專利名稱：拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化的聚合物涂層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化聚合物薄膜或涂層的生產(chǎn)。它們可以用作光學(xué)薄膜或涂層，并且更具體說可用作取向?qū)?、光學(xué)阻滯層、防反射涂層和光學(xué)漫射層。這些涂層典型地顯出諸如微孔、溝槽、通道或條紋等的亞微外形。
Walheim等在Science283(1999.1.22)520-2中講述了一種已知的各向同性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化聚合物。在旋涂到光滑基材上的過程中，讓二元聚合物共混物(溶解在四氫呋喃中的聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯)分層到可控制的程度。通過將涂布的基材與環(huán)己烷(選擇性溶解聚苯乙烯)接觸，獲得PMMA的多孔狀涂層。此涂層可以通過改變材料和分層時間來改進(jìn)，但不能在其上大范圍形成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上形成圖案。
人們期望具有更多用的薄膜或涂層，例如，它不僅可以產(chǎn)生各向同性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且可以產(chǎn)生能夠在所說的結(jié)構(gòu)上形成圖案的各向異性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。此外，這種薄膜或涂層應(yīng)當(dāng)顯出高度的物理和化學(xué)穩(wěn)定性，以及不過分依賴于分層時間或溶劑的性能。
這種薄膜或涂層可以用作，例如，用于液晶和液晶顯示器的取向?qū)?在某些情形下用作雙穩(wěn)態(tài)取向?qū)?。也可以應(yīng)用于其它工業(yè)應(yīng)用，如生產(chǎn)可用作防反射涂層的低有效折光指數(shù)層，或光學(xué)漫射層，以及生產(chǎn)光學(xué)各向異性涂層(特別是液晶聚合物)，從而產(chǎn)生新的光學(xué)組件。通過使用光校直，可以形成光圖案化的溝槽狀涂層。
根據(jù)本發(fā)明，一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化聚合物薄膜或涂層的形成方法，該方法包括將至少兩種物料混合，將混合物涂敷到基材上并且除去至少一種物料(例如，通過使用對其它物料非活性的溶劑)，其特征在于一種物料是不可交聯(lián)的并且至少一種其它物料是可交聯(lián)，以致其它物料在涂敷到基材之后并且在使用溶劑之前被交聯(lián)。
可以使用各種廣泛的基材，如玻璃、塑料、金屬、半導(dǎo)體或紙張。
交聯(lián)優(yōu)選通過與諸如UV光的光接觸來進(jìn)行，并且給薄膜或涂層帶來良好的穩(wěn)定性，其中所說的光可以是偏振的。
優(yōu)選，可交聯(lián)的物料中包含棒狀(蘆木狀)形狀的分子。有利地，可交聯(lián)的物料和不可交聯(lián)的物料具有相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，即在可溶混性方面具有良好的相容性。更優(yōu)選，可交聯(lián)的物料是液晶態(tài)的，并且在此情形中不可交聯(lián)的物料也優(yōu)選是內(nèi)消旋的(液晶態(tài)的)。
可以理解，從混合物中可以形成均勻透明的薄膜并且將其與光(優(yōu)選UV光)接觸。在此過程中，可交聯(lián)的物料逐漸被交聯(lián)，并且被交聯(lián)的物料和不可交聯(lián)的物料逐漸地分層。待交聯(lián)完成后，用選擇性溶劑將沒有交聯(lián)的物料除去(或?qū)蛹訜釙r蒸發(fā))以便產(chǎn)生微孔。按此方式，將會看到可以獲得具有亞微米長度等級結(jié)構(gòu)(孔、槽等)的層/薄膜/涂層。
不可交聯(lián)的物料中可以含有表面活性劑。可交聯(lián)的物料中可以含有諸如二向色染料等的添加劑。在交聯(lián)過程中，可交聯(lián)的物料保持定向狀態(tài)是有益的，例如通過下層的取向?qū)觼硎┘尤∠?，所說的取向?qū)涌梢允枪舛ㄏ驅(qū)樱缗嫉玖匣蚓€性聚合的光聚合物，這樣比機械產(chǎn)生的取向?qū)痈阋?、簡單和更通用?br> 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的形成是基于對交聯(lián)過程中用于形成均勻相的兩分子性混合組分的分層(納相分離(nanophase separation))的控制。此方法的一個明確的優(yōu)點是可以通過適宜選擇實驗參數(shù)較寬范圍地調(diào)節(jié)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的大小、形狀和分布，所說的實驗參數(shù)具體說是溶劑的類型、混合物之比、溶劑濃度以及光的入射強度和持續(xù)時間、波長、角度和偏振的狀態(tài)。
具體說，如果交聯(lián)和不交聯(lián)用的材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)類似，特別是如果添加了表面活性劑，則可以獲得分子性充分混合的溶液，其進(jìn)一步確保了交聯(lián)過程是引起分層的主要原因。
增強薄膜均勻性和納孔形成的另一個可能性是，制備混合物時使用至少兩種而不是至少一種溶劑(溶劑1和溶劑2)，例如溶劑2是不可交聯(lián)的物料的良好溶劑并且是被交聯(lián)的物料的不良溶劑，例如是己烷或乙醇，并且溶劑1是被交聯(lián)的物料的良好溶劑(可以是不可交聯(lián)的物料的良好溶劑或不良溶劑)，例如是乙酯。在此方法中，優(yōu)選第一步將被交聯(lián)的和不可交聯(lián)的物料分別溶解在溶劑1和溶劑2中。然后，將所得的此兩種溶液混合并且勻化。優(yōu)選，選擇彼此可溶混的溶劑1和溶劑2。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，提供了一種調(diào)制(差不多周期性的)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的制造方法。為此，混合物(優(yōu)選含有液晶態(tài)物料)將被定向。取向?qū)⒋偈箍咨扉L并且導(dǎo)致形成溝槽(或通道、條紋等)。″溝槽″的大小和分布可以從幾nm到幾μm之間變化，這取決于制備參數(shù)(如混合物、光照射時間、溫度…)。
