[发明专利]抗反射透明疏油表面及其制造方法

说明书

一种制造结构化表面的方法，所述方法包括：提供透明基材；在基材上方设置可脱湿膜；对可脱湿膜进行退火以形成多个岛状物；在所述多个岛状物上方形成涂层；以及对所述多个岛状物进行蚀刻以在涂层中形成表面特征的结构化阵列。一种结构化聚合物和/或结构化玻璃，包括：表面特征的结构化阵列，使得所述表面特征的结构化阵列的至少一个尺寸在0.5nm至5000nm的范围内。

本申请依据35U.S.C.§119要求于2019年4月11日提交的系列号为62/832,410的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并将其通过引用全文纳入本文。

背景

1.技术领域

本公开涉及抗反射透明疏油表面及其制造方法。

2.背景技术

抗反射表面可以增强显示装置的性能，例如，涉及到在不均匀的光环境下观察时的屏幕清楚性，或者涉及到在不同光照条件下光学装置(例如，传感器、照相机等)的透明盖板的透射性的特性。近年来，人们在设计优化的抗反射和自清洁表面方面付出了很多努力。已经研究和开发了自然界中复杂的微米级和纳米级几何结构，例如，由于其光学性能和潜在的低成本，已经研究和开发了受蛾眼或荷叶启发的仿生亚波长结构。

目前可获得的商业抗反射解决方案包括基于多重反射的相消干涉的薄膜。这些技术常遭受窄波长和角度响应，对膜厚度变化敏感，热膨胀不匹配，基材粘附性减小以及易受到刮擦的问题。结果，这些膜不能够提供期望范围的光学性质(例如，高的光学透射性、低的全方向反射等)和润湿性(例如，超疏水性、疏油性等)。另外，已经做出了很多努力来在不同材料中产生纳米结构；然而，在商业扩展性上产生了困难，因为现有的技术是使用昂贵且耗时的光刻技术来生产的。

本公开提出了改进的抗反射透明疏油表面及其制造方法。

发明内容

在一些实施方式中，一种制造结构化表面的方法，包括：提供透明基材；在基材上方设置可脱湿膜；对可脱湿膜进行退火以形成多个岛状物；在所述多个岛状物上方形成涂层；以及对所述多个岛状物进行蚀刻以在涂层中形成表面特征的结构化阵列。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面中，可脱湿膜的厚度在至的范围内。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面中，设置的步骤通过以下中的至少一种进行：脉冲激光烧蚀、热蒸发、磁控溅射、DC溅射、AC溅射、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强CVD、原子层沉积(ALD)、电子束(E束)蒸发或其组合。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面中，所述可脱湿膜为以下中的至少一种：金属、合金、金属氧化物、聚合物、有机材料、金属氮化物或其组合。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面中，所述可脱湿膜为以下中的至少一种：Cu、Al、Ni、Cr、Ti、Au、Ag、Co、W、Pt或其组合。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面中，所述岛状物是作为有序阵列的结晶学取向的岛状物或者随机分布的岛状物，并且至少一部分的岛状物具有从平行于基材的轴截取的截面形状，所述截面形状为以下中的至少一种：圆形、卵形、椭圆形、卡西尼(Cassini)卵形、笛卡尔(Cartesian)卵形、蛋形或其组合。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面中，退火的步骤是在150℃至900℃的温度下进行10秒至1000秒的快速热退火(RTA)。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面中，岛状物的至少一个尺寸在0.5nm至5000nm的范围内。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面中，涂层的厚度小于所述多个岛状物的高度，以暴露所述多个岛状物的一部分。