CN117452532A - 包括共形光学薄层的制品 - Google Patents
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Abstract
公开了一种制品，该制品包括衬底、漫射体聚合物以及与漫射体聚合物的表面共形的光学材料14的薄层。还公开了一种制造该制品的方法。
Description
技术领域
本公开总体涉及一种制品，该制品包括：衬底；漫射体聚合物；以及与漫射体聚合物的表面共形的光学材料的薄层。还公开了一种制造该制品的方法。
背景技术
影响和改变光能(诸如激光器和发光二极管(LED)的传播的光学设备(其目的是使其在远离设备的位置处的能量内容均匀化或重新分布)通常被称为漫射体或光束整形器。这种设备广泛地由包含高度变化的表面图案来表征，该高度变化在一定范围内通常以随机方向改变入射光照的传播的方向，这取决于所述表面图案的特征。漫射体的常用示例包括磨砂玻璃、全息漫射体、高斯漫射体、衍射漫射体、周期性微透镜阵列和随机微透镜阵列。
需要一种具有增强的物理、机械和光学性质中的至少一种的诸如漫射体的制品。该制品可以提供折射率匹配，以使该制品对光的反射最小化。该制品可以实现具有低漫射体聚合物厚度的大视场设计。
发明内容
在一个方面，公开了一种制品，该制品包括：衬底；漫射体聚合物；以及与漫射体聚合物的表面共形的光学材料的薄层。
在一个方面，光学材料的薄层是光学材料的两个或更多个薄层。在一个方面，光学材料的两个或更多个薄层中的每个薄层具有不同的折射率；并且其中两个或更多个薄层被定位成形成折射率梯度。在一个方面，光学材料的两个或更多个薄层中的最外薄层具有低折射率。在一个方面，光学材料的两个或更多个薄层中的每个薄层具有均匀的厚度。
在一个方面，该制品还包括粘合聚合物；其中粘合聚合物与漫射体聚合物的表面共形；并且其中光学材料的薄层是折射率纳米颗粒的层。在一个方面，粘合聚合物是粘合聚合物的两个或更多个层；其中光学材料的薄层是光学材料的两个或更多个层；并且其中粘合聚合物的两个或更多个层与光学材料的两个或更多个层交替。在一个方面，粘合聚合物的两个或更多个层中的每个层的粘合聚合物不同，并且光学材料的两个或更多个层中的每个层的光学材料不同。
在另一个方面，公开了一种制造制品的方法，包括：提供衬底；在衬底上沉积漫射体聚合物；以及沉积光学材料的薄层，以使光学材料的薄层与漫射体聚合物的表面共形。
在一个方面，由于光学材料的薄层具有比漫射体聚合物的折射率低的折射率，因此制品反射的光减少。
在一个方面，光学材料的薄层是光学材料的两个或更多个薄层；并且其中光学材料的两个或更多个薄层中的每个薄层具有小于下方薄层的折射率。
在一个方面，沉积光学材料的薄层的步骤还包括：将粘合聚合物通过溶液沉积到漫射体聚合物的表面；以及将光学材料的薄层沉积到粘合聚合物的表面。
在另一个方面，公开了一种制造制品的方法，包括：将低折射率聚合物沉积到模具工具的负表面轮廓；将光学材料的薄层沉积在所沉积的低折射率聚合物上；以及将漫射体聚合物沉积到所沉积的光学材料的薄层。在一个方面，沉积低折射率聚合物的步骤是真空沉积或溶液沉积。
各个实施例的附加特征和优点将在下面的描述中被部分地阐述，并且部分地从描述中变得明显，或者可以通过对各个实施例的实践而获知。各个实施例的目的和其他优点将通过在本文描述中特别指出的元件和组合来实现和获得。
附图说明
本公开的特征通过示例的方式被图示，并且不限于以下附图，其中相似的附图标记指示相似的元件，其中：
