减反射制品及其方法
【专利说明】减反射制品及其方法
[0001] 本申请要求2013年08月30日提交的美国申请号61/872037的优先权，其全文通过 引用结合于此。
[0002] 相关申请交叉参考
[0003] 本发明设及共同拥有和转让的USSN13/440183,其于2012年04月05日提交且公布 为US2012-0281292;USSN61/557490,其于2012年11 月05 日提交，且现在是USSN13/668537; USPSN61/731924,其于2012年11 月 30 日提交;USSN13/090561,其于2011 年04 月 20 日提交； USSN13/662789，其于2012年 10 月 29 日提交;USSN13/900659，其于2013年05 月 23 日提交；W 及USSN61/872043,其于2013年08月30日提交，W上各文的全部内容通过引用纳入本文，但 不要求它们的优先权。
[0004] 背景
[0005] 本发明总体设及减反射(AR)表面，它的制品W及制备和使用方法。
[0006] 概述
[0007]在一些实施方式中，本发明提供具有至少一个层的减反射(AR)涂层，该至少一个 层包含纳米颗粒单层或纳米颗粒近似单层(near-monolayer)。
[000引在一些实施方式中，本发明提供结合AR涂层的制品。
[0009] 在一些实施方式中，本发明提供一种制备制品的方法，所述方法包含在基材上沉 积粘合剂;和在粘合剂上沉积纳米颗粒单层或纳米颗粒近似单层。
[0010] 在一些实施方式中，本发明提供使用制品的方法，例如，用于显示装置，所述方法 包含在显示装置中结合本发明的制品。
[0011] 附图简述
[0012] 在本发明的实施方式中：
[0013] 图1显示具有多层AR表面的AR制品，其具有处于密堆积设置的纳米颗粒单层。
[0014] 图2A和2B显示示例性AR制品的视图（2A侧视图；2B俯视图），其具有多层AR涂层，该 多层AR涂层包含纳米颗粒单层，该纳米颗粒单层具有处于非密堆积六边形排列的纳米颗 粒。
[0015] 图3显示高折射率数值为1.6时，用于各种节距/直径比例或数值W及相对于粒径 标准化的高折射率层厚度的涂层性能的示意图。
[0016] 图4A和4B显示从图3的优选的设计空间获得的反射率图谱的示例。
[0017] 图5显示的图片提供直接沉积在基材上的IOOnm颗粒(无第二层；500)且该颗粒的 折射率(np)为例如1.51，W及来自图4的优选的设计结构示例(具有IOOnm颗粒并具有第二 中间粘合剂层;510)之间的比较。
[001引图6A和6B显示的图片提供图5所示的两实施例的光谱宽度和入射角(AOI)的比较。
[0019] 图7A到7E提供用于一些高折射率(ng)层数值的示例性光谱，其折射率是1.55(图 7A 巧1]1.75(图76)。
[0020] 图8提供另一种制品（800)的示意图，其包括玻璃基材（810)，和纳米颗粒单层 (830)，该纳米颗粒单层部分地凹陷或浸没进入高折射率层(820)。
[0021] 图9A和9B显示用于设计结构的示例性光谱，其中纳米颗粒单层的纳米球部分地浸 没进入高折射率层。
[0022] 详细描述
[0023] 下面将参考附图（如果有)详细描述本发明的各种实施方式。对各种实施方式的参 考不限制本发明的范围，本发明范围仅受所附权利要求书的范围的限制。此外，在本说明书 中列出的任何实施例都不是限制性的，且仅列出要求保护的本发明的诸多可能实施方式中 的一些实施方式。
[0024] 定义
[0025] ^^射"和类似的术语指总反射(镜面反射和漫反射)的降低，其可通过涂层或表 面处理来产生。
[0026] "粘合剂"、"粘合剂层，"等指可用来结合或强化表面之间的连接的材料，例如颗粒 之间或在颗粒和玻璃表面之间的连接。
[0027] "纳米颗粒单层"和类似术语指单一层颗粒，其通常接触某一表面或基材，其中颗 粒的平均尺寸或平均直径通常小于或等于约500nm，且大多数颗粒的尺寸变化小于约正或 负(+/-)100%。颗粒之间的间隔优选地是基本上均匀的。