原則上，可以使用使混合物定向的任何方法，如使用促使相鄰液晶材料校直的層，特別適宜的是通過光取向法(通常使用線性偏振光)制作的取向?qū)?，尤其適宜的是線性光聚合的(LPP)取向?qū)?，還已知為光定向聚合物網(wǎng)(PPN)，原因之一是因為這些層也可以容易適用于非平面的表面。這種方法公開在例如US專利4974941(Gibbons等)，5838407(Chigrinov等)和5602661(Schadt等)中。其它可能是使用本身便含有可光定向的組分的混合物。這類取向方法的實例例如可見國際申請PCT/IB99/01001(ROLIC，1999.6.3申請)。
如果本發(fā)明的第一層具有被校直的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，優(yōu)選被校直成不平行于被交聯(lián)物料的取向(盡管為增加固定可以是平行的)，取向與校直優(yōu)選彼此之間呈合適的角度，則可以獲得有用的多層結(jié)構(gòu)(特別是在雙穩(wěn)態(tài)校直的領(lǐng)域中)。在這些條件下，第二層的校直和交聯(lián)可以通過線性偏振UV光來引發(fā)?？梢哉{(diào)節(jié)UV光的照度，以致校直產(chǎn)生的固定力和取向產(chǎn)生的固定力彼此是競爭性的。
在本發(fā)明的方法中，可以將兩種物料溶解在各自的溶劑中然后混合，溶劑可以是可互相溶混的但每種溶劑是另一種溶質(zhì)的不良溶劑。
每重量份不可交聯(lián)的物料中，可交聯(lián)的物料的存在比例可以是1/10-30重量份，優(yōu)選1/4-4重量份，不可交聯(lián)的物料注定要溶出最終的涂層。
本發(fā)明還涉及通過上述方法形成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化聚合物薄膜或涂層。在此薄膜或涂層中，結(jié)構(gòu)沿平行于涂層平面的至少一個方向可以包含凹槽，其至少99％小于1000nm，優(yōu)選小于500nm，并且更優(yōu)選小于200nm?？梢岳斫?，這些凹槽可能產(chǎn)生自沒有交聯(lián)材料從涂層中的溶出。相鄰凹槽之間的平均距離一般來說不足500nm，并且凹槽可以是延長的，可以理解這是在被交聯(lián)物料中取向的結(jié)果。在大多數(shù)用途中，涂層是光學(xué)透明的，并且在很多基材中也是如此。
優(yōu)選，基材已具有被校直的結(jié)構(gòu)，例如通過使用促使相鄰液晶材料校直的層來實現(xiàn)。特別適宜的是通過光取向法(通常使用線性偏振光)制作的取向?qū)?，尤其適宜的是線性光聚合的(LPP)取向?qū)??；蛘哌€可以通過摩擦、涂刷或其它機械手段獲得校直結(jié)構(gòu)。將所說的涂料涂敷到其上，取向與此校直可以呈0°-90°，或者說其中此角度在涂層的不同部分中是不同的，任選地是像素方向(pixelwise)。
本發(fā)明還提供一種在基材上的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化聚合物薄膜或涂層，其含有具有凹槽和/或拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的材料作為涂層，其特征在于此材料是交聯(lián)的。凹槽和/或結(jié)構(gòu)可以是由于另一種隨后被除去的物料的存在而產(chǎn)生的。
本發(fā)明還提供一種在基材上含有此薄膜或涂層的光學(xué)阻滯器，以下將以舉例的方式說明。
本發(fā)明還涉及一種起光學(xué)漫射器作用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化聚合物薄膜或涂層。在此情形中，孔或溝通常具有光波長數(shù)量級的尺寸。
本發(fā)明還涉及兩層或更多層的重疊結(jié)構(gòu)，優(yōu)選以堆層的形式或多層的形式。
本發(fā)明還提供一種光學(xué)元件，無論怎樣制造，其含有帶有透明液晶聚合物層的基材，其中所說的透明液晶聚合物層與溝槽呈0°-90°(對大部分感興趣的兩穩(wěn)態(tài)校直之間的競爭來說，優(yōu)選90°)被校直，并且在其厚度內(nèi)具有相距平均小于500nm的凹槽，所說凹槽的99％小于500nm寬并且長是它們的寬的至少兩倍。平行校直(即″0°″)是可以的，例如對于高結(jié)合能的用途來說。
本發(fā)明還涉及一層可校直分子層的組件，其中所說的可校直分子層與上述涂層或光學(xué)元件接觸，分子由此被校直。
本發(fā)明還涉及含有上述涂層或元件的涂有防反射層的物體，和涉及一種液晶電池，其中液晶電池可以采用與電池壁接觸的至少兩種不同穩(wěn)態(tài)校直中的一種，電池壁中含有上述的涂層或元件。
本發(fā)明還涉及一種含有上述薄膜或涂層的光學(xué)顯示設(shè)備，優(yōu)選液晶顯示器。
此外，本發(fā)明還提供用于防偽造和仿制保護(hù)的材料。
本發(fā)明的一些用途將通過舉例說明的方式進(jìn)行描述。
防反射涂層，當(dāng)要求減少或避免表面反光時，需要可見光譜的防反射涂層。一個實例是顯示器的玻璃不期望反光。這種涂層的基本原理可以理解為在空氣-薄膜界面和薄膜-基材界面中反射的光之間進(jìn)行破壞性干擾。例如，玻璃或塑料基材需要低有效折光指數(shù)neff≈1.2。然而，由于缺乏適宜的低折光指數(shù)的材料，用均勻的單層涂層不能實現(xiàn)這種要求，因此通常使用多層涂層。
作為多層涂層的替換，已知可以使用多孔薄膜來減少光學(xué)波長下的反射。(很多其他人研究了這種所謂的″蛾眼″效果)。以一級近似表示，假設(shè)孔徑小于λ0/4(λ0是自由空間中的波長)，則層表現(xiàn)為連續(xù)膜，此連續(xù)膜具有通過將整個膜平均得到的有效折光指數(shù)。因此，為獲得非常小的neff，就需要增大孔的體積分?jǐn)?shù)。正是表觀折光指數(shù)的這個變化導(dǎo)致反射系數(shù)的降低。基于此觀念，開發(fā)了不同的途徑，包括溶膠凝膠法、表面上形成亞微米格柵圖案、亞微顆粒的疊加和利用聚合物共混物。
本發(fā)明提供一種納孔性交聯(lián)薄膜的生產(chǎn)方法，使用可應(yīng)用于平面并且特別還可應(yīng)用于非平面表面的簡單工藝。此工藝基于對納米長度等級的分子性混合的化合物的相分離的控制。根據(jù)制備參數(shù)，可以調(diào)節(jié)孔的孔徑、形狀和體積分?jǐn)?shù)。使用橢圓率測量法，我們發(fā)現(xiàn)這種層的有效折光指數(shù)(neff)可以被調(diào)節(jié)并且降至1.2或更低。因此，可以有效地降低玻璃的反射系數(shù)。
另一個優(yōu)點是孔/凹槽的形狀通常從上至下逐漸變小(參看圖3c，后面將詳細(xì)地描述)，由于這種″梯度凹槽″具有折光指數(shù)沿凹槽的整個深度連續(xù)變化的效果，從而使得只用一層便可以有效地對寬光譜區(qū)內(nèi)的所有光防反射。
