構(gòu)聚苯乙締;聚苯酸;環(huán)締控聚合物;W及丙 締臘、下二締和苯乙締的共聚物。一種優(yōu)選的聚合物為可購自美國英力±(美國)公司 (Ineos ABS(USA)Co;rporation)的Lustran SAN Sparkle材料。用于福射固化模板層 110的 聚合物包括交聯(lián)丙締酸醋,諸如多官能丙締酸醋或環(huán)氧樹脂和與單官能團(tuán)和多官能團(tuán)單體 共混的丙締酸醋化聚氨醋。
[0065] 可通過如下方式形成圖案化的結(jié)構(gòu)化模板層:將福射固化性組合物層沉積到福射 透射載體的一個表面上W提供具有暴露表面的層;在能夠?qū)D案賦予到層的足夠接觸壓力 下,使母模與具有圖案的預(yù)成型表面接觸,該圖案能夠?qū)ㄟh(yuǎn)側(cè)表面部分和相鄰的凹陷 表面部分的精確成型和定位的交互式功能性中斷部分的=維微觀結(jié)構(gòu)賦予到載體上福射 固化性組合物層的暴露表面中;將固化性組合物暴露于透過載體的足夠水平的福射中,W 在福射固化性組合物層與母模的圖案化表面接觸的同時固化所述組合物。運種誘鑄和固化 工藝可通過W下方式W連續(xù)方式完成:使用載體卷,將固化性材料層沉積到載體上,抵靠母 模層合固化性材料,W及使用光化福射來固化固化性材料。隨后可將所得的其上設(shè)置有圖 案化的結(jié)構(gòu)化模板的載體漉卷起。運種方法公開于例如美國專利6,858,253(Williams等 人)中。
[0066] 對于擠出或壓印的模板層,可根據(jù)待賦予的頂部結(jié)構(gòu)化表面的具體形貌來選擇構(gòu) 成模板層的材料。通常,選擇材料使得在該材料固化之前結(jié)構(gòu)得W完全復(fù)制。運將部分取決 于材料在擠出工藝期間所保持的溫度和用于賦予頂部結(jié)構(gòu)化表面的工具的溫度,也取決于 執(zhí)行擠出操作的速度。通常,在頂層中使用的可擠出聚合物具有小于約14(TC的Tg,或者約 85°C至約12(TC的Tg, W便能夠經(jīng)受大多數(shù)操作條件下的擠出復(fù)制和壓印。在一些實施方案 中,可同時共擠出任選的載體膜和模板層。該實施方案需要至少兩個共擠出層:頂層具有一 種聚合物,并且底層具有另一種聚合物。如果頂層包含第一可擠出聚合物,那么第一可擠出 聚合物可具有小于約140°C的Tg,或者具有約85°C至約120°C的Tg。如果頂層包含第二可擠出 聚合物,那么可用作任選的載體膜的第二可擠出聚合物具有小于約14(TC的Tg,或者具有約 85°C至約12(TC的Tg。諸如分子量和烙融粘度的其他特性還應(yīng)該在考慮之內(nèi),并且將取決于 所使用的具體的一種或多種聚合物。還應(yīng)該選擇模板層中使用的材料,使得運些材料提供 與任選的載體膜的良好粘附力,使得在制品的有效期期間使運兩層的分層最小化。
[0067] 可將擠出或共擠出的模板層誘鑄到母模卷上,該母模卷可向模板層賦予圖案化結(jié) 構(gòu)。運可分批或者W連續(xù)的卷到卷處理完成。另外,可將納米結(jié)構(gòu)化轉(zhuǎn)印層擠出到擠出或共 擠出模板層上。在一些實施方案中,任選的載體膜和模板層運兩層可同時共擠出。
[0068] 可W用作模板層聚合物的可用聚合物包括選自下列物質(zhì)中的一種或多種聚合物: 苯乙締丙締臘共聚物;苯乙締丙締酸甲醋共聚物;聚甲基丙締酸甲醋;苯乙締馬來酸酢共聚 物;有核半結(jié)晶聚醋(nucleated semi-ciTstalline polyester);聚糞二甲酸乙二醇醋的 共聚物;聚酷亞胺;聚酷亞胺共聚物;聚酸酷亞胺;聚苯乙締;間同立構(gòu)聚苯乙締;聚苯酸W 及丙締臘;下二締和苯乙締的共聚物。可用作第一可擠出聚合物的特別有用的聚合物包括 WTYRIL共聚物已知的購自陶氏化學(xué)公司(Dow化emical)的苯乙締丙締臘共聚物;示例包 括TYRIL 880和125。可用作模板聚合物的其他特別可用的聚合物包括均來自努發(fā)化學(xué)公司 (Nova化emical)的苯乙締馬來酸酢共聚物DYLA服332和苯乙締丙締酸醋共聚物NAS 30。 另外可用的是共混有諸如娃酸儀、醋酸鋼或亞甲基雙(2,4-二叔下基苯酪)酸憐酸鋼的成核 劑的聚對苯二甲酸乙二醇醋。
[0069] 其他可用的聚合物包括CoPEN(聚糞二甲酸乙二醋的共聚物)、CoPVN(聚乙締基糞 的共聚物)和包括聚酸酷亞胺的聚酷亞胺。合適的樹脂組合物包括尺寸上穩(wěn)定的、耐用的、 耐候性的并且容易形成所需構(gòu)型的透明材料。合適的材料的示例包括:折射率為約1.5的丙 締酸類樹脂,諸如羅口哈斯公司(Rohm and化as Company)制造的PLEXIGLAS牌樹脂;折射 率為約1.59的聚碳酸醋;反應(yīng)性材料,諸如熱固性丙締酸醋和環(huán)氧丙締酸醋;聚乙締型離聚 物,諸如由杜邦公司化.1.Dupont de Nemours and Co., Inc.)W商品名洲化YN出售的那 些;聚乙締丙締酸共聚物;聚醋;聚氨醋;W及醋酸下酸纖維素??赏ㄟ^直接誘鑄到任選的載 體膜上來制備模板層,諸如美國專利5,691,846(Benson)中所公開。用于福射固化結(jié)構(gòu)的聚 合物包括交聯(lián)丙締酸醋,諸如多官能丙締酸醋或環(huán)氧樹脂和與單官能團(tuán)和多官能團(tuán)單體共 混的丙締酸醋化聚氨醋。
[0070] 犧牲模板
[0071] 犧牲層為能夠烘除或W其他方式去除的材料。根據(jù)轉(zhuǎn)印膜的構(gòu)造,犧牲層包括例 如犧牲模板層和任選的犧牲可剝離層。犧牲層的結(jié)構(gòu)化表面可通過例如壓印、復(fù)制工藝、擠 出、誘鑄或表面結(jié)構(gòu)化來形成。結(jié)構(gòu)化表面可包括納米結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)或分層結(jié)構(gòu)。納米結(jié) 構(gòu)包括至少一個尺寸(例如,高度、寬度或長度)小于或等于2微米的特征。微觀結(jié)構(gòu)包括至 少一個尺寸(例如,高度、寬度或長度)小于或等于2毫米的特征。分層結(jié)構(gòu)是納米結(jié)構(gòu)和微 觀結(jié)構(gòu)的組合。
[0072] 犧牲層(例如,分別如圖4和圖5所示和描述的412,512)可包含任何材料,只要獲得 所需的特性即可。優(yōu)選地,犧牲層由可聚合的組合物制成,該組合物包含具有約1000化或更 小的數(shù)均分子量的聚合物(例如,單體和低聚物)。尤其合適的單體或低聚物具有約SOODa或 更小的分子量,并且甚至更尤其合適的可聚合分子具有約200Da或更小的分子量。通??蒞 使用光化福射例如可見光、紫外線福射、電子束福射、熱和它們的組合,或者可W通過光化 學(xué)引發(fā)或熱引發(fā)的各種常規(guī)陰離子、陽離子、自由基或其他聚合技術(shù)中的任一種來固化所 述可聚合組合物。
[0073] 可用的可聚合組合物包含本領(lǐng)域中已知的可固化官能團(tuán),諸如環(huán)氧基團(tuán)、締丙氧 基基團(tuán)、(甲基)丙締酸醋基團(tuán)、環(huán)氧化物、乙締基、徑基、乙酷氧基、簇酸、氨基、酪類、乙醒、 肉桂酸、締控、烘控、締鍵式不飽和基團(tuán)、乙締基酸基團(tuán)、W及它們的任何衍生物和任何化學(xué) 相容的組合。
[0074] 用于制備犧牲模板層的可聚合組合物根據(jù)福射可固化部分可為一官能的或多官 能的(例如,二官能、S官能、和四官能)。合適的一官能可聚合前體的示例包括苯乙締、a-甲 基苯乙締、取代的苯乙締、乙締基醋、乙締基酸、(甲基)丙締酸辛醋、壬基酪乙氧基化(甲基) 丙締酸醋、(甲基)丙締酸異冰片醋、(甲基)丙締酸異壬醋、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基(甲基) 丙締酸醋、(甲基)丙締酸2-乙基己醋、(甲基)丙締酸月桂醋、0-簇乙基(甲基)丙締酸醋、(甲 基)丙締酸異下醋、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、O-環(huán)氧化物、(甲基)丙締酸-2-徑乙醋、(甲基)丙締酸 異癸醋、(甲基)丙締酸十二烷基醋、甲基丙締酸正下醋、(甲基)丙締酸甲醋、(甲基)丙締酸 己醋、(甲基)丙締酸、N-乙締基己內(nèi)酷胺、(甲基)丙締酸十八烷基醋、徑基官能化己內(nèi)醋(甲 基)丙締酸醋、(甲基)丙締酸異辛醋、(甲基)丙締酸徑甲醋、(甲基)丙締酸徑丙醋、(甲基)丙 締酸徑基異丙醋、(甲基)丙締酸徑下醋、(甲基)丙締酸徑基異下醋、(甲基)丙締酸四氨慷 醋、W及它們的任何組合。
[0075] 合適的多官能可聚合前體的示例包括二(甲基)丙締酸乙二醇醋、二(甲基)丙締酸 己二醇醋、二(甲基)丙締酸S甘醇醋、二(甲基)丙締酸四甘醇醋、S徑甲基丙烷S(甲基)丙 締酸醋、=徑甲基丙烷=(甲基)丙締酸醋、=(甲基)丙締酸甘油醋、=(甲基)丙締酸季戊四 醇醋、四(甲基)丙締酸季戊四醇醋、二(甲基)丙締酸新戊二醇醋、雙酪A二(甲基)丙締酸醋、 聚(1,4-下二醇)二(甲基)丙締酸醋,上列物質(zhì)的任何取代的、乙氧基化或丙氧基化衍生物, 或它們的任何組合。
[0076] 聚合反應(yīng)一般導(dǎo)致=維的"交聯(lián)"大分子網(wǎng)絡(luò)的形成,并且在本領(lǐng)域中已知為負(fù)性 光致抗蝕劑,如由Shaw等人,"用于光學(xué)平板印刷的負(fù)性光致抗蝕劑(Negative photoresists for optical I i thography ),,,IBM Journal of Research and Development (1997 )41,81-94所評論的。網(wǎng)絡(luò)的形成可通過共價鍵合、離子鍵合、或氨鍵合, 或通過物理交聯(lián)機(jī)構(gòu)(諸如鏈纏結(jié))來發(fā)生。也可通過一種或多種中間體種類(諸如,生成自 由基的光引發(fā)劑、光敏劑、光生酸劑、光生堿劑、或熱生酸劑)來引發(fā)反應(yīng)。使用的固化劑的 類型取決于所使用的可聚合前體,W及用于固化可聚合前體的福射的波長。合適的可商購 獲得的生成自由基的光引發(fā)劑的示例包括二苯酬、安息香酸、和酷基氧化麟光引發(fā)劑,諸如 W商品名"IRGACUR護(hù)和"DAR0C版'從紐約州塔里敦的汽己精化有限公司(C化a Specialty 化emicals)出售的那些。其他示例性光引發(fā)劑包括2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酬(DMPAP)、 2,2-二甲氧基苯乙酬(DMAP)、氧雜蔥酬和嚷噸酬。
[0077] 共同引發(fā)劑和胺增效劑也可被包括在內(nèi)W便改善固化速率?;诳删酆锨绑w的總 重量計,交聯(lián)基質(zhì)中的固化劑的合適濃度在約1重量%至約10重量%的范圍內(nèi),其中尤其合 適的濃度在約1重量%至約5重量%的范圍內(nèi)??删酆锨绑w還可包括任選的添加劑,諸如穩(wěn) 定劑、紫外光穩(wěn)定劑、自由基清除劑、W及它們的組合。合適的可商購獲得的紫外光穩(wěn)定劑 的示例包括二苯酬類型的紫外線吸收劑,該紫外線吸收劑W商品名"UVIN0L400"從新澤西 州帕西帕尼的845。公司(845。0〇巧.,?日'31卵日117,^)獲得;從商品名乂¥4501^1^-1164" 從新澤西州西帕特森的切tec工業(yè)公司(切tec Industries,West F*atterson,NJ)獲得;W 及W商品名"TINUVIN90(T、"TINUVIN 123"和"TINUVIN 1130"從紐約州塔里敦的汽己精化 有限公司(Uba Specialty chemicals,Tarrytown,NY)獲得。相對于可聚合前體的總重量 計,可聚合前體中的紫外光穩(wěn)定劑的合適濃度的示例在約0.1重量%至約10重量%的范圍 內(nèi),其中尤其合適的總濃度在約1重量%至約5重量%的范圍內(nèi)。
[0078] 合適的自由基清除劑的示例包括受阻胺光穩(wěn)定劑化ALS)化合物、徑胺、位阻酪、W 及它們的組合。合適的可商購獲得的HALS化合物的示例包括可得自紐約州塔里敦的汽己精 化有限公司(C;Lba Specialty chemicals,Tarrytown,NY)的商品名叮INUVIN 292",和可得 自新澤西州西帕特森的氯特工業(yè)公司(切tec Industries,West化tterson,NJ)的商品名 "CYAS0RB UV-24"??删酆锨绑w中的自由基清除劑的合適濃度的示例范圍為約0.05重量% 至約0.25重量%。
[0079] 可通過如下方式形成圖案化的結(jié)構(gòu)化模板層:將福射固化性組合物層沉積到福射 透射載體的一個表面上W提供具有暴露表面的層;在能夠?qū)D案賦予到層的足夠接觸壓力 下,使母模與具有圖案的預(yù)成型表面接觸,所述圖案能夠?qū)ㄟh(yuǎn)側(cè)表面部分和相鄰的凹 陷表面部分的精確成型和定位的交互式功能性中斷部分的=維微觀結(jié)構(gòu)賦予到所述載體 上福射固化性組合物層的暴露表面中;將所述固化性組合物暴露于透過所述載體的足夠水 平的福射中,W在福射固化性組合物層與母模的圖案化表面接觸的同時固化所述組合物。 運種誘鑄和固化工藝可通過W下步驟W連續(xù)方式完成:使用載體卷,將固化性材料層沉積 到載體上,抵靠母模層合固化性材料,W及使用光化福射來固化固化性材料。隨后可將所得 的其上設(shè)置有圖案化的結(jié)構(gòu)化模板的載體漉卷起。運種方法公開于例如美國專利6,858, 253(Williams 等人)中。
[0080] 可用于犧牲層的其他材料包括聚乙締醇(PVA)、乙基纖維素、甲基纖維素、聚降冰 片締、聚(甲基丙締酸甲醋)(PMMA)、聚乙締醇縮下醒、聚(碳酸環(huán)己締醋)、聚(環(huán)己基丙二 醇)碳酸醋、聚(碳酸亞乙醋)、聚(碳酸丙締醋)和其他的脂肪族聚碳酸醋W及它們的任意共 聚物或共混物,W及W下專著第2章第2.4節(jié)所述的其他材料:R.E.Mistier,E.R.Twiname, 《流延法:理論與實踐Khpe Casting = IlieoiT and Practice)中的。粘合濟(jì)T (Binders),美 國陶瓷學(xué)會,2000。存在針對運些材料的許多商業(yè)來源。運些材料通常容易通過溶解或者經(jīng) 由熱解或燃燒的熱分解而去除。熱加熱通常是許多制造工藝的一部分,因此犧牲材料的去 除可在現(xiàn)有加熱步驟期間實現(xiàn)。因此,經(jīng)由熱解或燃燒的熱分解是更優(yōu)選的去除方法。
[0081] 犧牲材料中存在優(yōu)選的若干特性。材料應(yīng)該能夠經(jīng)由擠出、刮刀涂布、溶劑涂布、 誘鑄和固化、或者其他典型的涂布方法被涂覆到載體膜上。優(yōu)選地,材料在室溫下為固體。 對于熱塑性犧牲材料,優(yōu)選地玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)足夠低W允許通過加熱工具對其進(jìn)行壓 印。因此,優(yōu)選的是犧牲材料的Tg高于25°C,更優(yōu)選地高于40°C,最優(yōu)選地高于90°C。
[0082] 對于犧牲材料所期望的另一材料特性是其分解溫度高于回填材料的固化溫度。一 旦回填材料固化,就永久性地形成結(jié)構(gòu)化層,并且可經(jīng)由上面所列任一方法來去除犧牲模 板層。低灰或低總殘余地?zé)岱纸獾牟牧蟽?yōu)于具有較高殘余的那些材料。留在載體膜上的殘 余可能不利地影響最終產(chǎn)品的電特性和/或光學(xué)特性諸如導(dǎo)電性、透明度或顏色。由于期望 使最終產(chǎn)品的運些特性的任何改變最小化,所W小于1000 ppm的殘余水平是優(yōu)選的。小于 5(K)ppm的殘余水平是更優(yōu)選的,并且SOppmW下的殘余水平是最優(yōu)選的。
