CN107835741B - 分段式和非分段式转印带、由其制得的制品以及其制作和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及分段式转印带(100)和非分段式转印带(800),所述转印带包括至少一个图形层。所述转印带包括可移除模板层(110);转印层(180),所述转印层包括具有至少一个第一图形层(140)的回填层(120),和粘合剂层(150)。分段式转印带还包括在分段式转印带中的至少一个转印型区段(185)、至少一个非转印型区段(187),并且包括至少一个切口(190)。本公开还提供光学组件,例如微光学组件,所述光学组件可由包括至少一个图形层的所述转印带制造。本公开还提供形成所述转印带的方法以及制作所述微光学组件的方法。
Description
技术领域
本公开涉及分段式和非分段式转印带、制造方法、使用方法以及由其制得的制品。
背景技术
对膜各部分的转印可用的膜例如在美国专利申请公开2014/0066866和美国专利6,461,467;5,730,823;和4,919,994中进行描述。
发明内容
本公开涉及分段式转印带和非分段式转印带,该转印带包括至少一个图形层。本公开还提供制作转印带的方法以及使用转印带形成光学组件(例如,微光学组件)的方法。
在一个方面,本公开提供一种分段式转印带,其包括:
可移除模板层,该可移除模板层具有结构化表面和相对的第二表面;
转印层,该转印层包括:
回填层,该回填层设置在可移除模板层的结构化表面的至少一部分上并且贴合于该至少一部分,其中回填层具有与可移除模板层的结构化表面相邻的结构化第一主表面,和相对的第二主表面,其中相对的第二主表面包括第一图形层,该第一图形层包括至少一个第一图形;以及粘合剂层,该粘合剂层具有第一主表面和相对的第二主表面,其中该粘合剂层的第二主表面与回填层的第二主表面相邻或接触;形成在转印层中的至少一个转印型区段,至少一个转印型区段包括粘合剂表面并且相对于粘合剂表面的平面具有形状,其中至少一个转印型区段的回填层的相对的第二主表面包括至少一个第一图形;以及
形成在转印层中的至少一个非转印型区段,至少一个非转印型区段包括粘合剂表面,其中钝化层设置在至少一个非转印型区段的粘合剂表面的至少一部分上;以及
至少一个切口,该至少一个切口从粘合剂层的第一主表面延伸,穿过转印层并且进入可移除模板层的至少一部分中,切口的深度小于转印带的厚度,并且其中至少一个转印型区段的形状由至少一个切口限定。
在另一方面,本公开提供一种形成分段式转印带的方法,包括:
提供可移除模板层和转印层,所述可移除模板层具有结构化表面和相对的第二表面,其中该转印层包括:
回填层,该回填层设置在可移除模板层的结构化表面的至少一部分上并且贴合于该至少一部分,其中回填层具有与可移除模板层的结构化表面相邻的结构化第一主表面,和相对的第二主表面,其中相对的第二主表面包括第一图形层,第一图形层包括至少一个第一图形;
粘合剂层,该粘合剂层具有第一主表面和相对的第二主表面,其中粘合剂层的第二主表面与回填层的第二主表面相邻或接触;
在转印层中形成至少一个切口,由此在转印层中产生具有粘合剂表面的至少一个转印型区段和具有粘合剂表面的至少一个非转印型区段,至少一个转印型区段相对于其粘合剂表面的平面具有形状,该形状由至少一个切口限定,并且至少一个转印型区段的回填层的相对的第二主表面包括至少一个第一图形,其中至少一个切口从粘合剂层的第一主表面延伸,穿过转印层并且进入可移除模板层的至少一部分中;以及
将钝化层设置在至少一个非转印型区段的粘合剂表面的至少一部分上。
在另一方面,本公开提供一种形成分段式转印带的方法,其包括:
提供可移除模板层和转印层,所述可移除模板层具有结构化表面和相对的第二表面,其中该转印层包括:
回填层,该回填层设置在可移除模板层的结构化表面的至少一部分上并且贴合于该至少一部分,其中回填层具有与可移除模板层的结构化表面相邻的结构化第一主表面,和相对的第二主表面,其中回填层的结构化第一主表面包括微光学结构,并且相对的第二主表面包括第一图形层,第一图形层包括至少一个第一图形;
粘合剂层,该粘合剂层具有第一主表面和相对的第二主表面,其中粘合剂层的第二主表面与回填层的第二主表面相邻或接触;
将相对于粘合剂层的平面具有形状的钝化层设置在粘合剂层的第一主表面的至少一部分上;以及
在转印层中形成至少一个切口,由此产生具有粘合剂表面的至少一个转印型区段和具有设置在其上的钝化层的粘合剂表面的至少一个非转印型区段,至少一个转印型区段相对于其粘合剂表面的平面具有形状,该形状由至少一个切口限定,并且至少一个转印型区段的回填层的相对的第二主表面包括至少一个第一图形,其中至少一个切口从粘合剂层的第一主表面延伸,穿过转印层并且进入可移除模板层的至少一部分中。
在另一方面,本公开提供一种制作微光学组件的方法,其包括:
提供第一实施方案至第十二实施方案中任一项所述的分段式转印带,其中回填层的结构化第一主表面包括微光学结构;
提供具有第一主表面的透明受体基底;
将分段式转印带的至少一个转印型区段的粘合剂表面设置到透明受体基底的第一主表面上;
将至少一个转印型区段的粘合剂表面粘合到透明受体基底的第一主表面上;以及
将可移除模板层和转印带的至少一个非转印型区段从受体基底上移除,同时保持至少一个转印型区段粘合在透明受体基底上。
在另一方面,本公开提供一种微光学组件,其包括:
第一透明玻璃基底,该第一透明玻璃基底具有第一主表面和第二主表面以及至少一个微光学元件,该微光学元件包括:
回填层,该回填层具有结构化第一主表面和相对的第二主表面,其中回填层的结构化第一主表面包括微光学结构,并且相对的第二主表面包括第一图形层,该第一图形层包括至少一个第一图形;以及
粘合剂层,该粘合剂层具有第一主表面和相对的第二主表面,其中将粘合剂层的第一主表面设置在第一透明玻璃基底的第一主表面上,并且粘合剂层的第二主表面与回填层的相对的第二主表面相邻或接触。
在另一方面,本公开提供一种非分段式转印带,包括:
可移除模板层,该可移除模板层具有结构化表面和相对的第二表面;
转印层,该转印层包括:
回填层,该回填层设置在可移除模板层的结构化表面的至少一部分上并且贴合于该至少一部分,其中回填层具有与可移除模板层的结构化表面相邻的结构化第一主表面,和相对的第二主表面,其中回填层的结构化第一主表面包括地形特征,该地形特征是光折射的微光学结构和光准直的微光学结构中的至少一者,并且相对的第二主表面包括第一图形层,该第一图形层包括至少一个第一图形;以及
粘合剂层,该粘合剂层具有第一主表面和相对的第二主表面,其中粘合剂层的第二主表面与回填层的相对的第二主表面相邻或接触;并且
其中回填层能够透射约50%和100%之间的照射在其结构化第一主表面和相对的第二主表面上的入射光。
附图说明
图1A是根据本公开的一个示例性实施方案的示例性分段式转印带的一部分的示意性横截面侧视图。
图1B是根据本公开的一个示例性实施方案的图1A的示例性分段式转印带的一部分的示意性顶视图。
图1C是根据本公开的一个示例性实施方案的示例性分段式转印带的一部分的示意性横截面侧视图。
图1D是根据本公开的一个示例性实施方案的图1C的示例性分段式转印带的一部分的示意性顶视图。
图2A是根据本公开的一个示例性实施方案的示例性分段式转印带的一部分的示意性横截面侧视图。
图2B是根据本公开的一个示例性实施方案的图2A的示例性分段式转印带的一部分的示意性顶视图。
图2C是根据本公开的一个示例性实施方案的示例性分段式转印带的一部分的示意性横截面侧视图。
图2D是根据本公开的一个示例性实施方案的图2C的示例性分段式转印带的一部分的示意性顶视图。
图3A是根据本公开的一个示例性实施方案的示例性分段式转印带的示意性顶视图。
图3B是根据本公开的一个示例性实施方案的示例性分段式转印带的示意性顶视图。
图4A是根据本公开的一个示例性实施方案的示例性分段式转印带的示意性顶视图。
图4B是根据本公开的一个示例性实施方案的示例性微光学组件的示意性顶视图。
图5A是根据本公开的一个示例性实施方案的形成示例性分段式转印带的示意性工艺流程图。
图5B是根据本公开的一个示例性实施方案的形成示例性分段式转印带的示意性工艺流程图。
图6是根据本公开的一个示例性实施方案的形成示例性微光学组件的示意性工艺流程图。
图7A是根据本公开的一个示例性实施方案的示例性微光学组件的一部分的示意性横截面侧视图。
图7B是根据本公开的一个示例性实施方案的示例性微光学组件的一部分的示意性横截面侧视图。
图7C是根据本公开的一个示例性实施方案的示例性微光学组件的一部分的示意性顶视图。
图7D是根据本公开的一个示例性实施方案的示例性微光学组件的一部分的示意性顶视图。
图7E是根据本公开的一个示例性实施方案的示例性微光学组件的一部分的示意性横截面侧视图。
图7F是根据本公开的一个示例性实施方案的示例性微光学组件的一部分的示意性横截面侧视图。
图8A是根据本公开的一个示例性实施方案的示例性非分段式转印带的一部分的示意性横截面侧视图。
图8B是根据本公开的一个示例性实施方案的图8A的示例性转印带的一部分的示意性顶视图。
图9A是实施例1的微光学组件的背光照片(顶视图)。
图9B是实施例1的微光学组件的背光照片(成角度的视图)。
在说明书和附图中重复使用参考符号旨在表示本公开的相同或类似的特征结构或元件。附图可不按比例绘制。如本文所用,应用于数值范围的字词“介于……之间”包括该范围的端值,除非另外指明。由端值进行的对数值范围表述包括该范围内的所有数字(如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)以及该范围内的任何范围。除非另外指明,否则说明书和权利要求书中使用的表示特征尺寸、数量和物理特性的所有数字应被理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。因此,除非有相反的说明,否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值,这些近似值可根据本领域的技术人员使用本文所公开的教导内容寻求获得的期望特性而变化。
应当理解,本领域的技术人员可设计出落入本公开原理的范围和实质内的许多其他修改和实施方案。除非另外指明,否则本文所使用的所有科学和技术术语具有在本领域中普遍使用的含义。本文提供的定义旨在有利于理解本文频繁使用的某些术语,并且并非旨在限制本公开的范围。本说明书和所附权利要求书中所用的单数形式“一个”(“a”“an”)和“该”涵盖具有多个指代物的实施方案,除非上下文另有清晰的表示。本说明书和所附权利要求书中使用的术语“或”一般以其包括“和/或”的意义被采用,除非上下文另有清晰的表示。
在本公开通篇中,如果一个层或一个层的表面与第二层或第二层的表面“相邻”,则所述两个层中两个最近的表面被认为是面向彼此的。它们可相互接触,或者它们可不相互接触,其间设置有一个或多个居间的第三层或基底。如果一个层或一个层的表面与第二层或第二层的表面“接触”,则这两个层的两个最近的表面的至少一部分发生物理接触,即它们之间不设置居间层或基底。如果一个层或一个层的表面“设置在”第二层或第二层的表面上,则这两个层的两个最近的表面的至少一部分发生物理接触,即在它们之间不设置居间层。
具体实施方式
存在向受体基底的表面提供微光学元件可赋予基底可用的光从而改变特性的许多应用。例如,微光学元件可用来改进来自OLED显示器中有机发光二极管(OLED)的光提取,改变OLED显示器的颜色分布(例如,改进OLED显示器的宽的视图颜色),并且/或者为中空玻璃单元(IGU)提供日光重定向光学器件(DRO),例如参见美国专利8,659,221和美国专利申请公开2009/0015142、2014/0242343、2014/0178646和2014/0021492,所有的专利申请全文以引用方式并入本文中。经常在这些应用中,微光学元件可在整个受体基底上不被需要也不被期望并且仅在受体基底的特定区域中被需要。例如,关于IGU中的日光重定向应用,可将微光学元件放置在IGU的特定区域中以便仅在这些区域中提供日光重定向特性,同时允许光经过IGU的未改变的其他区域。关于具有微光学元件的受体基底的制造,微光学元件在受体基底的期望区域中的切割、放置和粘合可能是耗时且麻烦的过程,尤其是当手动完成这些过程中的一个或多个时。如果存在需要微光学元件的许多小的区域并且微光学元件被期望具有特定图案时特别如此。因此,存在对改进的微光学材料、其制作方法和将微光学元件转印到受体基底的方法的需要。另外,出于美观的原因,例如存在向处于由微光学元件占用的区域中的受体基底添加颜色、图案、图像、标识等(即,一个图形或多个图形)的期望。可将该图形在向受体基底添加微光学元件之前或甚至之后添加到该受体基底。然而,这促成另外的工艺步骤和成本。因此,存在对另外地包含一个或多个图形层的微光学元件的需要和存在对转印带的需要以有效地将所述微光学元件转印到受体基底。
在一些实施方案中,本公开涉及分段式转印带,该分段式转印带包括:可移除模板层,该可移除模板层具有结构化表面;转印层;至少一个转印型区段,该至少一个转印型区段形成在转印层中;至少一个非转印型区段,该至少一个非转印型区段形成在转印层中;以及至少一个切口,该至少一个切口延伸穿过转印层并且进入可移除模板层的至少一部分中,其中切口的深度小于转印带的厚度。转印层包括回填层,该回填层设置在可移除模板层的结构化表面的至少一部分上并且贴合于该至少一部分。当回填层贴合于可移除模板层的结构化表面时,回填层具有与可移除模板层的结构化表面相邻的结构化第一主表面,和相对的第二主表面,其中相对的第二主表面包括第一图形层,该第一图形层包括至少一个第一图形。回填层的结构化第一主表面通常是模板层的结构化表面的负复制。回填层和/或可移除模板层的结构可被称为地形特征。回填层的相对的第二主表面可以是平面的并且可包含较小的表面粗糙度。较小的表面粗糙度可具有小于回填层的结构化第一主表面的地形特征和/或可移除模板层的结构化表面的地形特征的平均高度的约25%,小于约10%,甚至小于约5%的平均值Ra。转印层还包括粘合剂层,该粘合剂层与回填层的第二主表面相邻或接触。粘合剂层将具有第一主表面和相对的第二主表面,该相对的第二主表面与回填层相邻的第二主表面。
至少一个转印型区段包括转印层的一部分,该转印层的一部分包括对应的粘合剂层和回填层的一部分。至少一个转印型区段的回填层的相对的第二主表面包括至少一个第一图形层。至少一个第一图形层包括至少一个图形。至少一个第一图形可包括回填层的相对的第二主表面的一部分,直到并且包括全部。每个转印型区段表示可被转印到受体基底的光学元件(例如,微光学元件)。至少一个转印型区段的粘合剂表面(即,粘合剂层的第一主表面的与至少一个转印型区段关联的一部分)被暴露并且可用来将至少一个转印型区段粘合到受体基底(例如,IGU的玻璃面板)上。在一些实施方案中,至少一个转印型区段包括多个转印型区段。在一些实施方案中,至少一个非转印型区段包括多个非转印型区段。至少一个非转印型区段还包括转印层的一部分,该转印层的一部分包括对应的粘合剂层和回填层的一部分。至少一个非转印型区段的粘合剂表面包括设置在这一类粘合剂表面的至少一部分上的钝化层。钝化层防止至少一个非转印型区段的粘合剂表面粘合到受体基底上。在至少一个转印型区段粘合到受体基底上之后,至少一个非转印型区段然后将在将转印带的剩余部分从受体基底移除期间与转印带保持在一起。转印带的剩余部分可包括至少一个非转印型区段和可移除模板层。至少一个切口可从粘合剂层的第一主表面延伸,穿过转印层并且进入可移除模板层的至少一部分中。至少一个转印型区段相对于其粘合剂表面的平面具有形状。至少一个转印型区段的形状由至少一个切口限定。至少一个非转印型区段的形状还由至少一个切口的形状限定。例如,圆形形状的切口将产生圆形形状的转印型区段。在一些实施方案中,本公开的转印带包括多个切口。如果存在多个切口,则多个切口的深度可以相同或可以不同。若干具体但非限制性实施方案在图1A-1C、图2A-2C、图3A、图3B和图4A中所示。
图1A示出了示例性分段式转印带的一部分的示意性横截面侧视图。分段式转印带100包括可移除模板层110,可移除模板层110具有结构化表面110a和相对的第二表面110b;转印层180,转印层180包括:(i)回填层120,回填层120设置在可移除模板层110的结构化表面110a的至少一部分上并且贴合于该至少一部分,其中回填层120具有与可移除模板层110的结构化表面110a相邻的带有地形特征125的结构化第一主表面120a,和相对的第二主表面120b,其中相对的第二主表面120b包括第一图形层160,第一图形层160包括至少一个第一图形(例如,160-1);以及(ii)粘合剂层150,粘合剂层150具有第一主表面150a和相对的第二主表面150b,其中粘合剂层150的第二主表面150b与回填层120的第二主表面120b相邻或接触。这一类示例性实施方案的第一图形层160包括第一图形160-1、第二图形160-2和第三图形160-3。第一图形层具有如Tgr指明的厚度。分段式转印带还包括形成在转印层180中的至少一个转印型区段185,至少一个转印型区段185包括粘合剂表面150a’并且相对于粘合剂表面150a的平面具有形状。至少一个转印型区段185的回填层120的相对的第二主表面120b包括至少一个第一图形160-1。分段式转印带还包括形成在转印层中的至少一个非转印型区段187,至少一个非转印型区段187包括粘合剂表面150a”,其中钝化层170设置在至少一个非转印型区段187的粘合剂表面150a”的至少一部分上;以及至少一个切口190,至少一个切口190从粘合剂层150的第一主表面150a延伸,穿过转印层180并且进入可移除模板层110的至少一部分中,切口的深度Kd小于转印带的厚度Tt,并且其中至少一个转印型区段185的形状由至少一个切口190限定。转印带的长度和宽度尺寸没有特别限制。至少一个转印型区段的长度和宽度尺寸仅特别受该分段式转印带的长度和宽度尺寸的限制。微光学元件的长度和宽度尺寸因此还仅特别受分段式转印带的长度和宽度尺寸的限制。钝化层170具有厚度Tp。钝化层的长度和宽度尺寸仅特别受转印带的长度和宽度尺寸的限制。
在一些实施方案中,转印带可包括任选的载体膜140,载体膜140设置在可移除模板层110的第二表面110b上。如果任选的载体膜140被使用,则切口190可延伸到载体膜140中,如图1C所示。然而,即使任选的载体膜被使用,切口190也仅可延伸到可移除模板层110的一部分中并且并不延伸到任选的载体膜140中。如果任选的载体膜140不被使用,则至少一个切口190从粘合剂层150的第一主表面150a延伸,穿过转印层180并且进入可移除模板层110的至少一部分中,如先前所描述。在一些实施方案中,可移除模板层110的结构化表面110a还可包括任选的防粘层130(未示出)。可移除模板层110的任选的防粘层130可以是设置在可移除模板层110的结构化表面110a上并且贴合于该结构化表面110a的涂层。可移除模板层110的防粘层130可促进可移除模板层110从回填层120移除。
