具有结构化表面的聚合物膜

背景技术

电子显示器可被配置为数字地记录触笔与显示器的接触位置，使得用户可用触笔在显示器上书写。

发明内容

在本说明书的一些方面，提供了包括微复制型第一主表面的聚合膜。所述第一主表面包括多个随机地或伪随机地取向的相交延伸结构。对于所述多个延伸结构中的至少大部分结构：每个结构沿着所述结构的长度延伸，沿着横向于所述长度的方向并且大体沿着所述第一主表面具有平均宽度，并且沿着大体垂直于所述第一主表面的方向具有平均高度；并且所述结构的所述平均宽度在1微米至200微米的范围内，所述结构的所述平均高度在1微米至200微米的范围内，并且所述长度为所述平均宽度的至少3倍。

在本说明书的一些方面，提供了一种聚合物膜，所述聚合物膜包括整体层，所述整体层具有结构化第一主表面，所述结构化第一主表面包括从所述聚合物膜向外突出的多个随机地或伪随机地取向的相交延伸结构。对于所述多个延伸结构中的至少大部分结构：每个结构沿着所述结构的长度延伸，沿着横向于所述长度的方向并且大体沿着所述第一主表面具有平均宽度，并且沿着大体垂直于所述第一主表面的方向具有平均高度；并且所述结构的所述平均宽度在1微米至200微米的范围内，所述结构的所述平均高度在1微米至200微米的范围内，并且所述长度为所述平均宽度的至少3倍。

在本说明书的一些方面，提供了具有微复制型第一主表面的聚合物膜。所述第一主表面包括多个随机地或伪随机地取向的相交延伸结构。对于所述多个延伸结构中的至少大部分结构：每个结构沿着所述结构的长度延伸并且具有正交于所述长度的最大侧向尺寸，所述长度为所述最大侧向尺寸的至少3倍。

在本说明书的一些方面，提供了一种制造聚合物膜的方法。所述方法包括：通过用印模材料涂覆模板层、使所述印模材料至少部分地固化、将所述模板层从所述至少部分地固化的印模材料移除以提供具有结构化表面的第一模具，以形成所述第一模具；以及抵靠所述第一模具的所述结构化表面或抵靠由所述第一模具形成的第二模具的结构化表面浇铸和固化树脂。所述模板层为纸或帆布。

在本说明书的一些方面，提供了一种显示器，所述显示器包括设置在所述显示器的输出表面上的聚合物膜。所述聚合物膜具有第一主表面，所述第一主表面包括多个相交的随机地或伪随机地取向的延伸结构。对于所述多个相交延伸结构中的至少大部分结构：每个结构沿着所述结构的长度延伸并且具有正交于所述长度的最大侧向尺寸，所述长度为所述最大侧向尺寸的至少3倍。所述多个延伸结构覆盖所述第一主表面的总面积的至少10％、或至少20％、或至少30％、或至少40％、或至少50％。

在本说明书的一些方面，提供了一种显示器，所述显示器包括设置在所述显示器的输出表面上的聚合物膜。所述显示器被配置为能够利用触笔电子地书写。所述聚合物膜具有通过微复制纸或帆布的表面形成的第一主表面，并且被配置为通过所述触笔提供触觉响应。所述第一主表面包括多个相交延伸结构。对于所述多个相交延伸结构中的至少大部分结构：每个结构沿着所述结构的长度延伸并且具有正交于所述长度的最大侧向尺寸，所述长度为所述最大侧向尺寸的至少3倍。所述多个延伸结构覆盖所述第一主表面的总面积的至少10％、或至少20％、或至少30％、或至少40％、或至少50％。

