图案化的结构化转印带的制作方法
【专利说明】图案化的结构化转印带
【背景技术】
[0001] 玻璃基底上的纳米结构和微观结构用于显示、照明、建筑和光伏装置中的多种应 用。在显示装置中，所述结构可用于光提取或光分布。在照明装置中，所述结构可用于光提 取、光分布和装饰效果。在光伏装置中，所述结构可用于太阳能聚集和减反射。在大玻璃基 底上图案化或以其他方式形成纳米结构和微观结构可为困难的和不节省成本的。
[0002] 已公开了层压转印方法，所述层压转印方法将纳米结构化牺牲模板层内的结构化 回填层用作平版蚀刻掩模。回填层可为玻璃样材料。然而，这些方法需要将牺牲模板层从 回填层上移除，同时保留回填层的结构化表面基本上完整。通常通过利用氧等离子体的干 蚀刻方法、热分解方法或者溶解方法来移除牺牲模板层。
【发明内容】
[0003] 因此，需要在连续载体膜上以节省成本的方式制造纳米结构和微观结构，然后利 用该膜将所述结构转印到或以其他方式施加到玻璃基底或其他永久受体基底上。另外，需 要在大面积上高产率地制造纳米结构和微观结构以满足例如大数字化显示器的需求。
[0004] 在一个方面，公开了一种转印带，所述转印带包括载体；模板层，所述模板层具有 施加到载体的第一表面并且具有与第一表面相对的第二表面，其中第二表面包括非平面结 构化表面；隔离涂层，所述隔离涂层设置在模板层的非平面结构化表面上；和回填层，所述 回填层设置在隔离涂层的非平面结构化表面上并且适形于隔离涂层的非平面结构化表面。 模板层能够从回填层去除，同时保留回填层的结构化表面中的至少一部分基本上完整。载 体可包括透明聚合物并且模板层可包含光致固化有机树脂。回填层可包括两种不同材料的 双层，其中之一可为粘合增进层。在一些实施例中，回填层包含硅倍半氧烷，例如聚乙烯基 硅倍半氧烷。
[0005] 在另一方面，提供了一种制品，所述制品包括如上所公开的转印带和邻近回填层 的受体基底。受体基底可为可提供在辊上的柔性玻璃。在一些实施例中，粘合增进层为图 案化的层。在一些实施例中，模板层可包括结构化残留层和结构化交联图案。在一些实施 例中，当设置在模板层的结构化侧的隔离涂层和设置在隔离涂层上的回填层与本发明所公 开的转印带分离时，结构化回填层回流并且变成基本上非结构化的。
[0006] 在另一方面，公开了一种转印带，所述转印带包括载体；模板层，所述模板层具有 施加到载体的第一表面并且具有与第一表面相对的第二表面，其中第二表面包括非平面结 构化表面；和图案化的固化回填层，所述图案化的固化回填层设置在非平面结构化表面上。 所提供的转印带还可包括交联的非结构化层，所述交联的非结构化层与图案化的固化回填 层接触并且还与模板层中未被图案化的固化回填层覆盖的部分接触。
[0007] 在另一方面，公开了一种转印带，所述转印带包括载体；模板层，所述模板层具有 施加到载体的第一表面并且具有与第一表面相对的第二表面，其中第二表面包括非平面结 构化表面；非图案化的固化牺牲回填层，所述非图案化的固化牺牲回填层设置在非平面结 构化表面上；和受体基底，所述受体基底与回填层具有界面，其中在回填层和受体基底的界 面处存在粘结区域和非粘结区域。
[0008] 在本公开中：
[0009] "光化辐射"是指以下辐射波长，所述辐射波长可交联或固化聚合物并且可包括紫 外线波长、可见光波长和红外线波长并且可包括来自光栅激光器、热数字成像和电子束扫 描的数字曝光；
[0010] "相邻"是指彼此邻近的层，所述层通常彼此接触，但是可在它们之间具有居间层；
[0011] "AM0LED"是指有源矩阵有机发光二极管；
[0012] "分级的"是指具有两个或更多个结构元件的构造，其中至少一个元件具有纳米结 构并且至少一个元件具有微观结构。结构元件可包括一个、两个、三个或更多个深度水平。 在本发明所公开的分级构造中，纳米结构通常小于微观结构；
[0013] "基体"是指两个相邻的分离的微观结构化元件之间的非结构化区域宽度；
[0014] "LED"是指发光二极管；"微观结构"是指其最长尺寸在约0. 1 μπι至约1000 μπι范 围内的结构。在本公开中，纳米结构和微观结构的范围不可避免地重叠；
[0015] "纳米结构"是指其最长尺寸在约Inm至约1000 nm范围内的特征结构；
[0016] "平面化材料或层"是指填充于不规则表面中以产生基本上平坦表面（该平坦表面 可用作基底以构建另外的层状元件）的材料层；
[0017] "结构"是指包括微观结构、纳米结构和/或分级结构的特征结构；并且
[0018] "通孔"是指图案化回填层中无基体的空隙、孔或通道，所述空隙、孔或通道中可放 置导电元件，例如电极。
[0019] 上述
【发明内容】
并非意图描述本发明的每个所公开实施例或每种实施方案。以下附 图和【具体实施方式】更具体地举例说明了示例性实施例。
【附图说明】
[0020] 整个说明书参考附图，在附图中，类似的附图标号表示类似的元件，并且其中：