图1B示出了图1A的示例性分段式转印带的一部分的示意性顶视图。转印带100包括至少一个转印型区段185、至少一个非转印型区段187、至少一个切口190、至少一个转印型粘合剂区段185的粘合剂表面150a’以及钝化层170。当粘合剂层150通常可为任选地透亮的粘合剂层时,图1B还示出了第一图形160-1(正方形)、第二图形160-2(矩形)和第三图形160-3(圆形)。在使用中,至少一个转印型区段185的粘合剂表面150a’将设置到基底的表面上。至少一个转印型区段185的粘合剂层150将经由粘合剂表面150a’被粘合到基底的表面上。然后将可移除模板层110、至少一个非转印型区段187和任选的载体膜140(如果存在的话)从基底移除,同时保持至少一个转印型区段185粘合在基底上,从而仅将分段式转印带100的至少一个转印型区段185转印到基底的表面。如图1A和图1B中所描绘,钝化层170在至少一个非转印型区段187的粘合剂表面150a”上是连续层。在一些实施方案中,钝化层170是连续层。在一些实施方案中,钝化层170是连续层并且覆盖至少一个非转印型区段187的粘合剂表面150a”的整个表面。然而,钝化层170是连续层并不是必要的并且钝化层170覆盖至少一个非转印型区段187的粘合剂表面150a”的整个表面并不是必要的。
图1C和图1D分别示出了示例性分段式转印带100’的一部分的示意性横截面侧视图和示意性顶视图。转印带100’类似于图1A和图1B的转印带100并且附图中相似的元件采用相同的元件标号。转印带100’与转印带100的不同之处在于钝化层170是非连续层,包括位于至少一个非转印型区段187的粘合剂表面150a”的一部分上的多个离散的岛状物170’。图1D展示了转印带100’,该转印带100’包括至少一个转印型区段185、至少一个非转印型区段187、至少一个切口190、至少一个转印型粘合剂区段185的粘合剂表面150a’以及钝化层170。钝化层170包括位于至少一个非转印型区段187的粘合剂表面150a”的一部分上的多个离散的岛状物170’。在离散的岛状物170’之间观察到至少一个非转印型区段187的粘合剂表面150a”的各部分。只要钝化层170能够防止至少一个非转印型区段187转印到在使用期间至少一个转印型区段将粘合到的基底,钝化层170的离散的岛状物170’在至少一个非转印型区段187的粘合剂表面150a”上的数量、尺寸、形状和面覆盖范围就没有特别限制。在一些实施方案中,钝化层覆盖至少一个非转印型区段的粘合剂表面的约30%至约100%、约40%至约100%、约50%至约100%、约60%至约100%、约70%至约100%、约30%至约90%、约40%至约90%、约50%至约90%、约60%至约90%、约70%至约90%、约30%至约80%、约40%至约80%、约50%至约80%、约60%至约80%或甚至约70%至约80%。
在一些实施方案中,钝化层170与非转印型区段的表面区域(粘合剂表面150a”的表面区域)对准(即,对齐),并且至少一个转印型区段185在其表面(粘合剂150a’的表面区域)的一部分上不包括钝化层。例如参见图1A和图1B,在图1A和图1B中,钝化层170覆盖至少一个非转印型区段187的粘合剂表面150a”的整个表面,并且至少一个转印型区段185的粘合剂表面150a’不具有钝化层170。当至少一个切口限定转印带的至少一个转印型区段和至少一个非转印型区段的形状并且随后限定它们相应的表面的区域时,钝化层与非转印型区段的表面区域的对准可对应于钝化层与至少一个切口的对准。
在整个本公开中,术语“对齐”意味着第一组元件的该元件、多个元件或它们对应的图案相对于第二组元件的该元件、多个元件或它们对应的图案之间的限定的位置关系,例如,第一组元件的(该)元件以特定位置的方式相对于第二组元件的(该)元件或元件的图案对准。
在其它实施方案中,钝化层可与至少一个非转印型区段的表面偏离。图2A和图2B分别示出了示例性分段式转印带100”的一部分的示意性横截面侧视图和示意性顶视图。转印带100”类似于转印带100并且附图中相似的元件采用相同的元件标号。转印带100”与转印带100的不同之处在于钝化层170与至少一个非转印型区段187的边缘偏离,即,在切口限定至少一个非转印型区段的边缘的地方。偏离距离被限定为D+。当钝化层170的偏离使至少一个非转印型区段187的粘合剂表面150a”的一部分暴露时,它将被称为正偏离。图2C和图2D分别示出了示例性分段式转印带100”’的一部分的示意性横截面侧视图和示意性顶视图。转印带100”’类似于转印带100并且附图中相似的元件采用相同的元件标号。转印带100”’与转印带100的不同之处在于钝化层170与至少一个转印型区段185的边缘偏离,即,在切口限定至少一个转印型区段的边缘的地方,从而导致至少一个转印型区段的小部分的周边表面(表面150a’的周边的一部分)具有设置在其上的钝化层170。偏离距离被限定为D-。当偏离致使至少一个非转印型区段185的粘合剂表面150a’的一部分由钝化层170覆盖时,它将被称为负偏离。
具有偏离(正的或负的)可在制造本公开的转印带期间随机地发生,并且该偏离可被设计成制造工艺。在对至少一个转印型区段的转印性和/或至少一个非转印型区段的非转印性没有有害影响的情况下,偏离关于在钝化层170与至少一个非转印型区段187的表面的对准中涉及的容差能够具有一定的可允许误差(leeway),并且可导致在制造期间产生改进的转印带。参考图2A和图2B,只要钝化层170继续能够防止至少一个非转印型区段187转印到在使用期间至少一个转印型区段将粘合到的基底,由正偏离暴露的粘合剂表面150a”的表面区域就没有特别限制。参考图2C和图2D,只要由钝化层170覆盖的粘合剂表面150a’的区域不会防止至少一个转印型区段187转印到在使用期间它将粘合到的基底,由具有负偏离的钝化层170覆盖的粘合剂表面150a’的表面区域就没有特别限制。在一些实施方案中,钝化层覆盖至少一个转印型区段的粘合剂表面的少于约30%至约0%、少于约20%至约0%、少于约10%至约0%、少于约5%至约0%或甚至少于约2%至约0%。在一些实施方案中,至少一个转印型区段的粘合剂表面不具有钝化层。
在一些实施方案中,钝化层具有正偏离。这可改进转印型区段的粘合剂表面更好地与受体基底接触的能力。类似地,相对于转印带的厚度Tt更低或薄的钝化层厚度Tp还可改进转印型区段的粘合剂表面更好地与受体基底接触的能力。可在粘合期间与转印型区段的改进的转印性有关的两个参数是正钝化参数P+和负钝化参数P-,该正钝化参数P+和负钝化参数P-是钝化层厚度与偏离的比率:P+=Tp/D+和P-=Tp/D-。在一些实施方案中,钝化参数P+和/或P-可小于约0.5且大于约0.001、小于约0.3且大于约0.001、小于约0.2且大于约0.001、小于约0.1且大于约0.001、小于约0.3且大于约0.01、小于约0.2且大于约0.01或甚至小于约0.1且大于约0.01。在一些实施方案中,钝化层的厚度是约0.5微米至约50微米、约0.5微米至约25微米、约0.5微米至约10微米或甚至约0.5微米至约5微米。应注意,当偏离可在至少一个非转印型区段的表面的一个区域中为正并且在至少一个非转印型区段的表面的另一个区域中为负,或一个或多个非转印型区段可具有正偏离并且同一转印带的一个或多个其它非转印型区段可具有负偏离时,转印带可具有正偏离和负偏离两者。在一些实施方案中,钝化层仅表现出正偏离。在一些实施方案中,钝化层仅表现出负偏离。在一些实施方案中,钝化层表现出正偏离和负偏离两者。在一些实施方案中,钝化层表现出无偏离。
本公开的分段式转印带的至少一个转印型区段可包括多个转印型区段。多个转印型区段中转印型区段的数量、尺寸、形状和面密度没有特别限制。在一些实施方案中,多个转印型区段呈一定图案。参考图3A,转印带101包括由多个切口190限定的多个转印型区段185、转印型区段185的粘合剂表面150a’、非转印型区段187和钝化层170。转印型区段185中的一些包括图形层160。图形层160的图形呈三角形形式。多个转印型区段呈一定图案188。图案188示出了梯度图案,其多个转印型区段185的面密度在远离转印带的边缘移动时逐渐下降。本公开的转印带的图案没有具体的限制并且可基于关于最终应用的美观和功能原因进行选择。例如,在转印带的回填层的结构化第一主表面具有微光学元件,该微光学元件是日光重定向微光学元件(即,光折射光学元件),并且转印带将用来将所指示图案中的这些微光学元件转印到IGU中使用的玻璃面板时,图3A中所示的图案可以是特别可用的。
在制造在至少两层中包含一些类型的图案的多层膜并且第一层的图案需要与多层膜的第二层的图案对准或对齐中,一个或多个基准标记经常用来促进对准过程。基准标记可被包含在膜的每层中,以便将下一层与先前的层对准。基准标记通常是用来促进基底的一个或多个后续层的对准和放置的有目的地放置的、可识别的标记或包括在多层基底中的一个层中的图案。如果膜或基底的层是透明的,则在一个层中的基准标记可用来对准多于一个后续层。在一些多层膜构造中,基准标记的主要集合在需要基准标记的第一层中使用,并且后续层的基准标记相对于基准标记的母集合被制造。
取决于用来加工本公开的转印膜的制造工艺,如果切口在设置钝化层或将至少一个切口与至少一个非转印型区段的钝化层对准之前被制造,如果钝化层在制造至少一个切口之前被设置,则将钝化层与(限定至少一个非转印型区段和至少一个转印型区段的)至少一个切口对准可能具有挑战。当转印型区段的数量增加并且转印型区段的图案在转印带中变得更加复杂时特别如此。为了改进至少一个切口(即,由该至少一个切口限定的区域)和钝化层(即,至少一个非转印型区段的钝化层设置在其上的区域)之间的对准,可使用一个或多个基准标记。在一些实施方案中,本公开的转印带在载体膜(如果存在的话)、可移除模板层、回填层、粘合剂层和钝化层中的至少一者中包括至少一个基准标记。只要至少一个切口基准标记不阻止转印型区段和非转印型区段按设计起作用,至少一个基准标记的数量、尺寸、形状和面密度就没有特别限制。本公开的转印带中的基准标记的数量没有特别限制并且可包括至少一个、至少两个、至少三个或甚至至少四个基准标记。本公开的转印带的层中的基准标记的数量没有特别限制并且可包括至少一个、至少两个、至少三个或甚至至少四个基准标记。在一些实施方案中,本公开的分段式转印带可包括多个基准标记。基准标记(例如,一个基准切口标记)可在载体膜(如果存在的话)、可移除模板层、回填层、粘合剂层和钝化层中的至少一者上或其中进行印刷或切割。
参考图3A,转印带101包括基准标记195。基准标记195是基准切口标记,该基准切口标记在其制造期间已经形成在转印带101中以促进钝化层170的对准,使得钝化层170设置在转印带的通常对应于至少一个非转印型区段的表面上。在图3A中,基准切口标记195被示出为不同的菱形形状,该基准切口标记195被切割成转印带101的非转印型区段187的转印层。在一些实施方案中,基准切口标记被切割成分段式转印带的至少一个非转印型区段。用来制造切口190的相同方法可用来制造基准切口标记195
在一些实施方案中,转印带可具有边界区域189(图3A)。边界区域至少不含分段式转印带的粘合剂层并且因此是分段式转印膜的非转印型区域。除不含粘合剂层之外,边界区域可不含钝化层、回填层和可移除模板层中的一者或多者。如果边界区域不含可移除模板层,则转印带需要载体。图3A的边界区域被示出处于转印膜101的下边缘处。然而,边界区域的位置没有特别限制并且可以处于分段式转印带的任何区域中。在具体的实施方案中,边界区域不包括处于分段式转印带的至少一个转印型区段内,即,边界区域在至少一个转印型区段185的粘合剂表面150a’的外部并且边界区域可作为至少一个非转印型区段的一部分被包括。在一些实施方案中,边界区域可包含一个或多个基准标记。在一些实施方案中,边界区域可包含多个基准标记。除基准切口标记195之外,图3A在边界区域189中示出了基准切口标记195’。在图3A中,基准切口标记195’被示出为不同的十字形形状,该基准切口标记195’被切割成转印带101的边界区域189。在一些实施方案中,基准切口标记被切割成分段式转印带的边界区域。在一些实施方案中,本公开的分段式转印带可包括至少一个基准切口标记。在一些实施方案中,本公开的分段式转印带可包括多个基准切口标记。只要至少一个切口基准标记不阻止转印型区段和非转印型区段按设计起作用,至少一个切口基准标记的数量、尺寸、形状和面密度就没有特别限制。
参考图3B,转印带101’类似于转印带101并且附图中相似的元件采用相同的元件标号。转印带101’与转印带101的不同之处在于它不包含基准切口标记195。作为替代,转印带101’包括钝化层基准标记196和197。钝化层基准标记可包括一个或多个正钝化层基准标记196,一个或多个正钝化层基准标记196是由设置在转印型区段的区域中的钝化层制造的钝化基准标记。它们被叫做“正的”来指示已经将另外的钝化层添加到转印带的将通常排除钝化层的区域(即,至少一个转印型区段)。钝化层基准标记可包括一个或多个负的钝化层基准标记197。它们被叫做“负的”来指示已经将钝化层从转印带的将通常包括钝化层的区域(即,至少一个非转印型区段)移除。图3B还示出了在边界区域内包含正钝化基准标记196’的边界区域189。在一些实施方案中,本公开的分段式转印带可包括至少一个钝化层基准标记。在一些实施方案中,本公开的分段式转印带可包括多个钝化层基准标记。在一些实施方案中,至少一个钝化层基准标记是正钝化层基准标记。在一些实施方案中,至少一个钝化层基准标记是负钝化层基准标记。在一些实施方案中,多个钝化层基准标记是正钝化层基准标记和负钝化层基准标记两者。只要至少一个钝化层基准标记不阻止转印型区段和非转印型区段按设计起作用,至少一个钝化层基准标记的数量、尺寸、形状和面密度就没有特别限制。
在一些实施方案中,本公开的分段式转印带的基准标记可以是印刷基准标记。印刷基准标记是被印刷在本公开的转印膜的载体膜(如果存在的话)、可移除模板层、回填层、粘合剂层和钝化层中的至少一者的表面上的基准标记。只要至少一个印刷基准标记不阻止转印型区段和非转印型区段按设计起作用,至少一个印刷基准标记的数量、尺寸、形状和面密度就没有特别限制。已知的技术(例如,喷墨印刷)和材料(例如,油墨)可用来以期望的形状和图案将印刷基准标记制造在本公开的转印膜上。在一些实施方案中,本公开的分段式转印带可包括至少一个印刷基准标记。在一些实施方案中,本公开的分段式转印带可包括多个印刷基准标记。
在一些实施方案中,将至少一个基准标记定位在分段式转印带的边界区域中,该基准标记可以是切口基准标记、正钝化层基准标记、负钝化层基准标记和印刷基准标记中的至少一种。在一些实施方案中,将多个基准标记定位在分段式转印带的边界区域中,该多个基准标记可以是切口基准标记、正钝化层基准标记、负钝化层基准标记和印刷基准标记中的至少一种。在一些实施方案中,将至少一个基准标记定位在分段式转印带的非转印型区段中,该基准标记可以是切口基准标记、正钝化层基准标记、负钝化层基准标记和印刷基准标记中的至少一种。在一些实施方案中,将多个基准标记定位在分段式转印带的非转印型区段中,该多个基准标记可以是切口基准标记、正钝化层基准标记、负钝化层基准标记和印刷基准标记中的至少一种。在一些实施方案中,将至少一个基准标记定位在分段式转印带的转印型区段中,该基准标记可以是切口基准标记、正钝化层基准标记、负钝化层基准标记和印刷基准标记中的至少一种。在一些实施方案中,将多个基准标记定位在分段式转印带的转印型区段中,该多个基准标记可以是切口基准标记、正钝化层基准标记、负钝化层基准标记和印刷基准标记中的至少一种。
上述基准标记中的任一种可用来促进至少一个图形层与至少一个转印型区段的对准。基准标记(例如,印刷基准标记)还可在本公开的微光学组件的受体基底或第二基底上使用以促进至少一个转印型区段(例如,至少一个微光学元件)与受体基底和/或第二基底的表面对准。
基准标记(例如,印刷基准标记)还可在本公开的微光学组件的受体基底或第二基底上使用以促进至少一个转印型区段(例如,至少一个微光学元件)与受体基底和/或第二基底的表面对准。
本公开的分段式转印膜在将至少一个转印型区段(即,光学元件(例如微光学元件))精确转印到受体基底具有很大的实用性。图4A示出了转印膜102,转印膜102包括由多个切口190限定的多个转印型区段185、也由多个切口190限定的非转印型区段187和钝化层170。转印型区段185中的一些包括图形层160。图形层160的图形呈三角形形式。多个转印型区段呈一定图案188。图案188示出了梯度图案,其多个转印型区段185的面密度在远离转印带的边缘移动时逐渐下降。图4B示出了使用转印带102的转印工艺的结果。图4B描绘了微光学组件200,微光学组件200包括受体基底210和以完全相同的图案188转印到受体基底210的转印型区段185,转印型区段185中的一些包括图形层160。已经将非转印型区段187干净地从转印带102移除使得少的或没有非转印型区段187的剩余部分保留在受体基底210上。
可移除模板层
例如,本公开的转印带的可移除模板层(例如,可移除模板层110)可通过压印、复制工艺、挤出、浇铸或表面结构化形成。应当理解,可移除模板层可具有结构化表面(例如,110a),其可以包括纳米结构、微结构或分层结构。在一些实施方案中,可移除模板层可与图案化、光化图案化、压印、挤出和共挤出相容。
通常,可移除模板层包含光固化性材料,该材料在复制过程中可具有较低粘度,然后可快速固化以形成“锁定在”复制的纳米结构、微观结构或分层结构中的永久交联聚合物网络。本领域的普通技术人员已知的任何可光致固化的树脂可用于可移除模板层。用于可移除模板层的树脂在交联时能够在所公开的分段式转印带的使用过程中从回填层(例如,回填层120)脱离,或者应当与施加其任选的防粘层(例如,任选的防粘层130)和用于施加任选的层的过程相容。
可用作可移除模板层的聚合物还包括下列聚合物:苯乙烯丙烯腈共聚物;苯乙烯(甲基)丙烯酸酯共聚物;聚甲基丙烯酸甲酯;聚碳酸酯;苯乙烯马来酸酐共聚物;有核半结晶聚酯(nucleated semi-crystalline polyester);聚萘二甲酸乙二醇酯的共聚物;聚酰亚胺;聚酰亚胺共聚物;聚醚酰亚胺;聚苯乙烯;间同立构聚苯乙烯;聚苯醚;环烯烃聚合物;以及丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物。一种优选的聚合物是可购自英力士ABS(美国)公司(Ineos ABS(USA)Corporation)的Lustran SAN Sparkle材料。用于辐射固化的可移除模板层的聚合物包括交联丙烯酸酯,诸如多官能丙烯酸酯或环氧树脂和与单官能和多官能单体共混的丙烯酸酯化聚氨酯。
