專利名稱：具有納米結(jié)構(gòu)化表面的涂布偏振器和制作其的方法
具有納米結(jié)構(gòu)化表面的涂布偏振器和制作其的方法
背景技術(shù)：
當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，某一部分光被這兩種介質(zhì)之間的界面反射。例如，透光塑料基底上閃耀的光中通常約4-5%被頂部表面反射。已經(jīng)采用了一些不同方法來降低聚合物材料的反射。一種方法是采用抗反射涂層例如由透明薄膜結(jié)構(gòu)組成的多層反射涂層來減少反射，所述多層反射涂層中具有折射率極不相同的交替的層。然而，難以使用多層抗反射涂層技術(shù)實(shí)現(xiàn)寬帶抗反射。另一種方法涉及使用次波長表面結(jié)構(gòu)(例如，次波長級(jí)表面光柵)實(shí)現(xiàn)寬帶抗反射。諸如通過平版印刷來形成次波長表面結(jié)構(gòu)的方法往往會(huì)是復(fù)雜且昂貴的。另外，由采用次波長級(jí)表面光柵的卷對(duì)卷法來獲得一致的低反射寬帶抗反射(即，可見光范圍內(nèi)的平均反射小于O. 5%)具有挑戰(zhàn)性。另一方面，高性能、相對(duì)低的反射(即，可見光范圍內(nèi)的平均 反射小于O. 5%)、相對(duì)低的雙折射率(B卩，具有小于200nm的光學(xué)延遲值)的抗反制品是光學(xué)膜應(yīng)用所需的。

發(fā)明內(nèi)容
顯示裝置(例如液晶顯示(IXD)裝置)用于多種應(yīng)用中，包括計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、電視機(jī)、手持裝置、數(shù)碼靜態(tài)相機(jī)和攝像機(jī)。與采用陰極射線管的傳統(tǒng)顯示裝置相比，LCD裝置提供的一些優(yōu)點(diǎn)在于，它們通常重量較輕、體積較小并且能耗較低。通常由光學(xué)耦合到LCD面板的一個(gè)或多個(gè)線光源或點(diǎn)光源對(duì)LCD面板進(jìn)行背光照明，使得圖像得以產(chǎn)生。常常在顯示裝置中使用光學(xué)膜。就背光顯示裝置而言，為了以高均勻度的亮度來產(chǎn)生顯示，通常使用多個(gè)不同的光學(xué)膜。例如，反射偏振膜可以設(shè)置在光源和顯示面板之間以便循環(huán)和對(duì)準(zhǔn)從光源傳播來的光，使得它們處于與前偏振膜相同的偏振以增強(qiáng)光使用的效率，從而提供有時(shí)稱為光學(xué)增益的效果。在背光循環(huán)利用期間通過降低反射偏振膜的表面反射增強(qiáng)每次通過的透光率可以因此顯著有效地提高對(duì)光的使用。因此存在開發(fā)具有用于顯示器應(yīng)用的反射偏振膜的高性能納米結(jié)構(gòu)化抗反射制品的需要。在另一方面，本發(fā)明提供一種復(fù)合物，其包括具有相對(duì)的第一和第二主表面的偏振器(如吸收型或反射型偏振器)；和設(shè)置在所述偏振器的所述第一表面上的納米結(jié)構(gòu)化制品，所述納米結(jié)構(gòu)化制品包含基質(zhì)和納米級(jí)分散相，并且具有無規(guī)納米結(jié)構(gòu)化各向異性表面。在一些實(shí)施例中，所述納米結(jié)構(gòu)化制品在所有方向上的折射率的差值小于O. 05。在一些實(shí)施例中，所述納米結(jié)構(gòu)化各向異性表面的反射百分率小于O. 5% (或甚至小于O. 25%)。在另一方面，本發(fā)明提供一種制備本文所述復(fù)合物的方法，所述方法包括提供具有相對(duì)的第一和第二主表面的偏振器(如吸收型或反射型偏振器)；在所述偏振器的所述第一主表面上涂布包含基質(zhì)材料和在所述基質(zhì)材料中的納米級(jí)分散相的可涂布型組合物；任選地干燥所述涂層(和任選地固化所述干燥涂層)以提供包含基質(zhì)和在基質(zhì)中的納米級(jí)分散相的制品；
使所述制品的主表面暴露于反應(yīng)性離子蝕刻，其中所述離子蝕刻包括將所述制品放置于真空容器中的圓柱形電極上；將蝕刻氣體以預(yù)定壓力(如在I毫托至20毫托的范圍內(nèi))引入所述真空容器中；在圓柱形電極和反電極之間產(chǎn)生等離子體(如氧等離子體)；旋轉(zhuǎn)所述圓柱形電極以平移所述偏振器；以及各向異性地蝕刻所述涂層以提供無規(guī)納米結(jié)構(gòu)化各向異性表面。在本專利申請(qǐng)中如本文所用納米結(jié)構(gòu)化制品的“在所有方向上的折射率差值”是指整個(gè)納米結(jié)構(gòu) 化制品的所有方向上的折射率；“納米級(jí)”是指亞微米(如在約Inm至約500nm的范圍內(nèi))；“納米結(jié)構(gòu)化”是指具有一個(gè)納米級(jí)尺寸；并且“各向異性表面”是指具有高寬(即，平均寬度)比為約I. 5:1或更大(優(yōu)選地，2:1或更大；更優(yōu)選地，為5:1或更大)的結(jié)構(gòu)化粗糙的表面；并且“等離子體”是指包含電子、離子、中性分子和自由基的部分電離的氣態(tài)或液態(tài)物質(zhì)。


圖I為本發(fā)明中可用的涂布設(shè)備的第一局部透視圖；圖2為從不同有利位置看到的圖I的設(shè)備的第二局部透視圖；圖3為從其含氣室移除的涂布設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例的局部透視圖；圖4為從不同的有利位置看到的圖3中設(shè)備的第二透視圖；并且圖5為使用本文所述示例性抗反射層的顯示器的示意性剖視圖。
具體實(shí)施例方式通常，本文所述納米結(jié)構(gòu)化制品包含其上具有納米結(jié)構(gòu)化各向異性表面的微結(jié)構(gòu)
化表面。通常，本文所述納米結(jié)構(gòu)化制品包含基質(zhì)(即，連續(xù)相)和所述基質(zhì)中的納米級(jí)分散相。對(duì)于納米級(jí)分散相，所述大小是指納米級(jí)分散相的最小尺寸小于約lOOnm?；|(zhì)可包括(例如)聚合物材料、液態(tài)樹脂、無機(jī)材料，或合金或固溶體(包括可混溶聚合物)?；|(zhì)可以包括(例如)交聯(lián)材料(例如,交聯(lián)材料通過交聯(lián)至少一種可交聯(lián)材料多(甲基)丙烯酸酯、聚酯、環(huán)氧樹脂、含氟聚合物、氨基甲酸酯、或硅氧烷(其包括其共混物或共聚物)制得)或熱塑性材料(例如，以下聚合物中至少一種聚碳酸酯、多(甲基)丙烯酸酯、聚酯、尼龍、硅氧烷、含氟聚合物、氨基甲酸酯、環(huán)狀烯烴共聚物、三醋酸酯纖維素、或二丙烯酸酯纖維素(包括其共混物或共聚物))。其他基質(zhì)材料可以包括氧化硅或碳化鎢中的至少一種?？捎玫木酆衔锊牧习崴苄运芰虾蜔峁绦詷渲?。合適的熱塑性塑料包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、熱塑性聚氨基甲酸酯、聚醋酸乙烯酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚丙烯、聚酯、聚乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚萘二甲酸乙二醇酯、苯乙烯丙烯腈、有機(jī)硅-聚草酰胺聚合物、三醋酸酯纖維素、氟聚合物、環(huán)狀烯烴共聚物和熱塑性彈性體。
合適的熱固性樹脂包括烯丙樹脂(包括(甲基)丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯)、環(huán)氧樹脂、熱固性聚氨基甲酸酯和有機(jī)硅或聚硅氧烷。這些樹脂可由包含相應(yīng)的單體和/或低聚物的可聚合組合物的反應(yīng)產(chǎn)物形成。在一個(gè)實(shí)施例中，所述可聚合組合物包含至少一個(gè)單體或低聚(甲基)丙烯酸酯，優(yōu)選氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。通常，單體或低聚(甲基)丙烯酸酯為多(甲基)丙烯酸酯。術(shù)語“(甲基)丙烯酸酯”用于指代丙烯酸和甲基丙烯酸的酯，并且與通常指代(甲基)丙烯酸酯聚合物的“聚(甲基)丙烯酸酯”相對(duì)比，“多(甲基)丙烯酸酯”是指包含不止一個(gè)(甲基)丙烯酸酯基團(tuán)的分子。最常見的是，多(甲基)丙烯酸酯為二(甲基)丙烯酸酯，但是也可以考慮采用三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯等等。合適的單體或低聚(甲基)丙烯酸酯包括(甲基)丙烯酸烷基酯，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸-I-丙酯和(甲基)丙烯酸叔丁酯。丙烯酸酯可以包括(甲基)丙烯酸的(氟代)烷基酯單體，所述單體被部分和/或完全氟化(如三氟乙基(甲基)丙烯酸酯)。 市售的多(甲基)丙烯酸酯樹脂的實(shí)例包括(例如)以商品名“DIABEAM”得自 Mitsubishi Rayon Co. , Ltd. (Tokyo, Japan)那些；以商品名 “DINAC0L” 得自Nagase&Company, Ltd. (New York, NY)那些；以商品名 “NK ESTER” 得自 Shin-NakamuraChemical Co. , Ltd. (Wakayama, Japan)那些；以商品名 “UNIDIC” 得自 DainipponInk&Chemicals, Inc (Tokyo, Japan)那些；以商品名 “AR0NIX” 得自 Toagosei Co. , Ltd.(Tokyo, Japan)那些；以商品名 “BLENMER” 得自 NOF Corp. (White Plains, NY)那些；以商品名 “KAYARAD” 得自 Nippon Kayaku Co. , Ltd. (Tokyo, Japan)那些，以及以商品名 “LIGHTESTER” 和 “LIGHT ACRYLATE” 得自 Kyoeisha Chemical Co. , Ltd. (Osaka, Japan)那些。低聚氨基甲酸酯多(甲基)丙烯酸酯可(例如)以商品名“PH0T0MER 6000Series”(如 “PH0T0MER 6010” 和 “PH0T0MER6020”)和 “CN 900Series”(如 “CN966B85”、“CN964”和“CN972”)商購自Sartomer (Exton, PA)。低聚氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(例如)還以商品名 “EBECRYL 8402”、“EBECRYL 8807” 和“EBECRYL4827” 得自 Cytec Industries Inc.(Woodland Park, NJ 07424)。低聚氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯還可以通過烯屬烴或式OCN-R3-NCO的烯屬烴或芳族二異氰酸酯與多元醇的初始反應(yīng)來制備。最常見地，多元醇為式HO-R4-OH的二醇，其中R3為C2-100亞烷基或亞芳基，且R4為C2-100亞烷基。然后，中間產(chǎn)物為聚氨酯二醇二異氰酸酯，其隨后可與羥烷基(甲基)丙烯酸酯發(fā)生反應(yīng)。合適的二異氰酸酯包括2，2，4-三甲基己烯二異氰酸酯和甲苯二異氰酸酯。通常優(yōu)選亞烷基二異氰酸酯。這種類型的特別優(yōu)選的化合物可由2，2，4-三甲基己烯二異氰酸酯、聚(己內(nèi)酯)二醇和2-羥乙基甲基丙烯酸酯制備。在至少某些情況下，聚氨酯(甲基)丙烯酸酯優(yōu)選地為脂族的?？删酆辖M合物可為各種具有相同或不同反應(yīng)性官能團(tuán)的單體和/或低聚物的混合物?？梢允褂冒辽賰煞N不同官能團(tuán)的可聚合組合物，包括(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂和氨基甲酸酯。不同的官能團(tuán)可包含于不同的單體和/或低聚部分中，或包含于相同的單體和/或低聚部分中。例如，樹脂組合物可包含在側(cè)鏈中具有環(huán)氧基和/或羥基的丙烯酸類樹脂或氨基甲酸酯樹脂，具有氨基的化合物和任選的在分子中具有環(huán)氧基或氨基的硅烷化合物。