[0083] 術(shù)語"干凈地烘除"意指犧牲層可通過熱解或燃燒被去除,而不會留下大量的殘余 物質(zhì)諸如灰。上面提供了優(yōu)選殘余水平的示例,但是可根據(jù)具體應(yīng)用使用不同的殘余水平。
[0084] 具有無機(jī)材料的犧牲模板
[0085] 在一些實施方案中,至少一個犧牲層包含無機(jī)材料和犧牲材料。無機(jī)材料可包括 納米粒子、表面改性的納米粒子、納米材料、表面改性的微粒等。包含無機(jī)納米材料的至少 一個犧牲層可被致密化。致密化可包括可產(chǎn)生致密的納米材料層的任何方法,該層具有得 自熱解或燃燒包含無機(jī)材料諸如納米粒子的聚合物的高體積分?jǐn)?shù)的納米材料。納米材料的 致密層可包含納米粒子、部分烙融的納米粒子、化學(xué)燒結(jié)的納米粒子、由燒結(jié)過程產(chǎn)生的類 似烙融玻璃的材料、或玻璃料。其還可包括殘留的用作燒結(jié)劑或粘結(jié)劑的非顆粒狀有機(jī)或 無機(jī)材料。
[0086] 表面改性粒子可通過各種方法滲入到犧牲模板樹脂中。表面改性粒子可包含無機(jī) 納米材料,其可W被選擇為賦予制品各種光學(xué)特性(即,折射率、雙折射率)、電特性(例如, 導(dǎo)電性)、機(jī)械特性(例如,初性、鉛筆硬度、抗劃傷性)或運些特性的組合。顆粒的大小可被 選擇為避免最終制品中的顯著可見光散射??赡苡欣氖鞘褂脽o機(jī)納米材料類型的混合 物,W便優(yōu)化光學(xué)性質(zhì)或者材料特性并降低總組合物成本。
[0087] 表面改性可包括溶劑交換程序,由此將樹脂加入到表面改性的溶膠中,隨后通過 蒸發(fā)除去水和助溶劑(如果使用的話),因此將微粒分散在犧牲模板樹脂中??蒞例如通過 蒸饋、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)或者爐烘干燥來完成蒸發(fā)步驟。在另一方面,可W將經(jīng)表面改性的顆粒萃取 到與水不混溶的溶劑中,然后進(jìn)行溶劑交換(如果需要的話)。另選地,將表面改性的納米粒 子滲入到可聚合的樹脂中的另一方法包括將經(jīng)表面改性的微粒干燥成粉末,隨后加入樹脂 材料,粒子分散于樹脂材料中。該方法中的干燥步驟可W通過適合該體系的常規(guī)方法(例 如,烘干或者噴霧干燥)來完成。
[0088] 可使用金屬氧化物前體W便用作無機(jī)納米粒子的無定形"粘結(jié)劑",或者它們可單 獨使用。金屬氧化物前體相對于無機(jī)納米粒子的合適濃度可在犧牲模板/納米材料體系的 總固體的0.1重量%至99.9重量%的范圍內(nèi)。優(yōu)選地,該體系的1重量%至25重量%由金屬 氧化物前體材料構(gòu)成。溶膠-凝膠技術(shù)可用于使運些前體反應(yīng),W便將材料固化為固體物 質(zhì),運對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。將金屬氧化物前體加入犧牲樹脂組合物中之前,可 執(zhí)行溶膠-凝膠反應(yīng)的水解和縮合步驟,或者它們可在環(huán)境溫度下滲入到犧牲樹脂組合物 中之后執(zhí)行。其他的水解和縮合步驟還可發(fā)生在犧牲模板的烘除循環(huán)的過程中混合到犧牲 樹脂組合物(犧牲材料)中之后。換句話講,隨著犧牲樹脂被除去,金屬氧化物前體可經(jīng)過水 解和縮合機(jī)制。合適的金屬氧化物前體包括烷基鐵酸醋,諸如下醇鐵(IV)、鐵酸正丙醋、= 乙醇胺鐵、憐酸鐵二醇、2-乙基己基鐵酸醋、乙醇鐵(IV)、異丙醇鐵(IV)等等。運些前體W商 品名"TYZOR"購自得克薩斯州休斯頓的道夫凱特化學(xué)有限公司(Dorf-Ketal Inc., 化USton, TX)。另外,合適的金屬氧化物前體包括氯化錯或醇化錯(IV),諸如丙締酸錯(IV)、 四丙醇錯(IV)、四乙氧基錯(IV)、四下醇錯(IV)等等,所有前體均可購自密蘇里州圣路易斯 的奧德里奇公司(Aldrich ,St丄OUis ,MO)。另外,合適的金屬氧化物前體包括氯化給(IV)或 醇化給,例如,簇乙基丙締酸給(IV)、四異丙氧基給(IV)、叔下醇給(IV)、正下醇給,也購自 密蘇里州圣路易斯的奧德里奇公司(Al化ich,St丄ouis,M0)。
[0089] 在一些實施方案中,轉(zhuǎn)印膜可包括在兩種不同溫度下分解的聚合物材料。例如,回 填層可包括含無機(jī)粒子的回填材料,其具有高的分解溫度。具有高分解溫度的回填材料可 為聚合物材料,其在層合體制品(例如,犧牲載體膜或犧牲模板層)的另一種聚合物組分熱 不穩(wěn)定的溫度下保持熱穩(wěn)定。通常,具有高分解溫度的有機(jī)回填材料可為包含熱穩(wěn)定有機(jī) 側(cè)基的丙締酸醋聚合物。包含金剛燒、降茨燒或其他多環(huán)橋聯(lián)有機(jī)側(cè)基的高度支化側(cè)基用 于具有高分解溫度的模板材料。例如,購自中國北京的出光興產(chǎn)株式會社(Idemitsu Kosan Co.如(1,86。'1叫,邸1魁)的"40414饑'41護(hù)丙締酸醋可用于制備帶有金剛燒側(cè)基的丙締酸 聚合物。帶有各種官能團(tuán)的含金剛燒的單體或含降茨燒的單體也可用,其允許使用其他含 金剛燒的體系。具有高分解溫度的其他聚合物可包括聚酷胺、聚酷亞胺、聚酸酸酬、聚酸酷 亞胺化LTE)、聚苯、聚苯并咪挫、聚苯并嗯挫、聚苯并嚷挫、聚哇嗯嘟、聚苯并惡嗦等等。
[0090] 形成工程化空隙的模板層
[0091] 本公開還設(shè)及用于形成帶有工程化空隙的制品的疊層轉(zhuǎn)印膜W及形成運些疊層 轉(zhuǎn)印膜的方法。運些轉(zhuǎn)印膜可層合至期望的基底(如玻璃)并"烘除"W顯示出限定"工程化 空隙"的獨特橋聯(lián)納米結(jié)構(gòu)??衫缤ㄟ^使分子種類從回填層移動至犧牲層來形成運些橋 聯(lián)納米結(jié)構(gòu)的橋聯(lián)元素??刂品肿臃N類(例如,低分子量聚硅氧烷)移動至犧牲樹脂可通過 改變犧牲模板和/或分子種類(例如,聚硅氧烷配方)的化學(xué)和物理特性而改變??梢苿游镔|(zhì) 向犧牲聚合物中的高程度移動導(dǎo)致在"烘除"所需基底上的轉(zhuǎn)印帶之后形成獨特的"橋聯(lián)" 結(jié)構(gòu)。另選地,形成橋聯(lián)結(jié)構(gòu)的可移動分子種類可置于轉(zhuǎn)印膜中,而無需進(jìn)行移動。硅氧烷 固化和微結(jié)構(gòu)化犧牲聚合物的熱分解的動力學(xué)均影響橋聯(lián)結(jié)構(gòu)的形態(tài)。隨著有機(jī)聚合物分 解,形成橋聯(lián)結(jié)構(gòu),而與由犧牲模板層限定的無機(jī)納米結(jié)構(gòu)無關(guān)。橋聯(lián)結(jié)構(gòu)和工程化納米結(jié) 構(gòu)之間的空間形成"工程化空隙",其形狀由工程化納米結(jié)構(gòu)和橋聯(lián)結(jié)構(gòu)的邊界限定。在一 些實施方案中,移動物質(zhì)在犧牲聚合物層中的分布決定了最終結(jié)構(gòu)的形態(tài)。控制橋聯(lián)結(jié)構(gòu) 形成的各個方面也在本文中有所描述。本文所述的制品和方法適用于工程化陶瓷領(lǐng)域中的 大量應(yīng)用。例如,一些納米結(jié)構(gòu)化表面例如抗反射表面的耐久性較差。納米結(jié)構(gòu)化涂層的耐 久性可通過用薄的無機(jī)機(jī)械屏障涂層諸如本文所述的橋聯(lián)結(jié)構(gòu)涂覆它們而得到改善。另 夕h橋聯(lián)和納米結(jié)構(gòu)化涂層的折射率可獨立地變化,適用于光管理的應(yīng)用。空隙跨整個樣品 區(qū)域可為連續(xù)的或不連續(xù)的。
[0092] 任選的犧牲載體膜和犧牲模板層可包含熱穩(wěn)定材料和犧牲材料兩者。熱穩(wěn)定材料 可包含分解溫度大體上高于用于犧牲模板的聚合物的熱穩(wěn)定聚合物,使得其他組分在烘除 用于犧牲模板的犧牲材料之后保持基本上完整。包含但不限于芳香族或脂肪族部分諸如金 剛燒、降茨燒或其他橋聯(lián)多環(huán)的化學(xué)基團(tuán)可用于熱穩(wěn)定聚合物。運些熱穩(wěn)定聚合物可交聯(lián) 或不可交聯(lián)至犧牲模板的樹脂??山宦?lián)至犧牲模板樹脂的網(wǎng)絡(luò)中的熱穩(wěn)定聚合物的一個示 例包括W商品名"ADAMANTATr購自中國北京的出光興產(chǎn)株式會社(Idemitsu Kosan Co., Ltd,Beijing,CHINA)的聚合物。ADAMANTATE聚合物W各種官能銷售,諸如丙締酸醋、甲基丙 締酸醋和環(huán)氧樹脂,其可用于化學(xué)交聯(lián)至合適的犧牲樹脂體系。具有高分解溫度并且還可 化學(xué)官能化W兼容在犧牲模板體系內(nèi)的其他聚合物可包括但不限聚酷胺、聚酷亞胺、聚酸 酸酬、聚酸酷亞胺(W商品名"ULTEM"購自馬薩諸塞州皮茨菲爾德的沙伯基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料公司 (SABIC Innovative Plastics ,Pittsf ield,MA))、聚苯、聚苯并咪挫、聚苯并惡挫、聚雙嚷 挫、聚哇喔嘟、聚苯并惡嗦等等??蛇x擇所述熱穩(wěn)定聚合物的各種分子量W便改性其在犧牲 模板樹脂體系中的溶解性,該分子量為小于200(低聚物巧Ij大于100000(聚合物)。優(yōu)選地, 可使用500至10000的分子量范圍。
[0093] 在某些實施方案中,在存在特定溶劑時,聚合物發(fā)生膨脹。含溶劑的聚合物能夠吸 收熱穩(wěn)定的分子種類,但是根據(jù)所用的材料也可禁止吸收熱穩(wěn)定的分子種類。溶劑還可改 變聚合物中熱穩(wěn)定的分子種類的分布,其將影響橋聯(lián)結(jié)構(gòu)的最終尺寸、形狀和形態(tài)。
[0094] 任選的轉(zhuǎn)印層
[0095] 如本領(lǐng)域中的技術(shù)人員熟知的,可施加其他涂料和層,包括例如防污涂層、防污鍛 膜涂層、防霧涂層、抗反射涂層、顏料涂層、染料涂層等等,W及甚至多層薄膜疊堆,諸如用 于低e涂層的無機(jī)多層,諸如C. Schaefer等人在"Low emissivity coatings on architectural glass",Surface and Coatings Technology 93,1997,37(建筑玻璃用低 福射涂層,《表面和涂層技術(shù)93》,1997年,第37卷)中所述的。
[00%]回填層-高溫固化
[0097]回填層120的材料通??蓾M足若干要求。首先,它可適形于其所涂布的模板層110 的結(jié)構(gòu)化表面114。運意味著涂覆溶液的粘度應(yīng)該足夠低W能夠流到非常小的特征中而不 會截留氣泡,運將導(dǎo)致重復(fù)結(jié)構(gòu)的良好保真性。如果轉(zhuǎn)印層是溶劑型的,其應(yīng)當(dāng)由不會使下 面的模板層110溶解的溶劑涂覆,該溶解將導(dǎo)致回填層120出現(xiàn)破裂或其他有害缺陷。希望 溶劑的沸點低于模板層110的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。優(yōu)選地,使用了異丙醇、下醇和其他醇溶劑。 第二,材料應(yīng)當(dāng)固化為具有足夠的機(jī)械完整性(例如,"生巧強(qiáng)度")。如果回填層120的材料 在固化后不具有足夠的生巧強(qiáng)度,那么回填層120的轉(zhuǎn)印結(jié)構(gòu)化表面124特征可巧落并且復(fù) 制保真性可降低。第=,對于一些實施方案,固化材料的折射率應(yīng)被調(diào)制為產(chǎn)生適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué) 效應(yīng)。第四,回填層120的材料在未來工藝步驟的上限W上的溫度下應(yīng)當(dāng)是熱穩(wěn)定的(例如, 顯示最少的破裂、起泡或爆開)。通常,用于該層的材料發(fā)生縮合固化步驟,運導(dǎo)致涂層的收 縮并在涂層內(nèi)積累壓縮應(yīng)力。存在用于使運些殘余應(yīng)力的形成最小化的幾種材料策略,在 滿足所有上述標(biāo)準(zhǔn)的若干市售涂料中已使用了運些策略。通常,高度支化有機(jī)娃材料可滿 足用于回填層120的可接受材料的標(biāo)準(zhǔn)。
[0098] 在一些情況下,高度支化有機(jī)娃材料包含高度支化有機(jī)娃低聚物、高度支化有機(jī) 娃聚合物或它們的組合。在一個特定實施方案中,回填層120包含倍半硅氧烷,并且在一些 情況下,倍半硅氧烷包括乙締基倍半硅氧烷?;靥顚?20能夠通過光化福射諸如紫外(UV)福 射、熱處理或光化福射固化和熱固化的組合實現(xiàn)固化。高度支化有機(jī)娃材料還可包括無機(jī) 粒子,諸如玻璃或陶瓷,其折射率匹配有機(jī)娃材料,W形成復(fù)合材料,諸如填充納米粒子的 倍半硅氧烷。
[0099] 在許多實施方案中,用于本發(fā)明的材料屬于一類具有通式(如下所示)的高度支化 有機(jī)娃低聚物和聚合物,其還可通過Si-OH基團(tuán)的均相縮合、與剩余的可水解基團(tuán)(例如,燒 氧基)的非均相縮合和/或官能有機(jī)基團(tuán)(例如,締屬不飽和基團(tuán))的反應(yīng)而反應(yīng)形成交聯(lián)網(wǎng) 絡(luò)。此類材料主要衍生自具有如下通式的有機(jī)硅烷:
[0100] RxSiZ4-x,
[0101] 其中
[0102] R選自氨、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C10亞烷基、取代或未取 代的C2-C20亞締基、C2-C20亞烘基、取代或未取代的C3-C20環(huán)烷基、取代或未取代的C6-C20芳 基、取代或未取代的C6-C20亞芳基、取代或未取代的C7至C20芳烷基基團(tuán)、取代或未取代的Cl 至C20雜烷基基團(tuán)、取代或未取代的C2至C20雜環(huán)烷基基團(tuán)、和/或運些基團(tuán)的組合。
[0103] Z為可水解的基團(tuán),諸如面素(包含元素 F、化、Cl或I)、C廣C20烷氧基、C5-C20芳氧基 和/或運些基團(tuán)的組合。
[0104] 大部分組合物可包含RSi〇3/2單元,因此此類材料通常稱作倍半硅氧烷(或T樹脂), 但是它們也可包含單(R3Si-〇l/2)、二(R2Si〇2/2)和四官能化基團(tuán)間-〇4/2)。具有下式的有機(jī) 改性的二硅烷
[0105] Z3-n Rn Si-Y-Si Rn Z3-n
[0106] 通常用于可水解的組合物中W便進(jìn)一步改性材料的特性(W形成所謂的橋聯(lián)倍半 硅氧烷),R和Z基團(tuán)如上文所定義。材料還可配制并與金屬醇鹽(M(OR)m)反應(yīng)W形成金屬倍 半硅氧烷。
[0107] 在許多實施方案中,高度支化有機(jī)娃低聚物和聚合物具有通式:
[010 引
