〇2本体材料的折射率可为约 2.3,但SiO薄膜对其沉积方式非常敏感。运里，用于评估的SiO通过在10 5托的真空条件 下W10埃/秒的速率缓慢蒸发SiO来形成，该条件适于氧化。对于通过40-nm和240-nm 纳米掩模加工的两表面，使用图象分析软件（Image-ProG. 2,美国）在范围的高端估计SiO 材料在表面中的体积分数。所测定的高端体积分数是：约0.4体积分数（"40nm纳米掩模" 表面），和约0. 2体积分数（"240nm纳米掩模"表面）。低端体积分数使用下述值来估计： 该值需要拟合测量的反射率光谱同时保持恒定的所测量的材料表面厚度（约85nm)。所测 定的那些低端体积分数是：约0. 24体积分数（"40nm纳米掩模"表面），和约0. 10体积分 数（"240nm纳米掩模"表面）。范围中的最大值可归因于纳米柱的形貌，误差与把纳米柱 估计为圆柱或隆起的"蒙古包（yurt)状"结构相关。
[0099] 使用与独立测量一致的参数，图6中良好拟合的反射率光谱，表明使用纳米柱结 构能形成的光学折射率值，特别是用于实现减反射表面性能。据信使用单一膜层时，靠近 1. 23的折射率值可导致在可见光波长区域的0%反射。与在上述实施例中形成的纳米柱的 光学性能相关的1. 07和1. 16的折射率值，表明能利用纳米柱化基材表面来加工该减反射 表面。
[0100] 当适当地设计时，纳米纹理化的表面可呈现防润湿"双疏水（amphipobic)"性能。 本文所述的纳米柱适于实现防润湿性能，因为在低端时由240-nm纳米掩模制备的表面的 纳米柱的面积分数接近0.1。 阳101] 在平坦的氣硅烷表面上、40-nm纳米掩模SiO纳米柱化表面上和240-nm纳米掩 模SiO纳米柱化表面上进行如上所述的水接触角测量。平坦氣硅烷表面的水接触角是约 112°D40-nm纳米掩模SiO纳米柱化表面的水接触角是约118°D240-nm纳米掩模SiO纳 米柱化表面的水接触角是约116°。因此，纳米柱化表面比氣硅烷处理的平坦表面更疏水。 阳102] 进行定量的指纹转移和光学表征（透射率，雾度）测量，且结果见图7。图7的表 格显示用如上所述的方法制备的纳米柱化样品的定量的指纹转移，透射率和雾度测量。模 拟的指纹使用标准化的指纹流体溶液（30%=油精（triolein), 25%油酸，25%栋桐酸辛 醋，15%整締（squalene), 2. 5%胆固醇，2. 5%油酸胆固醇醋，和染料标记的脂质（lipid) 度-3824,分子探针公司（MolecularProbes),美国）来制备，使用自动油墨化和指纹冲压 机来施涂该溶液，其在10秒的冲压循环中保持恒定的化si的压力。在一半的循环中，通过 自动化平衡架使指纹模具（stamp)沿着一个方向前后振动，模拟司法鉴定实践中在指纹形 成中振动嫌疑犯的手指。在另一半的循环中，随后在垂直方向前后振动指纹模具，然后标准 化图象采集来确保可靠的和可定量的指纹粘附。 阳103] 在图7中，将纳米柱化样品与裸露玻璃和氣硅烷涂覆的样品进行比较。左栏列出 3种测量的样品：裸露玻璃（康宁2318)，氣硅烷涂覆的裸露玻璃巧C173)，和纳米柱化玻 璃。氣硅烷涂层是DC2634,可从道康宁公司值ow-Corning)购买，并同时存在于EC173和纳 米柱化样品上。图7中的处理的图象栏显示用于分析的图象，积分强度栏显示测量的各样 品的定量指纹材料转移的值。发现相比于简单的氣硅烷涂覆的平坦玻璃样品，用如上所述 的方法赋予的加工的纳米柱形貌展现可测量的和显著的防污性能，如低积分强度值所示。 阳104] 图7表明因用如上所述的方法赋予的纳米柱结构形貌导致抑制指纹转移。与裸露 玻璃相比，纳米结构化表面抑制几乎23%更少的指纹转移，而仅仅用氣硅烷简单涂覆的玻 璃相对于裸露玻璃只抑制12%。不存在纳米结构化几何形貌清楚地限制指纹转移抑制性 质。还观察到玻璃基材保留高透射率（94% )和低雾度（0. 3% )性质，因为纳米纹理特征 远远小于与大纳米颗粒散射200nm)相关的MIE-散射性质，因此确保纳米纹理结构不 会不利地影响纹理化玻璃表面的光学性能。运些观察还确认了能同时结合纳米柱化基材表 面的减反射和防污性质，来用于其它可能的应用。
[01化]本领域的技术人员显而易见的是，可W在不偏离要求专利权的主题的精神和范围 的情况下，对本文所述的实施方式进行各种修改和变动。因此，本说明书旨在涵盖本文所述 的各种实施方式的修改和变化形式，只要运些修改和变化形式落在所附权利要求及其等同 内容的范围之内。
【主权项】
1. 一种用于制造纳米柱化基材表面的方法，所述方法包含： 把聚合物溶液施涂到基材的基材表面，所述聚合物溶液包含： 具有疏水嵌段和亲水嵌段的两性嵌段共聚物； 与所述两性嵌段共聚物的所述亲水嵌段化学相容的亲水均聚物；和 施涂溶剂， 去除施涂溶剂，从而导致所述聚合物溶液中的所述两性嵌段共聚物和所述亲水均聚物 在所述基材表面上进行自组装来形成自组装的聚合物层，所述自组装的聚合物层包含与基 材表面相邻的疏水结构域以及亲水结构域，该亲水结构域从与所述基材表面相对的所述自 组装的聚合物层的暴露的表面延伸进入自组装的聚合物层； 去除至少一部分的所述亲水结构域，从而在所述自组装的聚合物层的所述暴露的表面 中形成多个孔； 在所述暴露的表面上沉积保护层； 通过所述多个孔蚀刻，以形成通过所述自组装的聚合物层到达所述基材表面的通孔； 通过所述通孔把形成纳米柱的材料沉积到基材表面上；和 去除所述自组装的聚合物层来暴露上面具有多个纳米柱的纳米柱化基材表面。