图1图示了根据本发明的一个方面的制品；
图2图示了根据本发明的另一个方面的制品；
图3图示了根据本发明的另一个方面的制品；
图4图示了根据本发明的另一个方面的制品；
图5图示了根据本发明的另一个方面的制品；
图6是根据本发明的一个方面的制造制品的方法的流程图；以及
图7是根据本发明的另一个方面的制造制品的方法的流程图。
具体实施方式
出于简单和说明的目的，主要参考本公开的示例来描述本公开。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本公开的透彻理解。然而，明显的是，可以在不限于这些具体细节的情况下实践本公开。在其他情况下，一些方法和结构没有被详细描述，以免不必要地模糊本公开。
此外，附图中描绘的元件可以包括附加组件，并且在那些附图中描述的组件中的一些组件可以被去除和/或修改，而不脱离本公开的范围。此外，附图中描绘的元件可以不是按比例绘制的，并且因此，元件可以具有与附图中所示的那些不同的尺寸和/或配置。
应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都仅是示例性和说明性的，并且旨在提供对本教导的各种实施例的说明。在其广泛和变化的实施例中，本文公开了制品10，制品10包括：衬底20；漫射体聚合物12；以及可以与漫射体聚合物12的表面共形的光学材料14的薄层。如下文将更彻底讨论的，光学材料14的薄层可以是光学材料14的一个或多个薄层。如果制品10中存在多于一个薄层，则薄层可以被称为第一薄层14a、第二薄层14b等。应当理解，“第一”、“第二”等以及“a”、“b”等仅用于将制品10的元件彼此区分开，并且不旨在进行限制或提供任何物理或位置信息。
制品10可以是光学元件，例如漫射体。存在于漫射体聚合物12上的每个层可以与漫射体聚合物12的表面共形，并且如果存在，任何和所有中间层(例如，粘合聚合物16、光学材料14的薄层、低折射率聚合物18)可以与漫射体聚合物12的表面共形。这些共形层可以提供以下性质中的至少一种性质：选择性反射(具有设计的折射率和厚度)；抗折射(具有低于漫射体聚合物12的折射率)；吸收控制(具有所需的UV和可见光吸收)；偏振控制(使用液晶聚合物或纳米颗粒)；导电性(使用导电聚合物或纳米颗粒)；审美控制(使用颜色吸收聚合物或纳米颗粒)；防污功能(使用还提供疏水功能的光学材料，诸如硅树脂或碳氟聚合物)；以及机械(使用还改进了柔韧性、硬度、耐刮擦性、韧性等的光学材料)。
光学材料14的薄层可以提供折射率匹配，诸如与漫射体聚合物或空气的折射率匹配，以降低制品10对光的反射。在另一个方面，光学材料14的薄层可以包括纳米颗粒(诸如，高折射率光学材料的纳米颗粒)，以实现大视场。在另外的方面，光学材料14的薄层可以赋予制品10附加的光学性质，诸如颜色、导电性等。在另外的方面，光学材料14的薄层可以赋予制品10物理和/或机械性质，诸如硬度、耐刮擦性等。
制品10可以包括衬底20。衬底20可以由任何透明材料形成。适当衬底材料的非限制性示例包括玻璃、金刚石、熔融石英、非晶硅、苏打石灰、聚合物(诸如，聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、无定形共聚酯、聚氯乙烯；硅氧烷基配方、环烯烃共聚物、离聚物树脂、透明聚丙烯、氟化聚合物体系、苯乙烯甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯丙烯腈树脂、聚苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯丙烯腈丁二烯苯乙烯)及其组合。在一个方面，衬底20可以是玻璃。