Ri選自氨、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C10亞烷基、取代或未取 代的C2-C20亞締基、C2-C20亞烘基、取代或未取代的C3-C20環(huán)烷基、取代或未取代的C6-C20芳 基、取代或未取代的C6-C20亞芳基、取代或未取代的C7至C20芳烷基基團(tuán)、取代或未取代的Cl 至C20雜烷基基團(tuán)、取代或未取代的C2至C20雜環(huán)烷基基團(tuán)、和/或運些基團(tuán)的組合;
[0110] R2選自氨、取代或未取代的Cl-C20烷基、取代或未取代的C2-Cl0亞烷基、取代或未取 代的C2-C20亞締基、C2-C20亞烘基、取代或未取代的C3-C20環(huán)烷基、取代或未取代的C6-C20芳 基、取代或未取代的C6-C20亞芳基、取代或未取代的C7至C20芳烷基基團(tuán)、取代或未取代的Cl 至C20雜烷基基團(tuán)、取代或未取代的C2至C20雜環(huán)烷基基團(tuán)、和/或運些基團(tuán)的組合;
[0111] R3選自氨、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C10亞烷基、取代或未取 代的C2-C20亞締基、C2-C20亞烘基、取代或未取代的C3-C20環(huán)烷基、取代或未取代的C6-C20芳 基、取代或未取代的C6-C20亞芳基、取代或未取代的C7至C20芳烷基基團(tuán)、取代或未取代的Cl 至C20雜烷基基團(tuán)、取代或未取代的C2至C20雜環(huán)烷基基團(tuán)、和/或運些基團(tuán)的組合;
[0112] R4選自氨、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C10亞烷基、取代或未取 代的C2-C20亞締基、C2-C20亞烘基、取代或未取代的C3-C20環(huán)烷基、取代或未取代的C6-C20芳 基、取代或未取代的C6-C20亞芳基、取代或未取代的C7至C20芳烷基基團(tuán)、取代或未取代的Cl 至C20雜烷基基團(tuán)、取代或未取代的C2至C20雜環(huán)烷基基團(tuán)、和/或運些基團(tuán)的組合;
[0113] Rs選自氨、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C10亞烷基、取代或未取 代的C2-C20亞締基、C2-C20亞烘基、取代或未取代的C3-C20環(huán)烷基、取代或未取代的C6-C20芳 基、取代或未取代的C6-C20亞芳基、取代或未取代的C7至C20芳烷基基團(tuán)、取代或未取代的Cl 至C20雜烷基基團(tuán)、取代或未取代的C2至C20雜環(huán)烷基基團(tuán)、和/或運些基團(tuán)的組合;
[0114] Z為可水解的基團(tuán),諸如面素(包含元素 F、Br、Cl或I)、Ci-C2〇烷氧基、C-C20芳氧基 和/或運些基團(tuán)的組合。
[0115] m為0至500的整數(shù);
[0116] n是1至500的整數(shù);
[0117] P為0至500的整數(shù);
[011引 q為0至100的整數(shù)。
[0119] 如本文所用,術(shù)語"取代的"是指化合物的氨原子被至少一個取代基取代,該取代 基選自下列基團(tuán):面素(包含兀素 F、化、Cl或I)、徑基、烷氧基、硝基、氛基、氨基、脈基、阱基、 阱基、幾基、氨甲酯基、琉基、醋基、簇基或它們的鹽、橫酸基團(tuán)或它們的鹽、憐酸基團(tuán)或它們 的鹽、烷基基團(tuán)、C2至C20締基基團(tuán)、C2至C20烘基基團(tuán)、Cs至C30芳基基團(tuán)、C7至Cl3芳烷基基團(tuán)、 Cl至C4烷氧基基團(tuán)、Cl至C20雜烷基基團(tuán)、C3至C20雜芳烷基基團(tuán)、C3至C30環(huán)烷基基團(tuán)、C3至ClS環(huán) 締基基團(tuán)、Cs至CiS環(huán)烘控基基團(tuán)、雜環(huán)烷基基團(tuán)W及它們的組合。
[0120] 所得的高度支化有機(jī)娃聚合物具有在150Da至300000化的范圍內(nèi)的分子量,或者 優(yōu)選地具有在150Da至30000Da的范圍內(nèi)的分子量。
[0121] 優(yōu)選地,轉(zhuǎn)印層(或熱穩(wěn)定的回填層)包含甲基=乙氧硅烷前體在極性溶劑中的水 解和縮合反應(yīng)產(chǎn)物。在合成之后,所得的聚合物優(yōu)選地具有小于30000Da的標(biāo)稱分子量。熱 穩(wěn)定的回填溶液還優(yōu)選地包括小于50重量%的硅烷納米粒子,其具有10-50納米之間的標(biāo) 稱粒徑。
[0122] 利用熱穩(wěn)定材料形成轉(zhuǎn)印膜的熱穩(wěn)定回填層。適用于轉(zhuǎn)印層的其他地方所列的任 何材料均可用作熱穩(wěn)定材料。熱穩(wěn)定材料包括熱穩(wěn)定的分子種類。應(yīng)當(dāng)理解,熱穩(wěn)定材料和 熱穩(wěn)定的分子種類包括前體材料,其可W為或轉(zhuǎn)化為材料,該材料在去除犧牲材料諸如在 "烘除"或熱解過程中基本上保持完整。
[0123] 可用于回填的材料包括聚硅氧烷樹脂、聚娃氮燒、聚酷亞胺、橋型或梯型倍半娃氧 燒、有機(jī)娃和有機(jī)娃雜化材料W及許多其他材料。示例性聚硅氧烷樹脂W商品名PERMA肥W 6000購自美國加利福尼亞州丘拉維斯塔的加利福尼亞硬涂層公司(CalWornia 化rdcoating Company,化ula Vista,CA)。運些分子通常具有無機(jī)組分(其導(dǎo)致高度的尺寸 穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和耐化學(xué)品性)和有機(jī)組分(其有助于溶解性和反應(yīng)性)。
[0124] 在許多實施方案中,熱穩(wěn)定的分子種類包括娃、給、鎖、鐵或錯。在一些實施方案 中,熱穩(wěn)定的分子種類包括金屬、金屬氧化物或金屬氧化物前體??墒褂媒饘傺趸锴绑wW 便用作無機(jī)納米粒子的無定形"粘結(jié)劑",或者它們可單獨使用。
[0125] 本文所述的回填組合物優(yōu)選地包含無機(jī)納米粒子。運些納米粒子可具有各種尺寸 和形狀。納米粒子的平均粒徑可小于約1000皿、小于約10化m、小于約50nm、或小于約35nm。 納米粒子可具有約3nm至約50nm或約化m至約35nm或約5至約2 5nm的平均粒徑。如果納米粒 子聚集,則聚集粒子的最大橫截面尺寸可在上述任何范圍內(nèi),并且還可為大于約lOOnm。"熱 解法"納米粒子,諸如一次粒徑小于約50nm的二氧化娃和氧化侶,諸如得自美國馬薩諸塞州 波:t頓的卡博特公司(Cabot Co.Boston,MA)的CAB-OS陽RSE PG 002熱解法二氧化娃、CAB- O-SP邸沈2017A熱解法二氧化娃和CAB-OS陽RSE PG 003熱解法氧化侶??苫谕干潆娮语@ 微鏡(TEM)對運些粒子進(jìn)行測量。納米粒子可基本上完全凝結(jié)。完全凝結(jié)的納米離子諸如膠 態(tài)二氧化娃通常在其內(nèi)部基本上不含徑基。不含二氧化娃的充分凝結(jié)的納米粒子通常具有 (作為分離的粒子測量)大于55%,優(yōu)選地大于60%,并更優(yōu)選地大于70%的結(jié)晶度。例如, 結(jié)晶度可在至多約86%或更高的范圍內(nèi)。結(jié)晶度可通過X射線衍射技術(shù)測定。凝結(jié)的晶體 (例如,氧化錯)納米粒子具有高的折射率,而無定形的納米粒子通常具有低的折射率??墒?用各種形狀的無機(jī)或有機(jī)納米粒子,諸如球、棒、片、管、線、立方體、錐等等。
[0126] 粒徑通常被選擇W形成期望的光學(xué)效應(yīng),諸如透射率或散射。納米材料組合物還 可賦予各種光學(xué)特性(即,折射率、雙折射率)、電特性(例如,導(dǎo)電性)、機(jī)械特性(例如,初 性、鉛筆硬度、抗劃傷性)或運些特性的組合。使用有機(jī)和無機(jī)氧化物粒子類型的混合物可 能更有利些,W便優(yōu)化光學(xué)性質(zhì)或者材料特性并降低總組合物成本。
[0127] 合適的無機(jī)納米粒子的示例包括金屬納米粒子或它們各自的氧化物,包括元素錯 (化)、鐵(Ti)、給化 f)、侶(A1)、鐵(Fe)、饑(V)、錬(Sb)、錫(Sn)、金(Au)、銅(Cu)、嫁(Ga)、銅 (In)、銘(Cr)、儘(Mn)、鉆(Co)、儀(Ni)、鋒(Zn)、錠(Y)、妮(Nb)、鋼(Mo)、得(Te)、釘(Ru)、錠 (化)、鈕(Pd)、銀(Ag)、儒(Cd)、銅化 a)、粗(Ta)、鶴(W)、鍊(Re)、餓(Os)、銀(Ir)、銷(Pt) W及 它們的任意組合。
[0128] 在一個優(yōu)選的實施方案中,使用納米粒子錯氧化物(氧化錯)的納米粒子。氧化錯 納米粒子可具有約5nm至50nm、或5nm或15nm、或1 Onm的粒徑。氧化錯納米粒子在耐用制品或 光學(xué)元件中的含量可為10重量%至70重量%,或者30重量%至50重量%。用于本發(fā)明的材 料的氧化錯W商品名NALCO 00SS008購自美國伊利諾伊州內(nèi)巧維爾納爾科化學(xué)公司(Nalco Qiemical Co.,化perville , 111.),并 W商品名。布勒氧化錯Z-WO溶膠"(Buhler zirconia Z-WO sol)購自瑞dr烏茨維爾20街道的布勒公司(Buhler AG Uzwil, SOSwitzerland)。氧化 錯納米粒子的制備方法還可如美國專利7,241,437扣曰乂1(13〇11等人)和美國專利6,376,590 化O化等人)中所述。二氧化鐵、氧化錬、氧化侶、氧化錫和/或混合金屬氧化物納米粒子在耐 用制品或光學(xué)元件中的含量可為10重量%至70重量%、或30重量%至50重量%。致密的陶 瓷氧化物層可通過"溶膠-凝膠"方法形成,其中陶瓷氧化物粒子在脫水和賠燒后與至少一 種改性的組分滲入到凝膠分散體中,如美國專利5,453,104(Schwabel)中所述。用于本發(fā)明 材料中的混合金屬氧化物為W商品名OPTOLAKE購自日本川崎市的觸媒化成工業(yè)株式會社 (Catalysts&Chemical Industries Corp. ,Kawasaki ,Japan))的產(chǎn)品。
[0129] 合適的無機(jī)納米粒子的其他示例包括已知為半導(dǎo)體的元素和合金及它們相應(yīng)的 氧化物,諸如娃(Si)、錯(Ge)、碳化娃(SiC)、錯化娃(SiGe)、氮化侶(A1N)、憐化侶(A1P)、氮 化棚(BN)、碳化棚(日4〇、錬化嫁(GaSb)、憐化銅(InP)、氮神化嫁(GaAsN)、憐神化嫁 (GaAsP)、氮神化銅侶(InAlAsN)、氧化鋒(ZnO)、砸化鋒(ZnSe)、硫化鋒(ZnS)、蹄化鋒 (ZnTe )、隸鋒砸化物(HgZnSe )、硫化鉛(PbS )、蹄化鉛(PbTe )、硫化錫(SnS )、鉛錫蹄 (PbSnTe)、巧錫蹄(TbSWes)、憐化鋒(ZMP2)、神化鋒(ZMAS2)、錬化鋒(Zm訊2)、艦化鉛(II) (Pbl2)、氧化亞銅(I)(CU2〇)。
[0130] 二氧化娃(娃石)納米粒子可具有5nm至75nm、或10皿或30nm、或20nm的粒徑。二氧 化娃納米粒子的量通常占10重量%至60重量%。通常,二氧化娃的量小于40重量%。合適的 二氧化娃可W商品名NALCO CO化OIDAL SILICAS從伊利諾伊州內(nèi)巧維爾的臺塑化學(xué)公司 (Nalco化emical Co.,化pervilleJL)商購獲得。例如,二氧化娃10包括NALCO商品名 1040、1042、1050、1060、232巧P2329。W商品名IPA-ST-MS JPA-ST-L JPA-ST JPA-ST-UP、 MA-ST-M和MAST溶膠購自美國德克薩斯州休斯敦的美國尼?;瘜W(xué)有限公司(Nissan Chemical America Co.Houston,TX)的有機(jī)娃W及同樣購自美國德克薩斯州休斯敦的美國 尼桑化學(xué)有限公司(Nissan Chemical America Co.Houston,TX)的SNOWTEX ST-40、ST-50、 ST-20L、ST-C、ST-N、ST-O、ST-OL、ST-化、ST-UP和ST-OUP。合適的烙融二氧化娃包括例如可 得自德國哈瑤的德固賽公司(DeGussa AG)的W商品名AEROSIL系列0X-50、-130、-150和- 200出售的產(chǎn)品,W及可得自伊利諾伊州塔斯科拉的卡博特公司(Cabot Co巧.(化scola, 111.))的CAB-O-S陽RSE 2095、CAB-0-SP邸沈 A105和CAB-O-SIL M5??删酆喜牧吓c納米粒 子的重量比可為在約30:70、40:60、50:50、55:45、60:40、70:30、80:20或90:10或更大的范 圍內(nèi)。納米粒子重量百分比的優(yōu)選范圍為在約10重量%至約60重量%的范圍內(nèi),并可取決 于所用納米粒子的密度和粒度。
[0131] 在半導(dǎo)體的類型內(nèi),包括已知為"量子點"的納米粒子,其具有感興趣的電和光學(xué) 特性,可用于各種應(yīng)用。量子點可由二元合金諸如砸化儒、硫化儒、神化銅和憐化銅制成,或 從=元合金諸如砸化儒硫化物等制成。銷售量子點的公司包括英國曼徹斯特的納諾科科技 有限公司(Nanoco Technologies ,Manchester、UK)和美國加利福尼亞州帕羅奧圖的 Nanosys公司(Nanosys,Palo Alto,CA)。
[0132] 合適的無機(jī)納米粒子的示例包括已知的稀±元素等元素及其氧化物,諸如銅 化日)、姉(〔6〇2)、錯。'6〇11)、欽(炯2〇3)、衫(51112〇3)、館化112〇3)、禮(6(12〇3)、鋪(化4〇7)、鋪 (Dy2〇3 )、鐵化02〇3 )、巧化r2〇3 )、鎊(而2〇3 )、鏡(Yb2〇3 )和錯化U2〇3 )。另外,已知為"巧光體'的 憐光材料可包括在熱穩(wěn)定的回填材料中。運些可包括W祕作為活化劑的硫化巧和硫化鎖 (CaxSr)S:Bi,帶有銅"GS巧光體"的硫化鋒,硫化鋒和硫化巧的混合物,由館活化的侶酸鎖 (5'412〇4:611(11):〇7(111))、8日1旨411日〇17:化2+(841)、¥2〇3:611,包含滲雜的鄰?fù)匏猁}、錠侶石 惱石(YAG)和錯侶石惱石的材料,它們的任意組合等等。可包括商品示例的巧光體為 ISIPH0R?無機(jī)巧光體之一(購自德國達(dá)姆施塔特的默克公司(Merck KGaA, Darmstadt, Germany))。
[0133] 通常用表面處理劑對納米粒子進(jìn)行處理。表面處理納米級粒子可W提供處于聚合 性樹脂中的穩(wěn)定的分散體。優(yōu)選地,表面處理使納米粒子穩(wěn)定,使得運些顆粒很好地分散在 基本上均質(zhì)的組合物中。此外,可在納米粒子表面的至少一部分上用表面處理劑進(jìn)行改性, 使得穩(wěn)定化的顆粒在固化過程中可與組合物的部分共聚或反應(yīng)。一般來講,表面處理劑具 有第一末端和第二末端,該第一末端將附接至顆粒表面(通過共價鍵、離子鍵或強(qiáng)物理吸附 作用),該第二末端使顆粒與組合物相容,和/或在固化過程中與組合物反應(yīng)。表面處理劑的 示例包括醇、胺、簇酸、橫酸、麟酸、硅烷和鐵酸鹽。優(yōu)選類型的處理劑在一定程度上由金屬 氧化物表面的化學(xué)性質(zhì)決定。硅烷對于二氧化娃和其他娃質(zhì)填料來說是優(yōu)選的。硅烷和簇 酸對金屬氧化物諸如氧化錯來說是優(yōu)選的。表面改性可在與單體混合之后進(jìn)行或在混合完 成后進(jìn)行。就硅烷而言,優(yōu)選在硅烷加入至組合物之前使其與粒子或與納米粒子表面發(fā)生 反應(yīng)。所需的表面改性劑的量取決于幾個因素,諸如粒度、粒子類型、改性劑的分子量W及 改性劑的類型。一般來講,優(yōu)選將大約單層的改性劑附接到粒子的表面。所需的附接過程或 反應(yīng)條件也取決于所用的表面改性劑。對于硅烷而言,優(yōu)選在酸性或堿性的高溫條件下表 面處理大約1-24小時。表面處理劑諸如簇酸可能不需要高溫或較長時間。
