[发明专利]纳米结构化制品

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2011年3月14日提交的美国临时专利申请第61/452430号的权益，该专利申请的公开内容以引用方式全文并入本文。

背景技术

当光从一种介质传播到另一种介质时，某一部分光被这两种介质之间的界面反射。例如，透光塑料基材上闪耀的光中通常约4-5%在顶部表面处被反射。

已经采用了一些不同方法来降低聚合物材料的反射。一种方法是采用抗反射涂层例如由透明薄膜结构组成的多层反射涂层来减少反射，所述多层反射涂层中具有折射率极不相同的交替的层。然而，难以使用多层抗反射涂层技术实现宽带抗反射。

另一种方法涉及使用亚波长表面结构（如，亚波长级表面光栅）用于宽带抗反射。用于产生亚波长表面结构的方法（例如通过光刻）往往相当复杂且昂贵。另外，要使用亚波长级表面光栅自卷对卷处理获得一致的具有最小化的高阶衍射的低反射宽带抗反射是具有挑战性的。需要提供高性能、低干涉条纹的解决方案，所述解决方案还具有相对低的反射（即，在可见范围上的平均反射低于0.5%）、低的双折射（即，具有小于200nm的光学延迟值）和抗反射特性。

发明内容

在一个方面，本发明描述了一种制品，所述制品包括具有第一主表面和大致相背对的第二主表面的基材和在所述第一主表面上的第一层，其中所述第一层具有无规的第一纳米结构化表面，并且其中所述第一层的平均厚度为至多0.5微米（在一些实施例中，至多0.4微米、0.3微米、0.25微米、0.2微米、0.15微米、0.1微米或甚至至多0.075微米）。

在一些实施例中，本文所述制品在所述第一层和基材的第一主表面之间显示出干涉条纹外观，其中如果第一层的厚度为1.25微米，那么与相同的制品相比，所述干涉条纹外观会减少至少50%（在一些实施例中，至少75%）。

任选地是，本文所述制品还包括设置在基材的第一主表面与所述第一层之间的功能层（即，透明导电层或气体阻挡层中的至少一者）。任选地是，本文所述制品还包括设置在所述无规的第一纳米结构化表面上的功能层（即，透明导电层或气体阻挡层中的至少一者）。

任选地是，本文所述制品还包括在基材的第二主表面上的第二层，其中所述第二层具有无规的纳米结构化表面。任选地是，本文所述制品还包括设置在基材的第二主表面与所述第二层之间的功能层（即，透明导电层或气体阻挡层中的至少一者）。任选地是，本文所述制品还包括设置在所述无规的第二纳米结构化表面上的功能层（即，透明导电层或气体阻挡层中的至少一者）。

本文所述的无规的纳米结构化制品可用来产生高性能、低条纹、抗反射的光学制品。当在无规的纳米结构化表面上设置了功能层（即，透明导电层或气体阻挡层中的至少一者）时，纳米结构化制品也可用来使干涉条纹和从基材通过纳米结构化表面层进入功能层中（反之亦然）的界面反射最小化，以大大提高光学性能。

本文所述制品的实施例可用于许多应用，包括显示应用（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、眼科透镜；面罩透镜或薄膜；窗膜；针对构造应用的抗反射；和构造应用或交通指示牌。本文所述纳米结构化制品还可用于太阳能应用（如，太阳膜）。它们可例如用作太阳热能热液体/空气加热面板或任何太阳能吸收装置的前表面；用于具有附加纳米级表面结构的微观圆柱或宏观圆柱的太阳能吸热表面；用于由非晶硅光伏电池或CIGS光伏电池制成的柔性太阳能光伏电池的前表面；以及用于施加在柔性光伏电池顶部上的薄膜的前表面。

附图说明

图1为本发明中可用的涂布设备的第一局部透视图；

图2为从不同的有利位置截取的图1的设备的第二局部透视图；

图3为从其含气室移除的涂布设备的另一个实施例的局部透视图；

图4为从不同的有利位置截取的图3的设备的第二透视图；和

图5为使用本文所述的示例性低条纹纳米结构化抗反射制品的显示器的示意性剖视图。

具体实施方式

示例性的基材包括聚合物基材、玻璃基材或窗以及功能器件（如，有机发光二极管(OLED)、显示器、和光伏器件）。通常，基材厚度为在约12.7微米（0.0005英寸）至约762微米（0.03英寸）范围内，但其他厚度可能也是可用的。