CN103340026A - 具有暗化的导体迹线的图案化基材 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种制品，所述制品具有：（a）基材，所述基材具有第一纳米结构化表面和相对的第二表面，所述第一纳米结构化表面在暴露于空气时是抗反射的；和（b）导体微图案，所述导体微图案设置在所述基材的所述第一表面上，所述导体微图案由限定多个开口区域单元的多条迹线形成。所述微图案具有大于80%的开口区域比率和均匀的迹线取向分布。所述导体微图案的所述迹线在垂直并朝向所述基材的所述第一表面的方向上的镜面反射率为小于50%。所述迹线中的每一条的宽度为0.5至10微米。所述制品可用于装置如显示器中，特别是可用于移动手持装置、平板电脑和计算机的触屏显示器中。所述制品还可用于天线中及用于EMI屏蔽。

Description

具有暗化的导体迹线的图案化基材
相关专利申请的交叉引用
本专利申请要求提交于2011年2月2日的美国临时专利申请第61/438,800号的优先权，该专利申请的公开内容以引用方式全文并入本文。本专利申请涉及受让人同日提交的代理人档案号为68286US002的专利申请，该专利申请以引用方式全文并入本文。
背景技术
本领域中已知基于金属的导体网格用于需要光透射和电传导的应用中的用途。此类应用的例子包括用于显示器电磁干扰的屏蔽。在该行业中，网格通常理解为指具有由开口区域隔以形成单元的连接迹线的图案几何形状。
在当前的研究中已观察到，一些网格设计在当整合到显示器中并在反射的准直光（例如直射阳光）下观看时，可能产生不良视觉效果。示意性的不良视觉效果包括（如）由光干涉引起的反射光星暴图案和彩色反射光带（类似于彩虹），各自可在含有线性迹线和重复单元几何形状的网格被设置在未经改性的基材如塑料膜或玻璃上时观察到。具有线性迹线的网格的示意性例子包括具有六边形和正方形单元的那些。基于线性迹线的导体网格也会出现闪光，而闪光是反射光点的不良视觉外观。
一些本领域技术人员已尝试通过在制造显示器如触屏显示器时使用波形迹线来减少叠置网格微图案的视觉外观。参看例如PCT国际专利公开No.WO2010/099132A2，其描述了具有透光基材和两个导电网格的制品如天线、电磁干扰屏蔽和触屏传感器，此类网格各自具有线性迹线，其中第一网格以一定的构造叠置在第二网格上以使迹线的可见性降到最低。
其他人已尝试使用环境光减少构件如光学干涉构件。参看PCT国际专利公开No.WO2003/105248，其公开了一种光学干涉构件，所述光学干涉构件包括：半吸收构件层，所述半吸收构件层用于反射入射环境光的一部分；基本透明的层，所述基本透明的层用于相移环境光的另一部分；和反射层，所述反射层用于反射相移环境光，使得光的这两个反射部分异相，从而进行破坏性地干涉。
发明内容
当将网格整合到显示器中并在反射的准直光（例如直射阳光）下观看时，希望在降低其可见性方面改善基于金属的导体网格的视觉外观。
本发明提供了使用基材的制品，所述基材具有与导体微图案设计组合的纳米结构化表面。当整合到显示器或装置中时，当在包括但不限于例如阳光的准直光或近准直光的光下观看显示器或装置时，该组合将减少例如星暴、闪光、晕圈和彩虹的不良视觉效果。
可用的基材具有由本文讨论的若干方法形成的纳米结构化表面。这些方法包括反应离子蚀刻基材的第一主表面或在基材的主表面上形成结构化微粒涂层。可用的导体微图案设计包括：具有线性迹线和非线性迹线的设计；或具有非重复单元的设计；或微图案的单元不位于阵列上的设计；或具有均匀的迹线取向分布的设计，这些设计在本文中有所描述。
在一个方面，本发明提供了一种制品，所述制品包括：（a）基材，所述基材具有第一纳米结构化表面和相对的第二表面，所述第一纳米结构化表面在暴露于空气时是抗反射的，和（b）金属导体，所述金属导体设置在基材的第一表面上，该导体由限定多个开口区域单元的多条迹线形成，其中每一个单元具有大于80%的开口区域比率和均匀的迹线取向分布，其中导体的迹线在垂直并朝向基材的第一表面的方向上的镜面反射率为小于50%，并且其中所述迹线中的每一条的宽度为0.5至10微米。
在另一方面，本发明提供了一种制品，所述制品包括透明基材和金属导体，所述透明基材具有第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米，并且其中所述导体的平均厚度为大于50纳米。
在又一方面，本发明提供了一种制造微图案的方法，所述方法包括以下步骤：（a）提供基材，所述基材具有第一表面和相对的第二表面；（b）改性所述基材的所述第一表面以包括纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米，并且导体的平均厚度为大于50纳米；（c）在包括纳米特征物的所述第一表面上沉积金属导体；（d）使用弹性体印模在导体上印刷自组装单层微图案；以及（e）蚀刻未被自组装单层微图案覆盖的导体，以产生与自组装单层微图案相符的导体微图案。
在再一方面，本发明提供了一种制品，所述制品包括透明基材和呈微图案形式的导体，所述透明基材具有第一纳米结构化表面，所述呈微图案形式的导体设置在第一纳米结构化表面上；其中所述第一纳米结构化表面包括纳米特征物，所述纳米特征物的高度为75至250纳米、宽度为15至150纳米且横向间距为10至150纳米；其中所述金属导体的平均厚度为大于50纳米；其中所述微图案由限定多个开口区域单元的多条迹线形成；其中所述微图案的开口区域比率为大于80%；其中所述迹线中的每一条的宽度为0.5至3微米；其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相；其中所述纳米级分散相包含粒度为10至250纳米的纳米粒子；并且其中所述纳米粒子以10%至75%的体积百分比存在于所述基质中。
附图说明
下面结合附图进一步描述本发明，在附图中：
图1为规则的六边形微图案的示意性俯视平面图；
图2为在本文中称为伪随机六边形微图案的多边形微图案的一部分的示意性俯视平面图；
图3为基于规则的六边形并在本文中称为部分弯曲的六边形微图案的第一示例性非线性微图案设计的示意性俯视平面图；
图3a为图3的微图案的几个单元的分解图；
图4为基于规则的六边形并在本文中称为完全弯曲的六边形微图案的第二示例性非线性微图案设计的示意性俯视平面图；
图4a为图4的微图案的几个单元的分解图；
图5为一种伪随机弯曲设计的第三示例性非线性微图案的俯视平面图；
图6示出了微图案中的单元，示出测定迹线的取向的测量方法；
图7为示出用于图1的微图案的迹线区段的法线的取向柱状图；
图8为示出用于伪随机六边形微图案的迹线区段的法线的取向柱状图，该微图案的一部分在图2中示出；
图9为示出用于部分弯曲的六边形微图案的迹线区段的法线的取向柱状图，该微图案的一部分在图3中示出；
图10为示出用于完全弯曲的六边形微图案的迹线取向的角度分布柱状图，该微图案的一部分在图4中示出；
图11、11a和11b示出了可用于整合到例如显示器的装置中的第一微图案化基材的各个部分；
图12、12a和12b示出了可用于整合到例如显示器的装置中的第二微图案化基材的各个部分；
图13示出了可整合到装置中的第一微图案化基材和第二微图案化基材的叠置；
图14为本文中称为完全弯曲的正方形微图案的第三示例性非线性微图案的俯视平面图；和
图15示出了通过反应离子蚀刻制得的金属化纳米结构化基材表面的示意性横截面；
图16为用于制备如本文所述包含结构化粒子涂层的示例性纳米结构化基材的示例性方法的示意图；
图17A为用于制备本文所述示例性纳米结构化材料的示例性方法的示意图；
图17B为图17A的聚合段的示意图；
图17C为图17A的系列中两个拆开的聚合段的示意图；
图18为通过反应离子蚀刻制得的实例15的基材的纳米结构化表面的俯视扫描电子显微照片（金属化前）；
图19为实例15的基材的金属化纳米结构化表面的剖视透射电子显微照片（金属化后）；
图20为实例15的基材的金属化纳米结构化表面的剖视扫描电子显微照片（金属化后）；
图21为实例112的基材的纳米结构化表面的俯视扫描电子显微照片（金属化前）；
图22为实例112的基材的纳米结构化表面的俯视扫描电子显微照片（金属化后）；
图23为实例112的基材的纳米结构化表面的剖视扫描电子显微照片（金属化后）；
图24为实例112的基材的纳米结构化表面的剖视透射电子显微照片（金属化后），包括银金属化叠置层厚度和渗透的测量结果；和
图25为得自实施例126的网格的选定迹线的透射光学显微照片。
这些附图未按比例绘制，而是为了进行示意性的说明。
具体实施方式
除非另外指明，否则本说明书和权利要求书中所使用表述特征物尺寸、量和物理性质的所有数均应当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，否则前述说明书和附随的权利要求书中所阐述的数值参数均为近似值，其可根据本领域技术人员使用本文所公开的教导要寻求获得的所需性质而进行改变。
由端点表述的数值范围包括该范围内的所有数（如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5）及该范围内的任何范围。
如本文所用，“微图案”是指点、迹线、填充形状或它们的组合的布置方式，各自具有不大于1mm的尺寸（如，迹线宽度）。在优选的实施例中，微图案为由限定多个单元的多条迹线形成的网格，每一条迹线的宽度为至少0.5微米并且通常为不大于20微米。微图案特征物的维度可以根据微图案的选择而变。在一些有利的实施例中，微图案特征物尺寸（如，迹线宽度）为小于10、9、8、7、6或5微米（如，1至3微米）。线性和非线性迹线可用于本发明中。
如本文所用，“对可见光透明”是指未图案化的基材或包含微图案化基材的制品的透射程度就可见光的至少一个偏振态的透射而言为至少60%，其中所述透射百分比是以入射（任选地，偏振）光的强度归一化的。制品透射至少60%的入射光而包括局部阻断光至低于60%透射（如，0%）的微观特征物（如，具有最小尺寸的点、正方形或迹线，如宽度为在0.5至10微米之间、0.5至5微米之间或1至5微米之间）为在“对可见光透明”的含义范围之内；然而，在这种情况下，对于包括微观特征物并且宽度为微观特征物最小维度1000倍的大致各向等大的区域，平均透射率为大于60%。与“可见光透明”有关的术语“可见”修饰术语“光”，以规定基材或微图案化制品对其是透明的光的波长范围。
如本文所用，导体微图案或导体微图案区域的“开口区域比率”（或开口区域或开口区域百分比）为未经导体遮挡的微图案区域或区域面积的比例。开口区域等于一减去被导体微图案遮挡的区域比率，可以便利地表示为小数或百分比并且可互换表示。被导体微图案遮挡的区域比率可与导体微图案的密度（如，限定网格的迹线的密度）互换使用。可用于本发明的示意性开口区域比率值为大于50%、大于75%、大于80%、大于90%、大于95%、大于96%、大于97%、大于98%、大于99%、99.25%至99.75%、99.8%、99.85%、99.9%和甚至99.95%的那些。在一些实施例中，导体微图案（如,对可见光透明的导电区域）的区域中的开放区域为介于80%和99.5%之间，在其他实施例中介于90%和99.5%之间，在其他实施例中介于95%和99%之间，在其他实施例中介于96%和99.5%之间，在其他实施例中介于97%和98%之间，并且在其他实施例中高达99.95%。
如本文所用，“迹线”是指两个平面相交或平面与非平面表面相交产生的几何要素。两个平面相交产生的几何要素在本文中描述为线性的（或描述为线性迹线）。平面与非平面表面相交产生的几何要素在本文中描述为非线性的（或描述为非线性迹线）。线性迹线具有零曲率，或换言之，其曲率半径无穷大。非线性迹线具有非零曲率，或换言之，其曲率半径有限。如分析几何学所知，可沿迹线测定任何点的曲率或曲率半径。另外，也如分析几何学所知，可在位于线性或非线性迹线上的点处作法线。
如本文所用，“抗反射”是指表面或涂层降低材料与材料向其暴露的周围介质之间的界面处的菲涅尔光反射而增强穿过界面的光透射的特性。当材料周围的介质为空气并且表面或涂层降低材料与空气的界面处的反射时，这样的表面在本文中描述为当暴露于空气时抗反射。如本领域已知，在不存在抗反射表面或涂层的情况下，菲涅尔反射由材料与周围介质的折射率差控制。
如本文所用，“纳米结构化”是指表面包含呈纳米特征物形式的形貌，其中纳米特征物包含限定表面的材料，并且其中纳米特征物的高度或纳米特征物的宽度中的至少一者为小于约1微米（即，1微米或1000纳米）。
微图案设计
大量的不同几何形状或设计可用于适用于本发明的导体微图案。网格微图案设计的类别包括：（A）具有重复单元几何形状的那些，（B）具有非重复单元几何形状的那些，（C）具有质心不位于重复阵列上的单元的那些，（D）具有迹线具有均匀的迹线取向分布的单元的那些。这些类别不相互排斥。在这些类别中的每一个内，迹线可以是线性的或非线性的（即，具有一些有限的曲率半径）。下面描述的网格微图案相对于迹线宽度或单元大小无限制。在一些实施例中，迹线宽度为在0.1至20微米范围内，在一些实施例中，在0.5至10微米范围内，在一些实施例中，在0.5至5微米范围内，在一些实施例中，在0.5至4微米范围内，在一些实施例中，在0.5至3微米范围内，在一些实施例中，在0.5至2微米范围内，在一些实施例中，在1至3微米范围内，在一些实施例中，在0.1至0.5微米范围内。在一些实施例中，网格导体微图案区域（如，对可见光透明的导电区域）的开口区域为介于80%和99.5%之间，在其他实施例中介于90%和99.5%之间，在其他实施例中介于95%和99%之间，在其他实施例中介于96%和99.5%之间，在其他实施例中介于97%和98%之间，并且在其他实施例中高达99.95%。
（A）具有重复单元的微图案
重复单元几何形状的特征为这样的单元位于重复阵列上。单元位于重复阵列上是指这样的单元的质心位于限定阵列的位置不远处（限制条件为每单元仅一个阵列位置）。单元位置关系的这一描述集中在网格单元的开口区域（或开口）而非网格的迹线或迹线接合点（顶点）。在其中单元位于重复阵列上的一些情况下，单元的质心精确地位于点（即，位置）的阵列上。阵列是指二维位置排列（即，在微图案的平面内），其特征在于仅包含位置的单位晶胞的离散平移对称性。阵列的平移对称性依据一个或多个限定阵列不变的微图案平面内的最小平移的基本向量来定义。在此上下文中，阵列可包括例如正方形阵列（或正方形晶格）、矩形阵列（或矩形晶格）或三角形阵列（或三角形晶格）。因为术语短距离是指允许包含本文所述单元的网格质心位于移离精确阵列位置的重复阵列上，所以其意指距离为小于以下给定值的50%，该值通过获取位移取向上可构建的最短阵列基本向量的长度，并将该长度除以与该基本向量有关的单位晶胞中的阵列位置数来给定。在其中单元位于重复阵列上的一些实施例中，质心移离阵列位置的距离为小于以下给定值的25%，该值通过获取位移取向上可构建的最短阵列基本向量的长度，并将该长度除以与该基本向量有关的单位晶胞中的阵列位置数来给定。这些类型的微图案的示意性例子示于图1、3、4和14中。
现在转向附图，图1示出了由多条线性迹线12形成的规则的六边形导体微图案10的示意性几何形状的俯视平面图。六条迹线12a至12f形成具有开口区域的单元14。如图所示，每一条迹线具有基本相等的长度并且六个内角中的每一个基本为120°。网格单元的质心位于三角形晶格（或阵列）上。从限定六边形单元的一个边缘的迹线的中心线到限定六边形单元的相对边缘的（平行）迹线的中心线的距离为例如200微米。
图3示出了非线性设计的俯视平面图，该设计即为由限定多个开口区域单元34的多条弯曲迹线32形成的部分弯曲的六边形导体微图案30的示意性几何形状。在一种方法中，可自图1所示的规则的六边形微图案设计开始并使每一条迹线的中点位移一定的距离（如，10微米）而使迹线弯成弓形来产生此微图案设计。图3a示出了具有所示六条迹线32a至32f的放大单元34'。微图案30的一个特征是分别为迹线32a和32c的切线36a和36c一般相互不平行。与图1的网格微图案相似，图3的网格单元的质心位于点的三角形晶格（即，点阵列）上。
图4示出了另一非线性设计的俯视平面图，该设计即为由限定多个单元44的多条弯曲迹线42形成的完全弯曲的六边形导体微图案40的示意性几何形状。在一种方法中，可通过例如进一步位移每一条迹线的中点以减小图3中所示迹线的曲率半径来产生该微图案设计。图4a示出了具有六条迹线42a至42f的放大单元44'。微图案40的一个特征是分别为迹线42a和42c的切线46a和46c一般相互平行。与图1的网格微图案相似，图4的网格单元的质心位于点的三角形晶格（即，点阵列）上。
图14示出了另一示例性非线性微图案设计240，该设计可自正方形开始并使正方形各边的中点位移一定距离而使迹线弯成弓形来产生。示出了四条迹线242a至242d限定开口区域单元244。图14的网格单元的质心位于正方形晶格（即，点阵列）上。
（B）具有非重复单元的微图案
对于具有非重复单元几何形状的网格微图案，这些单元可位于或可不位于重复阵列（如，矩形阵列、正方形阵列或三角形阵列）上。在此单元几何形状中，单元不具有相同的大小和相同的形状。此类型的单元几何形状的示意性例子示于图2中。
图2示出了由限定多个单元24的多条线性迹线22形成的伪随机六边形导体微图案20的示意性几何形状的俯视平面图。在一种方法中，可自图1所示的规则的六边形图案设计开始且使顶点在随机方向上位移小于初始六边形单元的边缘长度的随机距离并保持线性迹线来产生此微图案设计。当通过使顶点位移小于初始六边形单元的边缘长度的距离（如，小于边缘长度的一半的距离）来产生时，微图案20的一个特征是单元的质心位于距离由图1的网格单元的初始质心位置限定的阵列点的短距离范围内。更具体地讲，图2的网格单元的质心位于等于由图1的初始网格的质心限定的阵列位置之间的最小间距的50%的距离内（即，对于由六边形网格单元质心限定的三角形晶格而言，位移方向上基本向量长度的50%）。此结果归因于图1的每一个初始网格单元开口的质心未因略微移动顶点的程序而发生大的位移。在这种情况下，单元在本文中称为位于阵列上。在后文将公开的一些实施例中，质心位置（不仅顶点位置）也规定为随机的。
（C）具有不在阵列上的单元的微图案
如上文所定义，如果网格微图案的单元以单元质心位于限定阵列的位置不远处的方式二维排列，则网格单元在本文中被认为位于重复阵列上（或位于阵列上）。在其中单元位于重复阵列上的一些情况下，单元的质心精确地位于点阵列上。单元不在重复阵列上（即，不位于重复阵列上）（如本文所用的术语）的微图案的特征是网格单元的质心（即，单元开口的质心）以使用包含四个或四个以下位置的单位晶胞不能构建位置阵列的方式排列，使得所有网格质心位于小于以下给定值的50%的距离内，该值通过获取位移取向上可构建的最短阵列基本向量的长度并将该长度除以与该基本向量有关的单位晶胞中的阵列位置数来给定（额外限制条件是每网格单元仅一个阵列位置）。对于这种网格微图案，单元一般不具有相同的大小和形状。在迄今讨论的三个微图案（A、B和C）中，C型微图案具有较高的无序度。此类型的单元几何形状的示意性例子示于图5中。
图5示出了另一非线性设计的俯视平面图，该设计即为由限定多个开口区域单元54的多条迹线52形成的伪随机弯曲导体微图案50的一部分。该几何形状包括由弯曲导体迹线限定的单元，各自具有2微米的示例性宽度。具有伪随机弯曲设计的导体微图案的单元可具有不同数目的限定单元的边缘或迹线，如四至八个边缘。单元大小为自10,000平方微米的面积到70,000平方微米的面积不等。作为参考，图1的规则的六边形微图案的面积为35,000平方微米。单元的位置，如由每一个单元的质心所限定，不位于规则间隔的阵列上。
D.具有均匀的迹线取向分布的微图案
此类型微图案的特征是其单元几何形状或单元质心位置无限制。为了更好地描述该类型微图案几何形状，使用迹线取向的角分布概念。
迹线取向的角分布
每一条迹线设计可通过如本文中进一步描述的迹线取向的角分布来表征。如可根据本文所述程序测量并且在1厘米乘1厘米的面积上，对于本文的伪随机弯曲设计，迹线取向的角分布是基本均匀的。例如，在一些实施例中，相对于分布的均匀性，在微图案平面内不能建立参考取向，因为微图案中的迹线区段在该参考取向的±10度内无法线。在一些情况下，在微图案平面内不能建立参考取向，因为微图案中的迹线区段在该参考取向的±5度内无法线。在一些情况下，在微图案平面内不能建立参考取向，因为微图案中的迹线区段在该参考取向的±2度内无法线。进一步相对于分布的均匀性，在例如1厘米乘1厘米的面积上，在微图案平面内不存在两个20°取向范围，因为该两个范围中迹线区段的法线的整合密度相差两个整合密度值中的较小者的50%以上。在一些情况下，在例如1厘米乘1厘米的面积上，在微图案平面内不存在两个20°取向范围，因为该两个范围中迹线区段的法线的整合密度相差两个整合密度值中的较小者的25%以上。在一些情况下，在例如1厘米乘1厘米的面积上，在微图案平面内不存在两个20°取向范围，因为该两个范围中迹线区段的法线的整合密度相差两个整合密度值中的较小者的10%以上。在一些情况下，在例如1厘米乘1厘米的面积上，在微图案平面内不存在两个10°取向范围，因为该两个范围中迹线区段的法线的整合密度相差两个整合密度值中的较小者的10%以上。在一些情况下，在例如1厘米乘1厘米的面积上，在微图案平面内不存在5°取向范围，因为该两个范围中迹线区段的法线的整合密度相差两个整合密度值中的较小者的10%以上。
本发明的微图案提供关于其他微图案已观察到的大量潜在不良视觉特征的同时最小化，当与信息显示器（如，移动电话、智能手机、平板电脑、膝上型电脑、桌上型电脑监视器、读数装置、车载显示器或零售显示器）组合时尤其如此。如已描述，这些潜在的不良视觉特征包括星暴、彩虹和闪光。微图案设计减轻的潜在不良特征还包括显示器像素图案的云纹干涉。微图案设计减轻的潜在不良特征还包括实质性阻断（如，25%、50%或甚至75%）显示器个别像素的可见性（使信息模糊，但不一定产生云纹图案）。为了使一个或多个潜在不良视觉特征的减轻最佳化，本发明也涵盖相对于显示器倾斜（如，旋转或偏置）的微图案。微图案的倾斜可尤其用于使像素化显示器的云纹干涉降至最低。在一些情况下，分布于正方形位置阵列上的四边形单元几何形状（如，完全弯曲的正方形单元几何形状）适宜通过倾斜使云纹干涉降至最低。
可用于本发明中的迹线群的取向可定量为描述微图案内不同取向的迹线区段的相对浓度、存在和丰度的分布。该分布可用来描述包含线性迹线或非线性迹线的微图案中迹线群的取向。另外，其可用来描述包含重复几何形状（如在正方形或六边形微图案情况下）的微图案中迹线群的取向或包含非重复几何形状（如在包含线性（如图2中）或非线性（如图5中）迹线的伪随机微图案设计情况下）的微图案中迹线群的取向。描述符为随迹线的法线取向变化的每单位面积微图案的整合微图案迹线长度。换言之，描述符可表示为形成导体微图案的迹线区段的取向的频率分布（或迹线区段的法线的取向分布）。“整合”是指指定面积内具有规定的取向的迹线的总迹线宽度之和。
为了收集具有非线性迹线的导体微图案内的取向的上述频率特征，可使用以下程序。程序包括微图案设计在例如11英寸乘17英寸纸上的放大印刷的一系列手工绘制和测量步骤。表征程序包括以下步骤：（a）在纸上印刷微图案的放大呈现，（b）将微图案的迹线划分成大致相等路径长度的至少200个区段，（c）手工绘制每一个区段的法线，（d）通过建立0°方向建立参考取向框架，然后（e）测量每条法线相对于0°方向的取向（如使用量角器）。出于以下原因，可使用180°角度范围来规定迹线和因此迹线的法线。直线向上和向下的迹线可随意地描述为向上或向下取向。向上取向的迹线或其法线与向下取向的迹线或其法线无区别。因此，不能产生与向下取向的迹线有任何不同的向上取向的迹线（即，向上迹线与向下迹线不同的提法无意义）。因此，可能的迹线区段取向的全范围仅需要180°角度范围。