[0134] 適用于組合物的表面處理劑的代表性實施方案包括例如W下化合物:異辛基=甲 氧基硅烷、N-(3-S乙氧基甲娃烷基丙基)氨基甲酸甲氧基乙氧基乙氧基乙醋(PEG3TES)、N- (3-S乙氧基甲娃烷基丙基)氨基甲酸甲氧基乙氧基乙氧基乙醋(PEG2TES)、3-(甲基丙締酷 氧基)丙基=甲氧基硅烷、3-締丙氧丙基=甲氧基硅烷、3-(甲基丙締酷氧基)丙基=乙氧基 硅烷、3-(甲基丙締酷氧基)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(丙締酷氧基丙基)甲基二甲氧基娃 燒、3-(甲基丙締酷氧基)丙基二甲基乙氧基硅烷、3-(甲基丙締酷氧基)丙基二甲基乙氧基 硅烷、乙締基二甲基乙氧基硅烷、苯基=甲氧基硅烷、正辛基=甲氧基硅烷、十二烷基=甲 氧基硅烷、十八烷基二甲氧基硅烷、丙基二甲氧基硅烷、己基二甲氧基硅烷、乙締基甲基^. 乙酷氧基硅烷、乙締基甲基二乙氧基硅烷、乙締基=乙酷氧基硅烷、乙締基=乙氧基硅烷、 乙締基二異丙氧基硅烷、乙締基二甲氧基硅烷、乙締基二苯氧基硅烷、乙締基二叔了氧基娃 燒、乙締基二異了氧基硅烷、乙締基二異丙締氧基硅烷、乙締基二(2-甲氧基乙氧基)硅烷、 苯乙締基乙基=甲氧基硅烷、琉基丙基=甲氧基硅烷、3-5縮水甘油氧基丙基=甲氧基娃 燒、丙締酸、甲基丙締酸、油酸、硬脂酸、十二燒酸、2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙酸 (M邸AA)、丙締酸0-簇乙基醋、2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸、甲氧基苯基乙酸W及它們的混合 物。另外,W商品名"S i 1 queS t A1230"購自美國西弗吉尼亞州南查爾斯頓的克朗普頓奧斯 佳特種有機(jī)娃公司(0SI Specialties,Crompton South Charleston,WV)的專有硅烷表面 改性劑被發(fā)現(xiàn)特別合適。
[0135] 在一些實施方案中,熱穩(wěn)定的分子種類包括金屬、金屬氧化物或金屬氧化物前體。 可使用金屬氧化物前體W便用作無機(jī)納米粒子的無定形"粘結(jié)劑",或者它們可單獨使用。 溶膠-凝膠技術(shù)可用于使運些前體反應(yīng),W便將材料固化為固體,運對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員 是已知的。合適的金屬氧化物前體包括烷基鐵酸醋,諸如下醇鐵(IV)、鐵酸正丙醋、=乙醇 胺鐵、憐酸鐵二醇、2-乙基己基鐵酸醋、乙醇鐵(IV)、異丙醇鐵(IV)等等。運些前體W商品名 "TYZOr購自得克薩斯州休斯頓的道夫凱特化學(xué)有限公司(Dorf-Ketal Inc. ,Houston, TX)。另外,合適的金屬氧化物前體包括氯化錯或醇化錯(IV),諸如丙締酸錯(IV)、四丙醇錯 (IV)、四乙氧基錯(IV)、四下醇錯(IV)等等,所有前體均可購自密蘇里州圣路易斯的奧德里 奇公司(Aldrich, St丄OUis ,MO)。另外,合適的金屬氧化物前體包括氯化給(IV)或醇化給, 諸如,簇乙基丙締酸給(IV)、四異丙氧基給(IV)、叔下醇給(IV)、正下醇給,也購自密蘇里州 圣路易斯的奧德里奇公司(Aldrich,St丄OUis,MO)。運些材料還可用作犧牲模板層中的無 機(jī)納米材料W便形成橋聯(lián)層。
[0側(cè)回填層-福射固化
[0137] 在一些實施方案中,轉(zhuǎn)印層可包括通過乙締基=乙氧基硅烷的水解制備的聚乙締 倍半硅氧烷聚合物。在聚合反應(yīng)(通常通過添加光引發(fā)劑然后暴露于紫外線福射)后,通過 許多乙締基基團(tuán)的自由基聚合來形成=維網(wǎng)絡(luò)。
[0138] 在一些實施方案中,可將通??稍诒┞队诠饣I?通常為紫外線福射)后光固化 的可光致固化高度支化的聚乙締倍半硅氧烷溶液誘鑄到模板層,然后在與模板層接觸的同 時暴露于光化福射W形成回填層。
[0。9]圖案化
[0140] 另外,附加優(yōu)勢在于能夠通過印刷或W其他方式將材料按圖案沉積到模板層中來 對轉(zhuǎn)印層進(jìn)行圖案化,所述方式包括例如絲網(wǎng)印刷、柔性版印刷、噴墨印刷、凹版印刷等,諸 如本領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知的那些技術(shù)。
[0141] 漫射體層
[0142] 在一個特定實施方案中,轉(zhuǎn)印帶100還包括鄰近平坦表面122設(shè)置的任選的漫射體 層150,并且該任選的漫射體層150包括能夠粘附到玻璃表面(未示出)的外表面152,如其他 地方所述。任選的漫射體層150可包含與回填層120相同的材料。任選的漫射體層150的折射 率可與回填層120的折射率相同或不同。在一些情況下,任選的漫射體層150包括回填層120 的由顆粒填充的部分。合適的漫射體和用于漫射體的顆粒是本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的,并 且可見于名稱為 "OPTICAL STACK WITH ASYMMETRIC DIF即沈護(hù)的PCT公布W02013/078278 和名稱為 "HYBRID LIGHT REDIRECTING AND LIGHT DIF即SING CONSTRUCTIONS"的W02012/ 134787 中。
[01創(chuàng)任選的犧牲粘合劑
[0144] 犧牲粘合劑層可利用增強(qiáng)轉(zhuǎn)印膜對受體基底的粘附力而基本上不會不利地影響 轉(zhuǎn)印膜的性能的任何材料來實現(xiàn)。該層還可描述為增粘層。犧牲粘合劑層看起來有利于受 體基底和烘除的熱穩(wěn)定結(jié)構(gòu)之間的最終持久粘結(jié)。犧牲粘合劑層能夠在本文所述的方法中 干凈地烘除,并且犧牲粘合劑層還可負(fù)載有其他材料,包括粒子、顏料、染料等等,諸如本領(lǐng) 域中的技術(shù)人員已知的。
[0145] 存在于犧牲層中的無機(jī)材料可具有存在于該層中的粘結(jié)劑。粘結(jié)劑的功能是保持 無機(jī)材料,特別是如果它們?yōu)榛|(zhì)中的納米粒子,將使得烘除過程中或烘除后,得到無機(jī)物 或無機(jī)納米材料的致密層。在一些實施方案中,粘結(jié)劑可用于本公開中基本上缺乏無機(jī)納 米材料的轉(zhuǎn)印帶和制品中。由無機(jī)基質(zhì)形成的粘結(jié)劑的示例可包括金屬醇鹽,諸如烷基鐵 酸鹽、烷基錯酸鹽和烷基娃酸鹽。其他無機(jī)粘結(jié)劑前體包括聚硅氧烷樹脂、聚娃氮燒、聚酷 亞胺、橋型或梯型倍半硅氧烷、有機(jī)娃和有機(jī)娃雜合材料。
[0146] 在一些實施方案中,無機(jī)納米材料可分散于犧牲載體膜、犧牲模板層或兩者中。運 些犧牲層包含犧牲材料組分(例如,犧牲聚合物諸如PMMA)并且還可包含熱穩(wěn)定材料組分 (例如,無機(jī)納米材料、無機(jī)粘結(jié)劑或熱穩(wěn)定聚合物)。層合體制品的賠燒包括犧牲膜或?qū)又?的犧牲材料的分解,同時熱穩(wěn)定材料組分保持基本上完整。犧牲模板的犧牲材料組分或犧 牲載體膜組合物可占配方的總固體的1重量%至99.9重量%,或者優(yōu)選地占配方的總固體 的40重量%至99重量%。
[0147] 剝離襯件
[0148] 任選的剝離襯件170為可在處理期間保護(hù)圖案化的結(jié)構(gòu)化層并且可在需要時易于 移除的剝離襯件,W便將結(jié)構(gòu)化層或結(jié)構(gòu)化層的部分轉(zhuǎn)印到受體基底??捎糜谒_的圖 案化的結(jié)構(gòu)化帶材的示例性襯件在PCT專利申請公布WO 2012/082536(Baran等人)中有所 公開。
[0149] 襯件可W是柔性的或剛性的。優(yōu)選地,其是柔性的。合適的襯件(優(yōu)選地,柔性襯 件)通常厚度為至少0.5密耳并且厚度通常不超過20密耳。該襯件可為在其第一表面上設(shè)置 有防粘涂層的背襯。任選地,可在其第二表面上設(shè)置防粘涂層。如果在呈卷的形式的轉(zhuǎn)印制 品中使用該背襯,則第二防粘涂層具有比第一防粘涂層小的釋放值??勺鳛閯傂砸r件的合 適的材料包括金屬、金屬合金、金屬基質(zhì)復(fù)合材料、金屬化塑料、無機(jī)玻璃和玻璃化的有機(jī) 樹脂、成形陶瓷W及聚合物基質(zhì)增強(qiáng)的復(fù)合材料。
[0150] 示例性襯件材料包括紙材和聚合物材料。例如,柔性背襯包括致密牛皮紙(諸如可 從伊利諾伊州威洛布魯克的耐恒北美公司(Xoparex No;rth America,Willowbrook, IL)商 購獲得的那些)、聚合物涂層紙(諸如聚乙締涂層牛皮紙)和聚合物膜。合適的聚合物膜包括 聚醋、聚碳酸醋、聚丙締、聚乙締、纖維素、聚酷胺、聚酷亞胺、有機(jī)娃聚合物、聚四氣乙締、聚 對苯二甲酸乙二醇醋、聚氯乙締、聚碳酸醋或它們的組合。非織造或織造襯件也可W是可用 的。具有非織造或織造襯件的實施方案可結(jié)合有防粘涂層。購自維吉尼亞州馬下斯維爾的 首諾公司(Solutia/CP Films,Madinsville,VA)的CLEARSIL T50剝離襯件(有機(jī)娃涂布的 2密耳聚醋膜襯件)W及購自威斯康星州哈蒙德的耐恒公司化〇9曰'6義^曰111111〇11(1,¥1)的 L0PAREX5100剝離襯件(氣代硅氧烷涂布的2密耳聚醋膜襯件)為可用的剝離襯件的示例。
[0151] 粘合增進(jìn)層材料
[0152] 粘合增進(jìn)層可利用增強(qiáng)轉(zhuǎn)印膜對受體基底的粘附力而基本上不會不利地影響轉(zhuǎn) 印膜的性能的任何材料來實現(xiàn)。用于轉(zhuǎn)印層120的示例性材料也可用于粘合增進(jìn)層??捎糜?本發(fā)明所公開的制品和方法的可用的粘合增進(jìn)材料包括光致抗蝕劑(正性和負(fù)性)、自組裝 單分子層、粘合劑、硅烷偶聯(lián)劑和大分子。在一些實施方案中,倍半硅氧烷可用作粘合增進(jìn) 層。例如,聚乙締倍半硅氧烷聚合物可用作粘合增進(jìn)層。其他示例性材料可包括苯并環(huán)下 燒、聚酷亞胺、聚酷胺、有機(jī)娃、聚硅氧烷、有機(jī)娃雜化聚合物、(甲基)丙締酸醋W及用諸如 W下的多種反應(yīng)性基團(tuán)官能化的其他硅烷或大分子:環(huán)氧基、環(huán)硫基、乙締基、徑基、締丙氧 基、(甲基)丙締酸醋基、異氯酸醋基、氯基醋基、乙酷氧基、(甲基)丙締酷胺基、硫醇、硅烷 醇、簇酸、氨基、乙締酸、酪基、醒基、面代燒、肉桂酸醋、疊氮基、氮丙晚基、締控基、氨基甲酸 醋基、酷亞胺基、酷胺基、烘控基W及運些基團(tuán)的任何衍生物或組合。
[。巧引其他添加劑
[0154]轉(zhuǎn)印帶的任意層中包含的其他合適的添加劑為抗氧化劑、穩(wěn)定劑、抗臭氧劑和/或 抑制劑,W阻止膜在儲存、裝運和處理過程中過早固化。在所有先前所述的實施方案中,阻 止過早固化可保持疊層轉(zhuǎn)印所需的粘性??寡趸瘎┛勺柚棺杂苫镔|(zhì)的形成,自由基物質(zhì) 可導(dǎo)致電子轉(zhuǎn)印和諸如聚合的鏈反應(yīng)??寡趸瘎┛捎糜诜纸獯祟愖杂苫?。合適的抗氧化劑 可包括例如商品名為IRGANOX的抗氧化劑??寡趸瘎┑姆肿咏Y(jié)構(gòu)通常是受阻酪類結(jié)構(gòu),諸如 2,6-二叔下基苯酪、2,6-二叔下基-4-甲基苯酪,或者是基于芳族胺的結(jié)構(gòu)。還可使用輔助 抗氧化劑來分解氨過氧化物自由基,該輔助抗氧化劑諸如為亞憐酸醋或亞麟酸醋,含有機(jī) 硫的化合物W及二硫代麟酸醋。典型的聚合反應(yīng)抑制劑包括釀類結(jié)構(gòu),諸如氨釀、2,5-二叔 下基氨釀、單甲酸氨釀,或兒茶酪衍生物,諸如4-叔下基兒茶酪。優(yōu)選使用的任何抗氧化劑、 穩(wěn)定劑、抗臭氧劑和抑制劑能夠溶于轉(zhuǎn)印的層中。
[01巧]受體基底
[0156] 轉(zhuǎn)印膜W及與施加轉(zhuǎn)印膜的相關(guān)聯(lián)方法的特定優(yōu)勢在于能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)賦予具有較 大表面的受體表面,諸如建筑玻璃。可利用卷對卷處理與圓柱體母模板的組合來實現(xiàn)大尺 寸的疊層轉(zhuǎn)印膜。本文所公開的轉(zhuǎn)印工藝的另一個優(yōu)點是能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)賦予不平坦的受體表 面。由于轉(zhuǎn)印帶的柔性形式,受體基底可被彎曲、彎折地扭曲,或者具有凹陷或凸出的特征。 受體基底可W包括例如機(jī)動車玻璃、玻璃片、柔性電子基底(諸如電路化柔性膜)、顯示器后 板、太陽能玻璃、金屬、聚合物、聚合物復(fù)合物和玻璃纖維。另外,另外一個優(yōu)勢在于能夠通 過印刷或W其他方式按圖案將材料沉積到模板膜上來對轉(zhuǎn)印層進(jìn)行圖案化,所述方式如本 領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知的那些技術(shù),如本文的其他地方所述。
[0157] 圖2A-2I示出了根據(jù)本公開的一個方面的微光學(xué)窗用玻璃的示意性剖視圖。在圖 2A中,微光學(xué)窗用玻璃200包括受體基底280,諸如具有主表面282的窗格玻璃,W及結(jié)合到 主表面282的至少一部分的微光學(xué)層290。微光學(xué)層290包括固化的回填層220,其具有緊鄰 主表面282的平坦表面222W及相對的結(jié)構(gòu)化表面224。在一個特定實施方案中,固化的回填 層220包含高度支化有機(jī)娃材料,如其他地方所述。結(jié)構(gòu)化表面224鄰近折射率低于固化的 回填層220的低折射率材料。應(yīng)當(dāng)了解,參考圖IA所述的每個附加層(例如,130,150,160)也 可W按相似的方式被定位成與固化的回填層220(即,圖IA的固化的回填層120)相鄰,但是 為清楚起見,在圖2A中未示出。
[015引在圖2B中,微光學(xué)窗用玻璃201包括受體基底280,諸如具有主表面282的窗格玻 璃,W及結(jié)合到主表面282的至少一部分的微光學(xué)層291。微光學(xué)層291包括固化的回填層 220,該固化的回填層具有緊鄰主表面282的平坦表面222W及相對的表面,該相對的表面包 括具有結(jié)構(gòu)化表面224的第一部分227和具有平坦區(qū)域226的相鄰第二部分229,其按圖案設(shè) 置。在一個特定實施方案中,固化的回填層220包含高度支化有機(jī)娃材料,并且微光學(xué)層291 可通過從如圖IC示出和描述的轉(zhuǎn)印帶102轉(zhuǎn)印而得到。在一個特定實施方案中,固化的回填 層220的第二部分229(即,平坦區(qū)域226)可由如圖IA所示的轉(zhuǎn)印帶100的未固化部分回流而 得到。一體式光掩模諸如任選的載體膜140上設(shè)置的光掩模可用于圖案化固化和未固化的 材料(即,可回流到平坦?fàn)顟B(tài)的材料),該回流技術(shù)在