附图说明

图1为聚合物膜的结构化主表面的示意性顶视图。

图2A为具有结构化主表面的聚合物膜的示意性剖视图，该结构化主表面包括从聚合物膜向外突出的延伸结构；

图2B为具有结构化主表面的聚合物膜的示意性剖视图，该结构化主表面包括凹入聚合物膜中的延伸结构；

图2C为具有结构化主表面的聚合物膜的示意性剖视图，该结构化主表面包括从聚合物膜向外突出的延伸结构和凹入聚合物膜中的延伸结构；

图3A为显示器的示意性剖视图；

图3B为聚合物膜的示意性剖视图；

图4为包括结构化界面的粘合剂的示意性剖视图；

图5A为模板层的示意性剖视图；

图5B为图5A的涂覆有印模材料的模板层的示意性剖视图；

图5C为模具的示意性剖视图；

图5D为示出由基底支撑并且设置在图5C的模具的结构化表面上的树脂的示意性剖视图；

图5E为使用图5C的模具形成的具有结构化表面的聚合物膜的示意性剖视图；

图5F为具有结构化表面的聚合物膜的示意性剖视图；

图6A为设置在图5C的模具的结构化表面上的模具树脂的示意性剖视图。

图6B为使用图5C的模具形成的模具的示意性剖视图；

图6C为示出由基底支撑并且设置在图6B的模具的结构化表面上的树脂的示意性剖视图；

图6D为使用图6B的模具形成的具有结构化表面的聚合物膜的示意性剖视图；

图7A至图7C为延伸结构的取向的分布的示意图；

图8为聚合物膜的结构化表面的图像；并且

图9为另一种聚合物膜的结构化表面的图像。

具体实施方式

在以下说明中参考附图，该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本说明书的范围或实质的情况下，可设想并进行其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。

手写是依赖于错综复杂的感知-感觉运动组合的复杂认知过程。例如，手写通常利用许多协调技能或活动，诸如视觉感知技能、视觉运动技能、肌肉记忆、眼睛-手协调、双侧协调、精细运动技能、手内操纵、身体姿势和字母形成。在书写研究中，物理上有形的书写装置(纸上笔、数字触笔和平板电脑、键盘和鼠标)的作用很少被解决，但“具身认知”理论表明感知和运动动作紧密地连接并且相互依赖。然而，用于当前可用的电子地可书写数字显示器的书写表面(例如，可用其与显示器的接触位置由显示器数字地记录的触笔书写)不具有准确地再现来自纸上书写的触觉响应的表面纹理。本说明书的一些实施方案的目的是提供一种膜，该膜可放置在显示器的字体侧上以提供类纸的触觉书写用户体验、耐用表面和最小不想要的光学效果。

提供改善触觉响应的传统方法包括修改防眩光膜的结构化表面，例如以提供变更的触觉响应。然而，常规防眩光膜的表面形貌与典型纸的表面形貌非常不同，并且已发现难以通过修改此类膜来提供合适的触觉响应。根据本说明书的一些实施方案，提供了聚合物膜，该聚合物膜包括可随机地或伪随机地取向的多个相交延伸结构。已发现，此类聚合物膜可提供所需的类纸触觉响应，同时具有足够低的雾度和足够高的透明度，使得该膜适于放置在显示器的可视表面上。

在一些实施方案中，可通过微复制例如纸表面或适合于提供用于形成这些结构的微复制工具的另一种书写表面(例如帆布)来形成结构化表面。在一些实施方案中，延伸结构的图案可(例如，在计算机上)被设计成例如模拟纸表面或纸表面的负像图像，并且将图案形成到微复制工具上，该微复制工具然后用于制备结构化表面。可使用任何可用的制造方法，诸如通过复制纸表面或使用雕刻或金刚石车削而制造工具。示例性金刚石车削系统和方法可包括并利用如例如美国专利7,350,442(Ehnes等人)、7,328,638(Gardiner等人)和6,322,236(Campbell等人)中所述的快速刀具伺服(FTS)。在一些实施方案中，结构化表面在浇铸和固化过程中形成。例如，可通过浇铸和固化与工具表面接触的可聚合树脂(例如，紫外线(UV)可固化)组合物使用从工具微复制来制造结构，诸如在美国专利5,175,030(Lu等人)、美国专利5,183,597(Lu)和美国专利申请2012/0064296(Walker,JR.等人)中所述。通过微复制纸的表面而形成的聚合物膜的结构化表面的例示性图像在图8至图9中提供。

结构化主表面上的随机地取向的延伸结构是指大体沿着主表面延伸的结构，其中结构沿着主表面延伸的方向是基本上均匀地随机地取向的。基本上均匀地随机地取向包括例如如下取向：被均匀地随机地分布，或标称上均匀地随机地分布，或沿着一个或多个方向在一定偏置程度下，但不会偏置到使得将排除沿着沿循主表面的任何方向的取向的程度而随机地分布。例如，纸中的纤维通常被随机地取向，而棱镜膜中的主要在一个方向上延伸的棱镜并非被随机地取向，即使取向方向关于主要方向存在一定程度的噪音或随机性也是如此。例如，纸中纤维的取向可被均匀地随机地分布，或者可在一定偏置下沿着纵向(沿着纸制造过程中的纸卷的长度的方向)、或沿着横向于纵向的方向、或沿着介于纵向和横向之间的大约一半的方向被随机地分布。取向的随机分布在本文别处进一步描述。