衬底20可以以从大约0.05mm至大约6.35mm(例如，从大约0.1mm至大约5mm，并且作为另外的示例，从大约0.15mm至大约1.0mm)的厚度范围存在。
衬底20可以包括一个或多个平面表面，诸如顶表面、底表面等。应当理解，术语“顶”、“底”等旨在区分这些表面，并且不旨在进行限制。在一个方面，漫射体聚合物12可以存在于衬底20的顶表面的至少一部分上。例如，漫射体聚合物12可以存在于衬底20的顶表面的中间部分上，每个端部(例如，第一端部和第二端部)没有漫射体聚合物12。在另一个方面，光学材料14的薄层可以存在于衬底20的顶表面的至少一部分上。例如，光学材料14的薄层可以存在于衬底20的顶表面的第一端部(例如，左)和/或第二端部(例如，右)上。衬底20的顶表面的第一端部和/或第二端部可以没有光学材料的薄层。
漫射体聚合物12可以是可以沉积在衬底20的表面上的任何透明聚合物。漫射体聚合物12可以由任何可固化聚合物形成。合适的漫射体聚合物12的非限制性示例包括热塑性塑料，诸如聚酯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚氨酯、丙烯酸树脂、丙烯酸酯、聚乙烯酯、聚醚、聚硫醇、硅树脂、碳氟化合物及其各种共聚物；热固性材料，诸如环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯、三聚氰胺甲醛、脲甲醛和苯酚甲醛；能量固化材料，诸如丙烯酸酯、环氧树脂、乙烯基、乙烯基酯、苯乙烯和硅烷；及其组合。附加的漫射体聚合物12包括但不限于硅烷、硅氧烷、钛酸盐、锆酸盐、铝酸盐、硅酸盐、磷氮烷、聚硼嗪和聚噻唑。
漫射体聚合物12的聚合物链可以使用聚合技术进行交联，然后进行固化。聚合技术的非限制性示例包括光诱导聚合，诸如自由基聚合、光谱敏化光诱导自由基聚合、光诱导阳离子聚合、光谱敏化光诱导阳离子聚合和光诱导环加成；电子束诱导聚合，诸如电子束诱导自由基聚合、电子束诱导阳离子聚合和电子束诱导环加成；以及热诱导聚合，诸如热诱导阳离子聚合。在一个方面，漫射体聚合物12可以被沉积在衬底上，并且使用诸如非自由基固化系统、紫外光、可见光、红外光和/或电子束的技术来进行固化。
漫射体聚合物12可以具有与衬底的顶表面交接的底表面。漫射体聚合物12可以具有带有表面轮廓(诸如随机表面轮廓、周期性表面轮廓和/或图案化表面轮廓)的顶表面。表面轮廓可以通过诸如压花、模制或反应离子蚀刻的方法来形成。
漫射体聚合物12的表面轮廓可以具有大于0nm的物理厚度，即，它不仅仅是漫射体聚合物12的平坦顶表面。例如，漫射体聚合物12的表面轮廓可以具有足以包括微结构的深度的物理厚度。漫射体聚合物12的表面轮廓可以具有从大约5微米至大约500微米(例如，从大约10微米至大约200微米，并且作为另外的示例，从大约40微米至大约100微米，包括其间的所有范围和子范围)的物理厚度。沿着衬底20的顶表面，漫射体聚合物12可以以不同的厚度存在。
