KR20160046915A - Low reflectivity articles and methods thereof - Google Patents

Low reflectivity articles and methods thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20160046915A
KR20160046915A KR1020167008260A KR20167008260A KR20160046915A KR 20160046915 A KR20160046915 A KR 20160046915A KR 1020167008260 A KR1020167008260 A KR 1020167008260A KR 20167008260 A KR20167008260 A KR 20167008260A KR 20160046915 A KR20160046915 A KR 20160046915A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
monolayer
nanoparticles
particles
nanoparticle
Prior art date
Application number
KR1020167008260A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
칼 윌리엄 Ⅲ 코크
엘렌 말레 코식-윌리엄스
Original Assignee
코닝 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US14/057,638 external-priority patent/US20150064405A1/en
Application filed by 코닝 인코포레이티드 filed Critical 코닝 인코포레이티드
Publication of KR20160046915A publication Critical patent/KR20160046915A/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
    • C03C17/007—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character containing a dispersed phase, e.g. particles, fibres or flakes, in a continuous phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/007—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by thermal treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/42—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of particles only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/44—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the composition of the continuous phase
    • C03C2217/45—Inorganic continuous phases
    • C03C2217/452—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
    • C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
    • C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
    • C03C2217/47—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase consisting of a specific material
    • C03C2217/475—Inorganic materials
    • C03C2217/478—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00—Coatings on glass
    • C03C2217/70—Properties of coatings
    • C03C2217/73—Anti-reflective coatings with specific characteristics
    • C03C2217/732—Anti-reflective coatings with specific characteristics made of a single layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00—Methods for coating glass
    • C03C2218/10—Deposition methods
    • C03C2218/13—Deposition methods from melts

Abstract

반사방지 물품으로서,
기판;
상기 기판의 표면의 적어도 일부분 상의 일체화된(integral) 바인더 영역; 및
상기 일체화된 바인더 영역내에 부분적으로 임베드된 나노입자 단층을 포함하며, 여기에서 상기 일체화된 바인더 영역(g) 대 상기 나노입자 단층의 두께 또는 직경(D)의 비율 (g:D)는 1:50 내지 3:5인 반사방지 물품이 개시된다.As an antireflective article,
Board;
An integral binder region on at least a portion of the surface of the substrate; And
Wherein a ratio (g: D) of the integrated binder region (g) to the thickness or diameter (D) of the nanoparticle monolayer is in the range of 1:50 To 3: 5.

Description

저 반사 물품 및 이를 제조하는 방법 {LOW REFLECTIVITY ARTICLES AND METHODS THEREOF}[0001] LOW REFLECTIVITY ARTICLES AND METHODS THEREOF [0002]

본 출원은 미국 35 U.S.C. 119 규정하에서 2013년 8월 30일에 가출원 된 가출원 번호 61/872,043 및 미국 35 U.S.C. 120 규정하에서 2013년 10월 18일에 출원된 출원번호 14/057638의 우선권의 이익을 주장하며, 이들의 내용에 기초하며, 전체로서 이들은 여기에 병합되어 있다. This application is a continuation-in-part of US 35 USC. Provisional Application No. 61 / 872,043, filed on August 30, 2013, under U.S.A. 119, and U.S.C. 120 filed on October 18, 2013, the contents of which are hereby incorporated herein by reference in their entirety.

본 출원은 양수된 하기 출원과 동일 출원인이며, 하기의 전체 개시는 참조로서 본 명세서에 병합되어 있다. 2012년 4월 5일에 출원된 USSN 13/440183 및 공개 번호 US2012-0281292; 가출원 USSN 61/557490과 2012년 11월 5일 출원된 현재 출원 USSN 13/668537; 2012년 11월 30일에 출원된 가출원 USPSN 61/731924; 2011년 4월 20일에 출원된 USSN 13/090561; 2012년 10월 29일에 출원된 USSN 13/662789; 2013년 5월 23일에 출원된 USSN 13/900659; 및 2013년 8월 30일에 출원된 가출원 USSN 61/872,037. CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS [0002] This application is related to the following application, which is hereby incorporated by reference: the entire disclosure of which is incorporated herein by reference. USSN 13/440183 and Publication No. US2012-0281292, filed April 5, 2012; US provisional application No. USSN 61/557490 filed November 5, 2012, and current application USSN 13/668537 filed November 5, Provisional Application No. USPSN 61/731924, filed November 30, 2012; USSN 13/090561, filed April 20, 2011; USSN 13/662789, filed October 29, 2012; USSN 13/900659, filed May 23, 2013; And Provisional Application No. USSN 61 / 872,037, filed August 30,

반사-방지 효과들의 예시를 포함하는, 다양한 기판들 상의 입자들간 조절된 공간 간격(spacing)을 가진 비-밀집 나노입자 단층들을 제조하기 위한 연구들이 있어왔다. 이들 방법들은 리소그래피 패턴상의 대류 조립(convective assembly)을 포함한다(예컨대, Hoogenboom, et. al., "Template-Induced Growth of Close-Packed and Non-Close-Packed Colloidal Crystals during Solvent Evaporation", Nano Letters, 4, 2, p. 205, 2004. 참조); 침적 후 건조 또는 가열동안 수축될 수 있는 하이드로겔 구형들의 딥-코팅((see Zhang, et. al., "Two-Dimensional Non-Close-Packing Arrays Derived from Self-Assembly of Biomineralized Hydrogel Spheres and Their Patterning Applications", Chem. Mater. 17, p. 5268, 2005, 및 도 3 및 관련 텍스트 참조); 템플레이트에 첨가되는 추가적인 물질로 선택적으로 SiO2 나노 구형들의 스핀-코팅 및 쉬어 배열((Venkatesh, et. al., "Generalized Fabrication of Two-Dimensional Non-Close-Packed Colloidal Crystals", Langmuir, 23, p. 8231, 2007, 및 도 5 및 관련 텍스트 참조); 및 매우 얇은(약 17nm) 접착 층을 선택적으로 사용한 기판으로 전달하는 공기-물 또는 알칸-물 계면에서 정전기적으로 조절된 자기-조립(Ray, et. al., "Submicrometer Surface Patterning Using Interfacial Colloidal Particle Self-Assembly", Langmuir, 25, p. 7265, 2009, 및 도 8과 연관된 텍스트 참조; Bhawalkar, et. al., of a Colloidal Lithography Method for Patterning Nonplanar Surfaces, Langmuir, 26, p. 16662, 2010). There have been studies to produce non-dense nanoparticle monolayers with controlled spacing between particles on various substrates, including examples of anti-reflection effects. These methods include convective assemblies on lithographic patterns (see, for example, Hoogenboom, et al., "Template-Induced Growth of Close-Packed and Non-Close-Packed Colloidal Crystals during Solvent Evaporation," Nano Letters, 4, 2, p. 205, 2004.); (See Zhang, et. Al., "Two-Dimensional Non-Close-Packing Arrays Derived from Self-Assembly of Biomineralized Hydrogel Spheres and Their Patterning Applications (See Venkatesh, et. Al.), Chem. Mater. 17, p. 5268, 2005 and Figure 3 and related text); (See FIG. 5 and related text); and a very thin (about 17 nm) adhesive layer, optionally using an adhesive layer, as shown in FIG. Et al., "Submicrometer Surface Patterning Using Interfacial Colloidal Particle Self-Assembly ", Langmuir, 25, p. 7265, 2009, at the air-water or alkane- , And text references associated with Figure 8; Bhawalkar, et. Al , of a Colloidal Lithography Method for Patterning Nonplanar Surfaces, Langmuir, 26, p 16662, 2010).

그러나, 이들 전술한 연구들은 입자 크기, 입자 공간 간격, 기판의 일체화된 바인더 영역내로 싱크되는 입자간 바람직한 관계들에 대해서는 어떠한 교시도 없다. However, these foregoing studies have no teaching about particle size, particle space spacing, particle-to-particle relationships that are synched into an integrated binder region of the substrate.

본 개시는 가시광에서 우수한 저-반사 성능과 함께 선택적인 입자 싱크 또는 소결 덕분에 개선된 내구성을 달성할 있도록 특정하는 것을 목적으로 한다. The present disclosure aims to specify that to achieve improved durability due to selective particle sinking or sintering with excellent low-reflection performance in visible light.

본 개시는 일반적으로 저-반사 표면 또는 반사-방지(AR) 표면, 이들의 물품 및 상기 표면을 제조하는 방법 및 이들의 사용 방법에 관한 것이다. This disclosure generally relates to low-reflectance or anti-reflection (AR) surfaces, articles and methods of making the surfaces, and methods of use thereof.

구체예들에서, 본 개시는 나노입자 단층 또는 나노입자의 근사-단층(near-monolayer)을 포함하는 적어도 하나의 층을 가지는 저-반사 코팅을 제공한다. In embodiments, the disclosure provides a low-reflective coating having at least one layer comprising a nanoparticle monolayer or a near-monolayer of nanoparticles.

일구체예에서, 본 개시는 저 반사 코팅이 혼입된 물품을 제공한다. In one embodiment, the present disclosure provides an article incorporating a low reflection coating.

구체예들에서, 본 개시는 국소화된 가열 또는 방사선 조사와 같이 기판의 표면상에 일체화된 바인더 층 또는 일시적인(transient) 바인더 층, 또는 바인더 영역을 발생시키는 단계; 및 상기 일체화된 바인더 상에 나노 입자 단층 또는 근사-단층을 침적시키는 단계를 포함한다. In embodiments, the disclosure provides a method comprising: generating a binder layer or a transient binder layer, or binder region, integrated on a surface of a substrate, such as localized heating or irradiation; And depositing a nanoparticle monolayer or an approximate monolayer on the integrated binder.

구체예들에서, 본 개시는 물품을 사용하는 방법을 제공하는 바, 예컨대, 디스플레이 장치내에 개시된 물품을 혼입시켜 사용하는 방법을 제공한다. In embodiments, the present disclosure provides a method of using an article, for example, a method of incorporating and using an article disclosed in a display device.

본 개시는 우수한 반사방지 물품을 제공한다. This disclosure provides an excellent antireflective article.

도 1a 및 도 1b는 각각 비-밀집(non-close pack) 육방정계 배열을 가진 예시적인 근사 단층 AR 코팅의 측면도 (1a) 및 탑 뷰(1b)를 보여준다.
도 2는 구형 또는 근사 구형(near spherical) 입자 직경(D)에 따른, 바인더 영역 나노 입자 침지 깊이(g)를 가진, 일련의 상대적인 바인더 레벨에 대한 최소 반사도 구조들의 일련의 시뮬레이션된 단면도를 보여준다.
도 3a 내지 도 3j는 선택된 구조적 파라미터들에서, 파장에 따른, 일련의 선택된 바인더-레벨 두께(g)의 일련의 반사도 %를 보여준다.
도 4a 내지 도 4h는 평균 반사도의 등고선 그래프들을 보여주며, 스펙트럼 반사도는 평균 450 내지 650nm이며, 200nm에 의해 정규화된(normalized) 반사도는 평균 반사도 %를 보여준다.
도 5a 내지 도 5d는 서로 서로에 대해 플롯팅된 바람직한 디자인 파라미터들의 플롯을 보여준다.
도 6a 내지 6d는 광학 헤이즈상의 입자 밀도에서 편차들(variations)의 영향(impact)을 보여준다.
도 7은 분리된 바인더 층 없이, 120 nm 실리카 구형들을 가지는 입자화된 기판 표면을 제공하기 위해 딥-코팅된, 예시적인 유리 표면의 예시적인 원자간력 현미경(atomic-force microscope) 높이 이미지를 보여준다.
도 8은 이온 교환된 유리 기판상에 코팅된 2개의 다른 나노범위의 직경 실리카 구형들을 사용하여, 300 내지 800 nm에 대한, 동일 배치(a batch) 시료들의 정반사도 (specular reflectance) %의 측정된 데이터를 보여준다.
도 9는 유효 인덱스 모델(EIM: effective index model)을 사용하여 계산된 반사도 %를 보여주며, 도 9는 도 8에서 언급된 이온교환된 시료 데이터와 비교된다.
도 10은 EIM 모델 결과들 및 도 7에서 보여준 시료에서 측정된 반사 스펙트럼 비교를 보여준다. Figures 1A and 1B show side views (1a) and top views (1b) of an exemplary approximate single layer AR coating with a non-close pack hexagonal arrangement, respectively.
Figure 2 shows a series of simulated cross-sectional views of minimum reflectance structures for a series of relative binder levels, with binder zone nanoparticle immersion depth (g), according to spherical or near spherical particle diameter (D).
Figures 3A-3J show the% reflectance of a series of selected binder-level thicknesses (g) along the wavelength, in selected structural parameters.
Figures 4A-4H show contour plots of average reflectivity, with spectral reflectance on the average of 450 to 650 nm, and normalized reflectance by 200 nm shows the average reflectivity%.
Figures 5A-5D show plots of desirable design parameters plotted against each other.
Figures 6a to 6d show the impact of variations in particle density on optical haze.
Figure 7 shows an exemplary atomic-force microscope height image of a dip-coated, exemplary glass surface to provide a granulated substrate surface having 120 nm silica spheres, without a separate binder layer .
Figure 8 shows the measured specular reflectance% of a batch samples for 300 to 800 nm using two different nanoscale diameter silica spheres coated on ion-exchanged glass substrates Show data.
Figure 9 shows% reflectivity calculated using an effective index model (EIM), and Figure 9 is compared with the ion-exchanged sample data mentioned in Figure 8.
Fig. 10 shows the EIM model results and a comparison of the measured reflection spectra in the sample shown in Fig.

본 개시의 다양한 구체예들이 상세한 설명 및 도면에 개시될 것이다. 다양한 구쳬예들의 참조는 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 본 발명은 여기에 첨부된 청구항들의 범위에 의해서만 제한된다. 추가적으로, 예시들이 본 명세서에 열거될 것이지만 이들은 한정되어 해석되어서는 안되며, 본 발명의 수많은 가능한 구체예들의 몇몇을 단순히 열거한 것으로 해석된다. Various embodiments of the present disclosure will be set forth in the detailed description and drawings. Reference to various embodiments is not intended to limit the scope of the invention, which is limited only by the scope of the claims appended hereto. In addition, while examples are set forth herein, they should not be construed as limiting, but rather are merely enumerated as some of the many possible embodiments of the invention.