伪随机地取向的延伸结构是看起来是随机地取向的，但至少部分地来源于确定性过程的结构。例如，随机地取向的延伸结构可用于制备工具，该工具局部重现随机地取向的延伸结构(或随机地取向的延伸结构的负像图像)，但周期性地重复局部随机图案。此类伪随机地取向的延伸结构的取向可被描述为局部无序的，但具有一定程度的长程有序。作为伪随机地取向的延伸结构的另一个示例，这些结构可从计算机算法生成以模拟随机地取向的延伸结构。由于在这种情况下结构的图案由确定性算法产生，因此这些结构可被描述为伪随机地取向。此类计算机生成的图案还可重复局部无序图案，使得存在一定程度的长程有序。

图1为聚合物膜100的结构化第一主表面110的示意性顶视图。第一主表面110包括多个随机地或伪随机地取向的相交延伸结构112。此类结构可通过微复制形成，如在本文别处进一步所述。结构112的面密度可不同于图1中示意性示出的面密度。在一些实施方案中，多个延伸结构112覆盖第一主表面110的总面积的至少10％、或20％、或30％、或40％、或50％。每个结构沿着该结构的长度L延伸，沿着横向于该长度的方向并且大体沿着第一主表面(例如，沿着x-y平面)具有平均宽度W，并且沿着大体垂直于第一主表面的方向(例如，z方向)具有平均高度H(图2A至图2B)。高度和/或宽度可在结构的长度上变化。平均宽度和平均高度分别是指在结构的长度上宽度和高度的平均值。

当结构在结构的交汇处相互接触或穿透时，延伸结构可被说成交汇或相互穿透。在一些情况下，结构在交汇位置处合并在一起。例如，在交汇部115处交汇的结构在交汇部115处合并在一起。在一些情况下，交汇部处的结构具有不同高度，使得它在顶部平面图中看起来是一个结构越过另一个结构。例如，在顶部平面图中，结构112a在交汇部116处看起来是越过结构112b。然而，结构112a的下部可与112b的下部在交汇部116处合并。

结构112可从聚合物膜向外突出或可凹入聚合物膜中。图2A为穿过具有结构化第一主表面210a的聚合物膜200a的横截面的示意图，该结构化第一主表面包括从聚合物膜200a向外突出的延伸(进入图2A的示意图中的页面)结构212a。与图2A中示意性示出的相比，结构212a可更多或更少地密集地布置，并且/或者可更多或更少地不规则地布置，并且/或者可具有不同尺寸和/或形状。结构212a具有平均高度H，其为结构212a从第一主表面210a的不包括结构212a的部分的平均高度突出的高度的平均值。

图2B为穿过具有结构化第一主表面210b的聚合物膜200b的横截面的示意图，该结构化第一主表面包括凹入聚合物膜200b中的延伸(进入图2B的示意图中的页面)结构212b。与图2B中示意性示出的相比，结构212b可更多或更少地密集地布置，并且/或者可更多或更少地不规则地布置，并且/或者可具有不同尺寸和/或形状。结构212b具有平均高度H，其为结构212b从第一主表面210b的不包括结构212b的部分的平均高度凹入的高度的平均值。

图2C为穿过具有结构化第一主表面210c的聚合物膜200c的横截面的示意图，该结构化第一主表面包括延伸(进入图2C的示意图中的页面)结构212c，该延伸结构中的一些延伸结构从聚合物膜200c向外突出并且该延伸结构中的一些延伸结构凹入聚合物膜200c中。指示突出结构的高度H1和凹入结构的高度H2。在一些实施方案中，突出结构的平均高度和凹入结构的平均高度相等或大约相等(例如，在±10％内或在±5％内相等)。每个结构上的平均值(其被认为对于突出结构和凹入结构为正)是平均高度H，其可在本文所述的任何范围内。

聚合物膜200a、200b和200c还分别具有与第一主表面相背的第二主表面211a、211b和211c。第二主表面211a、211b和211c可以是结构化的或非结构化的。在一些实施方案中，第二主表面211a、211b和211c是光学平滑的。在一些实施方案中，可为整体层的聚合物膜200a、200b或200c所具有的厚度HL分别大于多个延伸结构212a、212b或212c的最大高度。例如，结构212a或212b的最大高度可分别为图2A或图2B所示的高度H，并且结构212c的最大高度可为图2C所示的高度H1和H2中的任一者。