熱固性樹脂組合物可使用常規(guī)技術(shù)聚合，所述常規(guī)技術(shù)例如熱固化、光固化(通過光化輻射固化)和/或電子束固化。在一個(gè)實(shí)施例中，通過將樹脂暴露于紫外光(UV)和/或可見光而使樹脂光聚合。常規(guī)的固化劑和/或催化劑可在可聚合組合物中使用，并基于組合物中的官能團(tuán)進(jìn)行選擇。若使用多個(gè)固化官能團(tuán)，則可能需要多個(gè)固化劑和/或催化齊U。將一個(gè)或多個(gè)固化技術(shù)(如熱固化、光固化和電子束固化)進(jìn)行組合在本發(fā)明的范圍內(nèi)。此外，可聚合樹脂可以是包含至少一種其他單體和/或低聚物(B卩，除了上述那些以外，即單體或低聚(甲基)丙烯酸酯和低聚氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯)的組合物。所述其它單體可降低粘度和/或提高熱機(jī)械性質(zhì)和/或增加折射率。具有這些性質(zhì)的單體包括丙烯酸單體(g卩，丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺)、苯乙烯單體和烯鍵式不飽和氮雜環(huán)化合物。具有其他官能團(tuán)的(甲基)丙烯酸酯也是可用的。這類化合物舉例來說為2-(N-丁基氨基甲酰)乙基(甲基)丙烯酸酯、2，4-二氯苯基丙烯酸酯、2，4，6-三溴苯基丙烯酸酯、三漠苯氧基乙基丙稀酸酷、叔丁基苯基丙稀酸酷、丙稀酸苯酷、硫丙稀酸苯酷、苯基硫代乙基 丙烯酸酯、烷氧基化丙烯酸苯酯、丙烯酸異冰片酯和丙烯酸苯氧乙酯。四溴雙酚A 二環(huán)氧化物和(甲基)丙烯酸的反應(yīng)產(chǎn)物也是合適的。所述其他單體也可以為單體N-取代的或N，N- 二取代的(甲基)丙烯酰胺，特別是丙烯酰胺。它們包括N-烷基丙烯酰胺和N，N- 二烷基丙烯酰胺，尤其是含有C1-4烷基的丙烯酰胺。實(shí)例為N-異丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N, N- 二甲基丙烯酰胺和N，N- 二乙基丙烯酰胺。所述其他單體還可以是多元醇多(甲基)丙烯酸酯。此類化合物通常由含有2至10個(gè)碳原子的脂族二醇、三醇和/或四醇制成。合適的聚(甲基)丙烯酸酯的實(shí)例為二丙烯酸乙二醇酯、I，6-己二醇二丙烯酸酯、2-乙基-2-羥甲基-I，3-丙二醇三丙烯酸酯(三羥甲基丙烷三丙烯酸酯)、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、所述多元醇的烷氧基化(通常為乙氧基化)衍生物的相應(yīng)甲基丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸酯。具有兩個(gè)或更多個(gè)烯鍵式不飽和基團(tuán)的單體可用作交聯(lián)劑。適合用作所述其他單體的苯乙烯類化合物包括苯乙烯、二氯苯乙烯、2，4，6-三氯苯乙烯、2，4, 6-三溴苯乙烯、4-甲基苯乙烯和4-苯氧基苯乙烯。烯鍵式不飽和氮雜環(huán)化合物包括N-乙烯基吡咯烷酮和乙烯基吡啶。輻射固化性材料中的成分比例可以變化。通常，有機(jī)組分可包含約30-100%的單體的和/或低聚的(甲基)丙烯酸酯或低聚氨基甲酸酯多(甲基)丙烯酸酯，任何余量為其他單體和/或低聚物?？蓪⒈砻婢瘎┘尤牖|(zhì)。均化劑優(yōu)選用于使基質(zhì)樹脂平滑。例子包括有機(jī)硅均化劑、丙烯酸類均化劑和含氟均化劑。在一個(gè)實(shí)施例中，有機(jī)硅均化劑包括聚二甲基硅氧烷主鏈，在該主鏈上加入了聚氧化亞烷基?？捎米骰|(zhì)的無機(jī)材料包括玻璃、金屬、金屬氧化物和陶瓷。優(yōu)選的無機(jī)材料包括
二氧化硅、氧化鋯、五氧化二釩和碳化鎢。納米級(jí)分散相是無規(guī)分散于基質(zhì)內(nèi)的不連續(xù)相。納米級(jí)分散相可以包含納米顆粒(如納米球、納米立方體等等)、納米管、納米纖維、籠狀分子、高支化分子、膠束、或反膠束。優(yōu)選地，分散相包括納米粒子或籠狀分子；更優(yōu)選地，分散相包括納米粒子。納米級(jí)分散相可以是締合的或無締合的或同時(shí)這兩者。納米級(jí)分散相可以良好分散。良好分散是指極小的凝聚。納米顆粒的平均直徑在約Inm至約IOOnm的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，納米顆粒的平均粒度小于IOOnm (在一些實(shí)施例中在5nm至40nm范圍內(nèi))。術(shù)語“納米顆?！痹诖诉€可以定義為是指直徑小于約IOOnm的膠態(tài)(初級(jí)顆?；蚓喓项w粒)。本文所用的術(shù)語“締合的顆?！笔侵妇奂?或凝聚在一起的兩種或多種初級(jí)顆粒的組合。本文所用的術(shù)語“聚集的”是描述可相互化學(xué)結(jié)合的初級(jí)顆粒之間的強(qiáng)締合。很難實(shí)現(xiàn)將聚集體分解成較小的粒子。本文所用的術(shù)語“凝聚的”是描述可以通過電荷或極性結(jié)合在一起的初級(jí)顆粒之間的弱締合，并且這些顆?？梢苑纸獬奢^小的個(gè)體。本文中的術(shù)語“原生粒度”定義為未締合的單個(gè)顆粒的大小。納米級(jí)分散相的尺寸或大小可以通過電子顯微鏡法(即，例如透射電子顯微鏡法(TEM))測(cè)定。分散相的納米顆?？梢园?、金屬、金屬氧化物(如Si02、ZrO2> Ti02、ZnO、娃酸鎂、銦錫氧化物和氧化銻錫)、碳化物、氮化物、硼化物、鹵化物、氟烴固體(如聚(四氟乙 烯))、碳酸鹽(如碳酸鈣)以及它們的混合物。在一些實(shí)施例中，納米級(jí)分散相包含SiO2納米顆粒、ZrO2納米顆粒、TiO2納米顆粒、ZnO納米顆粒、Al2O3納米顆粒、碳酸韓納米顆粒、娃酸鎂納米顆粒、銦錫氧化物納米顆粒、氧化銻錫納米顆粒、聚(四氟乙烯)納米顆粒、或碳納米顆粒中的至少一種。金屬氧化物納米顆粒可以被完全縮合。金屬氧化物納米顆粒可以是結(jié)晶的。通常，納米顆粒/納米分散相在基質(zhì)中的存在量在約I重量％至約60重量％的范圍內(nèi)(優(yōu)選在約10重量％至約40重量％的范圍內(nèi))。通常，以體積計(jì)，納米顆粒/納米分散相在基質(zhì)中的存在量在約O. 5體積％至約40體積％的范圍內(nèi)(優(yōu)選在約5體積％至約25體積％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約I體積％至約20體積％的范圍內(nèi)，并且甚至更優(yōu)選在約2體積％至約10體積％的范圍內(nèi))，雖然這些范圍之外的量也可用。示例性二氧化硅可(例如)以商品名“NALCO COLLOIDAL SILICA”商購自NalcoChemical Co. (Naperville, IL)，例如產(chǎn)品 1040、1042、1050、1060、2327 和 2329。示例性熱解二氧化硅包括(例如)可以商品名“AEROSIL series 0X-50”以及產(chǎn)品號(hào)-130、_150和-200商購自 Evonik Degusa Co. (Parsippany, NJ)的那些；和以名稱 “CAB-0-SPERSE 2095”、“CAB-O-SPERSE A105” 和 “CAB-0-SILM5” 得自 Cabot Corp. (Tuscola, IL)的那些。其他膠態(tài)二氧化硅也可以名稱Nissan Chemicals。示例性氧化鋯可以商品名“NALCO 00SS008”得自(例如)Nalco Chemical Co·。任選地，納米顆粒是表面改性的納米顆粒。優(yōu)選地，表面處理使納米粒子穩(wěn)定化，使得這些粒子將良好地分散在可聚合樹脂中，并產(chǎn)生基本上均勻的組合物。此外，可以用表面處理劑對(duì)納米粒子表面的至少一部分進(jìn)行改性，從而使得穩(wěn)定的粒子在固化期間能與可聚合樹脂共聚或反應(yīng)。優(yōu)選地用表面處理劑對(duì)納米粒子進(jìn)行處理。一般來講，表面處理劑具有第一末端和第二末端，第一末端將連接至粒子表面(通過共價(jià)鍵、離子鍵或強(qiáng)物理吸附作用)，第二末端使粒子與樹脂具有相容性，和/或在固化過程中與樹脂反應(yīng)。表面處理劑的實(shí)例包括醇、胺、羧酸、磺酸、膦酸、硅烷和鈦酸酯。優(yōu)選的處理劑類型部分地由金屬氧化物表面的化學(xué)性質(zhì)決定。硅烷對(duì)于二氧化硅和其他含硅填料來說是優(yōu)選的。硅烷和羧酸對(duì)于金屬氧化物(例如氧化鋯)而言是優(yōu)選的。表面改性可以在緊隨與單體混合之后進(jìn)行或在混合完成后進(jìn)行。就硅烷而言，優(yōu)選的是在結(jié)合到樹脂中前讓硅烷與粒子或納米粒子表面反應(yīng)。所需的表面改性劑的量取決于若干因素，例如粒度、粒子類型、改性劑的分子量和改性劑類型。表面處理劑的代表性實(shí)施例包括諸如異辛基三-甲氧基-硅烷、N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)氨基甲酸甲氧基乙氧基-乙氧基乙酯(PEG3TES)、N-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)氨基甲酸甲氧基乙氧基乙氧基乙酯(PEG2TES)、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-烯丙氧丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基甲基二甲氧基硅烷、3_(丙烯酰氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酸氧基)丙基~■甲基乙氧基娃燒、乙稀基_■甲基乙氧基娃燒、苯基二甲氧基娃燒、正羊基二甲氧基娃燒、十~■燒基二甲氧基娃燒、十八燒基二甲氧基娃燒、丙基二甲氧基娃燒、己基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙酰氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅燒、乙稀基二乙氧基娃燒、乙稀基二異丙氧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、乙稀基二苯氧基娃燒、乙稀基二叔丁氧基娃燒、乙稀基二異丁氧基娃燒、乙稀基二異丙稀氧基娃燒、乙稀基二(2_甲氧基乙氧基)娃燒、苯乙稀基乙基二甲氧基娃燒、疏丙基二甲氧基娃燒、3_縮水甘 油氧基丙基三甲氧基硅烷、丙烯酸、甲基丙烯酸、油酸、硬脂酸、十二烷酸、2-(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙酸(MEEAA)、丙烯酸β_羧乙基酯、2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸、甲氧基苯基乙酸以及它們的混合物之類的化合物。