图6示出了图4的实施例的一个完整单元的图，其中在迹线区段P1处测量迹线取向的法线的角度。为简单起见，仅示出了200个区段中的一个。如图中所示绘制迹线区段P1的法线N。绘制与迹线区段P1和法线N均相交的切线T。如虚线箭头所示绘制参考零度线。然后可测量角度（θ）以测定参考线与法线之间的角度。然后类似于P1沿六条迹线中的每一条对各区段重复此测量多次。可对单元绘制任意但足够大量的区段（在这种情况下，为统计上显著的测量，绘制200个区段）。为六条迹线中的每一条绘制大致相等数目的区段。
可通过绘制取向测量的柱状图呈现所测得的迹线区段的法线取向的分布。应该指出的是，迹线区段的法线取向的分布提供与迹线区段本身的取向分布的直接相关性。对于本文的微图案，对构成微图案的至少一个完整单元的迹线执行该程序。对于具有单一单元形状和大小的微图案，在两个方向上复制以产生二维微图案，构成单个单元的迹线的表征适于测定较大面积上二维微图案的迹线取向的分布（例如在涵盖10个、100个或甚至1000个单元的面积上）。例如，构成直径为200微米的单个规则的六边形单元的迹线的表征适于测定1毫米乘1毫米、1厘米乘1厘米或甚至1米乘1米的此类单元的规则的六边形微图案的迹线取向分布。对于具有多种单元形状或大小的微图案，应表征足够数目的单元以在适用精度下测定整个微图案的迹线取向分布（如，当与1毫米乘1毫米、1厘米乘1厘米或甚至1米乘1米的实际导体微图案面积上的实际迹线取向分布相比时，所测量的迹线取向分布表现出至少0.8、至少0.9、至少0.95或甚至至少0.99的R2相关系数的情况）。
一旦测量迹线区段的法线取向（由角度θ表示）时，就可将其方格化为两微米的方格，由此产生90个0至180度的方格。每一个方格包括表示在方格的两度角度范围内产生取向的测量数目的整数。此方格化程序产生离散的取向分布。最后，可计算频率值的标准偏差（每2度方格的测量频率的标准偏差）。对于一些迹线区段的法线分布及因此被视为均匀的本文所述迹线取向分布，所计算的标准偏差为小于4。对于一些本文描述为均匀的迹线取向分布，所计算的标准偏差为小于3。对于一些本文描述为均匀的迹线取向分布，所计算的标准偏差为小于2。对于一些本文中均匀的迹线取向分布，所计算的标准偏差为小于1。
图7示出了图1的微图案（规则的六边形）的多条迹线区段的角度θ的柱状图。在三个角度处产生三个独特的峰，每一个角度彼此相距为约60度。应该指出的是，柱状图的x-轴上示出的角度的绝对值是任意之处在于，三个峰可在其他角度处出现，例如40°、100°和160°，只要它们相隔为约60°即可。参看图1，产生三个峰是因为迹线12a与12d、12b与12e及12c与12f的法线定向角度应当相同的缘故。对于该微图案，测量到每2度方格的测量频率的标准偏差为11.6，这直接指示高度不均匀。
图8、9和10分别示出了图2的伪随机六边形微图案、图3的部分弯曲微图案和图4的完全弯曲微图案的角度θ的柱状图。与图1的微图案的柱状图相比，这些柱状图中的每一个具有较宽的角度θ分布，在四个微图案中，图10的柱状图具有最均匀的分布。此外，这些柱状图的标准偏差为1.6（图8）、2.6（图9）和1.0（图10）。
进一步描述具有非线性迹线的导体微图案内迹线区段取向的分布，本文所述微图案也涵盖具有均匀的分布并且具有分布中未呈现的一些取向或小范围的取向。也就是说，在给定微图案面积内，在所有180°可能取向上具有绝对均匀的迹线或迹线区段取向分布的微图案，不会因移除单条迹线（或迹线区段）或因移除窄的角度范围（例如5°角度范围，或例如2°角度范围）内的全部迹线，而自本文所述的具有“均匀分布”的微图案范围内移除。
结合上文就测量（大约200次测量）和方格化（2°方格）部分迹线区段取向的频率所述的程序，伪随机弯曲微图案（图5）每2°方格的测量频率的标准偏差可为小于5、小于3、小于2、1、或甚至小于1。
除了迹线区段取向分布的均匀性外，还可用迹线的曲率半径描述本发明的导体微图案的几何形状。在一些情况下，构成微图案的迹线的曲率半径为小于1厘米。在一些情况下，构成网格图案的基本所有迹线的曲率半径都为小于1厘米。在一些情况下，构成微图案的迹线的曲率半径为小于1毫米。在一些情况下，构成微图案的基本所有迹线的曲率半径都为小于1毫米。在一些情况下，构成网格图案的迹线的曲率半径为介于50微米和1毫米之间。在一些情况下，构成微图案的基本所有迹线的曲率半径都为介于50微米和1毫米之间。在一些情况下，构成微图案的迹线的曲率半径为介于75微米和750微米之间。在一些情况下，构成微图案的基本所有迹线的曲率半径都为介于75微米和750微米之间。在一些情况下，构成网格图案的迹线的曲率半径为介于100微米和500微米之间。在一些情况下，构成微图案的基本所有迹线的曲率半径都为介于100微米和500微米之间。在一些情况下，构成微图案的迹线的曲率半径为介于150微米和400微米之间。在一些情况下，构成微图案的基本所有迹线的曲率半径都为介于150微米和400微米之间。
导体类型
现在转向可用于本发明的导体的类型。可用于形成导电微图案的金属的例子包括金、银、钯、铂、铝、铜、钼、镍、锡、钨、合金以及它们的组合。任选地，导体还可以是复合材料，例如金属填充的聚合物。
导电微图案可包含在例如与微图案正交的角度下测量具有规定的镜面反射率的点、迹线、填充形状或它们的组合。当将导体微图案设置在纳米结构化并抗反射（且优选地浊度非常低，例如低于4%、低于3%、低于2%、低于1%或甚至低于0.5%）的基材表面上时，可实质性地降低微图案上某些潜在不良视觉特征物的出现。对于自面向基材纳米结构化表面的方向观看、成像或测量微图案，该降低可能尤其明显。也可通过设置在纳米结构化并抗反射（且优选地如上所述浊度非常低）的基材表面上来降低导体微图案的反射率，如与在平坦的反射基材表面（典型PET膜的表面）上相同地制造的微图案的反射率相比较。此外，可在设置在纳米结构化并抗反射（且优选地如上所述浊度非常低）的基材表面上后使用微接触印刷（如，使用弹性体印模印刷自组装的单层图案，然后湿式化学蚀刻）来使导体图案化，这与提出光滑基材表面对该过程至关重要的文献报道相反。光滑薄膜金属如银或铝在可见光谱中的镜面反射率可超过90%。在一些实施例中，在法向入射下且在朝向其上设置有迹线的基材表面取向的方向上测量，由限定多个单元（如，以限定微图案）的多条迹线形成的微图案的迹线的反射率为小于90%。在一些实施例中，在法向入射下且在远离其上设置有迹线的基材表面取向的方向上测量，由限定多个单元（如，以限定网格）的多条迹线形成的微图案的迹线的反射率为小于90%。在一些实施例中，在法向入射下且在朝向其上设置有迹线的基材表面取向的方向上测量，由限定多个单元（如，以限定网格）的多条迹线形成的微图案的迹线的反射率为小于50%。在一些实施例中，在法向入射下且在远离其上设置有迹线的基材表面取向的方向上测量，由限定多个单元（如，以限定网格）的多条迹线形成的微图案的迹线的反射率为小于50%。在一些实施例中，在法向入射下且在朝向其上设置有迹线的基材表面取向的方向上测量，由限定多个单元（如，以限定网格）的多条迹线形成的微图案的迹线的反射率为小于20%。在一些实施例中，在法向入射下且在朝向其上设置有迹线的基材表面取向的方向上测量，由限定多个单元（如，以限定网格）的多条迹线形成的微图案的迹线的反射率为小于10%。降低不透明金属导体图案的反射率（即，暗化或黑化）的具体措施是本发明的主题。该措施解决当金属沉积物具有较高光学密度（即，不透明的金属沉积物，例如透射小于5%可见光或甚至小于1%可见光）时基材上的金属沉积物的高反射率问题，并因此使不透明反射金属涂层、沉积物或微图案在其与其基材的界面处暗化、暗黑或黑化。暗化的程度在本文中由不透明金属和特别是其与支承基材（如，纳米结构化基材）的界面的测量反射率表示，自不透明金属的反射率越低表明暗化程度越大，且甚至黑化。已发现这些特定措施最好与微图案设计参数（如，0.5至10微米、0.5至5微米、0.75至4微米或1至3微米的迹线宽度）、导体厚度（如，大于0.05至2微米、大于0.05至1微米、0.075至0.5微米或0.1至0.25微米）和某些微图案制造方法组合。本文公开的新措施解决降低具有这些设计的金属微图案的反射率的难题。本发明公开的设计和方法不同于降低金属沉积物的反射率的其他已知方法，如，使金属表面部分还原以将其化学转化成光吸收化合物的方法。已知后一种方法的一个例子为通过暴露于硫化氢气体或硫化钾（硫肝）溶液使银微图案表面转化为硫化银。可进行类似程序使铜表面转化为黑色硫化物反应产物。虽然使金属导体沉积物（如，金属导体微图案）部分化学转化为光吸收反应产物是最适于厚度大于2微米或甚至大于5微米的金属导体涂层或图案的一般方法，但其在尝试实质性暗化较薄的金属沉积物时存在难题。尽管已发现本文所述的纳米结构化基材设计特别适于降低上文所述导体网格微图案（迹线宽度为0.5至10微米、0.5至5微米、0.5至4微米、0.5至3微米或1至3微米；导体厚度为大于0.05至2微米、大于0.05至1微米、0.075至0.5微米或0.1至0.25微米）的反射率，但其也适合于其中网格包含导体厚度为约2至约30微米或约3至约10微米的迹线的金属导体网格微图案。另外，其适合于其中网格包含宽度大于10微米、例如为10至20微米且开口区域比率大于80%、大于90%、大于95%、大于96%、大于97%、大于98%、大于99%、为99.25至99.75%、99.8%、99.85%、99.9%或甚至99.95%的迹线的金属导体网格微图案。
在一些实施例中，金属导体（如，金属导体微图案）的厚度为大于50纳米，在一些实施例中，大于55纳米，在一些实施例中，大于60纳米，在一些实施例中，大于75纳米，且在一些实施例中，大于100纳米。在一些实施例中，所述厚度在55纳米至20微米范围内，在一些实施例中，在60纳米至15微米范围内，在一些实施例中，在75纳米至10微米范围内，在一些实施例中，在100纳米至1微米范围内，在一些实施例中，在125纳米至500纳米范围内，且在一些实施例中，在150纳米至250纳米范围内。
基材
可用于本发明的可用基材包括玻璃和聚合物材料。可用的聚合物材料包括聚合物膜。聚合物“膜”基材是柔韧性和强度足以以卷对卷方式进行处理的平片形式的聚合物材料。用作本文所述制品中的基材的聚合物膜有时被称为基底膜。所谓卷对卷，是指将材料卷绕到支承体上或从支承体上退绕，以及用某种方式进行进一步处理的过程。进一步处理的实例包括涂覆、裁切、落料以及暴露于辐射等。可将聚合物膜制成多种厚度，通常为在约5μm至1000μm的范围内。在多个实施例中，聚合物膜的厚度为在约25μm至约500μm、或约50μm至约250μm或约75μm至约200μm的范围内。卷对卷聚合物膜可以具有至少12英寸、24英寸、36英寸或48英寸的宽度。可用的聚合物膜基材包括例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯或三乙酸纤维素。
可通过任何合适的措施将基材表面改性为纳米结构化且当暴露于空气时抗反射。可使用许多方法来形成抗反射的纳米结构化表面，包括本领域已知的压印、模制或干涉光刻。下文讨论用于改性表面为纳米结构化且当暴露于空气时抗反射的特别有效的方法，该方法使用反应离子蚀刻法。
反应离子蚀刻基材
一种特别适用的纳米结构化表面使用第一方法即产生随机各向异性纳米结构化表面的反应离子蚀刻法制备。不是所有的纳米结构化表面都抗反射。并且，不是所有的纳米结构化表面都具有低浊度。一些纳米结构化表面是强烈光散射的，从而导致混浊（如，透射浊度大于5%）。
图15描绘了通过反应离子蚀刻制成的金属化纳米结构化基材250的示意性剖视图，其中S1描绘由反应离子蚀刻法和纳米粒子（分散相）252在基质254中的位置限定的两个纳米特征物之间的间距，纳米粒子252和基质254均设置在基材256的表面上。纳米特征物的宽度标识为W1，且纳米特征物的高度标识为H1。图15包括设置在纳米结构化基材表面上（并渗透开口凹下空间）的金属导体257。
在当暴露于空气时抗反射的纳米结构化表面的一个实施例中，纳米结构化制品（如，基材）包含纳米结构化且当暴露于空气时抗反射的可以基质相和分散相形成的复合表面。包含复合表面的材料或制品是指限定表面的材料部分（并因此包括表面内的有限的体积或材料）为复合材料（即，包含例如基质相和分散相的多个相的材料）。对于包含复合表面的制品，制品可完全由复合材料组成，或例如制品可包含一种不为复合物的材料（如，聚合物基底膜），但其上设置有复合涂层。基质或连续相可包含聚合物材料、无机材料或者合金或固溶体（包括可混溶的聚合物）。包含基质和分散的纳米粒子相的材料或涂层的反应离子蚀刻可产生各向异性（突出特征物的高度大于突出特征物的横向尺寸）且随机（突出特征物的位置不限定，例如周期性的）的纳米结构化表面。
可用的聚合物材料包括热塑性塑料和热固性树脂。
合适的热塑性塑料包括但不限于：聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、乙酸纤维素、热塑性聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯、聚酯、聚乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚萘二甲酸乙二醇酯、苯乙烯丙烯腈、有机硅-聚二乙酰胺聚合物、含氟聚合物、环烯烃共聚物、热塑性弹性体等。
合适的热固性树脂包括但不限于烯丙树脂（包括(甲基)丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯）、环氧树脂、热固性聚氨酯、有机硅或聚硅氧烷等。这些树脂可由包含相应的单体和/或低聚物的可聚合组合物的反应产物形成。如本文件中所用，术语(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
在一个实施例中，所述可聚合组合物包含至少一个单体或低聚(甲基)丙烯酸酯，优选氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。通常，单体或低聚(甲基)丙烯酸酯为多(甲基)丙烯酸酯。术语“(甲基)丙烯酸酯”用于指代丙烯酸和甲基丙烯酸的酯，并且与通常指代(甲基)丙烯酸酯聚合物的“聚(甲基)丙烯酸酯”相对比，“多(甲基)丙烯酸酯”是指包含不止一个(甲基)丙烯酸酯基团的分子。最常见的是，多(甲基)丙烯酸酯为二(甲基)丙烯酸酯，但是也可以考虑采用三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯等等。
合适的单体或低聚(甲基)丙烯酸酯包括(甲基)丙烯酸烷基酯，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸1-丙酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸叔丁酯。丙烯酸酯可包括(甲基)丙烯酸的(氟)烷基酯单体，所述单体被部分和/或完全氟化，例如(甲基)丙烯酸三氟乙基酯。
市售的多(甲基)丙烯酸酯树脂的例子包括得自三菱丽阳公司（Mitsubishi Rayon Co.,LTD.）的DIABEAM系列；得自长濑公司（Nagase&Company,Ltd.）的DINACOL系列；得自新中村化学工业株式会社（Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.）的NK ESTER系列；得自大日本油墨化学株式会社（Dainippon Ink&Chemicals,Inc.）的UNIDIC系列；得自日本东亚合成株式会社（Toagosei Co.,LTD.）的ARONIX系列；日油株式会社（NOF Corp.）所制造的BLENMER系列；得自日本化药株式会社（Nippon Kayaku Co.,Ltd.）的KAYARAD系列；得自共荣社化学株式会社（Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.）的LIGHT ESTER系列和LIGHTACRYLATE系列。
低聚聚氨酯多(甲基)丙烯酸酯可商购获得，例如以商品名“Photomer6000系列”得自沙多玛公司（Sartomer）的如“Photomer6010”和“Photomer6020”等；以及商品名为“CN900系列”的如“CN966B85”、“CN964”和“CN972”等。低聚聚氨酯(甲基)丙烯酸酯还可得自表面技术公司（Surface Specialties），例如以商品名“Ebecryl8402”、“Ebecryl8807”和“Ebecryl4827”获得。低聚聚氨酯(甲基)丙烯酸酯还可以通过由化学式OCN-R3-NCO表示的亚烷基或芳族二异氰酸酯与多元醇的初始反应而制备。最常见的是，多元醇为式HO-R4-OH表示的二醇，其中R3为C2-100的亚烷基或亚芳基，R4为C2-100亚烷基。然后，中间产物为聚氨酯二醇二异氰酸酯，其随后可与羟烷基(甲基)丙烯酸酯发生反应。合适的二异氰酸酯包括2,2,4-三甲基己烯二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯。通常优选亚烷基二异氰酸酯。这种类型的特别优选的化合物可由2,2,4-三甲基己烯二异氰酸酯、聚(己内酯)二醇和2-羟乙基甲基丙烯酸酯制备。在至少某些情况下，聚氨酯(甲基)丙烯酸酯优选地为脂族的。
可聚合组合物可为各种具有相同或不同反应性官能团的单体和/或低聚物的混合物。可使用包含两种或更多种不同官能团的可聚合组合物，包括以下：(甲基)丙烯酸酯、环氧树脂和氨基甲酸酯。不同的官能团可包含于不同的单体和/或低聚部分中，或包含于相同的单体和/或低聚部分中。例如，树脂组合物可包含在侧链中具有环氧基和/或羟基的丙烯酸类树脂或氨基甲酸酯树脂，具有氨基的化合物和任选的在分子中具有环氧基或氨基的硅烷化合物。
热固性树脂组合物可使用常规技术聚合，所述常规技术例如热固化、光固化（通过光化辐射固化）和/或电子束固化。在一个实施例中，通过将树脂暴露于紫外光(UV)和/或可见光而使树脂光聚合。常规的固化剂和/或催化剂可在可聚合组合物中使用，并基于组合物中的官能团进行选择。若使用多个固化官能团，则可能需要多个固化剂和/或催化剂。对一个或多个固化技术（如热固化、光固化和电子束固化）进行组合在本发明的范围内。
此外，可聚合树脂可为包含至少一种其他单体和/或低聚物（也就是说，除了如上所述的那些单体和/或低聚物，即单体的或低聚的(甲基)丙烯酸酯和低聚氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯之外）的组合物。所述其它单体可降低粘度和/或提高热机械性质和/或增加折射率。具有这些性质的单体包括丙烯酸单体（即，丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺）、苯乙烯单体和烯键式不饱和氮杂环化合物。
还包括具有其他官能团的(甲基)丙烯酸酯。这类化合物举例来说为2-(N-丁基氨基甲酰)乙基(甲基)丙烯酸酯、2,4-二氯苯基丙烯酸酯、2,4,6-三溴苯基丙烯酸酯、三溴苯氧基乙基丙烯酸酯、叔丁基苯基丙烯酸酯、丙烯酸苯酯、硫丙烯酸苯酯、苯基硫代乙基丙烯酸酯、烷氧基化丙烯酸苯酯、丙烯酸异冰片酯和丙烯酸苯氧乙酯。四溴双酚A二环氧化物和(甲基)丙烯酸的反应产物也是合适的。
所述其他单体也可以为单体N-取代的或N,N-二取代的(甲基)丙烯酰胺，特别是丙烯酰胺。它们包括N-烷基丙烯酰胺和N,N-二烷基丙烯酰胺，尤其是含有C1-4烷基的丙烯酰胺。实例为N-异丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺和N,N-二乙基丙烯酰胺。术语“(甲基)丙烯酰胺”是指丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺。
所述其他单体还可以是多元醇多(甲基)丙烯酸酯。此类化合物通常由含有2至10个碳原子的脂族二醇、三醇和/或四醇制成。合适的聚(甲基)丙烯酸酯的实例为二丙烯酸乙二醇酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、2-乙基-2-羟甲基-1，3-丙二醇三丙烯酸酯（三羟甲基丙烷三丙烯酸酯）、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、所述多元醇的烷氧基化（通常为乙氧基化）衍生物的相应甲基丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸酯。具有两个或更多个烯键式不饱和基团的单体可用作交联剂。
适合用作所述其他单体的苯乙烯类化合物包括：苯乙烯、二氯苯乙烯、2,4,6-三氯苯乙烯、2,4,6-三溴苯乙烯、4-甲基苯乙烯和4-苯氧基苯乙烯。烯键式不饱和氮杂环化合物包括N-乙烯基吡咯烷酮和乙烯基吡啶。
辐射固化性材料中的成分比例可以变化。通常，有机组分可包含约30-100%的单体的和/或低聚的(甲基)丙烯酸酯或低聚氨基甲酸酯多(甲基)丙烯酸酯，任何余量为其他单体和/或低聚物。
市售的液态树脂基材料（通常称为“硬涂层”）可用作基质或用作基质的组分。此类材料包括得自加利福尼亚州圣地亚哥的加利福尼亚硬涂层公司（California Hardcoating Co.,San Diego,CA）的PERMANEW系列和得自纽约州阿尔巴尼的迈图高新材料公司（Momentive Performance Materials,Albany,NY）的UVHC系列硬涂层。此外，可使用市售的纳米粒子填充的基质，例如得自德国盖斯特哈赫特的纳米树脂股份公司（Nanoresins AG,Geesthacht Germany）的NANOCRYL和NANOPOX。
此外，本发明可使用含有纳米粒子的硬涂层膜，如得自日本东京的东丽先进薄膜公司（Toray Advanced Films Co.,Ltd.,Tokyo,Japan）的THS系列；得自日本东京的琳得科公司（Lintec Corp.,Tokyo,Japan）的用于FPD的Opteria硬涂层膜；得自日本东京的索尼化学与设备公司（Sony Chemical&Device Corp.,Tokyo,JP）的Sony光学膜；得自韩国首尔的爱思开哈斯公司（SKC Haas,Seoul,Korea）的硬涂层膜和得自威斯康星州密尔沃基的特克拉公司（Tekra Corp.,Milwaukee,WI）的Terrappin G膜。
可将表面均化剂加入基质。均化剂优选用于使基质树脂平滑。例子包括有机硅均化剂、丙烯酸类均化剂和含氟均化剂。在一个实施例中，有机硅均化剂包括聚二甲基硅氧烷主链，在该主链上加入了聚氧化亚烷基。
可用于基质的无机材料包括例如玻璃、金属、金属氧化物和陶瓷。
分散相（如，纳米粒子分散相）为分散（如，随机分散）于基质内的不连续相。纳米级分散相可包括纳米粒子（例如纳米球）、纳米管、纳米纤维、笼状分子、高支化分子、胶束、反胶束等等。优选地，分散相包括纳米粒子或笼状分子；更优选地，分散相包括纳米粒子。本发明涵盖分散相在基质内表现出一定的有序度或组织度，例如至少朝向基材基底膜或远离基材基底膜隔离（如在涂层中）。