可通过如下方式形成图案化的结构化可移除模板层:将辐射固化性组合物层沉积到辐射透射支撑体的一个表面上以提供具有暴露表面的层;在能够将图案赋予到层的足够接触压力下,使母模与具有所述图案的预成型表面接触,该图案能够将包括远侧表面部分和与凹陷表面部分相邻的精确成型和定位的交互式功能性中断部分的三维微观结构赋予到所述支撑体上辐射固化性组合物层的暴露表面中;将所述固化性组合物暴露于通过支撑体的足够水平的辐射中,以在辐射固化性组合物层与母模的图案化表面接触的同时固化所述组合物。这种浇铸和固化工艺可通过以下步骤以连续方式完成:使用支撑体辊,将固化性材料层沉积到支撑体上,抵靠母模层合固化性材料,以及使用光化辐射固化该固化性材料。随后可将所得的其上设置有图案化的结构化模板的支撑体辊卷起来。这种方法在例如美国专利6,858,253(Williams等人)中有所公开。
对于挤出或压印的可移除模板层,制成模板层的材料可取决于待赋予的顶部结构化表面的具体外形来选择。通常,选择材料使得在该材料固化之前结构得以完全复制。这将部分取决于材料在挤出工艺期间所保持的温度和用于赋予顶部结构化表面的工具的温度,也取决于执行挤出操作的速度。通常,在顶层中使用的可挤出聚合物具有小于约140℃的Tg,或者约85℃至约120℃的Tg,以便能够经受大多数操作条件下的挤出复制和压印。在一些实施方案中,可同时共挤出任选的载体膜和可移除模板层。该实施方案需要至少两个共挤出层:具有一种聚合物的顶层和具有另一种聚合物的底层。如果顶层包含第一可挤出聚合物,那么第一可挤出聚合物可具有小于约140℃的Tg,或者具有约85℃至约120℃的Tg。如果顶层包含第二可挤出聚合物,则可用作任选的载体膜的第二可挤出聚合物具有小于约140℃的Tg,或者具有约85℃至约120℃的Tg。诸如分子量和熔融粘度的其它特性还应该在考虑之内,并且将取决于所使用的一种或多种具体聚合物。还应该选择可移除模板层中使用的材料,使得这些材料提供与任选的载体膜的良好粘合力,从而在制品的有效期期间使这两层的分层最小化。
可将挤出或共挤出的可移除模板层浇铸到母模卷上,该母模卷可向可移除模板层赋予图案化结构。这可分批或者以连续的卷对卷处理完成。另外,可将任选的载体膜挤出到挤出或共挤出的可移除模板层上。在一些实施方案中,任选的载体膜和可移除模板层这两层可同时共挤出。
可以用作可移除模板层聚合物的可用聚合物包括选自下列物质中的一种或多种聚合物:苯乙烯丙烯腈共聚物;苯乙烯(甲基)丙烯酸酯共聚物;聚甲基丙烯酸甲酯;苯乙烯马来酸酐共聚物;有核半结晶聚酯(nucleated semi-crystalline polyester);聚萘二甲酸乙二醇酯的共聚物;聚酰亚胺;聚酰亚胺共聚物;聚醚酰亚胺;聚苯乙烯;间同立构聚苯乙烯;聚苯醚;以及丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚物。可用作第一可挤出聚合物的特别可用的聚合物包括以购自陶氏化学公司(Dow Chemical)的TYRIL共聚物著称的苯乙烯丙烯腈共聚物;示例包括TYRIL 880和125。可用作模板聚合物的其它特别可用的聚合物包括均来自努发化学公司(Nova Chemical)的苯乙烯马来酸酐共聚物DYLARK 332和苯乙烯丙烯酸酯共聚物NAS 30。另外可用的是共混有诸如硅酸镁、醋酸钠或亚甲基双(2,4-二叔丁基苯酚)酸磷酸钠的成核剂的聚对苯二甲酸乙二酯。
其它可用的聚合物包括CoPEN(聚萘二甲酸乙二酯的共聚物)、CoPVN(聚乙烯基萘的共聚物)和包括聚醚酰亚胺的聚酰亚胺。合适的树脂组合物包括尺寸上稳定地、耐用的、耐候性的并且容易形成所需构型的透明材料。合适的材料的示例包括:折射率为约1.5的丙烯酸类树脂,诸如罗门哈斯公司(Rohm and Haas Company)制造的PLEXIGLAS牌树脂;折射率为约1.59的聚碳酸酯;反应性材料,诸如热固性丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯;基于聚乙烯的离聚物,诸如由杜邦公司(E.I.Dupont de Nemours and Co.,Inc.)以商品名SURLYN出售的那些;聚乙烯丙烯酸共聚物;聚酯;聚氨酯;以及醋酸丁酸纤维素。可通过直接浇铸到任选的载体膜上来制备可移除模板层,诸如美国专利5,691,846(Benson)中所公开。用于辐射固化结构的聚合物包括交联丙烯酸酯,诸如多官能丙烯酸酯或环氧树脂和与单官能团和多官能团单体共混的丙烯酸酯化聚氨酯。
用于制备可移除模板层的可聚合组合物根据辐射固化性部分可以是单官能的或多官能的(例如,二官能、三官能和四官能)。合适的单官能可聚合前体的示例包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、取代的苯乙烯、乙烯基酯、乙烯基醚、(甲基)丙烯酸辛酯、壬基酚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸β-羧乙酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、脂环族环氧化物、α-环氧化物、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸、N-乙烯基己内酰胺、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、羟基官能己内酯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟基异丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸羟基异丁酯、(甲基)丙烯酸四氢呋喃酯、以及它们的任何组合。
合适的多官能可聚合前体的示例包括二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸己二醇酯、二(甲基)丙烯酸三甘醇酯、二(甲基)丙烯酸四甘醇酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸甘油酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、双酚A二(甲基)丙烯酸酯、聚(1,4-丁二醇)二(甲基)丙烯酸酯、上面所列材料的任何取代的、乙氧基化或丙氧基化变体,或它们的任何组合。
聚合反应一般导致三维的“交联”大分子网络的形成,并且在本领域中已知为负性光致抗蚀剂,如由Shaw等人在“Negative photoresists for optical lithography(用于光学平板印刷的负性光致抗蚀剂)”,IBM Journal of Research and Development(IBM研究与开发期刊)(1997)41,81-94中所评论的。网络的交联可通过共价键合、离子键合、或氢键合,或通过物理交联机制(诸如链缠结)来发生。也可通过一种或多种中间体物质(诸如,生成自由基的光引发剂、光敏剂、光生酸剂、光生碱剂或热生酸剂)来引发聚合反应和/或固化反应。所使用的固化剂的类型取决于所使用的可聚合前体,以及用于固化可聚合前体的辐射的波长。合适的可商购获得的生成自由基的光引发剂的示例包括二苯甲酮、安息香醚,和酰基氧化膦光引发剂,诸如以商品名“IRGACUR E”和“DAROCUR”从纽约州塔里敦的汽巴特殊化学品公司(Ciba Specialty Chemicals,Tarrytown,NY)出售的那些。其它示例性光引发剂包括2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPAP)、2,2-二甲氧基苯乙酮(DMAP)、氧杂蒽酮和噻吨酮。
也可包括共引发剂和胺增效剂以改进固化速率。基于可聚合前体的总重量计,在交联基质中的固化剂的合适浓度在约1重量%至约10重量%的范围内,并且尤其合适的浓度在约1重量%至约5重量%的范围内。可聚合前体还可包括任选的添加剂,诸如热稳定剂、紫外光稳定剂、自由基清除剂、以及它们的组合。合适的可商购获得的紫外光稳定剂的示例包括二苯甲酮类型的紫外线吸收剂,该紫外线吸收剂以商品名“UVINOL 400”购自新泽西州弗洛勒姆帕克的BASF公司(BASF Corp.,Florham Park,NJ);以商品名“CYASORB UV-1164”购自新泽西州西帕特森的Cytec工业公司(Cytec Industries,West Patterson,NJ);以及以商品名“TINUVIN 900”和“TINUVIN 1130”购自新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF Corp.,Florham Park,NJ)。相对于可聚合前体的总重量计,可聚合前体中紫外光稳定剂的合适浓度的示例在约0.1重量%至约10重量%的范围内,并且尤其合适的总浓度在约1重量%至约5重量%的范围内。
合适的自由基清除剂的示例包括受阻胺光稳定剂(HALS)化合物、羟胺、位阻酚以及它们的组合。合适的可商购获得的HALS化合物的示例包括得自新泽西州弗洛勒姆帕克的巴斯夫公司(BASF Corp.,Florham Park,NJ)的商品名“TINUVIN 292”和“TINUVIN 123”,以及得自新泽西州西帕特森的氰特工业公司(Cytec Industries,West Patterson,NJ)的商品名“CYASORB UV-24”。可聚合前体中自由基清除剂的合适浓度的示例范围为约0.05重量%至约0.25重量%。
在一些实施方案中,可移除模板层具有约0.01GPa至约10GPa、约0.01GPa至约6GPa、约0.01GPa至约4GPa、约0.01GPa至约2GPa、约0.05GPA至约10GPa、约0.05GPa至约6GPa、约0.05GPa至约4GPa、约0.05GPA至约2GPa、约0.1GPa至约10GPa、约0.1GPA至约6GPa、约0.1GPA至约4GPa或甚至约0.1GPA至约2GPa的弹性模量。
通常将可移除模板层从回填层移除,从而导致产生转印带的转印层。对于分段式转印带,将可移除模板层从回填层移除,从而导致得到转印型区段的最后的转印型部分,即,转印型区段的包括至少一个图形层的回填层和对应的粘合剂层。用来减少回填层到可移除模板层的粘合力的一种方法是对于可移除模板层包括与回填层相邻的任选的防粘层,即,任选的防粘层(例如,任选的防粘层130)。
回填层
回填层(例如,回填层120)通常可满足若干要求。首先,它可贴合于设置到其上的可移除模板层110的结构化表面110a。例如,这意味着将来自回填层的前体液体的粘度应该足够低以能够流到非常小的特征中而不会截留气泡,这将导致重复结构的良好保真性。回填前体液体包括但不限于液体(例如,低粘度液体)、胶体、悬浮液、类凝胶材料和糊剂中的至少一种。在一些实施方案中,回填层的沉积可在真空下进行以促进气泡的移除。如果回填层是基于溶剂的涂层溶液,则应当由不会使下面的可移除模板层溶解的溶剂涂覆,所述溶解导致回填层出现破裂或其它有害的缺陷。令人期望的是溶剂具有低于可移除模板层的玻璃化转变温度的沸点。溶剂可包括但不限于异丙醇、丁醇、其它醇溶剂、酮(例如,甲基乙基酮)和酯溶剂中的至少一种。第二,如果回填层是可固化前体溶液的反应产物,则可固化前体液体可在足够的机械完整性(例如,“生坯强度”)的情况下进行固化。如果形成回填层的可固化前体液体在固化之后不具有足够的生坯强度,则回填层120的结构化表面120a的地形特征125可塌落并且复制保真性可降低。第三,对于一些实施方案,回填层的折射率应被调制为产生适当的光学效应。第四,回填层在未来工艺步骤的上限以上的温度下应当是热稳定的(例如,示出了最少的破裂、起泡或爆开)。第五,回填层可以是UV稳定的。已知的UV稳定剂可被包括在回填层中(例如被包括在回填前体液体中)并且/或者可作为回填层的表面涂层被包括。
在一些实施方案中,回填层包含聚合物材料。在一些实施方案中,回填层的聚合物材料具有大于约30摄氏度、大于约50摄氏度、大于约75摄氏度、大于约100摄氏度或甚至大于约150摄氏度的玻璃化转变温度。聚合物材料的玻璃化转变温度可小于400摄氏度。在一些实施方案中,回填层的聚合物材料具有约0.01GPa至约80GPa、约0.01GPa至约40GPa、约0.01GPa至约20GPa、约0.01GPa至约10GPa、约0.05GPA至约80GPa、约0.05GPa至约40GPa、约0.05GPa至约20GPa、约0.05GPA至约10GPa、约0.1GPa至约80GPa、约0.1GPA至约40GPa、约0.1GPA至约20GPa或甚至约0.1GPA至约10GPa的弹性模量。
在本公开的一些实施方案中,回填层的聚合物材料可来源于聚合物前体液体,即,聚合物材料是聚合物前体液体的反应产物。聚合物前体液体可以是聚合物溶液和反应性聚合物前体液体中的至少一种,其各自能够通过聚合、增链、固化、干燥和熔合中的至少一种形成回填层的聚合物材料。聚合物溶液可包含溶解于至少一种溶剂中的至少一种聚合物。聚合物溶液可能够通过增链、固化、干燥和熔合中的至少一种形成聚合物材料。在一些实施方案中,聚合物溶液通过干燥形成聚合物材料。反应性聚合物前体液体包括液体单体和液体低聚物中的至少一种。单体可为单一单体或者可为至少两种不同单体的混合物。低聚物可为单一低聚物或者可为至少两种不同低聚物的混合物。还可使用一种或多种单体和一种或多种低聚物的混合物。反应性聚合物前体液体可包含至少一种任选的溶剂。反应性聚合物前体液体可包含至少一种任选的聚合物,该聚合物能够溶于反应性聚合物前体液体的液体组分中。反应性聚合物前体液体可能够通过聚合、固化、干燥和熔合中的至少一种形成回填层的聚合物材料。在一些实施方案中,反应性聚合物前体液体固化形成聚合物材料。在一些实施方案中,反应性聚合物前体液体聚合形成聚合物材料。在一些实施方案中,反应性聚合物前体液体固化并聚合形成聚合物材料。术语“固化”(“cure”)、“固化”(“curing”)、“固化的”等在本文中用于指反应性聚合物前体液体通过一种或多种反应(包括至少一种交联反应)提高其分子量。一般来讲,固化得到可能不溶于溶剂中的热固性材料。术语“聚合”(“polymerize”)、“聚合”(“polymerizing”)、“聚合的”等一般是指反应性聚合物前体液体通过一种或多种反应(不包括交联反应)提高其分子量。一般来讲,聚合得到可溶于适当溶剂中的热塑性材料。通过交联反应和聚合反应进行反应的反应性聚合物前体液体可形成热固性或热塑性材料,这取决于最终聚合物材料的实现的聚合度和总计交联度。可用于制作反应性聚合物前体液体的单体和/或低聚物可包括但不限于常规地用于形成非粘性聚合物,例如非粘性热固性塑料、非粘性热塑性塑料和非粘性热塑性弹性体的单体和低聚物。
本领域的技术人员已知的聚合物包含有机部分和无机部分的组合。聚合物中的有机部分可用于可固化性、柔性等,而无机部分可用于更高的耐热性、耐候性、耐久性等。无机部分还可能够固化回填层的聚合物材料,例如,缩合硅烷醇官能团(Si-OH)以形成Si-O-Si部分,同时产生水作为固化反应的副产物。一种这类聚合物可以商品名“SA-250P”购自日本大阪的长濑公司(Nagase Co.)。可使用本领域已知的方法固化聚合物,例如诸如紫外线辐射结合吸收紫外线的光引发剂。固化之后,用折射计和紫外线-可见光分光光度计分别进行测量,该聚合物具有约1.6的折射率和较高的透射率(T>88%)。包含有机部分和无机部分的组合的其它可固化聚合物在固化之后具有约1.50的折射率。
在一些实施方案中,回填层可包含有机硅聚合物材料。有机硅聚合物材料可包括有机硅低聚物、有机硅聚合物或它们的组合。有机硅聚合物材料还可包括无机粒子,诸如与有机硅材料折射率匹配的玻璃或陶瓷,从而形成复合材料,诸如填充纳米粒子的倍半硅氧烷。
回填层的聚合物材料可包括具有(如下)通式的有机硅聚合物或基本上由它们组成,该有机硅聚合物可进一步反应以通过Si-OH基团的均缩合、与剩余可水解基团(例如,烷氧基)的杂缩合和/或通过官能有机基团(例如,烯属不饱和基团,诸如乙烯基、丙烯酸或甲基丙烯酸酯)的反应形成交联网络。这类聚合物材料主要来源于如下通式的有机硅烷:
RxSiZ4-x,
其中
R选自氢、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C10亚烷基、取代或未取代的C2-C20亚烯基、C2-C20亚炔基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C6-C20芳基、取代或未取代的C6-C20亚芳基、取代或未取代的C7至C20芳烷基基团、取代或未取代的C1至C20杂烷基基团、取代或未取代的C2至C20杂环烷基基团和/或这些基团的组合。
Z为可水解基团,诸如卤素(含有元素F、Br、Cl、或I)、C1-C20烷氧基、C5-C20芳氧基、和/或这些的组合。
大部分组合物可由RSiO3/2单元组成,因此,该类材料通常称为倍半硅氧烷(或T树脂),然而它们也可包含单-(R3Si-O1/2)、二-(R2SiO2/2)和四官能基团(Si-O4/2)。下式的有机改性的二硅烷:
Z3-n Rn Si-Y-Si Rn Z3-n
通常用于可水解组合物中以进一步使材料的特性改性(以形成所谓的桥联倍半硅氧烷),R和Z基团如上定义。聚合物材料可进一步配制并且与金属醇盐(M(OR)m)反应以形成准金属-倍半硅氧烷。
回填层的聚合物材料可包括如下通式的有机硅低聚物和聚合物或由其组成:
R1、R2、R3、R4和R5独立地选自氢、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C2-C10亚烷基、取代或未取代的C2-C20亚烯基、C2-C20亚炔基、取代或未取代的C3-C20环烷基、取代或未取代的C6-C20芳基、取代或未取代的C6-C20亚芳基、取代或未取代的C7至C20芳烷基基团、取代或未取代的C1至C20杂烷基基团、取代或未取代的C2至C20杂环烷基基团和/或这些基团的组合;
Z为可水解基团,诸如卤素(包含元素F、Br、Cl或I)、C1-C20烷氧基、C-C20芳氧基和/或这些的组合。
m为0至500的整数;
n为1至500的整数;
p为0至500的整数;
q为0至100的整数。
如本文所用,术语“取代的”是指被选自以下的至少取代基取代的一者:卤素(包括元素F、Br、Cl或I)、羟基基团、烷氧基基团、硝基基团、氰基基团、氨基基团、叠氮基基团、脒基基团、肼基基团、亚联氨基基团、羰基基团、氨甲酰基基团、巯基基团、酯基基团、羧基基团或它们的盐、磺酸基团或它们的盐、磷酸基团或它们的盐、烷基基团、C2至C20烯基基团、C2至C20炔基基团、C6至C30芳基基团、C7至C13芳烷基基团、C1至C4烷氧基基团、C1至C20杂烷基基团、C3至C20杂芳烷基基团、C3至C30环烷基基团、C3至C15环烯基基团、C6至C15环炔烃基基团、杂环烷基基团以及它们的组合,替代化合物的氢。