特定示例性硅烷表面改性劑可(例如)以商品名“SILQUEST A1230” 商購自 OSI Specialties (Crompton South Charleston, WV)。對(duì)膠態(tài)分散體中顆粒表面的改性可以多種方式完成。該過程涉及將無機(jī)分散體與表面改性劑混合。可任選的是，在此時(shí)可以加入助溶劑，如I-甲氧基-2-丙醇、乙醇、異丙醇、乙二醇、N，N-二甲基乙酰胺和I-甲基-2-吡咯烷酮。助溶劑能夠提高表面改性劑以及經(jīng)表面改性顆粒的溶解度。含有無機(jī)溶膠和表面改性劑的混合物隨后在室溫或高溫下通過混合來反應(yīng)或無需混合而反應(yīng)。在一種方法中，可使混合物在約85°C下反應(yīng)約24小時(shí)，從而得到表面改性的溶膠。在對(duì)金屬氧化物進(jìn)行表面改性的另一種方法中，金屬氧化物的表面處理可優(yōu)選地涉及將酸性分子吸附到粒子表面。重金屬氧化物的表面改性優(yōu)選地在室溫下進(jìn)行。使用硅烷對(duì)ZrO2進(jìn)行的表面改性可在酸性條件或堿性條件下完成。在一個(gè)實(shí)例中，將硅烷在酸性條件下加熱一段合適的時(shí)間。此時(shí)將分散體與氨水(或其他堿)混合。此方法允許從ZrO2表面除去與酸抗衡的離子，并且允許與硅烷反應(yīng)。在另一種方法中，將粒子從分散體沉淀，并與液相分離?？梢允褂帽砻娓男詣┑慕M合，例如，其中至少一種試劑具有可以與可硬化樹脂共聚的官能團(tuán)。例如，所述可聚合基團(tuán)可為烯鍵式不飽和的或者易于開環(huán)聚合的環(huán)狀官能團(tuán)。烯鍵式不飽和聚合基團(tuán)可以是(例如)丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯或者乙烯基。易于開環(huán)聚合的環(huán)狀官能團(tuán)一般來說含有雜原子，例如氧原子、硫原子或氮原子，并且優(yōu)選地為含氧的三元環(huán)(例如環(huán)氧化物)。納米分散相的可用籠狀分子包括多面低聚硅倍半氧烷分子，其為有機(jī)硅和氧的籠狀雜交分子。多面低聚硅倍半氧烷(POSS)分子衍生自通過組成和共用命名系統(tǒng)與有機(jī)硅密切有關(guān)的連續(xù)演化類的化合物。POSS分子具有兩個(gè)獨(dú)特的特征(I)化學(xué)組成為介于二氧化硅(SiO2)和有機(jī)硅(R2SiO)之間的雜化中間體(RSiO1J ;以及⑵相對(duì)于聚合物尺寸而言，所述分子較大，在大小上與大多數(shù)聚合物鏈段和線團(tuán)幾乎相當(dāng)。因此，POSS分子可被看作是二氧化硅可能的最小粒子(約1-1. 5nm)。然而，不同于二氧化硅或改性粘土，每個(gè)POSS分子包含適于聚合或?qū)OSS單體接枝到聚合物鏈上的共價(jià)鍵合的反應(yīng)性官能團(tuán)。此夕卜，POSS丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯單體適合于紫外(UV)固化。高官能度POSS丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯(如(例如)以商品名“MA0735”和“MA0736”得自Hybrid Plastics, Inc.(Hattiesburg, MS))可與UV-可固化丙烯酸類和氨基甲酸酯丙烯酸類單體或低聚物的大多數(shù)混溶形成機(jī)械耐用硬涂層，其中POSS分子形成均勻分散于有機(jī)涂層基質(zhì)中的納米相。還可以將碳以石墨、碳納米管、巴基球或炭黑的形式用在納米分散相中，如美國專利 7，368，161 (McGurran 等人)中報(bào)道。在納米分散相中可以使用的其他材料包括(例如)以商品名“IRGASTAT P18”得自 Ciba Corporation (Tarrytown, NY)和以商品名 “AMPACET LR-92967，，得自 AmpacetCorporation (Tarrytown, NY)的那些。納米結(jié)構(gòu)化各向異性表面通常包含高寬比為至少2:1(在一些實(shí)施例中，至少5: I、 10:1、25:1、50:1、75:1、100:1、150:1、或甚至至少200:1)的納米特征結(jié)構(gòu)。納米結(jié)構(gòu)化各向異性表面的示例性納米特征結(jié)構(gòu)包括納米柱或納米柱子、或包括納米柱、納米柱子、各向異性納米洞、或各向異性納米孔的連續(xù)納米壁。優(yōu)選地，所述納米特征具有大致垂直于偏振器的陡峭側(cè)壁。在一些實(shí)施例中，大部分納米特征結(jié)構(gòu)被分散相材料覆蓋。在一些實(shí)施例中，納米分散相的濃度在表面上比在基質(zhì)內(nèi)更高。例如，在表面上納米分散相的體積分?jǐn)?shù)可以比在本體內(nèi)高兩倍或更多。在一些實(shí)施例中，基質(zhì)可以包含靜電耗散的材料，以最小化灰塵和顆粒物的吸附進(jìn)而保持表面質(zhì)量。用于靜電耗散的示例性材料包括(例如)以商品名“STAT-RITE”得自Lubrizol (ffickliffe, 0H)的聚合物，例如 X-5091、M-809、S-5530、S-400、S-403 和 S-680 ；得自H. C. Starck(Cincinnati, 0H)的3，4-聚乙烯二氧基噻吩-聚苯乙烯橫酸(PED0T/PSS);以商品名 “PELESTAT NC6321 ” 和 “PELESTAT NC7530” 得自 Tomen America Inc. (NewYork, NY)的抗靜電添加劑；和防靜電組合物，其含有由非聚合物型氮鎗陽離子和弱配位氟有機(jī)陰離子組成的至少一種離子鹽，如美國專利6，372，829 (Lamanna等人)和美國專利申請(qǐng)公布2007/0141329A1 (Yang等人)中所報(bào)道。納米結(jié)構(gòu)化表面可以通過各向異性蝕刻所述基質(zhì)來形成。例如，包括納米級(jí)分散相的基質(zhì)可以被設(shè)置為偏振器上的涂層。包含分散相的基質(zhì)可以被涂布在偏振器上并且使用本領(lǐng)域已知方法固化(如通過澆注輥、模具涂布法、澆涂、或浸涂來澆鑄固化)。涂層可以以大于約I微米(優(yōu)選地大于約4微米)的任何所需厚度制得。另外，可以通過UV、電子束或熱將涂層固化?；蛘?，包括分散相的基質(zhì)可以本身就是制品。合適的偏振器是本領(lǐng)域已知的，并且包括反射和吸收型偏振器。多種偏振膜可以用作本文所述納米結(jié)構(gòu)化制品的基底。偏振膜可以是由所有雙折射光學(xué)層的某些組合、某些雙折射光學(xué)層或者所有各向同性光學(xué)層構(gòu)成的。它們可以具有十個(gè)或者更少的層、數(shù)百甚至數(shù)千的層。示例性多層偏振膜包括廣泛用于例如液晶顯示器裝置的應(yīng)用以在顯示面板上提高亮度和/或減輕眩光的那些。偏振膜還可以是偏振器，包括用于太陽鏡以減輕光強(qiáng)度和眩光的那些。偏振膜可以包括偏振膜、反射型偏振膜、吸收型偏振膜、漫射膜、增亮膜、轉(zhuǎn)向膜、反射鏡膜、或其組合。示例性反射型偏振膜包括在以下文獻(xiàn)中報(bào)道那些美國專利 5, 825, 543 (Ouderkirk 等人)、5，867, 316 (Carlson 等人)、5，882, 774 (Jonza 等人)、6, 352, 761B1 (Hebrink 等人)、6，368，699B1 (Gilbert 等人)和 6，927，900B2 (Liu 等人);美國專利申請(qǐng)公布 2006/0084780A1 (Hebrink 等人)和 2001/0013668A1 (Neavin 等人);和PCT 公布 WO 95/17303 (Ouderkirk 等人)、WO 95/17691 (Ouderkirk 等人)、WO 95/17692(Ouderkirk等人)、W0 95/17699(0uderkirk等人)、W0 96/19347(Jonza等人)、W0 97/01440(Gilbert 等人)、WO 99/36248 (Neavin 等人)和 W099/36262 (Hebrink 等人)，其公開內(nèi)容以引用方式并入本文中。示例性反射型偏振膜也包括由3M公司(St. Paul, MN)以商品名“VIKUITI DUAL BRIGHTNESS ENHANCED FILM (DBEF)”、“VIKUITI BRIGHTNESS ENHANCEDFILM(BEF)”、“VIKUITI DIFFUSE REFLECTIVE POLARIZER FILM (DRPF)”、“VIKUITI ENHANCEDSPECULAR REFLECTOR (ESR) ”和“ADVANCED POLARIZER FILM(APF) ”銷售的市售光學(xué)膜。示例性吸收型偏振膜可(例如)以商品名“LLC2-5518SF”商購自Sanritz Corp. (Tokyo, Japan)。光學(xué)膜可以具有一個(gè)或多個(gè)非光學(xué)層(S卩，沒有明顯參與確定光學(xué)膜的光學(xué)特性分層的膜)。這些非光學(xué)層可以用于(例如)施加或者提高如以上任意參考文獻(xiàn)所描述的機(jī)械、化學(xué)、光學(xué)、任意數(shù)量的附加性質(zhì)；耐撕裂性或抗穿刺性、耐侯性和/或耐溶性。 在一些實(shí)施例中，包含納米級(jí)分散相的基質(zhì)的表面可以被微結(jié)構(gòu)化。例如，具有V形槽微結(jié)構(gòu)化表面的偏振器(如吸收型或反射型偏振器)可以用可聚合基質(zhì)材料涂布，其任選地包含納米分散相并通過等離子體蝕刻處理以在V形槽微結(jié)構(gòu)化表面上形成納米結(jié)構(gòu)。其他實(shí)例包括通過控制在多溶劑涂層溶液中的溶劑蒸發(fā)處理而得到的細(xì)小微結(jié)構(gòu)化表面，如在美國專利7，378，136 (Pokorny等人)中報(bào)道；或由微復(fù)制法所得結(jié)構(gòu)化表面，如美國專利7，604，381 (Hebrink等人)中報(bào)道；或例如由電場(chǎng)和磁場(chǎng)誘導(dǎo)的任何其他結(jié)構(gòu)化表面?？梢允褂没瘜W(xué)反應(yīng)等離子體對(duì)基質(zhì)進(jìn)行各向異性蝕刻。例如，RIE工藝包括通過電磁場(chǎng)在真空下產(chǎn)生等離子體。源自等離子體的高能離子撞擊或蝕刻掉基質(zhì)材料。典型的RIE系統(tǒng)由具有兩個(gè)平行電極的真空室組成，這兩個(gè)電極為“通電電極”(或“樣品載體電極”)和反電極，它們用于產(chǎn)生使離子向著其加速的電場(chǎng)。通電電極位于真空室底部，并且與真空室的其余部分電隔離。要被納米結(jié)構(gòu)化的制品或樣品被放置在通電電極上。反應(yīng)氣體物質(zhì)可以(例如)通過真空室頂部的小入口被加入真空室,并且可以流出到真空室底部的真空泵系統(tǒng)。通過向通電電極施加RF電磁場(chǎng)，在系統(tǒng)中形成等離子體。電磁場(chǎng)通常是使用13. 56MHz的振蕩器產(chǎn)生的，但是也可以使用其它RF源和頻率范圍。氣體分子被打破并可以在等離子體中被離子化，并且向著通電電極加速以蝕刻樣品。由于電壓差大，造成離子被導(dǎo)向通電電極，使得離子與要蝕刻的樣品發(fā)生碰撞。由于大部分離子是垂直傳遞的，導(dǎo)致樣品的蝕刻輪廓基本上是各向異性的。優(yōu)選地，通電電極小于反電極，從而在鄰近通電電極的整個(gè)離子鞘層上形成大的電壓電勢(shì)。優(yōu)選地，蝕刻進(jìn)行到大于約IOOnm的深度。處理壓力通常保持低于約20毫托(優(yōu)選地，低于約10毫托)而大于約I毫托。這個(gè)壓力范圍使得很容易以高性價(jià)比方式產(chǎn)生各向異性的納米結(jié)構(gòu)。當(dāng)壓力高于約20毫托時(shí)，蝕刻工藝變得更為各向同性，這是由離子能量的碰撞猝滅造成的。類似地，當(dāng)壓力低于約I毫托時(shí)，蝕刻速率變得非常慢，這是由反應(yīng)物質(zhì)密度的數(shù)值降低造成的。另外，氣體抽取的要求變得非常高。