在适用于反应离子蚀刻的复合材料中用作分散相的纳米粒子的平均直径优选为在约1nm至约200nm范围内，在一些实施例中，在约10nm至200nm范围内。在一些实施例中，纳米粒子的平均直径为在约20至100nm范围内。在一些实施例中，纳米粒子的平均直径为5nm、20nm或75nm。用于分散相的纳米粒子优选包含金属氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、卤化物、氟烃固体等或它们的混合物。优选的材料包括SiO2、ZrO2、TiO2、ZnO、碳酸钙、硅酸镁、铟锡氧化物、锑锡氧化物、碳、聚(四氟乙烯)等等。优选地，纳米粒子包含SiO2。
纳米粒子可以约1体积%和约75体积%或约5体积%和约20体积%的量存在于所述基质中。如本领域已知，复合材料中的基质相和分散相的相对含量可以体积百分比或重量百分比表示。重量百分比组成描述向体积百分比组成描述的转化需要考虑这些相中的每一个的密度，这是本领域普通技术人员易于做到的。应该指出的是，本文中仅用固体材料相的相对含量描述复合材料的组成，而不考虑孔隙（开孔或闭孔）的可能性。本文所述的复合物的组成涵盖其中也可存在孔隙。虽然本文中复合物组成的表述仅限于描述复合物中所含的固相，但其中也可存在孔隙。用于本发明的材料中的二氧化硅可以商品名“Nalco Colloidal Silicas”自伊利诺伊州纳波维尔的纳尔科化学公司（Nalco Chemical Co.,Naperville,IL）商购获得，例如产品1040、1042、1050、1060、2327和2329。合适的热解二氧化硅包括例如可以商品名“Aerosil series OX-50”以及产品编号-130、-150和-200从赢创公司（Evonik）商购获得的产品。其他胶态二氧化硅也可以商品名“IPA-ST”、“IPA-ST-L”和“IPA-ST-ML”从日产化学公司（NissanChemicals）得到。热解二氧化硅也可以商品名“CAB-O-SPERSE2095”、“CAB-O-SPERSE A105”和“CAB-O-SIL M5”从伊利诺伊州塔斯科拉的卡博特公司（Cabot Corp.,Tuscola,IL.）商购获得。用于本发明的组合物和制品中的氧化锆可以商品名“Nalco OOSSOO8”得自纳尔科化学公司（Nalco Chemical Co.）。
表面处理纳米尺度的粒子的方法可以在聚合物树脂中提供稳定的分散体。优选地，表面处理使纳米粒子稳定化，使得这些粒子将良好地分散在可聚合树脂中，并产生基本上均匀的组合物。此外，可以用表面处理剂对纳米粒子表面的至少一部分进行改性，从而使得稳定的粒子在固化期间能与可聚合树脂共聚或反应。
优选地用表面处理剂对纳米粒子进行处理。一般来讲，表面处理剂具有第一末端和第二末端，第一末端将连接至粒子表面（通过共价键、离子或强物理吸附作用），第二末端赋予粒子与树脂的相容性和/或在固化期间与树脂反应。表面处理剂的例子包括：醇、胺、羧酸、磺酸、膦酸、硅烷和钛酸酯。优选的处理剂类型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他含硅填料而言是优选的。硅烷和羧酸对于金属氧化物（如氧化锆）而言是优选的。表面改性可以在紧随与单体混合之后进行或在混合完成后进行。就硅烷而言，优选的是在结合到树脂中前让硅烷与粒子或纳米粒子表面反应。所需的表面改性剂的量取决于若干因素，例如粒度、粒子类型、改性剂的分子量和改性剂类型。
表面处理剂的代表性实施例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-(甲基丙烯酰基氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)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、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-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。此外，以商品名“Silquest A1230”购自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 SouthCharleston,WV）的专有硅烷表面改性剂也是合适的。
对胶态分散体中粒子表面的改性可以多种方式完成。该过程涉及将无机分散体与表面改性剂混合。可任选地是，可在此时加入助溶剂，例如1-甲氧基-2-丙醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、N,N-二甲基乙酰胺和1-甲基-2-吡咯烷酮。助溶剂能够提高表面改性剂以及经表面改性粒子的溶解度。含有无机溶胶和表面改性剂的混合物随后在室温或高温下通过混合来反应或无需混合而反应。在一种方法中，可让混合物在约85℃下反应约24小时，从而得到表面改性的溶胶。在对金属氧化物进行表面改性的另一种方法中，金属氧化物的表面处理可优选地涉及将酸性分子吸附到粒子表面。重金属氧化物的表面改性优选地在室温下进行。
使用硅烷对ZrO2进行的表面改性可在酸性条件或碱性条件下完成。一种情况是将硅烷在酸性条件下加热一段合适的时间。此时将分散体与氨水（或其他碱）混合。此方法允许从ZrO2表面除去与酸抗衡的离子，以及允许与硅烷反应。在另一种方法中，将粒子从分散体沉淀，并与液相分离。
可以采用表面改性剂的组合，其中改性剂中的至少一种具有与可硬化树脂可共聚的官能团。例如，所述可聚合基团可以为烯键式不饱和的或者易于开环聚合的环状官能团。烯键式不饱和聚合基团可以是（例如）丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯或者乙烯基。易于开环聚合的环状官能团通常含有杂原子，例如氧原子、硫原子或氮原子，并且优选地为含氧的三元环（例如环氧化物）。
纳米分散相的可用笼状分子包括多面低聚硅倍半氧烷分子，其为有机硅和氧的笼状杂交分子。多面低聚硅倍半氧烷(POSS)分子衍生自通过组成和共用命名***这两者与有机硅密切有关的连续演化类的化合物。POSS分子具有两个独特的特征：(1)化学组成为介于二氧化硅(SiO2)和有机硅(R2SiO)之间的杂化中间体(RSiO1.5)；以及(2)相对于聚合物尺寸而言，所述分子的物理尺寸较大，在大小上与大多数聚合物链段和线团几乎相当。因此，POSS分子可被看作是二氧化硅可能的最小粒子（约1-1.5nm）。然而，不同于二氧化硅或改性粘土，每一个POSS分子包含适于聚合或将POSS单体接枝到聚合物链上的共价键合的反应性官能团。此外，POSS丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体适合于紫外(UV)固化。高官能度POSS丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯（例如MA0735和MA0736）可与大多数紫外固化性丙烯酸和聚氨酯丙烯酸单体或低聚物混溶，以形成机械耐用的硬涂层，其中POSS分子形成均匀分散在有机涂层基质中的纳米相。
还可以将碳以石墨、碳纳米管、巴基球或炭黑的形式用在纳米分散相中，例如美国专利No.7,368,161（McGurran等人）中所述。
可用于纳米分散相的另外的材料包括IrgastatTMP18（得自纽约州塔里敦的汽巴公司（Ciba Corporation,Tarrytown,NY））和Ampacet LR-92967（得自纽约州塔里敦的阿姆帕斯特公司（Ampacet Corporation,Tarrytown,NY））。
分散相在基质中的浓度通常为介于约1体积%和约75体积%之间；优选介于约5体积%和约20体积%之间。
本发明的纳米结构化制品可具有各向异性的纳米结构。纳米结构化各向异性表面通常包括纳米特征物，其高宽比为约2:1或更大；优选约5:1或更大。在一些实施例中，所述高宽比为甚至50:1或更大，100:1或更大，或200:1或更大。纳米结构化各向异性表面可包含纳米特征物例如纳米柱或纳米管柱、或包含纳米柱或纳米管柱的连续纳米壁。优选地，纳米特征物具有大致垂直于基材的陡峭侧壁。在一些实施例中，大部分纳米特征物被分散相材料覆盖。分散相在表面处（相对于基质内部）的浓度可为介于约1体积%和约75体积%之间；优选地介于约5体积%和约20体积%之间。在一些实施例中，基质表面处的分散相浓度高于基质内部。纳米结构化表面通常包含高度为50至750纳米、在一些情况下75至300纳米、在一些情况下100至200纳米的纳米特征物。一旦金属化（如，通过溅射），纳米结构化表面就可被金属渗透达大约等于纳米特征物的高度的程度。纳米结构化表面通常包含宽度（如，其高度的约一半）为15至200纳米、在一些情况下50至125纳米的纳米特征物。纳米结构化表面通常包含横向间距（即，纳米结构化主表面的平面内纳米特征物的约一半高度处的间距）为5至500纳米、在一些情况下15至100纳米的纳米特征物。纳米结构化主表面的平面内纳米特征物的约一半高度处的横向间距可通过将与主表面正交的微结构化表面分段并测量距离来显微测定（如，通过透射电子显微镜法）。纳米结构化表面通常包含高度宽度比为2比1、在一些情况下为100比1或更大的纳米特征物。纳米结构表面通常具有0.05至1、在一些情况下0.05至0.35的反射率。纳米结构表面通常具有0.1至1、在一些情况下0.1至0.4的透射浊度（如使用Haze-Gard Plus（马里兰州哥伦比亚的毕克-加特纳公司（BYK-Gardner,Columbia,MD））所测得）。
在一些实施例中，基质可以包含静电耗散的材料，以便最小化灰尘和粒子物的吸附进而保持表面质量。用于静电耗散的合适材料包括例如Stat-RiteTM聚合物，如X-5091、M-809、S-5530、S-400、S-403和S-680（可得自俄亥俄州威克利夫的路博润公司(Lubrizol,Wickliffe,OH）；3,4-聚乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)（得自俄亥俄州辛辛那提的世泰科公司（H.C.Starck,Cincinnati,OH））；聚苯胺；聚噻吩；以及PelestatTMNC6321和NC7530抗静电添加剂（得自纽约州纽约市的东棉美国公司（Tomen America Inc.,New York,NY））。
通过对基质进行各向异性蚀刻，形成纳米结构化表面。例如，包括纳米级分散相的基质可以被设置为基板上的涂层。例如，基板可以是聚合物基板、玻璃基板或窗，或者是功能装置，例如有机发光二极管(OLED)、显示器、光伏装置等。可将包含分散相的基质涂布于基材上，并使用本领域已知的方法如，例如通过浇注辊进行的浇注固化、模压涂布、流动涂布或浸涂进行固化。涂层可以以大于约1微米或优选地大于约4微米的任何所需厚度制得。另外，可以通过UV、电子束或热将涂层固化。或者，包括分散相的基质可以本身就是制品。
在一些实施例中，包括纳米级分散相的基质的表面可以被微结构化。例如，可对具有V型槽微结构化表面的基材涂覆包含纳米分散相的可聚合基质材料，并对其进行等离子体蚀刻处理，以在V型槽微结构化表面上形成纳米结构。或者，还可对例如菲涅尔透镜的微结构化制品或包括微复制台柱或圆柱（包含纳米分散相）的微结构化制品进行等离子体蚀刻处理，以在微结构上形成纳米结构。
使用化学反应等离子体对基质进行各向异性蚀刻。例如，RIE工艺包括通过电磁场在真空下产生等离子体。源自等离子体的高能离子撞击或蚀刻掉基质材料。
典型的RIE***由具有两个平行电极的真空室组成，这两个电极为“通电电极”（或“样品载体电极”）和反电极，它们用于产生使离子向着其加速的电场。通电电极位于真空室底部，并且与真空室的其余进行电隔离。要被纳米结构化制品或样品被放置在通电电极上。反应性气体物质可以（如）通过真空室顶部的小入口被加入真空室，并且可以流出到真空室底部的真空泵***。通过向通电电极施加RF电磁场，在***中形成等离子体。电磁场通常是使用13.56MHz的振荡器产生的，但是也可以使用其它RF源和频率范围。气体分子被打破并可以在等离子体中被离子化，并且向着通电电极加速以蚀刻样品。大的电压差值使得离子被朝通电电极导向，离子在通电电极处碰撞有待蚀刻的样品。由于大部分离子是垂直传递的，导致样品的蚀刻轮廓基本上是各向异性的。优选地，通电电极小于反电极，从而在邻近通电电极的离子壳层上形成大的电压电势。优选地，蚀刻深度为大于约50纳米，更优选大于约75纳米，还更优选大于约100纳米。
工艺压力通常保持在约20毫托以下（优选地，约10毫托以下）但大于约1毫托。这个压力范围使得很容易以高性价比方式产生各向异性的纳米结构。当压力高于约20毫托时，由于离子能量的碰撞猝灭，蚀刻工艺变得更为各向同性。类似地，当压力低于约1毫托时，由于反应性物质的数密度降低，蚀刻速率变得极慢。另外，气体抽取的要求变得非常高。
蚀刻工艺的RF功率的功率密度优选地在约0.1至约1.0瓦特/cm3的范围内（优选约0.2至约0.3瓦特/cm3）。
所用气体的类型和用量将取决于要蚀刻的基质材料。反应性气体物质需要选择性蚀刻基质材料而非分散相。可使用附加的气体来提高碳氢化合物的蚀刻速率或用于非碳氢化合物材料的蚀刻。例如，可将如全氟甲烷、全氟乙烷、全氟丙烷、六氟化硫、三氟化氮等等含氟气体加到氧气中或独自引入，以蚀刻例如SiO2、碳化钨、氮化硅、非晶硅等材料。可同样添加含氯气体用于蚀刻例如铝、硫、碳化硼等材料。例如甲烷等碳氢化合物气体可用于例如砷化镓、镓、铟等材料的蚀刻。可添加惰性气体，尤其是重气，例如氩气，来提高各向异性蚀刻工艺。
有利的是，还可以使用连续卷对卷处理执行本发明的方法。例如，可以使用“圆柱形”RIE执行本发明的方法。圆柱形RIE利用旋转的圆柱形电极在本发明的制品表面上提供经各向异性蚀刻的纳米结构。
通常，可以如下描述用于制备本发明的纳米结构制品的圆柱形RIE。在真空容器内部提供由射频(RF)供电的旋转式圆柱形电极（“桶电极”）以及接地的反电极。反电极可包括真空容器本身。将包含蚀刻剂的气体送入真空容器中，在桶电极和接地反电极之间激发并维持等离子体。选择条件，使得充足的离子轰击垂直导向到桶的圆周。然后，包括含有纳米分散相的基质的连续制品可以卷绕桶的外周并且可以沿着与制品平面垂直的方向蚀刻基质。基质的形式可以是制品上如（例如）膜或幅材上的涂层，或者基质可以自身就是制品。可控制制品的暴露时间，以使所得的纳米结构获得预定的蚀刻深度。可在大约10毫托的操作压力下进行所述工艺。
在包含纳米结构化的并由基质相和分散相形成的复合表面的一些示例性实施例中，可移除通过反应离子蚀刻基质所暴露且通过作为蚀刻掩模的作用部分导致纳米结构化表面的形成的分散部分。也就是说，可在前面所述的各向异性地移除基质材料的反应离子蚀刻步骤之后，例如在单独的蚀刻步骤（例如用选择以蚀刻基质的不同气体组合物的干式等离子体蚀刻、或湿式蚀刻）中移除终止图15的纳米特征物的上部延伸的分散相部分。
虽然到目前为止所公开的改性基材包括通过反应离子蚀刻包含其中具有分散相的基质的复合材料所形成的纳米结构化且抗反射的表面，但本发明也涵盖使用不具有这样的复合材料但具有例如纳米结构化表面的基材，其中所述纳米结构化表面通过反应离子蚀刻由例如单相材料的不连续表面沉积物部分遮盖的基材所限定。这样的基材在出版物例如Plasma Processesand Polymers,Vol.6,Issue Supplement1,pp.S716-S-721(2009)（等离子体方法和聚合物，第6卷，增刊1，第S716-S-721页（2009年））和Surfaceand Coatings Technology,Vol.205,Issue Supplement2,pp.S495-497(2011)（表面和涂层技术，第205卷，增刊2，第S495-497页（2011年））中有所公开。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米并且其中所述导体的平均厚度为大于50纳米。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米并且其中所述导体的平均厚度为在0.075至0.5微米范围内。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米并且其中所述导体的平均厚度为在0.1至0.25微米范围内。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为75至300纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，并且其中所述导体的平均厚度为大于50纳米。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为75至300纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，并且其中所述导体的平均厚度为在0.075至0.5微米范围内。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为75至300纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，并且其中所述导体的平均厚度为在0.1至0.25微米范围内。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为100至200纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，并且其中所述导体的平均厚度为大于50纳米。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为100至200纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，并且其中所述导体的平均厚度为在0.075至0.5微米范围内。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为100至200纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，并且其中所述导体的平均厚度为在0.1至0.25微米范围内。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米，其中所述导体的平均厚度为大于50纳米，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为10至200纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以1体积%至75体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.075至0.5微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为10至200纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以1体积%至75体积%存在于所述基质中。
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在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.075至0.5微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为20至100纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以5体积%至20体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.1至0.25微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为20至100纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以5体积%至20体积%存在于所述基质中。
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在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为75至300纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.075至0.5微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为20至100纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以5体积%至20体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为75至300纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.1至0.25微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为20-100纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以5体积%至20体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为100至200纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，其中所述导体的平均厚度为大于50纳米，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为20至100纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以5体积%至20体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为100至200纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.075至0.5微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为20至100纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以5体积%至20体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有通过反应离子蚀刻制得的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为100至200纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.1至0.25微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为20至100纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以5体积%至20体积%存在于所述基质中。
