一种具有防止反射功能的光学薄膜技术的制作方法

文档序号:24333624发布日期:2021-03-19 12:13阅读:79来源:国知局

本发明涉及一种具有防止反射功能的光学薄膜技术,尤其涉及一种具有防止反射功能的光学薄膜技术。



背景技术:

光学薄膜通常是指能够对光产生干涉而改变其光强分配、偏振及相位特性的单层或多层介质,对于这些膜层各自不同的光、机、电特性加以组合利用,可以构造各种功能和用途的薄膜器件。

光学技术的发展过程中,光学薄膜的重要性不言而喻,几乎所有的光学、光电系统及光电仪器都离不开光学薄膜的应用。光学薄膜对于光在传播过程中的反射、透射及偏振特性的改变,实现了光束调整、再分配(分束膜、分色膜、偏振分光膜),提高光学效率、减少杂散光(减反射膜、高反射膜),选择性提取部分波段信号、提高光通讯系统信噪比(带通滤光片),以及导电、电致变色、发光(透明ito导电膜、oled)等功能,使新兴光学、光电功能器件的发展成为可能。

低折射率材料是人们一直以来追求的,因为折射率降低可以大大增强分层介质透过率,应用于减反射膜、光纤鞘部的涂层等方面。表面反射会带来严重的后果:光能量损失,降低图像亮度;部分光学经过多次反射及散射,成为杂散光,降低图像分辨率,对镜头系统成像质量和光通讯系统的信号质量造成很大影响。所以,减反射膜是光学薄膜的重要研究领域,其发展和应用对光学、光电子器件具有重大意义。



技术实现要素:

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种具有防止反射功能的光学薄膜技术。

为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种具有防止反射功能的光学薄膜技术,包括:s1配置共混聚合物溶液、s2基板清洗、s3旋转涂膜、s4烘干、s5去除ps;所述s1配置共混聚合物溶液:共混溶液的浓度和其中pmma与ps的比例是影响制得纳米多孔膜微孔结构的很重要的参数,浓度太高,会影响旋涂过程中匀胶的均匀性,增加旋涂后薄膜的表面粗糙度和膜厚,使得薄膜对入射光散射加剧,呈现不透明状态;浓度太低,不利于形成理想的微孔结构,因此选用聚合物溶质与溶剂质量比为1/40的溶液浓度,溶剂thf、溶质pmma与ps、浓度1/40~1/20,溶剂chcl3、溶质pmma与ps、浓度1/40,溶剂甲苯、溶质pmma与ps、浓度1/40,溶剂thf、溶质pmma、浓度1%~5%,溶剂chcl3、溶质pmma、浓度1%~3%;所述s2基板清洗:圆形k9玻璃基板,厚度1mm、直径20mm,1将玻璃基板在强氧化剂洗液(浓硫酸:双氧水=1:2)中清洗5分钟;2用去离子水反复冲洗,至覆盖在基板上呈现均匀、连续的水膜,而不是聚集成滴,或者成股流下;3水洗后的基板使用乙醇乙醚溶液清洗,无纺布擦干;所述s3旋转涂膜:处理好的基板应马上进行旋转涂膜,使用的是台式匀胶机,基板绕垂直于基板面的中轴旋转,轴与抽气泵连接,旋涂过程中开动气泵抽气,将基板吸附在旋转台上,第一阶段是滴加溶液,用吸管吸取共混聚合物溶液滴加到玻璃基板中心,吸取的量要足够铺满基板,由于之后的步骤中随着基板的旋转会把部分溶液甩出去,留下形成薄膜的溶液必然多于滴加的溶液,要让基板被溶液充分润湿,否则会影响薄膜与基板的附着,无法形成均匀的薄膜;第二阶段为预转,基板从静止开始加速旋转,由于旋转速度较低,部分溶液在离心力的作用下开始向基板边缘移动,基板表面形成一层不均匀的液膜,实验中选择预转速度为1000转/分(pm),预转时间为3s;第三阶段为高速旋转涂覆薄膜,转速加快到每分钟几千转并稳定下来,离心力的变大使得溶液被快速甩离基板,液膜厚度逐渐变薄,同基板之间的粘附力与表面张力、离心力共同作用下逐渐达到平衡,此过程中,可以看到液膜变薄导致的干涉条纹变化,最终形成颜色一致的干涉条纹,薄膜厚度均匀,选择高速匀胶速度为3000rpm,时间为30s;第四阶段是指基板匀速转动的过程中,溶剂蒸发,留下溶质组成的聚合物薄膜,转速恒定的时候,溶剂蒸发是影响薄膜厚度和微结构的主要因素,溶剂大量挥发,会使液膜粘度大幅度上升,共混溶液逐渐分离为pmma和ps各自富集的两种相,共混聚合物溶液的相分离主要发生在旋涂薄膜过程的高速旋转、溶剂蒸发阶段;所述s4烘干:将旋涂好的共混聚合物薄膜放进烘箱中烘干,促使薄膜内残留的溶剂充分挥发,使薄膜于燥,以增加聚合物薄膜与基底的粘附性和机械强度;根据聚合物材料自身的玻璃化温度及其他性能,选择合适的退火温度。加热结束,不要打开烘箱,试样随炉冷却,避免pmma吸水;所述s5去除ps:将热固化的共混聚合物薄膜浸入环己烷,浸泡时间为几十分钟,取出,吹干表面溶剂,再进行烘烤。