所得的有机硅聚合物具有在150Da至300,000Da范围内的分子量,或者优选地具有在150Da至30,000Da范围内的分子量。
可用于回填层的材料包括聚硅氧烷、聚硅氮烷、聚酰亚胺、硅倍半氧烷(例如桥型或梯型倍半硅氧烷)、和硅氧烷杂化材料以及许多其它材料。这些分子通常具有无机组分(其导致高尺寸稳定性、机械强度和耐化学品性)和有机组分(其有助于溶解性和反应性)。在一些实施方案中,回填层的聚合物材料是包括至少一个有机部分和至少一个无机部分的共聚物。在一些实施方案中,无机部分包括Si。在一些实施方案中,有机部分包括取代或未取代的C1-C20烷基部分。
在一些实施方案中,回填层可包含热稳定的分子物质,包括但不限于硅、铪、锶、钛和锆中的至少一种。在一些实施方案中,热稳定分子物质包括金属、金属氧化物或金属氧化物前体。可使用金属氧化物前体以便充当无机纳米粒子的无定形“粘合剂”,或它们可单独使用。
在一些实施方案中,回填层可包含无机纳米粒子。这些纳米粒子可具有各种尺寸和形状。纳米粒子可具有小于约1000nm、小于约100nm、小于约50nm、或小于约35nm的平均粒径。纳米粒子可具有约3nm至约50nm、或约3nm至约35nm、或约5nm至约25nm的平均粒径。如果纳米粒子聚集,则聚集粒子的最大横截面尺寸可为在上述范围中的任何一者内,并且还可大于约100nm。还可使用“热解法”纳米粒子,诸如主要尺寸小于约50nm的二氧化硅和氧化铝,诸如可得自马萨诸塞州波士顿的卡博特公司(Cabot Co.Boston,MA)的CAB-OSPERSE PG002热解法二氧化硅、CAB-O-SPERSE 2017A热解法二氧化硅和CAB-OSPERSE PG 003热解法氧化铝。它们的测量可基于透射电子显微镜(TEM)。纳米粒子可大体上完全缩聚。完全缩聚的纳米粒子(诸如胶态二氧化硅)通常在其内部大体上没有羟基。不含二氧化硅的充分凝结的纳米粒子可具有(作为分离的粒子测量)大于55%,优选地大于60%,并且更优选地大于70%的结晶度。例如,结晶度可以是至多约86%或更大。结晶度可通过X射线衍射技术来确定。凝结的晶体(例如,氧化锆)纳米粒子具有高折射率,而无定形的纳米粒子通常具有低折射率。可使用无机或有机纳米粒子的各种形状,诸如球形、杆、片材、管、线材、立方体、锥、四面体等等。
纳米粒子的尺寸通常被选择以形成期望的光学效应,诸如透明度或散射。回填层的纳米粒子还可影响各种光学特性(即,折射率、双折射率)、电特性(例如,导电性)、机械特性(例如,韧性、铅笔硬度、抗划伤性)或这些特性的组合。可能期望使用有机和无机氧化物粒子类型的混合物以优化光学特性或者材料特性并降低总组合物成本。
合适的无机纳米粒子的示例包括金属纳米粒子或其相应氧化物,包括元素锆(Zr)、钛(Ti)、铪(Hf)、铝(Al)、铁(Fe)、钒(V)、锑(Sb)、锡(Sn)、金(Au)、铜(Cu)、镓(Ga)、铟(In)、铬(Cr)、锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、锌(Zn)、钇(Y)、铌(Nb)、钼(Mo)、锝(Te)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、银(Ag)、镉(Cd)、镧(La)、钽(Ta)、钨(W)、铼(Rh)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)、以及它们的任何组合。
合适的无机纳米粒子的示例包括已知为稀土元素的元素以及它们的氧化物,诸如镧(La)、铈(CeO2)、镨(Pr6O11)、钕(Nd2O3)、钐(Sm2O3)、铕(Eu2O3)、钆(Gd2O3)、铽(Tb4O7)、镝(Dy2O3)、钬(Ho2O3)、铒(Er2O3)、铥(Tm2O3)、镱(Yb2O3)和镥(Lu2O3)。
通常用表面处理剂来处理纳米粒子。表面处理纳米级粒子可在回填层的聚合物材料和/或用来形成回填层的聚合物前体液体中提供稳定的分散体。优选地,表面处理使纳米粒子稳定,使得这些粒子很好地分散在基本上均质的组合物中。此外,可在纳米粒子表面的至少一部分上用表面处理剂进行改性,使得稳定化的粒子在固化过程中可与前体材料的部分共聚或反应。在一些实施方案中,表面处理剂具有第一末端和第二末端,该第一末端将附接至粒子表面(通过共价键、离子键或强物理吸附作用),该第二末端使粒子与组合物相容,和/或在固化过程中与组合物反应。在一些实施方案中,表面处理剂的第一末端和第二末端两者附接至处于该剂的使粒子与组合物相容,和/或在固化过程中与组合物反应的两个末端之间的粒子和化学部分。表面处理剂的示例包括醇、胺、羧酸、磺酸、膦酸、硅烷和钛酸盐。优选类型的处理剂部分地由金属氧化物表面的化学性质决定。硅烷对于二氧化硅和其它含硅填料来说是优选的。硅烷和羧酸对于金属氧化物诸如氧化锆来说是优选的。表面改性可在与单体混合之后进行或在混合完成后进行。就硅烷而言,优选在粒子或与纳米粒子被掺入到组合物之前使硅烷与粒子或与纳米粒子表面发生反应。表面改性剂的所需量取决于若干因素,诸如粒度、粒子类型、改性剂分子量和改性剂类型。一般来讲,优选将约单层的改性剂附接到粒子的表面。所需的附接过程或反应条件也取决于所用的表面改性剂。对于硅烷而言,优选在酸性或碱性的条件下、在高温下表面处理大约1-24小时。表面处理剂诸如羧酸可能不需要高温或较长时间。
适用于组合物的表面处理剂的代表性实施方案包括例如以下化合物:异辛基三甲氧基硅烷、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-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基二甲基乙氧基硅烷、乙烯基二甲基乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、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烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三苯氧基硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷、乙烯基三异丁氧基硅烷、乙烯基三异丙烯氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、苯乙烯基乙基三甲氧基硅烷、巯基丙基三甲氧基硅烷、3-5缩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们的混合物。另外,已发现可以商品名“Silquest A1230”从西弗吉尼亚州康普顿南查尔斯顿的特种有机硅公司(OSI Specialties,Crompton South Charleston,WV)商购获得的专有硅烷表面改性剂是特别合适的。
在一些实施方案中,回填层的聚合物材料包括可光固化的前体液体,该可光固化的前体液体可在形成回填层的结构化第一主表面的复制过程期间具有较低粘度,并且然后可快速固化以通过形成“锁定在”回填层的复制的纳米结构、微观结构或分层结构中的永久交联聚合物网络形成回填层。回填层可能够通过光化辐射诸如紫外(UV)辐射、电离辐射、热处理或它们的组合实现固化。
在一些实施方案中,回填层具有约1.40和2.20、约1.50至约2.20、约1.60至约2.20、约1.65至约2.20、约1.70至约2.20、约1.75至约2.20、约1.40至2.10、约1.50至约2.10、约1.60至约2.10、约1.65至约2.10、约1.70至约2.10、约1.75至约2.10、约1.40和2.00、约1.50至约2.00、约1.60至约2.00、约1.65至约2.00、约1.70至约2.00或甚至约1.75至约2.00的折射率。
回填层120的结构化表面120a的地形特征125由可移除模板层的结构化第一主表面限定。在一些实施方案中,回填层的结构化表面包括高度为约0.05微米至约1000微米、约0.05微米至约100微米、约0.05微米至约10微米、约0.1微米至约1000微米、约0.1微米至约100微米或甚至约0.1微米至约10微米的地形特征。在一些实施方案中,回填层的结构化第一主表面包括微光学结构。微光学结构是具有一定尺寸和形状使得当可见光通过回填层传播时它们可改变该可见光的结构。微光学结构可能够反射、衍射、准直和/或分散光。在一些实施方案中,回填层的结构化第一主表面包括为光折射(例如,光重定向和广角颜色分布);光准直(例如,光提取);和光反射中的至少一种的微光学结构。在一些实施方案中,回填层的结构化第一主表面可包括能够在传播至结构化表面的电磁波谱的至少可见光区域中通过如下中的至少一种:反射、衍射、准直和分散至少10%、至少20%或甚至至少30%的光的微光学结构。在一些实施方案中,微光学结构包括日光重定向光学结构、光提取光学结构和广角颜色分布光学结构中的至少一种。多于一种类型的微光学结构可被包括在回填层的结构化表面中。微光学结构可包括微透镜阵列、线性棱镜透镜、线性矩形光学元件、反向反射器、线性圆柱形透镜、微菲涅耳透镜、衍射光学器件、光子阵列和数字或全息光学器件中的至少一种。
在一些实施方案中,回填层包含约60重量%至约100重量%、约70重量%至约100重量%、约80重量%至约100重量%或甚至约90重量%至约100重量%的聚合物材料。
可通过本领域中已知的多种技术中的任一种将回填层涂覆在可移除模板层上,该多种技术包括但不限于:手动刷涂;缺口棒涂;模涂;线绕棒涂;刮刀涂(例如,狭槽进料刮涂);辊涂(例如,三辊涂、喷涂);和挤出。回填层然后可通过常规技术进行固化和/或聚合,该常规技术包括但不限于热固化和/或聚合和光化辐射固化和/或聚合。然后可使用本领域中已知的常规印刷和或涂覆技术将图形层和粘合剂层施加到回填层的第二主表面。通常,在施加粘合剂层之前将图形层施加到回填层的相对的第二主表面。
图形层
本公开的转印带的转印层包括至少一个图形层,例如第一图形层。图形层用来在本公开的转印带中形成至少一个图形。图形层包括至少一个第一图形。图形没有特别限制并且可向本公开的转印带提供颜色;图案;图像;标识等。图形层可以是单个复杂的图案。图形层本身可以是多个层。在一些实施方案中,图形层包括多个图形。如果多个图形被使用,则该图形可以相同或不同。多个图形可以是随机的。多个图形可呈一定图案,例如重复图案。图形层可以是连续层或不连续层。图形层可包括原色的像素化图案,该原色用来在图形层内生成颜色的宽调色板,如例如在喷墨印刷技术中已知的。图案可包括更精细的细节,包括原印刷颜色(例如青蓝色、品红、黄色、黑色)和特殊色或专色的点。
图形层可包含油墨。可使用任何合适的可商购获得的方法。油墨可包括颜料和染料。图形层可包含其它添加剂以提升图形层的生存期,例如,以防止颜色褪色或油墨迁移。图形层可包含稳定剂,包括但不限于UV稳定剂、抗氧化剂、热稳定剂、抗蚀剂等。图形层还可包含增塑剂、填料和本领中已知的其它常规的添加剂。图形层的厚度Tgr没有特别限制并且仅需要是足够厚的以提供期望的图形和图形质量。
图形层还可包括透明图形膜基底,在该透明图形膜基底中如先前所描述,可将图形在图形膜基底上印刷和/或嵌入该图形膜基底中,从而产生图形层。图形层然后可被设置在回填层的相对的第二主表面上。在一些实施方案中,图形层部包括图形膜基底。图形膜基底可以是聚合物膜,例如,本领域中已知的透明聚合物膜。膜基底可以是经处理的表面以促进图形的印刷。
在一些实施方案中,图形层的厚度可处于约0.5微米和约500微米之间、处于约0.5微米和约250微米之间、处于约0.5微米和约100微米之间、处于约0.5微米和约50微米之间、处于约0.5微米和约25微米之间、处于约0.5微米和约10微米之间或甚至处于约0.5微米和约5微米之间。印刷的图形可具有窄范围的厚度,并且包括图形膜基底的图形层可具有更广范围的厚度。
图形层可提供一些光学功能性,包括但不限于吸收光、反射光、散射光和过滤光。图形层是否包括光学功能基于将要利用至少一个转印型区段和/或包含至少一个转印型区段的光学组件的最终制品的设计和功能。
在一些实施方案中,图形层可包含粘合增进剂以改进图形层到粘合剂层和回填层中的至少一者的粘合力。然而,在优选的实施方案中,包括图形层的材料被选择成与转印层的相邻层(即,回填层和/或粘合剂层)化学相容。在一些实施方案中,图形层不含粘合增进剂。在一些实施方案中,回填层的相对的第二主表面可包括粘合增进层或涂层,以促进回填层和至少一个图形层和/或粘合剂层之间的粘合力。
在一些实施方案中,转印层的至少一个转印型区段包括至少一个图形层。在一些实施方案中,回填层的相对的第二主表面可包括至少一个图形层,该至少一个图形层包括至少一个第一图形。在一些实施方案中,至少一个图形层设置在回填层和粘合剂层之间。在一些实施方案中,至少一个图形层设置在回填层的第二主表面和/或粘合剂层上。在一些实施方案中,图形层的表面与回填层的第二主表面相邻。在一些实施方案中,图形层的表面接触回填层的表面。
至少一个图形层还可设置在本公开的受体基底和/或第二基底的至少一个主表面上。本文包括的与转印层的图形层相关联的上述描述、厚度、材料和使用方法还可适用于受体基底和第二基底的图形层。受体基底和第二基底的图形层可包括至少一个第一图形。图形没有特别限制并且可向本公开的受体基底提供颜色;图案;图像;标识等。图形层可以是单个复杂的图案。图形层本身可以是多个层。图形层可以是单个图形或多个图形。如果多个图形被使用,则该图形可以相同或不同。多个图形可以是随机的。多个图形可呈一定图案,例如重复图案。图形层可以是原色的像素化图案,该原色用来在图形层内生成颜色的宽调色板,如例如在喷墨印刷技术中已知的。图案可包括更精细的细节,包括原印刷颜色(例如青蓝色、品红、黄色、黑色)和特殊色或专色的点。
粘合剂层
粘合剂层包含至少一种粘合剂。在一些实施方案中,粘合剂层可包括多个层,所述多个层中的粘合剂可以相同或不同。在一些实施方案中,粘合剂层中的粘合剂包括压敏粘合剂、热活化粘合剂(例如,热熔性粘合剂)和B-阶段粘合剂中的至少一种。B-阶段粘合剂是初始地被固化使得它具有足够的生坯强度来维持其形状,还可进一步被固化来改进其粘合剂特性和/或强度的粘合剂。在一些实施方案中,粘合剂层可包括衬里,并且粘合剂设置在衬里的两个主表面上。在一些实施方案中,粘合剂层的粘合剂可以是结构化粘合剂。在一些实施方案中,粘合剂层的粘合剂可以是任选的粘合剂。光学粘合剂是光学透亮的并且可在350nm至800nm的波长范围内具有大于约90%的透光率、小于约2或1.5%的雾度。雾度通常小于1或0.5%。另外,不透明度通常小于约1%。可采用例如ASTM-D 1003-95来测定透光率和雾度。通常,光学粘合剂可在视觉上不具有气泡。光学粘合剂还有利地为初始和加速老化之后非黄变的。例如,厚度为10密耳(约250微米)的CIELAB b*通常小于1.5,1.0或0.5。
虽然各种光学粘合剂在本领域中是已知的,但在一些实施方案中,粘合剂层的光学粘合剂包括有机硅聚合物,诸如聚二有机硅氧烷。术语“聚二有机硅氧烷”是指下式的二价链段
其中每个R1独立地为烷基、卤代烷基、芳烷基、烯基、芳基或被烷基、烷氧基或卤素取代的芳基;每个Y独立地为亚烷基、亚芳烷基、或它们的组合;并且下标n独立地为1至1500的整数。在一些实施方案中,n为至少25、50或更大。
在一些实施方案中,光学粘合剂包括聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺共聚物,诸如US7,947,376和US 8,765,881中所述。
聚二有机硅氧烷具有许多理想期望的特性,诸如低玻璃化转变温度、热稳定性和氧化稳定性、抗紫外线辐射、低表面能和疏水性、以及对许多气体的高度可渗透性。另外,该共聚物表现出良好至极佳的机械强度。
可通过将聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺与增粘剂(诸如硅酸盐增粘树脂)组合来配制压敏粘合剂和热活化粘合剂。如本文所用,术语“压敏粘合剂”是指具有以下特性的粘合剂:足够强力和持久粘性;可将转印层粘合到受体基底(诸如玻璃)上的足够强度;以及在一些实施方案中,可从受体基底干净地移除的典型足够内聚强度。如本文所用,术语“热活化粘合剂”是指在室温下基本非粘性、但在高于室温高于活化温度(诸如高于约30℃)时开始发粘的粘合剂。热活化粘合剂通常在活化温度以上时具有压敏粘合剂特性。
可将增粘树脂(诸如硅酸盐增粘树脂)添加到聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺共聚物中,以提供或增强该共聚物的粘合剂特性。硅酸盐增粘树脂可影响所得粘合剂的物理特性。例如,随着硅酸盐增粘树脂含量增加,粘合剂自玻璃态向橡胶态转变的温度逐渐升高。
合适的硅酸盐增粘树脂包括由以下结构单元构成的那些树脂:M(即,单价R′3SiO1/2单元)、D(即,二价R′2SiO2/2单元)、T(即,三价R′SiO3/2单元)和Q(即,四价SiO4/2单元)以及它们的组合。典型的硅酸盐树脂包括MQ硅酸盐增粘树脂、MQD硅酸盐增粘树脂和MQT硅酸盐增粘树脂。这些硅酸盐增粘树脂的数均分子量通常在100至50,000的范围内、或者500至15,000的范围内,并且通常具有甲基R′基团。
MQ硅酸盐增粘树脂是具有R′3SiO1/2单元(“M”单元)和SiO4/2单元(“Q”单元)的共聚树脂,其中M单元键合到Q单元上,每个Q单元与至少一个其他Q单元键合。一些SiO4/2单元(“Q”单元)与羟基基团键合,得到HOSiO3/2单元(“TOH”单元),从而使硅酸盐增粘树脂具有一定含量的与硅键合的羟基,而其他一些则仅与其他的SiO4/2单元键合。
合适的增粘性的硅酸盐树脂可从来源诸如密歇根州米德兰市的道康宁(DowCorning,Midland,MI)和德国慕尼黑瓦克化学集团(Wacker Chemie AG,Munich,Germany)商购获得。特别可用的MQ硅酸盐增粘树脂的示例包括以商品名SR-545和SR-1000购得的那些树脂,两者均可从纽约沃特福德的通用电气有机硅公司(GE Silicones,Waterford,NY)商购获得。此类树脂通常以溶于有机溶剂中的方式提供,并且可以按原样用于本发明的粘合剂配制物中。两种或更多种硅酸盐树脂的共混物可被包括在粘合剂中。