[0021] 图1示出了制造和使用本发明所公开的具有回填层、粘合增进层但非图案化的结 构化带的方法的示意性流程图。
[0022] 图2示出了制造和使用本发明所公开的具有回填层和粘合增进层的结构化带的 方法的示意性流程图。
[0023] 图3示出了制造和使用本发明所公开的具有回填层和层压后毯状光固化层的结 构化带的方法的示意性流程图。
[0024] 图4示出了通过平版掩膜制造和使用本发明所公开的具有回填层和层压后光致 曝光层的结构化带的方法的示意性流程图。
[0025] 图5和5Α示出了利用直写数字曝光制造和使用本发明所公开的具有回填层和层 压后光致曝光层的结构化带的方法的示意性流程图。
[0026] 图6示出了用于制造和使用本发明所公开的具有回填层、图案化预层压光致曝光 层和乙烯基硅倍半氧烷表涂层的结构化带的方法的示意性流程图。
[0027] 图7和7Α示出了用于制造和使用本发明所公开的具有回填层和结构化预层压光 致曝光层（具有氧表面抑制）的结构化带的方法的示意性流程图。
[0028] 图8示出了用于制造和使用本发明所公开的具有回填层、图案化预层压光致曝光 层和层压后光致曝光层的结构化带的方法的示意性流程图。
[0029] 图9和10示出了用于制造和使用本发明所公开的具有含高折射率（图9)和低折 射率（图10)的嵌入式回填层的结构化带的方法的流程图。
[0030] 图11A-11B为示意图，其显示出光致曝光和层压的顺序为重要的并且可改变产品 构造。
[0031] 图12为得自实例1的玻璃上的纳米结构的显微照片。
[0032] 图13为得自实例7的玻璃上的图案化纳米结构的显微照片。
[0033] 图14为得自实例8的玻璃上的图案化纳米结构的显微照片。
[0034] 图15为得自实例9的具有通孔的玻璃上的图案化纳米结构的显微照片。
[0035] 图16为得自实例11的玻璃上的图案化纳米结构的显微照片。
[0036] 附图未必按比例绘制。附图中使用的类似标号是指类似组件。然而，应当理解，使 用标号来指代给定附图中的组件并非意图限制在另一附图中以相同标号标记的组件。
【具体实施方式】
[0037] 在以下说明中，参考形成本说明的一部分的附图，并且其中以图示方式示出了若 干具体实施例。应当理解，在不脱离本发明的范围或精神的前提下，可以设想出其他实施例 并进行实施。因此，以下的【具体实施方式】不具有限制性意义。
[0038] 除非另外指明，在所有情况下，说明书和权利要求书中用来表述特征结构尺寸、数 量和物理特性的所有数字均应理解为由术语"约"来修饰。因此，除非有相反的指示，否则 在前述的说明书和所附权利要求中给出的数值参数均为近似值，这些近似值可以根据本领 域技术人员利用本文所公开的教导内容所需获得的特性而有所不同。由端点表述的数值范 围包括该范围内所包含的所有数值（例如，1至5包括1、I. 5、2、2. 75、3、3. 80、4、和5)以及 在此范围内的任何范围。
[0039] 公开了允许利用层压法来制造结构化固体表面的结构化层压转印膜和方法。所述 方法涉及膜、层、或者涂层的复制以便形成结构化模板层。可利用对微复制领域内的普通技 术人员已知的任何微复制技术来针对母板执行复制。这些技术可包括例如预聚物树脂的压 印、浇铸和固化（利用热或光化学引发），或者热熔融挤出。通常，微复制涉及针对模板的可 光致固化的预聚物溶液的浇铸，之后是预聚物溶液的光聚合。在本公开中，"纳米结构化"是 指具有小于I y m、小于750nm、小于500nm、小于250nm、小于100nm、小于50nm、小于10nm、或 者甚至小于5nm的特征结构的结构。"微观结构化"是指具有小于1000 μ m、小于100 μ m、小 于50 μ m、甚至小于5 μ m的特征结构的结构。分级的是指具有多于一个尺度的结构，包括微 观结构以及纳米结构（例如，具有纳米级蛾眼减反射特征的微透镜）。层压转印膜例如在申 请人2012年7月20日提交的待审的未公开的名称为"STRUCTURED LAMINATION TRANSFER FILMS AND METHODS"的美国专利申请序列13/553,987中有所公开。
[0040] 在一些实施例中，可将通常在暴露于光化辐射（通常为紫外线辐射）时为可光致 固化的可光致固化预聚物溶液，相对于微复制母板进行浇铸，然后暴露于光化辐射同时与 微复制母板接触以形成模板层。可光致固化的预聚物溶液在被光聚合之前、期间甚至有时 是之后可被浇铸到载体膜上，同时与微复制母板接触。具有在其上设置了固化微复制模板 层的载体膜可用于产生本发明所公开的图案化结构化转印带。
[0041] 本发明所公开的图案化结构化转印带和制造它们的方法以及通过利用这些转印 带的方法制造的结构，通过参考附图示出。图1示出了制造和使用本发明所公开的使用回 填层、粘合增进层但非图案化的结构化带的方法的流程图。结构化模板层103设置在载体 101上。结构化模板层103具有在一些情况下通过等离子体增强化学气相沉积而沉积的一 薄层隔离涂