此外，如果使用的層中具有上述本發(fā)明特定實施方案中的伸延、溝槽狀結(jié)構(gòu)，則這種伸延結(jié)構(gòu)也影響有效折光指數(shù)并且使其成為方向依賴性的。因此，這種層也可以用作對入射角度敏感的防反射層。
取向?qū)右阎獪喜蹱畋砻嬗捎诟飨虍愋员砻嫦嗷プ饔枚梢允挂壕Ь鶆蚯移叫行Ｖ?。?jù)信這是因為機械溝槽化的基材的周期拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通過迫使導(dǎo)向器沿溝校直而降低了液晶的彈性變形能。溝槽傳統(tǒng)上是通過摩擦(玻璃板，聚合物層…)、單方向打磨、切向蒸發(fā)、氧化物的切向離子束蝕刻或在基材上形成格柵而產(chǎn)生。盡管機械校直相對簡單，但使用該技術(shù)產(chǎn)生溝槽卻很難實施，包括使用昂貴的裝備，并且相對較慢。此外，涂刷(摩擦)工藝有很多固有的缺陷，如產(chǎn)生塵粒和靜電表面電荷。另一種局限是機械校直是一個大型過程，并因此不適合表面定向器產(chǎn)生局部變化(圖案)，肯定不能以像素規(guī)模。
本發(fā)明制造的如上定向的交聯(lián)層的薄膜或涂層，具有定向溝槽并因此可用作相鄰液晶材料的取向?qū)?。?jù)信，對液晶的校直效果由交聯(lián)層的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)引起，極類似于涂刷取向?qū)拥男Ч?br> 混合(雙穩(wěn)態(tài))固定本發(fā)明還可以進(jìn)行混合校直，即在任何給定點處的取向?qū)佣纪瑫r具有兩個(或更多個)不同的取向方向。這種取向?qū)永缈梢杂糜诋a(chǎn)生雙穩(wěn)態(tài)(或多穩(wěn)態(tài))的液晶固定體系。
為此，使用兩個(或多個)重疊層之間的固定競爭。一個是本發(fā)明的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化薄膜或涂層，其趨向于通過上述的機理通過其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(納溝槽)來校直液晶。另一個是經(jīng)過光定向的取向?qū)?，?yōu)選線性聚合的光聚合物(LPP)薄膜，在此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化薄膜或涂層的頂部，沿不同于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化薄膜或涂層的固定方向，例如垂直于它的方向，引發(fā)競爭性液晶校直。
根據(jù)兩重疊層的厚度、″溝槽″的大小(A、Aeff和λ，參見圖4)和光照射方向，可以找到許多導(dǎo)致雙穩(wěn)態(tài)固定的參數(shù)。
用作光學(xué)阻滯器已知具有調(diào)制表面外形的層，如在蒸氣沉積過程中形成的具有傾角斜圓柱狀結(jié)構(gòu)的線性格柵或多孔薄膜，作為深度函數(shù)的表觀介電常數(shù)(也稱作相對電容率)不同于與格柵平行或垂直的偏振光。這種薄膜可以是雙折射的并且已被提出用于構(gòu)造相阻滯板。
由于本發(fā)明提供了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化液晶聚合物(LCP)層的生產(chǎn)方法，從而得到生產(chǎn)特定光學(xué)阻滯器的新的可能。對這種調(diào)制的表面外形LCPs來說，除LCP材料(ΔnLCP)內(nèi)在的各向異性外，還有針對表觀光學(xué)各向異性(或相應(yīng)地針對表觀介電常數(shù)各向異性)的幾何學(xué)作用(Δn溝)。這將改進(jìn)LCP層的整個表觀各向異性(常?？梢源笾抡J(rèn)為Δneff≈″ΔnLCP+Δn溝″)。根據(jù)溝槽的體積分?jǐn)?shù)，可以使Δneff最大增至50％或更多。對透射線的偏振化的改進(jìn)特別適用在光學(xué)元件的制造中，如阻滯器、波板等，按此方式可以從較低的Δn材料中獲得高Δn。
用作光學(xué)漫射體沿確定薄膜的軸具有不同折光指數(shù)的光學(xué)薄膜可以具有對于它們的反射和透射性能來說可以具有基本上漫射的分量。已知的實例是填充有不小于光波長的無機內(nèi)含物的拉伸聚合物，分散有拉伸聚合物的液晶(PDLCs)或聚合物共混物。這種沿特定軸的折光指數(shù)錯配具有的效果是沿此軸偏振的入射光基本上是散射的。相反，沿其中折光指數(shù)相配的軸偏振的入射光是透射或反射的，具有較小程度的散射。
適合本發(fā)明的實施方案也可以在此用途領(lǐng)域中使用。本發(fā)明提供拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化聚合物薄膜或涂層，其具有可控的尺寸和沿確定薄膜軸的折光指數(shù)。一般來說，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化(LCP)層具有約0.5的非常大的折光指數(shù)錯配(即孔或溝(空氣)和聚合物基質(zhì)之間折光指數(shù)的差異)。因此，孔或溝的尺寸為光波長數(shù)量級的，達(dá)到了基本上漫反射。通常來說，如果期望漫反射，則結(jié)構(gòu)的大小沿至少一個方向應(yīng)當(dāng)小于幾個波長。通過適宜選擇參數(shù)的值，如孔或溝的大小(以在薄膜內(nèi)的波長計)和形狀(界面幾何或拓?fù)浣Y(jié)構(gòu))，其體積分?jǐn)?shù)，薄膜厚度以及由此的折光指數(shù)錯配的程度，漫反射的所需程度和沿一確定方向可達(dá)到的光的總透射。此外，折光指數(shù)錯配的值還可以通過改變所用(LCP)材料的雙折射來控制。
另外可以取向(如上所述)這種薄膜或涂層并且由此控制光學(xué)性能，此外還可以形成圖案。這樣可操控折光指數(shù)錯配，沿確定觀測方向和/或觀測錐體達(dá)到所需程度的漫射和鏡面反射和透射。此外，通過特制溝槽和/或圖案的幾何形狀，也可以影響散射光的分布。
本發(fā)明的具有光學(xué)漫射性能的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化聚合物薄膜或涂層，可以被利用制作各種光學(xué)設(shè)備。實例是(偏振化用)漫射體和反射器，以及用于改進(jìn)液晶顯示器性能的特定構(gòu)型，特別是針對亮度、觀看性和視差而言。薄膜或涂層可以用作各類顯示器內(nèi)部的各向同性或各向異性漫射體，和用作-各向同性或各向異性-前散射膜或-各向同性或各向異性-反射液晶顯示器用的漫反射器。作為反射起偏器，它們特別適合用于增加對比度、降低強光或增強光的偏振化。有利地，它們還可用作電極(任選地是像素方向的)。此外，由于它們的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它們可以用作液晶或其它需取向材料用的取向?qū)印Ｆ渌猛臼氰b別元件(例如保護(hù)鈔票、信用卡、證券、身份證等防偽元件)。它們可以例如僅從觀察角看是過度反射的，由此給觀察者提供醒目的效果，并且可以具有特定的圖案甚至信號或圖像。