구체예들에서, 개시된 물품을 제조하는 방법 및 물품의 사용방법은 하기에 검토될 예시들을 포함하여 하나 이상의 유리한 특징들 및 관점들을 제공한다. 모든 청구항에 기재된 특징들 또는 관점들은 본 발명의 모든 양상(facets)에 일반적으로 적용가능하다. 모든 청구항에서 모든 기재된 단일 또는 복수의 특징들 또는 관점은 다른 청구항 또는 청구항들에 기재된 다른 특징 또는 관점과 조합되거나 상호 교환될 수 있다. In embodiments, methods of making the disclosed articles and methods of using the articles provide one or more advantageous features and aspects, including the examples discussed below. Features or aspects described in all claims are generally applicable to all facets of the present invention. The singular or plural features or aspects described in all the claims may be combined or interchanged with other features or aspects described in other claims or claims.

정의 Justice

"반사방지(Antireflection)" 등의 용어들은 총 반사도에서 감소(정반사 및 확산 반사)를 나타내며, 개시된 코팅 또는 표면 처리에 의해 유도될 수 있다. Terms such as "Antireflection" refer to reduction in total reflectivity (specular and diffuse reflection) and can be induced by the disclosed coating or surface treatment.

"반사도(reflecivity)" 등의 용어는, 예컨대, 가시광선 파장 스텍트럼 400 내지 700 nm의 적어도 일부분을 커버하는, 적어도 100nm의 스펙트럼 폭에 대해서 0.1 내지 0.2% 미만의 평균 반사도를 가지는 본 개시의 물품을 나타낸다. The term "reflecivity" and the like refer to an article of the present disclosure having an average reflectivity of less than 0.1 to 0.2% for a spectral width of at least 100 nm, covering, for example, at least a portion of visible light wavelength spectrum 400 to 700 nm .

"바인더(binder)", "바인더 영역(binder region)"등의 용어들은 입자들간 또는 입자 및 유리 기판 표면간과 같이 표면간 본딩을 연결(join)하거나 강화시키는 데 사용될 수 있는 기판 표면 물질을 나타낸다. The terms "binder "," binder region ", and the like refer to a substrate surface material that can be used to join or enhance interfacial bonding, such as between particles or between a particle and a glass substrate surface.

"일체화된(integral) 바인더", "일체화된 바인더 영역" 등은 예컨대 입자들간 또는 입자 및 유리 기판 표면간과 같이, 표면간 본딩을 연결(join)하거나 강화시키는 데 사용될 수 있는, 비-접착성 또는 비-결합성(binding) 고체 표면으로부터 접착성 또는 결합성 점성 액체 표면까지, 일시적으로 또는 잠정적으로 변형될 수 있는, 적어도 일부분의 기판 표면 물질을 의미한다. 일체화된 바인더는 바람직하게는 예컨대 적어도 일정 시간, 접착성 또는 결합성(binding) 점성 액체 표면으로 부터 비-접착성 또는 비-결합성 고체 표면까지, 일시적으로 또는 잠정적으로 가역적으로 변형될 수 있다. &Quot; integral binder, "" integral binder region," and the like, may be used to form a non-adhesive or " Refers to at least a portion of a substrate surface material that can be temporarily or potentially deformed from a non-binding solid surface to an adhesive or bonding viscous liquid surface. The integrated binder may preferably be modified temporarily or potentially reversibly, for example, from an adhesive or binding viscous liquid surface to a non-adhesive or non-binding solid surface, for example for at least a period of time.

"나노입자 단층(Nanoparticulate monolayer)"등은 표면 또는 기판과 전형적으로 접촉하는 입자들의 단층을 의미하며, 여기에서 상기 입자들은 평균 크기 또는 평균 직경이 일반적으로 약 500 nm이하이며, 입자들의 대부분은 약 (+/-) 100% 미만의 편차(variation)를 가진다. 입자들간의 공간 간격(spacing)은 바람직하게는 실질적으로 균일하며, 예컨대 중심 대 중심(center 내지 center) 공간 간격 편차는 약 (+/-) 50% 미만이다. "Nanoparticulate monolayer" or the like refers to a monolayer of particles that typically contact the surface or substrate, wherein the particles have an average size or mean diameter generally less than about 500 nm, (+/-) < / RTI > less than 100%. The spacing between particles is preferably substantially uniform, e.g., the center-to-center spacing deviation is less than about (+/-) 50%.

"포함하는(include, includes)"등은 포괄적으로 둘러싸는 것을 의미하지만 배타적(exclusive)이라는 의미로 한정되는 것은 아니다. "Include," and the like are meant to encompass inclusive but not exclusive.

예컨대, 본 개시의 구체예들에서 사용된 조성물, 농도, 부피, 공정 온도, 공정 시간, 수율, 유속, 압력, 점도 및 이들의 범위, 성분의 치수 및 이들의 수치들, 및 이들의 범위 등에서 성분의 함량을 변형하는 "약(about)" 용어는, 예컨대, 하기의 원인에 의해 발생할 수 있는 수치적 양에서 편차를 말한다; 예컨대, 물질들(materials), 조성물들, 복합물들(composites), 농축물들(concentrates), 구성 부분들(component parts), 제조 물품들 또는 사용 제형들을 제조하는 데 사용되는 전형적인 측정 및 조작 공정을 통한 차이; 제조 방법을 수행하기 위해 사용되는 제조 과정, 소스 또는 출발물질의 순도 또는 성분들의 차이. 용어 약(about)은 또한, 조성물의 에이징 또는 특정 초기 농도 또는 혼합물을 가진 제형 때문에 달라지는 양 및 조성물 또는 특정 초기 농도 또는 혼합물을 가진 제형의 혼합공정 또는 프로세싱 공정 때문에 달라지는 양을 포함한다. For example, the components, concentrations, volumes, process temperatures, process times, yields, flow rates, pressures, viscosities and ranges thereof, dimensions of components and their ranges, and ranges thereof, used in embodiments of the present disclosure, The term " about " for modifying the content of a compound refers to, for example, a deviation in a numerical amount that may be caused by the following: For example, through a typical measurement and manipulation process used to produce materials, compositions, composites, concentrates, components, articles of manufacture or formulations of use Difference; The manufacturing process used to carry out the manufacturing process, the difference in purity or components of the source or starting material. The term " about " also encompasses the amount that will vary due to the age of the composition or the particular initial concentration or formulation with the mixture, and the amount that will vary due to the mixing or processing of the formulation with the composition or the particular initial concentration or mixture.

"선택적인(Optional)", 또는 "선택적으로(Optionally)"는 연속적으로 개시된 사건(event), 또는 상황들, 조건들 또는 단계들이 일어나거나 일어나지 않을 수 있으며, 상기 개시는 상기 사건 또는 상황들, 조건들 또는 단계들이 일어나는 경우와 일어나지 않는 경우를 포함한다. "Optional" or "Optionally" means that a subsequently initiated event, or situations, conditions, or steps, may or may not occur, Conditions or steps occur and do not occur.

여기에 사용된 "부정관사 (a 또는 an)" 및 이들에 대응되는 "정관사 (the)"는 달리 특정되어 있지 않으면, 적어도 하나, 또는 하나 이상을 의미한다. As used herein, the terms "a" and "an" and their corresponding "the" mean at least one, or more than one, unless otherwise specified.

당업자에게 잘 알려져 있는 약어들은 예컨대, 시간 또는 시간 대신에 "h", "hrs", 그램 대신에 "g" 또는 "gm", 밀리리터 대신에 "mL", 상온(room temperature) 대신에 "rt", 나노미터 대신에 "nm"로 사용될 수 있다. Abbreviations that are well known to those skilled in the art include, for example, "h", "hrs", "g" or "gm" instead of grams, "mL" instead of milliliters, "rt" , "Nm" instead of nanometer.

구성요소들, 성분들, 첨가제, 치수들, 조건들과 같은 관점, 및 이들의 범위들로서 개시된 특정 수치 및 바람직한 수치들은 단지 예시를 위한 것이다; 이들은 다른 한정된 수치들 또는 한정된 범위내의 다른 수치들을 배제하지 않는다. 본 개시의 장치 및 방법들은 여기에 개시된 모든 수치 또는 수치들의 조합, 특정 수치들, 보다 특정된 수치 및 바람직한 수치들을 포함하며, 분명하게 표현되거나 내재된 중간 수치들 및 범위를 포함할 수 있다. Certain values and preferred values set forth in the specification, such as elements, ingredients, additives, dimensions, conditions, and ranges thereof, are for illustrative purposes only; They do not exclude other defined values or other values within a defined range. The apparatus and methods of the present disclosure include all numerical values or combinations of values disclosed herein, specific values, more specific numerical values and preferred numerical values, and may include explicitly stated or implied intermediate values and ranges.

구체예들에서, 본 개시는 수많은 적용들, 특히 디스플레이 장치들 또는 광이 비유사 물질들간(예컨대, 유리 및 공기)의 계면에서 만나는 장치들을 가지는 저-반사 또는 반사-방지(AR: anti-reflective) 표면들을 제공한다. In particular embodiments, the present disclosure relates to a number of applications, particularly anti-reflective (AR) devices having display devices or devices where light meets at the interface between non-like materials (e.g., ) Surfaces.

비유사(dissimilar) 계면들은 많은 적용예에서 문제가 되는 반사광을 야기시킬 수 있다. 많은 경우에, 이들 반사들을 억제하거나 제거하기 위해 계면에 필름들이나 텍스쳐들을 적용하는 것이 가능하다. 그러나, 상기 접근 방법들, 예컨대 진공-증착 박막들은 비쌀 수 있다. 또한, 반사를 제거하기 위한 필름 두께상의 한계(tolerances)는 특히 큰 면적 코팅들이나 복잡 구조들에서 수행 및 조절하는 데 어려움이 있다. The dissimilar interfaces can cause reflections that are problematic in many applications. In many cases, it is possible to apply films or textures to the interface to suppress or eliminate these reflections. However, these approaches, such as vacuum-deposited thin films, can be expensive. In addition, the tolerances on film thickness to remove reflections have difficulties to perform and control, particularly in large area coatings and complex structures.

계면에서 반사를 감소시키기 위한 또 다른 접근 방법은 표면 텍스쳐링을 사용하는 것이다. 표면 텍스쳐링은 예컨대 표면을 입자들로 코팅하는 것을 포함한다. 표면상에 입자들의 적용은 예컨대 포토리소그래피로 수행될 수 있지만, 이러한 접근은 비용이 들며 대규모 기판상에서는 수행이 어렵다. 표면에 입자들의 부착(adhesion)은 정전기(electro-static) 또는 반데르바알스 힘을 포함하며, 이들이 약화되는 경우 코팅이 연화되거나 쉽게 손상될 수 있다. 입자-텍스쳐된 표면들의 내손상성은 입자화된 기판 표면상에 보호 코팅층을 적용함으로써 추가로 개선될 수 있다. Another approach to reducing reflections at the interface is to use surface texturing. Surface texturing includes, for example, coating the surface with particles. The application of particles on the surface can be done, for example, by photolithography, but this approach is costly and difficult to perform on large scale substrates. The adhesion of particles to the surface includes electro-static or van der Waals forces, which can soften or easily damage the coating if they are weakened. The scratch resistance of particle-textured surfaces can be further improved by applying a protective coating layer on the surface of the particleized substrate.

감소된 반사도에 추가하여, 광을 포함하는 계면들을 가지는 디스플레이 장치들 및 다른 장치들은 조절된 광학 산란에 의해 이익을 얻을 수 있다. 계면 및 계면 부근에서 산란은 반사된 이미지들을 스미어(smear) 시켜, 디스플레이 전송 이미지의 간섭을 감소시킨다. 일정 범위의 각도들에 대한 광을 스미어시킴으로써, 반사 밝기(brightness), 단위 솔리드 각도(unit solid anagle) 당 반사된 파워 양이 감소될 수 있다.In addition to reduced reflectivity, display devices and other devices having interfaces that contain light can benefit from controlled optical scattering. Scattering near the interfaces and interfaces smears the reflected images, reducing interference of the display transmission image. By smearing light over a range of angles, the reflected brightness, the amount of reflected power per unit solid angle, can be reduced.

구체예들에서, 본 개시는 광범위 스펙트럼 영역에 걸쳐 저 반사도를 달성할 수 있는 표면 처리들 및 표면 구조들을 제공한다. 개시된 표면 처리는 기판과 입자들간의 계면에 적용되거나 생성되는 바인딩 물질 층과 연관된 구형 입자들의 거의 단일 분산된(monodisperse) 코팅을 제공한다. 표면 처리들 및 표면 구조들은 나노입자들과 같은 서브-파장(sub-wavelength) 입자들에 의존한다. 준-파장입자들의 사용은 입자들의 국소 밀도 변동에 대한 내성을 제공하며, 입자들을 표면상에 두기 위해 사용되는 무작위공정을 가능하게 한다. 다만, 입자들의 평균 입자 밀도(ρ)는 예컨대 약 1 내지 100/제곱마이크로미터, 바람직하게는 약 5 내지 55/제곱마이크로미터이며, 중간 수치들 및 범위를 포함한다. 입자들의 적용은 저-비용, 대규모 공정, 예컨대 딥-코팅 등과 같은 공정으로 달성될 수 있다. In embodiments, the disclosure provides surface treatments and surface structures that can achieve low reflectivity over a wide spectral range. The disclosed surface treatment provides a nearly monodisperse coating of spherical particles associated with the layer of binding material applied to or generated at the interface between the substrate and the particles. Surface treatments and surface structures depend on sub-wavelength particles such as nanoparticles. The use of quasi-wavelength particles provides resistance to local density variations of the particles and enables a random process to be used to place the particles on the surface. However, the average particle density (rho) of the particles is, for example, about 1 to 100 / square micrometer, preferably about 5 to 55 / square micrometer, and includes intermediate values and range. Application of the particles can be accomplished with processes such as low-cost, large-scale processes, such as dip-coating.

구체예들에서, 본 개시는 일체화된 바인더 영역 또는 일체화된 바인더 층을 가진 기판상에 구형 입자들의 무작위 코팅들로부터 얻어지는 넓은 밴드, 저-헤이즈의 저-반사 성질들을 가지는 물품을 제공한다. 상기 성질들은 선택된 파라미터들, 예컨대, 평균 입자 밀도(ρ), 입자 직경(D), 일체화된 바인더 층 또는 일체화된 바인더 영역 두께 (g)에 의해 특정화될 수 있다. 이러한 성질들은 선택된 파라미터들내에서 작은 편차에 반사 성능의 둔감성(insensitivity)을 야기하는, 파라미터 공간내에서 국소 최소상태에 있다. 또한, 균일한 일체화된 바인더 코팅들의 헤이즈는 가장 큰 비입자화된 영역들의 면적을 최소화함으로써 조절될 수 있다. In embodiments, the disclosure provides articles having broad band, low-haze, low-reflection properties obtained from random coatings of spherical particles on a substrate having an integrated binder region or an integrated binder layer. The properties can be specified by selected parameters, such as, for example, the average particle density p, the particle diameter D, the integrated binder layer or the integrated binder area thickness g. These properties are at a local minimum within the parameter space, causing insensitivity of the reflection performance to small deviations within the selected parameters. In addition, the haze of uniformly integrated binder coatings can be controlled by minimizing the area of the largest non-granulated areas.