在一些实施方案中，第一主表面210a或210b或210c是微复制型表面，该微复制型表面是通过从具有工具结构的工具微复制形成的结构化表面或等同于通过微复制形成的表面，该工具结构所具有的几何形状适于产生所需的结构化表面几何形状。微复制结构具有至少一个尺寸(例如，宽度)，该至少一个尺寸小于1mm且大于1nm。微结构可具有至少两个正交尺寸(例如，宽度和高度)，该至少两个正交尺寸小于1mm且大于100nm。在一些实施方案中，第一主表面210a或210b通过微复制纸的表面而形成，如在本文别处进一步所述。微复制通常是指从工具复制(复印或复印反向图像)微结构(例如，在浇铸和固化过程中)。

在一些实施方案中，对于多个随机地或伪随机地取向的相交延伸结构中的至少大部分(例如，大于50％、或至少60％、或至少70％、或至少80％、或至少90％或全部或基本上全部)结构：每个结构沿着该结构的长度L延伸，沿着横向于长度的方向并且大体沿着第一主表面具有平均宽度W，并且沿着大体垂直于第一主表面的方向具有平均高度H；并且该结构的平均宽度W在1微米至200微米的范围内，该结构的平均高度在1微米至200微米的范围内，并且长度L为平均宽度的至少3倍。在一些此类实施方案中，或在其他实施方案中，长度L为平均高度的至少3倍。在一些实施方案中，结构具有正交于长度的最大侧向尺寸，并且长度L为最大侧向尺寸的至少3倍(或至少5倍、或至少7倍、或至少10倍、或至少15倍、或至少20倍)。在一些实施方案中，宽度是恒定的或基本上恒定的，并且最大侧向尺寸等于或基本上等于平均宽度W。在一些实施方案中，平均宽度W在最大侧向尺寸的20％内或10％内。在一些实施方案中，平均宽度W在3微米至100微米、或5微米至50微米的范围内。在一些此类实施方案中或在其他实施方案中，平均高度H在3微米至100微米、或5微米至50微米的范围内。平均宽度W除以平均高度H可在任何合适的范围内，例如，在0.02至100的范围内、或在0.2至10的范围内。然而，通常优选平均宽度W除以平均高度H在0.5至8、或0.7至6、或0.8至4、或1至4、或1.5至4、或1至3的范围内。在一些实施方案中，长度L为平均宽度W的至少3倍、或至少5倍、或至少7倍、或至少10倍、或至少15倍、或至少20倍。在一些此类实施方案中或在其他实施方案中，长度L为平均高度H的至少3倍、或至少5倍、或至少7倍、或至少10倍、或至少15倍、或至少20倍。在一些实施方案中，至少大部分结构中的每个结构凹入聚合物膜中(例如参见图2B)。在一些实施方案中，至少大部分结构中的每个结构不含纤维(例如，结构通过微复制，而不是通过包括形成结构的纤维形成)。

在一些实施方案中，至少大部分(例如，具有上述L、W和H的相同大部分)结构在横截面中具有基本上半球状形状，如在图2A至图2C中示意性地示出。基本上半球状形状是从基部(例如，第一主表面的不包括延伸结构的相邻部分)延伸至该形状的高度的弯曲形状，其中该形状具有不会改变符号的曲率，并且该高度为该形状的宽度的大约一半(例如，高度是宽度的0.3倍至0.7倍或宽度的0.4倍至0.6倍)。在一些实施方案中，弯曲形状具有例如变化(最大值减去最小值除以最大值乘以100％)不超过50％、或不超过40％、或不超过30％、或不超过20％的曲率半径。在一些实施方案中，至少大部分结构中的每个结构从聚合物膜向外突出(参见例如图2A)。在一些实施方案中，至少大部分结构中的每个结构凹入聚合物膜中(参见例如图2B)。在一些实施方案中，至少大部分结构中的第一多个结构从聚合物膜向外地突出，并且至少大部分结构中的第二多个结构凹入聚合物膜中(参见例如图2C)。

本说明书的聚合物膜可被配置用于在显示器应用中使用。在一些实施方案中，聚合物膜所具有的光学雾度不超过50％、或不超过40％、或不超过30％。在一些实施方案中，聚合物膜具有至少70％、或至少80％、或至少85％的垂直入射可见光的平均透射率。光学雾度和透射率可根据ASTM D1003-13测试标准，标题为“用于透明塑料的雾度和透光率的标准测试方法(Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance ofTransparent Plastics)”来确定。