通過控制取向的量或通過在交聯(lián)過程中用激光寫入，本發(fā)明還提供了制作周期結(jié)構(gòu)的可能，例如光學(xué)格柵。此外，激光寫入周期結(jié)構(gòu)與校直產(chǎn)生(形成圖案)結(jié)構(gòu)的組合是可行的。有利地，按此方式可以制作新的拓?fù)涓飨虍愋越Y(jié)構(gòu)化涂層，同時具有散射和衍射結(jié)合效果的光學(xué)性能。
相對于溝槽方向的高度散射方向取決于很多參數(shù)，如所用LCP的各向異性(相對于幅度和信號)。例如，使用具有正各向異性(Δn)的LCP制造的沿溝槽方向校直的各向異性結(jié)構(gòu)化LCP涂層，由于較大的指數(shù)錯配，而使入射光沿平行于溝槽方向的方向強烈地散射，同時沿垂直于溝槽方向的入射光的分量將透射過膜并且很少紊亂。結(jié)果，非偏振光在穿過薄膜之后將被部分地偏振化。這種涂層的消光率可以具有約2或更高的值，甚至通過調(diào)節(jié)薄膜的厚度、溝槽的體積分?jǐn)?shù)和大小，以及通過使用具有完全確定之雙折射的材料和/或使用相對于溝槽方向具有特性吸收軸的染料調(diào)節(jié)指數(shù)相配和錯配的程度，來達(dá)到更高的消光率。通過調(diào)節(jié)溝槽的周期和長度，也可以使涂層沿一個方向防反射并且沿另一個方向散射。這樣能夠制造可用于偏振-靈敏光學(xué)元件的具有高消光率的低損失起偏器。使用兩層或更多層的疊加可以進(jìn)一步改進(jìn)散射和/或偏振性能，例如通過涂布基材的兩面，通過多層或堆層。按照所需的性能(亮度，觀測角度，偏振效率等)，每層的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以相似或不相似，接連各層中的溝槽的方向彼此相同或不同。另外，可以使用各向同性或各向異性-防反射涂層來達(dá)到高透射值。
可以用各種材料，如聚合物、金屬、電介質(zhì)等，在本發(fā)明的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化聚合物薄膜或涂層的上面涂外層，而不破壞構(gòu)形。此外，可以使用特定的外涂層來操控最終涂層的拓?fù)鋵W(xué)或光學(xué)。覆蓋金屬層的涂層，例如，可以用于制造散射反射器或反射起偏器。其它光學(xué)元件，如UV濾光器或UV起偏器和紅外線起偏器，也變得能制造。
在本發(fā)明的另一個方面，可以將拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化薄膜或涂層用作母板，來制作各種材料如金屬、預(yù)聚物、聚合物、電介質(zhì)等的各向同性或各向異性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。為此，將所需的材料(例如，鋁)涂敷到薄膜或涂層上，任選地進(jìn)行進(jìn)一步處理(例如加熱，光照，上涂料等)，來實現(xiàn)特定的性能，然后從襯墊膜或涂層上分離。
本發(fā)明薄膜或涂層的再一個優(yōu)點是它們可以容易涂布到各種設(shè)備或基材如紙張、塑料、金屬、電介質(zhì)等上，并且還可以將它們從一個基材轉(zhuǎn)印到另一個基材上。轉(zhuǎn)印時，例如，已知的燙印技術(shù)是適宜的，使用可商購獲得的轉(zhuǎn)印膜作為基材。
在將本發(fā)明的薄膜或涂層轉(zhuǎn)印之后，用另一種材料涂布其的下面可以是有利的。
以下將通過實施例的方式并且參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行描述，其中

圖1提供了屬于本發(fā)明涂層的三個納-孔性防反射LCP膜的原子力顯微鏡(AFM)圖像。其中存在具有低有效折光指數(shù)的透明的并且比可見波長小的不同孔徑的(a)平均直徑200nm且高度90nm的孔，(b)平均直徑180nm且高度120nm的孔，和(c)平均直徑100nm且高度50nm的孔。
圖2(a)顯示了有效折光指數(shù)，neff，作為波長的函數(shù)的變化?？招膱A圈相當(dāng)于實施例3的層(圖1c)并且實心正方形相當(dāng)于實施例1(圖1a)的層。圖2(b)顯示了透光率對實施例2防反射層(圖1b)的波長的關(guān)系。在所用的玻璃基材的一面涂布防反射層。此圖證明了相對光譜防反射LCP層具有幾乎0％的反射率(因為在被涂的玻璃面上獲得了96％的透光率)。
圖3(a)是實施例4中所得的納溝槽的原子力顯微鏡圖像的實例，并且圖3(b)是納溝槽狀結(jié)構(gòu)的相應(yīng)略圖；雙箭頭表示LPP層的校直方向。溝槽的周期λ和高度A可以調(diào)整。圖3(c)是LCP層沿圖3(a)中黑線所示跡線的AFM橫截面外形。
圖4(a)是用于獲得混合校直的LCO-LPP層的示意圖，顯示了具有沿x軸校直方向的溝槽狀LCP層，其被具有沿y軸校直方向的LPP層覆蓋，其中LPP層部分地填充了LCP溝槽并且將其高度從A＝40nm降低至Aeff＝10nm。圖4(b)顯示了在交叉起偏振器(見實施例6)之間觀察的混合校直，觀察到兩個不同的區(qū)域，其具有相當(dāng)于兩個固定方向的兩個不同顏色，當(dāng)將樣品旋轉(zhuǎn)45°時這兩個區(qū)域之間的顏色相反。
圖5(a)圖示了本發(fā)明實施例7的層根據(jù)波長的常規(guī)(no)和超常(ne)折光指數(shù)，根據(jù)橢圓率測量法測定，圖5(b)顯示了實施例7的納溝槽狀LCP層(正方形)與不含溝槽的相應(yīng)LCP層(圓圈)的光學(xué)各向異性(Δn＝ne-no)比較，根據(jù)波長，并且圖5(c)顯示了玻璃片的透光率對s-偏振光(實心正方形)和p-偏振光(空心三角形)觀測角的關(guān)系，其中所說的玻璃片的一面涂布有實施例7的防反射LCP層。
圖6(a)是實施例8的光圖案化的納溝槽狀LCP層的交叉起偏振器之間的光學(xué)顯微照片，在100×100μm大小的相鄰象素中具有兩個校直方向a1和a2；圖6(b)是在a2區(qū)中拍取的相應(yīng)原子力圖像；圖6(d)是在a1區(qū)拍取的相應(yīng)原子力圖像并且圖6(c)顯示了這兩個區(qū)之間的界面。