구체예들에서, 본 개시는 본 개시 물품을 제조하는 방법 및 반사-방지 적용에 본 개시의 물품을 사용하는 방법을 제공한다. In embodiments, the present disclosure provides methods of making the presently disclosed articles and methods of using the articles of this disclosure in anti-reflection applications.

구체예들에서, 본 개시 물품 및 방법들은 몇 개의 관점에서 유리하다. 본 개시의 저-반사 표면을 제조하는 방법은 큰 면적의 기판, 대규모 공정상에 수행가능하여, 고-성능 저-비용 결과를 가능하게 한다. 본 개시의 저-반사 표면 및 이들 물품들은 저-비용 공정들에서 직면하는 제조 편차 유형에 대해 강건한 성능을 가진다. 저-반사 성능은 대규모 범위의 광 입사 각들(incidence angles) 및 광범위 파장들에 걸쳐서 내성을 가진다. In embodiments, the present disclosure articles and methods are advantageous in several respects. The method of making the low-reflection surface of the present disclosure can be performed on a large area substrate, a large-scale process, thus enabling a high-performance low-cost result. The low-reflection surfaces of the present disclosure and these articles have robust performance against the type of manufacturing variance encountered in low-cost processes. The low-reflection performance is robust over a wide range of incidence angles and broad wavelengths.

구체예들에서, 본 개시는 특정 적용을 위한 바람직한 인성(toughness) 레벨을 선택하거나 달성할 수 있는 일련의 바인더 레벨들을 가지는 물품을 제조하는 방법을 제공한다. In embodiments, the disclosure provides a method of making an article having a series of binder levels capable of selecting or achieving a desired toughness level for a particular application.

구체예들에서, 본 개시는 반사방지 물품으로서, 기판; 상기 기판의 표면의 적어도 일부분 상의 일체화된 바인더 영역; 및 상기 일체화된 바인더 영역내에 부분적으로 임베드된 나노입자 단층을 포함하며, 여기에서 상기 일체화된 바인더 영역(g) 대 상기 나노입자 단층의 두께 또는 직경(D)의 비율 (g:D)는 약 1:50 내지 3:5, 약 1:50 내지 1:2, 1:10 내지 1:2이며, 중간 수치 및 범위를 포함한다. In embodiments, the disclosure is an anti-reflective article comprising: a substrate; An integrated binder region on at least a portion of the surface of the substrate; And a nanoparticle monolayer partially embedded in the integrated binder region wherein the ratio (g: D) of the integrated binder region (g) to the thickness or diameter (D) of the monolayer of nanoparticles is about 1 : 50 to 3: 5, about 1: 50 to 1: 2, 1:10 to 1: 2, and includes intermediate values and ranges.

구체예들에서, 나노입자 단층은 유리, 폴리머, 세라믹, 조성물(composite), 또는 이들의 조합으로부터 각각 독립적으로 선택된다. In embodiments, the nanoparticle monolayer is independently selected from glass, polymer, ceramic, composite, or combinations thereof.

구체예들에서, 일체화된 바인더 층 또는 일체화된 바인더 영역은 예컨대 두께 1 nm 내지 5,000 nm, 및 5 nm 내지 5,000 nm이며, 중간 수치 및 범위를 포함하는 기판의 표면 영역이 될 수 있다. In embodiments, the integrated binder layer or integrated binder region may be, for example, a surface area of the substrate comprising a thickness between 1 nm and 5,000 nm, and between 5 nm and 5,000 nm, including intermediate values and ranges.

구체예들에서, 일체화된 바인더 영역은 침지(immersion) 깊이(g) 1 nm 내지 약 150 nm에서, 상기 기판 표면내로 부분적으로 침지된(submerged) 나노입자들을 가지는 기판의 표면을 절충(compromise)하고, 또한, 상기 나노입자 단층은 평균 직경(D) 50 nm 내지 약 300 nm를 가지는 나노입자를 포함한다. In embodiments, the integrated binder region compromises the surface of the substrate with nanomaterials that are partially submerged into the substrate surface at an immersion depth (g) of 1 nm to about 150 nm , And the nanoparticle monolayer includes nanoparticles having an average diameter (D) of 50 nm to about 300 nm.

구체예들에서, 나노입자 단층의 나노입자들은 적어도 하나의 가시 광 파장 보다 적은 평균 직경(D)을 가지는 실리카 구형, 또는 산화물 또는 혼합 산화물을 포함한다. In embodiments, the nanoparticle monolayer nanoparticles comprise silica spheres, or oxides or mixed oxides having an average diameter (D) less than at least one visible light wavelength.

나노입자 단층은 적어도 하나 또는 택일적으로 복수의 비입자화된 보이드들(unparticulated voids) 또는 적어도 0.1 내지 1 제곱마이크로미터의 입자 면적들을 가진다. The nanoparticle monolayer has at least one or alternatively a plurality of unparticulated voids or particle areas of at least 0.1 to 1 square micrometer.

구체예들에서, 본 개시는 전술한 저 반사 물품을 제조하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 일정한 g:D 비율을 제공하기 위해 기판의 표면의 일체화된 바인더 영역에 나노입자의 단층을 적용하는 단계를 포함한다. In embodiments, the disclosure provides a method of making the low-reflectance article described above, the method comprising applying a monolayer of nanoparticles to an integrated binder region of the surface of the substrate to provide a constant g: D ratio .

나노입자 단층을, 적어도 하나의 기판 표면에 적용하는 단계는, 기판을 일체화된 바인더 및 나노입자들의 혼합물 내로 딥 코팅함으로써 달성된다. The step of applying the nanoparticle monolayer to the at least one substrate surface is accomplished by dip coating the substrate into a mixture of integrated binder and nanoparticles.

구체예들에서, 일체화된 바인더 영역은 예컨대 기판의 표면의 일부분일 수 있으며, 상기 나노입자 단층은 일체화된 바인더 영역 또는 일체화된 바인더 층에 부분적으로 임베드되어(embedded) 있다. In embodiments, the integrated binder region may be, for example, a portion of the surface of the substrate, and the nanoparticle monolayer is embedded in an integrated binder region or an integrated binder layer.

구체예들에서, 상기 방법은, 기판의 표면에 나노입자들의 단층을 적용하기 전에, 예컨대, 기판의 표면을 일시적으로 연화한(sofening) 일체화된 바인더 영역을 일시적으로 발생시키는 것을 더 포함할 수 있으며, 상기 적용된 나노입자들은 상기 일시적으로 연화된 기판의 일시적인 일체화된 바인더 영역의 표면내로 부분적으로 싱크(sink) 된다. In embodiments, the method may further include temporarily generating an integrated binder region that is sofensively temporary before applying a monolayer of nanoparticles to the surface of the substrate, for example, , The applied nanoparticles partially sink into the surface of the temporarily integrated binder region of the temporarily softened substrate.

구체예들에서, 상기 물품 제조 방법은 나노입자 단층을 적어도 하나의 일시적으로 연화된 기판의 표면의 표면(예컨대, 일체화된 바인더 영역 또는 일체화된 바인더 층)에 적용하는 단계 전, 후 또는 전후 모두에, 이온 교환에 의해 기판을 강화하는 단계를 포함하거나 더 포함할 수 있다In embodiments, the article manufacturing method is characterized in that the nanoparticle monolayer is applied to the surface of at least one temporarily softened substrate (e.g., an integrated binder region or an integrated binder layer) before, after, or both before and after , ≪ / RTI > and further comprising the step of strengthening the substrate by ion exchange

구체예들에서, 본 개시는, 기판에 부착된 준-파장 구형 실리카 입자들의 하나 이상의 단층들로 구성된 저 반사 표면들을 제공하는데, 상기 기판들은 예컨대, 일체화된 바인더(예컨대, 상기 바인더는 상기 기판과 동일 물질로 구성)를 가지거나, 외적인(extrinsic) 바인더 및 기판 물질과 동일하거나 다른 물질로 구성된 선택적인 바인더를 가지거나 또는 이들의 조합일 수 있다. In embodiments, the present disclosure provides low-reflection surfaces comprised of one or more single layers of quasi-spherical silica particles attached to a substrate, such as, for example, an integrated binder (e.g., Or an optional binder comprised of the same or different materials as the extrinsic binder and the substrate material, or a combination thereof.

구체예들에서, "필수적으로 이루어진(Consisting essentially of)" 또는 "이루어진(Consisting of)"은 예컨대 여기에서 한정된 저 반사 표면을 가지는 물품; 여기에서 한정된 저 반사 표면을 가지는 물품을 제조하는 방법 또는 사용하는 방법 또는 여기에 한정된 상기 물품을 혼입한 디스플레이 시스템을 의미할 수 있다. In embodiments, "Consisting essentially of" or "Consisting of" includes, for example, an article having a low reflective surface defined herein; Here, the term " method " means a method of manufacturing or using an article having a limited low-reflectance surface, or a display system incorporating the article defined therein.

본 개시의 물품, 디스플레이 시스템, 이들을 제조하거나 사용하는 방법, 조성물, 제형 또는 장치는 청구항에 열거된 구성성분들 또는 단계들, 또한 다양하게 선택된 특정 반응물, 특정 첨가제, 또는 구성성분들, 특정 시약(agent), 특정 표면 개질제 또는 조건들, 구조들, 재료들 또는 공정들과 같이 본 개시의 조성물, 물품, 장치 또는 본 개시의 제조 방법 및 사용방법의 근본적이고 신규한 성질을 근본적으로 영향을 미치지 않는 구성성분 또는 단계들을 포함할 수 있다. 본 개시의 구성성분들 또는 단계들의 근본적인 성질들에 영향을 미칠 수 있는 아이템들은 본 개시에 바람직하지 않은 성질들에 영향을 미칠 수 있으며, 예컨대, 여기에 한정되거나 특정되지 않은 수치들, 중간 수치 및 범위를 넘어서는 고 반사 성질들을 가지는 표면을 포함한다. The articles, display systems, methods, compositions, formulations, or apparatuses of the present disclosure may be used in conjunction with components or steps listed in the claims, as well as various selected specific reactants, specific additives, or components, material, apparatus, or method of manufacture and method of use of the present disclosure, such as, for example, an agent, a specific surface modifier or condition, structure, materials, or processes, that does not fundamentally affect the fundamental and novel properties of the present disclosure, Components or steps. Items that may affect the essential properties of the components or steps of the disclosure may affect properties not desirable in the present disclosure, for example, values that are not defined or specified herein, Lt; RTI ID = 0.0 > high-reflection < / RTI > properties.

본 개시의 물품, 상기 물품을 제조하는 방법, 상기 물품을 사용하는 방법은 청구항에 열거된 구성요소들 또는 단계들, 및 다양하게 선택된 특정 물품 배열(configuration), 특정 첨가제 또는 성분들, 특정 시약, 특정 구조적 물질 또는 성분, 특정 조사(irradiation), 압력 또는 온도 조건 또는 구조, 재료 공정과 같은, 본 개시의 조성물, 물품, 장치 또는 방법의 근본적이고 신규한 성질들에 근본적인 영향을 미치지 않는 다른 성분들 또는 단계들을 포함할 수 있다. The article of the present disclosure, the method of making the article, and the method of using the article are not limited to the elements or steps listed in the claims, and various selected specific article configurations, specific additives or ingredients, Other components that do not have a fundamental impact on the fundamental and novel properties of the compositions, articles, devices or methods of this disclosure, such as certain structural materials or components, irradiation, pressure or temperature conditions or structures, Or steps.

도면들에 관해서, 도 1a 및 도 1b는 각각 비-밀집 육방정계 배열을 가진 예시적인 근사 단층 AR 코팅의 측면도 (1a) 및 탑 뷰(1b)를 보여준다.1A and 1B show a side view (1a) and a top view (1b) of an exemplary approximate single layer AR coating, each having a non-dense hexagonal arrangement.

도 1a는 최소 반사도를 달성하기 위한, 주어진 일체화된 바인더 영역 또는 일체화된 바인더 층 두께, 또는 등가적인 나노 입자 구형 침지(immersion 또는submersion) 레벨 (g)에서, 바람직한 구형 입자 직경(D)의 대표 단면도이며, 여기에서, Figure 1a is a representative section of a preferred spherical particle diameter (D) at a given integrated binder area or integrated binder layer thickness, or equivalent nanoparticle immersion or submersion level (g) Lt; / RTI >

ns 은 기판의 굴절률; ns is the refractive index of the substrate;

ng 은 일체화된 바인더 영역의 굴절률 ; ng is the refractive index of the integrated binder region;

np 은 나노입자의 굴절률 ; np is the refractive index of the nanoparticle;

no 은 자유 공간(free space)의 굴절률 ; 및 no is the refractive index of the free space; And

p 는 주변(ajacent)의 중심들과 가장 가까운 이웃 나노입자들간의 핏치 또는 분리 거리이다. p is the pitch or separation distance between neighboring nanoparticles nearest to the centers of the ajacent.

도 2는 구형 입자 직경(D)에 따른, 예컨대, 나노입자 침지 깊이 또는 일체화된 바인더 영역 두께 (g)와 같은 일련의 상대적인 일체화된 바인더 레벨에 대한 최소 반사도 구조들의 일련의 시뮬레이션된 단면도를 보여준다. 상기 시뮬레이션들은 모든 3개 반사도(ns, ng, and np)을 동일 내지 1.5로 처리하였다. Figure 2 shows a series of simulated cross-sections of minimum reflectance structures for a series of relative integrated binder levels, such as nanoparticle immersion depth or integrated binder zone thickness (g), depending on the spherical particle diameter (D). The simulations processed all three reflectivities (ns, ng, and np) from the same to 1.5.

