用于管理入射光的散射的方法和由其产生的制品技术

本公开提供了表现出减小的镜面反射和光泽度，同时仍然在多个入射角提供高强度的反射光的工程化表面。结构化金属表面包括增加漫反射的工程化形貌，引起以多个视角感知的更大的光强度。专注于此类表面的观察者可能感知到入射光的更强的“白色”反射，以及美学外观的改善，具体是在正畸口腔应用和其它口腔应用中。还公开了产生工程化表面的方法和结合有工程化表面的正畸制品。

Method for managing scattering of incident light and products produced therefrom

The present disclosure provides an engineered surface exhibiting reduced specular reflection and gloss while still providing high intensity reflected light at multiple incident angles. Structured metal surfaces include engineered surfaces that increase diffuse reflectance, resulting in greater light intensity perceived by multiple viewing angles. Observers focused on such surfaces may perceive a stronger white reflex of the incident light, as well as improvements in aesthetic appearance, specifically in orthodontics, oral use, and other oral applications. Methods for producing engineered surfaces and orthodontic products incorporating engineered surfaces are also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管理入射光的散射的方法和由其产生的制品
技术介绍
正畸治疗是关于错误定位的(或弯曲的)牙齿的监督治疗的牙科专业领域。通常，此类治疗涉及使用一个或多个正畸器具将轻的连续力适当地施加到牙齿。这些力刺激周围骨结构的变化，从而逐渐将牙齿引导至其在口腔中的正确位置。正畸治疗可提供许多益处，包括易于保持卫生，改善的面部外观，以及改善的咬合功能。固定器具或“矫正器”代表一种类型的正畸治疗，其中称为托槽的微小狭槽形器具附接到牙齿。然后将弹性的U形(即，抛物线)弓丝放置到托槽的狭槽中。当结扎到托槽时，弓丝起到在治疗过程期间将牙齿朝向其正确位置引导的轨道的作用。在治疗开始时，弓丝趋向于具有小的横截面尺寸，以便于结扎，并且还在牙齿解开时使传递到牙齿的力保持相对较低。在治疗的后期阶段，牙齿接近其目标位置，允许逐渐更大(和更硬的)丝线用来改善医生对相关联的牙齿的控制。正畸托槽可以由一系列不同的材料制成，诸如金属(例如，不锈钢)、塑料(例如，聚碳酸酯)和陶瓷材料，诸如单晶和多晶氧化铝。弓丝还可由一系列金属或金属合金材料制成，所述合金材料包括不锈钢、钛和形状记忆合金，诸如镍-钛和铜-镍-钛的合金。
技术实现思路
至少部分地由于金属光泽度和与患者釉质的颜色(白色或其它颜色)可识别的对比度，许多正畸器具，特别是金属弓丝，在美学上保持对某些患者和从业者不具吸引力。在最近几十年，使用美观正畸托槽的兴趣增加，这些托槽倾向于使口腔中的金属的外观最小化。例如，现在已经开发了半透明的并且采取下面的牙齿的颜色的陶瓷正畸托槽。半透明塑料托槽和牙色塑料托槽也是已知的。美观正畸托槽的使用可在口腔中呈现显著改善的外观。通常，弓丝是容易可见的唯一金属部件。因此，期望减小或消除这种最后剩余的金属外观的来源。在过去已经提出了涂覆有非金属美观层的正畸弓丝。例如，美国专利号5,454,716(Banerjee等人)和国际公布号WO97/29712(Sjoegren)描述了涂覆有与牙齿颜色匹配的薄着色层的正畸弓丝。