对于任何上面刚刚提到的示例性实施例，金属导体可以包含迹线的网格微图案的形式存在，其中迹线宽度为在0.1至20微米范围内，在一些实施例中，在0.5至10微米范围内，在一些实施例中，在0.5至5微米范围内，在一些实施例中，在0.5至4微米范围内，在一些实施例中，在0.5至3微米范围内，在一些实施例中，在0.5至2微米范围内，在一些实施例中，在1至3微米范围内，在一些实施例中，在0.1至0.5微米范围内。在一些实施例中，网格导体微图案区域（如，对可见光透明的导电区域）的开口区域为介于80%和99.5%之间，在其他实施例中介于90%和99.5%之间，在其他实施例中介于95%和99%之间，在其他实施例中介于96%和99.5%之间，在其他实施例中介于97%和98%之间，并且在其他实施例中高达99.95%。
在一个示例性实施例中，制品包含透明基材和导体，所述透明基材具有第一纳米结构化表面，所述导体设置在第一纳米结构化表面上并且呈微图案形式；其中所述第一纳米结构化表面包括纳米特征物，所述纳米特征物的高度为75至250纳米、宽度为15至150纳米且横向间距为10至150纳米；其中所述金属导体的平均厚度为大于50纳米；其中所述微图案由限定多个开口区域单元的多条迹线形成；其中所述微图案的开口区域比率为大于80%；其中所述迹线中的每一条的宽度为0.5至3微米；其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相；其中所述纳米级分散相包含粒度为10至250纳米的纳米粒子；并且其中所述纳米粒子以20%至75%的体积百分比存在于所述基质中。
对于任何上面刚刚提到的示例性实施例，金属导体还可连接至触摸式传感器驱动装置，这将在下文讨论。
具有结构化粒子涂层的基材
如上所述，反应离子蚀刻为制造具有纳米结构化表面的基材的一种方法。本文描述第二种方法来制造用于本发明中的第二类型的纳米结构化基材，即具有结构化粒子涂层的基材。用于制备这类型基材的此类方法和设备在受让人的共同待审的申请中的代理人档案号为68268US002的专利申请中有充分描述，该专利申请名称为“Nanostructured Materials and Methods ofMaking the Same（纳米结构化材料及其制备方法）”，与本专利申请同日提交，并以引用方式全文并入本文。
该第二种方法涉及可固化树脂和亚微米粒子混合物在受控的抑制剂气体环境中聚合。Submicrometer（亚微米）、sub micrometer（亚微米）和submicron（亚微米）在本文中可互换使用。材料可使用光化辐射聚合。包含可自由基固化的预聚物、亚微米粒子和溶剂（任选）的溶液可特别适用于制备表面结构化制品。溶剂可为溶剂的混合物。在聚合（第一固化）过程中，通过抑制剂气体（如，氧气和空气）的存在来抑制表面层，而涂层的体相固化。产生包含突出的亚微米粒子（即，纳米特征）的表面结构。随后聚合（第二固化）表面区域产生固化的结构化涂层。可在同一固化腔室中或在至少一个其他固化腔室中进行表面层的后续聚合。第一固化与后续固化之间的时间可为例如小于60秒（或甚至小于45、30、25、20、15、10或甚至小于5秒）；在一些实施例中，几乎是瞬时的。
图16为根据本发明的一个方面的用于形成纳米结构化制品180和190的示例性方法100的示意图。第一溶液110在任选的溶剂120中包含可聚合材料130和亚微米粒子140。如本文所用，术语溶液有时适用于其中包括悬浮的粒子的液体，并因此也可描述为悬浮体或分散体。自第一溶液110移除溶剂120的主要部分以形成基本上含可聚合材料130和亚微米粒子140的第二溶液150。通过在抑制剂气体的存在下光化辐射固化来使溶液150聚合，以形成纳米结构化材料180。纳米结构化材料180包括第一整体区域和第二整体区域。第二区域175包含基本上已聚合的基质材料170和亚微米粒子140。第一纳米结构化区域178包含可聚合材料135和亚微米粒子140。第一区域178具有外部主表面137，其中至少最外部的亚微米粒子由可聚合材料135局部适形地涂布。“局部适形地涂布”应当理解为且例如自图16很明显，虽然可聚合材料135适形地涂布一些亚微米粒子的一部分外表面，但这些亚微米粒子的一些部分具有超出适形地涂布其外表面的可聚合材料135的过量可聚合材料135。材料180通过光化辐射进一步聚合以形成纳米结构化材料190。纳米结构化材料190包括第一整体区域和第二整体区域。第二区域195包含聚合的基质材料160和亚微米粒子140。第一纳米结构化区域198包含聚合的材料165和亚微米粒子140。第一区域198具有外部主表面167，其中至少最外部的亚微米粒子由聚合物材料165局部适形地涂布并且任选地共价结合到聚合物材料165。区域198内的亚微米粒子140中的至少一部分形成呈粒子突出物（即，突出的粒子）形式的纳米特征物。取决于粒子的排列，粒子突出物的高度（即，从突出粒子的最外程度到其邻近凹处的垂直距离）可大约等于粒子直径的一半、粒子的整个直径或大于粒子的整个直径。一旦金属化（如，通过溅射），纳米结构化区域的表面（即，纳米结构化表面），就可被金属渗透达大约等于纳米特征物的高度的程度。第一区域198和第二区域195分别具有第一平均密度和第二平均密度，且第一平均密度小于第二平均密度。虽然在图16中未示出，但应当理解可将第一溶液110涂布在基材（未示出）上以在基材上形成纳米结构化涂层。
在一些实施例中，涂层可形成密堆积的局部适形地涂布的亚微米粒子的阵列，其中至多10%（在一些实施例中，至多20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%或甚至至少90%）的亚微米粒子是突出的。
在一些实施例中，平均亚微米粒子中心到中心间距为相隔1.1（在一些实施例中，至少1:2、1.3、1:5或甚至至少2）倍的直径。
在一些实施例中，本文所述制品（如，具有所要抗反射性质的一些实施例）的表面梯度密度厚度为在50nm至200nm（在一些实施例中，75nm至150nm）范围内。固化成聚合物基质的突出亚微米粒子的基本上紧密堆积的（高度堆积的）阵列可产生使得抗反射的耐久梯度指数表面层。本文所述可聚合材料（如图16中（即含在连续相中）的130）包含可自由基固化的预聚物。示例性的可自由基固化的预聚物包括将通过自由基聚合聚合（固化）的单体、低聚物、聚合物和树脂。合适的可自由基固化的预聚物包括(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯和聚醚(甲基)丙烯酸酯、有机硅(甲基)丙烯酸酯和氟化甲基(丙烯酸酯)。示例性的可自由基固化的基团包括(甲基)丙烯酸酯基团、烯属碳-碳双键、烯丙氧基基团、α-甲基苯乙烯基团、苯乙烯基团、(甲基)丙烯酰胺基团、乙烯基醚基团、乙烯基基团、烯丙基基团以及它们的组合。通常，可聚合材料包含可自由基聚合的基团。在一些实施例中，可聚合材料（如，图16中的130）包含丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体，特别地，多官能(甲基)丙烯酸酯、二官能(甲基)丙烯酸酯、单官能(甲基)丙烯酸酯以及它们的组合。
如本文所用，术语“单体”是指具有一个或多个可自由基聚合的基团的相对较低分子量的材料（即，分子量为小于约500克/摩尔）。“低聚物”是指分子量为在约500克/摩尔至约10,000克/摩尔范围内的相对中等分子量的材料。“聚合物”是指分子量为至少约10,000克/摩尔（在一些实施例中，在10,000克/摩尔至100,000克/摩尔范围内）的相对较高分子量的材料。除非另有明确说明，否则此说明书全篇中所用的术语“分子量”是指数均分子量。
在一些示例性实施例中，可聚合组合物包含至少一种单体或低聚的多官能(甲基)丙烯酸酯。通常，多官能(甲基)丙烯酸酯为三(甲基)丙烯酸酯和/或四(甲基)丙烯酸酯。在一些实施例中，可采用更高官能度的单体和/或低聚的(甲基)丙烯酸酯。也可使用多官能(甲基)丙烯酸酯的混合物。
示例性的多官能(甲基)丙烯酸酯单体包括多元醇多(甲基)丙烯酸酯。此类化合物通常由含有3-10个碳原子的脂族三醇和/或四醇制备。合适的多官能(甲基)丙烯酸酯的例子为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯及所述多元醇的烷氧基化（通常为乙氧基化）衍生物的相应甲基丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸酯。多官能单体的例子包括可以商品名“SR-295”、“SR-444”、“SR-399”、“SR-355”、“SR494”和“SR-368”、“SR-351”、“SR492”、“SR350”、“SR415”、“SR454”、“SR499,501”、“SR502”、“SR9020”得自宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛公司（Sartomer Co.,Exton,PA）以及可以商品名“PETA-K”、“PETIA”和“TMPTA-N”得自佐治亚州士麦那的表面技术公司（Surface Specialties,Smyrna,GA）的那些。多官能(甲基)丙烯酸酯单体可赋予结构化表面以耐久性和硬度。在一些示例性实施例中，可聚合组合物包含至少一种单体或低聚的二官能(甲基)丙烯酸酯。示例性的二官能(甲基)丙烯酸酯单体包括二元醇二官能(甲基)丙烯酸酯。此类化合物通常由含有2-10个碳原子的脂族二醇制备。合适的二官能(甲基)丙烯酸酯的例子有乙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,12-十二烷二醇二甲基丙烯酸酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯和二丙二醇二丙烯酸酯。得自二官能聚醚的二官能(甲基)丙烯酸酯也适用。例子包括聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯和聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯。
在一些示例性实施例中，可聚合组合物包含至少一种单体或低聚的单官能(甲基)丙烯酸酯。示例性的单官能(甲基)丙烯酸酯和其他可自由基固化的单体包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、取代的苯乙烯、乙烯基酯、乙烯基醚、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、(甲基)丙烯酰胺、N-取代的(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、壬基酚乙氧基化(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、单(甲基)丙烯酸丁二醇酯、β-羧乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯腈、马来酸酐、衣康酸、(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)丙烯酸十八烷基酯、羟基官能化聚己内酯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟甲酯、(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)丙烯酸四氢糠酯以及它们的组合。单官能(甲基)丙烯酸酯可用于例如调节预聚物组合物的粘度和官能度。
低聚物材料也可用于制备包含本文所述亚微米粒子的材料。所述低聚材料有助于固化组合物的本体光学性质和耐用性质。代表性的二官能低聚物包括乙氧基化(30)双酚A二丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二甲基丙烯酸酯、乙氧基化(2)双酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧基化(3)双酚A二丙烯酸酯、乙氧基化(4)双酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧基化(6)双酚A二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二丙烯酸酯。典型的可用二官能低聚物和低聚共混物包括可以商品名“CN-120”、“CN-104”、“CN-116”、“CN-117”得自沙多玛公司（Sartomer Co.）和以商品名“EBECRYL1608”、“EBECRYL3201”、“EBECRYL3700”、“EBECRYL3701”、“EBECRYL608”得自佐治亚州士麦那的氰特表面技术公司（Cytec Surface Specialties,Smyrna,GA）的那些。其他可用的低聚物和低聚共混物包括可以商品名“CN-2304”、“CN-115”、“CN-118”、“CN-119”、“CN-970A60”、“CN-972”、“CN-973A80”和“CN-975”得自沙多玛公司（SartomerCo）和以商品名“EBECRYL3200”、“EBECRYL3701”、“EBECRYL3302”、“EBECRYL3605”、“EBECRYL608”得自氰特表面技术公司（Cytec Surface Specialties）的那些。
聚合物基质可由官能化的聚合物材料制成，例如耐候的聚合物材料、疏水性聚合物材料、亲水性聚合物材料、抗静电聚合物材料、防污聚合物材料、用于电磁屏蔽的导电聚合物材料、抗微生物聚合物材料或耐磨聚合物材料。亲水性或抗静电官能聚合物基质包含亲水性丙烯酸酯如甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、丙烯酸羟乙酯（HEA）、具有不同聚乙二醇（PEG）分子量的聚(乙二醇)丙烯酸酯及其他亲水性丙烯酸酯（如，丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基丙酯和丙烯酸2-羟基-3-丙烯酰氧基丙酯）。
在一些实施例中，可通过例如在不超过可辐射固化的预聚物（参看例如图16中的130）或基材（如果包括的话）的分解温度的温度下干燥来从溶液110移除溶剂（参看例如图16中的120）。在一个示例性实施例中，使干燥过程中的温度保持在低于基材易变形的温度（如，基材的翘曲温度或玻璃化转变温度）之下。示例性的溶剂包括直链、支链和环状烃、醇、酮和醚，包括丙二醇醚（如，1-甲氧基-2-丙醇）、异丙醇、乙醇、甲苯、乙酸乙酯、2-丁酮、乙酸丁酯、甲基异丁基酮、甲基乙基酮、环己酮、丙酮、芳烃、异佛尔酮、丁内酯、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、酯（如，乳酸酯、乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯（PM乙酸酯）、二乙二醇***乙酸酯（DE乙酸酯）、乙二醇丁醚乙酸酯（EB乙酸酯）、双丙二醇一甲基乙酸酯（DPM乙酸酯）、异烷基酯、乙酸异己酯、乙酸异庚酯、乙酸异辛酯、乙酸异壬酯、乙酸异癸酯、乙酸异十二烷基酯、乙酸异十三烷基酯和其他异烷基酯）、水；以及它们的组合。
第一溶液（参看例如图16中的110）也可包含链转移剂。链转移剂优选地在聚合前可溶于单体混合物。合适的链转移剂的实例包括三乙基硅烷和硫醇。
可以有效促进第二溶液（参看例如图16中的150）中存在的预聚物的聚合的量使用引发剂如光引发剂。光引发剂的量可随引发剂的类型、引发剂的分子量、所得纳米结构化材料的预期应用（参看例如图1中的180和190）以及聚合方法（包括方法的温度和所用光化辐射的波长）而异。可用的光引发剂包括例如分别可以商品名“IRGACURE”和“DAROCURE”（包括“IRGACUR184”和“IRGACUR819”）得自汽巴精化公司（CibaSpecialty Chemicals）的那些。
亚微米粒子包括纳米粒子（如，纳米球和纳米管）。亚微米粒子可以是缔合的或未缔合的或这两者。亚微米粒子可具有球形或各种其他形状。例如，亚微米粒子可以是细长的并具有一定范围的纵横比。在一些实施例中，亚微米粒子可为无机亚微米粒子、有机（如，聚合物）亚微米粒子或有机和无机亚微米粒子的组合。在一个示例性实施例中，亚微米粒子可为多孔粒子、中空粒子、实心粒子或它们的组合。
在一些实施例中，亚微米粒子为在5nm至1000nm范围内（在一些实施例中，20nm至750nm、50nm至500nm、75nm至300nm或甚至100nm至200nm）。亚微米粒子的平均直径为在约10nm至约1000nm范围内。术语“亚微米粒子”可在本文中进一步定义为指直径小于约1000nm的胶体（原生粒子或缔合粒子）。本文所用的术语“缔合粒子”是指聚集和/或凝聚在一起的两种或更多种原生粒子的组合。本文所用的术语“聚集的”是描述可相互化学结合的原生粒子之间的强缔合。很难实现将聚集体分解成较小的粒子。本文所用的术语“凝聚的”是描述可以通过电荷或极性结合在一起的原生粒子之间的弱缔合，并且这些粒子可以分解成较小的个体。术语“原生粒度”在本文中定义为未缔合的单个粒子的大小。亚微米分散相的尺寸或大小可通过电子显微镜法（如，透射电子显微镜法（TEM））测定。
亚微米（包括纳米尺寸的）粒子可包含例如碳、金属、金属氧化物（如，SiO2、ZrO2、TiO2、ZnO、硅酸镁、氧化铟锡和氧化锑锡）、碳化物（如，SiC和WC）、氮化物、硼化物、卤化物、氟烃固体（如，聚(四氟乙烯)）、碳酸盐（如，碳酸钙）以及它们的混合物。在一些实施例中，亚微米粒子包含SiO2粒子、ZrO2粒子、TiO2粒子、ZnO粒子、Al2O3粒子、碳酸钙粒子、硅酸镁粒子、氧化铟锡粒子、氧化锑锡粒子、聚(四氟乙烯)粒子或碳粒子。金属氧化物粒子可完全凝聚。金属氧化物粒子可以是晶体。
亚微米粒子或改性的亚微米粒子（分散相）与可自由基固化的预聚物（基质）的重量比为粒子载量的一个量度。在一些实施例中，粒子以约10:90至80:20（在一些实施例中，例如20:80至70:30）范围内的量存在于所述基质中。就体积百分比而言，在一些实施例中，亚微米粒子以约40体积%至85体积%（即以粒子:基质的体积计，40:60至85:15）范围内的量存在于所述基质中。更优选地，粒子以45体积%至75体积%范围内、甚至更优选地50体积%至70体积%范围内的量存在于所述基质中。纳米结构化表面通常包含高度为50至750纳米、在一些情况下75至300纳米、在一些情况下100至200纳米的纳米特征物。一旦金属化（如，通过溅射），纳米结构化表面就可被金属渗透达大约等于纳米特征物的高度的程度。纳米结构化表面通常包含宽度（如，其高度的约一半）为15至200纳米、在一些情况下50至125纳米的纳米特征物。纳米结构化表面通常包含横向间距（即，纳米结构化主表面的平面内纳米特征物的约一半高度处的间距）为5至500纳米、在一些情况下15至100纳米的纳米特征物。
亚微米粒子可用与上文所述反应离子蚀刻（RIE）中所述相同的方法和表面处理剂进行表面处理。RIE方法中公开的表面流平剂也可用于此制备具有结构化粒子涂层的基材的第二方法中。
用于产生纳米结构化涂层的方法通常包括：（1）提供涂布溶液，所述涂布溶液包含表面改性亚微米粒子、可自由基固化的预聚物和溶剂（任选）；（2）向涂布装置供给该溶液；（3）通过许多涂布技术中之一向基材施加涂布溶液；（4）自涂层实质性地移除溶剂（任选）；（5）在受控的量的抑制剂（如，氧气）的存在下使材料聚合，从而得到结构化表面；以及（6）任选地例如通过额外的热、可见光、紫外光（UV）或电子束固化，对经干燥的聚合涂层进行后加工。如上文已描述，这些步骤的产物产生复合涂层材料，其中至少最外部的亚微米粒子由可聚合材料局部适形地涂布。本发明涵盖可聚合材料在例如通过溅射金属化之前至少局部适形地涂布待随后移除的最外部亚微米粒子。至少局部适形地涂布最外部亚微米粒子的可聚合材料的移除的步骤可包括如本文所述的反应离子蚀刻。
图17A示出了在基材302上制备纳米结构化涂层366和376的示例性方法300的示意性视图。图17A中示出的方法300为连续方法，但应当理解，该方法可改为以逐步的方式进行（即，可在各个单独的基材块上以离散的操作进行下文所述的涂布、移除溶剂（任选）和聚合的步骤来形成纳米结构化涂层（材料））。
图17A中示出的方法300使基材302穿过涂布段310。方法300具有任选的第一溶剂移除段320和任选的第二溶剂移除段350以在基材302上形成涂层356。基材302上的涂层356然后穿过聚合段360以在基材302上形成纳米结构化的涂层366，并穿过任选的第二聚合段370以在基材302上形成纳米结构化的涂层376，然后卷绕成输出辊380。任选的聚合段370可具有温度受控的支承辊372。在一些实施例中，方法300包括与基于幅材的材料的制造共用的额外加工设备，包括惰辊、张紧辊、转向机构、表面处理器（如，电晕或火焰处理器）和层合辊。在一些实施例中，方法300利用不同的幅材路径、涂布技术、聚合设备、聚合设备定位和干燥烘箱，其中所述段中的一些是任选的。
基材302自输入辊301退绕，绕过惰辊303并与涂布段310中的涂布辊304接触。第一溶液305穿过涂布模头307以在基材302上形成第一溶液305的第一涂层306。第一溶液305可包含溶剂、可聚合材料、亚微米粒子、光引发剂以及本文所述的任何其他第一溶液组分。位于涂布段310中的涂布模头307与第一溶剂移除段320之间的护罩308保护涂层306免受室内环境条件的影响并减少对涂层的任何不良作用。护罩308可为例如紧邻第一涂层306布置并在涂布模头307和涂布辊304周围提供密封的成形铝片。在一些实施例中，护罩308可以是任选的。
第一任选溶剂移除段可为例如美国专利No.5,694,701（Huelsman等人）以及No.7,032,324（Kolb等人）中描述的间隙干燥器设备。间隙干燥器可提供对干燥环境的更强控制，而这可能是某些应用中所需的。还可使用任选的第二溶剂移除段350来确保大部分（即，大于90重量%（在一些实施例中，大于80重量%、70重量%、60重量%或甚至大于50重量%））的溶剂被移除。溶剂可通过例如在可包括例如空气浮力/对流的热烘箱中干燥、真空干燥、间隙干燥或干燥技术的组合来移除。干燥技术的选择可取决于例如所要的加工速度、溶剂移除的程度和预期的涂层形态。
图17B为图17A中所示方法300的聚合段360（和370）的示意图。图17B示出了沿基材302的边缘看到的聚合段360（和370）的横截面。聚合段360包含壳体321和提供辐射源325与固化腔室环境327之间的边界的石英板322。固化腔室环境327部分地包围基材302上的第一涂层356和（至少部分地）聚合的涂层366。至少部分地聚合的涂层366包含本文所述的纳米结构。
现在描述受控的固化腔室环境327。壳体321包括入口孔328和出口孔329，其可经调节，从而得到基材302、基材302上的涂层356及各自的孔之间的任何所需间隙。受控的固化腔室环境327及第一涂层356和第二涂层366的温度可由压板326的温度（或固化腔室370的温度受控辊）（其可由金属制成，该金属经例如空气或水冷却，以通过移除所生成的热来控制温度）及适当控制第一输入气体331、第二输入气体333、第一输出气体335和第二输出气体334的温度、组成、压力和流率来控制。适当调节入口孔328和出口孔329的大小可有助于控制第一输出气体335和第二输出气体334的压力和流率。通过腔室壳体321中的端口323监测抑制剂气体含量。