도 3a 내지 도 3j는 구조적 파라미터들, 예컨대, 일체화된 바인더 레벨 또는 입자 침지 치수(immersion dimension) 또는 침지(submersion) 양(g), 평균 중심-대-중심 입자 공간 간격 또는 핏치(p) 및 구형 입자 직경(D)에 관해서, 일련의 일체화된 바인더-레벨 두께에서, 바람직한 디자인 지점들에서 파장에 따른, 반사도 %의 일련의 그래프들을 보여준다. 이들 그래프들에서, 침지 치수(g) 및 핏치(p)는 구형 입자 직경(D)의 단위들내에 주어진다. 상기 그래프들은 2개의 커브들을 보여준다: 유전 (dielectric) 구조와 상호작용하는 전자기장의 정밀(rigorous) 시뮬레이션인 유한차분시간영역방법(FDTD : finite-difference time-domain)(실선) ; 및 3차원 유전 구조를 평면 슬라이스들로 분해한 후, 각각의 슬라이스 내에서 유효 인덱스를 결정한 후 유전층들의 스택의 반사도를 결정하는, 유효 인덱스 모델(EIM)(점선)이다. 상기 EIM은 상기 구조의 수평(lateral) 스케일이 일정 파장 보다 훨씬 작을 때, 우수한 근사값(approximation)이다. 상기 FDTD는 모든 충분히 시료화된 스케일들에서 적용가능하다. FDTD 모델이 400 nm이하에서 공명 성질을 보여주는 것이 주목된다. EIM에서 준-파장 구조 가정(assumption)은 400 nm 파장 보다 긴 파장에서 좋은 근사값이며, 이것은 400 nm 보다 긴 파장에서, FDTD 및 EIM 결과들 사이의 우수한 일치(agreement)에 의해 강화된다. 표 1은 도 3a 내지 3g에서 플롯팅된 모델화된 (FDTD 및 EIM)에서, 일체화된 바인더 영역 두께(g), 핏치 대 입자 직경 비율(p/D), 및 반사도의 입자 크기 직경(D) 대 파장을 나타낸다. 3A-3J are graphs illustrating structural parameters such as an integrated binder level or an immersion dimension or submersion amount (g), an average center-to-center particle spacing or pitch (p) With respect to particle diameter D, a series of graphs of percent reflectance, along a series of integrated binder-level thicknesses, along wavelengths at preferred design points are shown. In these graphs, the immersion dimension (g) and the pitch (p) are given in units of the spherical particle diameter (D). The graphs show two curves: a finite-difference time-domain (FDTD) (solid line), which is a rigorous simulation of electromagnetic fields interacting with a dielectric structure; And an effective index model (EIM) (dotted line) that decomposes the three-dimensional dielectric structure into plane slices and then determines the reflectivity of the stack of dielectric layers after determining the effective index within each slice. The EIM is an excellent approximation when the lateral scale of the structure is much smaller than a certain wavelength. The FDTD is applicable at all fully sampled scales. It is noted that the FDTD model exhibits resonance properties below 400 nm. The quasi-wavelength structure assumption in EIM is a good approximation at wavelengths longer than 400 nm, which is enhanced by a good agreement between FDTD and EIM results at wavelengths longer than 400 nm. Table 1 shows the integrated binder area thickness (g), the pitch to particle diameter ratio (p / D), and the particle size diameter (D) of reflectivity in the modeled (FDTD and EIM) Lt; / RTI >

[표 1] [Table 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

구체예들에서, 표면 연관 입자들을 가진 상기 개시된 물품은 입자화된 표면상에, 예컨대 선택적인 보호 코팅 또는 층을 침적시키거나 또는 추가하여 제조될 수 있으며, 보호 코팅 층은 상기 입자들을 부분적으로 코팅하는 바, 예컨대 상기 입자들의 적어도 일부분을 부분적으로 채우거나 커버한다. In embodiments, the above-described articles with surface-associated particles can be prepared on the granulated surface, for example, by immersing or adding a selective protective coating or layer, wherein the protective coating layer partially coats the particles Such as partially filling or covering at least a portion of the particles.

구체예들에서, 상기 개시된 반사방지 물품은 일체화된 바인더 영역(예컨대, 여기에서 g는 D와 거의 유사)에서 완전히 침지된(submerged)된 표면 연관 입자들을 가질 수 있다. 상기 일체화된 바인더 및 입자들의 굴절률은 하기와 같은 범위에 선택되거나, 예컨대, 필적할 수(comparable) 있다; 굴절률이 1.1 내지 1.8, 1.2 내지 1.8, 1.25 내지 1.8, 1.3 내지 1.8, 1.3 내지 1.75, 1.25 내지 1.7, 1.3 내지 1.65, 1.3 내지 1.6, 1.3 내지 1.55, 1.35 내지 1.50 범위이며, 중간 값들 및 범위들을 포함한다. 상기 일체화된 바인더 영역 또는 층의 굴절률(ng) 입자들의 굴절률 (np) 및 기판들의 굴절률(ns)는 예컨대, 1.3≤ ng ≤ 1.8, 1.3 ≤ np ≤ 1.8, 및 1.3 ≤ ns ≤ 1.8에서 선택될 수 있다. In embodiments, the disclosed antireflective article may have surface-associated particles that are completely submerged in an integrated binder area (e.g., where g is approximately the same as D). The index of refraction of the integrated binder and particles may be selected to be, for example, comparable to the following ranges: Wherein the refractive index ranges from 1.1 to 1.8, 1.2 to 1.8, 1.25 to 1.8, 1.3 to 1.8, 1.3 to 1.75, 1.25 to 1.7, 1.3 to 1.65, 1.3 to 1.6, 1.3 to 1.55, 1.35 to 1.50, do. The refractive index np of the refractive index ng particles of the integrated binder region or layer and the refractive index ns of the substrates may be selected from, for example, 1.3? Ng? 1.8, 1.3? Np? 1.8, and 1.3? Ns? have.

구체예들에서, 표면 연관 입자들을 가진 상기 개시된 물품은 또한, 예컨대 기판을 연화함으로써, 또는 표면 연관 입자를 상기 연화된 기판(예컨대 일체화된 바인더 층)의 표면내로 싱크하기 위해 가열함으로써(또는 조사함으로써) 제조될 수 있다. 1.5의 굴절률이 모델링 계산(calculations)에서 일체화된 바인더 층에 사용되었다. In embodiments, the above-described articles with surface-associated particles may also be formed by heating (or by irradiating, for example, softening the substrate, or to sink surface-associated particles into the surface of the softened substrate (e.g., an integrated binder layer) ). A refractive index of 1.5 was used in the binder layer integrated in the modeling calculations.

도 4a 내지 4h는 평균화된 반사도(< R >), 450 내지 650 nm 평균화된 정반사도(spectral reflectivity), 및 200nm로 정규화된 정반사도의 윤곽선을 보여주는 데, 이들은 평균 반사도 %를 제공한다. 각각의 그래프내에서, 일체화된 바인더 레벨 또는 양은, 입자화된 구형들이 입자 표면내로 싱크되거나(내부 바인더: intrinsic binder) 또는 외생(extrinsic) 바인더가 상기 구형 입자 직경(D)에 고정된 퍼센트이다. 가장 작은 등고선 커브는 450 내지 650 nm를 가로지르는 평균 0.2% 반사도를 보여준다. 실선 등고선내에서 지점들은 0.2% 미만의 평균 반사도 <R>를 가진다. 나머지 더 큰 커브들은 각각 0.5%, 1.0%, 및 2.0%의 평균 반사도이다. 직선은 육방전계 밀집 배열을 보여준다. 나노입자 직경(D)의 분획화된 퍼센트내에서 일체화된 바인더의 양은 다음과 같다: 도 4a 및 4e는 16.7%; 도 4b 및 도 4F는 25%; 도 4c 및 4g는 33.3%; 도 4d 및 4h는 40%이다. 평균 밀도(ρ)(도 4e 내지 도 4h)는 하기 식(1)을 통한, 평균 입자 공간 간격(p) 또는 핏치(도 4a 내지 4d)과 관련이 있다. Figures 4a to 4h show the averaged reflectance (< R >), the 450 to 650 nm averaged spectral reflectivity, and the outline of the normalized reflectance normalized to 200 nm, which provide an average reflectivity%. Within each graph, the integrated level or amount of binder is the percentage at which the granulated spheres are either sinked into the particle surface (intrinsic binder) or an extrinsic binder is fixed to the spherical particle diameter (D). The smallest contour curve shows an average 0.2% reflectivity across 450 to 650 nm. The points in the solid contour have an average reflectivity <R> of less than 0.2%. The remaining larger curves have an average reflectivity of 0.5%, 1.0%, and 2.0%, respectively. The straight line shows the hexagonal close-packed arrangement. The amount of binder integrated within the fractionated percent of the nanoparticle diameter (D) is as follows: Figures 4a and 4e show 16.7%; Figures 4B and 4F illustrate that 25%; Figures 4c and 4g show 33.3%; Figures 4d and 4h are 40%. The average density p (Figs. 4E to 4H) relates to the average particle space spacing p or pitch (Figs. 4A to 4D) through the following equation (1).

Figure pct00002
(1).
Figure pct00002
(One).

도 5a 내지 5d는 서로서로에 대해 플롯팅된 바람직한 디자인 파라미터들의 플롯들을 보여준다. 도 5a는 일체화된 바인더 레벨 두께 (g)에 대한 입자들의 바람직한 직경(D) (g/D)에 따른, 입자들간 바람직한 평균 중심-대-중심 공간 간격 또는 핏치(p) 범위를 보여준다. 도 5b는 일체화된 바인더 레벨 두께 (g)에 대한 입자들의 바람직한 직경(D) (g/D)에 따른, 입자들의 바람직한 평균 밀도(ρ)범위를 보여준다. 도 5c는 입자들의 바람직한 직경(D)에 따른, 바람직한 일체화된 바인더 레벨 두께(g)를 보여준다. 도 5d는 입자들의 바람직한 직경(D)에 따른, 바람직한 입자 밀도(ρ)를 보여준다. 각 지점은 도 4에서 보이듯이 등고선 플롯들로부터 구해진 최소값이다. Figures 5A-5D show plots of desirable design parameters plotted against each other. Figure 5a shows the preferred average center-to-center spacing or pitch (p) range between particles, according to the preferred diameter D (g / D) of the particles for an integrated binder level thickness g. Figure 5b shows the preferred average density (rho) range of particles, according to the preferred diameter D (g / D) of the particles versus the integrated binder level thickness g. Figure 5C shows the preferred integrated binder level thickness (g) according to the preferred diameter D of the particles. Figure 5d shows the preferred particle density (rho) according to the preferred diameter (D) of the particles. Each point is the minimum value obtained from the contour plots as shown in FIG.

구체예들에서, 입자들의 직경(D)는 예컨대 50 nm 내지 약 350 nm, 100 내지 300 nm가 될 수 있으며, 중간값들과 범위들을 포함한다. 구체예들에서 입자들간의 핏치(p)는 예컨대 120 내지 450 nm이 될 수 있으며, 중간 값들과 범위들을 포함할 수 있다. 구체예들에서, 입자들의 평균 밀도(ρ) 범위는 예컨대 5 내지 55(마이크로미터-2)가 될 수 있으며, 중간 값들과 범위들을 포함할 수 있다. 구체예들에서, 일체화된 바인더 레벨 두께 (g) 범위는 예컨대 0(즉, 여기에서 바인더는 기판에 일체화된 것이며, 그 자체로(per se) 분리된 바인더가 없다) 내지 5000 nm, 5 nm 내지 5,000 nm, 5 nm 내지 2,500 nm, 5 nm 내지 1,000 nm, 5 nm 내지 500 nm, 5 nm 내지 250 nm, 5 nm 내지 200 nm, 5 nm 내지 약 150 nm, 및 10 nm 내지 100 nm이 될 수 있으며(즉, 바인더가 분리 층 자체이며, g는 0과 등가 내지 0이 아님), 중간 값들과 범위들을 포함할 수 있다In embodiments, the diameter D of the particles may be, for example, 50 nm to about 350 nm, 100 to 300 nm, and includes intermediate values and ranges. In embodiments, the pitch p between particles may be, for example, 120 to 450 nm, and may include intermediate values and ranges. In embodiments, the average density (p) range of particles may be, for example, from 5 to 55 (micrometer-2) and may include median values and ranges. In embodiments, the integrated binder level thickness (g) range may be, for example, 0 (i.e., where the binder is integral to the substrate and there is no separate binder per se) 5 nm to 5,000 nm, 5 nm to 2,500 nm, 5 nm to 1,000 nm, 5 nm to 500 nm, 5 nm to 250 nm, 5 nm to 200 nm, 5 nm to 150 nm, and 10 nm to 100 nm (I. E., The binder is the separating layer itself, g is equal to 0 and not equal to 0), intermediate values and ranges

도 6a 내지 6d는 광학 헤이즈 상에서 입자 밀도에서 편차 임팩트를 보여준다. 6A to 6D show the deviation impact on the particle density on the optical haze.

도 6a는 비코팅된 보이드 영역으로부터 반사된 빛과, 직경(D)의 실리카 구형의 단층 및 저-반사 디자인 지점에서, 일체화된 바인더-층 두께 또는 입자 침지(submersion) 양(g)으로부터 반사된 빛의 상 차이(phase difference)를 보여준다. 일체화된 바인더-층 두께가 증가하고, 바람직한 직경이 증가함에 따라, 보다 짧은 파장들에서 차별적인 상 이동(phase shift)에 영향을 미치는 구조적 공명의 개시가 보일 수 있다. Figure 6a shows the reflection from the integrated binder-layer thickness or particle submersion amount (g) at the single- and low-reflection design points of the silica spheres of diameter (D) reflected from the uncoated void area It shows the phase difference of light. As the integrated binder-layer thickness increases and the preferred diameter increases, the onset of structural resonance that affects differential phase shifts at shorter wavelengths can be seen.

도 6b는 기판상으로 딥 코팅되었던 120 nm 직경 입자들에서 측정되는, 비코팅된 면적에 따른, 비코팅된 영역의 확률(probability) 밀도를 보여준다. Figure 6b shows the probability density of the uncoated region, according to the uncoated area, measured at 120 nm diameter particles that had been dip coated onto the substrate.

도 6c는 고정된 차별적 상(differential phase)에서 단일 비코팅된 영역의 면적에 따른, 100 마이크로미터 x 100 마이크로미터 코팅된 영역내에서 단일 비코팅된 영역으로 부터의 헤이즈(%)를 보여준다. Figure 6C shows the haze (%) from a single uncoated region in a 100 micrometer x 100 micrometer coated area, depending on the area of a single uncoated area in a fixed differential phase.