图3A为显示器350的示意性剖视图，该显示器包括显示面板355和设置在显示器350的输出表面357上的聚合物膜301。显示器350的输出表面可被理解为由显示器产生的成像光输出透射穿过的表面。在例示的实施方案中，此表面可被视为显示面板355的顶部主表面。聚合物膜301具有包括延伸结构312的第一主表面310，该延伸结构可如图所示从聚合物膜301向外地突出或可凹入聚合物膜301中。第一主表面310背向输出表面357。在例示的实施方案中，聚合物膜301包括设置在聚合物基底305上的整体层300，该整体层包括第一主表面310，该聚合物基底可为例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜或另一种聚合物膜基底。在例示的实施方案中，聚合物膜301通过粘合剂或粘合剂层320粘合到输出表面357，该粘合剂或粘合剂层可为光学透明的粘合剂(例如，具有小于10％或小于5％的光学雾度，以及大于80％或大于85％的垂直入射可见光的平均透射率)。

聚合物膜301可另选地被视为包括粘合剂层320。图3B为包括设置在剥离衬垫349上的聚合物膜301b的膜叠堆302的示意性剖视图。聚合物膜301b包括聚合物膜301和与第一主表面310相背的粘合剂层320。粘合剂层320可剥离地附接到剥离衬垫349。可将聚合物膜301b从剥离衬垫349移除并且将其直接粘合到显示器350的输出表面357。

在一些实施方案中，显示器350为可书写显示器。在一些实施方案中，可书写显示器被配置为感测书写制品359与聚合物膜301的第一主表面310(例如，经由介电响应的变化电子地)的接触。书写制品359可为例如触笔或手指。在一些实施方案中，显示器350被配置为可用触笔电子地书写，并且第一主表面被配置为通过触笔(例如，向用户用触笔书写的手)提供触觉响应。在一些实施方案中，聚合物膜301、或本说明书的聚合物膜中的任一种、或本说明书的整体层中的任一者可具有低介电常数，使得它基本上不会妨碍显示器对由于书写制品359的存在而产生的介电响应的测量。在一些实施方案中，聚合物膜所具有的介电常数小于7、或小于6、或小于5、或小于4、或小于3。例如，介电常数可根据ASTM D150-18、“用于固体电绝缘的交流损耗特性和诱电率(介电常数)的标准测试方法(Standard TestMethods for AC Loss Characteristics and Permittivity(Dielectric Constant)ofSolid Electrical Insulation)”测试标准来确定。除非不同地指明，否则介电常数应理解为在500kHz的频率和23℃的温度下确定。在一些实施方案中，聚合物膜包括设置在基底上的整体层。在此类实施方案中，聚合物膜的介电常数可理解为两层(整体层和基底)的介电常数的体积加权平均值。在一些实施方案中，整体层和基底两者在500kHz下所具有的介电常数小于7、或小于6、或小于5、或小于4、或小于3。用于在聚合物膜中使用的可用聚合物材料包括例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯、聚乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

在一些情况下，具有结构化表面的膜(诸如防眩光膜)在将膜放置在像素化显示器上时引起闪耀，因为来自像素的光可能由于像素光与结构化表面的相互作用而看起来是随观察者移动而四处移动或闪烁。在一些实施方案中，本说明书的聚合物膜用粘合剂(例如，光学透明的粘合剂)粘合到显示器，该粘合剂包括适于减少由聚合物膜引起的闪耀的结构化界面。图4是在第一层422和第二层424之间包括结构化界面425的粘合剂420的示意图。第一层422和第二层424可被选择为具有不同折射率(例如，在特定波长532nm下或在633nm下)，并且结构化界面425可为周期性的(例如，在一个平面内方向上或在两个正交平面内方向上)，使得结构化425在光穿过粘合剂420时产生衍射图案。在一些实施方案中，粘合剂是包括三层或更多层以及适于减少闪耀的两个或更多个结构化界面的光学叠堆。结构化界面的折射率和几何形状可被选择为提供衍射图案，该衍射图案在相邻像素之间提供光并且这可减少闪耀。使用结构化界面来减少闪耀例如在美国专利申请公布US 2017/0131559(Sitter等人)、US 2017/0115498(Sitter等人)和US 2016/0016338(Radcliffe等人)中有所描述。

在一些实施方案中，制备聚合物膜的方法包括：通过用印模材料涂覆纸或其他合适模板层(例如，帆布或适合用作绘图或书写表面的其他表面)、使印模材料至少部分地固化、将纸或其他模板层从至少部分地固化的印模材料移除以提供具有结构化表面的第一模具，以形成第一模具；以及抵靠第一模具的结构化表面或抵靠由第一模具形成的第二模具的结构化表面浇铸和固化树脂。图5A至图5F和图6A至图6D示意性地示出了用于制备结构化表面的过程步骤。