第一输入气体歧管330位于壳体321内邻近入口孔328处，以使第一输入气体331在第一涂层356的整个宽度上均匀分布。第二输入气体歧管332位于壳体321内邻近出口孔329处，以使第二输出气体333在第二涂层366的整个宽度上均匀分布。第一输入气体331和第二输入气体333可以相同或不同，并可包含与抑制气体344和345（如，氧气和空气）组合的惰性气体341和342（如，氮气和二氧化碳），其可组合以控制输入气体331和333中抑制气体的浓度。涂层上的相对组成、流率、流速、流动喷射或取向以及第一输入气体331和第二输入气体333中的每一个的温度可独立地控制，并可经调节以实现辐射固化腔室中的所需环境。在一些实施例中，第一输入气体331和第二输入气体333中仅一者可能在流动。输入气体歧管的其他构造也是可能的。
基材302上的纳米结构化涂层366离开聚合段360并然后穿过任选的第二聚合段370以在基材302上形成任选的第二纳米结构化涂层376。任选的第二聚合段可提高纳米结构化涂层366的固化程度。在一些实施例中，提高固化程度的步骤可包括使剩余的可聚合材料（即，剩余的可聚合材料（参看如图16中的135））聚合。基材302上的纳米结构化涂层376离开任选的第二聚合段370并然后卷绕成输出辊380。在一些实施例中，输出辊380可具有层合到纳米结构化涂层并同时卷绕在输出辊380上的其他所需的膜（未示出）。在其他实施例中，可在纳米结构化涂层366和376或基材302上涂布其他层（未示出）、固化并干燥。
辐射源325可以是多种光化辐射源（如，UV LED、可见光LED、激光、电子束、汞灯、氙灯、碳弧灯、钨丝灯、闪光灯、日光及低强度紫外光（黑光））中的任何者。在一些实施例中，辐射源325能够产生UV辐射。以不同波长发射的辐射源组合可用于控制聚合反应的速率和程度。辐射源在操作过程中会生成热，热提取器326可由铝制成，铝经空气或水冷却，以通过移除所生成的热来控制温度。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米，并且其中所述导体的平均厚度为大于50纳米。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米，并且其中所述导体的平均厚度为在0.075至0.5微米范围内。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米，并且其中所述导体的平均厚度为在0.1至0.25微米范围内。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为75至300纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，并且其中所述导体的平均厚度为大于50纳米。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为75至300纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，并且其中所述导体的平均厚度为在0.075至0.5微米范围内。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为75至300纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，并且其中所述导体的平均厚度为在0.1至0.25微米范围内。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为100至200纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，并且其中所述导体的平均厚度为大于50纳米。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为100至200纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，并且其中所述导体的平均厚度为在0.075至0.5微米范围内。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为100至200纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，并且其中所述导体的平均厚度为在0.1至0.25微米范围内。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米，其中所述导体的平均厚度为大于50纳米，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为50至250纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以40体积%至85体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.075至0.5微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为50至250纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以40体积%至85体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.1至0.25微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为50至250纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以40体积%至85体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为75至300纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，其中所述导体的平均厚度为大于50纳米，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为50至250纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以40体积%至85体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为75至300纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.075至0.5微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为50至250纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以40体积%至85体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为75至300纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.1至0.25微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为50至250纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以40体积%至85体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为100至200纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，其中所述导体的平均厚度为大于50纳米，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为50至250纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以40体积%至85体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为100至200纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.075至0.5微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为50至250纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以40体积%至85体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为100至200纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.1至0.25微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为50至250纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以40体积%至85体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米，其中所述导体的平均厚度为大于50纳米，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为100至200纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以45体积%至75体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.075至0.5微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为100至200纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以45体积%至75体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面具有纳米特征物，所述纳米特征物的高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.1至0.25微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为100至200纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以45体积%至75体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为75至300纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，其中所述导体的平均厚度为大于50纳米，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为100至200纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以45体积%至75体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为75至300纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.075至0.5微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为100至200纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以45体积%至75体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为75至300纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.1至0.25微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为100至200纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以45体积%至75体积%存在于所述基质中。
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在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为100至200纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.075至0.5微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为100至200纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以45体积%至75体积%存在于所述基质中。
在一些示例性实施例中，制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有呈结构化粒子涂层形式的第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含纳米特征物，所述纳米特征物的高度为100至200纳米、宽度为50至125纳米且横向间距为15至100纳米，其中所述导体的平均厚度为在0.1至0.25微米范围内，并且其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为100至200纳米的纳米粒子，且其中所述纳米粒子以45体积%至75体积%存在于所述基质中。
对于任何上面刚刚提到的示例性实施例，金属导体可以包含迹线的网格微图案的形式存在，其中迹线宽度为在0.1至20微米范围内，在一些实施例中，在0.5至10微米范围内，在一些实施例中，在0.5至5微米范围内，在一些实施例中，在0.5至4微米范围内，在一些实施例中，在0.5至3微米范围内，在一些实施例中，在0.5至2微米范围内，在一些实施例中，在1至3微米范围内，在一些实施例中，在0.1至0.5微米范围内。在一些实施例中，网格导体微图案区域（如，对可见光透明的导电区域）的开口区域为介于80%和99.5%之间，在其他实施例中介于90%和99.5%之间，在其他实施例中介于95%和99%之间，在其他实施例中介于96%和99.5%之间，在其他实施例中介于97%和98%之间，并且在其他实施例中高达99.95%。
对于任何上面刚刚提到的示例性实施例，金属导体还可连接至触摸式传感器驱动装置，这将在下文讨论。
制造导体微图案的方法
可使用任何合适的方法制备具有所公开的设计的导体微图案。制备导体微图案的方法的例子包括消减法或添加法。示例性的消减法包括在设置在基材（如，对可见光透明的基材）上的金属涂层上放置图案化的掩模，然后选择性蚀刻（自未被掩模覆盖的金属涂层区域移除金属，而留下被掩模覆盖的金属涂层区域中的金属）。合适的掩模包括光刻胶（如本领域已知，通过光刻法图案化）、印刷聚合物（通过例如凹版印刷、柔版印刷或喷墨印刷图案化）或印刷的自组装单层（例如，使用利用弹性体凸纹印模的微接触印刷来印刷）。其他示例性的消减法包括最初在基材（如，对可见光透明的基材）上放置图案化的剥离掩模，用金属导体（如，薄膜金属）毯覆式涂布被遮盖和未被遮盖的区域并洗去剥离掩模及其上设置的任何金属。示例性的添加法包括在基材（如，对可见光透明的基材）上印刷呈所要微图案几何形状的形式的无电沉积催化剂，然后图案化无电金属沉积物（如，铜或镍）。
产生导体微图案的优选方法包括微接触印刷。与降低导体图案的反射率的其他措施（涂布以填充了炭黑的材料或使金属部分反应以形成吸收性反应产物如硫化物）相比，发现本文所述的措施特别适合于与基于微接触印刷和蚀刻的图案化方法组合，因此使得能够制造特定的微图案设计参数（如，迹线宽度为0.5至10微米、0.5至5微米、0.5至4微米、0.5至3微米或1至3微米）和导体厚度（如，0.025至2微米、大于0.05至2微米、大于0.05至1微米、0.075至0.5微米或0.1至0.25微米）。要在微米级特征上放置填充了炭黑的材料是不可行的。亚微米厚金属（如，0.075至0.5微米或0.1至0.25微米）向吸收性反应产物的部分化学转化在还没有大大降低层的电导率的情况下不能有效地大大降低反射率。
在包含当暴露于空气时抗反射的纳米结构化表面的基材（如，对可见光透明）的情况下：提供包含纳米结构化且当暴露于空气时抗反射的表面的基材；将金属导体沉积到表面上（如，通过溅射或通过蒸发）；使用弹性体印模以图案印刷自组装单层（SAM）；以及最后从没有SAM的沉积金属区蚀刻金属但不是从包含SAM的沉积金属区蚀刻。
使用微图案导体制造制品的方法
设置在基材表面上的导体微图案可用于制备多个不同的制品。包含透明导电图案的部件包括用于触摸式显示器的触摸式传感器面板。一些用于触摸式显示器的触摸式传感器面板，例如一些适合于与利用互电容模式检测并可包含多点触摸分辨能力的电子设备组合的触摸式传感器面板，包括叠置的两个或更多个导体图案。叠置的两个或更多个导体图案可通过用透明粘合剂将两个基材层合在一起来产生，每一个基材在一个其主表面上设置有根据本发明的导体微图案。当基材透明且当导体微图案具有高的开口区域比率时，此类层合制品可对可见光透明。用于形成层合构造的合适基材的例子包括上文所列的聚合物膜基材。
用于形成层合构造的合适粘合剂材料的例子为光学透明粘合剂，其表现出至少约90%或甚至更高的光学透射率和低于约5%或甚至更低的浊度值。可通过将其设置在25微米
Figure BDA00003605484700541
聚酯膜454（得自特拉华州威尔明顿的杜邦公司（DuPont Company,Wilmington,DE））与75×50毫米光面载玻片（得自密歇根州米德兰的道康宁公司（Dow Corning,Midland,MI）的载玻片）之间使用9970型BYK Gardner TCS Plus分光光度计（得自马里兰州哥伦比亚的毕克-加特纳公司（BYK Gardner,Columbia,MD））来测量光学透射率和浊度。合适的光学透明粘合剂可具有抗静电性，与基于金属的导体相容，能够通过拉伸所述粘合剂自玻璃基材释放。示意性的光学粘合剂包括关于抗静电光学压敏粘合剂的PCT国际专利公开No.WO2008/128073、关于拉伸释放光学透明压敏粘合剂的美国专利申请公开No.US2009-030084A1、关于具有光学透射粘合剂的抗静电光学构造的美国专利申请公开No.US2010-0028564A1、关于光学透明拉伸释放粘合剂胶带的PCT国际专利公开No.WO2009/114683、关于与腐蚀敏感层相容的粘合剂的PCT国际专利公开No.WO2010/019528和关于拉伸释放粘合剂胶带的PCT国际专利公开No.WO2010/078346中描述的那些。在一个实施例中，光学透明粘合剂的厚度为约5μm或更小。
其上设置有导体微图案的基材或者包含两个或更多个其上设置有导体微图案的基材的层合物可进一步层合到显示器，例如液晶显示器（LCD）、有机发光二极管（OLED）显示器、等离子体显示器面板（PDP）、电泳显示器（EP）或电润湿显示器。这样的基材或层合物可用所提及的粘合剂材料层合到显示器。其上设置有导体微图案的基材或者包含两个或更多个其上设置有导体微图案的基材的层合物可进一步层合到另一材料，例如刚性支承物如厚的（如，1毫米）聚合物片材或玻璃片材。刚性支承物的例子包括移动手持装置如移动电话或智能手机的透镜。
在一些实施例中，如已描述，如本文所述的导体微图案设置在基材的不止一侧上，例如设置在可能为柔性或刚性的平坦基材的每一个主表面上。对于需要两个标称上平行取向并且在与微图案正交的方向上间隔开的导体微图案的应用而言，可能有利的是将两个微图案设置在同一平坦基材的每一侧上，例如聚合物膜的每一侧上。
应用
在一些实施例中，本文所述的制品包含导体微图案，所述导体微图案包含非线性迹线，所述非线性迹线限定单元几何形状的开口微图案，所述开口微图案设置在对可见光透明的基材之上或之中。在一些这样的实施例中，导体微图案形成EMI屏蔽的至少一部分。在一些这样的实施例中，导体微图案形成天线的至少一部分。在一些这样的实施例中，导体微图案形成触摸式传感器（例如，触屏传感器）的至少一部分。在一些实施例中，导体微图案形成投射电容式触屏传感器的至少一部分。例如，相应的微图案呈邻接的网格元件（横条和竖条形状）的两个叠置的微图案（如，设置在同一基材的相对侧上或层合在一起的单独的基材上）可形成传感器元件的透明基质，此类元件可允许通过测量元件的自电容或互电容检测传感器的触摸事件的电子设备（即，触摸式传感器驱动装置）驱动，如本领域中已知（且如后面的实例中所阐述）。触摸式传感器驱动装置的例子在美国专利公开No.US2010/073323、PCT专利公开No.WO2011/069114和美国专利No.7,288,946中有给出。在一些这样的实施例中，导体微图案形成显示器电极（例如对电极，例如电泳显示器中的对电极）的至少一部分。
在一些实施例中，本文所述的制品包含第一导体微图案和第二导体微图案，所述第一导体微图案包含非线性迹线，所述非线性迹线限定单元几何形状的第一开口微图案，所述第一开口微图案设置在对可见光透明的基材之上或之中，所述第二导体微图案包含非线性迹线，所述非线性迹线限定单元几何形状的第二开口微图案，所述第二开口微图案与所述第一导体微图案电隔离。第二导体微图案可设置在与第一导体微图案相同的基材上，或者其可设置在另一基材上。第二导体微图案叠置于第一导体微图案上。
在一些实施例中，导体微图案均形成触摸式传感器（例如，触屏传感器）的至少一部分。
在一些实施例中，导体微图案均形成电泳显示器的至少一部分。
或者，在另一实施例中，导体微图案之一形成触摸式传感器（例如，触屏传感器）的至少一部分，而另一导体微图案可用作无线通信的天线。
在又一实施例中，导体微图案之一形成触摸式传感器（例如，触屏传感器）的至少一部分，而另一导体微图案可用作电磁干扰（EMI）屏蔽。
在再一实施例中，导体微图案之一形成无线通信用天线的至少一部分，而另一导电微图案可用作电磁干扰（EMI）屏蔽。
实例
基材
本实例部分中使用两种不同的基材。
第一种基材为对可见光透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯（“PET-3”）基材，其厚度为大约125微米，可以产品编号ST504自特拉华州威尔明顿的杜邦公司（E.I.du Pont de Nemours,Wilmington,DE）商购获得。
第二种基材为根据WO2010/07871A1的公开内容制备的结构化三乙酸酯膜（“Structured TAC”）。起始基材为厚75微米的三乙酸纤维素膜（可自纽约州纽约市的派锐化工公司（Island Pyrochemical Industries Corp.,New York,NY）商购获得）。因此将该TAC膜改性为在基材的第一表面上含有纳米结构。该纳米结构化表面具有0.1-0.2%的反射率。该纳米结构化表面具有0.2-0.4%的透射浊度。该纳米结构化表面包含高度为100至250纳米的纳米特征物。该纳米特征物的高度宽度比（各向异性）大于1。
导体
向PET基材或结构化TAC基材上沉积以下导电涂层：