[0028] "近似单层"和类似的术语指如如上所定义的纳米颗粒单层，其可具有一些缺陷区 域例如不完全的表面覆盖，或双层堆叠的颗粒，或颗粒之间不规则的间隔。通常，运些缺陷 区域占单层的总面积的比例不大于50%。
[0029] "与…结合"和类似术语指粘合剂层相对于基材的关系和/或纳米颗粒相对于基材 的关系，其可包含例如物理接触、物理相互作用（例如机械互锁）、化学键合相互作用，和类 似的相互作用，或其组合。
[0030] "有效折射率"和类似术语指测量的纳米结构材料或涂层的平均折射率，其可使用 已知的光学方法例如楠圆光度法或棱镜禪合来测量，其中测量的有效折射率是单独材料 (例如玻璃和空气）的折射率的一些叠加，该单独材料形成纳米结构的单独纳米-结构域。因 为纳米结构材料具有小于可见光波长的特征，所W认为测量的折射率是有效折射率。
[0031] "反射率"和类似术语指例如对于制品的单一表面或侧面而言，在至少IOOnm的光 谱宽度上，该制品具有小于0 .巧化.2%的平均反射率，该至少IOOnm的光谱宽度覆盖400-TOOnm的可见光波长图谱的至少一部分。
[0032] "位于纳米颗粒单层和粘合剂之间的第二粘合剂"和类似术语或短语指例如用来 在纳米颗粒之间，在纳米颗粒和粘合剂层之间，在纳米颗粒和涂层之间，在颗粒和基材之 间，或上述情况的组合中构建连接的材料，例如胶粘剂、化学连接相互作用或类似的连接相 互作用。
[0033] "包括"、"包含"和类似术语意为包括但不限于，即内含而非排它。
[0034] 用来描述本发明实施方式的修饰例如组合物中成分的量、浓度、体积、过程溫度、 过程时间、产量、流速、压力等数值及它们的范围的"约"指数量的变化，可发生在例如:制备 材料、组合物、复合物、浓缩物或应用制剂的典型测定和处理步骤中；运些步骤中的无意误 差;制造、来源或用来实施所述方法的原料或成分的纯度方面的差异中；W及类似考虑因素 中。术语"约"还包括由于具有特定初始浓度或混合物的组合物或制剂的老化而不同的量， W及由于混合或加工具有特定初始浓度或混合物的组合物或制剂而不同的量。
[0035] 实施方式中的"主要由下述组成"可指，例如：
[0036] 具有减反射表面的制品，如本文所定义；
[0037] 制备或使用减反射制品的方法，如本文所定义;或者
[0038] 结合制品的显示器系统，如本文所定义。
[0039] 本发明的制品、显示系统、制备和使用制品的方法、组合物、制剂或任何设备可包 括权利要求书中所列的组分或步骤，再加上对组合物、制品、设备或者本发明的制备和使用 方法的基本性质和新颖性质没有实质影响的组分或步骤，如特定的反应物、特定的添加剂 或成分、特定的试剂、特定的表面改性剂或条件，或者类似的结构、材料，或者所选的工艺变 量。可能对本发明的组件或步骤的基本性质造成实质性影响，或者可能给本发明带来不利 特性的项目包括例如具有讨厌的高反射率性质的表面，其超出如本文所定义和所述的数 值，包含中间数值和范围。
[0040] 除非另外说明，否则，本文所用的不定冠词"一个"或"一种"及其相应的定冠词 "该"表示至少一(个/种），或者一(个/种)或多(个/种）。
[0041] 可采用本领域普通技术人员熟知的缩写（例如，表示小时的"h"或"hr",表示毫升 的"mL"，表示室溫的"rt"，表示纳米的"nm" W及类似缩写）。
[0042] 组分、成分、添加剂和类似方面的公开的具体和优选数值及其范围仅用于说明，它 们不排除其它定义数值或定义范围内的其它数值。本发明的组成、设备和方法可包括本文 所述的任何数值或数值的任何组合、具体数值、更具体的数值和优选数值。
[0043] 减反射(AR)涂层已经使用了几十年。最近的工作聚焦于制造由在基材上的纳米颗 粒单层组成的减反射涂层。运些纳米颗粒单层可具有下述特征的独特组合，例如：低反射； 比具有相同有效折射率的纳米多孔涂层更高的耐久性;已用纳米颗粒单层涂覆的玻璃基材 容易进行离子交换强化;相比于多层高-低折射率AR涂层具有更低的有效指纹可见度;宽反 射带宽度，和低反射角度敏感性。在如上所述的相关的共同拥有和转让的申请中，描述了运 些最进的AR涂层和相关的制备方法的示例。
[0044] 对于给定的单层中的纳米颗粒尺寸和间隔，通常优选