制品10可以包括光学材料14的薄层，光学材料14的薄层与漫射体聚合物12的表面和/或粘合聚合物16的表面共形，如图1和图3中所示。例如，光学材料14的薄层可以具有与漫射体聚合物12和/或粘合聚合物16的表面(诸如表面轮廓)相同的形状、轮廓或外形。光学材料14的每个薄层(无论是单个层(14a)，还是两个或更多个层(14a，14b))可以与漫射体聚合物12的表面以及粘合聚合物16或光学材料14的任何中间层共形。“薄层”应当被理解为意指具有范围从大约0.01微米至大约20微米(例如，从大约0.1微米至大约5微米，并且作为另外的示例，从大约0.5微米至大约2微米)的物理厚度。
漫射体聚合物12的物理厚度与光学材料14的薄层的物理厚度之比可以是大约5：1或更大。该比率可以被调整，只要它不损害制品10的光散射分布。注意，漫射体聚合物12与光学材料14的薄层的厚度比率，可以被漫射体聚合物12与任何共形层(例如，粘合聚合物16、光学材料14和/或光折射率聚合物18)的折射率的比率影响。此外，该比率可以由漫射体聚合物12的表面轮廓确定。限定视场的漫射体聚合物12的最小表面轮廓与所有共形层之间的物理厚度比率应当为大约5：1或更大。
光学材料14的薄层可以是单个层，如图1中所示，或者可以是光学材料的两个或更多个薄层14a、14b，如图2中所示。在一个方面，光学材料的两个或更多个薄层中的最外面(最接近空气)的光学材料14的薄层可以具有低折射率。在一个方面，每个薄层(诸如光学材料的两个或更多个薄层14a、14b)可以跨每个个体层具有均匀的厚度。
光学材料14的薄层可以是至少一种光学材料的层。合适的光学材料的非限制性示例包括折射率纳米颗粒、选择性吸收纳米颗粒、液晶聚合物、导电聚合物、着色剂、硅树脂、碳氟聚合物及其组合。光学材料14的折射率纳米颗粒可以是高折射率光学材料的纳米颗粒。高折射率光学材料14可以是氢化物、氮化物、碳化物或金属氧化物。高折射率材料的非限制性示例包括硫化锌(ZnS)、氧化锌(ZnO)、氧化锆(ZrO2)、二氧化钛(TiO2)、碳(C)、氧化铟(In2O3)、氧化铟锡(ITO)、五氧化二钽(Ta2O5)、二氧化铈(CeO2)、氧化钇(Y2O3)、氧化铕(EU2O3)、铁氧化物(诸如，四氧化三铁(Fe3O4)、三氧化二铁(Fe2O3))、氮化铪(HfN)、碳化铪(HfC)、氧化铪(HfO2)、氧化镧(La2O3)、氧化镁(MgO)、氧化钕(Nd2O3)、氧化镨(Pr6O11)、氧化钐(Sm2O3)、三氧化二锑(Sb2O3)、碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、一氧化硅(SiO)、氢化硅(SiH)、三氧化二硒(Se2O3)、氧化锡(SnO2)、三氧化钨(WO3)、及其组合，等等。
光学材料14的折射率纳米颗粒可以是低折射率光学材料的纳米颗粒。合适的低折射率光学材料14的非限制性示例包括二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、金属氟化物(诸如氟化镁(MgF2)、氟化铝(AlF3)、氟化铈(CeF3)、氟化镧(LaF3)、氟化铝钠(例如，Na3AlF6、Na5Al3F14)、氟化钕(NdF3)、氟化钐(SmF3)、氟化钡(BaF2)、氟化钙(CaF2)、氟化锂(LiF)、其组合)，或具有大约1.65或更小的折射率的任意其他低折射率材料。例如，有机单体和聚合物可以被用作低折射率材料，包括二烯烃或烯属烃，诸如丙烯酸酯(例如甲基丙烯酸酯)、全氟烯烃、聚四氟乙烯(特氟隆)、氟化乙烯丙烯(FEP)、及其组合等。
选择性吸收纳米颗粒可以是选择性吸收光的光学材料的纳米颗粒。用作光学材料14的选择性吸收纳米颗粒的非限制性示例包括铜、金、铬、铝、银、镍、钯、铂、钛、钒、钴、铁、锡、钨、钼、铑、铌、碳、石墨、硅、锗、金属陶瓷，以及上述选择性吸收光学材料、散射颗粒或有机颜料的纳米颗粒的各种组合、混合物、化合物或合金。