(1)“溅射银”膜，其为在基材上直接设置5埃厚的钛、然后设置100纳米厚的银的多层构造，二者均使用已知的真空溅射法沉积，或
(2)“蒸发银”膜，其为在基材上直接设置5埃厚的钛、然后设置100纳米厚的银的多层构造，二者均使用已知的电子束蒸发法沉积；
沉积导电涂层后，基材具有含有导电涂层的涂布侧和相对侧，即不具有导电涂层的侧。
用于例如本文中的各种几何形状的导电涂层通过在其表面上印刷十八硫醇自组装单层掩模、然后湿式化学蚀刻来图案化，如美国专利申请公开No.US2009/0218310中所述。
基材的表征
使用BYK Gardner color guide sphere，用平均反射百分比（R%）来量度基材的两个主表面（涂布侧和裸侧）（无论是PET还是结构化TAC）。
通过向测量表面的相对侧施加Yamato Black Vinyl Tape#200-38（可自密歇根州伍德黑文的大和国际公司（Yamato International Corporation,Woodhaven,MI）商购获得）来制备每一个膜的一个样品，使用辊来使气泡的夹带最小化。为测量表面总反射%（镜面反射和漫反射），将样品的未贴胶带侧抵靠BYK Gardiner Color-Guide Sphere的孔放置。在400至700nm的波长范围内以10°入射角测量反射%。注意，在测量裸侧（即，与导体涂布侧相对）的反射率时，测得的反射率包括基材膜与空气之间的界面的反射。具有导体的基材的R%在下表1中示出。
表1-反射率测量
Figure BDA00003605484700571
比较例C1
使用PET基材及使用规则的六边形导体微图案的溅射Ag导体制备本实例。迹线宽度为大约2微米。六边形单元的直径（一面至平行面）为大约200微米。开口区域比率为大约98%。
比较例C2
使用PET基材及使用规则的六边形导体微图案的溅射Ag导体制备本实例。迹线宽度为大约2微米。开口区域比率为大约98%。
实例3至6
使用结构化TAC基材和具有规则的六边形微图案（实例3）、伪随机六边形微图案（实例4）、部分弯曲六边形微图案（实例5）和完全弯曲六边形微图案（实例6）的溅射银导体制备这些实例。在所有情况下，迹线宽度为大约2微米且开口区域比率为大约98%。
实例7
使用结构化TAC基材和具有伪随机弯曲微图案的溅射银导体制备本实例。
在此实例部分中，无实例8、9或10。
表2-实例汇总
Figure BDA00003605484700581
制品的表征
评价具有一个或多个导体微图案的层合制品的微图案在日光照明下的醒目性。评价包括不放大的目测（肉眼）。样品用数字照相机（iPhone3GS，加利福尼亚州库比蒂诺的苹果电脑公司（Apple Computer Corp,Cupertino,CA））进一步成像。每一个样品上的日光照明首先通过使日光穿过施加有半反射能量管理膜的典型市售建筑学双层中空气密玻璃单元窗削弱，以使到达眼睛或照相机的光强度降低至更适合观看或记录的程度。多种视觉效果造成各种微图案的醒目性。第一种这样的视觉效果类别在本文中描述为“星暴”，其在以明亮的（非漫反射）阳光照明时呈多角星形状的亮反射图案的形式。规则的六边形网格可产生六角星暴。规则正方形网格可产生四角星暴。第二视觉效果类别在本文中描述为“彩虹”，其在以明亮的（非漫反射）阳光照明时呈反射带的形式，沿带具有色谱。第三视觉效果类别在本文中描述为“色晕”，其在以明亮的（非漫反射）阳光照明时呈围绕直接镜面反射点的漫反射粉色和绿色晕圈的形式。第四视觉效果类别在本文中描述为“闪光”，其在以明亮的（非漫反射）阳光照明时呈遍布微图案的光亮点的形式。
表3-导体微图案实例的目测结果
Figure BDA00003605484700591
表3中关于星暴、彩虹、闪光和色晕的评分的数据用由⊕表示的可接受视觉外观评分和不可接受的视觉外观评分记录。在测定评分时，可接受的评分不暗示完全不存在视觉假影（星暴、彩虹、晕圈或闪光），但如果存在，假影的程度应为使用者可接受的程度（至少比例如以
Figure BDA00003605484700593
评分的实例更可接受）。与C1和C2相比，对于实例3-6，自相对于微图案的任一方向（即，自基材膜（纳米结构表面）侧或自与基材膜相对的侧）评价，外观均得到改善（微图案的醒目特征较少）。自基材侧评价（观看），改善效果（醒目性降低）更大。
表4中记录了对层合导体微图案实例的电学和透射光学测量的结果。赋予TAC和PET的表列值自对如上所述的层合到玻璃的每一种基材类型进行的测量（基线数据）推导而来。使用Haze-Gard Plus（马里兰州哥伦比亚的毕克-加特纳公司（BYK-Gardner,Columbia,MD））测量光透射率（T%）、透明度（C%）和透射浊度（H%）。
表4
实例编号 T% H% C% T% H% C% 薄层电阻
膜侧 膜侧 膜侧 玻璃侧 玻璃侧 玻璃侧 (ohm/sq)
C1 90.2 2.17 99.5 90.1 2.08 99.6 30
C2 90.1 2.59 99.5 90.1 2.64 99.5 28
3 90.8 2.20 99.4 90.5 2.25 99.4 59
4 90.6 2.68 99.5 90.3 2.78 99.5 100
5 91.1 1.89 99.5 90.9 1.82 99.5 42
6 91.2 2.09 99.5 91.1 2.04 99.5 40
TAC 93.9 0.72 100 93.9 0.69 100 N/A
PET 91.8 0.60 100 91.8 0.60 100 N/A
表5中记录了对层合导体微图案实例的反射率测量的结果。赋予TAC和PET的表列值自对如上所述的层合到玻璃的每一种基材类型进行的测量（基线数据）推导而来。如表5中所示，当设置在纳米结构化基材表面上的微图案自微图案的基材侧观看和测量时，与设置在标准基材膜（PET）上的相同微图案相比，设置在纳米结构化基材表面（当暴露于空气时抗反射）上的微图案贡献较低的反射率。
表5
Figure BDA00003605484700601
测试方法
反射率测试方法1
（透明膜前表面反射率的测定）
使用具有光泽度仪的Spectro-Guide Sphere（可以型号CD-6834自马里兰州哥伦比亚的毕克-加特纳（美国）公司（BYK-Gardner USA,Columbia,Maryland）商购获得）测量膜的平均总光反射率（R%）（漫反射及镜面反射）。反射率测试方法1包括移除背侧表面膜样品（即，背侧表面与空气的界面）对测量反射率的贡献的程序，由此产生与膜前侧表面（关注的表面）和空气之间的界面相关的测量结果。通过向膜背侧施加黑色乙烯基胶带（黑胶带，可以Yamato Black Vinyl Tape#200-38自密歇根州伍德黑文的大和国际公司（Yamato International Corporation,Woodhaven,Michigan）商购获得）得自测量结果移除膜的背侧表面反射率。使用辊将黑胶带层合到膜的背侧以确保黑胶带与样品之间没有夹带的气泡。膜样品前表面的R%通过以下方法测定：在向背侧施加了黑胶带的情况下，首先将膜前表面抵靠Spectro-Guide的孔放置并读取总反射率读数（400nm至700nm波长的平均R%）。其次，通过减去单独测定的膜背侧与黑胶带的界面的已知总反射率来修订该测量的结果。随后减去了黑胶带界面反射率的这一测量结果在本文中记录为反射率测试方法1的“基材前表面R%”。
反射率测试方法2
（透明膜前表面反射率的测定）
使用HunterLab Ultrascan PRO（弗吉尼亚州雷斯顿的亨特联合实验室公司（Hunter Associates Laboratory Inc.,Reston,VA））测量反射率。将样品膜直接放置在仪器小孔上方并在D65照明条件下用d/8°几何形状照明。放置样品，使基础膜前（纳米结构化）表面抵靠小孔。抵抗样品放置光阱并与仪器小孔对准。为分离纳米结构化基材前表面的反射率，减去基材背侧表面的反射率。取等于基础膜反射率（无其他涂层或纳米结构）的一半的反射率值作为纳米结构化基材的背侧的反射率。记录350nm至1050nm之间的结果，以5nm为间隔。总反射率（R%）记录为400nm至700nm之间的平均反射率值。该测量结果在本文中记录为反射率测试方法2的“基材前表面R%”。
反射率测试方法3
（金属化与基材之间的界面的反射率的测定）
本测试方法适于其中金属化具有低或高的光学密度（即，光透射率为介于0%和80%之间）的金属化基材。使用具有光泽度仪的Spectro-GuideSphere（可以型号CD-6834自马里兰州哥伦比亚的毕克-加特纳（美国）公司（BYK-Gardner USA,Columbia,Maryland）商购获得）测量膜的平均总光反射率（R%）（漫反射及镜面反射）。使用该仪器自与金属化相对的一侧测量金属化透明基材（如，聚合物膜基材）。同样，使用该测量方法测定金属化与基材之间的界面的反射率（即，面向基材的方向上金属化的反射率）。反射率测试方法3包括，当金属化是半透明的时，使暴露的金属表面（即暴露的薄膜金属与空气的界面）对测量的反射率的贡献降至最低的程序。反射率测试方法3包括向暴露的金属表面施加黑色乙烯基胶带（黑胶带，可以Yamato Black Vinyl Tape#200-38自密歇根州伍德黑文的大和国际公司（Yamato International Corporation,Woodhaven,Michigan）商购获得）。使用辊将黑胶带层合到金属化的暴露表面以确保黑胶带与样品之间没有夹带的气泡。金属化膜样品的R%通过以下方法测定：首先将基材（与金属化相对的侧）抵靠Spectro-Guide的孔放置并读取总反射率读数（400nm至700nm波长的平均R%）。其次，通过减去暴露的基材与空气的界面（表面）的已知近似总反射率来修订该测量的结果（刚刚描述），暴露的基材与空气的界面在仪器与金属化和基材的界面之间的光学路径中。随后减去了基材表面反射率的这一测量结果在本文中记录为反射率测试方法3的“金属与基材的界面的R%”。
反射率测试方法4
（金属化与基材之间的界面的反射率的测定）
本测试方法适于其中金属化具有高的光学密度（如，低的光透射率，例如低于5%、2%或1%）的金属化基材。使用具有光泽度仪的Spectro-Guide Sphere（可以型号CD-6834自马里兰州哥伦比亚的毕克-加特纳（美国）公司（BYK-Gardner USA,Columbia,Maryland）商购获得）测量膜的平均总光反射率（R%）（漫反射及镜面反射）。使用该仪器自与金属化相对的一侧测量金属化透明基材（如，聚合物膜基材）。同样，使用该测量方法测定金属化与基材之间的界面的反射率（即，面向基材的方向上金属化的反射率）。金属化膜样品的R%通过以下方法测定：首先将基材（与金属化相对的侧）抵靠Spectro-Guide的孔放置并读取总反射率读数（400nm至700nm波长的平均R%）。其次，通过减去暴露的基材与空气的界面（表面）的已知近似总反射率来修订该测量的结果（刚刚描述），暴露的基材与空气的界面在仪器与金属化和基材的界面之间的光学路径中。随后减去了基材表面反射率的这一测量结果在本文中记录为反射率测试方法4的“金属与基材的界面的R%”。
反射率测试方法5
（基材上金属化的暴露表面的反射率的测定）
本测试方法适于其中金属化具有低或高的光学密度（即，光透射率为介于0%和80%之间）的金属化基材。使用具有光泽度仪的Spectro-GuideSphere（可以型号CD-6834自马里兰州哥伦比亚的毕克-加特纳（美国）公司（BYK-Gardner USA,Columbia,Maryland）商购获得）测量膜的平均总光反射率（R%）（漫反射及镜面反射）。使用该仪器自金属化侧测量金属化透明基材（如，聚合物膜基材）。同样，使用该测量方法测定金属化的暴露表面的反射率。反射率测试方法5包括，当金属化是半透明的时，使背侧膜界面（即暴露的膜与空气的界面）对测量的反射率的贡献降至最低的程序。反射率测试方法5包括向暴露的金属表面施加黑色乙烯基胶带（黑胶带，可以Yamato Black Vinyl Tape#200-38自密歇根州伍德黑文的大和国际公司（Yamato International Corporation,Woodhaven,Michigan）商购获得）。使用辊将黑胶带层合到与金属化相对的聚合物膜表面以确保黑胶带与样品之间没有夹带的气泡。金属化膜样品的R%通过以下方法测定：首先将基材（包含金属化的侧）抵靠Spectro-Guide的孔放置并读取总反射率读数（400nm至700nm波长的平均R%）。该测量结果在本文中记录为反射率测试方法5的“金属暴露表面R%”。
反射率测试方法6
（基材上金属化的暴露表面的反射率的测定）
本测试方法适于其中金属化具有高的光学密度（如，低的光透射率，例如低于5%、2%或1%）的金属化基材。使用具有光泽度仪的Spectro-Guide Sphere（可以型号CD-6834自马里兰州哥伦比亚的毕克-加特纳（美国）公司（BYK-Gardner USA,Columbia,Maryland）商购获得）测量膜的平均总光反射率（R%）（漫反射及镜面反射）。使用该仪器自金属化侧测量金属化透明基材（如，聚合物膜基材）。同样，使用该测量方法测定金属化的暴露表面的反射率。金属化膜样品的R%通过以下方法测定：首先将基材（包含金属化的侧）抵靠Spectro-Guide的孔放置并读取总反射率读数（400nm至700nm波长的平均R%）。该测量结果在本文中记录为反射率测试方法6的“金属暴露表面R%”。
电导率测试方法
为测定电导率（以西门子（S）或姆欧表示；薄层电阻的倒数），将面积为至少5cm×5cm的金属化基材样品放置在非接触型电导仪（可以型号717自威斯康星州普雷斯科特的德康仪器公司（Delcom Instruments,Prescott,Wisconsin）商购获得）的测量区域中。在本文中，电导率以小写希腊字母符号表示。通过引入标准索引卡在测量区域中自仪器的底部向上隔开样品。该测试方法既用于毯覆式金属化（即，非图案化）基材又用于其上存在导体微图案的基材。在其中金属化纳米结构化基材的电导率在下文有记录的一些实例中，也测量施加到非纳米结构化（“平坦”）基材（PET-2或-6）的相同金属化的电导率。下文记录了这些情况下平坦基材上相同金属化的电导率值（“σPET”）。另外，计算下文标记为“保留的σ分数”的值。保留的电导率分数为通过将施加于纳米结构基材表面的金属化的测量电导率除以施加到平坦基材的相同金属化的测量电导率所给出的量。
透射光光学性质测试方法
为测定样品的可见光透射率（T%）、浊度（H%）和透明度（C%），将样品置于透射率、浊度和透明度仪器（可以Haze-Gard Plus（施照体C）自马里兰州哥伦比亚的毕克-加特纳（美国）公司（BYK-Gardner USA,Columbia,Maryland）商购获得）的测量区域中。使用该仪器表征基材、其上具有导体微图案的基材或包含基材（其上具有或不具有导体微图案）的层合构造。
通过TEM测定纳米结构深度
通过透射电子显微镜法（TEM）观察具有表面纳米结构并在其上设置了金属化的选定基材的横截面。通过标准室温超薄切片法制备厚90nm的样品。切割样品，然后用He干燥以避免氧化银生长。使用Hitachi H-9000TEM在300kV下观察切片样品。对校准的明视场图像进行测量。取金属渗透进入基材表面中的程度为基材的纳米结构的深度。发现得自此程序的结果与通过TEM或扫描电子显微镜法（SEM）对金属化之前基材横截面测得的纳米结构深度一致。
通过AFM测定纳米结构深度
通过原子力显微镜法（AFM）观察具有表面纳米结构的选定基材。此分析所用仪器为具有Nanoscope V控制器的Digital Instruments(Bruker)Dimension Icon System。使用的探针为OTESPA或ScanAsyst Air。数据用Nanoscope Analysis分析。将图像进行平面拟合以移除z-偏移和倾斜。使用峰值力轻敲模式以获得详细图像及纳米结构形貌的更精确测绘。测定2微米乘2微米样品区域上的高度的统计分布。取伴随大约99%的取样区域的高度范围（即移除突出高度和纳米结构深度的离群值极值）为纳米结构深度。
通过电子显微镜法估计体积%和重量%
由于收到时供应商未提供二氧化硅粒子载量，故对于实例11-27通过电子显微分析来估计基质中二氧化硅粒子的体积%和重量%。
基材材料
下面的实例包括多种材料和化学品。关于基材，使用聚(对苯二甲酸乙二醇酯)（“PET”）和三乙酸纤维素（“TAC”）的基础膜。根据下表使用多种PET基材。根据下面的描述，使用缩写来识别用于每一个实例的特定基础膜基材：
PET-1：125微米厚，硬涂层PET，可以产品名Toray Tuftop THS自罗德岛州北金斯敦的东丽塑料（美洲）公司（Toray Plastics(America),Inc.,North Kingstown,Rhode Island）商购获得。
PET-2：50微米厚，裸PET，通过常规挤出加工方法内部制备。
PET-3：125微米厚，热稳定PET，在一侧（当涂布以填充了纳米粒子的材料时，在下面的实例中经涂布的侧）上具有粘合促进涂层，可以产品名“ST504”自弗吉尼亚州切斯特的杜邦帝人薄膜公司（Dupont Teijin Films,Chester,Virginia）商购获得。
PET-4：50微米厚PET，在一侧（当涂布以填充了纳米粒子的材料时，在下面的实例中经涂布的侧）上具有粘合促进涂层，可以产品名“618”自弗吉尼亚州切斯特的杜邦帝人薄膜公司（Dupont Teijin Films,Chester,Virginia）商购获得。
PET-5：50微米厚PET，在两侧上均具有粘合促进涂层，可以产品名“617”自弗吉尼亚州切斯特的杜邦帝人薄膜公司（Dupont Teijin Films,Chester,Virginia）商购获得。
PET-6：75微米厚，热稳定PET，在一侧（当涂布以填充了纳米粒子的材料时，在下面的实例中经涂布的侧）上具有粘合促进涂层，可以产品名“ST580”自弗吉尼亚州切斯特的杜邦帝人薄膜公司（Dupont Teijin Films,Chester,Virginia）商购获得。
PET-7：50微米厚涂有底漆的PET（更多细节可获得）。
PET-8：50微米厚PET（更多细节可获得）。
TAC：75微米厚TAC，可自纽约州纽约市的派锐化工公司（IslandPyrochemical Industries Corp.,New York,New York）商购获得。
PC：125微米厚聚碳酸酯（更多细节可获得）。
下面的实例包括三种类型：
1.其上设置有金属导体涂层的纳米结构化基材，可用于制备类型2和3的其他制品；
2.其上设置有金属导体微图案的纳米结构化基材，可用于制备类型3的其他制品；
3.透明触摸式传感器部件，其包含其上设置有金属导体微图案的纳米结构化基材。
表6-缩写和商品名
Figure BDA00003605484700661
Figure BDA00003605484700671
实例C3、11至68
实例11-68包括其上设置有金属导体涂层的纳米结构化基材。比较例C3为市售聚(对苯二甲酸乙二醇酯)膜。表7汇总了描述实例C3、11至68的参数。实例11至68包括具有纳米结构化主表面的基材。如下文所述，通过反应离子蚀刻聚合物基础膜上的涂层沉积物来产生纳米结构化主表面。如下文所述，涂层沉积物包括包含基质与纳米级分散相的复合组合物。应该指出的是，可通过印刷呈微图案形式的自组装单层掩模（如，通过用已经形成自组装单层的分子如烷基硫醇如1-十八硫醇着墨的弹性体凸纹印模压印）、然后选择性地自未经单层保护的区域中的纳米结构化表面蚀刻金属涂层来进一步加工实例11-68的金属化纳米结构化基材。印刷和蚀刻步骤产生设置在纳米结构化表面上的根据自组装单层的微图案的金属导体微图案。该微图案可具有整个本专利申请所述的几何形状或特征。
对于实例11至27，使用对可见光透明的纳米粒子硬涂层膜（可以Toray THS自罗德岛州北金斯敦的东丽塑料（美洲）公司（Toray Plastics(America),Inc.,North Kingstown,Rhode Island）商购获得）。该硬涂层膜包括聚(对苯二甲酸乙二醇酯)基础基材和包含聚合物基质及分散于其中的纳米粒子填料的硬涂层涂层。硬涂层涂层用化学反应性O2等离子体（“反应离子蚀刻”步骤；如先前在WO2011139593A1中所述）各向异性蚀刻不同的蚀刻时间，以产生具有不同纳米结构深度的纳米结构化表面（即，不同高度的突出）。Toray THS膜在一个表面上包含呈3微米厚复合材料涂层形式的硬涂层涂层。该硬涂层涂层包含有机聚合物基质和粒度为大约15-18nm并以大约6体积%的载量存在（如由透射电子显微镜法所测定）的微粒二氧化硅分散相。向具有不同纳米结构深度的经蚀刻纳米结构化涂层沉积银薄膜涂层（“金属化”步骤；大约5埃的钛作为粘合促进材料，然后是银，二者均通过常规溅射方法沉积）。银的平均厚度为在表8中给出。对于选定的样品，通过常规的透射电子显微镜法测定在选定的条件下反应离子蚀刻产生的突出特征物的高度并在表8中给出。对于实例20至27，在反应离子蚀刻步骤与金属化步骤之间移除暴露的二氧化硅纳米粒子。如表7中所说明，在一些情况下，通过使经反应离子蚀刻的表面暴露（1分钟）于具有氢氟酸的溶液（10:1蚀刻剂稀释液，蚀刻剂以TFT自马萨诸塞州丹弗斯的仟思公司（Transene Company,Inc,Danvers,Massachusetts）商购获得）来移除二氧化硅。另外如表7中所说明，在一些情况下，通过使经反应离子蚀刻的表面暴露（30秒）于NF3等离子体来移除二氧化硅。最后，通过在90-100℃下使经反应离子蚀刻的表面暴露于5重量%的NaOH溶液（5分钟）来移除二氧化硅。
对于实例C3及28至36，使用厚度为大约75微米的对可见光透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯（“PET”）基材（以产品名ST580自弗吉尼亚州切斯特的杜邦帝人薄膜公司（DuPont Teijin Films,Chester,VA）商购获得）。通过常规的溶剂涂布法在PET基材块上沉积不同的复合涂层。涂层包括包含三种单体的预聚物共混物：40%的Sartomer295（季戊四醇四丙烯酸酯）、40%的Sartomer238（1,6-己二醇二丙烯酸酯）和20%的Sartomer506（丙烯酸异冰片酯），宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛公司（Sartomer,Exton,PA）。复合涂层还包含尺寸（直径）为大约20nm的二氧化硅纳米粒子。通过将单体共混物溶解在20nm二氧化硅粒子（40重量%）（Nalco2327，伊利诺伊州内珀维尔的纳尔科化学公司（Nalco Chemical Company,Naperville,Illinois））的1-甲氧基-2-丙醇溶液中来制备用于浇铸复合涂层的溶液，其中的二氧化硅粒子已经用3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷（MPS）表面官能化。配制具有不同的树脂:粒子重量分数比：98:2、96:4、94:6、92:8、90:10、85:15、80:20、50:50、20:80的涂料。在所有配方中以最终固体组分（粒子和单体）的重量的0.5重量%的水平包含进
Figure BDA00003605484700691