圖7(a)示意表示了實施例10的光圖案化(溝槽狀)的LCP層，在所示的相鄰像素中具有兩個校直方向a1(平行于i軸)和a2(與i軸呈45°角)；XYZ表示實驗框架坐標(biāo)軸(Z是觀測軸)，并且ijk是基材框架坐標(biāo)軸(k垂直于基材)；θi、θj和θk分別是i與X軸、j與Y軸以及k與Z軸之間的角度；角度(α)規(guī)定照射方向，針對YZ平面而言。圖7(b)顯示了兩張照片，舉例說明了按實施例10所述制備的光圖案化″溝槽狀″的LCP層反射光的觀測角依賴性，其中起偏器(偏振軸平行于Y)放在基材和照相機之間；左圖中的亮區(qū)相當(dāng)于a2區(qū)，并且右圖中的亮區(qū)相當(dāng)于a1區(qū)。
圖8(a)顯示了各種照片，舉例說明了實施例11的光圖案化″溝槽狀″的LCP層反射光的照度和觀測角依賴性；圖8(b)是在實施例11的涂層a1區(qū)(左)和a2區(qū)(右)中拍取的相應(yīng)原子力顯微圖像(10×10μm掃描)。
實施例1制作屬于本發(fā)明涂層的層制備含有LCP預(yù)混料(可光交聯(lián)的液晶預(yù)聚物)和不可光交聯(lián)的向列型液晶材料的混合物Mix1。LCP組分，所示的單體1、單體2和單體3是可交聯(lián)的二丙烯酸酯單體，并且不可交聯(lián)的組分，所示的5CAPO2，是不可交聯(lián)的向列型液晶單體。單體1 單體2 單體3 5CAPO2 Mix1由以下制成58.9wt％＝52.6mg單體113.0wt％＝11.6mg單體24.3wt％＝3.8mg單體39.3wt％＝8.3mg5CAPO212.1wt％＝10.8mg乙醇1.2wt％＝1.1mg光引發(fā)劑(Irgacure(商標(biāo))369，CIBA出品)，和1.2wt％＝1.1mgBHT(丁基羥基甲苯)作為抑制劑。
制備混合物Mix1在乙酸乙酯中的1.5wt％溶液，然后用超聲振動以中等程度攪拌15分鐘進(jìn)行勻化(用Sonifier(商標(biāo))″W250″數(shù)字式，BRANSON Ultrasonics公司出品)，并且通過0.2μm濾器過濾。
然后將此溶液以1000rpm薄薄地旋涂到玻璃板上。將此玻璃板在電熱板上50℃下加溫1分鐘。然后，在氮氣環(huán)境下室溫通過來自汞燈的各向同性(非偏振)光以4.1mW/cm2的紫外線強度照射此涂層5分鐘，以便交聯(lián)LCP單體。涂層是光學(xué)透明的。最后，用乙酸乙酯輕洗涂層，以除去未交聯(lián)的物料。此過程后，涂層仍是透明的。所得防反射LCP層的總厚度為約90nm。使用接觸型原子-力-顯微鏡檢查(AFM)，發(fā)現(xiàn)涂層中含有納孔(圖1-a)?？椎钠骄睆綖榧s200nm并且平均高度為約90nm。評價所得防反射LCP層的有效折光指數(shù)，在400nm-1000nm的光學(xué)波長之間，使用可變角光譜橢圓儀(V.A.S.E.，來自J.A.WoolamCo.Inc.Research & Instrumentation，Lincoln，NE USA)。結(jié)果的一個實例見圖2-a(實心正方形)。
實施例2改變組分比混合物Mix2由以下制成29.6wt％＝35.5mg單體16.8wt％＝8.1mg單體22.2wt％＝2.7mg單體335.9wt％＝43.1mg5CAPO224.3wt％＝29.1mg乙醇0.6wt％＝0.68mg光引發(fā)劑(Irgacure(商標(biāo))369，CIBA出品)，和0.6wt％＝0.68mgBHT(丁基羥基甲苯)作為抑制劑。
制備混合物Mix2在乙酸乙酯中的7.8wt％溶液，然后用超聲振動以中等程度攪拌15分鐘進(jìn)行勻化(用Sonifier(商標(biāo))″W250″數(shù)字式，BRANSON Ultrasonics公司出品)，并且通過0.2μm濾器過濾。然后將此溶液以3000rpm薄薄地旋涂到玻璃板上。在氮氣環(huán)境下室溫通過來自汞燈的各向同性(非偏振)光以4.5mW/cm2的紫外線強度照射此涂層5分鐘，以便交聯(lián)LCP單體。涂層是光學(xué)透明的。最后，用溶劑清洗涂層，以除去未交聯(lián)的物料。此過程后，涂層仍是透明的。所得防反射LCP層的總厚度為約120nm。使用接觸型AFM，發(fā)現(xiàn)涂層中含有納孔?？椎钠骄睆綖榧s180nm并且平均高度為約120nm(圖1-b)。評價所得納孔LCP層的透射率，在400nm-1000nm的光學(xué)波長之間，使用可變角光譜橢圓儀(V.A.S.E.，來自J.A.Woolam Co.Inc.Research &Instrumentation，Lincoln，NE USA)。結(jié)果顯示，LCP層具有高效防反射性，在可見光的寬波長區(qū)具有0％的反射率(參見圖2-b)。
實施例3再改變組分比混合物Mix3以由下制備20.2wt％＝35.9mg單體13.8wt％＝6.7mg單體21.3wt％＝2.3mg單體318.2wt％＝32.3mg5CAPO255.3wt％＝98.4mg乙醇
0.62wt％＝1.1mg光引發(fā)劑(Irgacure(商標(biāo))369，CIBA出品)，和0.62wt％＝1.1mgBHT(丁基羥基甲苯)作為抑制劑。
制備混合物Mix3在乙酸乙酯中的4.7wt％溶液，然后于50℃下以中等程度攪拌30分鐘進(jìn)行勻化，并且通過0.2μm濾器過濾。然后將此溶液以1000rpm薄薄地旋涂到玻璃板上。在氮氣環(huán)境下室溫通過來自汞燈的各向同性(非偏振)光以4.5mW/cm2的紫外線強度照射此涂層5分鐘。經(jīng)過此照射，LCP單體變得交聯(lián)。涂層是光學(xué)透明的。最后，用乙酸乙酯清洗涂層，以除去未交聯(lián)的物料。此過程后，涂層仍是透明的。所得防反射LCP層的總厚度為約120nm。使用接觸型AFM，發(fā)現(xiàn)涂層中含有納孔?？椎钠骄睆綖榧s100nm并且平均高度為約50nm(參見圖1-c)。
實施例4在取向?qū)由现苽浔景l(fā)明的LCP層，產(chǎn)生調(diào)制外形的″納溝槽狀″拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將光取向材料JP265(可從CIBA商購獲得)的2％環(huán)戊酮溶液以3000rpm薄薄地旋涂到玻璃板上，其中所說的光取向材料JP265是一種線性可光聚合的聚合物(LPP)，將此玻璃板在電熱板上180℃下加熱10分鐘。所得的涂層厚度為約60nm，然后室溫下用來自200W汞高壓燈的線性偏振UV光照射30秒。起偏振器是Polaroid的膜起偏振器HNP’B。通過UV濾光器WG295(Schott)和通帶濾波器UG11(Schott)進(jìn)一步限制光的波長。板上的UV光的強度據(jù)測定為1mW/cm2。
然后，使用相同的實驗處理，用實施例3的溶液旋涂如此制備的取向?qū)?。所得的層在用溶劑清洗之前和之后都是透明的?？侺CP膜厚度為約120nm。使用接觸型AFM發(fā)現(xiàn)作為替代形成了基本上圓形孔的納溝槽(或通道)，其沿下層LPP取向?qū)拥姆较蛏煅?此情形中，此方向也是照射LPP層的UV光的偏振方向)。溝槽的平均周期(λ)為約100nm并且平均高度(A)為約40nm(參見圖3)。