基于聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺和硅酸盐增粘树脂的组合的重量,粘合剂层的粘合剂可包含20重量%至80重量%的聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺和20重量%至80重量%的硅酸盐增粘树脂。例如,粘合剂可包含30重量%至70重量%的聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺和30重量%至70重量%的硅酸盐增粘树脂,35重量%至65重量%的聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺和35重量%至65重量%的硅酸盐增粘树脂,40重量%至60重量%的聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺和40重量%至60重量%的硅酸盐增粘树脂,或45重量%至55重量%的聚二有机硅氧烷-聚乙二酰胺和45重量%至55重量%的硅酸盐增粘树脂。
粘合剂可以是无溶剂的,或者可包含溶剂。合适的溶剂包括但不限于甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、脂族烃(例如烷烃,诸如己烷)或它们的混合物。粘合剂层的粘合剂还可包括本领域已知的其它添加剂。
在一些实施方案中,粘合剂层具有约1.40和1.80、约1.45至约2.00、约1.50至约2.00、约1.55至约2.00、约1.60至约2.00、约1.40和1.90、约1.45至约1.90、约1.50至约1.90、约1.55至约1.90、约1.60至约1.90、约1.40和1.80、约1.45至约1.80、约1.50至约1.80、约1.55至约1.80或甚至约1.60至约1.80的折射率。在一些实施方案中,回填层的折射率高于粘合剂层的折射率。在一些实施方案中,回填层的折射率和粘合剂层的折射率之间的差值处于约0.03和约0.7之间、处于0.05和约0.6之间或甚至处于约0.10和约0.50之间。
可通过本领域中已知的多种技术中的任一种将粘合剂层涂覆在回填层上,该多种技术包括但不限于:手动刷涂;缺口棒涂;模涂;线绕棒涂;刮刀涂(例如,狭槽进料刮涂);辊涂(例如,三辊涂、喷涂);和挤出。粘合剂层还可作为粘合剂前体溶液被涂覆并且例如通过热或光化辐射被聚合和/或固化。
另外,任选的防粘衬件(在附图中未示出)可在制造本公开的转印带的任何步骤期间设置在本公开的转印带的粘合剂层的表面上或粘合剂层上,以保护粘合剂层免于毁坏和/或碎屑。可使用本领域中已知的防粘衬件。在一些实施方案中,转印带包括防粘衬件,该防粘衬件与粘合剂层相邻或接触。使用转印带之前,可移除防粘衬件。
任选的载体膜
本公开的转印带的任选的载体膜(例如,任选的载体膜140)可以是任何合适的膜,包括例如可对其它层提供机械支撑的热稳定的柔性膜。任选的载体膜的厚度没有特别限制。在一些实施方案中,载体膜的厚度可在约10微米至约2000微米的范围内、在约10微米至约500微米的范围内、在约10微米至约250微米的范围内或甚至在约10微米至约100微米的范围内。任选的载体膜可以在高于50℃、或者70℃、或者高于120℃时为热稳定的。任选的载体膜的一个示例是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。在一些实施方案中,任选的载体膜可包括纸材、带防粘涂层的纸材、非织造物、织造物(织物)、金属膜,以及金属箔。
由各种热固性或热塑性聚合物组成的各种有机聚合物膜基底适于用作任选的载体膜。支撑体可以是单层膜或多层膜。可用作任选的载体膜的聚合物的例示性示例包括:(1)氟化聚合物,诸如聚(三氟氯乙烯)、聚(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)、聚(四氟乙烯-全氟代(烷基)乙烯基醚共聚物)、聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物);(2)具有钠离子或锌离子的聚(乙烯-甲基丙烯酸共聚物)离子键乙烯共聚物,诸如可得自特拉华州威明顿市的杜邦化学公司(E.I.duPont Nemours,Wilmington,DE.)的SURLYN-8920品牌和SURLYN-9910品牌;(3)低密度聚乙烯,诸如低密度聚乙烯;线性低密度聚乙烯;极低密度聚乙烯;增塑型卤化乙烯聚合物,诸如增塑型聚(氯乙烯);(4)聚乙烯共聚物,包括酸官能化聚合物,诸如聚(乙烯-丙烯酸共聚物)“EAA”、聚(乙烯-甲基丙烯酸共聚物)“EMA”、聚(乙烯-马来酸共聚物)和聚(乙烯-延胡索酸共聚物);丙烯酸官能化聚合物,诸如聚(乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物),其中烷基为甲基、乙基、丙基、丁基等,或CH3(CH2)n-,其中n为0至12,以及聚(乙烯-醋酸乙烯共聚物)“EVA”;和(5)(例如)脂族聚氨酯。任选的载体膜可为烯属聚合物材料,其通常包含至少50重量%的具有2至8个碳原子的烯属烃,其中最常用的是乙烯和丙烯。其它本体层包含(例如)聚(萘二甲酸乙二酯)、聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯(例如,聚甲基丙烯酸甲酯或“PMMA”)、聚烯烃(例如,聚丙烯或“PP”)、聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二酯或“PET”)、聚酰胺、聚酰亚胺、酚醛树脂、二乙酸纤维素、三乙酸纤维素(TAC)、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、环烯烃共聚物、环氧树脂等等。在一些实施方案中,任选的载体膜可包括纸材、带防粘涂层的纸材、非织造物、织造物(织物)、金属膜,以及金属箔。
一旦将分段式转印带的转印层或其一部分转印到受体基底(例如,玻璃面板或OLED显示器的基底)上以形成组件,任选的载体膜与可移除模板层就一起被移除。因此,一旦转印层或至少一个转印型区段被转印到受体基底上,就将(分段式转印带的)载体膜、可移除模板层和至少一个非转印型区段从受体基底移除,组件不包含载体膜。
任选的防粘层
可移除模板层的任选的防粘层(例如,任选的防粘层130)可包括本领域中已知的任何防粘层,只要它促进可移除模板层从转印层的回填层移除。在一些实施方案中,可使用本领域中已知的低表面能材料。
将防粘涂层施加至可移除模板层的结构化表面的一种方法是利用等离子体沉积。可利用低聚物形成等离子体交联防粘涂层。在涂覆前,低聚物可以是液体或固体形式。通常,低聚物具有大于1000的分子量。另外,低聚物通常具有小于10,000的分子量,使得该低聚物不太易挥发。分子量大于10,000的低聚物通常可能太不易挥发,使得在涂覆期间形成液滴。在一个实施方案中,低聚物具有大于3000且小于7000的分子量。在另一个实施方案中,低聚物具有大于3500且小于5500的分子量。通常,低聚物具有提供低摩擦表面涂层的性能。合适的低聚物包括含有机硅的烃类、含反应性有机硅的三烷氧基硅烷、芳族和脂族烃、含氟化合物以及它们的组合。例如,合适的树脂包括但不限于二甲基有机硅、烃基聚醚、含氟聚醚、乙烯四氟乙烯和氟代有机硅。氟代硅烷表面化学、真空沉积以及表面氟化也可用来提供防粘层。
等离子体聚合薄膜构成与可用作防粘层的常规聚合物有区别的材料类别。在等离子体聚合物中,聚合是无规的,交联程度极其高,并且所得的聚合物膜与对应的“常规”聚合物膜非常不同。因此,等离子体聚合物被本领域的技术人员视为独特不同类别的材料,并且可用于本发明所公开的制品中。此外,存在其它方法将防粘层施加至可移除模板层,包括但不限于起霜、涂覆、共挤出、喷涂、电泳涂覆或浸涂。
任选的防粘层可以是含氟材料、含硅材料和低表面能聚合物中的至少一种,包括但不限于含氟聚合物(例如,聚四氟乙烯)、有机硅聚合物(例如,聚硅氧烷聚合物)、聚烷基(例如,聚乙烯和聚丙烯)或来源于包括具有含12至30个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的单体的聚(甲基)丙烯酸酯。在一个实施方案中,烷基基团可以是支链的。可用的含氟聚合物和有机硅聚合物的示例性示例可见于美国专利4,472,480(Olson)、4,567,073和4,614,667(均为Larson等人的专利)。可用的聚(甲基)丙烯酸酯的示例性示例可见于美国专利申请公开2005/118352(Suwa)中。可移除模板层的移除不应不利地改变回填层的表面拓扑。
钝化层
本发明的钝化层没有特别限制,只要钝化层可降低非转印型区段的粘合剂表面到受体基底的粘合力(例如,剥离强度)使得它不进行转印。在一些实施方案中,至少一个非转印型区段的钝化的粘合剂表面的粘合力低于至少一个转印型区段的粘合剂表面的粘合力。在一些实施方案中,至少一个非转印型区段的钝化的粘合剂表面的粘合力比至少一个转印型区段的粘合剂表面的粘合力至少低30%、至少低50%、至少低70%、至少低80%、至少低90%或甚至至少低95%,并且在下限处,非转印型区段的钝化的粘合剂表面没有表现出可测量的粘合力。转印型区段和非转印型区段到受体基底的粘合力可通过标准的粘合力试验(例如,如本领域中已知的将它粘合到基底上并且应用常规的90度或180度剥离试验)进行测定。试验的基底没有特别限制并且可以是期望的受体基底,然而,粘合力试验的基底可以是玻璃。剥离试验可以90英寸/分(229厘米/分)的速度进行并且样本可呈具有1英寸(2.54厘米)的宽度的矩形的形式。矩形形状的样本的长度没有特别限制并且通常相对于试验设备被选择成确保样本可被适当地配置在试验设备中。
在一些实施方案中,当钝化层是非粘性的时,非转印型区段将不会转印。在一些实施方案中,钝化层是非粘性的,即,非粘性钝化层。在一些实施方案中,钝化层在约20摄氏度、约30摄氏度、约50摄氏度、约75摄氏度、约100摄氏度、约125摄氏度或甚至约150摄氏度的温度下是非粘性的。在一些实施方案中,钝化层是有机涂层和无机涂层中的至少一种。在一些实施方案中,钝化层是非粘性有机涂层和非粘性无机涂层中的至少一种。在一些实施方案中,非粘性有机涂层和无机涂层在约20摄氏度、约30摄氏度、约50摄氏度、约75摄氏度、约100摄氏度、约125摄氏度或甚至约150摄氏度的温度下是非粘性的。无机涂层包括但不限于金属涂层和陶瓷涂层。有机涂层包括但不限于聚合物涂层。在一些实施方案中,钝化层是聚合物涂层,其中聚合物涂层具有大于约30摄氏度、大于约50摄氏度、大于约75摄氏度、大于约100摄氏度或甚至大于约150摄氏度的玻璃化转变温度。聚合物涂层的玻璃化转变温度可小于400摄氏度。钝化层可包含但不限于金属(例如,金属涂层);陶瓷(例如,陶瓷涂层);和聚合物(例如,聚合物涂层)中的至少一种。聚合物涂层可以是热塑性塑料、热固性或热塑性弹性体,热固性塑料是特别可用的。在一些实施方案中,聚合物涂层还包含无机粒子。在一些实施方案中,聚合物涂层可以是聚合物油墨或分散体(例如,喷墨印刷机中的油墨)。金属涂层可包含但不限于金、银、铝、铜、钨、锌、镍、钽、钛。陶瓷涂层可包含但不限于有机硅、氧化物、氧化铝、碳化硅、氮化硅以及对于本公开金刚石和类金刚石碳中的至少一种。在一些实施方案中,钝化层是非粘性聚合物涂层、非粘性金属涂层和非粘性陶瓷涂层中的至少一种。
钝化层可通过允许图案化沉积的本领域已知的技术设置在粘合剂层上。例如,钝化层可使用印刷技术设置在粘合剂层的表面上,该印刷技术包括但不限于活字印刷、胶版印刷、凹版印刷、柔性版印刷、喷墨印刷、激光印刷(即,墨粉印刷)、移印、丝网印刷、热印刷等。在一个实施方案中,可使用UV固化油墨和喷墨印刷机将钝化层印刷到粘合剂层的表面上。印刷技术通常采用液体油墨或粉末,油墨和粉末可包括非粘性聚合物材料。在一些实施方案中,钝化层是可包括非粘性聚合物材料的油墨。钝化层可通过CVD涂层技术设置在粘合剂层以及粘合剂层的适当掩模上以将CVD涂层施加至粘合剂层的表面(例如,至少一个非转印型区段的粘合剂表面)的期望区域。可进行有机材料和无机材料的CVD涂覆。
切口
本公开的分段式转印带的切口可由本领域中已知的技术制造,所述技术包括但不限于模具切割(例如,吻切割)、激光切割(例如,激光刻痕)和水射流切割。如果例如模具切割用来形成至少一个切口或可被编程到计算机驱动的切割技术(例如,激光切割或水射流切割)的软件中,则可将切口的期望的图案(即,限定至少一个转印型区段和至少一个非转印型区段的图案)并入模具设计中。切口的深度由分段式转印带的整体厚度限定,因此切口的深度将取决于粘合剂层、回填层、可移除模板层的厚度,并且如果存在的话,可取决于任选的载体膜的厚度。至少一个切口必须从粘合剂层的第一主表面延伸,穿过转印层并且进入可移除模板层的至少一部分中,而切口的深度小于分段式转印带的厚度,并且至少一个转印型区段的形状由至少一个切口限定。
其它添加剂
转印带的任意层中可包含本领域已知的各种添加剂,诸如抗氧化剂、稳定剂、抑制剂等,以阻止膜在储存、装运和处理过程中过早固化。
受体基底和第二基底
分段式转印带和施加分段式转印带的相关联的过程的特定优势在于能够将结构(例如,光学元件)赋予具有较大表面的受体表面,诸如建筑玻璃。通过使用辊对辊处理与圆柱体母模板的组合来使大尺寸的层合转印带成为可能。本文所公开的转印工艺的另一个优点是能够将结构赋予不平坦的受体表面。由于转印带的柔性形式,受体基底可被弯曲、弯折地扭曲,或者具有凹陷或凸出的特征。受体基底和第二基底可以分别是透明受体基底和透明第二基底。透明受体基底和透明第二基底可具有处于约50%和100%之间、处于约60%和100%之间、处于约70%和约100%之间、处于约80%和约100%之间、处于约85%和约100%之间、处于约90%和约100%之间、处于约95%和约100%之间或甚至处于约97%和100%之间的入射的可见光透射。受体基底和第二基底可以包括例如玻璃、机动车玻璃、玻璃片、柔性电子基底(诸如电路化柔性膜)、显示器后板、LED或OLED基底、太阳能玻璃、金属、聚合物、聚合物复合物和玻璃纤维。此外,另外的优点可以是能够将转印带的转印型区段以精确地限定的图案施加到受体基底上,图案在分段式转印带中由至少一个切口的图案制造,并且区段的转印性通过将钝化层施加至转印带的至少一个非转印型区段的表面而被促进。受体基底和第二基底和/或受体基底和第二基底的主表面可包括粘合增进剂(其可呈涂层的形式)以促进本公开的转印带的转印型区段(例如,微光学元件)到它们的主表面的粘合力并且/或者以促进图形层到它们的主表面的粘合力。
本公开的转印带可通过多种方法制造。一种形成分段式转印带的方法包括:提供可移除模板层和转印层,该可移除模板层具有结构化表面并且该转印层包括具有结构化第一主表面和相对的第二主表面的回填层和粘合剂层,该回填层设置在可移除模板层的结构化表面的至少一部分上并且贴合于该至少一部分,其中该回填层的相对的第二主表面包括第一图形层,该第一图形层包括至少一个第一图形;在转印层中形成至少一个切口,由此在转印层中产生具有粘合剂表面的至少一个转印型区段和具有粘合剂表面的至少一个非转印型区段;以及将钝化层设置在至少一个非转印型区段的粘合剂表面的至少一部分上。至少一个转印型区段相对于其粘合剂表面的平面具有由至少一个切口限定的形状,并且至少一个转印型区段的回填层的相对的第二主表面包括至少一个第一图形。至少一个切口从粘合剂层的第一主表面延伸,穿过转印层并且进入可移除模板层的至少一部分中。
参考图5A,其是根据本公开的一个示例性实施方案的形成示例性分段式转印带的示意性工艺流程图,形成分段式转印带103的方法包括:提供可移除模板层110和转印层180,可移除模板层110具有结构化表面110a和相对的第二表面110b的,其中转印层180包括:(i)回填层120,回填层120设置在可移除模板层110的结构化表面110a的至少一部分上并且贴合于该至少一部分,其中回填层120具有与可移除模板层110的结构化表面110a相邻的带有地形特征125的结构化第一主表面120a和相对的第二主表面120b,其中相对的第二主表面120b包括第一图形层160,第一图形层160包括至少一个第一图形(例如,160-1);以及(ii)粘合剂层150,粘合剂层150具有第一主表面150a和相对的第二主表面150b,其中粘合剂层150的第二主表面150b与回填层120的第二主表面120b相邻或接触。这一类示例性实施方案的第一图形层160包括第一图形160-1、第二图形160-2和第三图形160-3。第一图形层具有如Tgr指明的厚度。
在一些实施方案中,回填层设置在可移除模板层的结构化表面上并且贴合于该结构化表面,从而形成连续的回填层,该连续的回填层可设置在可移除模板层的整个结构化表面上。在一些实施方案中,粘合剂层与回填层的第二主表面相邻或接触,从而形成连续的粘合剂层,该连续的粘合剂层可与回填层的整个第二表面相邻或接触。在一些实施方案中,转印层可以是连续层。
该方法还包括步骤11;在转印层180中形成至少一个切口190,从而在转印层180中产生具有粘合剂表面150a’的至少一个转印型区段185和具有粘合剂表面150a”的至少一个非转印型区段187,该至少一个转印型区段185相对于其粘合剂表面150a’具有由至少一个切口190限定的形状,并且至少一个转印型区段的回填层的相对的第二主表面包括至少一个第一图形。至少一个切口190从粘合剂层150的第一主表面150a延伸,穿过转印层180并且进入可移除模板层110的至少一部分中。至少一个切口可相对于其粘合剂表面的平面限定至少一个非转印型区段的形状。
该方法还包括步骤12:将钝化层170设置在至少一个非转印型区段187的粘合剂表面150a”的至少一部分上。如先前所论述,在一些实施方案中,钝化层170与非转印型区段的表面区域(粘合剂表面150a”的表面区域)对准(即,对齐),并且至少一个转印型区段185在其表面(粘合剂150a’的表面区域)的一部分上不包括钝化层,除非负偏离存在。在一些实施方案中,相对于其粘合剂表面的平面,至少一个切口限定至少一个非转印型区段的形状,并且钝化层的设置与至少一个非转印型区段的形状对齐进行。一个或多个基准标记可包括在转印层中。基准标记帮助使钝化层与非转印型区段的表面对准,即,帮助使钝化层与至少一个非转印型区段的形状对准,该形状是相对于其粘合剂表面的平面的。在一些实施方案中,形成分段式转印带的方法还包括在设置钝化层之前,在转印层中提供至少一个基准标记。在一些实施方案中,至少一个基准标记是基准切口标记。
包括至少一个图形层的分段式转印带和制作所述带的一个特定优势在于,在一些实施方案中,图形层的分辨率不必与至少一个转印型区段的分辨率一样精确。图形层的图形可以是过大的并且然后在形成至少一个切口的过程中,图形的多余区域可与转印型区域分开。在使用过程中,当非转印型区段被移除时,对应于非转印型区段的图形层的图形的区域将被移除。为转印型区段的一部分的剩余图形的精确度可因此由形成至少一个切口的精确度确定。事实上,在一些实施方案中,图形层可具有最小的分辨率,其可促进形成分段式转印带以及由其形成的光学组件。