由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:

本发明通过对具有防止反射功能的光学薄膜技术的改进,具有设计合理,入射角度范围大、宽带甚至是超宽带的减反射效果,均一的光谱响应特性,以保证反射、透射光色平衡不被破坏,制备工艺简单、容易存放、切割、运输,优点,从而有效的解决了本发明提出的问题和不足。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如本发明所述的一种具有防止反射功能的光学薄膜技术,包括:s1配置共混聚合物溶液、s2基板清洗、s3旋转涂膜、s4烘干、s5去除ps;s1配置共混聚合物溶液:共混溶液的浓度和其中pmma与ps的比例是影响制得纳米多孔膜微孔结构的很重要的参数,浓度太高,会影响旋涂过程中匀胶的均匀性,增加旋涂后薄膜的表面粗糙度和膜厚,使得薄膜对入射光散射加剧,呈现不透明状态;浓度太低,不利于形成理想的微孔结构,因此选用聚合物溶质与溶剂质量比为1/40的溶液浓度,溶剂thf、溶质pmma与ps、浓度1/40~1/20,溶剂chcl3、溶质pmma与ps、浓度1/40,溶剂甲苯、溶质pmma与ps、浓度1/40,溶剂thf、溶质pmma、浓度1%~5%,溶剂chcl3、溶质pmma、浓度1%~3%;s2基板清洗:圆形k9玻璃基板,厚度1mm、直径20mm,(1)将玻璃基板在强氧化剂洗液(浓硫酸:双氧水=1:2)中清洗5分钟;(2)用去离子水反复冲洗,至覆盖在基板上呈现均匀、连续的水膜,而不是聚集成滴,或者成股流下;(3)水洗后的基板使用乙醇乙醚溶液清洗,无纺布擦干;s3旋转涂膜:处理好的基板应马上进行旋转涂膜,使用的是台式匀胶机,基板绕垂直于基板面的中轴旋转,轴与抽气泵连接,旋涂过程中开动气泵抽气,将基板吸附在旋转台上,第一阶段是滴加溶液,用吸管吸取共混聚合物溶液滴加到玻璃基板中心,吸取的量要足够铺满基板,由于之后的步骤中随着基板的旋转会把部分溶液甩出去,留下形成薄膜的溶液必然多于滴加的溶液,要让基板被溶液充分润湿,否则会影响薄膜与基板的附着,无法形成均匀的薄膜;第二阶段为预转,基板从静止开始加速旋转,由于旋转速度较低,部分溶液在离心力的作用下开始向基板边缘移动,基板表面形成一层不均匀的液膜,实验中选择预转速度为1000转/分(pm),预转时间为3s;第三阶段为高速旋转涂覆薄膜,转速加快到每分钟几千转并稳定下来,离心力的变大使得溶液被快速甩离基板,液膜厚度逐渐变薄,同基板之间的粘附力与表面张力、离心力共同作用下逐渐达到平衡,此过程中,可以看到液膜变薄导致的干涉条纹变化,最终形成颜色一致的干涉条纹,薄膜厚度均匀,选择高速匀胶速度为3000rpm,时间为30s;第四阶段是指基板匀速转动的过程中,溶剂蒸发,留下溶质组成的聚合物薄膜,转速恒定的时候,溶剂蒸发是影响薄膜厚度和微结构的主要因素,溶剂大量挥发,会使液膜粘度大幅度上升,共混溶液逐渐分离为pmma和ps各自富集的两种相,共混聚合物溶液的相分离主要发生在旋涂薄膜过程的高速旋转、溶剂蒸发阶段;s4烘干:将旋涂好的共混聚合物薄膜放进烘箱中烘干,促使薄膜内残留的溶剂充分挥发,使薄膜于燥,以增加聚合物薄膜与基底的粘附性和机械强度;根据聚合物材料自身的玻璃化温度及其他性能,选择合适的退火温度。加热结束,不要打开烘箱,试样随炉冷却,避免pmma吸水;s5去除ps:将热固化的共混聚合物薄膜浸入环己烷,浸泡时间为几十分钟,取出,吹干表面溶剂,再进行烘烤。

以上仅是本发明的具体应用范例,对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案,均落在本发明权利保护范围之内。

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