도 6d는 무작위 입자 코팅된 표면의 코팅된 영역들 및 비코팅된 영역들 사이의 차별적인 상(differential phase) 이동에 따른, 평균 헤이즈(%)를 보여준다. 이 경우, 상기 헤이즈는 비코팅된 면적들의 분포에 대해 평균화된다. 공기 갭 거리(나노미터)는, 평균 입자 밀도를 갖는 코팅된 영역으로부터 반사된 것과 비교한, 비코팅된 영역으로부터 반사되었을 때, 광학 장(optical field)이 확대되는 추가적인 거리이다. Figure 6d shows the average haze (%) due to differential phase shifts between coated and uncoated areas of a random particle coated surface. In this case, the haze is averaged over the distribution of uncoated areas. The air gap distance (nanometers) is an additional distance that the optical field is magnified when reflected from the uncoated area, compared to that reflected from a coated area having an average particle density.

도 7은 입자화된 기판 표면(예컨대, 120 nm 실리카 구형들 및, 일체화된 바인더 층이 없거나 또는 바인더 층이 없는)을 제공하는 딥-코팅된 예시적인 유리 표면의 원자간력 현미경 높이 이미지를 보여준다. 상기 이미지의 밝은 팻치들(patches) 또는 영역은 상기 코팅의 1차 단층(예컨대, 이중층)의 탑 상에 존재하는 입자들이다. 어두운 면적들은 입자들이 없는 코팅의 영역들이며, 중간 회색의 면적들은 나노입자들의 단층들의 클러스터이다. Figure 7 shows an atomic force microscope height image of a dip-coated exemplary glass surface that provides a granulated substrate surface (e.g., 120 nm silica spheres and no binder layer or unified binder layer) . Bright patches or areas of the image are particles present on the top of a primary monolayer (e.g., a bilayer) of the coating. The dark areas are areas of the coating with no particles, and the areas of medium gray are clusters of monolayers of nanoparticles.

구체예들에서, 상기 제조하는 방법은 기판의 표면의 적어도 하나의 일시적으로 연화된 표면에, 나노입자들의 단층을 적용하는 단계 전, 후, 또는 전후 양쪽 단계 모두에, 예컨대, 기판을 이온교환에 의해 강화하는 것을 포함하거나 더 포함할 수 있다(이온 교환 방법: 예컨대 공동 출원 및 양도된 US 특허 출원 번호 12/856840, 공개 번호 20110045961 참조). In embodiments, the method of making may be performed on at least one temporarily softened surface of the surface of the substrate, either before, after, or both before and after applying the monolayer of nanoparticles, (See, for example, co-filed and assigned U.S. Patent Application No. 12/856840, Publication No. 20110045961).

도 8은 이온 교환된 유리 기판상으로 코팅된 100 nm (800) 및 250 nm(810) 직경의 실리카 구형들을 사용한 파장 300 내지 800 nm에 걸친 동일 배치의 시료들의 정 반사도 % 측정 데이터를 포함한다. FIG. 8 includes percent retroreflectivity measurement data for samples of the same batch over a wavelength of 300 to 800 nm using 100 nm (800) and 250 nm (810) diameter spherical silica spheres coated on an ion exchanged glass substrate.

도 9는 유효 인덱스 모델(EIM)을 사용하여 계산된 반사도 % 데이터 및 도 8에서 언급된 이온 교환된 시료 데이터를 비교한 것이다. 도 9에서 상기 EIM 모델화된 결과들은, 양 입자 크기들 (예컨대, 100 nm 및 250 nm)에서, 반사된 스펙트럼 (예컨대, 총 반사도 %)의 모양과 잘 일치한다. 9 compares the% reflectance data calculated using the effective index model (EIM) and the ion exchanged sample data mentioned in FIG. The EIM modeled results in Figure 9 are in good agreement with the shape of the reflected spectrum (e.g., total reflectivity%) at both particle sizes (e.g., 100 nm and 250 nm).

팩킹 밀도 부존재하에서 조차도 실제 결과 및 모델화된 결과 사이에서 우수한 일치가 관찰되었다. 팩킹 밀도 또는 핏치 대 직경 비율(p/D)이 SEM 들로부터 계량화(estimated)되어 1.07이었다. 선택된 상기 입자 직경들(D)은 100 nm (800) 및 250 nm (810) 였다. Good agreement was observed between actual and modeled results even under the absence of packing density. Packing density or pitch to diameter ratio (p / D) was estimated to be 1.07 from SEMs. The particle diameters (D) selected were 100 nm (800) and 250 nm (810).

도 9에서, 반사들은 정규 인시던스(incidence) (theta=0)에서 계산되었으며, p/D는 1.07과 동일하며, ns는 1.51, np는 1.457, ng는 1.52; 및 6% 오프셋이 후면 반사 및 산란에 대한 양으로 모델화된 데이터에 추가되었다. 한 개의 표면으로부터 반사가 모델화되었다. 그러나, 측정값들은 적어도 2개의 면들 또는 적어도 2개의 표면들을 가진 실제 유리 기판 시료들 상에서 수행된다. 따라서, 상기 데이터에, 후면으로부터 추가적인 반사를 추가하는 것이 필요하다. 추가된 오프셋은 커브의 정반사 모양에 영향을 미치지 않으나, 그래프화된 데이터의 편리한 비교를 가능하게 한다. 9, the reflections were calculated at normal incidence (theta = 0), p / D equal to 1.07, ns = 1.51, np = 1.457, ng = 1.52; And a 6% offset were added to the modeled data in terms of the amount of back reflection and scattering. Reflections from one surface were modeled. However, the measurements are performed on real glass substrate samples having at least two surfaces or at least two surfaces. Therefore, it is necessary to add additional reflection from the back surface to the data. The added offset does not affect the specular shape of the curve, but allows convenient comparison of the graphed data.

도 10은 EIM 모델 결과들(단일 선 커브)(1010) 및 도 7에서 보여준, 헤이즈를 평가하기 위해 계산에 사용된 시료들의 측정된 반사 스펙트럼(복잡 커브)(1020) 간 비교를 보여준다. 도 10에서, D는 120nm, 핏치 대 직경 비율(p/D)은 1.3, ns는 1.51, np는 1.46이며, 또한, 상기 모델화된 커브는 측정된 데이터에 존재하는 후면 반사 양으로 표준 4% 오프셋을 가진다. 정반사 모양뿐만 아니라 반사의 절대 값이 모델에 의해 예견되는 것을 주목하는 것이 중요하다. 두 개의 실험적인 비교들은 EIM 모델과 일치하였다. 모델화 및 실험 정반사 모양들 사이에 우수한 일치를 보이며, 전체 반사레벨은 개시된 시료 제조 공정이 매우 예측가능함을 보여준다. 실험적 관찰들에 따르면 상기 모델은 모양 및 반사의 절대 값들 모두 예측가능함을 보여준다. 10 shows a comparison between the EIM model results (single line curve) 1010 and the measured reflectance spectra (complex curves) 1020 of the samples used in the calculations to evaluate the haze shown in FIG. 10, D is 120 nm, pitch-to-diameter ratio (p / D) is 1.3, ns is 1.51 and np is 1.46 and the modeled curve also has a standard 4% offset . It is important to note that not only the specular shape but also the absolute value of the reflection is predicted by the model. The two experimental comparisons were consistent with the EIM model. Modeling and Experimentation There is good agreement between specular shapes, and the overall reflectance level shows that the disclosed sample manufacturing process is highly predictable. According to experimental observations, the model shows that both the absolute values of shape and reflection are predictable.

구체예들에서, 본 개시는 입자들 및 기판간의 제한된 두께의 바인더 영역을 가지는 실리카 입자들과 같은 근사 단-분산 준-파장(sub-wavelength) 구형 산화물 입자들의 무작위 단층 코팅을 포함하는, 저-반사 표면을 제공한다. 택일적으로, 상기 입자들은 상기 기판의 표면(예컨대 일체화된 바인더)내로 부분적으로 침지(submerged or immersed)될 수 있다. In embodiments, the present disclosure relates to a method of forming a low-k dielectric layer, comprising a random monolayer coating of approximate mono-dispersed sub-wavelength spherical oxide particles, such as silica particles having a limited thickness of binder region between the particles and the substrate. Reflective surface. Alternatively, the particles may be submerged or immersed into the surface of the substrate (e.g., an integrated binder).

구체예들에서, 무작위 분산된 입자들의 단층은 평균 밀도(ρ)을 가진 표면을 커버한다. 상기 평균 입자 밀도(ρ)은 기판의 표면상에서 단위 면적당 입자들의 평균 수로서 정의되며, 여기에서 상기 평균은 상기 표면상에서 입자들의 무작위 분포로 부터 추출된다. 상기 평균 입자 공간 간격 또는 핏치 (p)는 주변 입자들 간 평균 중심-대-중심 공간 간격이며, 평균 입자 밀도(ρ)와 하기 식(전술한 식(1)의 재배열된 형태)과 연관된다: In embodiments, the monolayer of randomly dispersed particles covers a surface having an average density p. The average particle density (rho) is defined as the average number of particles per unit area on the surface of the substrate, where the average is extracted from the random distribution of particles on the surface. The average particle spacing or pitch p is the average center-to-center spacing between adjacent particles and is related to the average particle density p and the following equation (rearranged form of equation (1) above) :

Figure pct00003
Figure pct00003

구형 입자들은 직경 (D)을 가지며, 일체화된 바인더-층은 두께 (g)를 가진다. 이들 파라미터들은 적어도, 예컨대 하기를 포함한다; 입자 직경(D); 일체화된 바인더-층은 두께 (g) 및 핏치 (p)를 가지며, 이들 3개 파라미터들은 바람직한 AR 성질을 가지는 바람직한 구조를 결정하기에 충분하다. The spherical particles have a diameter (D), and the integrated binder-layer has a thickness (g). These parameters include, at least, for example: Particle diameter (D); The integrated binder-layer has thickness (g) and pitch (p), and these three parameters are sufficient to determine the desired structure with the desired AR properties.

구체예들에서, 상기 개시는 나노입자들의 단층 또는 근사 단층을 가진 넓은 밴드(broadband)의 반사-방지 코팅을 제공한다. 나노 입자들의 근사 단층은 예컨대 0.1 내지 5%의 커버되지 않은 표면적에 의해 불완전하며, 또한 95 내지 99.9% 나노 입자들의 표면적을 커버를 하는 완전한 단층을 의미한다. 상기 단층을 포함하는 나노입자들은 직경 (D)이 예컨대 50 내지 500 nm, 바람직한 직경 100 내지 300 nm, 더 바람직한 직경 150 내지 280 nm이다. 나노입자들의 단층은 나노-구형들, 반구형들 등과 같은 기하를 가지거나 이들의 조합으로 구성될 수 있다. In embodiments, the disclosure provides a broadband anti-reflection coating having a monolayer or approximate monolayer of nanoparticles. An approximate monolayer of nanoparticles is imperfect, for example, by an uncovered surface area of from 0.1 to 5%, and also means a complete monolayer covering the surface area of 95 to 99.9% nanoparticles. The nanoparticles comprising the monolayer have a diameter (D) of, for example, 50 to 500 nm, a preferred diameter of 100 to 300 nm, and a more preferred diameter of 150 to 280 nm. The monolayer of nanoparticles may have geometries such as nano-spheres, hemispheres, etc., or a combination of these.

구체예들에서, 상기 나노 입자 층은 보이드들 또는 갭들을 가질 수 있으며, 이들은 하나 이상의 비입자화된 면적, 예컨대 약 0.1 내지 약 1.5 제곱 마이크로미터이며, 중간 값들과 범위들, 예컨대 1 제곱 마이크로미터 미만, 바람직하게는 0.5 제곱 마이크로미터 및 더 바람직하게는 0.25 제곱 마이크로미터를 포함할 수 있다. In embodiments, the nanoparticle layer may have voids or gaps, which may be at least one non-particulated area, such as from about 0.1 to about 1.5 square micrometers, with intermediate values and ranges, such as one square micrometer , Preferably 0.5 square micrometer, and more preferably 0.25 square micrometer.

구체예들에서, 상기 일체화된 바인더 영역 층은 기판 그 자체, 예컨대, 일체화된 바인더 영역 또는 바인더 층을 포함할 수 있으며, 예컨대 일시적으로 연화되거나, 또는 연화되지 않은 경우 연화된 기판 표면상 또는 표면 내로 침적되거나 또는 적용된 입자들의 부분적인 침지(immersion 또는 submersion)을 허용하도록 변형된 상기 기판의 적어도 일부분의 표면을 가지며, 그리고나서 상기 연화된 기판은 예컨대 실온에서 냉각에 의해 재-강화될 수 있다. In embodiments, the integrated binder region layer may include the substrate itself, e.g., an integrated binder region or a binder layer, and may be, for example, temporarily softened or otherwise softened, The surface of at least a portion of the substrate that has been modified to allow partial immersion or submersion of the deposited or applied particles, and the softened substrate may then be re-tempered, for example, by cooling at room temperature.

나노입자들 단층 및 기판 간 계면에서, 기판, 나노 입자들 또는 기판 및 나노입자 양쪽 모두의 굴절률과 동일하거나 또는 필적하는 굴절률을 가지는 적어도 하나의 일체화된 바인더 영역이 배치될 수 있다. 일체화된 바인더 영역의 굴절률은 기판의 굴절률과 다르도록 변형될 수 있는데, 예컨대 일체화된 바인더 영역내에 첨가제 또는 도판트를 포함함으로써, 예컨대, 일체화된 바인더 영역이 연화에 의해서와 같이 일시적으로 발생될 때 가능할 수 있다. 이러한 일체화된 바인더 영역은 AR 코팅에 의해 생성되는낮은 반사의 폭을 넓히거나 반사도를 낮추며, 입자를 기판에 부착시키거나 접착시키는 데 도움을 준다. 투명 기판은, 예컨대 유리 또는 다른 투명물질 및 폴리머, 플라스틱, 조성물, 투명 졸-겔 생성물, 투명 유리-세라믹 물질 또는 이들의 조합과 같은 물질들일 수 있다. At the nanoparticle monolayer and inter-substrate interface, at least one integrated binder region having a refractive index that is equal to or comparable to the refractive index of the substrate, nanoparticles or both the substrate and the nanoparticle may be disposed. The refractive index of the integrated binder region can be modified to be different from the refractive index of the substrate, for example, by including an additive or dopant in the integrated binder region, for example, when an integrated binder region is temporarily generated, such as by softening . This unified binder region broadens the low reflection width produced by the AR coating, lowers the reflectivity, and helps to adhere or adhere the particles to the substrate. The transparent substrate can be, for example, materials such as glass or other transparent materials and polymers, plastics, compositions, transparent sol-gel products, transparent glass-ceramic materials or combinations thereof.