另一种形成分段式转印带的方法包括:提供可移除模板层和转印层,该可移除模板层具有结构化表面并且该转印层包括回填层和粘合剂层,该回填层具有结构化第一主表面和相对的第二主表面,该回填层设置在可移除模板层的结构化表面的至少一部分上并且贴合于该至少一部分,其中该回填层的相对的第二主表面包括第一图形层,该第一图形层包括至少一个第一图形;将相对于粘合剂层的平面具有形状的钝化层设置在粘合剂层的至少一部分上;以及在转印层中形成至少一个切口,由此产生具有粘合剂表面的至少一个转印型区段和具有钝化层设置在其上的粘合剂表面的至少一个非转印型区段。至少一个转印型区段相对于其粘合剂表面的平面具有由至少一个切口限定的形状,并且至少一个转印型区段的回填层的相对的第二主表面包括至少一个第一图形。至少一个切口从粘合剂层的第一主表面延伸,穿过转印层并且进入可移除模板层的至少一部分中。
参考图5B,其是根据本公开的一个示例性实施方案的形成示例性分段式转印带的示意性工艺流程图,形成分段式转印带104的方法包括:提供可移除模板层110和转印层180,可移除模板层110具有结构化表面110a和相对的第二表面110b的,其中转印层180包括:(i)回填层120,回填层120设置在可移除模板层110的结构化表面110a的至少一部分上并且贴合于该至少一部分,其中回填层120具有与可移除模板层110的结构化表面110a相邻的带有地形特征125的结构化第一主表面120a,和相对的第二主表面120b,其中相对的第二主表面120b包括第一图形层160,第一图形层160包括至少一个第一图形(例如,160-1);以及(ii)粘合剂层150,粘合剂层150具有第一主表面150a和相对的第二主表面150b,其中粘合剂层150的第二主表面150b与回填层120的第二主表面120b相邻或接触。这一类示例性实施方案的第一图形层160包括第一图形160-1、第二图形160-2和第三图形160-3。第一图形层具有如Tgr指明的厚度。在一些实施方案中,回填层设置在可移除模板层的结构化表面上并且贴合于该结构化表面,从而形成连续的回填层,该连续的回填层可设置在可移除模板层的整个结构化表面上。在一些实施方案中,粘合剂层设置在回填层的第二主表面上,从而形成连续的粘合剂层,该连续的粘合剂层可设置在回填层的整个第二表面上。在一些实施方案中,转印层可以是连续层。
该方法还包括步骤13:将相对于粘合剂层的平面具有形状的钝化层170设置在粘合剂层150的第一主表面150a的至少一部分上;和步骤14:在转印层180中形成至少一个切口190,从而产生具有粘合剂表面150a’的至少一个转印型区段185和具有钝化层设置在其上的粘合剂表面150a”的至少一个非转印型区段187,该至少一个转印型区段185相对于其粘合剂表面150a’具有由至少一个切口190限定的形状,并且至少一个转印型区段的回填层的相对的第二主表面包括至少一个第一图形。至少一个切口190从粘合剂层150的第一主表面150a延伸,穿过转印层180并且进入可移除模板层110的至少一部分中。一个或多个基准标记可包括在转印层中。基准标记帮助使钝化层与至少一个非转印型区段的表面对准,即,帮助使钝化层与至少一个非转印型区段的形状对准,该形状相对于其粘合剂表面的平面。形成分段式转印带的方法还可包括在形成至少一个切口之前,提供至少一个基准标记。在一些实施方案中,至少一个基准标记是基准钝化层标记。钝化层基准标记可以是正钝化层基准标记和负钝化层基准标记中的至少一者。在一些实施方案中,形成分段式转印带的方法可包括至少一个切口的形成与钝化层的形状对齐进行。
在制作本公开的分段式转印带的方法中,形成至少一个切口可通过模具切割、激光切割和水射流切割中的至少一种进行。在制作本公开的分段式转印带的方法中,可通过活字印刷、胶版印刷、凹版印刷、柔性版印刷、喷墨印刷、激光印刷(即,墨粉印刷)、移印、丝网印刷、热印刷中的至少一种设置钝化层。另外,形成转印带的方法还可包括提供任选的载体膜140和将任选的载体膜140设置在可移除模板层110的第二表面110b上,如图5B所示。
本公开的分段式转印带可用来将转印带的至少一个转印型区段转印到受体基底。在一些实施方案中,本公开的分段式转印带可用来将多个转印型区段转印成受体基底。在一些实施方案中,多个转印型区段可全部具有相同的形状和尺寸,可全部具有不同的形状和尺寸,或多个区段的一部分可全部具有相同的形状和尺寸并且一部分可具有不同的形状和/或尺寸。关于可具有相同形状和尺寸的区段的数量和可具有不同形状和/或尺寸的转印型区段以及转印型区段的群组的数量没有具体的限制。可使用具有相同形状和尺寸的转印型区段的群组,不同群组的数量没有特别限制。至少一个转印型区段的相对于其粘合剂表面的平面的形状不受限制。在一些实施方案中,至少一个转印型区段的形状可以是圆形、椭圆形、多边形、正多边形和四边形中的至少一种。正多边形包括但不限于等边三角形、正方形、六边形和八边形。四边形可包括梯形、不规则四边形和风筝形。在一些实施方案中,本公开的分段式转印带包括多个转印型区段。转印型区段可被随机地分布在转印带中或可以一定图案被分布在转印带中。本公开的转印带特别好地适于将一定图案的转印型区段转印到受体基底。转印型区段可包括微光学元件。
本公开还提供制作微光学组件的方法。制作微光学组件的方法包括:提供本公开的分段式转印带中的任一个,其中回填层的结构化第一主表面包括微光学结构;提供具有第一主表面的透明受体基底;将分段式转印带的至少一个转印型区段的粘合剂表面设置到透明受体基底的第一主表面上;将至少一个转印型区段的粘合剂层粘合到透明受体基底的第一主表面上;以及将分段式转印带的可移除模板层和至少一个非转印型区段从受体基底移除,同时保持至少一个转印型区段粘合在受体基底上。图6示出了制作微光学组件600的方法,包括:提供分段式转印带105,分段式转印带105包括可移除模板层110、回填层120、粘合剂层150、钝化层170、至少一个切口190、至少一个转印型区段185和至少一个非转印型区段187,全部如本文先前所描述,其中回填层120的结构化表面120a包括地形特征125,地形特征125在该实施方案中是微光学结构,并且相对的第二主表面120b包括第一图形层160,如本文先前所描述;提供具有第一主表面210a的透明受体基底210;将分段式转印带105的至少一个转印型区段185的粘合剂表面150a’设置到透明受体基底210的第一主表面210a上(步骤15);将至少一个转印型区段185的粘合剂层150粘合到透明受体基底210的第一主表面210a上(步骤16);以及将分段式转印带的可移除模板层110和至少一个非转印型区段187从透明受体基底210移除,同时保持至少一个转印型区段185粘合在透明受体基底210上(步骤17)。
制作微光学组件的方法还可包括其中至少一个转印型区段包括多个转印型区段。在一些实施方案中,多个转印型区段呈一定图案。在一些实施方案中,制作微光学组件的方法包括其中粘合剂层的折射率高于或低于受体基底的折射率不超过0.15。在一些实施方案中,回填层的折射率高于粘合剂层的折射率。在制作微光学组件的方法的一些实施方案中,透明受体基底包括第二图形层,该第二图形层包括至少一个第一图形。在一些实施方案中,第二图形层不与至少一个转印型区段重叠。在一些实施方案中,第二图形层中的至少一个第一图形与至少一个转印型区段对齐。
将粘合剂层粘合到受体基底(例如,透明受体基底)上的步骤基于在粘合剂层中使用的粘合剂的类型进行。在一些实施方案中,粘合剂层包含至少一种粘合剂,并且该粘合剂是压敏粘合剂、热活化粘合剂和B-阶段粘合剂中的至少一种。当粘合剂层包含压敏粘合剂时,粘合步骤可包括向受体基底的外表面和分段式转印带外表面中的一者或两者添加压力。还可将热量施加至受体基底和分段式转印带中的一者或两者。当粘合步骤包括热活化粘合剂或B-阶段粘合剂时,可将热量施加至受体基底和分段式转印带中的一者或两者。还可将压力施加至受体基底外表面和分段式转印带外表面中的一者或两者。当粘合步骤包括B-阶段粘合剂时,使B-阶段粘合剂进一步固化可通过使用热量和光化辐射中的至少一者来实现。还可将压力施加至受体基底外表面和分段式转印带外表面中的一者或两者。
本文公开的用来使光学元件(例如,微光学元件)形成图案并且转印该光学元件的方法可用于在显示器、半导体、交通和太阳能应用中使用。一些应用示例包括偏转或浓缩光学器件在太阳能模块上的图案化转印,准直光学器件在LCD背光单元上的使用,图案化的反向反射器在标志系统上的使用或衍射光学器件在安全文件上的使用。在一些实施方案中,制作微光学组件的方法包括其中微光学结构包括日光重定向光学结构、光提取光学结构和广角颜色分布光学结构(例如,OLED或LED)中的至少一种。在一些实施方案中,制作微光学组件的方法包括其中透明受体基底是用于中空玻璃单元的玻璃面板和/或其中微光学结构是日光重定向光学结构。
本公开还提供微光学组件。微光学组件包括具有第一主表面和第二主表面的第一受体基底(例如,第一透明受体基底)和微光学元件。微光学元件可以是本公开的分段式转印带中的任一个的至少一个转印型区段,其中至少一个转印型区段的回填层的结构化第一主表面包括地形特征,该地形特征是微光学结构。至少一个转印型区段的回填层的相对的第二主表面包括第一图形层,该第一图形层包括至少一个第一图形。如先前所描述,至少一个转印型区段(即,微光学元件)的粘合剂层具有第一主表面和相对的第二主表面。粘合剂层的第一主表面设置在第一受体基底的第一主表面上,并且粘合剂层的第二主表面与回填层的相对的第二主表面相邻或接触。粘合剂层将微光学元件粘合到第一受体基底上。在一些实施方案中,至少一个微光学元件是多个微光学元件。在一些实施方案中,多个微光学元件呈一定图案。在其它实施方案中,微光学组件的第一受体基底还包括第二图形层,该第二图形层包括至少一个第一图形。第二图形层设置在第一受体基底的第一主表面和第二主表面中的至少一者上。第一受体基底还可包括具有至少一个第一图形的第三图形层。第三图形层可设置在第一受体基底的主表面上、该主表面与包括第二图形层的主表面相对。在一些实施方案中,多个光学元件与第二图形层的至少一个第一图形对齐。在一些实施方案中,多个光学元件的图案与第二图形层的至少一个第一图形对齐。
在一些实施方案中,微光学组件还包括第二受体基底或第二基底(例如,第二透明受体基底或第二透明基底),其各自具有第一主表面和第二主表面。在一些实施方案中,第二基底或第二受体基底的第一主表面与微光学元件的回填层相邻。在其它实施方案中,第一受体基底和第二基底或第二受体基底中的至少一者还包括第二图形层,该第二图形层包括设置在其第一主表面或第二主表面上的至少一个第一图形。在一些实施方案中,第二图形层的至少一个第一图形与至少一个微光学元件对齐。在一些实施方案中,多个微光学元件的图案与第二图形层的至少一个第一图形对齐。在一些实施方案中,第二图形层设置在第一受体基底或第二基底的第一主表面或第二主表面中的一者上。在一些实施方案中,微光学组件还可包括第二图形层、第三图形层、第四图形层和/或甚至第五图形层,其各自具有至少一个第一图形,并且其各自设置在第一受体基底和第二基底中的一个的独立的主表面上。在一些实施方案中,第一受体基底的第一主表面和第二主表面可各自包括至少一个图形层,该至少一个图形层包括至少一个第一图形。第一受体基底的每个主表面上的至少一个图形层可以相同或可以不同。在一些实施方案中,第二基底或第二受体基底的第一主表面和第二主表面可各自包括至少一个图形层,该至少一个图形层包括至少一个第一图形。第二基底或第二受体基底的每个主表面上的至少一个图形层可以相同或可以不同。第二图形层、第三图形层、第四图形层和/或第五图形层中的至少一个第一图形可包括多个图形,该多个图形中的每一个可以是随机的或可以呈一定图案,例如,重复图案。一个图形层可包括单个图形,而另一个图形层可包括多个图形。本文公开的图形层(例如,第一图形层、第二图形层、第三图形层、第四图形层和第五图形层)的图形中的任一个可彼此对齐。本文公开的第二图形层、第三图形层、第四图形层和第五图形层的图形中的任一个可与至少一个微光学元件(例如,多个微光学元件)对齐。
第一受体基底和第二基底可以是本文公开的受体基底和第二基底中的任一个。在一些实施方案中,第一受体基底是透明受体基底。在一些实施方案中,第二基底是透明基底。在一些实施方案中,第一受体基底是第一透明受体基底并且第二基底是第二透明基底。在一些实施方案中,第一受体基底是第一透明玻璃基底。在一些实施方案中,第二基底是第二透明玻璃基底。在一些实施方案中,第一受体基底是第一透明玻璃基底并且第二基底是第二透明玻璃基底。第一透明玻璃基底可以是用于中空玻璃单元的玻璃面板和/或第二透明玻璃基底可以是用于中空玻璃单元的玻璃面板。
现参考图7A,其是根据本公开的一个示例性实施方案的示例性光学组件的一部分的示意性横截面侧视图,微光学组件700包括具有第一主表面211a和第二主表面211b的第一受体基底211(例如,第一透明玻璃基底)和至少一个微光学元件186,微光学元件186包括(i)回填层120,回填层120具有结构化第一主表面120a和相对的第二主表面120b,其中回填层120的结构化第一主表面120a包括微光学结构126并且相对的第二主表面包括第一图形层160,第一图形层160包括至少一个第一图形160-1;以及(ii)粘合剂层150,粘合剂层150具有第一主表面150a’和相对的第二主表面150b,其中粘合剂层150的第一主表面150a’设置在第一透明受体基底211的第一主表面211a上并且粘合剂层150的第二主表面150b与回填层120的相对的第二主表面120b相邻或接触。在该实施方案中,图形层160包括两个图形160-1和160-2。粘合剂层150将微光学元件186粘合到第一透明受体基底211上。在一些实施方案中,至少一个微光学元件是多个微光学元件。在一些实施方案中,多个微光学元件呈一定图案。微光学组件还可包括第二图形层。
图7B示出了示例性微光学组件701的一部分的示意性横截面侧视图。微光学组件701类似于微光学组件700并且附图中相似的元件采用相同的元件标号。微光学组件701与微光学组件700的不同之处在于微光学组件701的第一透明受体基底211包括第二图形层162,第二图形层162包括设置在其第一主表面和第二主表面中的至少一者上的至少一个第一图形162-1。在该实施方案中,第二图形层162设置在第一透明受体基底211的第一主表面211a上。第二图形层162包括图形162-1、162-2和162-3。图形162-1和162-3不与至少一个微光学元件186重叠。图形162-2与至少一个微光学元件186重叠。在一些实施方案中,第二图形层中的至少一个图形与至少一个微光学元件重叠。在一些实施方案中,第二图形层中没有一个图形与至少一个微光学元件重叠。在一些实施方案中,至少一个微光学元件是多个微光学元件。在一些实施方案中,多个微光学元件呈一定图案。微光学组件还可包括第二图形层。在一些实施方案中,多个光学元件与第二图形层的至少一个第一图形对齐。在一些实施方案中,多个光学元件的图案与第二图形层的至少一个第一图形对齐。在一些实施方案中,第二图形层可包括多个图形。多个图形可以呈一定图案。
图7C是根据本公开的一个实施方案的示例性微光学组件的一部分的示意性顶视图。微光学组件702包括具有第一主表面211a的第一受体基底211(例如,第一透明玻璃基底)和至少一个微光学元件186。在该实施方案中,至少一个微光学元件186包括被示出为呈图案188的十二个圆形和一个矩形的多个微光学元件(类似于图4B的转印型区段)。微光学元件中的一些包括至少一个图形层160。微光学元件是如先前参考图7A和图7B所描述的,并且每个微光学元件的粘合剂层的第一主表面设置在第一受体基底211的第一主表面211a上,从而使微光学元件粘合到第一受体基底上。回填层微光学元件160的图形层160包括至少一个第一图形。在该实施方案中,至少一个第一图形包括在图7C中显现为六个三角形的六个图形。第一受体基底211还包括具有至少一个第一图形的第二图形层162。在该实施方案中,第二图形层的至少一个第一图形包括在图7C中显现为九个星形的九个图形。该九个星形随机地定位在第一受体基底211的第一表面211a上。第二图形层的图形中的三个与多个微光学元件重叠并且六个不重叠。在一些实施方案中,第二图形层中没有一个图形与至少一个微光学元件重叠。在一些实施方案中,第二图形层中图形的一部分与至少一个微光学元件重叠。在一些实施方案中,第二图形层中的全部图形与至少一个微光学元件重叠。虽然第二图形层被示出设置在第一受体基底211的第一主表面211a上,但是它可设置在第二主表面(即,与第一受体基底211的第一主表面211a相对(相反)的表面)上。图7D是根据本公开的一个实施方案的示例性微光学组件的一部分的示意性顶视图。微光学组件703类似于微光学组件702并且附图中相似的元件采用相同的元件标号。微光学组件703与微光学组件702的不同之处在于微光学组件703的第一透明受体基底211包括呈图案288形式的第二图形层162。该图案是矩形网格阵列的九个星形。在该实施方案中,多个微光学元件与第二图形层的至少一个第一图形对齐。在一些实施方案中,多个微光学元件与第二图形层的多个图形对齐。在一些实施方案中,第二图形层的图形可呈一定图案。
在一些实施方案中,本公开的微光学组件还可包括第二基底,即,第二透明玻璃基底。图7E是根据本公开的一个实施方案的示例性微光学组件的一部分的示意性横截面侧视图。微光学组件704包括微光学组件700,如先前在图7A中所描述和示出。微光学组件704还包括具有第一主表面212a和第二主表面212b的第二基底212(例如,第二透明玻璃基底)。第二基底与第一受体基底211的第二主表面211b相邻,即,第二基底与包括至少一个微光学元件186的第一受体基底的第一主表面相对。在一些实施方案中,第二基底的第一主表面212a与至少一个微光学元件186的回填层120相邻。在一些实施方案中,第二基底的第一主表面212a接触至少一个微光学元件的回填层。在一些实施方案中,第二基底的第一主表面不接触至少一个微光学元件的回填层。在一些实施方案中,至少一个微光学元件设置在第一受体基底的主表面和第二基底的主表面之间。如图7E和图7F中所描绘,在第一受体基底和第二受体基底之间存在间隙G。该间隙可由本领域中已知的技术形成和维持,该本领域中已知的技术包括但不限于利用可被添加在两个基底之间的具有厚度G的隔件,以及在两个基底的周边边缘周围制造框架,该框架维持间隙G,如例如将在双窗格窗户中所发现。