图5A为模板层540(其可为纸)的示意性剖视图，其示意性地示出向层540提供表面结构的纤维(或其他结构)541。应当理解，层540可为具有基本上不同于图5A中示意性示出的纤维大小和/或形状和/或分布(例如，无规度)的纸，并且/或者可具有图5A的示意图中未示出的附加纤维结构。在一些实施方案中，模板层540为纸，其可为任何合适类型的纸，诸如铜版纸、无木纸、无树纸、未涂覆纸、木浆基纸、棉浆基纸、布里斯托尔纸、仿羊皮布里斯托尔纸、丝纸、纹理化纸、标准办公室印刷机纸或具有介于50g/m

在一些实施方案中，模板层540为具有规则布置的纤维的帆布或其他合适的书写表面。在此类实施方案中，所得的聚合物膜可看起来是如图5F示意性地示出，其中聚合物膜501f包括位于基底548f上的整体层500f，并且整体层500f具有主表面510f，该主表面具有规则布置的延伸结构512f。例如，延伸结构512f可以规则图案，诸如沿着x轴和y轴的周期性图案设置。在一些情况下，优选延伸结构随机地或伪随机地取向，以便例如提供更加紧密地类似普通纸上书写的触觉响应。

在一些实施方案中，第二模具由第一模具545形成，并且第二模具用于制备结构化聚合物膜，如图6A至图6D示意性地示出。图6A为设置在第一模具545的结构化表面546上的模具树脂663的示意图。可抵靠结构化表面546浇铸模具树脂663并使其固化，以提供具有结构化表面666的第二模具665，如图6B示意性示出。图6C为示出抵靠第二模具665的结构化表面666已浇铸的树脂647的示意图。树脂647由基底648支撑。使树脂647固化并将树脂和基底从第二模具645移除导致产生包括设置在基底648上的层600的聚合物膜601，如图6D示意性示出。层600可为整体层并且可具有结构化主表面610，该结构化主表面包括多个随机地或伪随机地取向的相交延伸结构612。在一些实施方案中，至少大部分(例如，大于50％、或至少60％、或至少70％、或至少80％、或至少90％或全部或基本上全部)结构612中的每个结构凹入聚合物膜601中。在例示的实施方案中，所示出的结构612中的每个结构凹入聚合物膜601中。

用于形成聚合物膜的结构化表面的印模材料、模具树脂和树脂的合适材料包括热可固化树脂或辐射可固化树脂(诸如UV可固化树脂)。合适的UV可固化树脂包括丙烯酸酯。用于印模材料的合适材料包括聚醚或乙烯基聚硅氧烷，诸如购自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,MN)的VPS印模材料。印模材料可为糊料或油灰，可将糊料或油灰施用到纸，使得将纸的纤维结构印模在糊料或油灰中，糊料或油灰在与纸接触时硬化，然后将纸从硬化的印模材料移除。

在一些实施方案中，模板层540为包括随机地取向的纤维(例如，浆纤维)，使得所得结构为多个随机地或伪随机地取向的相交延伸结构的纸。在其他实施方案中，模板层540可具有有序纤维取向(例如，模板层540可为帆布或所具有的表面被纹理化以模拟帆布的纸(例如，帆布纸))，使得所得结构为以规则图案设置的多个相交延伸结构。

延伸结构的取向的随机性可以纤维角度θ相对于固定方向的分布来表征。例如，在图1中，示出了具有相对于y轴成角度θa的局部取向113a的结构，并且示出了具有相对于y轴成角度θb的局部取向113b的另一个结构。局部取向113a和113b是指中心线在相应位置处沿着结构的长度投影到由第一主表面110限定的平面(图1中的x-y平面)上。取向的分布可通过测量足够大区域(例如，每个方向上平均宽度的至少10倍或100倍，或面积为每单位面积的结构的平均数的倒数的至少10倍或100倍)中的结构的角度θ并且确定区域中θ的分布来确定。例如，分布可通过将θ的测量值分为例如10度区间(bins)来确定，其中例如针对其中区段所具有的长度大约等于结构的平均宽度的区域中的每个结构的每个区段测量θ。图7A至图7C示意性地示出了随机地取向结构的可能的分布。分布为-π/2至π/2弧度(-90度至90度)，因为在θ角度处的取向可被认为等同于在θ-π角度处的取向。角度θb为正且θa为负。在图7A中，分布为均匀随机分布。在图7B中，分布为偏置随机分布，其中沿着固定方向(θ接近零)具有偏置。例如，在制造用作结构模板的纸中，此固定方向可对应于纵向或横向或介于纵向和横向之间的方向。在图7C中，分布是偏置随机分布，其中沿着一个方向具有较强偏置(例如，θ接近负45度)，并且沿着另一个方向具有较弱偏置(例如，θ接近正45度)。这两个偏置方向可对应于例如纵向和横向。