【申請人】的如下待審專利申請中有所描 述:美國專利公布 2014/0021492、2014/0178646 和 2014/0175707;和 2013年11月11 日提交的 名稱為"NANOSTRUCTURES FOR OLED DEVICES"(用于OLED裝置的納米結(jié)構(gòu))的美國臨時專利 申請61/902437。
[0159]結(jié)構(gòu)化表面224和平坦區(qū)域226鄰近折射率低于固化的回填層220的低折射率材 料。應(yīng)當(dāng)了解,參考圖IA所述的每個附加層(例如,130,150,160)也可W按相似的方式被定 位成與固化的回填層220(即,圖IA的固化的回填層120)相鄰,但是為清楚起見,在圖2B中未 示出。
[0160] 由微光學(xué)窗用玻璃201的第一部分227和第二部分229形成的圖案可包括多個島狀 物、細(xì)紋或島狀物和細(xì)紋的組合,其在受體基底280的表面上延伸,并且還可包括從受體基 底280的一端到相對端的結(jié)構(gòu)化表面224的面密度梯度,如其他地方所示。
[0161] 在圖2C中,微光學(xué)窗用玻璃202包括受體基底280,諸如具有主表面282的窗格玻 璃,W及結(jié)合到主表面282的至少一部分的微光學(xué)層292。微光學(xué)層292包括固化的回填層 220,該固化的回填層具有緊鄰主表面282的平坦表面222W及相對的表面,該相對的表面包 括具有結(jié)構(gòu)化表面224的第一部分223和缺少微光學(xué)層292的相鄰第二部分225,其按圖案設(shè) 置。在一個特定實施方案中,固化的回填層220包含高度支化有機(jī)娃材料,并且微光學(xué)層292 可通過從如圖IB示出和描述的轉(zhuǎn)印帶101轉(zhuǎn)印而得到。
[0162] 第一部分223的結(jié)構(gòu)化表面224和相鄰第二部分225鄰近折射率低于固化的回填層 220的低折射率材料。應(yīng)當(dāng)了解,參考圖IA所述的每個附加層(例如,130,150,160)也可W按 相似的方式被定位成與固化的回填層220(即,圖IA的固化的回填層120)相鄰,但是為清楚 起見,在圖2C中未示出。
[0163] 由微光學(xué)窗用玻璃202的第一部分223和第二部分225形成的圖案可包括多個島狀 物、細(xì)紋或島狀物和細(xì)紋的組合,其在受體基底280的表面上延伸,并且還可包括從受體基 底280的一端到相對端的結(jié)構(gòu)化表面224的面密度梯度,如其他地方所示。
[0164] 在圖2D中,微光學(xué)窗用玻璃203包括受體基底280,諸如具有主表面282的窗格玻 璃,W及結(jié)合到主表面282的至少一部分的微光學(xué)層293。微光學(xué)層293包括具有平坦表面 222和相對的結(jié)構(gòu)化表面224的固化的回填層220,和具有鄰近平坦表面222的表面254的固 化的漫射體層250,該固化的漫射體層250緊鄰主表面282。在一個特定實施方案中,固化的 回填層220包含高度支化有機(jī)娃材料,如其他地方所述。在一些情況下,固化的漫射體層250 可包含顆粒,并且在一些情況下,還可包含與固化的回填層220相同的材料。結(jié)構(gòu)化表面224 鄰近折射率低于固化的回填層220的低折射率材料。應(yīng)當(dāng)了解,參考圖IA所述的每個附加層 (例如,130,160)也可W按相似的方式被定位成與固化的回填層220(即,圖IA的固化的回填 層120)相鄰,但是為清楚起見,在圖2D中未示出。
[0165] 在圖2E中,微光學(xué)窗用玻璃204包括受體基底280,諸如具有主表面282的窗格玻 璃,W及結(jié)合到主表面282的至少一部分的微光學(xué)層294。微光學(xué)層294包括固化的回填層 220,該固化的回填層具有平坦表面222W及相對的表面,該相對的表面包括具有結(jié)構(gòu)化表 面224的第一部分227'和具有平坦區(qū)域226的相鄰第二部分229',其按圖案設(shè)置。微光學(xué)層 294還包括具有鄰近平坦表面222的表面254的固化的漫射體層250,該固化的漫射體層250 緊鄰主表面282。在一個特定實施方案中,固化的回填層220包含高度支化有機(jī)娃材料,如其 他地方所述。在一些情況下,固化的漫射體層250可包含顆粒,并且在一些情況下,還可包含 與固化的回填層220相同的材料。
[0166] 在一個特定實施方案中,微光學(xué)層294可通過從如圖IC示出和描述的轉(zhuǎn)印帶102轉(zhuǎn) 印而得到。在一個特定實施方案中,微光學(xué)層294的第二部分229'(即,平坦區(qū)域226)可由如 圖IA所示的轉(zhuǎn)印帶100的未固化部分回流而得到,該回流技術(shù)在例如
【申請人】的上述待審專 利申請中有所描述。
[0167] 結(jié)構(gòu)化表面224和平坦區(qū)域226鄰近折射率低于固化的回填層220的低折射率材 料。應(yīng)當(dāng)了解,參考圖IA所述的每個附加層(例如,130,160)也可W按相似的方式被定位成 與固化的回填層220(即,圖IA的固化的回填層120)相鄰,但是為清楚起見,在圖2E中未示 出。
[0168] 由微光學(xué)窗用玻璃201的第一部分227 '和第二部分229 '形成的圖案可包括多個島 狀物、細(xì)紋或島狀物和細(xì)紋的組合,其在受體基底280的表面上延伸,并且還可包括從受體 基底280的一端到相對端的結(jié)構(gòu)化表面224的面密度梯度,如其他地方所示。
[0169] 在圖2F中,微光學(xué)窗用玻璃205包括受體基底280,諸如具有主表面282的窗格玻 璃,W及結(jié)合到主表面282的至少一部分的微光學(xué)層295。微光學(xué)層295包括固化的回填層 220,該固化的回填層具有緊鄰主表面282的平坦表面222W及相對的表面,該相對的表面包 括具有結(jié)構(gòu)化表面224的第一部分223和缺少微光學(xué)層295的相鄰第二部分225,其按圖案設(shè) 置。微光學(xué)層295還包括具有鄰近平坦表面222的表面254的固化的漫射體層250,該固化的 漫射體層250緊鄰主表面282。在一個特定實施方案中,固化的回填層220包含高度支化有機(jī) 娃材料,如其他地方所述。在一些情況下,固化的漫射體層250可包含顆粒,并且在一些情況 下,還可包含與固化的回填層220相同的材料。在一個特定實施方案中,微光學(xué)層295可通過 從如圖IB示出和描述的轉(zhuǎn)印帶101轉(zhuǎn)印而得到。
[0170] 第一部分223'的結(jié)構(gòu)化表面224和相鄰第二部分225'鄰近折射率低于固化的回填 層220的低折射率材料。應(yīng)當(dāng)了解,參考圖IA所述的每個附加層(例如,130,160)也可W按相 似的方式被定位成與固化的回填層220(即,圖IA的固化的回填層120)相鄰,但是為清楚起 見,在圖2F中未示出。
[0171] 由微光學(xué)窗用玻璃205的第一部分223'和第二部分225形成的圖案可包括多個島 狀物、細(xì)紋或島狀物和細(xì)紋的組合,其在受體基底280的表面上延伸,并且還可包括從受體 基底280的一端到相對端的結(jié)構(gòu)化表面224的面密度梯度,如其他地方所示。
[0172] 在圖2G中,微光學(xué)窗用玻璃206包括受體基底280,諸如具有主表面282的窗格玻 璃,W及結(jié)合到主表面282的至少一部分的微光學(xué)層296。微光學(xué)層296包括固化的回填層 220,其具有緊鄰主表面282的平坦表面222 W及相對的結(jié)構(gòu)化表面224。在一個特定實施方 案中,固化的回填層220包含高度支化有機(jī)娃材料,如其他地方所述。結(jié)構(gòu)化表面224鄰近折 射率不同于固化的回填層220的模板層210。在一個特定實施方案中,模板層210可包含與固 化的回填層220相同的材料,并且還可包含例如將用于漫射體中的顆粒。在一些情況下,表 面212可包括表面漫射體。應(yīng)當(dāng)了解,參考圖IA所述的每個附加層(例如,130,150,160)也可 W按相似的方式被定位成與固化的回填層220(即,圖IA的固化的回填層120)相鄰,但是為 清楚起見,在圖2G中未示出。
[0173] 在圖2H中,微光學(xué)窗用玻璃207包括受體基底280,諸如具有主表面282的窗格玻 璃,W及結(jié)合到主表面282的至少一部分的微光學(xué)層297。微光學(xué)層297包括固化的回填層 220,該固化的回填層具有緊鄰主表面282的平坦表面222W及相對的表面,該相對的表面包 括具有結(jié)構(gòu)化表面224的第一部分227"和具有平坦區(qū)域226的相鄰第二部分229",其按圖案 設(shè)置。
[0174] 在一個特定實施方案中,固化的回填層220包含高度支化有機(jī)娃材料,并且微光學(xué) 層297可通過從如圖IC示出和描述的轉(zhuǎn)印帶102轉(zhuǎn)印而得到。在一個特定實施方案中,固化 的回填層220的第二部分229(即,平坦區(qū)域226)可由如圖IA所示的轉(zhuǎn)印帶100的未固化部分 回流而得到,該回流技術(shù)在例如
【申請人】的上述待審專利申請中有所描述。
[0175] 結(jié)構(gòu)化表面224和平坦區(qū)域226鄰近折射率不同于固化的回填層220的模板層210。 在一個特定實施方案中,模板層210可包含與固化的回填層220相同的材料,并且還可包含 例如將用于漫射體中的顆粒。在一些情況下,表面212可包括表面漫射體。應(yīng)當(dāng)了解,參考圖 IA所述的每個附加層(例如,130,150,160)也可W按相似的方式被定位成與固化的回填層 220(即,圖IA的固化的回填層120)相鄰,但是為清楚起見,在圖2H中未示出。
[0176] 由微光學(xué)窗用玻璃207的第一部分227"和第二部分229"形成的圖案可包括多個島 狀物、細(xì)紋或島狀物和細(xì)紋的組合,其在受體基底280的表面上延伸,并且還可包括從受體 基底280的一端到相對端的結(jié)構(gòu)化表面224的面密度梯度,如其他地方所示。
[0177] 在圖21中,微光學(xué)窗用玻璃208包括受體基底280,諸如具有主表面282的窗格玻 璃,W及結(jié)合到主表面282的至少一部分的微光學(xué)層298。微光學(xué)層298包括固化的回填層 220,該固化的回填層具有緊鄰主表面282的平坦表面222W及相對的表面,該相對的表面包 括具有結(jié)構(gòu)化表面224的第一部分223"和缺少微光學(xué)層292的相鄰第二部分225,其按圖案 設(shè)置。在一個特定實施方案中,固化的回填層220包含高度支化有機(jī)娃材料,并且微光學(xué)層 298可通過從如圖1B示出和描述的轉(zhuǎn)印帶101轉(zhuǎn)印而得到。
[0178] 第一部分223"的結(jié)構(gòu)化表面224W及相鄰的第二部分225鄰近折射率不同于固化 的回填層220的模板層210。在一個特定實施方案中,模板層210可包含與固化的回填層220 相同的材料,并且還可包含例如將用于漫射體中的顆粒。在一些情況下,表面212可包括表 面漫射體。應(yīng)當(dāng)了解,參考圖IA所述的每個附加層(例如,130,150,160)也可W按相似的方 式被定位成與固化的回填層220(即,圖IA的固化的回填層120)相鄰,但是為清楚起見,在圖 21中未示出。
[0179] 由微光學(xué)窗用玻璃208的第一部分223"和第二部分225形成的圖案可包括多個島 狀物、細(xì)紋或島狀物和細(xì)紋的組合,其在受體基底280的表面上延伸,并且還可包括從受體 基底280的一端到相對端的結(jié)構(gòu)化表面224的面密度梯度,如其他地方所示。
[0180] 圖3A示出了示出了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的隔熱玻璃窗單元(IGU)300的一部分 的示意性剖視圖。IGU 300包括第一窗格玻璃380',該第一窗格玻璃通過間隙394與面向第 一窗格玻璃380'的第二窗格玻璃380隔開。第一窗格玻璃380'包括外表面V'和第一窗格內(nèi) 表面"b",并且第二窗格玻璃380包括第二窗格內(nèi)表面V'和內(nèi)表面"d"。微光學(xué)層390結(jié)合到 第二窗格內(nèi)表面V'的至少一部分,該微光學(xué)層包括固化的回填層320,該固化的回填層具 有緊鄰第二窗格內(nèi)表面V'的平坦表面322W及相對的結(jié)構(gòu)化表面324。結(jié)構(gòu)化表面324鄰近 填充第一窗格玻璃280'和第二窗格玻璃380之間的間隙394的低折射率材料392。在一些情 況下,低折射率材料392可包括氣體或真空。低折射率層為微光學(xué)層390提供折射率反差。
[0181] 應(yīng)當(dāng)了解,微光學(xué)層390可為上述任一個微光學(xué)層,諸如圖2A-2I所示的微光學(xué)層 290,291,292,293,294,295,296,297和298,并且還可包括其他地方所述的附加層中的任一 個層,例如圖IA中描述為元件130,150,160的層。
[0182] 圖3B示出根據(jù)本公開的一個方面的微光學(xué)窗用玻璃301或另選地用于形成微光學(xué) 窗用玻璃301的轉(zhuǎn)印帶的示意性前視圖。微光學(xué)窗用玻璃301包括通過區(qū)域325隔開的結(jié)構(gòu) 化表面島狀物323和線條323'的圖案326,類似于圖2A-2I所示的關(guān)于窗格玻璃380的區(qū)域 225,226。圖案326示出了梯度圖案,其結(jié)構(gòu)化表面線條323'和島狀物323在遠(yuǎn)離微光學(xué)窗用 玻璃301移動時面密度下降。圖3C示出了根據(jù)本公開的一個方面的微光學(xué)窗用玻璃302的示 意性前視圖。微光學(xué)窗用玻璃302包括通過類似于圖2A-2I所示的關(guān)于窗格玻璃380的區(qū)域 225,226的區(qū)域325'隔開的結(jié)構(gòu)化表面線條323 '的圖案328。圖案328示出了梯度圖案,其結(jié) 構(gòu)化表面線條323 '在遠(yuǎn)離微光學(xué)窗用玻璃302移動時面密度下降。應(yīng)當(dāng)了解,圖案326,328 無需為梯度圖案,并且可包括任何所需的島狀物、點狀物、線條或任何其他規(guī)則或無規(guī)則形 狀的混合物。
[0183] 圖4為根據(jù)本公開的一個方面,使用上述高溫方法形成轉(zhuǎn)印膜430和最終橋聯(lián)納米 結(jié)構(gòu)460的例示性方法400的示意性工藝流程圖。圖5為根據(jù)本公開的一個方面,用于形成最 終橋聯(lián)納米結(jié)構(gòu)560的例示性烘除方法500的示意性工藝流程圖。
[0184] 該方法400包括將熱穩(wěn)定的回填涂覆溶液422施加于犧牲模板層412的結(jié)構(gòu)化表面 414,并使可移動的物質(zhì)(W箭頭示出)從熱穩(wěn)定的回填層422移動至犧牲模板層412W形成 轉(zhuǎn)印膜430。熱穩(wěn)定的回填層422適形于犧牲模板層412的結(jié)構(gòu)化表面414。