图7F是根据本公开的一个实施方案的示例性微光学组件的一部分的示意性横截面侧视图。微光学组件705包括微光学组件700,如先前在图7A中所描述和示出。微光学组件704还包括具有第一主表面212a和第二主表面212b的第二基底212(例如,第二透明玻璃基底)。第二基底与第一受体基底211的第一主表面211a相邻,即,第二基底212与包括至少一个微光学元件186的第一受体基底211的第一主表面211a相邻。第二基底211的第一主表面212a还与至少一个微光学元件186的回填层120相邻。在一些实施方案中,第二基底211的第一主表面212a接触至少一个微光学元件186的回填层120。在一些实施方案中,第二基底212的第一主表面212a不接触至少一个微光学元件186的回填层120。在一些实施方案中,至少一个微光学元件186分别设置在第一受体基底211的主表面211a和第二基底211的主表面之间。
微光学组件705还包括第二图形层162,第二图形层162包括至少一个第一图形162-1。如图7F所描绘,第二图形层162包括四个图形162-1、162-2、162-3和162-4。第二图形层162设置在第二基底212的第二主表面212b上。
第二受体基底的微光学元件可以与第一受体基底的微光学元件相同或不同。第二受体基底的微光学元件的回填层可包括至少一个图形层或可不包括图形层。如果例如在受体基底的一个或两个主表面上使用多个光学元件,则光学元件可全部相同或它们可不同,例如,它们可全部具有相同的光学功能或微光学元件中的至少一个可具有不同的光学功能。在一些实施方案中,第一受体基底的第一主表面和第二主表面可各自包括至少一个微光学元件,例如,多个微光学元件。第一受体基底的每个主表面上的至少一个微光学元件可以相同或可以不同。在一些实施方案中,第二受体基底的第一主表面和第二主表面可各自包括至少一个微光学元件,例如,多个微光学元件。第二受体基底的每个主表面上的至少一个微光学元件可以相同或可以不同。
本公开还提供非分段式转印带。在一些实施方案中,本公开涉及一种非分段式转印带,该非分段式转印带包括具有结构化表面的可移除模板层、转印层。转印层包括回填层,该回填层设置在可移除模板层的结构化表面的至少一部分上并且贴合于该至少一部分。当回填层贴合于可移除模板层的结构化表面时,回填层具有与可移除模板层的结构化表面相邻的结构化第一主表面和相对的第二主表面,其中相对的第二主表面包括第一图形层,该第一图形层包括至少一个第一图形。回填层的结构化第一主表面通常是模板层的结构化表面的负复制。回填层和/或可移除模板层的结构可被称为地形特征。回填层的结构化第一主表面包括地形特征,该地形特征可以是光折射微光学结构和光准直微光学结构中的至少一者,并且相对的第二主表面包括第一图形层,该第一图形层包括至少一个第一图形。回填层的相对的第二主表面可以是平面的并且可包括较小的表面粗糙度。较小的表面粗糙度可具有小于回填层的结构化第一主表面的地形特征和/或可移除模板层的结构化表面的地形特征的平均高度的约25%,小于约10%,甚至小于约5%的平均值Ra。转印层还包括粘合剂层,该粘合剂层与回填层的第二主表面相邻或接触。粘合剂层将具有第一主表面和相对的第二主表面,该相对的第二主表面与回填层的第二主表面相邻或接触。在一些实施方案中,回填层能够透射约50%和约100%之间、约60%和约100%之间、约70%和约100%之间、约80%和约100%之间、约85%和约100%之间、约90%和约100%之间或甚至约95%和100%之间的照射在其结构化第一主表面和相对的第二主表面上的入射光。在一些实施方案中,回填层的结构化表面包括高度为约0.05微米至约1000微米的地形特征。在一些实施方案中,回填层的折射率高于粘合剂层的折射率。在一些实施方案中,可移除模板层的结构化表面包括防粘层。在一些实施方案中,非分段式转印带还包括载体膜,该载体膜与可移除模板层的第二表面相邻或接触。
图8A是根据本公开的一个实施方案的示例性非分段式转印带的一部分的示意性横截面侧视图。图8A示出非分段式转印带800,包括可移除模板层110,可移除模板层110具有结构化表面110a和相对的第二表面110b;转印层180,该转印层包括(i)回填层120,回填层120设置在可移除模板层110的结构化表面110a的至少一部分上并且贴合于该至少一部分,其中回填层具有与可移除模板层110相邻的结构化表面110a的结构化第一主表面120a,和相对的第二主表面120b。回填层120的结构化第一主表面120a包括地形特征125,并且相对的第二主表面包括第一图形层160,第一图形层160包括至少一个第一图形160-1;以及(ii)粘合剂层150,粘合剂层150具有第一主表面150a和相对的第二主表面150b,其中粘合剂层150的第二主表面150b与回填层120的第二主表面120b相邻或接触。如图8A中所示,回填层120的图形层160包括三个图形160-1、160-2、160-3。回填层120的地形特征125可以是光折射微光学结构和光准直微光学结构中的至少一者。其中回填层120可能够透射约50%和100%之间的照射在其结构化第一主表面120a和相对的第二主表面120b上的入射光。在一些实施方案中,回填层120的结构化表面包括高度为约0.05微米至约1000微米的地形特征125。在一些实施方案中,可移除模板层110的结构化表面110a包括任选的防粘层(未示出)。任选的防粘层类似于分段式转印带的任选的防粘层(例如,分段式转印带100的任选的防粘层130)或与其完全相同。分段式转印带800可包括任选的载体膜140,载体膜140与可移除模板层110的第二表面110b相邻或接触。
图8B是图8A的转印带800的一部分的示意性顶视图。转印带800包括具有第一主表面150a的粘合剂层150。当粘合剂层150通常可为任选地透亮的粘合剂层时,图8B还示出了第一图形160-1(正方形)、第二图形160-2(矩形)和第三图形160-3(圆形)。在使用时,转印带800的粘合剂表面150a’将被设置到基底(即,受体基底)的表面上。粘合剂层150将通过粘合剂表面150a’被粘合到基底的表面上。然后将可移除模板层110从基底移除,同时保持转印带180粘合在基底上,从而将具有地形特征125和图形层160的回填层120转印到基底。
制作具有图形层的非区段使转印带的一种方法包括(i)提供可移除模板层,(ii)涂覆聚合物前体液体,该聚合物前体液体贴合于处于可移除模板层的结构之间的区域并且填充该区域;使反应性聚合物前体液体固化和或聚合以形成回填层,该回填层具有包括地形特征的结构化第一主表面和相对的第二主表面。地形特征是可移除模板层结构的相反结构或负结构;(iii)将包括至少一个第一图形的第一图形层设置在回填层的第二主表面上,第一图形层可被认为是回填层的第二主表面的整体部分;(iv)将粘合剂层设置在回填层的相对的第二主表面上。该方法还可包括将任选的防粘层设置在可移除模板层的结构化表面上。该方法还可包括提供任选的载体膜。载体膜通常将与可移除模板层的相对的第二表面相邻。可移除模板层中结构的制造可通过本领域中已知的技术(例如,使用具有与可移除模板层的结构化表面中期望的结构相反结构的压印辊对聚合物膜进行压印)进行。聚合物前体液体和对应的固化、聚合和/或干燥技术先前已经被论述并且可用来形成非分段式转印带的回填层。用于形成第一图形层的材料和技术先前已经被论述。一种特别有用的技术可以是具有对应的喷墨印刷油墨的喷墨印刷。粘合剂层可使用常规技术被施加成与回填层的相对的第二主表面相邻或接触。粘合剂可以是转印粘合剂,并且被层合至回填层的第二主表面,粘合剂可被溶解在溶剂中并且被涂覆到回填层的第二主表面上,之后干燥以将溶剂移除和任选地通过热辐射或光化辐射进行固化,或粘合剂前体溶液(包括单体和低聚物中的至少一种)可被涂覆在回填层的第二主表面上,之后通过热辐射或光化辐射进行固化。非分段式转印带可被用作用于制造分段式转印带(例如,图5A和图5B的顶部面板中所示的转印带)的输入材料。用作用于制造分段式转印带的输入材料的非分段式转印带可关于地形特征的类型和/或通过回填层的入射光的透射(如上文所描述)不具有限制。
术语“光化辐射”是指可使聚合物交联或固化的辐射波长,并且可包括紫外波长、可见波长和红外波长,而且可包括来自光栅激光的数码曝光、热数字成像和电子束扫描。
术语“聚硅氧烷”是指包括硅-氧键并且可包括碳-碳和/或碳-氢键的低聚或聚合有机硅化合物。
本文中所引用的所有参考文献及出版物全文以引用方式明确地并入本公开中,但它们可能与本公开直接冲突的内容除外。虽然本文已经举例说明并描述了具体实施方案,但本领域的普通技术人员将会知道,在不脱离本公开范围的情况下,可用多种替代的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本专利申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何调整或变型。因此,本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。
选择本公开的实施方案包括但不限于以下:
在第一实施方案中,本公开提供一种分段式转印带,其包括:
可移除模板层,该可移除模板层具有结构化表面和相对的第二表面;
转印层,该转印层包括:
回填层,该回填层设置在可移除模板层的结构化表面的至少一部分上并且贴合于该至少一部分,其中回填层具有与可移除模板层的结构化表面相邻的结构化第一主表面和相对的第二主表面,其中相对的第二主表面包括第一图形层,该第一图形层包括至少一个第一图形;以及
粘合剂层,该粘合剂层具有第一主表面和相对的第二主表面,其中粘合剂层的第二主表面与回填层的第二主表面相邻或接触;
形成在该转印层中的至少一个转印型区段,该至少一个转印型区段包括粘合剂表面并且相对于该粘合剂表面的平面具有形状,其中该至少一个转印型区段的该回填层的该相对的第二主表面包括该至少一个第一图形;以及
形成在转印层中的至少一个非转印型区段,至少一个非转印型区段包括粘合剂表面,其中钝化层设置在至少一个非转印型区段的粘合剂表面的至少一部分上;以及
至少一个切口,该至少一个切口从粘合剂层的第一主表面延伸,穿过转印层并且进入可移除模板层的至少一部分中,切口的深度小于转印带的厚度,并且其中至少一个转印型区段的形状由至少一个切口限定。
在第二实施方案中,本公开提供根据第一实施方案所述的分段式转印带,其中该至少一个转印型区段包括多个转印型区段。
在第三实施方案中,本公开提供根据第二实施方案所述的分段式转印带,其中该多个转印型区段呈一定图案。
在第四实施方案中,本公开提供根据第一实施方案至第三实施方案中任一项所述的分段式转印带,其中该回填层的该结构化第一主表面包括微光学结构。
在第五实施方案中,本公开提供根据第四实施方案所述的分段式转印带,其中该微光学结构包括日光重定向光学结构、光提取光学结构和广角颜色分布光学结构中的至少一种。
在第六实施方案中,本公开提供根据第一实施方案至第五实施方案中任一项所述的分段式转印带,其中该回填层的该结构化第一主表面包括高度为约0.05微米至约1000微米的地形特征。
在第七实施方案中,本公开提供根据第一实施方案至第六实施方案中任一项所述的分段式转印带,该回填层的折射率高于该粘合剂层的折射率。
在第八实施方案中,本公开提供根据第一实施方案至第七实施方案中任一项所述的分段式转印带,其中该可移除模板层的该结构化表面包括防粘层。
在第九实施方案中,本公开提供根据第一实施方案至第八实施方案中任一项所述的分段式转印带,该分段式转印带还包括载体膜,该载体膜与该可移除模板层的该第二表面相邻或接触。
在第十实施方案中,本公开提供根据第九实施方案所述的分段式转印带,其中该至少一个切口延伸到该载体膜中。
在第十一实施方案中,本公开提供根据第一实施方案至第十实施方案中任一项所述的分段式转印带,其中该粘合剂层包含至少一种粘合剂,并且该粘合剂是压敏粘合剂、热活化粘合剂和B-阶段粘合剂中的至少一种。
在第十二实施方案中,本公开提供根据第一实施方案至第十一实施方案中任一项所述的分段式转印带,其中该至少一个非转印型区段的该钝化的粘合剂表面的粘合力低于该至少一个转印型区段的该粘合剂表面的粘合力。
在第十三实施方案中,本公开提供一种形成分段式转印带的方法,包括:
提供可移除模板层和转印层,所述可移除模板层具有结构化表面和相对的第二表面,其中该转印层包括:
回填层,该回填层设置在可移除模板层的结构化表面的至少一部分上并且贴合于至少一部分,其中回填层具有与可移除模板层的结构化表面相邻的结构化第一主表面和相对的第二主表面,其中相对的第二主表面包括第一图形层,第一图形层包括至少一个第一图形;
粘合剂层,该粘合剂层具有第一主表面和相对的第二主表面,其中粘合剂层的第二主表面与回填层的第二主表面相邻或接触;
在转印层中形成至少一个切口,由此在转印层中产生具有粘合剂表面的至少一个转印型区段和具有粘合剂表面的至少一个非转印型区段,至少一个转印型区段相对于其粘合剂表面的平面具有形状,该形状由至少一个切口限定,并且至少一个转印型区段的回填层的相对的第二主表面包括至少一个第一图形,其中至少一个切口从粘合剂层的第一主表面延伸,穿过转印层并且进入可移除模板层的至少一部分中;以及
将钝化层设置在至少一个非转印型区段的粘合剂表面的至少一部分上。
在第十四实施方案中,本公开提供根据第十三实施方案所述的形成分段式转印带的方法,该方法还包括在设置该钝化层之前,在该转印层中提供至少一个基准标记。
在第十五实施方案中,本公开提供根据第十四实施方案所述的形成分段式转印带的方法,其中该至少一个基准标记是基准切口标记。
在第十六实施方案中,本公开提供根据第十三实施方案至第十五实施方案中任一项所述的形成分段式转印带的方法,其中,相对于其粘合剂表面的该平面,该至少一个切口限定该至少一个非转印型区段的该形状,并且该钝化层的设置与该至少一个非转印型区段的形状对齐进行。
在第十七实施方案中,本公开提供根据第十三实施方案至第十六实施方案中任一项所述的形成分段式转印带的方法,其中通过模具切割、激光切割和水射流切割中的至少一种形成该至少一个切口。
在第十八实施方案中,本公开提供根据第十三实施方案至第十七实施方案中任一项所述的形成分段式转印带的方法,其中通过活字印刷、胶版印刷、凹版印刷、柔性版印刷、喷墨印刷、激光印刷、移印、丝网印刷和热印刷中的至少一种设置该钝化层。
在第十九实施方案中,本公开提供根据第十三实施方案至第十八实施方案中任一项所述的形成分段式转印带的方法,其中该回填层的该结构化第一主表面包括微光学结构。
在第二十实施方案中,本公开提供根据第十九实施方案所述的形成分段式转印带的方法,其中该微光学结构包括日光重定向光学结构、光提取光学结构和广角颜色分布光学结构中的至少一种。
在第二十一实施方案中,本公开提供根据第十三实施方案至第二十实施方案中任一项所述的形成分段式转印带的方法,其中该回填层的该结构化第一主表面包括高度为约0.05微米至约1000微米的地形特征。
在第二十二实施方案中,本公开提供一种形成分段式转印带的方法,包括:
提供可移除模板层和转印层,所述可移除模板层具有结构化表面和相对的第二表面,其中该转印层包括:
回填层,该回填层设置在可移除模板层的结构化表面的至少一部分上并且贴合于该至少一部分,其中回填层具有与可移除模板层的结构化表面相邻的结构化第一主表面,和相对的第二主表面,其中回填层的结构化第一主表面包括微光学结构,并且相对的第二主表面包括第一图形层,第一图形层包括至少一个第一图形;
粘合剂层,该粘合剂层具有第一主表面和相对的第二主表面,其中粘合剂层的第二主表面与回填层的第二主表面相邻或接触;
将相对于粘合剂层的平面具有形状的钝化层设置在粘合剂层的第一主表面的至少一部分上;以及
在转印层中形成至少一个切口,由此产生具有粘合剂表面的至少一个转印型区段和具有设置在其上的钝化层的粘合剂表面的至少一个非转印型区段,至少一个转印型区段相对于其粘合剂表面的平面具有形状,该形状由至少一个切口限定,并且至少一个转印型区段的回填层的相对的第二主表面包括至少一个第一图形,其中至少一个切口从粘合剂层的第一主表面延伸,穿过转印层并且进入可移除模板层的至少一部分中。
在第二十三实施方案中,本公开提供根据第二十二实施方案所述的形成分段式转印带的方法,该方法还包括在形成至少一个切口之前,在提供至少一个基准标记。
在第二十四实施方案中,本公开提供根据第二十三实施方案所述的形成分段式转印带的方法,其中该至少一个基准标记是基准钝化层标记。
在第二十五实施方案中,本公开提供根据第二十二实施方案至第二十四实施方案中任一项所述的形成分段式转印带的方法,其中该至少一个切口的形成与该钝化层的形状对齐进行。
在第二十六实施方案中,本公开提供根据第二十二实施方案至第二十五实施方案中任一项所述的形成分段式转印带的方法,其中通过模具切割、激光切割和水射流切割中的至少一种形成该至少一个切口。
在第二十七实施方案中,本公开提供根据第二十二实施方案至第二十六实施方案中任一项所述的形成分段式转印带的方法,其中通过活字印刷、胶版印刷、凹版印刷、柔性版印刷、喷墨印刷、激光印刷、移印、丝网印刷和热印刷中的至少一种设置该钝化层。
在第二十八实施方案中,本公开提供根据第二十二实施方案至第二十七实施方案中任一项所述的形成分段式转印带的方法,其中该回填层的该结构化第一主表面包括微光学结构。
在第二十九实施方案中,本公开提供根据第二十八实施方案所述的形成分段式转印带的方法,其中该微光学结构包括日光重定向光学结构、光提取光学结构和广角颜色分布光学结构中的至少一种。
在第三十实施方案中,本公开提供根据第二十二实施方案至第二十九实施方案中任一项所述的形成分段式转印带的方法,其中该回填层的该结构化第一主表面包括高度为约0.05微米至约1000微米的特征。
在第三十一实施方案中,本发明提供一种制作微光学组件的方法,其包括:
提供第一实施方案至第十二实施方案中任一项所述的分段式转印带,其中该回填层的该结构化第一主表面包括微光学结构;
提供具有第一主表面的透明受体基底;
将该分段式转印带的该至少一个转印型区段的粘合剂表面设置到该透明受体基底的第一主表面上;
将该至少一个转印型区段的该粘合剂表面粘合到该透明受体基底的第一主表面上;以及
将该可移除模板层和该转印带的至少一个非转印型区段从该受体基底移除,同时保持该至少一个转印型区段粘合在透明受体基底上。
在第三十二实施方案中,本公开提供根据第三十一实施方案所述的制作微光学组件的方法,其中该至少一个转印型区段包括多个转印型区段。
在第三十三实施方案中,本公开提供根据第三十二实施方案所述的制作微光学组件的方法,其中该多个转印型区段呈一定图案。
在第三十四实施方案中,本公开提供根据第三十一实施方案至第三十三实施方案中任一项所述的制作微光学组件的方法,其中该粘合剂层的折射率高于或低于该受体基底的折射率不超过0.15。
在第三十五实施方案中,本公开提供根据第三十一实施方案至第三十四实施方案中任一项所述的制作微光学组件的方法,其中该回填层的该折射率高于该粘合剂层的该折射率。