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物溶液中的所述两性嵌段共聚物 和所述亲水均聚物的重量比例是约1:1-约10:1。3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两性嵌段共聚物和所述亲水均聚物的 多分散指数是1.00-约1.20。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两性嵌段共聚物包含PS-b-PEO嵌段共 聚物，其包括聚苯乙烯疏水嵌段和聚环氧乙烷亲水嵌段。5. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述亲水均聚物包含聚（丙烯酸）。6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 所述两性嵌段共聚物包含PS-b-PEO嵌段共聚物，其包含聚苯乙烯疏水嵌段和聚环氧 乙烷亲水嵌段，所述聚苯乙烯疏水嵌段的数均分子量为约100, 〇〇〇道尔顿-约500, 000道 尔顿；和 所述亲水均聚物包含聚（丙烯酸）。7. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述施涂溶剂包含四氢呋喃。8. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述暴露的表面中的所述多个孔的平均孔 径是约IOOnm-约200nm〇9. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述暴露的表面中的所述多个孔限定孔在 所述暴露的表面中的表面面积分数小于50%。10. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护层是金属层或介电层，在所述暴 露的表面上沉积所述保护层包括： 通过掠射角沉积把所述保护层沉积到预定的保护层厚度，其中所述掠射角沉积在掠 射角下进行，该掠射角在所述暴露的表面上沉积保护层且不用被沉积的材料堵塞所述多个 孔。11. 如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述保护层包含选自下组的金属：铝、金 和银。12. 如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述掠射角是5°到10°。13. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定的保护层厚度是约20nm-约 250nm〇14. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米制造的基材表面展现大于110° 的水接触角。15. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个纳米柱的纳米柱高度是约 50nm_ 约 150nm。16. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述亲水结构域的结构域尺寸是约 50nm_ 约 400nm。17. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基材是玻璃。18. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成纳米柱的材料是选自下组的形成 玻璃的材料：硅烷和硅氧烷。19. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括使用氧等离子体处理所述纳 米柱化基材表面。20. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括使用氟硅烷化合物涂覆所述 纳米柱化基材表面来增加所述纳米柱化基材表面的疏水性。
【专利摘要】用于制造纳米柱化基材表面的方法包括把包含两性嵌段共聚物和亲水均聚物的聚合物溶液施涂到基材表面。聚合物溶液中的两性嵌段共聚物和亲水均聚物在基材表面上进行自组装以形成自组装的聚合物层，该自组装的聚合物层包括与基材表面相邻的疏水结构域和延伸进入自组装的聚合物层的亲水结构域。可去除至少一部分的亲水结构域，从而在自组装的聚合物层的暴露的表面中形成多个孔。可将保护层沉积在暴露的表面作为掩模，用于通过多个孔蚀刻来形成通孔。可通过通孔把形成纳米柱的材料沉积到基材表面上。然后，可去除自组装的聚合物层的其余部分，来暴露纳米柱化基材表面。
【IPC分类】G03F7/00
【公开号】CN105229530
【申请号】CN201480005862
【发明人】M·A·恰萨达, J·王, 张盈
【申请人】康宁股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年1月21日
【公告号】EP2948817A1, US9050621, US20140202984, WO2014116547A1