[0185] 熱穩(wěn)定的回填溶液可涂覆到結(jié)構(gòu)化表面414上,并且可除去并任選地固化任何溶 劑或溶劑的部分W形成熱穩(wěn)定的回填層422。優(yōu)選地,在除去溶劑W及固化后,熱穩(wěn)定材料 與犧牲模板層基本上齊平?;旧掀矫婊硎居晒?定義的平面化量(P%)大于50%、或 大于75%、或優(yōu)選地大于90%。
[0186] P% = (l-(tiAi))*100 (1)
[0187] 其中ti是表面層的浮雕高度,并且hi是被表面層覆蓋的特征的特征高度,如 P.Qiiniwalla, I邸E Trans .Adv.Packaging 24(1), 2001,41 (P. Qiiniwalla,《IE邸高級封 裝匯刊》,2001年,第24卷,第1期,第41頁)中進(jìn)一步公開。
[0188] 犧牲模板層412可位于具有可剝離表面的任選載體膜411(即,襯件)上。任選的載 體膜411可利用為其他層提供機(jī)械支撐的熱穩(wěn)定柔性膜來實現(xiàn)。任選的載體膜411具有可剝 離表面,表示任選的載體膜411允許施加到可剝離表面的材料剝離。任選的載體膜411可W 在50°CW上、或者70°C、或者120°CW上熱穩(wěn)定,而不會給犧牲層或回填層帶來不利影響。載 體膜的一個示例是聚對苯二甲酸乙二醇醋(PET)。
[0189] 任選的載體膜411(如本文所述)可利用為其他層提供機(jī)械支撐的柔性膜來實現(xiàn)。 上述任選的載體膜中的任一種均可用作任選的載體膜411。在一些實施方案中,任選的載體 膜可包括在烘除過程中保留在轉(zhuǎn)印膜上的犧牲材料。例如,任選的載體膜可包括任選的載 體膜上的犧牲層,其中犧牲層在從任選的載體膜上剝離后保留在轉(zhuǎn)印的微光學(xué)層(例如, 290,291,292,293,294,295,296,297,298,299,299 ' 如圖 2A-a(所示)上。
[0190] 犧牲模板層412可通過任何可用的方法實現(xiàn)納米結(jié)構(gòu)化,該方法諸如為連續(xù)誘鑄 和固化工藝或壓花W產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化表面414。在許多實施方案中,平坦第一表面413與結(jié)構(gòu)化 第二表面414相對。載體層411的可剝離表面可接觸平坦的第一表面413。犧牲模板層412可 使用回填層422基本上齊平。
[0191] 在許多實施方案中,犧牲模板層412的與第一表面413相鄰的一部分415比犧牲模 板層的與第二表面414相鄰的一部分416具有更高濃度的熱穩(wěn)定分子種類。在許多此類實施 方案中,犧牲模板層412具有熱穩(wěn)定分子種類的梯度425,并且梯度425為熱穩(wěn)定分子種類的 濃度,該濃度作為距離(與主表面垂直)的函數(shù),隨著沿犧牲模板層412的厚度方向遠(yuǎn)離結(jié)構(gòu) 化表面414的距離變化。在許多此類實施方案中,移動到犧牲模板層412中的熱穩(wěn)定分子種 類的濃度隨著與結(jié)構(gòu)化表面414的距離而增加。優(yōu)選地,犧牲模板層412內(nèi)移動的熱穩(wěn)定分 子種類的濃度在第一表面413周圍或第一表面413處最大。
[0192] 轉(zhuǎn)印膜430可層合至受體基底440并經(jīng)過加熱或烘除處理W除去犧牲模板層412并 形成由熱穩(wěn)定回填層462的橋聯(lián)層465和結(jié)構(gòu)化表面464限定的工程化空隙。在一些實施方 案中,任選的犧牲粘合劑層(未示出)可在層合之前施加于回填層422或施加于受體基底 440。
[0193] 橋聯(lián)層465由犧牲模板層412內(nèi)的熱穩(wěn)定的分子種類425形成,并且橋聯(lián)層465設(shè)置 在結(jié)構(gòu)化表面464上。在許多實施方案中,橋聯(lián)層465由犧牲模板層412內(nèi)的熱穩(wěn)定的分子種 類425的梯度形成。
[0194] 如圖5所描述和示出的,犧牲模板層512可完全烘除,從而使橋聯(lián)層565保留在結(jié)構(gòu) 化表面564上并限定工程化空隙。圖5中所示出的元件500-565中的每個元件對應(yīng)于圖4中所 示出的先前已描述的類似編號的元件400-465。例如,圖5的受體基底540對應(yīng)于圖4的受體 基底440,等等。運些附圖示出犧牲模板層512能夠被烘除,同時保留由熱穩(wěn)定回填層562的 橋聯(lián)層565和結(jié)構(gòu)化表面564限定的工程化空隙。橋聯(lián)層565由犧牲模板層512內(nèi)的熱穩(wěn)定的 分子種類525形成,并且橋聯(lián)層565設(shè)置在結(jié)構(gòu)化表面564上。
[0195] 隨著有機(jī)聚合物分解,形成該橋聯(lián)結(jié)構(gòu),與納米結(jié)構(gòu)頂部上逐漸形成的由犧牲模 板層限定的無機(jī)納米結(jié)構(gòu)無關(guān)。橋聯(lián)結(jié)構(gòu)和工程化納米結(jié)構(gòu)之間的空間形成"工程化空 隙",其形狀由工程化納米結(jié)構(gòu)和橋聯(lián)結(jié)構(gòu)的邊界限定。與殘余的橋聯(lián)結(jié)構(gòu)相比,大量的犧 牲模板層在烘除過程中發(fā)生分解。在一些實施方案中,犧牲模板層的厚度為所得橋聯(lián)結(jié)構(gòu) 的厚度的至少2倍、或至少5倍、或至少10倍。
[0196] 圖6為根據(jù)本公開的一個方面,使用上述高溫烘除方法形成微光學(xué)窗用玻璃660的 例示性方法600的示意性工藝流程圖。制備的轉(zhuǎn)印膜615包括任選的載體膜640,該任選的載 體膜具有漫射體層650和模板層610,其各自可包括熱穩(wěn)定基質(zhì)中的納米粒子,如其他地方 所述。模板層610被圖案化W包括其上涂覆有回填層620的結(jié)構(gòu)614。然后,轉(zhuǎn)印膜615被轉(zhuǎn)印 至受體基底680,諸如玻璃基底,W及上述賠燒的層合體結(jié)構(gòu),W得到微光學(xué)窗用玻璃660。 在一個特定實施方案中,微光學(xué)窗用玻璃660可包括與受體基底680折射率匹配的回填層 620,模板層610可為高折射率微光學(xué)層,并且漫射體層650可與模板層610成一體。
[0197] 上述烘除過程可形成類似于圖2A-2K所示的那些結(jié)構(gòu)。在一些實施方案中,例如, 圖2D所示的微光學(xué)窗用玻璃203可包括漫射體250,該漫射體250散射光并且具有與玻璃280 的折射率相近的折射率即約1.5,并且結(jié)構(gòu)化轉(zhuǎn)印層220還可具有相同的折射率。在一些情 況下,如圖2G所示的微光學(xué)窗用玻璃206可包括折射率與玻璃280相近(即,約1.5)的結(jié)構(gòu)化 層220, W及具有諸如小于約1.4的較低折射率的散射層210。在一些情況下,如圖2G所示的 微光學(xué)窗用玻璃206可包括折射率與玻璃280相近(即,約1.5)的結(jié)構(gòu)化層220,W及具有諸 如約1.8或更大的較高折射率的散射層210。
[019引在圖2J中,微光學(xué)窗用玻璃209包括受體基底280,諸如具有主表面282的窗格玻 璃,W及結(jié)合到主表面282的至少一部分的微光學(xué)層299。微光學(xué)層299包括固化的回填層 220,其具有緊鄰主表面282的平坦表面222 W及相對的結(jié)構(gòu)化表面224。在一個特定實施方 案中,固化的回填層220為折射率與受體基底280相近即1.5的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)化表面224鄰近折 射率大于固化的回填層220諸如約1.8的層210。具有與層210的折射率相近的折射率的漫射 體層250被定位為與層210相鄰。
[0199] 在圖2K中,微光學(xué)窗用玻璃211包括受體基底280,諸如具有主表面282的窗格玻 璃,W及結(jié)合到主表面282的至少一部分的微光學(xué)層299'。微光學(xué)層299'包括固化的回填層 220,其具有緊鄰主表面282的平坦表面222 W及相對的結(jié)構(gòu)化表面224。在一個特定實施方 案中,固化的回填層220為折射率與受體基底280相近即1.5的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)化表面224與上文 參考圖4-5所述的工程化空隙層264相鄰。具有與固化的回填層220的折射率相近的折射率 的漫射體層250被定位為與工程化空隙層264相鄰。
[0200] 實施例
[0201] 實施例1:制備和轉(zhuǎn)印90/50BEF II結(jié)構(gòu)化表面 [020。制備乙締基倍半硅氧烷
[0203] 在配備有冷凝器的SOOmL圓底燒瓶中,在室溫下將乙締基S乙氧基硅烷(100g)(美 國賓夕法尼亞州莫里斯維爾的蓋勒斯特公司(Gelest, Inc. ,Morrisville ,Penns}dvania)、 去離子水(50g)和草酸(0.5g)(美國密蘇里州圣路易斯的西格瑪奧德里奇公司(51肖1113- AldrichiSt .Louis ,Mo))混合到一起?;旌衔镌谑覝叵聰埌?-8小時,然后蒸發(fā)除去溶劑 (水/乙醇混合物)。所得的粘滯液體溶解于甲基乙基酬(IOOmL)中并用去離子水(IOOmL)清 洗=次。清洗后,在減壓條件下蒸發(fā)甲基乙基酬和殘留的水W得到作為粘滯液體的乙締基 倍半硅氧烷。乙締基倍半硅氧烷福射固化性體系通過將乙締基倍半硅氧烷復(fù)溶于甲基乙基 酬W形成包含l%w/w Irgacure 184(購自汽己/己斯夫公司(Ciba/BASF)的光引發(fā)劑)的 30%w/w 溶液。
[0204] 涂覆轉(zhuǎn)印層
[02化]用移液管在一定長度的Vikuiti?BEF II 90/50(美國明尼蘇達(dá)州圣保羅3M公司 (3M Company(St .Paul ,MN))上涂覆Fluo;rine;rt FC-40(美國密蘇里州圣路易斯的西格瑪奧 德里奇公司(Sigma Aldrich,St丄OUiS,Mo))剝離劑并用Kimwipe擦干。該膜被置于兼容溶 劑的烘箱(Despatch LFD系列,美國明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯的迪斯派奇工業(yè)公司 (Despatch Indushies ,Minneapolis,MN))中,在100°C干燥10分鐘,從而形成防粘涂層涂 覆的結(jié)構(gòu)化模板。使用凹口刮棒涂布機(jī)在BEF II膜上涂覆上述乙締基倍半硅氧烷福射固化 性體系,該凹口刮棒涂布機(jī)的間隙被設(shè)置為0.006英寸(152.4微米)并處于黃光下。樣品于 50°C在熱板上干燥,W除去甲基乙基酬。利用熱覆膜機(jī)(GBC Catena 35,美國伊利諾伊州林 肯君白勺GBC Document Finishin邑公司(GBC Document Finishin邑,Lincolnshire, IL) 180°F 下將膜層合至2英寸X3英寸玻片上。從層壓機(jī)上取下層合樣品并使其冷卻至室溫。層合樣 品在黑光下固化3分鐘,除去防粘涂層涂覆的結(jié)構(gòu)化模板,從而得到玻璃上的微光學(xué)結(jié)構(gòu)化 SSQ 層。
[020y 實施例2:制備并轉(zhuǎn)印具有一體式漫射體的90/50BEF II結(jié)構(gòu)化表面
[0207] 用移液管在一定長度的Vikuiti?BEF II 90/50(美國明尼蘇達(dá)州圣保羅3M公司 (3M Company(St .Paul ,MN))上涂覆Fluo;rine;rt FC-40(美國密蘇里州圣路易斯的西格瑪奧 德里奇公司(Sigma Aldrich,St丄OUiS,Mo))剝離劑并用Kimwipe擦干。該膜被置于兼容溶 劑的烘箱(Despatch LFD系列,美國明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯的迪斯派奇工業(yè)公司 (Despatch Indushies ,Minneapolis ,MN))中,在100°C干燥10分鐘,W形成防粘涂層涂覆 的結(jié)構(gòu)化模板。使用凹口刮棒涂布機(jī)在肥F II膜上涂覆實施例1中所述的30%乙締基倍半 硅氧烷,該凹口刮棒涂布機(jī)的間隙被設(shè)置為0.006英寸(152.4微米)并處于黃光下。樣品于 50°C在熱板上干燥,W除去甲基乙基酬。
[0208] 經(jīng)過涂覆的乙締基倍半硅氧烷層在氮氣氣氛下利用在600W/in下工作的化Sion "護(hù)燈的福射并同時與BEF II膜接觸而固化,W在結(jié)構(gòu)化模板上形成固化的乙締基倍半娃 氧燒層。
[0209] 乙締基倍半硅氧烷漫射體溶液通過將10%w/V的AE民OXIDE'KTi02NKT90粒子 (購自美國新澤西州帕西帕尼的伊諾力克公司化vonic Corporation,Parsippany ,NJ))與 實施例1所述的乙締基倍半硅氧烷福射固化性體系混合進(jìn)行配制。結(jié)構(gòu)化模板上固化的乙 締基倍半硅氧烷層使用凹口刮棒涂布機(jī)涂覆W乙締基倍半硅氧烷漫射體溶液,該凹口刮棒 涂布機(jī)的間隙被設(shè)置為0.006英寸(152.4微米)并處于黃光下。樣品于50°C在熱板上干燥, W除去甲基乙基酬。利用熱覆膜機(jī)(GBC Catena 35,美國伊利諾伊州林肯郡的GBC Document Finishing公司(GBC Document Finishing ,Lincolnshire, IL))在 180°F (82°C) 下將膜層合至2英寸X3英寸玻片上。從層壓機(jī)上取下層合樣品并使其冷卻至室溫。層合樣 品在黑光下固化3分鐘,除去防粘涂層涂覆的結(jié)構(gòu)化模板,得到玻璃上的多層微光學(xué)結(jié)構(gòu)化 SSQ 層。
[0210] 實施例3:制備和轉(zhuǎn)印點狀結(jié)構(gòu)化表面90/50BEF II
[0別。用移液管在一定長度的Vikuiti?肥F II 90/50(明尼蘇達(dá)州圣保羅3M公司(3M Company (St. Paul ,MN))上涂覆Fluo;rine;rt FC-40(美國密蘇里州圣路易斯的西格瑪奧德里 奇公司(Sigma Al化ich,St丄OUis ,Mo))剝離劑并用Kimwipe擦干。該膜被置于兼容溶劑的 烘箱(Despatch LFD系列,美國明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯的迪斯派奇工業(yè)公司(Despatch 1]1(1113化163,]/[;[]1]16日9〇113,]\?'〇)中,在100°(1:干燥10分鐘,從而形成防粘涂層涂覆的結(jié)構(gòu)化 模板。使用標(biāo)準(zhǔn)絲網(wǎng)印刷技術(shù)用實施例1所述的乙締基倍半硅氧烷福射固化性體系W圖案 形式涂覆防粘涂層涂覆的結(jié)構(gòu)化模板。該絲網(wǎng)為156目絲網(wǎng),其圖案化W點狀圖案中的一系 列開口(每個點的直徑為約1.25mm,相鄰的點隔開約3-4mm)。該樣品在50°C的熱板上干燥10 分鐘。然后使用手動漉將樣品層合至2英寸X3英寸(5cmX7.6cm)玻片。層合樣品在黑光下 固化3分鐘,除去防粘涂層涂覆的結(jié)構(gòu)化模板,從而得到玻璃上的圖案化微光學(xué)結(jié)構(gòu)化SSQ 層。