입자 직경 (D)에 따른, 바람직한 입자들의 밀도(ρ)의 기울기는 이들 2개의 파라미터들(입자 밀도 및 입자 직경)에서 변동(fluctuation)에 대한 표면 구조의 민감도를 측정한 것이다. 직경 50 내지 약 200 nm를 가진 작은 구형들에서, 작은 구형들은 얇은 일체화된 바인더 영역에 대응되며, 도 5d에서 도시한 가파른 기울기는 표면 구조가 평균 입자 밀도(ρ)에 대해 상대적으로 둔감함을 나타낸다. 200 내지 약 500 nm를 가진 더 큰 구형들에서, 더 큰 구형들은 더 두꺼운 일체화된 바인더 바인더 영역에 대응되며, 상기 표면 구조는 구형 입자 직경에 대해 둔감하며, 구형 입자 구조는 구형입자들의 비-단분산 분포를 사용할 수 있음을 나타낸다. 추가적으로 도 4a 내지 4h와 같이 평균 반사도 등고선 플롯들을 사용하여, 직경 (D) 및 평균 입자 공간 간격 (p)에서 변화에 대한 민감도를 측정할 수 있다. The slope of the preferred density of particles, p, according to particle diameter, D, is a measure of the sensitivity of the surface structure to fluctuations in these two parameters (particle density and particle diameter). In small spheres having a diameter of from about 50 to about 200 nm, the small spheres correspond to a thin, integrated binder area, and the steep slope shown in FIG. 5D indicates that the surface structure is relatively insensitive to the average particle density, r. In the larger spheres having from 200 to about 500 nm, the larger spheres correspond to a thicker integrated binder binder area, the surface structure is insensitive to the spherical particle diameter, and the spherical particle structure is the non- Indicates that a distributed distribution can be used. In addition, average reflectance contour plots can be used, as in Figures 4a to 4h, to measure the sensitivity to changes in diameter (D) and average particle space spacing (p).

디스플레이 장치에서 반사-방지 행동은 가시 스펙트럼에서 특히 중요하다. 그러나, 불변 스케일(scale invariance)을 통해, 현재 개시된 구조들은 적용의 어떠한 파장 범위에도 적용가능하다. 더 높은 굴절률 물질에서, 여기에 개시된 구조들내에서 포함된 것과 같이, 구형들의 스케일 또는 크기는 동일 광학 경로 및 상대적인 굴절률 경사를 제공하기 위해 감소될 수 있다. Reflect-preventive behavior in display devices is particularly important in the visible spectrum. However, through scale invariance, currently disclosed structures are applicable to any wavelength range of application. For higher refractive index materials, as contained within the structures disclosed herein, the scale or size of the spheres may be reduced to provide the same optical path and relative refractive index gradient.

계산들은 굴절률 1.5 와 동일 또는 실질적으로 동일 또는 필적할만한 모든 물질들에 대해 달성가능할 수 있다. 구형, 기판, 또는 일체화된 바인더 영역의 굴절률에서 작은 변화는 상기 개시된 디자인 원칙들 및 구조들로부터 중요한 편차를 유도하지 않음이 관찰되었다. 따라서, 유사 성능이 1.4 내지 1.6의 굴절률에서도 기대된다. 더 높은(또는 더 낮은) 굴절률 물질들을 개발하는 접근이 유효하지만, 그러한 경우 상기 개시된 구조들로부터 반사도 및 헤이즈에서 변동들이 예측될 수 있다. 헤이즈는 확산 산란 측정치(예컨대, 경면 방향(specular direction)으로부터 2.5 도 이상 떨어진 각도들에서 앵귤러 산란(angular scattering)을 전체 산란치로 나눈 것이다. 주기적 준-파장 구조들에서는 어떠한 산란도 없는데, 이는 모든 회절 순서(diffractive orders)가 소산(evanescent)하기 때문이다. 준-파장 입자들의 콜렉션들로부터 산란은 입자들이 주기적 격자들로부터 벗어났을 때에만 발전될 수 있다. 현재 개시된 저-비용 제조 공정을 가진, 표면상에 침적된 입자들의 이미지들은 입자들이 클러스터들간 비코팅된 보이들을 가진 단층 클러스터들내로 지배적으로 콜렉트되는 것을 보여준다. 보이드들로부터 반사된 빛은 상기 비코팅된 영역을 둘러싸는 입자들의 어레이로부터 반사된 빛들의 그것과 다른 상 이동(phase shift)를 축적한다. 이러한 차별적인 상 이동은 파장과 구조에 의존적이다. 이러한 차별적인 상 이동은 도 6a와 같은 도면들에서 도시되었다. 바람직한 입자 직경 (D)의 약 45% 또는 0.45x D 이하의 일체화된 바인더 레벨들(g)를 가진 바람직한 디자인 파라미터들에서, 상기 차별화된 상 이동은 모든 구조들 중에서 유사하다. 입자들의 클러스터들에 의해 둘러싸인 비코팅된 영역에 의해 발생되는 헤이즈는 보이드 면적의 증가 및 차별적인 상 이동의 증가와 함께 증가한다. 저 반사 구조들의 차별적인 상 이동들은 매우 유사하기 때문에, 상기 헤이즈는 구조의 선택에 의해 강하게 영향받지는 않을 것이지만, 비코팅된 영역들의 확률 밀도 면적에 의해서는 가장 강하게 영향을 받을 것이다. Calculations may be achievable for all materials that are the same or substantially the same or comparable to a refractive index of 1.5. It has been observed that small changes in the refractive index of spherical, substrate, or integral binder regions do not lead to significant deviations from the design principles and structures disclosed above. Therefore, similar performance is expected even with a refractive index of 1.4 to 1.6. The approach of developing higher (or lower) refractive index materials is valid, but in such a case, variations in reflectivity and haze from the structures disclosed above can be predicted. The haze is the diffuse scattering measure (e.g., angular scattering at angles away from the specular direction by an angle of more than 2.5 degrees divided by the total scattered value). In the periodic quasi-waveguides there is no scattering, Scattering from the collections of quasi-wavelength particles can only evolve when the particles deviate from the periodic gratings. [0035] The surface The images of the particles deposited on the surface of the uncoated region show that the particles are dominantly collected into the single-layer clusters with the uncoated clusters of clusters. The light reflected from the voids reflects from the array of particles surrounding the uncoated region Accumulates a phase shift that is different from that of the light. This differential phase shift This differential phase shift is illustrated in the figures as in Figure 6a. A preferred embodiment with integrated binder levels (g) of about 45% of the preferred particle diameter (D) or 0.45xD or less In the design parameters, the differentiated phase shifts are similar among all structures. The haze generated by the uncoated regions surrounded by the clusters of particles increases with increasing void area and differential phase shift Because the differential phase shifts of the low reflection structures are very similar, the haze will not be strongly affected by the choice of structure, but will be most strongly influenced by the probability density area of the uncoated regions.

입자-코팅된 표면의 헤이즈는, 주어진 비코팅된 면적에, 상기 크기의 비코팅된 면적을 가진 확률(probability)을 곱해서 생성된 헤이즈의 생성물을 합하여 평가할 수 있다. 이러한 합계는 따라서 비코팅된 면적 확률 밀도를 뒤따르는 오프닝 면적들의 콜렉션의 예측되는 평균 헤이즈를 생산한다. The haze of the particle-coated surface can be evaluated by summing the product of the haze produced by multiplying a given uncoated area by a probability with the uncoated area of the size. This sum thus produces the expected average haze of the collection of opening areas following the uncoated area probability density.

상기 개시된 저-반사 구조들은 표면의 코팅된 영역들 및 비코팅된 영역들간 거의 동일한 차별적인 상 이동들을 가지기 때문에, 평균 헤이즈는 비코팅된 영역들의 확률 밀도 함수에 의해 주로 결정된다. 만일, 100 nm 내지 300 nm 사이의 입자 크기를 위한 입자-코팅 공정이 유사한 면적의 확률 밀도들을 가지는 비코팅 영역을 생산한다면, 이들 구조들로부터 예측되는 헤이즈는 유사하다. 그러나, 만일 입자 크기에 대한 보이드들의 상대적인 면적이 달라지면, 보이드들의 면적은 입자 직경 제곱에서 상대적인 증가에 비례해서 증가할 것이다(예컨대, 100 nm에서 300 nm로 직경이 되면, 상기 헤이즈는 9배로 증가할 것이다). 더 작은 입경 입자들을 가지는 개시된 저 반사도 또는 AR 코팅 구조들은 더 큰 입경 입자 구조들 보다 더 낮은 헤이즈 값을 보여준다. 입자들의 코팅이 직경 100 내지 300 nm 범위에 걸쳐서 스케일이 변하지 않는다고 가정했을 때, 상기 가정은 결점이 있게 된다. 왜냐하면, 다른 스케일상에서, 입자들상에 작용하는 다른 자기-조직력(self-organizing forces)의 상대적인 힘이 상대적인 중요성에서 변할 수 있기 때문이다. 예컨대, 상기 구형들의 표면적은 100 nm 직경에서, 300 nm 직경 구형들로 갈 때 대략 10 배 정도 증가하는 반면, 부피는 27 배(factor)로 증가한다. Since the disclosed low-reflection structures have approximately the same differential phase shifts between the coated areas of the surface and the uncoated areas, the average haze is mainly determined by the probability density function of the uncoated areas. If the particle-coating process for particle sizes between 100 nm and 300 nm produces uncoated areas with similar areas of probability density, the haze predicted from these structures is similar. However, if the relative area of the voids to the particle size varies, the area of the voids will increase in proportion to the relative increase in the square of the particle diameter (e.g., when the diameter is from 100 nm to 300 nm, the haze increases 9 times will be). The disclosed low reflectivity or AR coating structures with smaller particle size particles exhibit lower haze values than larger particle size particle structures. Assuming that the coating of the particles does not change the scale over a diameter range of 100 to 300 nm, this assumption is faulty. Because on the other scale, the relative forces of the other self-organizing forces acting on the particles can change in relative importance. For example, the surface area of the spheres increases at a diameter of 100 nm by about 10 times as to 300 nm diameter spheres, while the volume increases by a factor of 27.

추가적으로, 헤이즈는 비코팅된 영역의 면적들이 파장의 제곱에 필적하거나 더 큰 비코팅 영역에 의해 보다 크게 영향을 받을 것이다. 파장의 제곱 보다 작거나 또는 더 큰 비코팅된 면적들을 가지는 상대적으로 작은 확률을 가지거나 또는, 파장 제곱의 순서(order)를 가진 비코팅된 면적들을 갖는, 무작위 코팅 공정은 그러한 큰 비코팅된 면적을 포함하는 표면들보다 더 적은 헤이즈를 생성할 것이다. Additionally, the haze will be more affected by the uncoated areas where the areas of the uncoated areas are comparable or larger than the square of the wavelength. A random coating process, with relatively small probability of having uncoated areas less than or greater than the square of the wavelength, or with uncoated areas having an order of wavelength square, Lt; RTI ID = 0.0 &gt; a &lt; / RTI &gt;

구체예들에서, 일체화된 바인더 영역은 일시적으로 발생될 수 있고, 예컨대 가열, 조사, 마찰, 기계적인 임팩트, 스탬핑 등, 또는 이들의 조합과 같은 공지의 다양한 기술들에 의해 투명한 기판의 표면을 연화하여 발생될 수 있다. In embodiments, the integrated binder region may be generated temporarily and softened the surface of the transparent substrate by a variety of known techniques, such as, for example, heating, irradiation, friction, mechanical impact, stamping, . &Lt; / RTI &gt;

나노 입자 단층은 수용성 또는 용매계 서스펜션으로부터 침적될 수 있는데, 예컨대, 딥 코팅, 스핀 코팅, 스프레이 코팅 등 및 이들의 조합을 사용할 수 있다. 나노입자 단층은 기판의 표면에 선택적으로 용융될 수 있는데, 예컨대, 기판의 표면을 열처리(thermalizing), 입자를 열처리, 또는 양쪽 모두 열처리를, 나노 입자들이 기판상에 침적되는 시점 전, 또는 후에 할 수 있다. 나노 입자 단층은 선택적으로 일체화된 바인더 영역의 표면에 선택적으로 용융될 수 있는데, 예컨대 매우 얇은 층의 추가, 예컨대 입자의 표면 상에, 또는 일체화된 바인더 및 나노 입자사이의 계면에 추가될 수 있다. 또 다른 물질 예컨대, 예컨대 딥 코팅 또는 스프레이 코팅에 적용되는 실록산, 졸-겔 SiO2, 또는 퓸드(fumed) 실리카 수트(soot) 물질의, 1 내지 10 nm의 두께를 가진 것과 같은 매우 얇은 층은 2차 바인더 물질로 작용할 수 있다. Nanoparticle monolayers may be deposited from aqueous or solvent based suspensions, such as dip coating, spin coating, spray coating, and the like, and combinations thereof. The nanoparticle monolayer can be selectively melted on the surface of the substrate, such as by thermalizing the surface of the substrate, heat treating the particles, or both heat treatment before or after the nanoparticles are deposited on the substrate. . The nanoparticle monolayer can optionally be melted on the surface of the optionally integrated binder region, for example, on the addition of a very thin layer, for example on the surface of the particle, or at the interface between the integrated binder and the nanoparticles. A very thin layer of siloxane, sol-gel SiO2, or fumed silica soot material applied to another material such as a dip coating or a spray coating, such as having a thickness of 1 to 10 nm, Can act as a binder material.

구체예들에서, 나노 입자 단층은 우선 알칼리 실리케이트 유리상에 형성될 수 있는데, 예컨대 딥 코팅, 스핀 코팅, 스프레이 코팅 등과 이들의 조합을 사용한다. 상기 나노입자 단층은 알칼리 실리케이트 유리와 같은 유리의 표면에 열적 소결(sintering)을 통해 선택적으로 용융될 수 있다. 알칼리 실리케이트 유리는 그리고나서 선택적으로 화학적으로 강화될 수 있는데, 예컨대 유리내의 더 작은 이온들과 더 큰 음이온과 이온교환, 예컨대 내생의 나트륨이온들을 칼륨 이온들로 이온교환하는 것이다. In embodiments, the nanoparticle monolayer may first be formed on an alkali silicate glass, such as dip coating, spin coating, spray coating, and the like, and combinations thereof. The nanoparticle monolayer can be selectively melted through thermal sintering onto the surface of a glass such as an alkali silicate glass. The alkali silicate glass can then be selectively chemically strengthened, for example by ion exchange with smaller ions and larger anions in the glass, such as endogenous sodium ions, with potassium ions.