蝕刻工藝的RF電源的功率密度優(yōu)選地在約O. I瓦特/立方厘米至約I. O瓦特/立方厘米的范圍內(nèi)(優(yōu)選約O. 2瓦特/立方厘米至約O. 3瓦特/立方厘米)。所用氣體的類型和用量將取決于要蝕刻的基質(zhì)材料。反應(yīng)氣體物質(zhì)需要選擇性蝕刻基質(zhì)材料而非分散相?？墒褂酶郊拥臍怏w來提高碳?xì)浠衔锏奈g刻速率或用于非碳?xì)浠衔锊牧系奈g刻。例如，可將如全氟甲烷、全氟乙烷、全氟丙烷、六氟化硫和三氟化氮含氟氣體加到氧氣中或獨(dú)自引入，以蝕刻例如SiO2、碳化鎢、氮化硅、非晶硅之類材料。同樣，可加入含氯氣體以用于材料的蝕刻，所述材料例如鋁、硫、碳化硼和第II-VI族(包括鎘、鎂、鋅、硫、硒、碲以及它們的組合)和第III-V族(包括但不限于鋁、鎵、銦、砷、磷、氮、銻或它們的組合)的半導(dǎo)體。碳?xì)浠衔餁怏w(例如甲烷)可用于例如砷化鎵和鎵、銦之類材料的蝕刻?？商砑佣栊詺怏w，尤其是重氣，例如氬氣，來提高各向異性蝕刻工藝。 還可以使用連續(xù)卷對(duì)卷法執(zhí)行本發(fā)明的方法。例如，可以使用“圓柱形” RIE執(zhí)行本發(fā)明的方法。圓柱形RIE利用旋轉(zhuǎn)的圓柱形電極在本發(fā)明的制品表面上提供經(jīng)各向異性蝕刻的納米結(jié)構(gòu)。 通常，可以如下描述用于制備本發(fā)明的納米結(jié)構(gòu)化制品的圓柱形RIE。在真空容器內(nèi)部提供由射頻(RF)供電的旋轉(zhuǎn)式圓柱形電極(“桶電極”)以及接地的反電極。反電極可包括真空容器本身。將包含蝕刻劑的氣體送入真空容器，在桶電極和接地反電極之間激發(fā)并維持等離子體。選擇條件，使得充足的離子轟擊垂直導(dǎo)向到桶的圓周。然后，包括含有納米分散相的基質(zhì)的連續(xù)制品可以卷繞桶的外周并且可以沿著與制品平面垂直的方向蝕刻基質(zhì)?；|(zhì)的形式可以是制品上(例如)膜或幅材上的涂層，或者基質(zhì)可以自身就是制品?？煽刂浦破返谋┞稌r(shí)間，以使所得的納米結(jié)構(gòu)獲得預(yù)定的蝕刻深度?？稍诩s10毫托的操作壓力下進(jìn)行所述工藝。圖I和圖2不出可用于本發(fā)明方法的圓柱形RIE設(shè)備。標(biāo)號(hào)10大體不出了用于等離子體生成和離子加速的一般元件。該RIE設(shè)備10包括支承結(jié)構(gòu)12 ;殼體14，其包括一個(gè)或多個(gè)門18的前面板16、側(cè)壁20和背板22，它們?cè)谄渲邢薅吮环殖梢粋€(gè)或多個(gè)隔室的內(nèi)室24 ;桶26，其可旋轉(zhuǎn)地固定在內(nèi)室中；多個(gè)卷軸機(jī)構(gòu)，它們可旋轉(zhuǎn)地固定在內(nèi)室中并統(tǒng)稱為28 ;驅(qū)動(dòng)組件37，其用于可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)桶26 ;惰輥32，其可旋轉(zhuǎn)地固定在內(nèi)室中；以及真空泵34，其與內(nèi)室流體連通。支承結(jié)構(gòu)12為本領(lǐng)域中用于以所需構(gòu)造支承殼體14的任何已知的裝置，在本例中以直立的方式支承。如圖I和圖2中所示，殼體14可以是如下文更詳細(xì)描述的兩部分殼體。在該實(shí)施例中，支承結(jié)構(gòu)12包括連接到用于支承設(shè)備10的兩部分殼體的各側(cè)的交叉支承體40。特別地，交叉支撐體40包括用于分別移動(dòng)和支承設(shè)備10的輪42和可調(diào)式腳44。在圖I和圖2中所示實(shí)施例中，交叉支撐體40通過附連支承體46連接到殼體14的各偵U。特別地，交叉支撐體40通過附連支承體46連接至一個(gè)側(cè)壁20 (即底部側(cè)壁)，而殼體14另一側(cè)上的交叉支撐體40通過附連支承體46連接至背板22。如圖I所示，在設(shè)備10的右手側(cè)上的交叉支撐體40之間提供額外的橫桿47。這可以提供額外的結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)。殼體14可以是提供受控環(huán)境的任何裝置，該受控環(huán)境能夠抽真空、在抽真空后密閉引入的氣體、由氣體產(chǎn)生等離子體、離子加速以及蝕刻。在圖I和圖2中所示實(shí)施例中，殼體14具有外壁，該外壁包括前面板16、四個(gè)側(cè)壁20和背板22。外壁定義具有中空內(nèi)部空間的盒，表示為室24。側(cè)壁20和背板22以本領(lǐng)域已知的任何方式扣緊在一起，以足以允許對(duì)室24抽氣、容載用于等離子體生成的流體、等離子體生成、離子加速和蝕刻的方式將側(cè)壁20和背板22彼此剛性固定。不將前面板16牢固地固定，以便進(jìn)入內(nèi)室24，從而裝載和卸載基底并進(jìn)行維護(hù)。將前面板16分為通過鉸鏈50 (或等同連接構(gòu)件)連接至一個(gè)側(cè)壁20的兩個(gè)板，以定義一對(duì)門18。這些門密封至側(cè)壁20的邊緣，優(yōu)選使用真空密封件(例如O形環(huán))。鎖定機(jī)構(gòu)52選擇性地將門18固定到側(cè)壁20，并且可以是能夠按以下方式將門18固定到側(cè)壁20的任何機(jī)構(gòu)允許對(duì)內(nèi)室24抽真空、存儲(chǔ)用于產(chǎn)生等離子體的流體、產(chǎn)生等離子體、離子加速和蝕刻。在一個(gè)實(shí)施例中，通過隔離壁54將室24分為兩個(gè)隔室56和58。壁54中的通道或洞60為隔室之間的流體或基底提供通道?；蛘?，內(nèi)室可以只有一個(gè)隔室或具有三個(gè)或更多個(gè)隔室。優(yōu)選地，內(nèi)室僅為一個(gè)隔室。殼體14包括多個(gè)觀察端口 62，其具有密封覆蓋觀察端口 62的高壓透明聚合物板64，以允許觀察其中進(jìn)行的蝕刻過程。殼體14也包括多個(gè)傳感器端口 66，其中可以固定各種傳感器(如溫度、壓力等傳感器)。殼體14還包括提供用于導(dǎo)管連接的入口端口 68，通過 所述入口端口 68，可根據(jù)需要將流體引入內(nèi)室24。殼體14還包括泵端口 70和72，它們?cè)试S將氣體和液體從內(nèi)室24中泵出或以其他方式排出。圖中示出了從側(cè)壁20之一懸掛的泵34，優(yōu)選地從底部懸掛(如圖2中所示)。泵34可以是(例如)流動(dòng)連接到殼體14內(nèi)受控環(huán)境的渦輪分子泵。其他泵(例如擴(kuò)散泵或低溫泵)可以用于對(duì)較低隔室58抽氣并保持其中的操作壓力。優(yōu)選地，執(zhí)行蝕刻步驟的過程中的工藝壓力被選定為在約I毫托和約20毫托的范圍內(nèi)，以提供各向異性蝕刻?；瑒?dòng)閥73沿著該流體連接設(shè)置并且可以選擇性地相交或阻斷泵34和殼體14內(nèi)部之間的流體連通?；瑒?dòng)閥73可在泵端口 62上方移動(dòng)，從而泵端口 62可以關(guān)于與泵34流體連通而完全打開，部分打開，或關(guān)閉。桶26優(yōu)選為具有環(huán)狀表面82和兩個(gè)平面端面84的圓柱形電極80。電極可以由任何導(dǎo)電材料制成，并且優(yōu)選是金屬(如鋁、銅、鋼、不銹鋼、銀、鉻或它們的合金)。優(yōu)選地，電極為鋁，因?yàn)槠淙菀字圃?、濺射率低并且成本低。桶26還構(gòu)造成包括未涂覆的導(dǎo)電區(qū)以及非導(dǎo)電絕緣區(qū)，所述未涂覆的導(dǎo)電區(qū)允許電場(chǎng)向外散布，所述非導(dǎo)電絕緣區(qū)則用于防止電場(chǎng)散布，并因此將薄膜涂層限制到電極的非絕緣或?qū)щ姴糠?。非?dǎo)電材料通常為絕緣體，例如聚合物(如聚四氟乙烯)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以預(yù)見到各種實(shí)施例，其滿足此非導(dǎo)電目的，以便僅提供細(xì)小的通道(通常為待涂覆的偏振器的寬度)作為導(dǎo)電區(qū)域。圖I示出了桶26的實(shí)施例，其中除了環(huán)形表面82中的環(huán)形通道90保持未涂覆并因此具有導(dǎo)電性外，桶26的環(huán)形表面82和端面84均涂覆有非導(dǎo)電的或絕緣的材料。另夕卜，一對(duì)暗區(qū)屏蔽件86和88覆蓋環(huán)狀表面82上的絕緣材料，并在一些實(shí)施例中覆蓋端面84。絕緣材料限制電極的表面積，沿該電極可以進(jìn)行等離子體生成和加負(fù)偏壓。然而，由于絕緣材料有時(shí)會(huì)被離子轟擊污染，因此暗區(qū)屏蔽物86和88可覆蓋絕緣材料的一部分或全部。這些暗區(qū)屏蔽物可由例如鋁等金屬制成，但是并不起導(dǎo)電劑的作用，因?yàn)樗鼈兺ㄟ^絕緣材料(未示出)與電極分開。這允許將等離子體約束在電極區(qū)域。桶26的另一個(gè)實(shí)施例不于圖3和圖4中，其中桶26包括固定到桶26的環(huán)狀表面82上的一對(duì)絕緣環(huán)85和87。在一些實(shí)施例中，絕緣環(huán)87為還起到覆蓋端面84作用的蓋罩。螺栓92將支承構(gòu)件94 (實(shí)施為平板或帶子)固定至背板22。螺栓92和載體94可以幫助支承桶26的各個(gè)部分。一旦固定到環(huán)狀表面82，則該對(duì)絕緣環(huán)85和87定義實(shí)施為通道90的暴露電極部分。在所有區(qū)域中通過絕緣材料按某種方式覆蓋電極80，除了偏振器(如適用)接觸電極的區(qū)域(即，接觸電極的等離子體暗區(qū)限制(例如，約3mm)或者位于其內(nèi))之外。這限定了露出的電極部分，該部分可與偏振器緊密接觸。電極的其余部分則由絕緣材料覆蓋。當(dāng)電極通電，并且電極相對(duì)于所產(chǎn)生的等離子體變?yōu)樨?fù)偏壓時(shí)，該相對(duì)厚的絕緣材料可防止對(duì)其覆蓋的表面進(jìn)行蝕刻。結(jié)果，蝕刻限于未覆蓋的區(qū)域(即，沒有被絕緣材料覆蓋的區(qū)域，通道90)，所述未覆蓋的區(qū)域優(yōu)選地被相對(duì)較薄的偏振器覆蓋。