[发明专利]抗微生物‑抗反射制品及其制造方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请根据35 U.S.C.§119要求于2015年9月2日提交的系列号为62/213,220的美国临时申请的优先权权益，本申请以该申请的内容为基础，并通过引用的方式全文纳入本文。

技术领域

本公开一般涉及抗微生物和抗反射涂层结构和元件。更具体而言，本文所述的各个实施方式涉及其上设置有抗微生物-抗反射涂层的玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷制品，使得经涂覆的制品表现出改善的抗微生物功效和抗反射光学性质；还涉及制造和使用经涂覆的制品的方法。

背景技术

触摸激活或触摸互动装置，如屏幕表面(例如通过触摸表面特定部分激活且具有用户互动能力的电子装置的表面)，变得越来越普遍。一般来说，这些表面除了具有其他特征外，还应当具有高光学透射率、低雾度和高耐用性等。随着用户与装置之间基于触摸屏的互动程度增加，表面包藏的微生物(例如细菌、真菌、病毒等)在用户之间传播的可能性也增大。

为了尽可能减少玻璃上微生物的存在，已为各种玻璃制品提供所谓的“抗微生物”性质。无论是否用作触摸激活装置的屏幕表面或其他应用，这种抗微生物玻璃制品在正常使用条件下可能具有较差的抗微生物功效，尽管在通常公认的或标准化的测试条件下表现充分；当暴露在制造和/或正常使用过程中的某些条件下时，可能具有较差的光学或美学性能；以及/或者可能制造成本高(例如，当用昂贵的金属或合金作为抗微生物剂时，或者当需要额外的步骤将抗微生物剂置于玻璃内部或上面时)。这些缺陷最终可能使抗微生物玻璃制品的实现变得不切实际。

例如当使用某些金属和合金作为抗微生物剂时，用于使玻璃制品具有抗生物性质的许多工艺(例如离子交换)在某些条件下不适用于玻璃陶瓷和陶瓷制品。如果这些工艺可用于具有某些玻璃陶瓷和陶瓷组合物的制品，则通常需要根据目标制品的实际组成而大幅改变这些工艺。例如，制品中的抗微生物剂的扩散性通常决定了将抗微生物剂传到玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷制品中所使用的工艺条件。抗微生物剂(例如金属和金属合金)的扩散性可随着制品组合物的变化而变化。由此，许多这些工艺需针对具体的制品组合物而专门定制，这导致了高的制造和开发成本。

用于将抗微生物性质赋予在玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷基材上的其他技术和工艺(例如抗微生物涂层沉积)可降低下方基材的光学性能。具体地，由抗反射涂层提供的所需光学性质可通过抗微生物涂层的存在而有所下降。考虑到这一权衡，采用这些基材的制品通常是以抗微生物性质或抗反射性质为重点进行开发，但是通常不能实现这些性质的有用组合。

因此，仍然需要技术来提供在正常使用的条件下和公认的测试条件下都具有改进的抗微生物功效，同时对制品的光学性质没有不利影响的玻璃、玻璃陶瓷和陶瓷制品。更具体地，需要一种抗微生物涂层结构，其不会显著损害与下面的设置在玻璃、玻璃陶瓷或陶瓷基材上的抗反射结构相关的光学性质。如果这种技术能以较低成本方式生产，那也将是有利的。本公开正是涉及提供这类技术。

发明内容

本文描述了抗微生物功效和抗反射性质得到改善的各种抗微生物制品，及其制造和使用方法。

一种类型的抗微生物制品包括抗微生物(“AM”)元件和抗反射(“AR”)元件。该制品表现出在约425nm至约725nm范围内的反射率为约4％或更小(在一些情形中为1％或更小)。另外，在美国环境保护署的《作为消毒剂的铜合金表面的功效测试方法》(Test Method for Efficacy of Copper Alloy Surfaces as a Sanitizer)的经过修改的测试条件下，该制品表现出至少使金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的浓度下降至少log 2，其中经过修改的条件包括将具有AM和AR元件的制品替换为所述方法中规定的含铜表面，以及使用仅具有AR元件的制品作为所述方法中规定的对照样品(统称为“经过修改的EPA铜测试方案”)。