在美国专利号4,050,156(Chasanoff等人)和3,504,438(Anthony等人)中描述了其它涂覆的正畸弓丝。美国专利号4,731,018(Adelle等人)描述了一种具有金属部件和塑料部件的弓丝，其被布置成使得塑料部件面向唇侧方向。改善金属正畸物品的外观的先前尝试还具有将美观金属沉积到或引入到制品的一个或多个表面上的特征。美国专利号8,778,444(Kim)描述了在用金属或其它保护性组合物涂覆表面以赋予白色或象牙色之前对金属丝表面进行物理或化学蚀刻。弓丝随后用透明的聚对二甲苯膜进行涂覆，表面上，使得可防止透明的金属材料在丝和牙齿之间的变色和粘合性。类似地，美国专利号8,726,510(Voudouris)报道了在自结扎托槽夹具上使用大规模激光产生的凹坑，以产生粗糙的表面纹理，用于增强的美观涂层粘附。美国专利号5,882,193(Wool)提出了一种用于将辅助部件附接到弓丝的装置，由此弓丝的表面首先通过用酸还原剂处理而被去氧化。然后将清洁的表面镀上贵金属，例如金、铂、铑和钯。镀覆表面可提供一些美观改善，同时主要提供用于辅助附接的可焊接或可钎焊的表面。通过主要依赖于由涂层材料赋予的影响，此类方法产生在外观上仍然是明显金属的正畸器具，特别是牙弓的相对取向在言语、咀嚼和头部的其它运动期间改变。因此，需要一种在最小化金属光泽度的同时在宽视角范围内基本上保持牙齿颜色外观的器具。本公开提供了表现出减小的镜面反射和光泽度，同时仍然以多个入射角提供高强度的反射光的工程化结构的金属表面。结构化金属表面包括增加漫反射的工程化形貌，导致以多个视角感知的光的更大强度。专注于此类表面的观察者可能感知到入射光的更强的“白色”反射，以及美学外观的改善，具体是在正畸口腔应用和其它口腔应用中。在一个方面，本公开提供了一种包括外表面的正畸器具，所述外表面包括金属；以及在外表面中的多个凹陷部，并且其中包括多个凹陷部的表面在0度的入射角和70度的视角表现出不大于14的总CIE色度和至少20的最小L*值。在另一个方面，本公开提供了一种包括外表面的正畸器具，所述外表面包括金属；以及在外表面中的多个工程化特征部，并且其中包括多个工程化特征部的表面在0度的入射角和70度的视角表现出不大于14的总CIE色度和至少20的最小L*值。在另一个方面，本公开提供一种器具，其包括主体，该主体具有包括金属的外表面和在该表面上的多个工程化特征部。工程化表面在0度的入射角和70度的视角表现出在小于14的总CIE色度、至少20的最小L*值处的至少0.2的漫射L*min70/max15比，如通过漫射散射测试所测量的。在另一个方面，本公开提供一种器具，其包括外表面，所述外表面包括金属和限定在表面中的多个凹陷部。凹陷部具有距表面至少0.5微米的平均深度，并且以重叠阵列进行布置，使得大多数凹陷部在边界区域处与相邻凹陷部重叠。在另一个方面，本公开提供了一种用于改善制品的美学外观的方法，所述方法包括提供具有外表面的制品，所述表面包括金属，并且消融表面的至少一部分以在其上产生多个特征部，使得表面表现出至少0.2的漫射L*min70/max15比。如本文所用，“几何形状”指工程化特征部的尺寸和形状。如本文所使用的，“特征部”为具有可识别的几何形状的结构或特征部，所述可识别的几何形状由突出表面的基准面的体积或突入表面中的凹进体积限定。如本文所使用的，“工程化微结构”和“工程化特征部”将意指有意形成到表面中并与表面成一体的结构。工程化微结构或工程化特征部不同于通过将颗粒通过喷涂，粘合剂粘结等随机施加到表面而产生的结构。如本文所使用的，术语“工程化表面”和“结构化表面”通常用来指包括工程化特征部的表面。如本文所使用的，术语“间距”意指工程化表面上的相邻结构(例如，凹陷部)之间的平均质心到质心距离。如本文所使用的，术语“高度”、“基部”和“顶部”仅用于说明目的，并且不一定限定表面和微结构之间的取向或关系。例如，突入到表面中的特征部的“高度”可被认为与所产生的凹陷部的“深度”，并且所述凹陷部的“顶部”和“底部”相同。因此，术语“高度”和“深度”，以及“顶部”和“底部”应该被认为是可互换的。术语“包括”及其变型形式在说明书和权利要求中出现这些术语的地方不具有限制的含义。词语“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些有益效果的本专利技术的实施方案。