實施例5使用實施例4的溝槽狀LCP層作為LCD裝置中的取向?qū)邮贡煌坎嫉拿嫦騼?nèi)相互面對，將兩個實施例4的板裝配成扭角為90°的TN-LCD裝置(和扭角為0°的平行邊裝置)，使用厚度5μm玻璃球體作為墊片。給此裝置填充向列型液晶混合物MLC12000-00(Merck)，在比向列型-各向同性轉(zhuǎn)移溫度(89℃)略高的溫度下，并且緩慢冷卻。
在交叉起偏振器之間觀察制備好的裝置，顯示液晶被均勻定向。使用偏光顯微鏡，確認(rèn)涂布板強加給向列型混合物的取向方向基本上平行于″溝槽″的方向。
實施例6制作雜化(混合)取向?qū)訉⒐馊∠騆PP材料JP265(CIBA出品)的1％環(huán)戊酮溶液以4000rpm薄薄旋涂到實施例4的板的涂布面上，即具有溝槽平均高度(A)約40nm的溝槽狀構(gòu)形的LCP層上。涂布后，AFM研究顯示光取向?qū)?LPP層)被LCP層完全覆蓋，如圖4-a中所示，并且仍存在納溝槽。結(jié)果是LCP-LPP層，其溝槽的平均周期(λ)為約100nm并且平均有效高度(Aeff)為10nm。
將板加熱至180℃10分鐘，然后室溫下用來自200W汞高壓燈的線性偏振UV光照射。起偏振器是Polaroid的膜起偏振器HNP’B。通過UV濾光器WG295(Schott)和通帶濾波器UG11(Schott)進(jìn)一步限制光的波長。UV光在板上的強度據(jù)測定為1mW/cm2。為證實兩重疊層之間的校直競爭，我們使用的事實是光取向LPP的校直效果隨照射時間的增加而增加。因此，將層細(xì)分成不同的區(qū)段，每個區(qū)段照射3秒至10分鐘的時間期限。光的偏振方向是位于垂直于板的″溝槽″方向的平面中，如圖4-a所示。
使被涂布的面向內(nèi)相互面對，將此LCP-LPP涂布板裝配成TN-LCD裝置，使用涂布有光取向材料JP265單取向?qū)?按實施例4的過程制備)的板作為第二個板和5μm厚玻璃球作為墊片。將第二個板的固定方向確定為與第一個板的溝槽方向呈45°角。給此裝置填充向列型液晶混合物MLC12000-00(Merck)，在比向列型-各向同性轉(zhuǎn)移溫度(89℃)略高的溫度下，并且緩慢冷卻。
在交叉起偏振器之間觀察制備好的裝置，顯示裝置中的向列型液晶在相當(dāng)于不同UV照射時間的裝置的所有不同區(qū)段內(nèi)都被均勻定向。使用偏光顯微鏡，發(fā)現(xiàn)液晶的取向方向平行于其中UC照射時間較短(低于25秒)的區(qū)段中的LCP-LPP涂布板中的溝槽的方向。對于UV照射時間較長(長于5min)的區(qū)段來說，確認(rèn)液晶的取向方向平行于溝槽狀LCP層上面的LPP層的取向方向，即液晶的取向垂直于溝槽的方向。
在交叉起偏振器下使用偏光顯微鏡觀察顯示在其中UV照射時間為中等期限(25秒至5分鐘之間)的區(qū)段中，裝置同時包含有對應(yīng)于兩種不同顏色的取向(參見圖4-b)。通過將此裝置旋轉(zhuǎn)，可以通過旋轉(zhuǎn)45°使一種顏色(取向)變成另一種顏色。由此，如果調(diào)節(jié)合適的話，可以使用校直競爭來產(chǎn)生液晶的雙穩(wěn)態(tài)固定。
實施例7制作具有人為高效各向異性的光學(xué)阻滯層混合物Mix4由以下制作17.0wt％＝36.2mg單體13.2wt％＝6.8mg單體21.1wt％＝2.3mg單體319.2wt％＝40.8mg5CAPO258.5wt％＝124.3mg乙醇0.5wt％＝1.05mg光引發(fā)劑(Irgacure(商標(biāo))369byCIBA)，和0.5wt％＝1.01mgBHT(丁基羥基甲苯)作為抑制劑。
制作混合物Mix4在乙酸乙酯中的6.7wt％溶液，然后于50℃下以中等程度攪拌30分鐘進(jìn)行勻化，并且通過0.2μm濾器過濾。
使用上述溶液重復(fù)實施例4。涂層在用溶劑清洗之前和之后都是透明的。總LCP膜厚度為約110nm。AFM研究顯示形成″納溝槽″，其平均周期(λ)為約150nm并且平均高度(A)為約75nm。
使用傾斜式張力調(diào)節(jié)器和偏光顯微鏡，發(fā)現(xiàn)涂層的光遲后約19nm，相當(dāng)于有效光學(xué)各向異性約0.17。還確認(rèn)涂層上面的所有光軸的取向平行于LPP層的取向方向。
此發(fā)現(xiàn)通過橢圓率測量進(jìn)一步得到證實。圖5顯示了所得結(jié)果的實例。圖5-a提供了常規(guī)(no)和超常(ne)折光指數(shù)對本實施例涂層波長的關(guān)系；圖5-b中的正方形提供了相應(yīng)的光學(xué)各向異性Δn＝ne-no，并且以圓圈的方式比較了相應(yīng)的不含溝槽的LCP層的光學(xué)各向異性。
此外，圖5-c顯示了玻璃片的透光率對s-偏振光(實心正方形)和p-偏振光(空心三角形)觀測角的關(guān)系，其中所說的玻璃片的一面涂布有本實施例的防反射LCP層。
實施例8光圖案化的″納溝槽狀″LCP層將光取向用材料JP265(CIBA出品)的2％環(huán)戊酮溶液以3000rpm薄薄地旋涂到玻璃板上。將玻璃板在電熱板上180℃下加熱10分鐘。所得LPP層厚度為約60nm，然后照射，第一步借助光掩模(100μm×100μm正方形)用線性偏振UV光照射4分鐘。在此過程中，光的偏振方向位于垂直于板的平面中(校直方向a1)。第二步，將線性偏振的方向旋轉(zhuǎn)45°，除去掩模并且將涂層照射30秒(校直方向a2)。如此獲得具有兩個不同校直方向a1和a2的光圖案化的LPP層。
然后，制作混合物Mix3(參見實施例3)在乙酸乙酯中的3.8wt％溶液，然后于50℃下以中等程度攪拌30分鐘進(jìn)行勻化，并且通過0.2μm濾器過濾，以1000rpm薄薄地旋涂到光圖案化的LPP層上。將所得的層在氮氣環(huán)境下室溫使用來自汞燈的各向同性(非偏振)光以4.5mW/cm2的紫外線強度照射所得的層5分鐘。經(jīng)過此照射之后，LCP單體變得交聯(lián)。涂層是光學(xué)透明的。最后，用溶劑清洗層以除去未交聯(lián)的物料。此過程后，涂層仍是透明的。所得防反射LCP層的總厚度為約100nm。
使用偏光顯微鏡，確認(rèn)LCP層的光軸的取向平行于圖案化LPP層的兩個校直方向(a1和a2)。圖6顯示了所得結(jié)果的實例。使用接觸型AFM，發(fā)現(xiàn)層在相鄰正方形中沿校直方向a1和a2含有″納溝槽″。溝槽的平均周期λ為約150nm并且平均高度A為約70nm。
實施例9制作具有″溝槽狀″拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的LCP膜，產(chǎn)生各向異性漫射體混合物Mix5由以下制作；52.6wt％單體19.9wt％單體23.3wt％單體332.8wt％5CAPO20.7wt％光引發(fā)劑(Irgacure(商標(biāo))369，CIBA)，和0.7wt％BHT(丁基羥基甲苯)作為抑制劑。