參見圖I和圖2，桶26通過磁流體饋通和固定在背板22中洞內(nèi)的旋轉(zhuǎn)接頭38(或等同機(jī)制)旋轉(zhuǎn)固定到背板22。在旋轉(zhuǎn)期間，磁流體饋通和旋轉(zhuǎn)接頭將來自標(biāo)準(zhǔn)冷卻劑流體導(dǎo)管和電線的單獨(dú)流體和電連接分別提供給可旋轉(zhuǎn)桶26的中空冷卻劑通道和導(dǎo)電電極，同時(shí)保持真空密封。旋轉(zhuǎn)接頭還提供必要的力以使桶旋轉(zhuǎn)，該力由任何驅(qū)動(dòng)裝置提供，例如 無刷直流伺服馬達(dá)。然而，可通過能夠提供這樣的連接的任何裝置，將桶26連接到背板22以及導(dǎo)管和電線，并且不限于磁流體饋通和旋轉(zhuǎn)接頭。這種磁流體饋通和旋轉(zhuǎn)接頭的一個(gè)例子為由Ferrofluidics Co. (Nashua, NH)制造的兩英寸(約5cm)內(nèi)徑的中空軸饋通。桶26由驅(qū)動(dòng)組件37旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，該組件可以是能夠?qū)⑿D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)平移給桶26的任何機(jī)械和/或電氣系統(tǒng)。在圖2所示實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)組件37包括具有端接于驅(qū)動(dòng)皮帶輪31的驅(qū)動(dòng)軸的電機(jī)33，所述驅(qū)動(dòng)皮帶輪31機(jī)械連接至與桶26剛性連接的從動(dòng)皮帶輪39。皮帶35 (或等同結(jié)構(gòu))將驅(qū)動(dòng)皮帶輪31的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)平移給從動(dòng)皮帶輪39。多個(gè)卷軸機(jī)制28被旋轉(zhuǎn)固定到背板22。所述多個(gè)卷軸機(jī)構(gòu)28包括具有一對(duì)基底線軸28A和28B的基底卷軸機(jī)構(gòu)，并在一些實(shí)施例中，還可以包括具有一對(duì)分隔幅材線軸28C和28D的分隔幅材卷軸機(jī)構(gòu)，以及具有一對(duì)掩蔽幅材線軸28E和28F的掩蔽幅材卷軸機(jī)構(gòu)，其中每一對(duì)線軸都包括一個(gè)放線軸和一個(gè)收線軸。從圖2中可以明顯地看出，至少每個(gè)卷收卷軸28B、28D和28F包括機(jī)械連接至其上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)27，例如如下所述的標(biāo)準(zhǔn)馬達(dá)，用于在蝕刻過程中根據(jù)需要提供選擇性旋轉(zhuǎn)卷軸的旋轉(zhuǎn)力。此外，在所選實(shí)施例中的每個(gè)遞送卷軸28A、28C和28E包括用于為幅材提供拉緊的張緊器和/或驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)29。每個(gè)卷繞機(jī)構(gòu)包括遞送卷軸和卷收卷軸，它們可彼此位于相同或不同的隔室中，所述隔室又可以與其中具有電極的隔室相同或不同。每個(gè)卷軸為具有軸向桿和邊緣的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，所述邊緣從限定其中卷繞細(xì)長構(gòu)件的凹槽的每一端徑向延伸，所述細(xì)長構(gòu)件在本例中為基底或幅材。各線軸牢固固定到密封穿過背板22延伸的可旋轉(zhuǎn)桿。就待驅(qū)動(dòng)線軸而言，該桿機(jī)械地連接至電機(jī)27 (如無刷直流伺服電機(jī))。就非從動(dòng)線軸而言，線軸只是通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)29以可旋轉(zhuǎn)方式連接到背板22，并且可以包括用于防止松弛的張緊機(jī)構(gòu)。RIE設(shè)備10還包括可旋轉(zhuǎn)固定在內(nèi)室中的惰輥32和流體連接至內(nèi)室的泵34。惰輥將基底從基底卷軸28A引導(dǎo)至桶26上的通道90，并且從通道90引導(dǎo)至卷收基底卷軸28B。此外，如果使用分隔幅材和掩蔽幅材，則惰輥32分別將這些幅材和基底從基底卷軸28A和掩蔽幅材卷軸28E弓I導(dǎo)至通道90，并從通道90弓I導(dǎo)至卷收基底卷軸28B和卷收掩蔽幅材卷軸28F。RIE設(shè)備10還包括用于通過磁流體饋通38向電極80提供溫度控制流體的溫度控制系統(tǒng)。溫度控制系統(tǒng)可以提供在設(shè)備10上，或者可以由單獨(dú)系統(tǒng)提供并通過導(dǎo)管抽吸至設(shè)備10，只要該溫度控制流體與電極80內(nèi)通道流體連接。溫度控制系統(tǒng)可以根據(jù)需要加熱或冷卻電極80，以便為蝕刻提供正確溫度的電極。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，溫度控制系統(tǒng)為使用冷卻劑的冷卻劑系統(tǒng)，所述冷卻劑例如為水、乙二醇、含氯氟烴、氫氟醚以及液化氣體(如液氮)。RIE設(shè)備10還包括流動(dòng)連接到抽氣端口 70的抽氣泵。這種泵可以是能夠?qū)η惑w進(jìn)行抽氣的任何真空泵，如羅茨鼓風(fēng)機(jī)、渦輪分子泵、擴(kuò)散泵或低溫泵。此外，可通過機(jī)械泵協(xié)助或支持該泵?？蓪⒊檎婵毡迷O(shè)置在設(shè)備10上，或者可作為單獨(dú)的系統(tǒng)提供并流體連接至內(nèi)室。RIE設(shè)備10還包括流體進(jìn)給器，優(yōu)選地為質(zhì)量流量控制器的形式，所述流體進(jìn)給器調(diào)節(jié)用于產(chǎn)生薄膜的流體，在抽真空后該流體被泵入內(nèi)室。可將進(jìn)給器設(shè)置在設(shè)備10上，或者可作為單獨(dú)的系統(tǒng)提供并流體連接至內(nèi)室。進(jìn)給器在蝕刻過程中以適當(dāng)?shù)捏w積流 速或質(zhì)量流速將流體提供給內(nèi)室。蝕刻氣體可以包括氧氣、氬氣、氯、氟、四氟化碳、四氯化碳、全氟甲烷、全氟乙烷、全氟丙烷、三氟化氮、六氟化硫、甲烷。有利地，可使用氣體的混合物來提高蝕刻工藝。RIE設(shè)備10還包括通過電端子30電連接到電極80的電源。電源可以提供在設(shè)備10上或者可供選擇地可以被提供在單獨(dú)的系統(tǒng)上并且通過電端子電連接到電極(如圖2中所示)?？傊娫礊槟軌蛱峁┏渥汶娏Φ娜魏坞娏Ξa(chǎn)生或傳輸系統(tǒng)。(見下文中的討論)。盡管可以采用多種電源，但RF電源是優(yōu)選的。這是由于其頻率足夠高，能夠在適當(dāng)配置的通電電極上形成自偏壓，但是又不會(huì)高到在所得的等離子體中產(chǎn)生駐波。RF電源可放大，以實(shí)現(xiàn)高輸出(寬幅材或基底，快幅材速度)。當(dāng)使用RF電源時(shí)，在電極上的負(fù)偏壓為負(fù)自偏壓，也就是說，無需使用單獨(dú)的電源在電極上引入負(fù)偏壓。由于RF電源是優(yōu)選的，因此其余的討論將專門集中在其上。RF電源為電極80供電，其頻率范圍為O. OlMHz至50MHz，優(yōu)選地為13. 56MHz或其任何倍數(shù)(例如1、2、或3)。當(dāng)提供至電極80時(shí)，此RF電源從內(nèi)室中的氣體產(chǎn)生等離子體。RF電源可以是通過網(wǎng)絡(luò)連接到電極上的射頻發(fā)生器，例如13. 56MHz振蕩器，所述網(wǎng)絡(luò)用來使電源的阻抗與傳輸線的阻抗相匹配(其通常為50歐姆電阻)，以通過同軸傳輸線有效地傳輸RF功率。將RF功率施加到電極后，產(chǎn)生等離子體。在15RF等離子體中，通電電極變得相對(duì)于等離子體負(fù)偏壓。這種偏壓通常在500伏至1400伏的范圍內(nèi)。這一偏壓導(dǎo)致等離子體內(nèi)的離子朝電極80加速。加速離子蝕刻與電極80接觸的制品，如下文詳細(xì)描述。在操作中，將希望在其上進(jìn)行蝕刻的整卷基底插到作為卷軸28A的桿上。穿過下門18來觸及這些線軸，因?yàn)樵趫DI和圖2中，所述線軸位于下隔室58中，而蝕刻發(fā)生于上隔室56中。另外，空線軸與基底固定線軸相對(duì)扣緊作為線軸28B，從而在進(jìn)行蝕刻之后充當(dāng)收線軸。如果在卷繞或展開過程中需要墊片幅材來緩沖基底，則可以卷軸28C和28D的形式提供墊片幅材遞送和/或卷收卷軸(然而處于圖中所示特定位置的卷軸的位置并不是關(guān)鍵性的)。相似地，如果希望以圖案或以其他方式方式局部進(jìn)行蝕刻，則可在作為卷軸28E的輸入卷軸上設(shè)置掩蔽幅材，并將空卷軸設(shè)置為作為卷軸28F的卷收卷軸。
在將所有具有和不具有基底或幅材的卷軸設(shè)置好后，對(duì)在其上進(jìn)行蝕刻的基底(以及與其一起圍繞電極行進(jìn)的任何掩蔽幅材)通過系統(tǒng)進(jìn)行編織或拉向收線軸。就在此步驟之前，墊片幅材通常不通過系統(tǒng)進(jìn)行編織，而是與基底分開，和/或就在此步驟之后才提供。具體地，在通道90中，將基底圍繞電極80卷繞，從而覆蓋露出的電極部分。將基底充分拉緊，以保持與電極接觸，并在電極旋轉(zhuǎn)時(shí)隨電極移動(dòng)，因此一段基底始終與電極接觸，以進(jìn)行蝕刻。這允許以連續(xù)的工藝對(duì)基底從卷的一端到另一端進(jìn)行蝕刻?；孜挥谖g刻位置，并且將下門18密閉。對(duì)內(nèi)室24抽真空，以除去所有空氣和其他雜質(zhì)。當(dāng)向抽真空的內(nèi)室泵入蝕刻氣體混合物時(shí)，設(shè)備即準(zhǔn)備好開始蝕刻工藝。啟動(dòng)RF電源以向電極80提供RF電場(chǎng)。該RF電場(chǎng)使得氣體變得離子化，導(dǎo)致形成其中具有離子的等離子體。這具體地使用13. 56MHz振蕩器產(chǎn)生，但也可使用其他RF源和頻率范圍。當(dāng)產(chǎn)生等離子體時(shí)，通過使用RF電源為電極持續(xù)供電，在電極80上產(chǎn)生負(fù)直流偏壓。這種偏壓造成離子朝通道(電極80的非絕緣電極部分)90加速(電極的剩余部分是絕 緣的或者是被屏蔽的)。離子沿著與電極80的通道90接觸的基板長度選擇性地蝕刻基質(zhì)材料(與分散相相比)，從而造成對(duì)基板長度上的基質(zhì)材料進(jìn)行各向異性蝕刻。對(duì)于連續(xù)蝕刻，驅(qū)動(dòng)收線軸以便穿過上隔室56且在電極80上拉動(dòng)基底和任何掩蔽幅材，使得在與環(huán)狀溝槽90接觸的任何未掩蔽基底部分上進(jìn)行基質(zhì)的蝕刻。因此，穿過上隔室連續(xù)拉動(dòng)基底，同時(shí)在電極上設(shè)置連續(xù)RF場(chǎng)并且在所述室內(nèi)提供足夠反應(yīng)氣體。其結(jié)果就是在細(xì)長的基底上進(jìn)行連續(xù)蝕刻，并且基本上只在基底上連續(xù)蝕刻。蝕刻不發(fā)生在電極的絕緣部分上，也不發(fā)生在內(nèi)室中的其他地方。為防止提供給等離子體的有效功率在圓柱形電極的端板中耗散，可使用接地暗區(qū)屏蔽物86和88。暗區(qū)屏蔽物86和88可具有任何有利于減少可能的污垢的形狀、尺寸和材料。