[發(fā)明專利]低折射率材料的保護涂層

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380016505.0
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN104507589B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邁克爾·L·斯坦納;威廉·D·科焦;托馬斯·J·盧德曼;埃米莉·L·雷克謝森;威廉·R·達德利;史蒂文·J·麥克曼;邁克爾·L·魯格瑟格爾
• 申請（專利權(quán)）人: 3M創(chuàng)新有限公司
• 主分類號: B05D5/06
• 分類號: B05D5/06;B05D7/00;G02B1/14;B05D1/26;B05D1/30
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11112
• 代理人: 丁業(yè)平,金小芳

背景技術(shù)

具有納米級孔或空隙結(jié)構(gòu)的制品基于由其納米空隙組合物提供的光學(xué)、物理或機械性能可用于多種應(yīng)用。例如，納米空隙制品包括至少部分地圍繞孔或空隙的聚合物固體網(wǎng)絡(luò)或基質(zhì)。孔或空隙通常被氣體(例如空氣)填充。納米空隙制品中的孔或空隙的尺寸總體上可描述為具有可以在約1納米至約1000納米范圍內(nèi)的平均有效直徑。國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(The?International?Union?of?Pure?and?Applied?Chemistry，IUPAC)已定義納米多孔材料的三個尺寸類別：空隙小于2nm的微孔、空隙在2nm與50nm之間的中孔和空隙大于50nm的大孔。上述不同尺寸類別中的每一種都可為納米空隙制品提供獨特的性質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明描述了一種低折射率材料的保護涂層，和一種用于制備受保護低折射率材料的方法。保護涂層部分地穿過低折射率材料的孔，從而提供保護該孔的密封，并且通過在該受保護低折射率材料的特性方面形成梯度可加強該構(gòu)造。本發(fā)明還提供了一種具有受保護低折射率材料的擴散低折射率光學(xué)元件和設(shè)置在該低折射率材料上的擴散層。在一個方面，本發(fā)明提供了一種方法，該方法包括將第一溶液涂布在基材上，該第一溶液包括多個金屬氧化物顆粒、粘合劑和溶劑，其中該粘合劑在該溶劑中具有第一濃度；將第二溶液涂布在第一溶液上，該第二溶液包括以第二濃度處于該溶劑中的粘合劑，該第二濃度不同于第一濃度；以及從第一溶液和第二溶液中去除溶劑以形成受保護膜，其中粘合劑與金屬氧化物顆粒的重量比在受保護膜的厚度方向上增大。

在另一個方面，本發(fā)明提供了一種方法，該方法包括將第一溶液涂布在基材上，該第一溶液包括多個金屬氧化物顆粒、粘合劑和溶劑，其中該粘合劑在該溶劑中具有第一濃度；將第二溶液涂布在第一溶液上，該第二溶液包括以第二濃度處于該溶劑中的粘合劑，該第二濃度不同于第一濃度；以及從第一溶液和第二溶液中去除溶劑以形成受保護膜，其中粘合劑與金屬氧化物顆粒的重量比在受保護膜的厚度方向上增大。該方法還包括將第四溶液涂布在受保護膜上，該第四溶液具有第二粘合劑和第二溶劑，其中該第二粘合劑在該第二溶劑中具有第四濃度；將第五溶液涂布在第四溶液上，該第五溶液具有以第五濃度處于第二溶劑中的第三粘合劑和多個漫射體顆粒；以及從第四溶液和第五溶液中去除溶劑以形成擴散膜。

在另一方面，本發(fā)明提供了一種制品，該制品包括基材；設(shè)置在基材的主表面上的第一層，該第一層包含分散于粘合劑中的金屬氧化物顆粒和多個空隙；設(shè)置在第一層上的第二層，該第二層包含分散于粘合劑中的金屬氧化物顆粒，不存在所述多個空隙；和設(shè)置在第二層上的保護層，該保護層包含粘合劑，不存在金屬氧化物顆粒并且不存在多個空隙。

在另一方面，本發(fā)明提供了一種制品，該制品包括基材；設(shè)置在基材的主表面上的第一層，該第一層包含分散于粘合劑中的金屬氧化物顆粒和多個空隙；設(shè)置在第一層上的第二層，該第二層包含分散于粘合劑中的金屬氧化物顆粒，不存在所述多個空隙；和設(shè)置在第二層上的保護層，該保護層包含粘合劑，不存在金屬氧化物顆粒并且不存在多個空隙。該制品還包括設(shè)置在保護層上的第三層，該第三層具有第二粘合劑；和設(shè)置在第三層上的第四層，該第四層具有多個漫射體顆粒和第三粘合劑。

上述發(fā)明內(nèi)容并非旨在描述本發(fā)明的每個所公開實施例或每種實施方案。以下附圖和具體實施方式更具體地舉例說明了示例性實施例。

附圖說明

整個說明書參考附圖，在附圖中，類似的附圖標號表示類似的元件，并且其中：

圖1示出了在基材上坡流涂布兩個層的示意圖；

圖2A示出了圖1中涂層的一部分的剖視示意圖；

圖2B示出了圖2A在干燥方法的過程中的剖視示意圖；

圖2C示出了受保護膜的剖視示意圖；

圖3A示出了圖2C中受保護膜上涂層的剖視示意圖；并且

圖3B示出了圖3A中干燥構(gòu)造的剖視示意圖。

附圖未必按比例繪制。附圖中使用的類似標號是指類似組件。然而，應(yīng)當理解，使用標號來指代給定附圖中的組件并不旨在限制在另一附圖中以相同標號標記的組件。

具體實施方式

本發(fā)明提供了通過將聚合物控制擴散到低折射率層中來密封和加強低折射率熱解法二氧化硅涂層的技術(shù)。在一個具體實施例中，可利用兩個層的同時涂布來影響擴散。在一些情況下，可利用兩個層的順序涂布；然而，順序涂布優(yōu)選地以快速連續(xù)的方式進行，同時兩個涂布層仍在溶液中。利用這些技術(shù)，已制備出先前在物理上不可能的受保護膜。