在一些实施方案中，结构的取向分布具有最大值Dmax和最小值Dmin。在一些实施方案中，结构的取向是基本上不均匀地随机地分布，使得Dmin不小于0.2Dmax。在一些实施方案中，Dmax≥Dmin≥0.3Dmax。在一些实施方案中，Dmin≥0.4Dmax或Dmin≥0.4Dmax或Dmin≥0.6Dmax。

在其他实施方案中，多个相交延伸结构以规则图案设置。在其他实施方案中，取向的分布可包括对应于例如帆布的两个编织方向(经向和纬向)的两个尖峰。在这种情况下或在其他实施方案中，Dmax可为Dmin的至少10倍或至少100倍。在一些实施方案中，沿着两个波方向之间的大约一半的方向不存在纤维，使得Dmin为零。

以下是例示性实施方案的列表。

第一实施方案为一种聚合物膜，所述聚合物膜包括微复制型第一主表面，所述第一主表面包括多个随机地或伪随机地取向的相交延伸结构，其中对于所述多个延伸结构中的至少大部分结构：

每个结构沿着所述结构的长度延伸，沿着横向于所述长度的方向并且大体沿着所述第一主表面具有平均宽度，并且沿着大体垂直于所述第一主表面的方向具有平均高度；并且

所述结构的所述平均宽度在1微米至200微米的范围内，所述结构的所述平均高度在1微米至200微米的范围内，并且所述长度为所述平均宽度的至少3倍。

第二实施方案是根据所述第一实施方案所述的聚合物膜，其中，所述平均宽度除以所述平均高度在0.02至100、或0.2至10、或0.5至8、或0.7至6、或0.8至4、或1至4、或1.5至4的范围内。

第三实施方案为根据所述第一实施方案或所述第二实施方案所述的聚合物膜，其中，所述长度为所述平均宽度的至少5倍、或至少7倍、或至少10倍、或至少15倍、或至少20倍。

第四实施方案为根据所述第一实施方案至所述第三实施方案中任一项所述的聚合物膜，其中，所述长度为所述平均高度的至少3倍、或至少5倍、或至少7倍、或至少10倍、或至少15倍、或至少20倍。

第五实施方案为根据所述第一实施方案至所述第四实施方案中任一项所述的聚合物膜，其中，所述多个延伸结构覆盖所述第一主表面的总面积的至少10％、或20％、或30％、或40％、或50％。

第六实施方案为根据所述第一实施方案至所述第五实施方案中任一项所述的聚合物膜，其中，至少所述大部分结构中的每个结构不含纤维。

第七实施方案为根据所述第一实施方案至所述第六实施方案中任一项所述的聚合物膜，其中，至少所述大部分结构中的每个结构在横截面中具有基本上半球状形状。

第八实施方案为一种聚合物膜，所述聚合物膜包括整体层，所述整体层具有结构化第一主表面，所述结构化第一主表面包括从所述聚合物膜向外突出的多个随机地或伪随机地取向的相交延伸结构，其中对于所述多个延伸结构中的至少大部分结构：

每个结构沿着所述结构的长度延伸，沿着横向于所述长度的方向并且大体沿着所述第一主表面具有平均宽度，并且沿着大体垂直于所述第一主表面的方向具有平均高度；并且

所述结构的所述平均宽度在1微米至200微米的范围内，所述结构的所述平均高度在1微米至200微米的范围内，并且所述长度为所述平均宽度的至少3倍。

第九实施方案为一种聚合物膜，所述聚合物膜包括微复制型第一主表面，所述第一主表面包括多个随机地或伪随机地取向的相交延伸结构，其中对于所述多个延伸结构中的至少大部分结构：每个结构沿着所述结构的长度延伸并且具有正交于所述长度的最大侧向尺寸，所述长度为所述最大侧向尺寸的至少3倍。

第十实施方案为根据所述第九实施方案所述的聚合物膜，其中，对于所述多个延伸结构中的至少大部分结构：每个结构沿着横向于所述结构的所述长度的方向并且大体沿着所述第一主表面具有平均宽度，并且沿着大体垂直于所述第一主表面的方向具有平均高度，所述平均宽度和所述平均高度各自在1微米至200微米的范围内。

第十一实施方案为根据所述第一实施方案至所述第十实施方案中任一项所述的聚合物膜，其中，所述第一主表面通过微复制纸的表面形成。

第十二实施方案为一种显示器，所述显示器包括设置在所述显示器的输出表面上的根据所述第一实施方案至所述第十一实施方案中任一项所述的聚合物膜，所述聚合物膜的所述第一主表面背向所述显示器的所述输出表面。