在圖I和圖2中所示的實(shí)施例中，暗區(qū)屏蔽物86和88為裝配在桶26及其上的絕緣材料上的金屬環(huán)。由于在暗區(qū)屏蔽件86和88接觸桶26的區(qū)域內(nèi)覆蓋桶26的絕緣材料，暗區(qū)屏蔽件86和88未偏置。該環(huán)狀實(shí)施例中的暗區(qū)屏蔽件還包括在其以非環(huán)形方式從桶26上延伸出的各端上的凸塊。這些突出部可有助于將基底對(duì)準(zhǔn)在通道90中。優(yōu)選地，溫度控制系統(tǒng)在整個(gè)工藝中泵送流體通過電極80，從而使電極保持在所需的溫度下。通常，這涉及如上所述的用冷卻劑冷卻電極，但在某些情況下可能需要加熱。另外，由于基底直接接觸電極，因此通過這種冷卻系統(tǒng)控制從等離子體到基底的熱傳遞，從而允許涂布熱敏膜，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯。完成蝕刻過程后，可將卷軸從將其支承在壁上的軸上取下。上面具有納米結(jié)構(gòu)制品的基底位于線軸28B上并且準(zhǔn)備就緒。在一些實(shí)施例(本文所述納米結(jié)構(gòu)化制品)中，該納米結(jié)構(gòu)化制品包含附加層。例如，該制品可以包括附加含氟化合物層，用于得到提高拒水和/或拒油特性的制品。納米結(jié)構(gòu)化表面還可以后處理(如通過額外的等離子處理)。等離子體后處理可以包括表面改性，用于改變納米結(jié)構(gòu)上可能存在的化學(xué)官能團(tuán)或沉積增強(qiáng)納米結(jié)構(gòu)性能的薄膜。表面改性可以包括附連甲基、氟化物、羥基、碳?；?、羧基、硅烷醇、胺或其它官能團(tuán)。所沉積的薄膜可以包括碳氟化合物、類玻璃、類金剛石、氧化物、碳化物、氮化物或其它材料。當(dāng)應(yīng)用表面改性處理時(shí)，由于經(jīng)各向異性蝕刻的納米結(jié)構(gòu)表面的表面積大，導(dǎo)致表面官能團(tuán)的密度高。當(dāng)使用胺官能團(tuán)時(shí)，諸如抗體、蛋白和酶之類的生物試劑可以容易地接枝到胺官能團(tuán)。當(dāng)使用硅烷醇官能團(tuán)時(shí)，由于硅烷醇基團(tuán)的密度高，導(dǎo)致硅烷化學(xué)劑可以容易地施用于納米結(jié)構(gòu)表面?；诠柰榛瘜W(xué)劑的抗微生物的、容易清潔并且抗污染的表面處理是商購獲得的?？刮⑸锏奶幚砜梢园ň哂泄柰槎嘶募句@化合物。容易清潔的化合物可以包括碳氟化合物處理，如全氟聚醚硅烷和六氟環(huán)氧丙烷(HFPO)硅烷?？刮廴咎幚砜梢园ň垡叶脊柰?。當(dāng)使用薄膜時(shí)，這些薄膜可以為納米結(jié)構(gòu)提供額外耐久性，或者根據(jù)薄膜的折射率提供獨(dú)特的光學(xué)效應(yīng)。薄膜的特定類型可以包括類金剛石碳(DLC)、類金剛石玻璃(DLG)、非晶硅、氮化硅、等離子體聚合化的硅油、鋁和銅。本文所述的納米結(jié)構(gòu)制品可以表現(xiàn)出一種或多種所需特性，如抗反射特性、光吸收特性、防霧特性、改進(jìn)的粘附力和耐久性。例如，在一些實(shí)施例中，納米結(jié)構(gòu)化各向異性表面的表面反射率為約50%或低于 未經(jīng)處理表面的表面反射率。如本文所用，關(guān)于表面性質(zhì)的比較，術(shù)語“未經(jīng)處理表面”是指包含相同的基質(zhì)材料以及相同的納米分散相(將其與本發(fā)明的納米結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行比較時(shí))但不具有納米結(jié)構(gòu)各向異性表面的制品表面。一些實(shí)施例還包括附接到納米結(jié)構(gòu)化各向異性表面的層或涂層，其包含例如油墨、密封劑、粘合劑或金屬。所述層或涂層對(duì)本發(fā)明的納米結(jié)構(gòu)化各向異性表面可具有改善的粘附力，優(yōu)于對(duì)未經(jīng)處理表面的粘附力。本文所述復(fù)合物可用于多種應(yīng)用，包括(例如)顯示應(yīng)用(例如，液晶顯示器(LCD)、發(fā)光二極管(LED)顯示器或等離子體顯示器)；光提??；電磁干擾(EMI)屏蔽、眼科透鏡；面部屏蔽透鏡或薄膜；窗膜；針對(duì)構(gòu)造應(yīng)用的抗反射；和構(gòu)造應(yīng)用或交通指示牌。本文所述納米結(jié)構(gòu)化制品還可用于太陽能應(yīng)用，例如太陽膜。它們可用作太陽熱能熱液/熱氣加熱面板或任何太陽能吸收裝置的前表面；用于具有附加納米級(jí)表面結(jié)構(gòu)的微觀圓柱或宏觀圓柱的太陽能吸熱表面；用于由非晶硅光伏電池或CIGS光伏電池制成的柔性太陽能光伏電池的前表面；以及用于施加在柔性光伏電池頂部上的薄膜的前表面。本文所述復(fù)合物制品還可用于移動(dòng)手持裝置和液晶顯示電視顯示器應(yīng)用。本文所述復(fù)合物制品還可用于太陽能、窗口、面部遮擋和眼鏡之類應(yīng)用。圖5顯示了使用本文公開的抗反射制品的示例性顯示器100 (例如IXD)的示意性剖視圖。在一個(gè)實(shí)施例中，復(fù)合物102包括具有相對(duì)的第一表面和第二表面的偏振器104，其中抗反射層106設(shè)置于基底的第一表面上，光學(xué)透明的粘合劑108設(shè)置于基底的第二表面上。任選地，在加工和儲(chǔ)存過程中，可使用防粘襯墊(未示出)保護(hù)光學(xué)透明粘合劑，并可使用預(yù)掩模(也未示出)保護(hù)抗反射涂層。然后將復(fù)合物102層合至玻璃、增亮薄膜、擴(kuò)散片、偏振器或另一個(gè)偏振器110，使得光學(xué)透明粘合劑直接接觸玻璃增亮薄膜、擴(kuò)散片、偏振器或另一個(gè)偏振器，該偏振器隨后組裝至液晶模塊112上，通常在抗反射涂層和液晶模塊之間設(shè)置氣隙114。可用于本發(fā)明的光學(xué)透明粘合劑優(yōu)選為那些顯示至少約90%或甚至更高的光透射率以及約5%以下或甚至更低的霧度值的那些，如在如下所述實(shí)例部分的內(nèi)容中的25微米厚樣品上進(jìn)行的光學(xué)透明粘合劑的霧度和透射率測(cè)試所測(cè)得。合適的光學(xué)透明粘合劑可具有抗靜電性質(zhì)，可與腐蝕敏感層相容，并且可通過拉伸粘合劑而從偏振器剝離。示例性光學(xué)透明粘接劑包括以下文獻(xiàn)中所述那些PCT公布No. W02008/128073(Everaerts等人)，涉及防靜電光學(xué)透明壓敏粘合劑；美國專利申請(qǐng)公布US 2009/0229732A1 (Determan等人)，涉及拉伸剝離光學(xué)透明粘合劑；美國專利申請(qǐng)公布US 2009/0087629 (Everaerts等人)，涉及銦錫氧化物相容的OCA ;美國專利申請(qǐng)序列號(hào)12/181,667 (Everaerts等人)，涉及具有光傳輸性質(zhì)粘合劑的防靜電光學(xué)構(gòu)造；美國專利申請(qǐng)序列號(hào)12/538，948 (Everaerts等人)，涉及與腐蝕敏感層相容的粘合劑；美國臨時(shí)專利申請(qǐng)61/036，501 (Hamerski等人),涉及光學(xué)透明拉伸剝離膠帶；和美國臨時(shí)專利申請(qǐng)61/141，767 (Hamerski等人)，即拉伸剝離膠帶。在一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)透明粘合劑的厚度約5微米或更小，在一些實(shí)施例中，本文所述納米結(jié)構(gòu)化制品還包含硬涂層，所述硬涂層包含SiO2納米顆粒或ZrO2納米顆粒中的至少一種,所述SiO2納米顆?；騔rO2納米顆粒分散于可交聯(lián)基質(zhì)中，所述基質(zhì)包含多(甲基)丙烯酸酯、聚酯、環(huán)氧樹脂、含氟聚合物、氨基甲酸酯、或硅氧烷(包括它們的共混物或共聚物)中的至少一種。市售的液態(tài)樹脂基材料(通常稱為“硬涂層”)可用作基質(zhì)或用作基質(zhì)的組分。這種材料包括以商品名“PERMANEW”得自CaliforniaHardcoating Co. (San Diego, CA)那些；和以商品名 “UVHC” 得自 Momentive PerformanceMaterials (Albany, NY)那些。另外，可以使用市售的納米顆粒填充的基質(zhì)，例如以商品名 “NAN0CRYL” 和 “NAN0P0X” 得自 Nanoresins AG (Geesthacht Germany)那些。另外，含有硬涂層膜的納米顆粒，例如以商品名“THS”得自Toray AdvancedFilms Co. , Ltd. (Tokyo, Japan)的那些；以商品名 “0PTERIA HARDC0ATED FILMS FORFPD” 得自 Lintec Corp. (Tokyo, Japan)的那些；以商品名 “SONY OPTICAL FILM” 得自Sony Chemical&Device Corp. (Tokyo, Japan)的那些；以商品名 “HARDC0ATED FILM” 得自 SKC Haas (Seoul, Korea)的那些；和以商品名 “TERRAPPIN G FILM” 得自 Tekra Corp.(Milwaukee, WI)的那些,可以用作基質(zhì)或基質(zhì)的組分。在一個(gè)示例性的處理中，將以液體形式提供的硬涂層涂布至偏振器的第一表面上。取決于硬涂層的化學(xué)性質(zhì)，固化或干燥所述液體以在偏振器上形成干燥抗反射層。然后通過上述反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)工藝，使用(在一個(gè)示例性方法中)圖I中所述設(shè)備處理硬涂層的偏振器。除了顯示出包括上述抗反射性和防霧性的所需性質(zhì)，RIE工藝還最小化暈色(也稱為“干涉條紋”)的不利現(xiàn)象。偏振器和硬涂層之間的折射率差異可導(dǎo)致暈色現(xiàn)象，當(dāng)在硬涂層上入射的外部光被反射而產(chǎn)生彩虹般顏色時(shí)發(fā)生所述暈色現(xiàn)象。由于暈色將妨礙顯示器上的圖像，因此暈色在顯示器應(yīng)用中是極不利的。盡管本領(lǐng)域一些技術(shù)人員已嘗試通過使偏振器與涂層制劑之間的折射率匹配而解決暈色問題，但極具挑戰(zhàn)的是使用四分之一波長多層涂層來提供減反射與暈色之間的平衡的性能。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，RIE工藝可降低用納米顆粒填充的硬涂層涂布的偏振器的來自空氣的表面界面的反射，這進(jìn)而減少了暈色，從而獲得顯示優(yōu)良減反射性質(zhì)和最小暈色的層。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，可使用納米顆粒(如ZrO2納米顆粒)調(diào)節(jié)硬涂層的涂布基質(zhì)的折射率以基本上與偏振器的折射率匹配。在本文公開的RIE工藝之后所得的涂布制品顯示優(yōu)良的抗反射性質(zhì)和最小的暈色。在另一個(gè)實(shí)施例中，可以使用等離子體將納米分散相蝕刻掉以形成納米結(jié)構(gòu)化的(或納米多孔的)表面。這種方法可以使用大體如上所述的平面RIE或圓柱形RIE執(zhí)行，但是使用選擇性蝕刻來有助于蝕刻納米分散相而非基質(zhì)(即，通過選擇蝕刻分散相材料而非基質(zhì)材料的氣體)。