用作光学材料14的液晶聚合物(LCP)可以是一种或多种固化的聚合液晶组分。LCP可以具有取决于视角的颜色，并且可以由具有手性相的液晶结构的定向三维交联物质组成。LCP结构可以通过将一种或多种具有手性相的三维可交联液晶物质进行取向、然后进行三维交联、并且随后粉碎至所需颗粒尺寸来获得。所获得的LCP结构是包括液晶结构(即，交联之前的聚合或单体流体处于液晶类型的有序状态)的交联物质的小薄片状颗粒。备选地，LCP结构可以通过利用液晶材料涂覆小薄片状颗粒来形成。LCP结构可以由包括至少一种向列型化合物和至少一种手性掺杂剂化合物的前体组合物制成。
光学材料14的薄层可以是导电聚合物。导电聚合物的非限制性示例包括聚乙炔、聚吡咯、聚吲哚、聚苯胺、聚亚苯基亚乙烯基、聚噻吩、聚苯硫醚、它们的共聚物或它们的组合。导电聚合物可以为制品10提供导电性质。
光学材料14的薄层可以是着色剂，诸如颜料或染料。可以使用由染色师和配色师协会出版的Color IndexTM中认可的任何染料或颜料，诸如名称为“C.I.Pigment”的那些染料或颜料。着色剂的非限制性示例还包括碳、石墨、苝、二萘酮、喹吖啶酮、吡咯、喹吖啶酮醌、蒽嘧啶、蒽醌、蒽蒽酮、苯并咪唑酮、双偶氮缩合、偶氮、喹诺酮、呫吨、甲亚胺、喹酞酮、阴丹酮、酞菁、三芳基碳鎓、二恶嗪、氨基蒽醌、异吲哚啉、二酮吡咯并吡咯、硫靛、噻嗪靛、异吲哚啉酮、吡喃酮、异紫蒽酮、三好甲烷、三芳基甲烷及其混合物。有机着色剂还可以是钴绿、钴蓝、普鲁士蓝和锰紫。着色剂可以为制品10提供审美性质。
光学材料可以是碳氟聚合物。碳氟聚合物的非限制性示例包括氟代烷烃、全氟烯烃(例如全氟异丁烯)、氟代烯烃(例如四氟乙烯、六氟丙烯)、氟代炔烃(例如六氟-2-丁炔)、全氟芳族化合物及其组合。碳氟聚合物可以为制品10提供疏水性质和低折射率。
如果光学材料14的薄层是两个或更多个薄层14a、14b，则光学材料的每个薄层14a、14b等可以具有相对于彼此、漫射体聚合物12和/或空气不同的折射率。在一个方面，制品10可以包括光学材料的两个或更多个薄层14a、14b，每个薄层具有不同的折射率并且被物理定位成形成折射率梯度，诸如从低折射率到高折射率或反之。制品10包括衬底20、漫射体聚合物12和光学材料的两个或更多个薄层14a、14b，其中两个或更多个薄层14a、14b中的每个薄层相对于漫射体聚合物12、彼此和/或空气，可以具有以梯度定位的不同折射率，以形成选择性反射器。在一个方面，光学材料14的薄层可以具有比漫射体聚合物12的折射率低的折射率。
光学材料14的薄层可以具有基于光学材料14的折射率。具有低折射率的光学材料14的薄层可以包括具有低折射率(即，从大约1.1至大约1.65)的光学材料14。具有高折射率的光学材料14的薄层可以包括具有高折射率(即，从大于1.65至大约2.5)的光学材料14。
光学材料14的薄层可以是单一光学材料14的连续片、光学材料14的纳米颗粒的层或其组合。在一个方面，光学材料14的薄层可以是光学材料14的纳米颗粒的层。
制品10还可以包括粘合聚合物16，如图3至图5中所示。粘合聚合物16可以存在于漫射聚合物12的表面上，并且可以以与光学材料14的薄层相同或相似的方式而与漫射聚合物12的表面共形。光学材料14的薄层可以存在于粘合聚合物16上，并且可以与粘合聚合物16的表面共形。以该方式，制品10可以包括粘合聚合物16和光学材料14的薄层，两者都与漫射聚合物12的表面共形，并且模仿漫射体聚合物12的表面轮廓。