第十三实施方案为一种制备聚合物膜的方法，所述方法包括：

通过用印模材料涂覆模板层、使所述印模材料至少部分地固化、将所述模板层从所述至少部分地固化的印模材料移除以提供具有结构化表面的第一模具，以形成所述第一模具；以及

抵靠所述第一模具的所述结构化表面或抵靠由所述第一模具形成的第二模具的结构化表面浇铸和固化树脂，其中所述模板层为纸或帆布。

第十四实施方案为一种显示器，所述显示器包括设置在所述显示器的输出表面上的聚合物膜，所述聚合物膜具有第一主表面，所述第一主表面包括多个相交的随机地或伪随机地取向的延伸结构，其中对于所述多个相交延伸结构中的至少大部分结构：每个结构沿着所述结构的长度延伸并且具有正交于所述长度的最大侧向尺寸，所述长度为所述最大侧向尺寸的至少3倍，其中所述多个延伸结构覆盖所述第一主表面的总面积的至少10％、或20％、或30％、或40％、或50％。

第十五实施方案为一种显示器，所述显示器包括设置在所述显示器的输出表面上的聚合物膜，所述显示器被配置为能够利用触笔电子地书写，所述聚合物膜具有通过微复制纸或帆布的表面而形成的第一主表面并且被配置为通过所述触笔提供触觉响应，所述第一主表面包括多个相交延伸结构，其中对于所述多个相交延伸结构中的至少大部分结构：每个结构沿着所述结构的长度延伸并且具有正交于所述长度的最大侧向尺寸，所述长度为所述最大侧向尺寸的至少3倍，其中所述多个延伸结构覆盖所述第一主表面的总面积的至少10％、或20％、或30％、或40％、或50％。

通过使用模制工艺微复制纸的表面来制备膜。将纸P1胶粘到平坦标准浮法玻璃片。MM1印模材料以大约3mm-5mm厚分配在P1的顶部上。一旦P1被完全地覆盖，MM1材料就允许在室温下固化1小时。在1小时之后，P1通过从MM1剥离来移除。此时，MM1具有纸结构的负像。然后将MM1材料胶粘到标准浮法玻璃片。将树脂R1铺展在MM1的顶部上，从而完全地覆盖该结构。树脂R1具有大约25微米厚度。然后将涂底漆的PET膜置放在未固化树脂的顶部上，并且涂底漆的侧面与未固化R1接触。将UV光源(使用385nm波长LED的晶实技术(ClearstoneTechnologies)的CF2000，其购自明尼苏达州霍普金斯的晶实技术公司(ClearstoneTechnologies Inc.,Hopkins,MN))打开并保持在样品的顶部上方，并且以100％强度固化1分钟。在固化时间结束之后，将所得膜从MM1移除。膜的所得的结构化表面的图像在图9中示出。

膜的介电常数使用诺瓦控制(Novocontrol)阿尔法模型介电光谱仪(其由来自德国的诺瓦控制公司(Novocontrol Company from Germany)根据ASTM D150-18制造)在500kHz下测量并且确定为2.83。

用基恩士(Keyence)VHX-600(日本大阪(Osaka，Japan)复制膜中的若干纤维的长度、宽度和高度。结果提供于下表中。

执行用户研究，以对四个样品关于它们与纸的接近程度进行评级。将样品层合至微软表面(Microsoft Surface Pro)(华盛顿州雷德蒙德的微软公司(MicrosoftCorp.Redmond，WA))的前表面。将两密耳的粘合剂(8146-2，购自明尼苏达州圣保罗的3M公司)层合至样品的背面。将样品层合至显示器的前表面。测试下列样品：

样品1：纸(P1)

样品2：实施例1中产生的微复制型膜

样品3：防眩光膜(用于苹果手机5/5S/5C/SE NVAG828762的3M防眩光屏幕保护器，购自明尼苏达州圣保罗的3M公司)

样品4：无样品，微软表面的裸屏

随机选取13个人以用他们的手指感觉所有四个样品。要求他们按如下对样品进行评级：

1.感觉像纸

2.具有纹理但感觉不像纸

3.感觉不像纸

参与者并未使用清洁或洗手或任何准备。在一天的随机时间处随机地要求他们停止他们正在做的事情并感觉样品。结果如下表所示。

上述所有引用的参考文献、专利和专利申请以一致的方式全文据此以引用方式并入本文。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述说明中的信息为准。

除非另外指明，否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其他附图中的对应的元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员将会知道，在不脱离本公开范围的情况下，可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此，本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。