[0212] 實施例4:制備和轉(zhuǎn)印具有一體式漫射體的點狀結(jié)構(gòu)化表面90/50BEF II
[0213] 用移液管在一定長度的Vikuiti?肥F II 90/50(明尼蘇達(dá)州圣保羅3M公司(3M Company (St. Paul ,MN))上涂覆Fluo;rine;rt FC-40(美國密蘇里州圣路易斯的西格瑪奧德里 奇公司(Sigma Al化ich,St丄OUis ,Mo))剝離劑并用Kimwipe擦干。該膜被置于兼容溶劑的 烘箱(Despatch LFD系列,美國明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯的迪斯派奇工業(yè)公司(Despatch 1]1(1113化163,]/[;[]1]16日9〇113,]\?'〇)中,在100°(1:干燥10分鐘,從而形成防粘涂層涂覆的結(jié)構(gòu)化 模板。
[0214] 使用標(biāo)準(zhǔn)絲網(wǎng)印刷技術(shù)用實施例1所述的乙締基倍半硅氧烷福射固化性體系W圖 案形式涂覆防粘涂層涂覆的結(jié)構(gòu)化模板。該絲網(wǎng)為156目絲網(wǎng),其圖案化W點狀圖案中的一 系列開口(每個點的直徑為約1.25mm,相鄰的點隔開約3-4mm)。該樣品在50°C的熱板上干燥 10分鐘。經(jīng)過涂覆的乙締基倍半硅氧烷層在氮氣氣氛下利用在600W/in下工作的化Sion"護(hù) 燈的福射并同時與肥F II工具接觸而固化,W在結(jié)構(gòu)化模板上形成圖案化固化的乙締基倍 半硅氧烷層。
[0215] 乙締基倍半硅氧烷漫射體溶液通過將10%w/w的AF;ROXTDE?Ti〇2NKT90粒子 (購自美國新澤西州帕西帕尼的伊諾力克公司化vonic Corporation,Parsippany ,NJ))與 實施例1所述的乙締基倍半硅氧烷福射固化性體系混合進(jìn)行配制。使用標(biāo)準(zhǔn)絲網(wǎng)印刷技術(shù) 用乙締基倍半硅氧烷福射固化性體系W圖案形式涂覆結(jié)構(gòu)化模板上的圖案化固化的乙締 基倍半硅氧烷層。該絲網(wǎng)同樣為156目絲網(wǎng),其圖案化W點狀圖案中的一系列開口,與之前 的圖案化層對準(zhǔn)。樣品于50°C在熱板上干燥,W除去甲基乙基酬。利用熱覆膜機(jī)(GBC Catena 35,美國伊利諾伊州林肯郡的GBC Document Finishing公司(GBC Document Finishing ,Lincolnshire, IL))在180°F (82°C)下將膜層合至2英寸 X 3英寸(5cmX 7.6cm) 玻片上。從層壓機(jī)上取下層合樣品并使其冷卻至室溫。層合樣品在黑光下固化3分鐘,除去 防粘涂層涂覆的結(jié)構(gòu)化模板,從而得到玻璃上的多層結(jié)構(gòu)化微光學(xué)SSQ層。
[0216] W下為本公開的實施方案的列表。
[0217] 項目1為一種轉(zhuǎn)印帶,包括:具有結(jié)構(gòu)化表面的模板層;設(shè)置在模板層的至少一部 分上的回填層,該回填層包含具有高度支化的有機(jī)娃材料,其具有與結(jié)構(gòu)化表面相對的平 坦表面;W及鄰近平坦表面設(shè)置的漫射體層,其中該漫射體層能夠粘附到玻璃表面,并且該 模板層能夠從回填層移除。
[0218] 項目2為根據(jù)項目1所述的轉(zhuǎn)印帶,其中高度支化的有機(jī)娃材料包括高度支化的有 機(jī)娃低聚物、高度支化的有機(jī)娃聚合物或它們的組合。
[0219] 項目3為根據(jù)項目1或項目2所述的轉(zhuǎn)印帶,還包括設(shè)置在模板層的平坦表面上的 載體膜,該平坦表面與結(jié)構(gòu)化表面相對。
[0220] 項目4為根據(jù)項目1至項目3所述的轉(zhuǎn)印帶,還包括設(shè)置在結(jié)構(gòu)化表面上并符合結(jié) 構(gòu)化表面的轉(zhuǎn)印層。
[022。 項目5為根據(jù)項目1至項目4所述的轉(zhuǎn)印帶,其中轉(zhuǎn)印層包括轉(zhuǎn)印防粘涂層。
[0222] 項目6為根據(jù)項目1至項目5所述的轉(zhuǎn)印帶,其中轉(zhuǎn)印層包括至少一個無機(jī)層。
[0223] 項目7為根據(jù)項目6所述的轉(zhuǎn)印帶,其中所述至少一個無機(jī)層包括無機(jī)薄膜疊堆。
[0224] 項目8為根據(jù)項目7所述的轉(zhuǎn)印帶,其中無機(jī)薄膜疊堆包括低福射涂層。
[0225] 項目9為根據(jù)項目1至項目8所述的轉(zhuǎn)印帶,其中漫射體層的折射率不同于回填層 的折射率。
[02%]項目10為根據(jù)項目1至項目9所述的轉(zhuǎn)印帶,還包括設(shè)置在漫射體層和平坦表面之 間的分離層,其中分離層的折射率不同于回填層的折射率。
[0227]項目11為根據(jù)項目1至項目10所述的轉(zhuǎn)印帶,其中回填層包含倍半硅氧烷。
[022引項目12為根據(jù)項目11所述的轉(zhuǎn)印帶,其中倍半硅氧烷包括乙締基倍半硅氧烷。
[0229] 項目13為根據(jù)項目1至項目12所述的轉(zhuǎn)印帶,其中回填層能夠被光化福射固化。
[0230] 項目14為根據(jù)項目1至項目13所述的轉(zhuǎn)印帶,其中回填層能夠被熱固化。
[0231 ]項目15為根據(jù)項目1至項目14所述的轉(zhuǎn)印帶,其中回填層包含復(fù)合材料。
[0232] 項目16為根據(jù)項目15所述的轉(zhuǎn)印帶,其中復(fù)合材料包含納米粒子填充的倍半娃氧 燒。
[0233] 項目17為根據(jù)項目1至項目16所述的轉(zhuǎn)印帶,其中漫射體層包括回填層的粒子填 充的部分。
[0234] 項目18為根據(jù)項目1至項目17所述的轉(zhuǎn)印帶,其中結(jié)構(gòu)化表面包括高度大于約10 微米的表面特征。
[0235] 項目19為根據(jù)項目1至項目18所述的轉(zhuǎn)印帶,其中回填層按圖案設(shè)置在模板層上。
[0236] 項目20為根據(jù)項目19所述的轉(zhuǎn)印帶,其中圖案包括多個島狀物、細(xì)紋或島狀物和 細(xì)紋的組合。
[0237] 項目21為根據(jù)項目19所述的轉(zhuǎn)印帶,其中圖案在面密度中包括梯度。
[0238] 項目22為根據(jù)項目1至項目21所述的轉(zhuǎn)印帶,其中模板層能夠在低于回填層的溫 度下分解。
[0239] 項目23為根據(jù)項目1至項目22所述的轉(zhuǎn)印帶,其中結(jié)構(gòu)化表面包括微光學(xué)反射表 面。
[0240] 項目24為一種轉(zhuǎn)印帶,包括:具有結(jié)構(gòu)化表面的模板層;和設(shè)置在模板層的至少一 部分上的回填層,該回填層包含高度支化的有機(jī)娃材料,其具有與轉(zhuǎn)印層涂層相對的平坦 表面,其中該回填層按圖案設(shè)置在模板層上。
[0241] 項目25為根據(jù)項目24所述的轉(zhuǎn)印帶,其中回填層能夠粘附到玻璃表面,并且模板 層能夠從可固化的無機(jī)轉(zhuǎn)印層移除。
[0242] 項目26為根據(jù)項目24或項目25所述的轉(zhuǎn)印帶,其中高度支化的有機(jī)娃材料包括高 度支化的有機(jī)娃低聚物、高度支化的有機(jī)娃聚合物或它們的組合。
[0243] 項目27為根據(jù)項目24至項目26所述的轉(zhuǎn)印帶,還包括設(shè)置在模板層的平坦表面上 的載體膜,該平坦表面與結(jié)構(gòu)化表面相對。
[0244] 項目28為根據(jù)項目24至項目27所述的轉(zhuǎn)印帶,還包括設(shè)置在結(jié)構(gòu)化表面上并符合 結(jié)構(gòu)化表面的轉(zhuǎn)印層。
[0245] 項目29為根據(jù)項目24至項目28所述的轉(zhuǎn)印帶,其中轉(zhuǎn)印層包括轉(zhuǎn)印防粘涂層。
[0246] 項目30為根據(jù)項目24至項目29所述的轉(zhuǎn)印帶,其中轉(zhuǎn)印層包括至少一個無機(jī)層。
[0247] 項目31為根據(jù)項目30所述的轉(zhuǎn)印帶,其中所述至少一個無機(jī)層包括無機(jī)薄膜疊 堆。
[0248] 項目32為根據(jù)項目31所述的轉(zhuǎn)印帶,其中無機(jī)薄膜疊堆包括低福射涂層。
[0249] 項目33為根據(jù)項目24至項目32所述的轉(zhuǎn)印帶,還包括鄰近平坦表面設(shè)置的漫射體 層。
[0250] 項目34為根據(jù)項目33所述的轉(zhuǎn)印帶,其中漫射體層的折射率不同于回填層的折射 率。
[0251 ]項目35為根據(jù)項目33所述的轉(zhuǎn)印帶,還包括設(shè)置在漫射體層和平坦表面之間的分 離層,其中分離層的折射率不同于回填層的折射率。
[0252] 項目36為根據(jù)項目24至項目35所述的轉(zhuǎn)印帶,其中回填層包含倍半硅氧烷。
[0253] 項目37為根據(jù)項目36所述的轉(zhuǎn)印帶,其中倍半硅氧烷包括乙締基倍半硅氧烷。
[0254] 項目38為根據(jù)項目24至項目37所述的轉(zhuǎn)印帶,其中回填層能夠被光化福射固化。
[0255] 項目39為根據(jù)項目24至項目38所述的轉(zhuǎn)印帶,其中回填層能夠被熱固化。
[0256] 項目40為根據(jù)項目24至項目39所述的轉(zhuǎn)印帶,其中回填層包含復(fù)合材料。
[0257] 項目41為根據(jù)項目40所述的轉(zhuǎn)印帶,其中復(fù)合材料包含納米粒子填充的倍半娃氧 燒。
[0258] 項目42為根據(jù)項目33至項目41所述的轉(zhuǎn)印帶,其中漫射體層包括回填層的粒子填 充的部分。
[0259] 項目43為根據(jù)項目24至項目42所述的轉(zhuǎn)印帶,其中結(jié)構(gòu)化表面包括高度大于約10 微米的表面特征。
[0260] 項目44為根據(jù)項目24至項目43所述的轉(zhuǎn)印帶,其中圖案包括多個島狀物、細(xì)紋或 島狀物和細(xì)紋的組合。
[0261] 項目45為根據(jù)項目24至項目44所述的轉(zhuǎn)印帶,其中圖案在面密度中具有梯度。
[0262] 項目46為根據(jù)項目24至項目45所述的轉(zhuǎn)印帶,其中模板層能夠在低于回填層的溫 度下分解。
[0263] 項目47為根據(jù)項目24至項目46所述的轉(zhuǎn)印帶,其中結(jié)構(gòu)化表面包括微光學(xué)反射表 面。
[0264] 項目48為一種微光學(xué)窗用玻璃,包括:具有主表面的窗格玻璃;粘結(jié)到主表面的至 少一部分的微光學(xué)層,該微光學(xué)層包括固化的回填層,該固化的回填層包含高度支化的有 機(jī)娃材料,其具有緊鄰主表面的平坦表面和相對的結(jié)構(gòu)化表面,其中結(jié)構(gòu)化表面與低折射 率材料相鄰,該材料的折射率低于固化的回填層的折射率。
[0265] 項目49為根據(jù)項目48所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中低折射率材料包括氣體、漫射 體層或分離層。
[0266] 項目50為根據(jù)項目48或項目49所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中固化的回填層包含倍 半硅氧烷。
[0267] 項目51為根據(jù)項目48至項目50所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中固化的回填層包含復(fù) 合材料。
[0268] 項目52為根據(jù)項目51所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中復(fù)合材料包含納米粒子填充的 倍半硅氧烷。
[0269] 項目53為根據(jù)項目48至項目52所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中結(jié)構(gòu)化表面包括微光 學(xué)反射表面。
[0270] 項目54為根據(jù)項目48至項目53所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中粘結(jié)微光學(xué)層包括固 化與主表面接觸的轉(zhuǎn)印層。
[0271 ]項目55為根據(jù)項目48至項目54所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中微光學(xué)層包含固化的 倍半硅氧烷。
[0272] 項目56為根據(jù)項目48至項目55所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中結(jié)構(gòu)化表面包括高度 大于約10微米的表面特征。
[0273] 項目57為根據(jù)項目48至項目56所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中微光學(xué)層在主表面的 一部分上是連續(xù)的。
[0274] 項目58為根據(jù)項目57所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中所述部分與窗格玻璃的頂部邊 緣相鄰。
[0275] 項目59為根據(jù)項目48至項目58所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中微光學(xué)層包括圖案, 該圖案包括與結(jié)構(gòu)化表面區(qū)域相鄰的平面區(qū)域。
[0276] 項目60為根據(jù)項目59所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中圖案包括多個島狀物、細(xì)紋或 島狀物和細(xì)紋的組合。
[0277] 項目61為根據(jù)項目59或項目60所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中圖案在結(jié)構(gòu)化表面區(qū) 域的面密度中具有梯度。
[0278] 項目62為根據(jù)項目58至項目61所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中結(jié)構(gòu)化表面區(qū)域在頂 部邊緣處的面積分?jǐn)?shù)為>90%,并且結(jié)構(gòu)化表面區(qū)域在相對的底部邊緣處的面積分?jǐn)?shù)為< 10%。
[0279] 項目63為根據(jù)項目48至項目62所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中固化的回填層還包括 與平坦表面相鄰的漫射體。
[0280] 項目64為根據(jù)項目63所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中漫射體包括固化的回填層的粒 子填充的部分。
[0281] 項目65為根據(jù)項目63或項目64所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中漫射體包含無機(jī)粒 子。
[0282] 項目66為根據(jù)項目63至項目65所述的微光學(xué)窗用玻璃,還包括設(shè)置在漫射體和結(jié) 構(gòu)化表面之間的分離層,其中分離層的折射率不同于漫射體的折射率。