但是，在相同的情况下或其它情况下，其它实施方案也可以是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案是不可用的，且并非旨在将其他实施方案排除在本专利技术范围之外。如本文所述，应该将所有数字视为由术语“约”修饰。如本文所使用的，“一个/种(a)”、“一个/种(an)”、“该”、“至少一个(种)”以及“一个(种)或多个(种)”可互换使用。因此，例如，包括凹陷部的“一个”图案的工程化表面可被解释为包括“一个或多个”图案的工程化表面。另外，在本文中，通过端点表述的数值范围包括该范围内所含的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。如本文所用，作为对特性或属性的修饰语，除非另外具体地定义，否则术语“大致”意指该特性或属性将能容易被普通技术人员识本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正畸器具，包括：包括金属的外表面；和在所述外表面上的多个工程化特征部，并且其中包括所述多个特征部的所述表面在0度的入射角和70度的视角表现出不大于14的总CIE色度和至少20的最小L*值，如通过漫射散射测试所测量的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.03 US 62/059,3701.一种正畸器具，包括：包括金属的外表面；和在所述外表面上的多个工程化特征部，并且其中包括所述多个特征部的所述表面在0度的入射角和70度的视角表现出不大于14的总CIE色度和至少20的最小L*值，如通过漫射散射测试所测量的。2.根据权利要求1所述的正畸器具，其中所述工程化特征部包括在所述外表面中的多个凹陷部。3.根据权利要求2所述的正畸器具，其中所述多个凹陷部的平均深度为至少0.5微米并且不大于20微米。4.根据权利要求2所述的正畸器具，其中相邻凹陷部之间的间距为至少15微米并且不大于60微米。5.根据权利要求4所述的正畸器具，其中所述凹陷部以具有横向轴线和纵向轴线的阵列进行布置，并且其中沿着所述横向轴线的相邻凹陷部之间的所述间距大于沿着所述纵向轴线的相邻凹陷部之间的间距。6.根据权利要求5所述的正畸器具，其中横截面尺寸包括直径，所述直径为至少25微米并且不大于35微米，并且其中所述间距为至少25微米并且不大于35微米。7.根据权利要求2所述的正畸器具，其中所述多个凹陷部以周期性阵列进行布置，并且其中所述表面包括阵列中任何两个凹陷部之间的间隙空间，并且其中凹陷部之间的所述间隙空间包括一个或多个突起特征部。8.根据权利要求2所述的正畸器具，其中至少一个凹陷部包括在所述凹陷部的底表面上的突起特征部。9.根据前述权利要求中任一项所述的正畸器具，其中所述器具是弓丝。10.根据前述权利要求中任一项所述的器具，其中在没有任何美观涂层的情况下，所述表面表现出至少0.4的漫射L*min70/max15比。11.一种器具，包括：包括金属的外表面；限定在所述表面中的多个凹陷部，每个凹陷部具有距所述表面至少0.5微米的深度，其中所述凹陷部以重叠阵列进行布置，使得大多数所述凹陷部在边界区域处与相邻凹陷部重叠。12.根据权利要求11所述的器具，其中所述多个凹陷部中的所述至少一个凹陷部布置在具有至少一个其它凹陷部的单元格中，并且其中所述单元格中的凹陷部之间的所述间距为至少20微米并且不大于50微米。13.根据权利要求11所述的器具，其中所述重叠边界区域包括所述表面中的一系列离散的突起特征部。14.根据权利要求2至13中任一项所述的器具，其中至少一个凹陷部包括约10微米的深度。15.一种用于改善制品的美学外观的方法，所述方法包括：提供具有外表面的制品，所述表面包括金属；消融所述表面的至少一部分以在其上产生多个特征部，使得所述表面表现出通过所述漫射散射测试所测量的至少0.2的漫射L*min70/max15比。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述多个特征部包括所述表面中的多个凹陷部。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·J·斯卡姆塞，P·P·玛科维茨，S·H·空，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US