制作混合物(Mix5)在9份乙酸丁酯和1份乙醇的混合物中的16wt％溶液，然后用超聲振動以中等程度攪拌5分鐘進(jìn)行勻化(用Sonifier(商標(biāo))″W250″數(shù)字式，BRANSON Ultrasonics公司出品)，并且通過0.2μm濾器過濾。
然后將此溶液以800rpm薄薄地旋涂到使用光取向材料JP265制備的LPP取向?qū)?約60nm厚)上。將此板在電熱板上50℃下加溫1分鐘。然后，在氮氣環(huán)境下室溫通過來自汞燈的各向同性(非偏振)光以4.5mW/cm2的紫外線強度照射此涂層2分鐘，以便交聯(lián)LCP單體。涂層是光學(xué)透明的。最后，用乙醇清洗涂層，以除去未交聯(lián)的物料。所得LCP層的總厚度為約400nm。使用接觸型AFM，發(fā)現(xiàn)形成溝槽(或通道)，其沿著下面的LPP取向?qū)拥姆较蛏煅?。溝槽的平均周?λ)為約900nm并且平均高度(A)為約70nm。此層在與溝槽方向呈一定角度的觀測角下是光漫射的。
以相對于溝槽方向的不同視角評價所得此涂層在550nm光學(xué)波長下的透光率(反射率)，使用可變角光譜橢圓儀(V.A.S.E.，來自J.A.Woolam Co.)。涂層的透光率對交叉透射率而言(即按垂直于偏振光方向的LCP層的取向方向測定透射率)達(dá)到約90％的值，并且對平行透射率而言(即按平行于偏振光方向的LCP層的取向方向測定透射率)為約50％。由此給層的反射外觀帶來了強方向依賴性。這種層的消光率可以達(dá)到約2的值。
實施例10制作光圖案化的各向異性漫射體將光取向用材料JP265的2％環(huán)戊酮溶液以3000rpm薄薄地旋涂到玻璃板上。將玻璃板在電熱板上180℃下加熱10分鐘。所得層的厚度為約60nm，然后照射，第一步借助光掩模(參見圖7-b，相當(dāng)于2000μm×2000μm的最小正方形)用線性偏振UV光照射4分鐘。在此過程中，光的偏振方向位于垂直于板的平面中(校直方向a1，參見圖7-a)。第二步，將線性偏振的方向旋轉(zhuǎn)45°，除去光掩模并且將涂層照射30秒(校直方向a2)。如此獲得具有兩個不同校直方向a1和a2的光圖案化的LPP層。
然后，將混合物Mix5(參見實施例9)的溶液以800rpm薄薄地旋涂到光圖案化的LPP層上。將所得的層在氮氣環(huán)境下室溫使用來自汞燈的各向同性(非偏振)光以4.5mW/cm2的紫外線強度照射所得的層2分鐘。經(jīng)過此照射之后，LCP單體變得交聯(lián)。涂層是光學(xué)透明的。最后，用乙醇清洗涂層以除去未交聯(lián)的物料。所得反射LCP層的總厚度為約400nm。使用接觸型AFM，發(fā)現(xiàn)涂層在相鄰像素中沿因取向?qū)有纬傻膬蓚€不同方向含有″溝槽″。溝槽的平均周期λ為約900nm并且平均高度A為約70nm。層的光學(xué)研究顯示相鄰像素中具有因雙UV照射產(chǎn)生的兩個不同的取向方向，其相差45°角。還顯示相鄰像素具有不同反射率(或透射率)，其也依賴于相當(dāng)于溝槽方向的觀測角(參見圖7)。
實施例11制作光圖案化的漫反射器將一薄鋁(Al)層(約80nm厚)蒸發(fā)到實施例10制備的光圖案化的″溝槽狀″LCP層上。蒸發(fā)后，AFM研究顯示蒸發(fā)的鋁層上完全被LCP層覆蓋，并且溝仍存在(參見圖8-b)。結(jié)果是LCP/鋁調(diào)制涂層，其中溝的平均周期(λ)為約1.0μm并且平均高度為約70nm。相鄰像素中的溝具有因雙UV照射產(chǎn)生的兩個不同的取向方向，其相差45°角。涂層的光學(xué)研究顯示相鄰像素以不同的方式反射光，依賴于照度和觀測角。典型的實例示于圖8-a中。
權(quán)利要求
1.一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化聚合物薄膜或涂層的形成方法，包括將至少兩種物料混合，將混合物涂敷到基材上并且除去至少一種物料，其特征在于至少一種物料是不可交聯(lián)的并且其它物料可交聯(lián)，以致其它物料在涂敷到基材之后并且在使用溶劑之前被交聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中交聯(lián)是通過以諸如UV光這樣的光照射進(jìn)行的，所說的光可以是偏振的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中可交聯(lián)的物料中包含棒狀形狀的分子。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的方法，其中可交聯(lián)的物料是液晶。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的方法，其中不可交聯(lián)的物料是液晶。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中不可交聯(lián)的物料是向列型液晶。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的方法，其中不可交聯(lián)的物料中含有表面活性劑。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的方法，其中可交聯(lián)的物料是在交聯(lián)過程中保持定向狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中取向是通過下面的取向?qū)訌娂拥摹?br> 10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中下面的取向?qū)邮枪舛ㄏ驅(qū)樱缗嫉玖匣蚓€性聚合的光聚合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求8、9或10的方法，其中基材已具有被校直的結(jié)構(gòu)，并且所說的薄膜或涂層涂敷到其上，取向可以與此校直呈0°-90°，或者其中此角度在薄膜或涂層的不同部分中是不同的，是或不是像素方向。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11任一項的方法，其中交聯(lián)和校直是通過線性偏振UV光引發(fā)的。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的方法，其中將兩種物料溶解在各自的溶劑中然后混合，溶劑是可互相溶混的但每種溶劑是另一種溶質(zhì)的不良溶劑。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的方法，其中可交聯(lián)的物料的存在量是1/10-30重量份每份不可交聯(lián)的物料。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中可交聯(lián)的物料的存在量是1/4-4重量份每份不可交聯(lián)的物料。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項的方法，其中所說的一種物料的去除是通過使用對另一種物料非活性的溶劑。