在一个方面，粘合聚合物16可以是单个层，或者可以是两个或更多个层，诸如第一粘合聚合物16a、第二粘合聚合物16b等，如图4中所示。第一粘合聚合物16a可以与第二粘合聚合物16b相同或不同。
粘合聚合物16可以是存在相互作用粘合位点的聚电解质或其他分子。粘合聚合物16可以包括一种或多种聚电解质，诸如聚阳离子或聚阴离子。聚电解质的非限制性示例包括聚烯丙胺盐酸盐、聚4-苯乙烯磺酸钠、聚(苯乙烯磺酸钠)、聚丙烯酸、聚乙烯亚胺、羧甲基纤维素、聚磷酸盐、聚丙烯酰胺、明胶、壳聚糖、角叉菜胶、果胶及其组合。在一个方面，聚电解质可以从聚烯丙胺盐酸盐、4-苯乙烯磺酸聚钠及其组合中选择。
粘合聚合物16可以是带电材料，带电材料可以对带相反电荷的材料(诸如光学材料14)具有亲和力。例如，粘合聚合物16可以是具有正电荷的聚烯丙胺盐酸盐，其可以对光学材料14的负电荷具有亲和力。制品10可以包括粘合聚合物16和光学材料14的薄层的交替层，该交替层可以在层之间以及在制品10内产生较强的界面。
粘合聚合物16可以是一个或多个层，诸如粘合聚合物16的两个或更多个层(16a，16b)。粘合聚合物的两个或更多个层(16a，16b)可以彼此相邻，或者可以与光学材料14的一个或多个(例如，两个或更多个)薄层(14a，14b)交替。在一个方面，制品10可以包括粘合聚合物16的两个或更多个层(16a，16b)，该两个或更多个层(16a，16b)可以相同或不同，并且可以与光学材料14的一个或多个(例如，两个或更多个)薄层(14a，14b)交替，该一个或多个(例如，两个或更多个)薄层(14a，14b)可以相同或不同。
制品10还可以包括存在于光学材料14的薄层的顶表面上的低折射率聚合物18。低折射率聚合物的非限制性示例包括丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙酸酯、氟化聚合物、乙酸酯、硅氧烷或其组合。
图1图示了一种制品10，该制品10包括：衬底20；漫射体聚合物12；以及与漫射体聚合物12的表面共形的光学材料14的薄层。在一个方面，光学材料14的薄层可以具有比漫射体聚合物12的折射率低的折射率。与没有光学材料14的薄层的制品10相比，具有这种结构的制品可以表现出减少的光反射。漫射体聚合物12可以具有折射率np，并且光学材料14的薄层可以具有折射率n1，使得制品10具有满足np>n1的折射率。
图2图示了一种制品10，该制品10包括：衬底20；漫射体聚合物12；以及光学材料14的薄层，其中光学材料14的薄层可以是光学材料的两个或更多个薄层14a、14b。漫射体聚合物12的底平坦表面可以与衬底20的平坦顶表面的部分交接。漫射体聚合物12可以包括具有表面轮廓的顶表面。光学材料的第一薄层14a可以与漫射体聚合物12的顶表面的表面轮廓交接。光学材料的第二薄层14b可以与光学材料的第一薄层14a交接。第一薄层14a可以不同于第二薄层14b。
第一薄层的部分(诸如端部)可以与衬底20的顶表面的部分交接。
第二薄层14b的部分可以与衬底20的顶表面的部分交接。
光学材料的两个或更多个薄层14a、14b可以改进与漫射体聚合物12和/或空气的折射率匹配，这可以减少来自制品10的光反射。例如，光学材料的每个薄层14a、14b可以具有比下面的层更小的折射率。漫射体聚合物12可以具有折射率np，光学材料的第一薄层14a可以具有折射率n1，光学材料的第二薄层14b可以具有折射率n2，使得制品可以具有折射率为np>n1>n2的结构。