示例件實(shí)施例I. 一種復(fù)合物，其包含偏振器，所述偏振器具有相對(duì)的第一主表面和第二主表面；和設(shè)置在基底的所述第一主表面上的納米結(jié)構(gòu)化制品，所述納米結(jié)構(gòu)化制品包含基質(zhì)和納米級(jí)分散相，并且具有無規(guī)納米結(jié)構(gòu)化各向異性表面。2.根據(jù)實(shí)施例I所述的復(fù)合物，其中所述偏振器為反射型偏振器。3.根據(jù)實(shí)施例I所述的復(fù)合物，其中所述偏振器為吸收型偏振器。4.根據(jù)任何前述實(shí)施例所述的復(fù)合物，其中所述無規(guī)納米結(jié)構(gòu)化各向異性表面的 反射百分率小于0. 5% (在一些實(shí)施例中小于0. 25%)。5.根據(jù)任何前述實(shí)施例所述的復(fù)合物，其中基于所述納米結(jié)構(gòu)化制品的總體積計(jì)，所述納米結(jié)構(gòu)化制品包含在0. 5至41體積％(在一些實(shí)施例中I至20體積％，或甚至2至10體積％)的范圍內(nèi)的所述納米級(jí)分散相。6.根據(jù)任何前述實(shí)施例所述的復(fù)合物，其中所述納米級(jí)分散相包含SiO2納米顆粒、ZrO2納米顆粒、TiO2納米顆粒、ZnO納米顆粒、Al2O3納米顆粒、碳酸韓納米顆粒、娃酸鎂納米顆粒、銦錫氧化物納米顆粒、氧化銻錫納米顆粒、聚(四氟乙烯)納米顆粒、或碳納米顆粒中的至少一種。7.根據(jù)實(shí)施例6所述的復(fù)合材料，其中對(duì)所述納米顆粒進(jìn)行表面改性。8.根據(jù)任何前述實(shí)施例所述的復(fù)合物，其中所述基質(zhì)包含交聯(lián)材料(如通過交聯(lián)以下可交聯(lián)材料中至少一種制備的材料多(甲基)丙烯酸酯、聚酯、環(huán)氧樹脂、含氟聚合物、氨基甲酸酯、或硅氧烷)。9.根據(jù)任何前述實(shí)施例所述的復(fù)合物，其中所述基質(zhì)包含熱塑性材料(如包含以下聚合物中的至少一種的材料聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酯、尼龍、硅氧烷、含氟聚合物、氨基甲酸酯、環(huán)狀烯烴共聚物、三醋酸酯纖維素、或二丙烯酸酯纖維素)。10.根據(jù)任何前述實(shí)施例的復(fù)合物，其包含硬涂層，所述硬涂層包含SiO2納米顆?；騔rO2納米顆粒中的至少一種,所述SiO2納米顆?；騔rO2納米顆粒分散于可交聯(lián)基質(zhì)中，所述基質(zhì)包含多(甲基)丙烯酸酯、聚酯、環(huán)氧樹脂、含氟聚合物、氨基甲酸酯、或硅氧烷中的至少一種。11.根據(jù)任何前述實(shí)施例所述的復(fù)合物，其中所述納米結(jié)構(gòu)化制品包含微結(jié)構(gòu)化表面，其上具有所述無規(guī)納米結(jié)構(gòu)化各向異性表面。12.根據(jù)任何前述實(shí)施例所述的復(fù)合物，其中所述基質(zhì)包含合金或固體溶液。13.根據(jù)任何前述實(shí)施例所述的復(fù)合物，其中所述偏振器的所述第二主表面包括微結(jié)構(gòu)化的表面。14.根據(jù)任何前述實(shí)施例所述的復(fù)合物，其中所述偏振器為漫射的。15.根據(jù)任何前述實(shí)施例所述的復(fù)合物，其還包括設(shè)置在所述偏振器的所述第二表面上的光學(xué)透明粘合劑，所述光學(xué)透明粘合劑具有至少90%的可見光透射率和小于5%的霧度。16.根據(jù)實(shí)施例15所述的復(fù)合物，其還包括玻璃基底、偏振器基底、或觸摸傳感器的主表面。17.根據(jù)實(shí)施例16所述的復(fù)合物，其還包括設(shè)置在所述光學(xué)透明粘合劑的所述第二主表面上的防粘襯墊。18.根據(jù)任何前述實(shí)施例所述的復(fù)合物，其還包括設(shè)置在所述無規(guī)納米結(jié)構(gòu)化各向異性主表面上的預(yù)掩蔽膜。19. 一種制備根據(jù)實(shí)施例I至18中任一項(xiàng)所述復(fù)合物的方法，所述方法包括提供偏振器，所述偏振器具有相對(duì)的第一主表面和第二主表面；在所述偏振器的所述第一主表面上涂布包含基質(zhì)材料和在所述基質(zhì)材料中的納米級(jí)分散相的可涂布型組合物；任選地干燥所述涂層以提供包含基質(zhì)和在所述基質(zhì)中的納米級(jí)分散相的制品；使所述制品的主表面暴露于反應(yīng)性離子蝕刻，其中所述離子蝕刻包括
將所述制品放置于真空容器中的圓柱形電極上；在預(yù)定壓力下將蝕刻劑氣體引入所述真空容器；在所述圓柱形電極和反電極之間產(chǎn)生等離子體；旋轉(zhuǎn)所述圓柱形電極以平移所述偏振器；以及各向異性地蝕刻所述涂層以提供所述無規(guī)納米結(jié)構(gòu)化各向異性主表面。20.根據(jù)實(shí)施例19所述的方法，其中所述等離子體包括氧氣等離子體。21.根據(jù)實(shí)施例19或20所述的方法，其中對(duì)于所述反應(yīng)性離子蝕刻，以I毫托至20毫托范圍內(nèi)的壓力引入蝕刻劑。22.根據(jù)實(shí)施例19至21中任一項(xiàng)所述的方法，其中干燥所述涂層以提供制品，所述制品包括基質(zhì)和在所述基質(zhì)中的納米級(jí)分散相，并且所述方法還包括固化所述干燥涂層。23.根據(jù)實(shí)施例19至22中任一項(xiàng)所述的方法，其還包括施加設(shè)置在所述偏振器的所述第二表面上的光學(xué)透明粘合劑，所述光學(xué)透明粘合劑具有至少90%的可見光透射率和小于5%的霧度。24.根據(jù)實(shí)施例23所述的方法，其還包括施加設(shè)置在所述光學(xué)透明粘合劑的所述第二主表面上的防粘襯墊。下面的實(shí)例進(jìn)一步說明了本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例，但這些實(shí)例中所提到的具體材料及量以及其他條件和細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限制。除非另外指明，否則所有的份數(shù)和百分率均以重量計(jì)。實(shí)例工序I-卷對(duì)卷樣品的等離子處理在以下實(shí)例中，工序I的參考文獻(xiàn)描述以下操作。待處理聚合物膜放置于圖I所示圓柱形RIE設(shè)備中。更具體地講，桶電極的寬度為14. 5英寸(36.8cm)并且使用渦輪分子泵來進(jìn)行抽吸。本領(lǐng)域技術(shù)人員將覺察到，這意味著所述設(shè)備在比等離子體處理常規(guī)的操作壓力低很多的操作壓力下操作。將聚合物薄膜卷安裝在所述內(nèi)室中，將薄膜卷繞在桶電極上并固定至桶對(duì)面上的收線軸。將放線和收線張力維持在3磅(13. 3N)。內(nèi)室門關(guān)閉并且內(nèi)室被抽吸以降低至5X10_4托的基礎(chǔ)壓力。然后將氧氣引入室內(nèi)。標(biāo)稱操作壓力為10毫托。通過向桶施加2000瓦特功率的射頻能，產(chǎn)生等離子體。旋轉(zhuǎn)所述桶，從而所述膜以特定實(shí)例中所述的所需速度運(yùn)送。
工序2-片材樣品的等離子處理在以下實(shí)例中，工序2的參考文獻(xiàn)描述類似于工序I的工序，不同的是聚合物膜的片材樣品圍繞桶電極的邊緣膠粘。所述桶以恒定速度旋轉(zhuǎn)并且隨后用如特定實(shí)例中所述的不同長度的時(shí)間進(jìn)行等離子處理。工序3-平均反射百分率的測(cè)暈在以下實(shí)例中，工序3的參考文獻(xiàn)描述以下操作。該工序的結(jié)果是對(duì)膜的等離子體處理表面的反射百分率(%R)的測(cè)量。向樣品的背面施加黑乙烯帶(可以商品名“200-38”得自 Yamato International Corporation(Woodhaven, Ml))來制備該膜的一個(gè)樣品。使用輥來施加黑條帶，以確保黑色條帶和樣品之間沒有捕獲氣泡。相同黑乙烯帶被類似地施加于兩側(cè)的反射被預(yù)定的透明玻璃載片以具有對(duì)照樣品，從而確定隔絕的黑乙烯帶的反射百分率。當(dāng)使用該工序來測(cè)量包含光學(xué)透明粘接劑的復(fù)合物制品時(shí)，復(fù)合物制品首先被預(yù)層合至透明玻璃載片，并隨后進(jìn)一步用黑色條帶層合至玻璃表面。
首先將膠粘樣品的非膠粘側(cè)，然后將對(duì)照物緊貼BYK Gardiner色標(biāo)球(可以商品名“SPECTR0-GUIDE”得自BYK-Gardiner (Columbia, MD))的小孔放置以測(cè)量前表面總反射百分率(鏡面反射和散射)。然后，針對(duì)400-700nm波長范圍，以10°入射角測(cè)量反射百分率，并且通過減去對(duì)照物的反射百分率計(jì)算平均反射百分率。工序4-折射率(RI)測(cè)量在以下實(shí)例中，工序4的參考文獻(xiàn)描述以下操作。使用采用632. 8nm波長的棱鏡率禹合器(可以商品名“2010/M”得自Metricon Corporation (Pennington, NJ))測(cè)量樣品的折射率。在制作所述膜的加工方向(MD)上，在制作幅材的橫維方向或橫向(TD)上，和在垂直于膜表面的方向(I'M)上，各樣品取得三個(gè)折射率。在以下實(shí)例中將MD、TD和TM的折射率分別標(biāo)記為nx、ny和nz。工序5-平均誘射百分率測(cè)量在以下實(shí)例中，工序5的參考文獻(xiàn)描述以下操作。將所述樣品放置于光源和樣品(將在無樣品就位的情況下進(jìn)行的測(cè)量用作100%透射的對(duì)照)之間并使用D/0幾何形狀，測(cè)得給定樣品的平均透射百分率。光源為由穩(wěn)定電源通電的石英鎢鹵素(QTH)燈，并為定制的 4 英寸(10.2cm)球體(以商品名 “SPECTRAL0N” 得自 Labsphere (North Sutton, NH))。使用兩個(gè)檢測(cè)器硅C⑶檢測(cè)器用于可見和近紅外(NIR)并且InGaAs 二極管陣列用于NIR的剩余部分。將具有Czerny-Turner光學(xué)布局和單個(gè)光柵的單個(gè)攝譜儀用于每個(gè)檢測(cè)器上的光色散。這樣就能夠?qū)δ悠愤M(jìn)行光學(xué)透射率測(cè)試，其中對(duì)于在偏振器情況下380nm至1700nm的波長范圍，入射測(cè)量角度在0度和60度之間變化。在以下實(shí)例中，以法向入射角測(cè)量透射，計(jì)算并記錄400-800nm波長范圍內(nèi)的平均透射百分率。實(shí)例I包含10-20重量％官能化二氧化硅納米顆粒的丙烯酸硬涂層(以商品名“UVHC 1101” 得自 Momentive Performance Materials (Albany, NY))用異丙醇稀釋(IPA)以形成35重量％固體溶液。該溶液隨后通過涂布模具被注射器抽吸至I. 6密耳(40微米)厚三醋酸酯纖維素(TAC)膜(以商品名“FUJITAC SH-40”得自Fu jif iImCorporation (Tokyo, Japan))上。所述涂層在80°C下干燥并通過使用配備有H-Bulb的UV處理器在氮?dú)夥障鹿袒⑼瑫r(shí)以50fpm(15. 