17.通過前述權(quán)利要求任一項所述的方法形成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化聚合物薄膜或涂層。
18.一種在基材上的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)化聚合物薄膜或涂層，含有具有凹槽和/或拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的物料，其特征在于所說的物料是交聯(lián)的。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的薄膜或涂層，其中交聯(lián)的物料是液晶聚合物。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19的薄膜或涂層，其中凹槽和/或結(jié)構(gòu)是由于另一種隨后被除去的物料的存在而產(chǎn)生的。
21.根據(jù)權(quán)利要求18-20任一項的薄膜或涂層，其中交聯(lián)的物料具有取向。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的薄膜或涂層，其中交聯(lián)的物料的取向在薄膜或涂層的不同部分中是不同的。
23.根據(jù)權(quán)利要求17-22任一項的薄膜或涂層，其中結(jié)構(gòu)中包含凹槽，其至少99％沿平行于薄膜或涂層平面的至少一個方向小于1000nm。
24.根據(jù)權(quán)利要求17-22任一項的薄膜或涂層，其中結(jié)構(gòu)中包含凹槽，其至少99％沿平行于薄膜或涂層平面的至少一個方向小于500nm。
25.根據(jù)權(quán)利要求17-22任一項的薄膜或涂層，其中結(jié)構(gòu)中包含凹槽，其至少99％沿平行于薄膜或涂層平面的至少一個方向小于200nm。
26.根據(jù)權(quán)利要求18-25任一項的薄膜或涂層，其中相鄰凹槽之間的平均距離小于500nm。
27.根據(jù)權(quán)利要求18-26任一項的薄膜或涂層，其中凹槽是延長的。
28.根據(jù)權(quán)利要求18-27任一項的薄膜或涂層，其中凹槽具有從上至下逐漸變小的形狀。
29.根據(jù)權(quán)利要求17-28任一項的薄膜或涂層，其中薄膜或涂層是光學(xué)透明的。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的薄膜或涂層，其中薄膜或涂層是光學(xué)雙折射的。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的薄膜或涂層，其中薄膜或涂層是光學(xué)雙折射的，以致有效光學(xué)各向異性大于所用薄膜或涂層材料的各向異性。
32.根據(jù)權(quán)利要求30的薄膜或涂層，其中薄膜或涂層是光學(xué)雙折射的，以致薄膜或涂層的有效n0低于所用的薄膜或涂層材料的n0。
33.根據(jù)權(quán)利要求17-28任一項的薄膜或涂層，其中薄膜或涂層起光學(xué)漫射器的作用。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的薄膜或涂層，其中薄膜或涂層起各向異性光學(xué)漫射器的作用。
35.根據(jù)權(quán)利要求17-28任一項的薄膜或涂層，其中薄膜或涂層起到起偏器的作用。
36.根據(jù)權(quán)利要求17-35任一項的薄膜或涂層，其中在薄膜或涂層的上面涂布附加層的外層。
37.根據(jù)權(quán)利要求33或34的薄膜或涂層，其中薄膜或涂層至少部分地被起漫反射器作用的反射層覆蓋。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的薄膜或涂層，其中反射層起各向異性漫反射器作用。
39.根據(jù)權(quán)利要求37或38的薄膜或涂層，其中反射層是金屬性的。
40.含有兩層或更多層權(quán)利要求17-39任一項所述薄膜或涂層的疊層或多層。
41.根據(jù)權(quán)利要求17-39任一項的薄膜或涂層或根據(jù)權(quán)利要求40的疊層，其中基材是光學(xué)透明的。
42.一種光學(xué)元件(如光學(xué)阻滯器)，含有帶有透明液晶聚合物層的基材，其中所說的透明液晶聚合物層與下面層的取向呈0°-90°校直(取決于其功能)，并且在其厚度內(nèi)具有相距平均小于500nm的凹槽，所說凹槽的99％小于500nm寬并且長是它們的寬的至少兩倍。
43.一種包含一層可校直分子層的組件，其中所說的可校直分子層與權(quán)利要求17-39任一項所述的薄膜或涂層或與權(quán)利要求42所述的光學(xué)元件接觸，所說的可校直分子由此被校直。
44.一種涂有防反射層的物體，含有權(quán)利要求17-32任一項的薄膜或涂層或權(quán)利要求42所述的光學(xué)元件。
45.一種液晶電池，其中液晶分子可以采用與電池壁接觸的至少兩種不同穩(wěn)態(tài)校直中的一種，電池壁中含有權(quán)利要求17-39任一項的薄膜或涂層或權(quán)利要求42所述的光學(xué)元件。
46.一種光學(xué)顯示設(shè)備，含有權(quán)利要求17-39任一項所述的薄膜或涂層或權(quán)利要求40所述的疊層或權(quán)利要求42所述的光學(xué)元件。
47.一種用于防偽造和/或仿制保護(hù)的材料，其特征在于 17-39任一項所說的薄膜或涂層或權(quán)利要求40所述的疊層。
全文摘要
亞微結(jié)構(gòu)化(納結(jié)構(gòu)化)的聚合物薄膜或涂層,通過用物料的混合物涂布基材制得。使用選擇性的溶劑去除其中一種物料,留下孔或其它納結(jié)構(gòu)?；目梢允菧蠣畹?提供競爭性納結(jié)構(gòu)。涂層可以起防反射涂層、光學(xué)阻滯器、光學(xué)漫射器或取向?qū)拥淖饔谩?br> 文檔編號C09K19/54GK1377399SQ00813599
公開日2002年10月30日 申請日期2000年10月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月19日
發(fā)明者H·瑟比爾勒, M·沙狄特, M·艾本－艾哈吉, C·彼尼科, K·施密特 申請人:羅利克有限公司