图3图示了一种制品10，该制品10包括：衬底20、漫射体聚合物12、粘合聚合物16以及光学材料14的薄层。漫射体聚合物12的底平坦表面可以与衬底20的平坦顶表面的部分交接。漫射体聚合物12可以包括具有表面轮廓的顶表面。粘合聚合物16可以存在于漫射体聚合物12的顶表面轮廓上并且与该顶表面轮廓共形。光学材料14的薄层可以是折射率纳米颗粒的层，并且可以与粘合聚合物16的表面共形。以该方式，粘合聚合物16和光学材料14的薄层均模仿漫射体聚合物12的表面轮廓。在一个方面，漫射体聚合物可以具有折射率np，并且纳米颗粒可以具有折射率nnp，其中关系为nnp>np。粘合聚合物16可以具有电荷，并且光学材料14的薄层(例如，折射率纳米颗粒)可以带相反电荷。以该方式，漫射体聚合物的表面在其折射率方面可以被增强。
图4图示了一种制品10，该制品10包括：衬底20、漫射体聚合物12、第一粘合聚合物16a、光学材料的第一薄层14a、第二粘合聚合物16b和光学材料的第二薄层14b。漫射体聚合物12可以包括具有表面轮廓的顶表面。两个或更多个粘合聚合物16a、16b以及光学材料的两个或更多个薄层(14a，14b)可以与漫射体聚合物12的顶表面轮廓共形。光学材料的第一薄层和第二薄层14a、14b中的每个薄层可以是折射率纳米颗粒的层，可以与第一粘合聚合物和第二粘合聚合物16a、16b交替以形成相邻层的堆叠。以该方式，相邻层(例如，16a/14a/16b/14b)的堆叠中的每个层可以模仿漫射体聚合物12的表面轮廓。
图5图示了一种制品10，该制品10包括：衬底20、漫射体聚合物12、粘合聚合物16、光学材料14的薄层和低折射率聚合物18。光学材料14的薄层可以是高折射率纳米颗粒的层。在一个方面，漫射体聚合物可以具有折射率np，并且高折射率纳米颗粒14的层可以具有折射率nnp，并且低折射率聚合物18可以具有折射率ni，其中关系为nnp>np≥ni。低折射率聚合物18可以被定位在制品的最外表面(靠近空气)上。以该方式，制品10可以具有增强的抗反射性质。
制造制品10的方法可以包括：提供衬底20；在衬底20上沉积漫射体聚合物12；以及沉积光学材料14的薄层，其中光学材料14的薄层与漫射体聚合物12的表面共形。由于光学材料14的薄层可以具有比漫射体聚合物12的折射率低的折射率，所以可以减少由制品反射的光。光学材料14的薄层可以是光学材料的两个或更多个薄层14a、14b；并且光学材料的两个或更多个薄层中的每个薄层可以具有小于下面的薄层的折射率。
在一个方面，沉积光学材料14的薄层的步骤可以包括：将粘合聚合物16通过溶液沉积到漫射体聚合物12的表面；以及将光学材料14的薄层沉积到粘合聚合物16的表面。将粘合聚合物16通过溶液沉积到漫射体聚合物的表面可以通过调整变量(诸如，pH、离子活性、溶剂组分等)来实现。光学材料14的薄层可以是带电纳米颗粒的散布，该带电纳米颗粒可以被沉积到粘合聚合物16的层上，粘合聚合物16的层具有与纳米颗粒相反的电荷。可以使用所描述的逐层技术来沉积粘合聚合物16的多个层和光学材料14的薄层，以形成交替层的堆叠。