구체예들에서, 유리 기판 또는 유리 물품은 소다 라임 실리케이트 유리, 알칼리토류 알루미노실리케이트 유리, 알칼리 알루미노실리케이트 유리, 알칼리 보로실리케이트 유리 등과 이들의 조합을 포함하거나, 필수적으로 이루어지거나 또는 이루어질 수 있다. 구체예들에서, 유리 물품은 예컨대 하기 조성을 가지는 알칼리 알루미노실리케이트 유리일 수 있다:60-72 mol% SiO2; 9-16 mol% Al2O3; 5-12 mol% B2O3; 8-16 mol% Na2O; and 0-4 mol % K2O, 여기에서 상기 비율은 하기와 같다. In embodiments, the glass substrate or glass article may comprise, consist essentially of, or consist of a soda lime silicate glass, an alkaline earth aluminosilicate glass, an alkali aluminosilicate glass, an alkali borosilicate glass, and the like, and combinations thereof. In embodiments, the glass article may be, for example, an alkali aluminosilicate glass having the following composition: 60-72 mol% SiO 2 ; 9-16 mol% Al 2 O 3 ; 5-12 mol% B 2 O 3 ; 8-16 mol% Na 2 O; and 0-4 mol% K 2 O, wherein the above ratios are as follows.

여기에서, 알칼리 금속 개실제들은 알칼리 금속 산화물들이다. 구체예들에서, 알칼리 알루미노실리케이트 유리 기판은 예컨대 하기와 같을 수 있다: 61-75 mol% SiO2; 7-15 mol% Al2O3; 0-12 mol% B2O3; 9-21 mol% Na2O; 0-4 mol% K2O; 0-7 mol% MgO; and 0-3 mol% CaO. 알칼리 알루미노실리케이트 유리 기판은 예컨대 하기와 같을 수 있다: 60-70 mol% SiO2; 6-14 mol% Al2O3; 0-15 mol% B2O3; 0-15 mol% Li2O; 0-20 mol% Na2O; 0-10 mol% K2O; 0-8 mol% MgO; 0-10 mol% CaO; 0-5 mol% ZrO2; 0-1 mol% SnO2; 0-1 mol% CeO2; 50 ppm 미만 As2O3; 및 50 ppm 미만 Sb2O3; 여기에서, 12 mol% ≤ Li2O + Na2O + K2O ≤ 20 mol% 및 0 mol% ≤MgO + CaO ≤ 10 mol%. 구체예들에서, 알칼리 알루미노실리케이트 유리 기판은 예컨대 하기와 같을 수 있다: 64-68 mol% SiO2; 12-16 mol% Na2O; 8-12 mol% Al2O3; 0-3 mol% B2O3; 2-5 mol% K2O; 4-6 mol% MgO; 및 0-5 mol% CaO, 여기에서: 66 mol% ≤ SiO2 + B2O3 + CaO ≤ 69 mol%; Na2O + K2O + B2O3 + MgO + CaO + SrO > 10 mol%; 5 mol% ≤ MgO + CaO + SrO ≤ 8 mol%; (Na2O + B2O3) - Al2O3 ≤ 2 mol%; 2 mol% ≤ Na2O - Al2O3 ≤ 6 mol%; 및 4 mol% ≤ (Na2O + K2O) - Al2O3 ≤ 10 mol%. 구체예들에서, 알칼리 알루미노실리케이트 유리 기판은 예컨대 하기와 같을 수 있다: 50-80 wt% SiO2; 2-20 wt% Al2O3; 0-15 wt% B2O3; 1-20 wt% Na2O; 0-10 wt% Li2O; 0-10 wt% K2O; 및 0-5 wt% (MgO + CaO + SrO + BaO); 0-3 wt% (SrO + BaO); 및 0-5 wt% (ZrO2 + TiO2), 여기에서 0 ≤(Li2O + K2O)/Na2O ≤0.5. 구체예들에서, 알칼리 알루미노실리케이트 유리는 예컨대, 실질적으로 리튬이 없을 수 있다. 구체예들에서, 알칼리 알루미노실리케이트 유리는 예컨대 적어도 하나의 비소, 안티몬, 바륨 또는 이들의 조합이 실질적으로 없을 수 있다. 구체예들에서, 상기 유리는 0 내지 2 mol%의 적어도 하나의 청징제, 예컨대, Na2SO4, NaCl, NaF, NaBr, K2SO4, KCl, KF, KBr, SnO2, 또는 이들의 조합과 같은 청징제와 선택적으로 배치(batch) 될 수 있다. Here, the alkali metal catalysts are alkali metal oxides. In embodiments, the alkali aluminosilicate glass substrate may be, for example, as follows: 61-75 mol% SiO 2 ; 7-15 mol% Al 2 O 3 ; 0-12 mol% B 2 O 3 ; 9-21 mol% Na 2 O; 0-4 mol% K 2 O; 0-7 mol% MgO; and 0-3 mol% CaO. An alkali aluminosilicate glass substrate may be, for example, 60-70 mol% SiO 2 ; 6-14 mol% Al 2 O 3 ; 0-15 mol% B 2 O 3 ; 0-15 mol% Li 2 O; 0-20 mol% Na 2 O; 0-10 mol% K 2 O; 0-8 mol% MgO; 0-10 mol% CaO; 0-5 mol% ZrO 2; 0-1 mol% SnO 2; 0-1 mol% CeO 2; Less than 50 ppm As 2 O 3 ; And less than 50 ppm Sb 2 O 3; Here, 12 mol%? Li 2 O + Na 2 O + K 2 O? 20 mol% and 0 mol%? MgO + CaO? 10 mol%. In embodiments, the alkali aluminosilicate glass substrate may be, for example, as follows: 64-68 mol% SiO 2 ; 12-16 mol% Na 2 O; 8-12 mol% Al 2 O 3 ; 0-3 mol% B 2 O 3 ; 2-5 mol% K 2 O; 4-6 mol% MgO; And 0-5 mol% CaO, where: 66 mol% SiO 2 + B 2 O 3 + CaO 69 mol%; Na 2 O + K 2 O + B 2 O 3 + MgO + CaO + SrO> 10 mol%; 5 mol% MgO + CaO + SrO 8 mol%; (Na 2 O + B 2 O 3 ) - Al 2 O 3 ≤ 2 mol%; 2 mol% Na 2 O - Al 2 O 3 6 mol%; And 4 mol% ≤ (Na 2 O + K 2 O) - Al 2 O 3 ≤ 10 mol%. In embodiments, the alkali aluminosilicate glass substrate may be, for example, as follows: 50-80 wt% SiO 2 ; 2-20 wt% Al 2 O 3; 0-15 wt% B 2 O 3 ; 1-20 wt% Na 2 O; 0-10 wt% Li 2 O; 0-10 wt% K 2 O; And 0-5 wt% (MgO + CaO + SrO + BaO); 0-3 wt% (SrO + BaO); And 0-5 wt% (ZrO 2 + TiO 2 ), where 0? (Li 2 O + K 2 O) / Na 2 O? In embodiments, the alkali aluminosilicate glass may be substantially free of lithium, for example. In embodiments, the alkali aluminosilicate glass may be substantially free of, for example, at least one of arsenic, antimony, barium or combinations thereof. In embodiments, the glass is from 0 to 2 mol% of at least one fining of the, for example, Na 2 SO 4, NaCl, NaF, NaBr, K 2 SO 4, KCl, KF, KBr, SnO 2, or their And may be optionally batched with a fining agent such as a combination.

구체예들에서, 선택된 유리는 예컨대 다운드로우 될 수 있으며, 예컨대 공지된 방법인 슬롯 드로우 또는 퓨전 드로우와 같은 방법에 의해 형성될 수 있다. 이러한 경우, 상기 유리는 적어도 130 kpoise의 액상 점도를 가진다. In embodiments, the selected glass may be down-drawn, for example, and may be formed by, for example, a known method, such as slot-draw or fusion-draw. In this case, the glass has a liquid viscosity of at least 130 kpoise.

알칼리 알루미노실리케이트 유리들의 예들이 하기 출원에 공개되어 있다: 공동 소유이며, Ellison, et al.에게 양도된 U.S. 특허출원 No. 11/888,213, 제목 "Down-Drawable, Chemically Strengthened Glass for Cover Plate", 2007년 7월 31일 출원, 이들의 우선권은 U.S. 가출원 60/930,808, 2007년 5월 22일 출원; Dejneka, et al에 양도된 U.S. 특허출원 12/277,573, 제목 "Glassed Having Improved Toughness and Scratch Resistance", 2008년 11월 25일 출원, 이들 우선권은 U.S. 가출원 61/004,677, 2007년 11월 29일 출원; Dejneka, et al.,에 양도된 U.S. 특허출원 12/392,577, 제목 "Fining Agents for Silicate Glasses", 2009년 2월 25일 출원, 그 우선권 U.S. 가출원 No. 61/067,130, 2008년 2월 26일 출원; Dejneka, et al., 에 양도된 U.S. 특허출원 No. 12/393,241, 제목 "Ion-Exchanged Fast Cooled Glasses",2009년 2 월 26일, 그 우선권 U.S. 가출원 No. 61/067,732, 2008년 2월 29일 출원; Barefoot, et al.,에 양도된 U.S. 특허출원 No. 12/537,393, 제목 "Strengthened Glass Articles and Methods of Making", 2009년 8월 7일 출원, 그 우선권 U.S. 가출원 No. 61/087,324, 제목 "Chemically Tempered Cover Glass", 2008년 8월 8일 출원; Barefoot, et al에 양도된, U.S. 가특허출원 No. 61/235,767, 제목 "Crack and Scratch Resistant Glass and Enclosures Made Therefrom", 2009년 8월 21일 출원; 및 Dejneka, et al.에 양도된 U.S. 가특허 출원 No. 61/235,762, 제목 "Zircon Compatible Glasses for Down Draw",2009년 8월 21일 출원. Examples of alkali aluminosilicate glasses are disclosed in the following applications: U.S. Pat. Patent application no. 11 / 888,213, filed July 31, 2007, entitled " Down-Drawable, Chemically Strengthened Glass for Cover Plate " Application 60 / 930,808, filed May 22, 2007; U.S.A, assigned to Dejneka, et al. U.S. Patent Application No. 12 / 277,573 entitled " Glass Having Improved Toughness and Scratch Resistance ", filed November 25, 2008, Application 61 / 004,677, filed November 29, 2007; Dejneka, et al., U.S. Pat. Patent Application 12 / 392,577 entitled " Fining Agents for Silicate Glasses ", filed on February 25, 2009, Application No. 61 / 067,130, filed February 26, 2008; Dejneka, et al., U.S. Pat. Patent application no. 12 / 393,241, titled " Ion-Exchanged Fast Cooled Glasses ", February 26, 2009, Application No. 61 / 067,732, filed February 29, 2008; Barefoot, et &lt; RTI ID = 0.0 &gt; al., &Lt; / RTI &gt; Patent application no. 12 / 537,393, entitled " Strengthened Glass Articles and Methods of Making ", filed on August 7, 2009, Application No. 61 / 087,324, entitled " Chemically Tempered Cover Glass "filed on August 8, 2008; U.S.A., assigned to Barefoot, et al. Patent application no. 61 / 235,767 entitled &quot; Crack and Scratch Resistant Glass and Enclosures Made Therefrom "filed on August 21, 2009; And U.S. Pat. Patent application no. 61 / 235,762, entitled &quot; Zircon Compatible Glasses for Down Draw &quot;, filed on August 21,

후술하는 실시예들에서 개시된 유리 표면들과 시트들은 어떠한 적절한 입자-코팅가능한 유리 기판이나 유사 기판들, 예컨대 이온 교환된 기판들에 사용될 수 있으며, 에컨대, 표 2에 열거된 유리 조성 1 내지 11 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. The glass surfaces and sheets disclosed in the following examples can be used in any suitable particle-coatable glass substrate or similar substrates, such as ion-exchanged substrates, such as the glass compositions 1 to 11 listed in Table 2 Or a combination thereof.

[표 2] 대표적인 유리 기판 조성물들[Table 2] Representative glass substrate compositions

Figure pct00005
Figure pct00005

Shinotsuka의 US 8,202,582는 반사 방지 표면을 제조하는 데 단 입자(single particle) 필름 에칭 마스크로서 사용되는 2 차원 밀집(close packed) 마이크로구조에 관해 언급하고 있다. 상기 에칭 마스크는 드립시키는(dripping) 단계, 휘발시키는 단계 및 상기 단 입자 필름이 기판으로 이동되는 이동 단계에 의해 생산된다. 상기 단 입자 필름 에칭 마스크는 하기에 정의된 입자의 어레이의 오 정렬(misalighment) D(%)를 가진다:US 8,202,582 to Shinotsuka refers to a two-dimensional close packed microstructure used as a single particle film etch mask to fabricate antireflective surfaces. The etching mask is produced by dripping, volatilizing, and moving the monolayer film to a substrate. The monolayer film etch mask has a misalignment D (%) of the array of particles defined below:

D(%) =|B-A| x 100/AD (%) = | B-A | x 100 / A

D는 10% 이하이며, 여기에서, A는 입자들의 평균 직경이며, B는 상기 필름내의 입자들간의 평균 핏치이다. D is 10% or less, where A is the average diameter of the particles and B is the average pitch between the particles in the film.

실시예(들) The embodiment (s)

입자화된 표면들의 제조 방법 Method of manufacturing granulated surfaces

비교(prophetic) 실시예 1 Prophetic Example 1

실질적으로 균일한 공간 간격(spacing) 또는 주변 입자들간 분리, 예컨대 비-밀집 육방정계 기하 및 일체화된 바인더 층을 갖는, 입자화된 표면들의 제조 방법. Substantially uniform spacing or separation between adjacent particles, such as non-dense hexagonal geometry and an integrated binder layer.