[0283] 項目67為一種隔熱玻璃窗單元,包括:第一窗格玻璃,該第一窗格玻璃通過間隙與 面向第一窗格玻璃的第二窗格玻璃隔開,第一窗格玻璃和第二窗格玻璃中的每個窗格玻璃 具有與間隙相鄰的內(nèi)部表面;W及粘結(jié)到第一窗格玻璃和第二窗格玻璃中的至少一個窗格 玻璃的內(nèi)部表面的至少一部分的微光學(xué)層,該微光學(xué)層包括固化的回填層,該固化的回填 層包含高度支化的有機(jī)娃材料,其具有緊鄰內(nèi)部表面的平坦表面和相對的結(jié)構(gòu)化表面,其 中該結(jié)構(gòu)化表面與低折射率材料相鄰,該材料的折射率低于固化的回填層的折射率。
[0284] 項目68為根據(jù)項目67所述的隔熱玻璃窗單元,還包括設(shè)置在結(jié)構(gòu)化表面上并符合 結(jié)構(gòu)化表面的轉(zhuǎn)印層。
[0285] 項目69為根據(jù)項目67或項目68所述的隔熱玻璃窗單元,其中轉(zhuǎn)印層包括至少一個 無機(jī)層。
[0286] 項目70為根據(jù)項目69所述的隔熱玻璃窗單元,其中所述至少一個無機(jī)層包括無機(jī) 薄膜疊堆。
[0287] 項目71為根據(jù)項目70所述的隔熱玻璃窗單元,其中無機(jī)薄膜疊堆包括低福射涂 層。
[0288] 項目72為根據(jù)項目67至項目71所述的隔熱玻璃窗單元,其中低折射率材料包括氣 體、漫射體層或分離層。
[0289] 項目73為根據(jù)項目67至項目72所述的隔熱玻璃窗單元,其中固化的回填層包含倍 半硅氧烷。
[0290] 項目74為根據(jù)項目67至項目73所述的隔熱玻璃窗單元,其中固化的回填層包含復(fù) 合材料。
[0291 ]項目75為根據(jù)項目74所述的隔熱玻璃窗單元,其中復(fù)合材料包含納米粒子填充的 倍半硅氧烷。
[0292] 項目76為根據(jù)項目67至項目75所述的隔熱玻璃窗單元,其中結(jié)構(gòu)化表面包括微光 學(xué)反射表面。
[0293] 項目77為根據(jù)項目67至項目76所述的隔熱玻璃窗單元,其中粘結(jié)微光學(xué)層包括固 化與內(nèi)部表面接觸的轉(zhuǎn)印層。
[0294] 項目78為根據(jù)項目67至項目77所述的隔熱玻璃窗單元,其中微光學(xué)層包含固化的 倍半硅氧烷。
[02M]項目79為根據(jù)項目67至項目78所述的隔熱玻璃窗單元,其中結(jié)構(gòu)化表面包括高度 大于約10微米的表面特征。
[0296] 項目80為根據(jù)項目67至項目79所述的隔熱玻璃窗單元,其中微光學(xué)層在所述第一 窗格玻璃和所述第二窗格玻璃中的至少一個窗格玻璃的內(nèi)部表面的一部分上是連續(xù)的。
[0297] 項目81為根據(jù)項目80所述的隔熱玻璃窗單元,其中所述部分與隔熱玻璃窗單元的 頂部邊緣相鄰。
[0298] 項目82為根據(jù)項目67至項目81所述的隔熱玻璃窗單元,其中微光學(xué)層包括圖案, 該圖案包括與結(jié)構(gòu)化表面區(qū)域相鄰的平面區(qū)域。
[0299] 項目83為根據(jù)項目82所述的隔熱玻璃窗單元,其中圖案包括多個島狀物、細(xì)紋或 島狀物和細(xì)紋的組合。
[0300] 項目84為根據(jù)項目82或項目83所述的隔熱玻璃窗單元,其中圖案在結(jié)構(gòu)化表面區(qū) 域的面密度中具有梯度。
[0301] 項目85為根據(jù)項目81至項目84所述的隔熱玻璃窗單元,其中結(jié)構(gòu)化表面區(qū)域在頂 部邊緣處的面積分?jǐn)?shù)為>90%,并且結(jié)構(gòu)化表面區(qū)域在相對的底部邊緣處的面積分?jǐn)?shù)為< 10%。
[0302] 項目86為根據(jù)項目67至項目85所述的隔熱玻璃窗單元,其中固化的回填層還包括 與平坦表面相鄰的漫射體。
[0303] 項目87為根據(jù)項目86所述的隔熱玻璃窗單元,其中漫射體包括固化的回填層的粒 子填充的部分。
[0304] 項目88為根據(jù)項目86或項目87所述的隔熱玻璃窗單元,其中漫射體包含無機(jī)粒 子。
[0305] 項目89為根據(jù)項目86至項目88所述的隔熱玻璃窗單元,還包括設(shè)置在漫射體和結(jié) 構(gòu)化表面之間的分離層,其中分離層的折射率不同于漫射體的折射率。
[0306] 項目90為一種日光重新定向窗,包括:隔熱玻璃窗單元,該隔熱玻璃窗單元具有第 一窗格玻璃,該第一窗格玻璃具有外表面并且通過間隙與具有內(nèi)表面的第二窗格玻璃隔 開,所述第一窗格玻璃和所述第二窗格玻璃中的每個窗格玻璃具有與間隙相鄰的內(nèi)部表 面;W及粘結(jié)到第二窗格玻璃的內(nèi)部表面的至少一部分的微光學(xué)層,該微光學(xué)層包括固化 的回填層,該固化的回填層包含高度支化的有機(jī)娃材料,其具有緊鄰內(nèi)部表面的平坦表面 及相對的結(jié)構(gòu)化表面,其中該結(jié)構(gòu)化表面與填充間隙的氣體相鄰,使得穿過外表面的曰光 在穿過內(nèi)表面之前被結(jié)構(gòu)化表面折射。
[0307] 項目91為根據(jù)項目90所述的日光重新定向窗,還包括位于結(jié)構(gòu)化表面和內(nèi)部表面 之間的漫射體。
[0308] 項目92為根據(jù)項目1至項目47所述的轉(zhuǎn)印帶,還包括用于對轉(zhuǎn)印層進(jìn)行圖案化的 一體式光掩模。
[0309] 除非另外指明,否則本說明書和權(quán)利要求書中所用的表示特征尺寸、量和物理特 性的所有數(shù)字應(yīng)理解為都由術(shù)語"約"來修飾。因此,除非有相反的說明,否則在上述說明書 和所附權(quán)利要求書中列出的數(shù)值參數(shù)均為近似值,運些近似值可根據(jù)本領(lǐng)域的技術(shù)人員使 用本文所公開的教導(dǎo)內(nèi)容尋求獲得的期望特性而變化。
[0310]本文中引用的所有參考文獻(xiàn)及出版物全文W引用方式明確地并入本文中,但能夠 與本公開直接沖突的部分除外。雖然本文已經(jīng)舉例說明并描述了具體實施方案,但本領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員將會知道,在不脫離本公開的范圍的情況下,可用多種另選和/或等同形式 的具體實施來代替所示出的和所描述的具體實施方案。本專利申請旨在涵蓋本文所討論的 具體實施方案的任何調(diào)整或變型。因此,本公開旨在僅受權(quán)利要求書及其等同形式的內(nèi)容 限制。
【主權(quán)項】
1. 一種轉(zhuǎn)印帶,包括: 模板層,所述模板層具有結(jié)構(gòu)化表面; 回填層,所述回填層設(shè)置在所述模板層的至少一部分上,所述回填層包含有機(jī)硅材料, 其具有與所述結(jié)構(gòu)化表面相對的平坦表面;和 漫射體層,所述漫射體層鄰近所述平坦表面設(shè)置, 其中所述漫射體層能夠粘附到玻璃表面,并且所述模板層能夠從所述回填層移除。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)印帶,其中所述有機(jī)硅材料包括高度支化的有機(jī)硅低聚物、 高度支化的有機(jī)硅聚合物或它們的組合。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)印帶,其中所述回填層包含倍半硅氧烷。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)印帶,其中所述倍半硅氧烷包括乙烯基倍半硅氧烷。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)印帶,其中所述結(jié)構(gòu)化表面包括高度大于約10微米的表面 特征。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)印帶,其中所述結(jié)構(gòu)化表面包括在受體基底的表面上延伸 的多個島狀物、點、線、實心區(qū)域或它們的組合,并且任選地在所述結(jié)構(gòu)化表面的面密度中 包括梯度。7. -種轉(zhuǎn)印帶,包括: 模板層,所述模板層具有結(jié)構(gòu)化表面;和 回填層,所述回填層設(shè)置在所述模板層的至少一部分上,所述回填層包含有機(jī)硅材料, 其具有與所述結(jié)構(gòu)化表面相對的平坦表面, 漫射體層,所述漫射體層鄰近所述平坦表面設(shè)置, 其中所述回填層和所述漫射體層基本上共同延伸并且按圖案設(shè)置在所述模板層上。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)印帶,其中所述有機(jī)硅材料包括高度支化的有機(jī)硅低聚物、 高度支化的有機(jī)硅聚合物或它們的組合。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)印帶,其中所述回填層包含倍半硅氧烷。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)印帶,其中所述倍半硅氧烷包括乙烯基倍半硅氧烷。11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)印帶,其中所述結(jié)構(gòu)化表面包括高度大于約10微米的表面 特征。12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)印帶,其中所述結(jié)構(gòu)化表面包括在受體基底的表面上延伸 的多個島狀物、點、線、實心區(qū)域或它們的組合,并且任選地在所述結(jié)構(gòu)化表面的面密度中 包括梯度。13. -種微光學(xué)窗用玻璃,包括: 窗格玻璃,所述窗格玻璃具有主表面; 漫射體層,所述漫射體層鄰近所述窗格玻璃的所述主表面設(shè)置, 微光學(xué)層,所述微光學(xué)層包括固化的回填層,所述固化的回填層包含有機(jī)硅材料,其具 有緊鄰所述玻璃的所述主表面并與所述漫射體層的所述平坦表面基本上共同延伸的平坦 表面, 其中所述微光學(xué)窗用玻璃不包括聚合物膜基底。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中所述結(jié)構(gòu)化表面包括高度大于約10 微米的表面特征。15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中所述回填層包含倍半硅氧烷。16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中所述倍半硅氧烷包括乙烯基倍半硅 氧燒。17. -種微光學(xué)窗用玻璃,包括: 窗格玻璃,所述窗格玻璃具有主表面; 漫射體層,所述漫射體層鄰近所述窗格玻璃的所述主表面設(shè)置, 微光學(xué)層,所述微光學(xué)層包含有機(jī)硅材料,其具有緊鄰所述玻璃的所述主表面并與所 述漫射體層的所述平坦表面基本上共同延伸的平坦表面, 其中所述基本上共同延伸的微光學(xué)層和漫射體層按圖案設(shè)置在所述窗格玻璃的所述 主表面的至少一部分上,并且所述微光學(xué)窗用玻璃不包括聚合物膜基底。18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中所述結(jié)構(gòu)化表面包括高度大于約10 微米的表面特征。19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中所述回填層包含倍半硅氧烷。20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中所述倍半硅氧烷包括乙烯基倍半硅 氧燒。21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的微光學(xué)窗用玻璃,其中所述結(jié)構(gòu)化表面包括在受體基底的 表面上延伸的多個島狀物、點、線、實心區(qū)域或它們的組合,并且任選地在所述結(jié)構(gòu)化表面 的面密度中包括梯度。22. -種隔熱玻璃窗單兀,包括: 第一窗格玻璃,所述第一窗格玻璃通過間隙與面向所述第一窗格玻璃的第二窗格玻璃 隔開,所述第一窗格玻璃和所述第二窗格玻璃中的每個窗格玻璃具有鄰近所述間隙的內(nèi)部 表面;和 漫射體層,所述漫射體層鄰近所述第一窗格玻璃或所述第二窗格玻璃的所述主表面之 一設(shè)置, 微光學(xué)層,所述微光學(xué)層包括固化的回填層,所述固化的回填層包含有機(jī)硅材料,其具 有緊鄰所述第一窗格玻璃或所述第二窗格玻璃的所述主表面之一并且與所述漫射體和相 對的結(jié)構(gòu)化表面基本上共同延伸的平坦表面, 其中所述基本上共同延伸的微光學(xué)層和漫射體層設(shè)置在所述窗格玻璃的所述內(nèi)部表 面的至少一部分上,并且所述微光學(xué)窗用玻璃不包括聚合物膜基底。23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的隔熱玻璃窗單元,其中所述結(jié)構(gòu)化表面包括高度大于約10 微米的表面特征。24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的隔熱玻璃窗單元,其中所述窗格玻璃的所述內(nèi)部表面的所 述部分還包括在所述玻璃表面的所述表面上延伸的島狀物、點、線、實心區(qū)域或它們的組合 的圖案,并且任選地在所述結(jié)構(gòu)化表面的面密度中包括梯度。25. -種日光重新定向窗,包括: 隔熱玻璃窗單兀,所述隔熱玻璃窗單兀包括: 第一窗格玻璃,所述第一窗格玻璃具有外表面并且通過間隙與具有內(nèi)表面的第二窗格 玻璃隔開,所述第一窗格玻璃和所述第二窗格玻璃中的每個窗格玻璃具有鄰近所述間隙的 內(nèi)部表面;和 微光學(xué)層,所述微光學(xué)層靠近所述第二窗格玻璃的所述內(nèi)部表面的至少一部分,所述 微光學(xué)層包括固化的回填層,所述固化的回填層包含有機(jī)硅材料,其具有緊鄰所述內(nèi)部表 面和相對的結(jié)構(gòu)化表面的平坦表面, 其中所述結(jié)構(gòu)化表面鄰近填充所述間隙的氣體,使得穿過所述外表面的日光在穿過所 述內(nèi)表面之前被所述結(jié)構(gòu)化表面折射。26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的日光重新定向窗,還包括位于所述結(jié)構(gòu)化表面和所述內(nèi)部 表面之間的漫射體。27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的日光重新定向窗,其中所述窗格玻璃的所述內(nèi)部表面的所 述部分還包括在所述玻璃表面的所述表面上延伸的島狀物、點、線、實心區(qū)域或它們的組合 的圖案,并且任選地在所述結(jié)構(gòu)化表面的面密度中包括梯度。
【文檔編號】B29D11/00GK105916668SQ201580004934
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年1月22日
【發(fā)明人】邁克爾·本頓·弗里, 馬丁·B·沃克, 奧勒斯特爾·小本森, 郝冰, 查爾斯·A·馬蒂拉, 克雷格·R·沙爾特, 米奇斯瓦夫·H·馬祖雷克, 賈斯廷·P·邁爾, 馬諾耶·尼馬爾
【申請人】3M創(chuàng)新有限公司