在另一个方面，如图6中所示，制造制品的方法可以包括使用模具工具。该方法可以包括：将低折射率聚合物18通过溶液沉积到模具工具的负表面轮廓；将光学材料14的薄层沉积在所沉积的低折射率聚合物18上；以及将漫射体聚合物12沉积在所沉积的光学材料14的薄层上。光学材料14的薄层可以具有与低折射率聚合物18的电荷相反的电荷。光学材料14的薄层可以是散布的纳米颗粒。沉积低折射率聚合物18和沉积光学材料14的薄层的步骤可以被重复一次或多次，以形成交替层。漫射体聚合物12可以被沉积为液体，并且可以允许自流平以形成平坦表面。模具工具的使用允许对具有工程表面的聚合物漫射体进行复制。该方法可以包括：将漫射体聚合物固化，以及去除模具工具。漫射体聚合物12将具有与工程表面(表面轮廓)相对的平坦表面，该工程表面具有光学材料14和低折射率聚合物的共形层。
在另一个方面，如图7中所示，制造制品的方法可以包括使用模具工具。模具工具可以由与高或低折射率材料18具有弱相互作用的材料制成。在一个方面，脱模层可以存在于模具工具的负表面轮廓上。模具工具可以包括负表面轮廓。高或低折射率聚合物18可以被真空沉积在模具工具的负表面轮廓上。该方法可以包括在所沉积的高或低折射率材料18上沉积漫射体聚合物12。漫射体聚合物12可以固化。模具工具可以被去除。
从前面的描述，本领域技术人员应当理解，本教导可以以多种形式来实现。因此，虽然已经结合特定实施例及其示例描述了这些教导，但是本教导的真实范围不应受到如此限制。在不脱离本文教导的范围的情况下，可以进行各种改变和修改。
本公开范围应当被广义解释。本公开内容旨在公开用于实现本文公开的设备、活动和机械行动的等同物、部件、系统和方法。对于所公开的每个设备、制品、方法、部件、机械元件或机构，本公开也旨在涵盖在其公开内容中，并且教导用于实践本文公开的许多方面、机制和设备的等同物、部件、系统和方法。本申请的权利要求同样可以被广义解释。本文在其许多实施例中对本发明的描述本质上仅仅是示例性的，并且因此，不脱离本发明的主旨的变化旨在落入在本发明的范围内。这种变化不应当被视为背离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种制品，包括：
衬底；
漫射体聚合物；以及
光学材料的薄层，与所述漫射体聚合物的表面共形。
2.根据权利要求1所述的制品，其中所述光学材料的薄层是光学材料的两个或更多个薄层。
3.根据权利要求1所述的制品，其中所述光学材料的薄层包括从折射率纳米颗粒、选择性吸收纳米颗粒、液晶聚合物、导电聚合物、着色剂、硅树脂和碳氟聚合物中选择的至少一种光学材料。
4.根据权利要求1所述的制品，还包括粘合聚合物；
其中所述粘合聚合物与所述漫射体聚合物的所述表面共形；并且
其中所述光学材料的所述薄层是折射率纳米颗粒的层。
5.根据权利要求4所述的制品，其中所述粘合聚合物是粘合聚合物的两个或更多个层；其中所述光学材料的所述薄层是光学材料的两个或更多个层；并且其中所述粘合聚合物的所述两个或更多个层与所述光学材料的所述两个或更多个层交替。
6.根据权利要求4所述的制品，还包括存在于所述光学材料的所述薄层的顶表面上的低折射率。
7.根据权利要求1所述的制品，其中所述漫射体聚合物的物理厚度与所述光学材料的所述薄层的物理厚度之比为大约5：1或更大。
8.根据权利要求1所述的制品，其中所述光学材料的所述薄层包括着色剂。
9.根据权利要求1所述的制品，其中所述光学材料的所述薄层具有比所述漫射体聚合物的折射率低的折射率。
10.根据权利要求5所述的制品，其中所述粘合聚合物是带电材料，并且所述光学材料的所述薄层具有与所述粘合聚合物相反的电荷。
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