몇몇 방법들이 반사-방지 효과들의 예시를 포함하는, 다양한 기판들 상의 입자들간 조절된 공간 간격(spacing)을 가진 비-밀집 나노입자 단층들을 제조하기 위해 예시된다. 이들 방법들은 리소그래피 패턴상의 대류 조립(convective assembly)을 포함한다(예컨대, Hoogenboom, et. al., "Template-Induced Growth of Close-Packed and Non-Close-Packed Colloidal Crystals during Solvent Evaporation", Nano Letters, 4, 2, p. 205, 2004. 참조); 침적 후 건조 또는 가열동안 수축될 수 있는 하이드로겔 구형들의 딥-코팅((see Zhang, et. al., "Two-Dimensional Non-Close-Packing Arrays Derived from Self-Assembly of Biomineralized Hydrogel Spheres and Their Patterning Applications", Chem. Mater. 17, p. 5268, 2005, 및 도 3 및 관련 텍스트 참조); 템플레이트에 첨가되는 추가적인 물질로 선택적으로 SiO2 나노 구형들의 스핀-코팅 및 쉬어 배열((Venkatesh, et. al., " Generalized Fabrication of Two-Dimensional Non-Close-Packed Colloidal Crystals", Langmuir, 23, p. 8231, 2007, 및 도 5 및 관련 텍스트 참조); 및 매우 얇은(약 17nm) 접착 층을 선택적으로 사용한 기판으로 전달을 하는 공기-물 또는 알칸-물 계면에서 정전기적으로 조절된 자기-조립(Ray, et. al., "Submicrometer Surface Patterning Using Interfacial Colloidal Particle Self-Assembly", Langmuir, 25, p. 7265, 2009, 및 도 8과 연관된 텍스트 참조; Bhawalkar, et. al., of a Colloidal Lithography Method for Patterning Nonplanar Surfaces, Langmuir, 26, p. 16662, 2010). 그러나, 이들 전술한 연구들은 입자 크기, 입자 공간 간격, 기판의 일체화된 바인더 영역내로 싱크되는 입자간 바람직한 관계들을 특정하지 않았으며, 본 개시는 가시광에서 우수한 저-반사 성능과 함께 선택적인 입자 싱크 또는 소결 덕분에 개선된 내구성을 달성할 있도록 특정되었다. Several methods are illustrated to produce non-dense nanoparticle monolayers with controlled spacing between particles on various substrates, including examples of anti-reflection effects. These methods include convective assemblies on lithographic patterns (see, for example, Hoogenboom, et al., "Template-Induced Growth of Close-Packed and Non-Close-Packed Colloidal Crystals during Solvent Evaporation," Nano Letters, 4, 2, p. 205, 2004.); (See Zhang, et. Al., "Two-Dimensional Non-Close-Packing Arrays Derived from Self-Assembly of Biomineralized Hydrogel Spheres and Their Patterning Applications (See Venkatesh, et. Al.), Chem. Mater. 17, p. 5268, 2005 and Figure 3 and related text); (See FIG. 5 and related text); and a very thin (about 17 nm) adhesive layer, optionally using an adhesive layer, as shown in FIG. Et al., "Submicrometer Surface Patterning Using Interfacial Colloidal Particle Self-Assembly ", Langmuir, 25, p. 7265, at the air-water or alkane- 2009, and Figure 8; Bhawalkar, e However, these foregoing studies have shown that the particle size, the particle space spacing, the size of the particles that are sinked into the integrated binder area of the substrate, And this disclosure has been specified to achieve improved durability due to selective particle sinking or sintering with excellent low-reflection performance in visible light.

Claims (15)

반사방지 물품으로서,
기판;
상기 기판의 표면의 적어도 일부분 상의 일체화된 바인더 영역; 및
상기 일체화된 바인더 영역내에 부분적으로 임베드된 나노입자 단층을 포함하며,
여기에서 상기 일체화된 바인더 영역(g) 대 상기 나노입자 단층의 두께 또는 직경(D)의 비율 (g:D)는 1:50 내지 3:5인 반사방지 물품. As an antireflective article,
Board;
An integrated binder region on at least a portion of the surface of the substrate; And
And a nanoparticle monolayer partially embedded in the integrated binder region,
Wherein the ratio (g: D) of the integrated binder region (g) to the thickness or diameter (D) of the nanoparticle monolayer is from 1:50 to 3: 5. 제 1항에 있어서, 상기 기판, 상기 일체화된 바인더 영역 및 나노입자 단층의 나노입자들은 유리, 폴리머, 세라믹, 조성물(composite), 또는 이들의 조합으로부터 각각 독립적으로 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 반사방지 물품2. The method of claim 1, wherein the substrate, the integrated binder region, and the nanoparticle monolayer nanoparticles are at least one independently selected from glass, polymer, ceramic, composite, Preventive article 제 1 항 또는 제 2항에 있어서, 상기 부분적으로 임베드된 나노입자 단층은 평균 직경 (D) 50 nm 내지 약 300 nm인 것을 특징으로 하는 반사방지 물품. The antireflective article of claim 1 or 2, wherein said partially embedded nanoparticle monolayer has an average diameter (D) of from about 50 nm to about 300 nm. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 일체화된 바인더 영역은 침지(immersion) 깊이(g) 1 nm 내지 약 150 nm에서, 상기 기판 표면내로 부분적으로 임베드된 나노입자들을 가지는 기판의 표면을 절충(compromise)하고, 또한, 상기 나노입자 단층은 평균 직경(D) 50 nm 내지 약 300 nm를 가지는 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사방지 물품. 4. The method of any one of claims 1 to 3, wherein the integrated binder region comprises a substrate having nanoparticles partially embedded in the substrate surface at an immersion depth (g) of 1 nm to about 150 nm Wherein the nanoparticle monolayer comprises nanoparticles having an average diameter (D) of from about 50 nm to about 300 nm. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노입자 단층의 나노입자들은 적어도 하나의 가시 광 파장 보다 적은 평균 직경(D)을 가지는 실리카 구형들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반사방지 물품.  5. An article according to any one of claims 1 to 4, wherein the nanoparticle monolayer nanoparticles comprise silica spheres having an average diameter (D) less than at least one visible light wavelength. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노입자 단층은 복수의 비입자화된 보이드들(unparticulated voids) 또는 적어도 0.1 내지 1 제곱마이크로미터의 면적을 가지는 것을 특징으로 하는 반사방지 물품. 6. An antireflective article according to any one of claims 1 to 5, wherein the nanoparticle monolayer has a plurality of unparticulated voids or an area of at least 0.1 to 1 square micrometer. . 제 1항 내지 제 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노입자 단층은 준-파장(sub-wavelength) 구형 실리카 입자들로 구성된 것을 특징으로 하는 반사방지 물품. 7. An article according to any one of claims 1 to 6, wherein the nanoparticle monolayer consists of sub-wavelength spherical silica particles. 제 1항의 물품 제조 방법으로서,
상기 일체화된 바인더 영역은, 적어도 하나의 일시적으로(transiently) 연화된 기판의 표면을 포함하며, 상기 일체화된 바인더 영역에, 나노입자 단층을 적용하는 단계를 포함하는 물품 제조 방법. A method for manufacturing an article according to claim 1,
Wherein the integrated binder region comprises a surface of at least one transiently softened substrate and applying a nanoparticle monolayer to the integrated binder region. 제 8항에 있어서, 상기 나노입자 단층을 적어도 하나의 일시적으로(transiently) 연화된 기판의 표면을 포함하는 일체화된 바인더 영역에 적용하는 단계는, 일시적으로 연화된 표면을 가지는 기판을 나노입자들의 혼합물 내로 딥 코팅함으로써 달성되는 것을 특징으로 하는 물품 제조 방법. 9. The method of claim 8, wherein applying the nanoparticle monolayer to an integrated binder region comprising at least one transiently softened substrate surface comprises contacting the substrate having the temporarily softened surface with a mixture of nanoparticles Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 1, &lt; / RTI &gt; 제 8 항 또는 제 9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 일시적으로 연화된 기판의 표면은 상기 기판의 표면에 나노입자들의 단층을 적용하기 전에 수행되며, 상기 적용된 나노입자들은 상기 일시적으로 연화된 기판의 표면내로 부분적으로 싱크(sink) 되는 것을 특징으로 하는 물품 제조 방법. 10. The method of claim 8 or 9, wherein the surface of the at least one temporarily softened substrate is performed prior to applying a monolayer of nanoparticles to the surface of the substrate, Wherein the surface is partially sinked into the surface. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 일시적으로 연화된 기판의 표면은 상기 기판의 표면에 나노입자들의 단층을 적용한 후에 수행되며, 상기 적용된 나노입자들은 상기 일시적으로 연화된 기판의 표면내로 부분적으로 싱크(sink)되는 것을 특징으로 하는 물품 제조 방법. 11. A method according to any one of claims 8 to 10, wherein the surface of the at least one temporarily softened substrate is performed after applying a monolayer of nanoparticles to the surface of the substrate, wherein the applied nanoparticles are temporarily softened RTI ID = 0.0 &gt; 1, &lt; / RTI &gt; wherein the substrate is partially sinked into the surface of the substrate. 제 8항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노입자들의 단층은 준-파장 구형 입자들로 구성된 것을 특징으로 하는 물품 제조 방법. 12. The method of any of claims 8 to 11, wherein the monolayer of nanoparticles is comprised of sub-wavelength spherical particles. 제 12항에 있어서, 상기 준-파장 구형 입자들은 적어도 하나의 금속 산화물로 구성된 것을 특징으로 하는 물품 제조 방법. 13. The method of claim 12, wherein the quasi-spherical particles are comprised of at least one metal oxide. 제 13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 금속 산화물은 실리카로 구성된 것을 특징으로 하는 물품 제조 방법. 14. The method of claim 13, wherein the at least one metal oxide is comprised of silica. 제 8항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품 제조 방법은 나노입자 단층을 적어도 하나의 일시적으로 연화된 기판의 표면에 적용하는 단계 전, 후 또는 전후 모두에, 이온 교환에 의해 기판을 강화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반사방지 물품. 15. A method according to any one of claims 8 to 14, wherein the article manufacturing method comprises the steps of: applying a nanoparticle monolayer to the surface of at least one temporarily softened substrate, Further comprising the step of strengthening the anti-reflection article.
KR1020167008260A 2013-08-30 2014-08-28 Low reflectivity articles and methods thereof KR20160046915A (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361872043P 2013-08-30 2013-08-30
US61/872,043 2013-08-30
US14/057,638 2013-10-18
US14/057,638 US20150064405A1 (en) 2011-04-20 2013-10-18 Low reflectivity articles and methods thereof
PCT/US2014/053134 WO2015031600A1 (en) 2013-08-30 2014-08-28 Low reflectivity articles and methods thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160046915A true KR20160046915A (en) 2016-04-29

Family

ID=52587326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167008260A KR20160046915A (en) 2013-08-30 2014-08-28 Low reflectivity articles and methods thereof

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3038987A1 (en)
JP (1) JP6417525B2 (en)
KR (1) KR20160046915A (en)
CN (1) CN105683116A (en)
TW (1) TWI646061B (en)
WO (1) WO2015031600A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10739498B2 (en) 2017-09-25 2020-08-11 Samsung Display Co., Ltd. Cover window for display device and display device including the same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110515143A (en) * 2019-09-11 2019-11-29 北京理工大学 Curved surface bionic compound eyes processing method based on microballoon self assembly
US20220107292A1 (en) * 2020-10-06 2022-04-07 Board Of Regents, The University Of Texas System On-line suppressor

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07168006A (en) * 1993-09-24 1995-07-04 Dainippon Printing Co Ltd Antireflection coating, antireflection film and manufacture thereof
JP3280804B2 (en) * 1994-08-15 2002-05-13 触媒化成工業株式会社 Method of forming particle layer on substrate, method of flattening uneven surface of substrate, and substrate with particle layer
JP2004352524A (en) * 2003-05-27 2004-12-16 Central Glass Co Ltd Low reflective article and manufacturing method therefor
TW200527047A (en) * 2004-02-12 2005-08-16 Optimax Tech Corp Anti-reflection sheet
JP5359270B2 (en) 2006-06-30 2013-12-04 王子ホールディングス株式会社 Manufacturing method of fine structure using single particle film etching mask and manufacturing method of mold for nanoimprint or injection molding
FI20070954L (en) * 2007-12-10 2009-06-11 Beneq Oy Method and device for structuring a vitreous surface
US8802581B2 (en) 2009-08-21 2014-08-12 Corning Incorporated Zircon compatible glasses for down draw
US20110209752A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 Glenn Eric Kohnke Microstructured glass substrates
JP5957792B2 (en) * 2011-01-12 2016-07-27 大日本印刷株式会社 Antireflection film and method for producing antireflection film
US20120210749A1 (en) * 2011-02-22 2012-08-23 Jiangwei Feng Ion exchange using nitrates and nitrites to prevent optical degradation of glass
US10155361B2 (en) * 2011-11-09 2018-12-18 Corning Incorporated Method of binding nanoparticles to glass
US9272947B2 (en) * 2011-05-02 2016-03-01 Corning Incorporated Glass article having antireflective layer and method of making

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10739498B2 (en) 2017-09-25 2020-08-11 Samsung Display Co., Ltd. Cover window for display device and display device including the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015031600A1 (en) 2015-03-05
JP6417525B2 (en) 2018-11-07
CN105683116A (en) 2016-06-15
TW201514111A (en) 2015-04-16
EP3038987A1 (en) 2016-07-06
TWI646061B (en) 2019-01-01
JP2016536643A (en) 2016-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150064405A1 (en) Low reflectivity articles and methods thereof
TWI540109B (en) Glass article having antireflective layer and method of making
KR101770862B1 (en) Anti-glare surface treatment method and articles thereof
US10961147B2 (en) Reduced reflection glass articles and methods for making and using same
JP5890760B2 (en) Glass plate with light incident surface having light scattering function and reflection suppressing function
CN103502166B (en) There is the glass of the anti-glare surface that low display glitters
EP1159231B1 (en) Optical member with layer having a coating geometry and composition that enhance cleaning properties
US20150174625A1 (en) Articles with monolithic, structured surfaces and methods for making and using same
CN103534219B (en) Anti-glare surface treatment method and goods thereof
EP2579074A1 (en) Heat-ray shielding material
US20140049822A1 (en) Display element having buried scattering anti-glare layer
KR101939871B1 (en) Cover glass for photoelectric conversion device
KR101965022B1 (en) Glass article provided with photocatalyst film
TW201323365A (en) Method for sparkle control and articles thereof
EP2128090B1 (en) Hollow microparticle, method for production thereof, coating composition, and article having coating film formed thereon
KR20160046915A (en) Low reflectivity articles and methods thereof
TW202120967A (en) Textured, antiglare glass articles and methods of making the same
TW201520586A (en) Anti-reflection article and methods thereof
US20220002192A1 (en) Low-warp, strengthened articles and asymmetric ion-exchange methods of making the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application