在第三十六实施方案中,本公开提供根据第三十一实施方案至第三十五实施方案中任一项所述的制作微光学组件的方法,其中该粘合剂层包含至少一种粘合剂,并且该粘合剂是压敏粘合剂、热活化粘合剂和B-阶段粘合剂中的至少一种。
在第三十七实施方案中,本公开提供根据第三十一实施方案至第三十六实施方案中任一项所述的制作微光学组件的方法,其中该微光学结构包括日光重定向光学结构、光提取光学结构和广角颜色分布光学结构中的至少一种。
在第三十八实施方案中,本公开提供根据第三十一实施方案至第三十七实施方案中任一项所述的制作微光学组件的方法,其中该透明受体基底是用于中空玻璃单元的玻璃面板。
在第三十九实施方案中,本公开提供根据第三十一实施方案至第三十八实施方案中任一项所述的制作微光学组件的方法,其中该透明受体基底包括第二图形层,该第二图形层包括至少一个第一图形。
在第四十实施方案中,本公开提供根据第三十九实施方案所述的制作微光学组件的方法,其中该第二图形层不与该至少一个转印型区段重叠。
在第四十一实施方案中,本公开提供根据第三十九实施方案或第四十实施方案所述的制作微光学组件的方法,其中该第二图形层的该至少一个第一图形与该至少一个转印型区段对齐。
在第四十二实施方案中,本公开提供一种微光学组件,其包括:
第一透明玻璃基底,该第一透明玻璃基底具有第一主表面和第二主表面以及至少一个微光学元件,该微光学元件包括:
回填层,该回填层具有结构化第一主表面和相对的第二主表面,其中回填层的结构化第一主表面包括微光学结构,并且相对的第二主表面包括第一图形层,该第一图形层包括至少一个第一图形;以及
粘合剂层,该粘合剂层具有第一主表面和相对的第二主表面,其中将粘合剂层的第一主表面设置在第一透明玻璃基底的第一主表面上,并且粘合剂层的第二主表面与回填层的相对的第二主表面相邻或接触。
在第四十三实施方案中,本公开提供根据第四十二实施方案所述的微光学组件,其中该至少一个微光学元件是多个微光学元件。
在第四十四实施方案中,本公开提供根据第四十三实施方案所述的微光学组件,其中该多个微光学元件呈一定图案。
在第四十五实施方案中,本公开提供根据第四十二实施方案至第四十四实施方案所述的微光学组件,其中该第一透明玻璃基底还包括第二图形层,该第二图形层包括设置在其第一主表面和第二主表面中的至少一者上的至少一个第一图形。
在第四十六实施方案中,本公开提供根据第四十四实施方案所述的微光学组件,其中该第一透明玻璃基底还包括第二图形层,该第二图形层包括设置在其第一主表面和第二主表面中的至少一者上的至少一个第一图形,并且该多个微光学元件与该第二图形层的该至少一个第一图形对齐。
在第四十七实施方案中,本公开提供根据第四十二实施方案所述的微光学组件,该微光学组件还包括第二透明玻璃基底,该第二透明玻璃基底具有第一主表面和第二主表面。
在第四十八实施方案中,本公开提供根据第四十七实施方案所述的微光学组件,其中该第二透明玻璃基底的该第一主表面与该至少一个微光学元件的该回填层相邻。
在第四十九实施方案中,本公开提供根据第四十七实施方案或第四十八实施方案所述的微光学组件,其中该至少一个微光学元件是多个微光学元件。
在第五十实施方案中,本公开提供根据第四十九实施方案所述的微光学组件,其中该多个微光学元件呈一定图案。
在第五十一实施方案中,本公开提供根据第四十七实施方案至第五十实施方案中任一项所述的微光学组件,其中该第一透明玻璃基底和该第二透明玻璃基底中的至少一者还包括第二图形层,该第二图形层包括设置在其第一主表面或第二主表面上的至少一个第一图形。
在第五十二实施方案中,本公开提供根据第五十实施方案所述的微光学组件,其中该第一透明玻璃基底或该第二透明玻璃基底中的至少一者还包括第二图形层,该第二图形层包括设置在其第一主表面或第二主表面上的至少一个第一图形,并且该多个微光学元件与该第二图形层的该至少一个第一图形对齐。
在第五十三实施方案中,本公开提供根据第四十二实施方案至第五十二实施方案中任一项所述的微光学组件,其中该第一透明受体基底是用于中空玻璃单元的玻璃面板。
在第五十四实施方案中,本公开提供根据第四十七实施方案至第五十二实施方案中任一项所述的微光学组件,其中该第一透明受体基底和该第二透明玻璃基底是用于中空玻璃单元的玻璃面板。
在第五十五施方案中,本公开提供一种非分段式转印带,其包括:
可移除模板层,该可移除模板层具有结构化表面和相对的第二表面;
转印层,该转印层包括:
回填层,该回填层设置在可移除模板层的结构化表面的至少一部分上并且贴合于该至少一部分,其中回填层具有与可移除模板层的结构化表面相邻的结构化第一主表面,和相对的第二主表面,其中回填层的结构化第一主表面包括地形特征,该地形特征是光折射的微光学结构和光准直的微光学结构中的至少一者,并且相对的第二主表面包括第一图形层,该第一图形层包括至少一个第一图形;以及
粘合剂层,该粘合剂层具有第一主表面和相对的第二主表面,其中粘合剂层的第二主表面与回填层的相对的第二主表面相邻或接触;并且
其中回填层能够透射约50%和100%之间的照射在其结构化第一主表面和相对的第二主表面上的入射光。
在第五十六实施方案中,本公开提供根据第五十五实施方案所述的非分段式转印带,其中该回填层的该结构化第一主表面包括高度为约0.05微米至约1000微米的地形特征。
在第五十七实施方案中,本公开提供根据第五十五实施方案或第五十六实施方案所述的非分段式转印带,其中该回填层的折射率高于该粘合剂层的折射率。
在第五十八实施方案中,本公开提供根据第五十五实施方案至第五十七实施方案中任一项所述的非分段式转印带,其中该可移除模板层的该结构化表面包括防粘层。
在第五十九实施方案中,本公开提供根据第五十五实施方案至第五十八实施方案中任一项所述的非分段式转印带,该非分段式转印带还包括载体膜,该载体膜与该可移除模板层的该第二表面相邻或接触。
在第六十实施方案中,本公开提供根据第五十五实施方案至第五十九实施方案中任一项所述的非分段式转印带,其中该回填层能够透射约80%至100%的照射在其结构化第一主表面和相对的第二主表面上的入射光。
实施例
制备分段式转印膜。将转印膜的粘合剂层的区域钝化以防止转印。数字(激光切割)方法用来使转印膜图案化。将膜中的图案化区域转印到玻璃基底。
这些示例仅用于示意性目的,并非意在限制所附权利要求书的范围。除非另外指明,否则示例以及说明书的余下部分中的所有份数、百分数、比率等均按重量计。
材料列表
具有日光重定向光学器件的层合转印膜的制备
层合转印膜的单个输入辊被用于全部实施例。辊是包含嵌入式微结构漫射体的日光重定向光学器件膜。该膜包括聚合物基底、微结构化模板层、防粘涂层、回填涂层、粘合剂涂层和可移除的衬件。该膜用来将微光学元件(回填和粘合剂)转印至玻璃或类似基底。
日光重定向微结构模板/防粘涂覆膜
所使用的支撑基底是具有包括AP1的粘合力增进的底漆涂层的3密耳双轴取向的PET膜。复制树脂是具有0.5%光引发剂PI1的R1和R2的75/25共混物。将复制树脂以如下方式和速率施加至PET基底:使得该树脂均匀地分布在将要复制的区域上。树脂的复制在加热至125℉的工具上于30fpm下进行。该工具使用金刚石车削工艺先前被制造,具有与期望的日光重定向结构相同但互补的形状。期望的周期性结构的每个周期包括两个峰和四个小平面,功能结构的每侧一个小平面。金刚石车削工艺导致峰轻微倒圆。参见标题为“用于重定向日光的光学结构(OPTICAL STRUCTURES FOR REDIRECTING DAYLIGHT)”的美国专利申请序列号62/094626(代理人案号76063US002),所述申请特此全文以引用方式并入本文。使来自在600瓦/英寸下工作的Fusion“D”灯的辐射透射穿过膜,从而在与工具接触的同时固化树脂。然后将复制的日光重定向微结构模板膜(PET基底上复制的树脂)从工具移除并且卷绕成辊以准备用于进一步处理。
为了允许对浇铸成复制的日光重定向微结构模板膜的材料进行后续移除,在低压力等离子腔室中对它进行表面处理。在将空气从腔室移除之后,将全氟己烷(C6F14)和氧气在300毫托的总腔室压力下分别以600标升/分钟和300标升/分钟的流率引入腔室。当膜在40英尺/分下移动通过处理区时,膜在3000瓦的RF功率下处理。这样形成了日光重定向微结构模板/防粘涂覆膜。
嵌入式微结构漫射体模板/防粘涂覆膜
具有包括AP1的粘合力增进的底漆涂层的3密耳双轴取向的PET膜使来自圆柱形复制工具的结构复制到该膜上。这样形成了嵌入式微结构漫射体模板,该嵌入式微结构漫射体模板是处于光重定向光学器件和粘合剂(漫射体模板)之间的漫射界面。圆柱形复制工具由在WO 2014/081693中描述的用于“第一工具”的方法制成。复制树脂是具有包括0.5%PI1的光引发剂包装的R1、R2和R6的共混物。将复制树脂以如下方式和速率施加至PET膜:使得该树脂均匀地分布在将要复制的区域上。树脂的复制在加热至125℉的复制工具上于100fpm下进行。该复制工具使用在WO 2014/081693中描述的工艺先前被制造,具有与期望的漫射体结构相同但互补的形状。使来自在600瓦/英寸下工作的Fusion“D”灯的辐射透射通过膜,从而在与工具接触的同时固化树脂。然后将嵌入式微结构漫射体模板膜(复制的树脂和PET结构)从工具移除并且卷绕成卷以准备用于进一步处理。嵌入式微结构漫射体模板膜在低压力等离子腔室中进行防粘处理以允许在使重定向光学器件树脂固化之后将其移除。在将空气从腔室移除之后,将全氟己烷(C6F14)和氧气在300毫托的总腔室压力下分别以600标升/分钟和300标升/分钟的流率引入腔室。当膜在40英尺/分下移动通过处理区时,膜在3000瓦的RF功率下处理。这样形成了嵌入式微结构漫射体模板/防粘涂覆膜。
具有嵌入式微结构漫射界面的回填涂覆的日光重定向微结构模板/防粘膜
嵌入式微结构漫射模板/防粘涂层膜在20英尺/分的线速度、12英寸的涂层宽度和184克/分的流率下使用模具涂覆机在辊对辊处理衬件上填充有69.5%的固体树脂溶液。配方参见表1。
表1回填涂层配方
项目 | 重量% |
80/20R3/R4 | 28.2 |
75/25LS1/LS2 | 2.8 |
PI2 | 0.7 |
R5 | 0.1 |
NP1 | 62.8 |
S1 | 5.4 |
膜通过三个对流烘箱区进行干燥,每个对流烘箱区的长度约10英尺并且空气温度分别为70℃、80℃和90℃。在干燥之后,嵌入式微结构漫射模板/防粘涂层膜被层合至自由的未固化的树脂表面。在将两个模板保留在适当位置的情况下,树脂通过使来自600瓦/英寸Fusion H灯泡的光经过该构造来固化。这形成了具有嵌入式微结构漫射界面的回填涂覆的日光重定向微结构模板/防粘膜。
实施例制备过程
-数字设计制备
数字设计在Adobe Illustrator CS5(加利福尼亚州圣荷西的Adobe系统(AdobeSystems,San Jose,CA))中被创建。该设计在圆形设计图案、激光刻痕/切口线、颜色图形层和钝化区域外侧的拐角中包括对应于基准标记的四个层。在钝化区域的边缘和激光刻痕/切口线之间的偏离包括在设计中。
-玻璃基底清洗
4”×6”×3mm的玻璃基底用无绒布擦拭并且然后用异丙醇淋洗。该基底在空气下干燥,之后用于印刷或层合转印中。
-光学器件完整性检验
重定向光学器件的完整性使用准直的高强度LED手电筒(Duracell DurabeamUltra 1000流明手电筒)作为电源进行检验。手电筒前面的透镜组件针对最小的可能的光点尺寸进行调整。样本竖直地保持在距白墙近似1英尺处。电源在垂直于墙和样本的竖直平面中在样本的中心上、近似1英尺的距离以及近似45度的仰角处瞄准光点。日光重定向光学器件的控制样本在高于通过样本上光点中心的水平平面的墙上示出约30度至45度的偏转光的漫射亮光点。透射光的亮光点在墙上也是可见的。
实施例
实施例1(E1)
该实施例是两个4"×6"×3mm的玻璃工件工件A,其具有数字图形标志日光重定向光学器件的阵列,其中的一些具有嵌入在回填层和粘合剂层之间的红色印刷的图形层,以及工件B,其是空白的。当两个工件被组装、对准并且隔开小间隙时,日光重定向元件在玻璃上形成彩色的图形设计。图形元件中的一些没有色彩和重定向光。其他图形元件具有红色色彩以及过滤的入射光和重定向的入射光两者。
-图形层喷墨印刷
UV喷墨印刷机(日本Mimaki工程有限公司的UJF-3042HG(UJF-3042HG,MimakiEngineering Co.,LTD.,Japan))用来将基准标记和红色图形层印刷到具有微结构漫射界面的回填涂覆的日光重定向微结构模板/防粘膜上。将膜基底用胶带粘到印刷床并且然后使用UV固化油墨(I2,I3,I4,I5,I6)(在720x900的分辨率,12程下)的单个墨盒进行印刷。实施例设计是十二个3M公司标志的规则阵列,每个的高度为0.8"。标志中的四个被打印具有红色。剩余的八个留下不印刷。
-粘合剂层涂层
具有嵌入式微结构漫射界面的回填涂覆的日光重定向微结构模板/防粘膜使用刮棒涂覆机涂覆有粘合剂。使用8密耳的间隙施加10%的固体有机硅粘合剂(ADH1),从而提供具有近似5密耳湿厚度和14微米干燥涂层厚度的粘合剂层。然后将带涂层的膜在80℃下干燥。这形成了具有日光重定向光学器件的层合转印膜。
-钝化层和基准点喷墨印刷
UV喷墨印刷机(日本Mimaki工程有限公司的UJF-3042HG(UJF-3042HG,MimakiEngineering Co.,LTD.,Japan))用来将粘合剂钝化层印刷到层合转印膜的粘合剂层的顶部。首先将衬件(L1)从层合转印膜移除从而使粘合剂层暴露,之后将样本用胶带粘到印刷床。钝化图案使用(I1)UV固化的纯净油墨(在720x900的分辨率和12程下)的两个墨盒进行印刷以在粘合剂顶部产生连续的、非粘性图案化层。
激光刻痕/切口生成
将具有上文描述的日光重定向光学器件和印刷的钝化层和基准点的层合转印膜通过激光切割(亚利桑那州斯科茨代尔的通用激光系统的ILS 9.75(ILS 9.75,UniversalLaser Systems,Scottsdale,AZ))在印刷区域内使用预先确定的400微米的钝化偏离值刻痕成期望的最终转印图案。基准标记首先在用胶带被粘到激光床的基底上被切割。然后将位于层合转印膜上的印刷的基准标记与激光切割基准点对准,并且进行来自上文的数字设计(在10%的功率下90%的速度并且在0.01"的z高度下1000脉冲每英寸)以产生仅延伸通过粘合剂层和回填层的切口。激光刻痕图案是十二个3M公司标志的规则阵列,每个的高度为0.8",其中的一些对应于上文描述的红色图形层图案。
-层合转印工艺
将具有日光重定向光学器件和印刷的钝化层和上文描述的基准点的激光刻痕的层合转印膜层合至具有辊的玻璃基底(工件B),粘合剂面向下。将模板膜移除,从而在玻璃上留下回填层和粘合剂层。
-工件A和工件B的组装
工件A和工件B与面向彼此的印刷元件对准并且然后用1/16"厚×3/8"宽的黑色窗用玻璃胶带(明尼苏达州明尼阿波利斯布林玻璃的工件#SM5700-1215)(Brin Glass,Minneapolis,MN,part#SM 5700-1215)固定在适当位置以形成组件(图9A和图9B)。执行上文所描述的光学器件完整性检验。背光组件在红色图形元件区域中展现光重定向特点(亮度的成角度变化)以及光衰减和过滤。
Claims (10)
1.一种分段式转印带,包括:
可移除模板层,所述可移除模板层具有结构化表面和相对的第二表面;
转印层,所述转印层包括:
回填层,所述回填层设置在所述可移除模板层的所述结构化表面的至少一部分上并且贴合于所述可移除模板层的所述结构化表面的至少一部分,其中所述回填层具有与所述可移除模板层的所述结构化表面相邻的结构化第一主表面,和相对的第二主表面,其中所述相对的第二主表面包括第一图形层,所述第一图形层包括至少一个第一图形;以及
粘合剂层,所述粘合剂层具有第一主表面和相对的第二主表面,其中所述粘合剂层的所述第二主表面与所述回填层的所述第二主表面相邻或接触;形成在所述转印层中的至少一个转印型区段,所述至少一个转印型区段包括粘合剂表面并且相对于所述粘合剂表面的平面具有形状,其中所述至少一个转印型区段的所述回填层的所述相对的第二主表面包括所述至少一个第一图形;以及
形成在所述转印层中的至少一个非转印型区段,所述至少一个非转印型区段包括粘合剂表面,其中钝化层设置在所述至少一个非转印型区段的所述粘合剂表面的至少一部分上;以及
至少一个切口,所述至少一个切口从所述粘合剂层的所述第一主表面延伸,穿过所述转印层并且进入所述可移除模板层的至少一部分中,所述切口的深度小于所述转印带的厚度,并且其中所述至少一个转印型区段的所述形状由所述至少一个切口限定。
2.根据权利要求1所述的分段式转印带,其中所述至少一个转印型区段包括多个转印型区段。
3.根据权利要求2所述的分段式转印带,其中所述多个转印型区段呈一定图案。
4.根据权利要求1所述的分段式转印带,其中所述回填层的所述结构化第一主表面包括微光学结构。
5.根据权利要求4所述的分段式转印带,其中所述微光学结构包括日光重定向光学结构、光提取光学结构和广角颜色分布光学结构中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的分段式转印带,其中所述回填层的所述结构化第一主表面包括高度为0.05微米至1000微米的地形特征。
7.根据权利要求1所述的分段式转印带,所述回填层的折射率高于所述粘合剂层的折射率。
8.根据权利要求1所述的分段式转印带,其中所述可移除模板层的所述结构化表面包括防粘层。
9.根据权利要求1所述的分段式转印带,还包括载体膜,所述载体膜与所述可移除模板层的所述第二表面相邻或接触。
10.一种形成分段式转印带的方法,包括:
提供可移除模板层和转印层,所述可移除模板层具有结构化表面和相对的第二表面,其中所述转印层包括:
回填层,所述回填层设置在所述可移除模板层的所述结构化表面的至少一部分上并且贴合于所述可移除模板层的所述结构化表面的至少一部分,其中所述回填层具有与所述可移除模板层的所述结构化表面相邻的结构化第一主表面,和相对的第二主表面,其中所述相对的第二主表面包括第一图形层,所述第一图形层包括至少一个第一图形;
粘合剂层,所述粘合剂层具有第一主表面和相对的第二主表面,其中所述粘合剂层的所述第二主表面与所述回填层的所述第二主表面相邻或接触;
在所述转印层中形成至少一个切口,由此在所述转印层中产生具有粘合剂表面的至少一个转印型区段和具有粘合剂表面的至少一个非转印型区段,所述至少一个转印型区段相对于其粘合剂表面的平面具有形状,所述形状由所述至少一个切口限定,并且所述至少一个转印型区段的所述回填层的所述相对的第二主表面包括所述至少一个第一图形,其中所述至少一个切口从所述粘合剂层的所述第一主表面延伸,穿过所述转印层并且进入所述可移除模板层的至少一部分中;以及
将钝化层设置在所述至少一个非转印型区段的所述粘合剂表面的至少一部分上。
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