184（纽约州塔里敦的汽巴精化公司（Ciba Specialty Chemicals,Tarrytown,NY））。所有溶液均用1-甲氧基-2-丙醇稀释至40%的最终固体%。对于每一个涂层，将溶液用注射器泵送通过涂布模头至PET膜上，于65℃下干燥并通过使用装配了H-灯泡的UV处理器在氮气氛中于10fpm下固化。使经涂布制品进一步经受90秒的卷对卷O2等离子体蚀刻。向纳米结构化涂层沉积银薄膜涂层（“金属化”步骤；大约5埃的钛作为粘合促进材料，然后是银，二者均通过常规溅射方法沉积）。
对于实例37至68，使用厚度为大约75微米的对可见光透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯（“PET”）基材（以产品名ST580自弗吉尼亚州切斯特的杜邦帝人薄膜公司（DuPont Teijin Films,Chester,VA）商购获得）。通过手工铺展涂布在PET基材块上沉积不同的复合涂层。涂层包括包含单体共混物：75/25SR351/SR238（宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛公司（Sartomer,Exton,PA））的基质。复合涂层还包含尺寸（直径）为大约75nm的二氧化硅纳米粒子。对于实例37至58，通过将单体共混物溶解在75nm二氧化硅粒子（40重量%）（Nalco2327，伊利诺伊州内珀维尔的纳尔科化学公司（Nalco Chemical Company,Naperville,Illinois））的IPA溶液中来制备用于浇铸复合涂层的溶液，其中的二氧化硅粒子已经用MPS表面官能化。配制具有不同的树脂:粒子重量分数比：86:14、82:18、78:22、74:26、70:30、65:35的涂料。在所有配方中以最终固体组分（粒子和单体）的重量的3.0重量%的水平包含进
Figure BDA00003605484700701
184（纽约州塔里敦的汽巴精化公司（Ciba Specialty Chemicals,Tarrytown,NY））。对于实例59至68，通过将单体共混物溶解在190nm二氧化硅粒子（40重量%）（NissanMP2040，日本东京的日产化学工业株式会社（Nissan Chemical IndustriesLtd.,Tokyo,Japan））的IPA溶液中来制备用于浇铸复合涂层的溶液，其中的二氧化硅粒子已经用MPS表面官能化。配制具有两种树脂:粒子重量分数比：75:25和65:35的涂料。在所有配方中以最终固体组分（粒子和单体）的重量的1.0重量%的水平包含进
Figure BDA00003605484700702
184（纽约州塔里敦的汽巴精化公司（Ciba Specialty Chemicals,Tarrytown,NY））。所有溶液均用IPA稀释至40%的最终固体%并然后使用#4迈耶棒（Myer Rod）通过手工铺展涂布来涂布。使经涂布制品在缺氧条件下以50sccm(0.0025sccm/cm2)的流率进一步经受不同持续时间的卷对卷O2等离子体蚀刻。沉积过程中的压力平衡在4毫托下。向纳米结构化涂层沉积银薄膜涂层（“金属化”步骤；大约5埃的钛作为粘合促进材料，然后是银，二者均通过常规溅射方法沉积）。
表7和8中列出了多个纳米结构化涂层的数据，包括金属化和基材之间的界面的反射率。与沉积在PET上的银的反射率相比，纳米结构化基材赋予其上沉积的银涂层降低的反射率（或暗化），特别是当经由透明基材（即，自与银沉积物相对的基材侧）测量时尤其如此。
在表7中，基础膜前表面或其上形成的纳米结构化表面的反射率是通过不同的方法测量的。对于实例C3、11-27和37-68，该反射率通过反射测试方法1测量。对于实例28-36，该反射率通过反射测试方法2测量。通过反射率测试方法1测量C3（未金属化的，表7和表9）未涂底漆侧上的反射率，C3金属化得到表8和11中给出的性质。
在表8中，金属化与基材之间的界面的反射率测定应用了不同的方法。另外，基材上金属化的暴露表面的反射率测定应用了不同的方法。对于实例11-19，使用反射率测试方法3和5。对于其余的实例，使用反射率测试方法4和6。通过反射率测试方法4和6测量C3（金属化的，表8和11）的反射率值。Ag厚度和纳米结构深度通过TEM分析测定。
表7-用于&制备RIE纳米结构化基材的组合物和实验参数
Figure BDA00003605484700711
表8-金属化RIE纳米结构化基材的性质和尺寸
Figure BDA00003605484700731
Figure BDA00003605484700741
实例69-124
实例69-124包括其上设置有金属导体涂层的纳米结构化基材。通过在聚合物膜的主表面上沉积填充了粒子的复合涂层（即，分散相和基质相）来制备纳米结构化基材。自涂布溶液涂布填充了粒子的复合涂层。涂层经干燥和固化，产生纳米结构化的暴露表面。此外，在每一个纳米结构化基材的暴露的纳米结构化表面上沉积银的涂层（金属化步骤）。金属化步骤包括溅射沉积平均厚度为大约5埃的钛的粘合促进层，然后溅射沉积下文指定厚度的银。对于含在涂布溶液中并因此含在所得复合涂层中的粒子，每一个实例在粒子组成、粒度、粒子载量（重量%、体积%）和粒子表面处理组合物方面加以定义。每一个实例还在构成复合涂层的一部分的基质聚合物方面加以定义。每一个实例的基质聚合物化学组成将在下文指定。涂布溶液还含有光引发剂、自由基抑制剂和一种或多种溶剂。在一些实例中，涂布溶液还包含一种或多种其他添加剂，如下文所指定。
下文关于实例69-124的详细描述分成两个部分。第一部分描述制品的制备。第二部分记录制品的表征结果。第一部分通过描述为制备制品所应用的一般步骤开始，然后是使每一个实例独特的具体细节的罗列。应该指出的是，可通过印刷呈微图案形式的自组装单层掩模（如，通过用已经形成自组装单层的分子如烷基硫醇如1-十八硫醇着墨的弹性体凸纹印模压印）、然后选择性地自未经单层保护的区域中的纳米结构化表面蚀刻金属涂层来进一步加工实例69-124的金属化纳米结构化基材。印刷和蚀刻步骤产生设置在纳米结构化表面上的根据自组装单层的微图案的金属导体微图案。该微图案可具有整个本专利申请所述的几何形状或特征。
制品的制备
表面改性二氧化硅亚微米粒子分散体的一般制备
用不同比率的两种硅烷偶联剂“MPS”和“A1230”改性亚微米二氧化硅粒子（如，纳米粒子）。使用四种不同的表面改性剂比率。MPS:A1230的摩尔比为如下：100:0、75:25、50:50和25:75。将粒子悬浮在液体介质中对粒子改性，从而产生经硅烷改性的粒子分散体。经硅烷改性的分散体通过以下方法制备：首先混合胶态二氧化硅水分散体与1-甲氧基-2-丙醇和硅烷偶联剂的溶液。然后加热所得混合物以促进硅烷与二氧化硅粒子的反应。这产生经表面改性的纳米粒子分散体，其固体含量控制在约10-21重量固体%范围内，且1-甲氧基-2-丙醇：水的重量比控制在约65:35至57:43范围内。以两种方式之一进一步加工该分散体以提高固体含量和提高1-甲氧基-2-丙醇：水比率。
在提高固体含量和1-甲氧基-2-丙醇：水比率的一个程序中，首先使用溶剂交换法，其中经由蒸馏浓缩经表面改性的纳米粒子分散体，然后再回加更多1-甲氧基-2-丙醇，接着再经由蒸馏浓缩。在第二（替代）程序中，蒸发水和1-甲氧基-2-丙醇，从而得到干燥的表面改性粒子粉末。然后将该干燥的粉末分散在1-甲氧基-2-丙醇：水（88:12重量比）混合物中以用于涂层配方。对于任一程序，最终分散体的固体含量发现可略有变化。在溶剂交换程序的情况下，据信变化性取决于最终蒸馏步骤中移除的1-甲氧基-2-丙醇和水的量。在干燥粉末程序的情况下，据信变化性归因于不同批次粉末的残余溶剂含量的变化性。为解释此变化性和确保下文的实例涂布分散体内的精确粒子载量，在制备涂料配方之前，以重量法测定源自任一上述程序的表面改性纳米粒子的粒子固体含量。向小玻璃皿（已知重量，“自重”）中装入已知的量的分散体（1-4克，“湿重”）。将该皿在强制通风烘箱（120℃）中放置45分钟。然后再次对该皿称重（亚微米粒子的“干重”加皿的自重）。
固体%=干重/湿重
可辐射固化的涂布溶液的一般制备：
将经改性粒子分散体（上文）、预聚物共混物、溶剂（除非另有指出，否则为1-甲氧基-2-丙醇）和1%或3%的IR184（光引发剂）全部混合在一起以形成涂布溶液（约40重量%的总固体；即表面改性粒子、预聚物和光引发剂的重量除以总重量等于40%）。预聚物共混物包含i）40:40:20重量比的季戊四醇四丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯和丙烯酸异冰片酯（分别为“SR295”、“SR238”、“SR506”），或ii）40:40:20重量比的丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯和丙烯酸异辛酯（分别为“SR492”、“SR238”、“SR440”）。在涂布溶液中，经表面改性二氧化硅粒子（5、20、75、100、115、190或440nm）相对总预聚物的重量比（粒子：预聚物重量比）为在57.5:42.5至80:20范围内。在一些情况下，也以介于0.005和0.1重量%之间的水平引入低表面能添加剂（Tegorad2250、Tegorad2300或HFPO）。
一般涂布方法：
实例69-77、79、81-88、89-111、116-120和122-124涉及以下涂布方法。涂布和加工溶液的一般方法遵照图17A中的示意图。将涂布溶液递送至4或8英寸（10.2或20.3cm）宽的狭缝型涂布模头并涂布到移动的0.002、0.003、0.004或0.005英寸（50、75、100或125μm）厚聚(对苯二甲酸乙二醇酯)（“PET”）或聚碳酸酯（“PC”）基础膜（幅材）上。对于每一个实例，模头的宽度和具体的基础膜在表9中给出。结合溶液递送速率设定幅材速度，以获得目标湿涂层厚度。每一个实例的幅材速度和涂布溶液递送速率也在表9中给出。在涂布溶液到幅材上之后，经涂布幅材在室内环境中行进10英尺（3米）间距，然后穿过两个5英尺（1.5米）长的小间隙区，经温度设定在受控的温度下的板干燥。对于基于PET的膜，板温度为170℉（77℃）。对于基于PC的膜，板温度为145℉（63℃）。最后，经干燥的涂层进入装配了使用H-灯泡的UV光源（型号I300P，得自马里兰州盖瑟斯堡的汇科***公司（Fusion System,Gaithersburg MD））的UV腔室。该UV腔室经包含氮气和空气的混合物的气流吹扫。通过将受控的流量（速率）的氮气和空气混合至通往UV固化腔室的单个气体递送管线中来固定气流的组成。氮气的流率固定在314L/min（11scfm）下，并调节空气的流率来控制UV固化腔室中的氧气含量，如表10中所指示。
实例78、80、112-115和121涉及以下涂布方法。将涂布溶液递送至4或8英寸（10.1或20.3cm）宽的狭缝型涂布模头并涂布到移动的0.002、0.003英寸（50、75μm）厚聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚碳酸酯或三乙酸纤维素基础膜（幅材）上。在涂布溶液到基础膜上之后，经涂布幅材接着行进大约3英尺（0.9米），然后进入所有3个区均设定为120℉（66℃）的30英尺（9.1米）常规气浮干燥器。结合溶液递送速率设定幅材速度，以获得目标湿涂层厚度。每一个实例的幅材速度和涂布溶液递送速率在表9中给出。在干燥器后，涂层进入两个序贯的UV腔室，两个腔室中均装配了具有H-灯泡的UV光源（型号I300P，得自汇科***公司（FusionSystem）。每一个UV***装配了可变功率输出电源。第一UV腔室经包含氮气和空气的混合物的气流吹扫。通过将受控的流量（速率）的氮气和空气混合至通往UV固化腔室的单个气体递送管线中来固定气流的组成。氮气的流率固定在456L/min（16scfm）下，并调节空气的流率来控制UV固化腔室中的氧气含量，如表10中所指示。第二UV腔室经类似地吹扫以控制氧气含量。对于实例78和80，仅使用100%UV功率电平的第一腔室。对于实例112-115和121，第一腔室UV功率电平为25%而第二腔室UV功率电平为75%。
实例69-70
经表面改性的20nm二氧化硅粒子的典型制备
如下对20nm二氧化硅表面改性（100:0MPS:A1230摩尔比）。在搅拌时，将1-甲氧基-2-丙醇（450.12克）、MPS（25.27克）和自由基抑制剂溶液（0.2克5%去离子水溶液）与球形二氧化硅亚微米粒子的分散体（400克，二氧化硅含量为41.05%；NALCO2327）混合。在1升玻璃广口瓶中密封该溶液、加热至80℃并在此温度下保持16小时。进一步加工此经表面改性的胶态分散体，以移除水和提高二氧化硅浓度。向500ml RB烧瓶中装入经表面改性的分散体（450克）和1-甲氧基-2-丙醇（50克）。经由旋转蒸发移除水和1-甲氧基-2-丙醇，得到206克的重量。向烧瓶中装入1-甲氧基-2-丙醇（250克）并经由旋转蒸发移除水和1-甲氧基-2-丙醇，得到176克的最终重量。用1微米过滤器过滤该溶液。所得固体含量为50.99重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。对于实例69-70，使用1-甲氧基-2-丙醇和异丙醇的1:1混合物作为涂布溶液中的稀释溶剂。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例71-77
经表面改性的75nm二氧化硅粒子的典型制备：
如下对75nm二氧化硅表面改性（100:0MPS:A1230摩尔比）。在搅拌时，将1-甲氧基-2-丙醇（450克）、MPS（6.04克）和自由基抑制剂溶液（0.2克5%去离子水溶液）与球形二氧化硅亚微米粒子的分散体（400克，二氧化硅含量为40.52%；NALCO2329）混合。在1升玻璃广口瓶中密封该溶液、加热至80℃并在此温度下保持16小时。进一步加工此经表面改性的胶态分散体，以移除水和提高二氧化硅浓度。向500ml RB烧瓶中装入经表面改性的分散体（450克）。经由旋转蒸发移除水和1-甲氧基-2-丙醇，得到202.85克的重量。向烧瓶中装入1-甲氧基-2-丙醇（183克）并经由旋转蒸发移除水和1-甲氧基-2-丙醇，得到188.6克的最终重量。用1微米过滤器过滤该溶液。所得固体含量为46.42重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。对于实例71-77，加入0.006重量%的HFPO作为表面添加剂。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例78
经表面改性的75nm二氧化硅粒子的制备：
如关于实例71-77所述对75nm二氧化硅表面改性，不同的是使用75:25（MPS:A1230）的摩尔比。所得固体含量为44.64重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。对于实例78，加入0.1重量%的Tegorad2300作为表面添加剂。使用1-甲氧基-2-丙醇和异丙醇的1:1混合物作为涂布溶液中的稀释溶剂。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例79
经表面改性的75nm二氧化硅粒子的制备：
如实例71-77中所述对75nm二氧化硅表面改性。所得固体含量为40至50重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。对于实例79，加入0.034重量%的Tegorad2300作为表面添加剂。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例80
经表面改性的75nm二氧化硅粒子的制备：
如关于实例71-77所述对75nm二氧化硅表面改性，不同的是使用75:25（MPS:A1230）的摩尔比。所得固体含量为44.64重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。对于实例80，加入0.1重量%的Tegorad2300作为表面添加剂。使用1-甲氧基-2-丙醇和异丙醇的1:1混合物作为涂布溶液中的稀释溶剂。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例81
经表面改性的75nm二氧化硅粒子的制备：
如下对75nm二氧化硅表面改性（75:25MPS:A1230摩尔比）。在搅拌时，将1-甲氧基-2-丙醇（450克）、MPS（4.53克）、A1230（3.03克）和自由基抑制剂溶液（0.2克5%去离子水溶液）与球形二氧化硅亚微米粒子的分散体（400.03克，二氧化硅含量为40.52%；NALCO2329）混合。在1升玻璃广口瓶中密封该溶液、加热至80℃并在此温度下保持16小时。经由旋转蒸发移除水和1-甲氧基-2-丙醇，得到粉末。将一部分粉末（48.01克）分散在1-甲氧基-2-丙醇（51.61克）和去离子水（7.04克）中。将该混合物装入118.3ml（4盎司）玻璃广口瓶中并用超声波处理器（得自康涅狄格州纽敦的声学及材料公司（Sonic and Materials Inc.,Newtown,CT）；装配有商品名为“SM0792”的探针））处理43分钟（90级，50%功率）。用1微米过滤器过滤该溶液。所得固体含量为42.37重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例82-83
经表面改性的75nm二氧化硅粒子的制备：
使用与实例81中相同的粒子溶液。所得固体含量为42.37重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。对于实例82-83，加入0.094重量%的HFPO作为表面添加剂。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例84
经表面改性的75nm二氧化硅粒子的制备：
使用与实例81中相同的粒子溶液。所得固体含量为42.37重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例85-86
经表面改性的100nm二氧化硅粒子的典型制备：
如下对100nm二氧化硅表面改性（75:25MPS:A1230摩尔比）。在搅拌时，将1-甲氧基-2-丙醇（452克）、MPS（4.78克）、A1230（3.21克）和自由基抑制剂溶液（0.06克5%去离子水溶液）与球形二氧化硅亚微米粒子的分散体（399.9克，二氧化硅含量为42.9%；MP1040）混合。在1升玻璃广口瓶中密封该溶液、加热至80℃并在此温度下保持16小时。经由旋转蒸发移除水和1-甲氧基-2-丙醇，得到粉末。将一部分粉末（169.33克）分散在1-甲氧基-2-丙醇（185.10克）和去离子水（21.95克）中。将该混合物装入473ml（16盎司）玻璃广口瓶中并用超声波处理器处理63分钟（90级，50%功率）。用1微米过滤器过滤该溶液。所得固体含量为41.69重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例87-88
经表面改性的100nm二氧化硅粒子的制备：使用与实例85-86中相同的粒子溶液。所得固体含量为41.69重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例89-90
经表面改性的100nm二氧化硅粒子的制备：如关于实例85-86所述对100nm二氧化硅表面改性。所得固体含量为42.08重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。对于实例89-90，加入0.057重量%的HFPO作为表面添加剂。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例91-92
经表面改性的115nm二氧化硅粒子的制备：
如下对115nm二氧化硅表面改性（50:50MPS:A1230摩尔比）。在搅拌时，将1-甲氧基-2-丙醇（450克）、MPS（3.51克）、A1230（7.23克）和自由基抑制剂溶液（0.12克5%去离子水溶液）与球形二氧化硅亚微米粒子的分散体（400.03克，二氧化硅含量为47.47%；NALCO2329Plus）混合。在1升玻璃广口瓶中密封该溶液、加热至80℃并在此温度下保持16小时。经由旋转蒸发移除水和1-甲氧基-2-丙醇，得到粉末。将一部分粉末（100.06克）分散在1-甲氧基-2-丙醇（110.98克）和去离子水（11.59克）中。将该混合物装入473.2ml（16盎司）玻璃广口瓶中并用超声波处理器处理63分钟（90级，50%功率）。所得固体含量为43.14重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例93-94
经表面改性的115nm二氧化硅粒子的典型制备：
使用与实例91-92中相同的粒子溶液。所得固体含量为43.14重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例95
经表面改性的115nm二氧化硅粒子的制备：
如下对115nm二氧化硅表面改性（100:0MPS:A1230摩尔比）。在搅拌时，将1-甲氧基-2-丙醇（676.17克）、MPS（10.59克）和自由基抑制剂溶液（0.32克5%去离子水溶液）与球形二氧化硅亚微米粒子的分散体（600.34克，二氧化硅含量为47.47%；“Nalco2329Plus”）混合。在装配了回流冷凝器和机械搅拌器的2000ml RB烧瓶中密封该溶液、加热至94℃并在此温度下保持16小时。经由旋转蒸发移除水和1-甲氧基-2-丙醇，得到粉末。将粉末（99.75克）分散在1-甲氧基-2-丙醇（89.22克）和去离子水（12.01克）中。将该混合物装入1升玻璃广口瓶中并用超声波处理器处理43分钟（90级，50%功率）。用1微米过滤器过滤该溶液。所得固体含量为39.95重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例96-97
经表面改性的190nm二氧化硅粒子的典型制备：
如下对190nm二氧化硅表面改性（100:0MPS:A1230摩尔比）。在搅拌时，将1-甲氧基-2-丙醇（451.56克）、MPS（8.72克）和自由基抑制剂溶液（0.22克5%去离子水溶液）与球形二氧化硅亚微米粒子的分散体（400.01克，二氧化硅含量为44.15%；MP2040“）混合。在装配了回流冷凝器和机械搅拌器的1000ml RB烧瓶中密封该溶液、加热至93℃并在此温度下保持16小时。经由旋转蒸发移除水和1-甲氧基-2-丙醇，得到粉末。将粉末（187.21克）分散在1-甲氧基-2-丙醇（201.34克）和去离子水（27.44克）中。将该混合物装入1升玻璃广口瓶中并用超声波处理器处理43分钟（90级，50%功率）。用1微米过滤器过滤该溶液。所得固体含量为41.99重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。对于实例96-97，加入0.04重量%的Tegorad2250作为表面添加剂。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例98
经表面改性的190nm二氧化硅粒子的制备：
如关于实例96-97所述对190nm二氧化硅表面改性（100:0MPS:A1230摩尔比）。所得固体含量为41.47重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例99