25m/min)的線速度傳輸以形成大約2微米厚的干燥涂層。將遞送在2. O密耳(50微米)聚酯防粘襯墊(以商品名“3M OPTICALLY CLEARADHESIVE 8171”得自3M Company (St. Paul, MN))上的I. 0密耳(25微米)光學(xué)透明丙烯酸粘合劑層層合至TAC膜的第二表面(S卩，在硬涂層的相對(duì)側(cè)上)以產(chǎn)生復(fù)合物制品。使復(fù)合物制品的涂布側(cè)經(jīng)受工序I中所述的卷對(duì)卷O2等離子體蝕刻(RIE) 78秒。從光學(xué)透明粘合劑上移除防粘襯墊并進(jìn)行工序3的測(cè)試，獲得光學(xué)測(cè)定值。測(cè)得低平均反射(大約0. 02%反射率)。隨后根據(jù)工序4測(cè)量實(shí)例膜的折射率。nx為I. 514，ny為1.514，并且112為1.513。(在未處理該實(shí)例的情況下，基部TAC的值分別為I. 483、I. 483和I. 482。)對(duì)于TAC膜和實(shí)例涂層，三個(gè)方向上的折射率差值小于0. 01，表明所述實(shí)例生成的TAC膜和涂層是大致各向同性的。實(shí)例2從實(shí)例I的產(chǎn)品的光學(xué)透明粘合劑上移除防粘襯墊，并且隨后將光學(xué)透明粘合劑層合至偏振膜(以商品名“VIKUITI ADVANCED POLARING FILM”得自3M公司)以制作復(fù)合物 制品。實(shí)例3從實(shí)例I的產(chǎn)品的光學(xué)透明粘合劑上移除防粘襯墊，并且隨后將光學(xué)透明粘合劑層合至偏振膜(以商品名 “VIKUITI DIFFUSE REFLECTIVE POLARIZER FILM”得自 3M 公司)以制作復(fù)合物制品。實(shí)例4將400g的膠質(zhì)20nm 二氧化硅顆粒(以商品名“NALC0 2326”得自Nalco ChemicalCo. (Naperville, IL))裝入 I 夸脫(0.95 升)廣口瓶。將 450g I-甲氧基-2-丙醇、27. 82g3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷和0. 23g阻胺硝基氧抑制劑(以商品名“PR0STAB5128” 得自 Ciba Specialty Chemical, Inc. (Tarrytown, NY))于水中的 5 重量 % 抑制劑混合在一起并加入廣口瓶，并同時(shí)攪拌。該廣口瓶被密封并經(jīng)16小時(shí)加熱至80°C以形成表面改性的二氧化娃分散體。1166g表面改性二氧化娃分散體進(jìn)一步與70g季戍四醇三丙烯酸酯(可以商品名“SR444”得自Sartomer, Exton, PA)和0. 58g阻胺硝基氧抑制劑(“PR0STAB5128”)于水中的5重量％抑制劑混合且合并。通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)從該混合物中移除水和I-甲氧基-2-丙醇以形成37. 6重量％的20nm SiO2,56. 43重量％的季戊四醇三丙烯酸酯和5. 97重量％的I-甲氧基-2-丙醇的溶液。然后，通過用季戊四醇三丙烯酸酯(“SR444” )稀釋二氧化硅納米顆粒溶液以產(chǎn)生9. 6重量％的20nm SiO2 (4. 6體積％)來制備涂層溶液。然后，將稀釋的濃縮涂層進(jìn)一步用異丙醇(IPA)稀釋至50重量％固體涂層溶液。然后，將I重量％的光引發(fā)劑(可以商品名“LUCIRIN TPO-L，，得自BASF (FlorhamPark, NJ))(與季戊四醇三丙烯酸酯(“SR444”)的比率)加入溶液中并通過手搖充分混合至少5分鐘。使用Meyer桿(#8棒)涂布裝置將涂層溶液涂覆至偏振膜(以商品名“VIKUITIADVANCED POLARING FILM”得自3M公司)上。涂布偏振膜在室溫下于通風(fēng)罩內(nèi)干燥15分鐘，并隨后使用配備有H-Bulb的紫外線處理器在氮?dú)夥障鹿袒?并同時(shí)以50fpm(15. 2m/min)傳輸。通過工序3測(cè)量涂布偏振膜的反射率并測(cè)得為48. 8。根據(jù)工序2蝕刻所述涂布偏振膜60秒。通過工序3再次測(cè)量蝕刻的、涂布偏振膜的反射率，現(xiàn)測(cè)得為46. 8。蝕刻使反射降低了約2%，這在商業(yè)上是有意義的所述改變意味著第一次通過的透光率提高2%，顯著改善了背光型顯示器應(yīng)用的效率。
實(shí)例5通常如實(shí)例4中所述那樣進(jìn)行實(shí)例5，不同的是將涂層溶液涂覆至不同的偏振膜(特定而言，以商品名 “VIKUITI DIFFUSE REFLECTIVE POLARIZER FILM”得自 3M 公司)。通過工序3測(cè)量涂布的、未蝕刻偏振膜的反射率并測(cè)得為46. 7。在蝕刻之后，再次測(cè)量反射率并測(cè)得為44. 8，具有針對(duì)改善效率的類似應(yīng)用。實(shí)例6在根據(jù)實(shí)例4中所述方法制備的季戊四醇三丙烯酸酯(“SR444”)中由40重量％的甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(以商品名“A-174”得自Crompton Corp.(Middlebury, CT))處理的20nm 二氧化硅顆粒(以商品名“NALCO 2327”得自NalcoChemical Co.)制備二氧化硅-填充的丙烯酸涂層溶液。然后，在1_甲氧基_2_丙醇與IPA的3比2混合物中制備50重量％固體涂層溶液。以I重量％ (基于涂層溶液的固體含量計(jì))，將光引發(fā)劑(以商品名“IRGACURE 184”得自BASF Specialty Chemicals)加入溶液 中。然后將涂層溶液涂布至吸收型偏振器(以商品名of‘LLC2-5518SF”得自Sanritz Corp.(Tokyo, Japan))。使用Meyer桿(#8棒)涂布裝置來涂覆所述涂層。涂布基底在室溫下于通風(fēng)罩內(nèi)干燥15分鐘，并隨后使用配備有H-Bulb的紫外線處理器在氮?dú)夥障鹿袒⑼瑫r(shí)以 50fpm(15. 25m/min)傳輸。將未涂布偏振器與其相鄰設(shè)置，首先以通光取向，然后以阻光取向，根據(jù)工序5測(cè)量固化的、涂布基底的透射百分率。在通光取向上，透射百分率為79. 3%，而在阻光取向上，透射百分率為2.1%。偏振器的對(duì)比率由(透光狀態(tài)下平均％T)/ (阻光狀態(tài)下平均％T)定義，所以在這種情況下對(duì)比率為38。實(shí)例I通常如實(shí)例6中所述那樣進(jìn)行實(shí)例7，不同的是固化的涂布基底根據(jù)工序2蝕刻90秒。再一次，將未涂布偏振器與其相鄰設(shè)置，首先以通光取向，然后以阻光取向，根據(jù)工序5測(cè)量固化的、涂布基底的透射百分率。在通光取向上，透射百分率為83. 1%，而在阻光取向上，透射百分率為I. 6%。對(duì)比率因此為52，表明蝕刻導(dǎo)致35%的對(duì)比率提高。在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的前提下，可以對(duì)本發(fā)明作出可預(yù)見的修改和更改，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的。本發(fā)明不應(yīng)受限于本專利申請(qǐng)中為了進(jìn)行示意性的說明而示出的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合物，其包括 偏振器，所述偏振器具有相対的第一主表面和第二主表面；和設(shè)置在基底的所述第一主表面上的納米結(jié)構(gòu)化制品，所述納米結(jié)構(gòu)化制品包含基質(zhì)和納米級(jí)分散相，并且具有無規(guī)納米結(jié)構(gòu)化各向異性表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合物，其中所述偏振器為反射型偏振器或吸收型偏振器。
3.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的復(fù)合物，其中所述無規(guī)納米結(jié)構(gòu)化各向異性表面的反射百分率小于0. 5%。
4.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的復(fù)合物，其中基于所述納米結(jié)構(gòu)化制品的總體積計(jì)，所述納米結(jié)構(gòu)化制品包含在0. 5至41體積％的范圍內(nèi)的所述納米級(jí)分散相。
5.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的復(fù)合物，其還包括設(shè)置在所述偏振器的所述第二表面上的光學(xué)透明粘合劑，所述光學(xué)透明粘合劑具有至少90%的可見光透射率和小于5%的霧度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合物，其還包括玻璃基底、偏振器基底或觸摸傳感器的主表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合物，其還包括設(shè)置在所述光學(xué)透明粘合劑的所述第二主表面上的防粘襯墊。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的復(fù)合物，其還包括設(shè)置在所述無規(guī)納米結(jié)構(gòu)化各向異性主表面上的預(yù)掩蔽膜。
9.一種制備根據(jù)權(quán)利要求I至6中任ー項(xiàng)所述復(fù)合物的方法，所述方法包括 提供偏振器，所述偏振器具有相対的第一主表面和第二主表面； 在所述偏振器的所述第一主表面上涂布包含基質(zhì)材料和在所述基質(zhì)材料中的納米級(jí)分散相的可涂布型組合物； 任選地干燥所述涂層以提供包含基質(zhì)和在所述基質(zhì)中的納米級(jí)分散相的制品； 使所述制品的主表面暴露于反應(yīng)性離子蝕刻，其中所述離子蝕刻包括 將所述制品放置于真空容器中的圓柱形電極上； 在預(yù)定壓力下將蝕刻劑氣體引入所述真空容器； 在所述圓柱形電極和反電極之間產(chǎn)生等離子體； 旋轉(zhuǎn)所述圓柱形電極以移動(dòng)所述偏振器；和 各向異性地蝕刻所述涂層以提供所述無規(guī)納米結(jié)構(gòu)化各向異性主表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述等離子體包括氧等離子體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有無規(guī)納米結(jié)構(gòu)化各向異性主表面的納米結(jié)構(gòu)化制品。
文檔編號(hào)G02B1/11GK102782026SQ201180012106
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者余大華, 卡爾克·丘爾·旺, 小奧萊斯特·本森 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司