经表面改性的190nm二氧化硅粒子的制备：
使用如关于实例96-97所述经表面改性（100:0MPS:A1230摩尔比）的两个批次190nm二氧化硅。所得固体含量为41.02重量%和41.86重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例100-107
经表面改性的190nm二氧化硅粒子的制备：如关于实例96-97所述对190nm二氧化硅表面改性（100:0MPS:A1230摩尔比）。所得固体含量为44.45重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。对于实例100-107，加入0.025重量%的HFPO作为表面添加剂。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例108-111
经表面改性的190nm二氧化硅粒子的制备：
如关于实例96-97所述对190nm二氧化硅表面改性（100:0MPS:A1230摩尔比）。所得固体含量为40.92重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。对于实例108-111，加入0.025重量%的HFPO作为表面添加剂。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例112-115
经表面改性的190nm二氧化硅粒子的制备：
如关于实例96-97所述对190nm二氧化硅表面改性（100:0MPS:A1230摩尔比）。所得固体含量为44.18重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。对于实例112-115，加入0.025重量%的HFPO作为表面添加剂。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例116-118
经表面改性的190nm二氧化硅粒子的制备：
如关于实例96-97所述对190nm二氧化硅表面改性（100:0MPS:A1230摩尔比）。所得固体含量为44.45重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例119
经表面改性的190nm二氧化硅粒子的制备：
如关于实例96-97所述对190nm二氧化硅表面改性（100:0MPS:A1230摩尔比）。所得固体含量为44.27重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例120
经表面改性的190nm二氧化硅粒子的制备：
如关于实例96-97所述对190nm二氧化硅表面改性（100:0MPS:A1230摩尔比）。所得固体含量为44.27重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。对于实例120，加入0.034重量%的HFPO作为表面添加剂。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例121
经表面改性的190nm二氧化硅粒子的制备：
如关于实例96-97所述对190nm二氧化硅表面改性（100:0MPS:A1230摩尔比）。所得固体含量为45.49重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。对于实例121，加入0.093重量%的HFPO作为表面添加剂。使用1-甲氧基-2-丙醇和甲基乙基酮的1:1混合物作为涂布溶液中的稀释溶剂。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
实例122-124
经表面改性的440nm二氧化硅粒子的典型制备：
如下对440nm二氧化硅表面改性（100:0MPS:A1230摩尔比）。在搅拌时，将1-甲氧基-2-丙醇（450克）、MPS（3.82克）和自由基抑制剂溶液（0.36克5%去离子水溶液）与球形二氧化硅亚微米粒子的分散体（401克，二氧化硅含量为45.7重量%；MP4540）混合。在装配了回流冷凝器和机械搅拌器的1000ml RB烧瓶中密封该溶液、加热至98℃并在此温度下保持16小时。经由旋转蒸发移除水和1-甲氧基-2-丙醇，得到干燥的粉末。将粉末（192.17克）分散在1-甲氧基-2-丙醇（206.73克）和去离子水（28.19克）中。将该混合物装入1升玻璃广口瓶中并用超声波处理器处理63分钟（90级，50%功率）。用5微米过滤器过滤该溶液。所得固体含量为43.84重量%。
可辐射固化的涂布溶液的制备：
如上文在“可辐射固化的涂布溶液的一般制备”中所讨论并根据表9和10中的具体细节制备涂布溶液，具体细节包括二氧化硅粒子、二氧化硅粒子的表面改性、预聚物共混物组成、二氧化硅粒子相对预聚物共混物的重量分数、光引发剂的重量%、最终涂布溶液的固体%和表面添加剂重量%（如适用）。
涂布该溶液：
如上文在“一般涂布方法”中所讨论涂布该溶液。涂布的具体细节列于表9和10中，包括涂层宽度、幅材速度、涂布溶液流率以及固化过程中存在的氧气的浓度。
制品的表征
表10和11记录了具有纳米结构化表面的基材在金属化前后的性质测量结果。在表10中，基材前（纳米结构化）表面的反射率通过反射率测试方法1测量。在表11中，用于测定金属化与基材纳米结构化表面之间的界面的反射率的方法为反射率测试方法4。用于测定基材上金属化的暴露表面的反射率的方法为反射率测试方法6。对于实例98-103、110和111，通过AFM测量纳米结构深度。在用于测定纳米结构深度的AFM方法中，分析5微米乘5微米的匀化区域上的高度数据。为生成单个图来描述纳米结构深度，取伴随大约99%的取样区域的高度范围（即移除突出高度和纳米结构深度的离群值极值）为纳米结构深度。对于实例90、113-115，取通过TEM测得的Ag渗透进入纳米结构化表面中的深度为纳米结构深度。实例90、113-115的Ag厚度通过TEM测量。其余实例的Ag厚度在纳米结构化表面的金属化过程中存在的载玻片上沉积的金属上通过标准轮廓技术测量。表12记录了通过剖视透射电子显微镜法测得的实例113-115的金属叠置层厚度和渗透的测量结果。金属叠置层厚度为涂在纳米结构化表面的表面凸起体（如，突出的粒子）上的金属的厚度。金属渗透为从表面凸起体（如，突出的粒子）到设置在该凸起体邻近的金属的最深处的距离（基本上垂直于纳米结构化主基材表面测量；即，基本上垂直的距离）。
表9-结构化粒子涂层基材的组成和实验参数基材
Figure BDA00003605484700921
Figure BDA00003605484700931
Figure BDA00003605484700941
Figure BDA00003605484700951
Figure BDA00003605484700961
表11-具有通过溅射设置在其上的金属的纳米结构化基材的性质测量 结果
Figure BDA00003605484700981
Figure BDA00003605484700991
表12-自在实例113-115的金属化制品上进行的横截面TEM成像测得 的尺寸数据
Figure BDA00003605484700992
实例125
根据实例112制备涂布银的纳米结构化基材，不同的是测得的电导率为1.68姆欧。基于电导率估计，溅射银的平均厚度为大约140nm。通过在银涂层表面上印刷十八硫醇自组装单层掩模、然后湿式化学蚀刻来图案化银涂层，如美国专利申请US20090218310（12/393,201）中所述。纳米结构化基材上得到的导体图案包括宽为大约2微米的弯曲迹线，这些迹线形成开口区域比率为大约98.5至99.0%的伪随机网格单元排列。邻接的网格测得具有111欧姆每平方米的薄层电阻。
实例126
根据实例112制备涂布银的纳米结构化基材，不同的是测得的电导率为3.89姆欧。基于电导率估计，溅射银的平均厚度为大约205nm。通过在银涂层表面上印刷十八硫醇自组装单层掩模、然后湿式化学蚀刻来图案化银涂层，如美国专利申请US20090218310（12/393,201）中所述。纳米结构化基材上得到的导体图案包括宽为大约2微米的弯曲迹线，这些迹线形成开口区域比率为大约98.5至99.0%的伪随机网格单元排列。邻接的网格测得具有56欧姆每平方米的薄层电阻。图25为示意得自网格的选定迹线的透射光光学显微照片。
实例127
根据实例112制备涂布银的纳米结构化基材，不同的是测得的电导率为4.78姆欧。基于电导率估计，溅射银的平均厚度为大约230nm。通过在银涂层表面上印刷十八硫醇自组装单层掩模、然后湿式化学蚀刻来图案化银涂层，如美国专利申请US20090218310（12/393,201）中所述。纳米结构化基材上得到的导体图案包括宽为大约2微米的弯曲迹线，这些迹线形成开口区域比率为大约98.5至99.0%的伪随机网格单元排列。邻接的网格测得具有38欧姆每平方米的薄层电阻。测得此其上设置有导体微图案的纳米结构化基材具有89.5%的可见光透射率、1.58%的透射浊度和99.6%的透射光透明度。
实例128
使用微接触印刷和蚀刻制造透明传感器元件并与触摸式传感器驱动装置组合。整合该装置与连接至显示器的计算机处理单元，以测试该装置。所得***能够检测单个或多个指触（如，多个同时的触摸）的位置，其在显示器上以图形方式证实。
透明传感器元件第一图案化基材的形成
使用溅射涂布机对根据上面实例121的第一对可见光透明的基材涂布以205纳米的银，以产生第一银金属化膜。银沉积在基材的纳米结构化表面上。在将银沉积到基材上之前，溅射沉积平均厚度为小于大约10埃的粘合促进钛沉积物。抵靠先前已用标准光刻技术经光刻胶图案化的玻璃板（业内有时称为“母模”）模制出厚度为2.5毫米、由聚(二甲基硅氧烷)（称为PDMS，以产品编号Sylgard184自密歇根州米德兰的陶氏化学公司（Dow Chemical Co.,Midland,MI）商购获得）制成的第一印模。使PDMS在玻璃板上固化。其后从玻璃板剥离PDMS以产生第一印模。印模凸纹图案与光刻胶凸纹图案互补。该印模具有两个不同类型的具有凸起特征的低密度区域：第一连续网格图案区域类型和第一不连续网格图案区域类型（即，具有中断的网格）。也就是说，凸起特征限定网格的边缘共享单元的边缘。为进一步阐明，构成网格的单元的边缘由自第一印模的表面突出的PDMS的脊限定。单元具有大约300微米的平均尺寸并且在形状和尺寸上是伪随机的。此外，相邻的各个单元不位于位置的重复阵列上。印模上呈凸起特征形式的单元边缘在印模的整个表面的平面内具有曲率。不同的单元边缘的曲率半径为在大约50微米至大约400微米范围内。不连续区域中印模的凸起特征包括沿每一个凸起的单元边缘在单元边缘的每一个末端的顶点之间的大约中间处的大约5微米间隙。沿凸起特征的间隙是指凸起特征的一部分不存在。每一个凸起的单元边缘（即，PDMS的脊）具有大约2.5微米的高度。第一连续网格图案区域和第一不连续网格图案区域二者中凸起的单元边缘（脊）的密度（面积分数）为大约1.33%，对应98.67%的开口区域，并且限定单元边缘的脊宽为大约2微米。第一印模还包含限定凸起特征的多个40微米宽迹线，每一条迹线连接至第一连续网格图案区域（这将在下文用得自该印模的图案化基材进一步阐明）。第一印模具有第一结构化侧和相对的第二基本平坦的侧，第一结构化侧具有伪随机网格图案区域和40微米宽迹线。使印模的结构化侧接触1-十八硫醇（产品编号C18H3CS，97%，可自俄勒冈州波特兰的梯西爱美洲公司（TCI America,Portland OR）商购获得）在乙醇中的10mM油墨溶液，持续30分钟，然后干燥至少1天。对于印刷，用辊将第一银金属化膜施加到印模的此时已着墨的结构化表面上，使得银膜直接接触结构化表面。金属化膜在着墨的印模上保留10秒。然后从着墨的印模移除第一金属化膜。将移除的膜漂浮（银金属侧朝下）在银蚀刻剂溶液上面，在鼓泡搅拌下持续大约1分钟。该蚀刻剂溶液在去离子水中含（i）0.030M硫脲（产品编号T8656，密苏里州圣路易斯的西格玛-奥德里奇公司（Sigma-Aldrich,St.Louis,MO））和（ii）0.020M硝酸铁（产品编号216828，西格玛-奥德里奇公司（Sigma-Aldrich））。蚀刻步骤后，用去离子水冲洗所得第一基材并用压缩氮气干燥，以产生第一图案化表面。在着墨的印模与第一金属化基材的银接触的地方，蚀刻后仍然保留有银。因此，银从着墨的印模与金属化膜的银表面间接触的位置移除。
图11示意性地（未按比例）示出了第一图案化基材700，在该基材的第一侧上具有多个第一连续区域702和与之交替的多个第一不连续区域704，该第一侧为含有此时已蚀刻和图案化的银金属化膜的那一侧。该第一图案化基材实际上具有11个第一连续区域702。第一连续区域702的宽度为大约2.2毫米，节距为大约4.95毫米，长度为大约95毫米。此基材具有为基本上裸的PET膜的相对第二侧。第一区域702中的每一个具有设置在一端处的相应的40微米宽导电迹线706，以用于使每一个第一连续区域702进行电接触。第一图案化基材的网格设计在形状和尺寸上是伪随机的，如上所述，构成网格的导电迹线包含曲率（与图11a和11b中描绘的六边形网格设计形成对比）。
透明传感器元件第二图案化基材的形成
使用第二对可见光透明的基材如第一图案化基材一样制备第二图案化基材，以制备第二银金属化薄膜。在第二不连续网格图案区域之间***第二连续网格图案区域来产生第二印模。
图12示意性地（未按比例）示出了第二图案化基材720，在该第二基材的第一侧上具有多个第二连续区域722和与之交替的多个第二不连续区域724，该第一侧为含有此时已蚀刻和图案化的银金属化膜的那一侧。该第二图案化基材实际上具有19个第一连续区域722。第二连续区域722的宽度为大约4.48毫米，节距为大约4.93毫米，长度为大约55毫米。第二连续区域722中的每一个具有设置在一端处的相应的40微米宽第二导电迹线726，以用于使每一个第二连续区域722进行电接触。第一图案化基材的网格设计在形状和尺寸上是伪随机的，如上所述，构成网格的导电迹线包含曲率（与图12a和12b中描绘的六边形网格设计形成对比）。
投射电容式触屏传感器元件的形成
使用上面制备的第一图案化基材和第二图案化基材按以下步骤制造双层投射电容式触屏透明传感器元件。使用得自明尼苏达州圣保罗的3M公司（3M Company,St.Paul,MN）的Optically Clear Laminating Adhesive8271（光学透明层合粘合剂8271）将第一图案化基材和第二图案化基材粘附在一起，以产生多层构造。用手持辊使两个图案化基材层合，但第一导电迹线区域706和第二导电迹线区域726没有粘合剂。使用Optically ClearLaminating Adhesive8146-3（光学透明层合粘合剂8146-3）将该多层构造层合至0.7mm厚的浮法玻璃上，使得第一基材的第一侧靠近浮法玻璃。无粘合剂的第一导电迹线区域706和第二导电迹线区域726使得可以与第一图案化基材700和第二图案化基材720进行电气连接。
图13示意性地（未按比例）示出了其中已层合第一图案化基材和第二图案化基材的多层触屏传感器元件740的俯视平面图。区域730表示第一连续区域和第二连续区域的重叠部分。区域732表示第一连续区域和第二不连续区域的重叠部分。区域734表示第二连续区域和第一不连续区域的重叠部分。区域736表示第一不连续区域和第二不连续区域的重叠部分。虽然存在多个这些重叠区域，但为了便于说明，在图中每一种只示出一个区域。
触摸传感***的其他部件
用来进行透明传感器元件的互电容测量的集成电路为Rev*D修订版的CY3290-TMA300TrueTouchTM Dev Kit，其含有I2C至USB转换桥和微控制器TMA350（可自加利福尼亚州圣何塞的赛普拉斯半导体公司（CypressSemiconductor,San Jose,California）商购获得）。针对透明传感器元件配置TMA350，如本领域已知。配置可随触屏的不同而不同，具体取决于设计。在这种情况下，***可驱动19个不同的感应条并测量11个不同的感应条。TMA350的配置包括待转换的通道数的选择、如何精确或快速地进行测量、噪音和触摸阈值、待施加的任何数字滤波及CY3290-TMA300特有的各种其他设置。在进行上面的测量的同时，微控制器也经由TrueTouchTM桥将数据发送到具有监视器的计算机，TrueTouchTM桥将得自TMA350的I2C转换为计算机接口的USB。该USB接口允许Cypress TrueTouchTM软件自TMA350呈现数据并看值如何在触摸和无触摸之间改变。
触摸传感***的测试结果
将透明传感器元件连接到触摸传感器驱动装置。当对玻璃表面进行指触时，计算机监视器在监视器的相应地点以变色（黑变绿）的形式呈现触摸传感区域内发生触摸的位置，并在相邻的显示器中显示该地点，以模拟触屏***的结果。当同时对玻璃表面进行两个、三个或四个指触时，计算机监视器在监视器的相应地点以变色（黑变绿）的形式呈现触摸传感区域内发生触摸的位置，并在触屏模拟显示器中显示该地点。

Claims (15)

1.一种制品，包含：（a）基材，所述基材具有第一纳米结构化表面和相对的第二表面，所述第一纳米结构化表面在暴露于空气时是抗反射的，和（b）金属导体，所述金属导体设置在所述基材的所述第一表面上，所述导体由限定多个开口区域单元的多条迹线形成，其中每一个单元具有大于80%的开口区域比率和均匀的迹线取向分布，其中所述导体的所述迹线在垂直并朝向所述基材的所述第一表面的方向上的镜面反射率为小于50%，并且其中所述迹线中的每一条的宽度为0.5至10微米。
2.一种制品，所述制品包含透明基材和金属导体，所述透明基材具有第一纳米结构化表面，所述金属导体设置在所述第一纳米结构化表面上，其中所述第一纳米结构化表面包含高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米的纳米特征物，并且其中所述导体的平均厚度为大于50纳米。
3.一种制造微图案的方法，所述方法包括以下步骤：
提供基材，所述基材具有第一表面和相对的第二表面；
改性所述基材的所述第一表面以包括高度为50至750纳米、宽度为15至200纳米且横向间距为5至500纳米的纳米特征物，导体的平均厚度为大于50纳米；
在包含所述纳米特征物的所述第一表面上沉积金属导体；
使用弹性体印模在所述导体上印刷自组装单层微图案；以及
蚀刻未被所述自组装单层微图案覆盖的导体，以产生与所述自组装单层微图案相符的导体微图案。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的制品或根据权利要求3所述的方法，其中所述导体为由多条迹线形成的微图案，所述多条迹线限定连续网格的单元，所述连续网格具有以下特征中的至少一个：（a）每一条迹线的曲率半径为小于1厘米，（b）所述网格的所述迹线具有均匀的迹线取向分布，（c）所述单元具有非重复单元几何形状，和（d）邻近的单元具有多个不位于重复位置阵列上的顶点。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的制品或根据权利要求3所述的方法，其中所述导体包含选自金、银、钯、铂、铝、钼、镍、锡、钨、它们的合金和组合的材料。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的制品，其中所述导体连接至触摸式传感器驱动装置。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的制品，其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，
其中所述基质包含聚合物，所述聚合物选自聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酯、尼龙、硅氧烷、含氟聚合物、氨基甲酸酯、环氧树脂、环烯烃共聚物、三乙酸纤维素、二丙烯酸纤维素、它们的共混物和共聚物，以及
其中所述纳米级分散相包含纳米粒子，所述纳米粒子选自SiO2、ZrO2、TiO2、ZnO、Al2O3、碳酸钙、硅酸镁、氧化铟锡、氧化锑锡、聚(四氟乙烯)、碳和它们的组合。
8.根据权利要求2所述的制品或根据权利要求3所述的方法，其中所述纳米特征物具有100至200纳米的高度、50至125纳米的宽度和15至100纳米的横向间距。
9.根据权利要求2所述的制品或根据权利要求3所述的方法，其中所述导体以微图案的形式存在，所述微图案由限定多个开口区域单元的多条迹线形成，其中所述微图案具有大于80%的开口区域比率并且其中所述迹线中的每一条的宽度为0.5至10微米。
10.根据权利要求2所述的制品或根据权利要求3所述的方法，其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为50至250纳米的纳米粒子，并且其中所述纳米粒子以40体积%至85体积%存在于所述基质中。
11.根据权利要求2所述的制品或根据权利要求3所述的方法，其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为100至200纳米的纳米粒子，并且其中所述纳米粒子以45体积%至75体积%存在于所述基质中。
12.根据权利要求2所述的制品或根据权利要求3所述的方法，其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，所述纳米级分散相包含粒度为10至200纳米的纳米粒子，并且其中所述纳米粒子以1体积%至75体积%存在于所述基质中。
13.根据权利要求2所述的制品或根据权利要求3所述的方法，其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相，
其中所述纳米级分散相选自SiO2纳米粒子、ZrO2纳米粒子以及它们的组合；以及
其中所述基质包含可交联聚合物，所述可交联聚合物选自多(甲基)丙烯酸酯、聚酯、环氧树脂、含氟聚合物、氨基甲酸酯、硅氧烷、或它们的共混物或共聚物。
14.一种制品，所述制品包含透明基材和导体，所述透明基材具有第一纳米结构化表面，所述导体设置在所述第一纳米结构化表面上并且呈微图案形式；
其中所述第一纳米结构化表面包含高度为75至250纳米、宽度为15至150纳米且横向间距为10至150纳米的纳米特征物；
其中所述金属导体的平均厚度为大于50纳米；
其中所述微图案由限定多个开口区域单元的多条迹线形成；
其中所述微图案的开口区域比率为大于80%；
其中所述迹线中的每一条的宽度为0.5至3微米；
其中所述纳米结构化表面包含基质和纳米级分散相；
其中所述纳米级分散相包含粒度为10至250纳米的纳米粒子；以及
其中所述纳米粒子以10%至75%的体积百分比存在于所述基质中。
15.根据权利要求10或权利要求11所述的制品，其中所述纳米结构化表面包含材料，所述材料包含分散在聚合物基质中的亚微米粒子，所述材料具有厚度、在所述厚度上的至少第一整体区域和第二整体区域，所述第一区域具有外部主表面，其中至少最外部的亚微米粒子由所述聚合物基质局部适形地涂布并共价结合到所述聚合物基质，其中所述第一区域和所述第二区域分别具有第一平均密度和第二平均密度，并且其中所述第一平均密度低于所述第二平均密度。
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