一种耐候性强的多层增透膜及其制备工艺制造技术

技术编号:38195935 阅读:12 留言:0更新日期:2023-07-21 16:32
本发明专利技术提供一种耐候性强的多层增透膜及其制备工艺,包括基底及设置在基底上的多层膜,其特征在于,还包括设于基底上的高折射率和低折射率交替的膜层以及设于高/低折射率交替膜堆表面的疏水膜,所述高/低折射率交替膜堆远离基板方向表面为低折射率膜层。本发明专利技术通过磁控溅射方式沉积高/低折射率交替膜堆,提高了膜层结构的稳定性、提高了高折射率膜层与低折射率膜层的结合附着力;同时本发明专利技术通过选用纳米氧化硅辊涂形成疏水层,提高了光的透过率,适用的温度、湿度、气压等范围更广,能在多变的环境中保持性能稳定。变的环境中保持性能稳定。变的环境中保持性能稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种耐候性强的多层增透膜及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及一种减反射膜加工领域,具体涉及一种耐候性强的多层增透膜及其制作工艺。

技术介绍

[0002]增透膜,又称减反射膜(简称AR膜),它的主要功能是减少或消除透镜、棱镜、平面镜等光学表面的反射光,从而增加这些元件的透光量,减少或消除系统的杂散光。减反射膜是目前应用最广、产量最大的一种光学薄膜,广泛应用于日常生活、工业、天文学、电子领域等。
[0003]随着电子工业和计算机技术的发展,显示器防眩防静电膜等成为增透膜新的应用领域,增透膜不仅能够有效提高电池的转化效率,而且能改善基体的力学性能、电学性能、光学性能及其他物理化学性能。同时,增透膜在太阳能电池领域也是重要的研究课题,其对增加光透过率,提高太阳能的利用率方面发挥着重要作用。
[0004]现有技术对沉积工艺的改进、寻找新材料等方向对改进增透膜有着不同程度的研究探索,也有研究人员引入了仿生微结构对增透膜膜层结构进行优化,在对增透膜膜层结构探索的过程中,基于纳米结构的增透膜在膜层的占空比、厚度等结构特征控制工艺和膜层的疏水性、降低减反波段敏感性等方面的性能得到了显著提高。
[0005]现有技术CN113721310A公开了一种大角度宽波段增透射膜,包括基底,还包括设于基底上的高/低折射率交替膜堆以及设于高/低折射率交替膜堆顶面的纳米结构超低折射率膜层。本专利技术基于成熟的薄膜沉积技术以及简单快速的水腐蚀法,通过简便的操作控制渐变折射率膜层的厚度以及等效折射率,结合多层膜结构来调整大角度下宽波段的剩余反射率。
[0006]对于采用光学反光或者光学探测进行自动驾驶的场合下,为了适用不同的环境,比如夜晚、寒冷、炎热等各种情况下,需要提供一种具有耐候性强的增透射膜。
[0007]现有技术仍然存在一些技术问题。比如产品耐候性较差,以及产品机械强度不足等问题,使得这些在产品难以应用。在不同温度、湿度、气压的自然环境下,对光学元件的产品耐候性有着不同程度的要求,尤其在北方寒冷天气下,光学元件的失效会直接带来故障,从而限制了产品的大规模应用。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种耐候性强的多层增透膜及其制备工艺。
[0009]一种耐候性增透膜包括基底及设置在基底上的多层膜,其特征在于,还包括设于基底上的高折射率和低折射率交替的膜层以及设于高/低折射率交替膜堆表面的疏水膜,所述高/低折射率交替膜堆远离基板方向表面为低折射率膜层。进一步地,所述高折射率膜层材料选自二氧化钛、氧化铪、氧化铌、氧化锆、氧化钽、氮化硅、钛酸镧、锗中的一种或多种。
[0010]进一步地,所述高折射率膜层的数量为1

20,厚度为5

300nm。
[0011]进一步地,所述低折射率膜层材料选自氧化硅、氧化铝、氟化物、硫化锌和硒化锌中的一种或多种。
[0012]进一步地,所述低折射率膜层的数量为1

20,厚度为5

350nm。
[0013]进一步地,所述高折射率膜与低折射率膜均由磁控溅射方式制成。
[0014]进一步地,所述疏水膜为氧化硅疏水膜。
[0015]进一步地,所述疏水膜层通过辊涂在膜层表面制成。
[0016]一种耐候性强的多层增透膜的制备工艺,其特征在于,包括:
[0017]依次在基板上采用磁控溅射方法镀覆高/低折射率膜,得到高/低折射率交替膜堆,所述高/低折射率交替膜堆远离基板方向表面为低折射率膜层;
[0018]制备用于辊涂的溶胶;
[0019]在所述高/低折射率交替膜堆表面辊涂处理后制得增透膜。
[0020]进一步地,所述溶胶制备方法包括:
[0021]将硅酸四乙酯、无水乙醇、氨水(质量分数25%)作为催化剂,室温下将上述原料按照1:40

60:1

3的摩尔比混合,并调节PH值到9

10,搅拌10

60min,静置后加热除去氨,静置获得第一溶胶;
[0022]将分子量17~22万的聚乙烯醇溶解于去离子水中,搅拌均匀后,加入第一溶胶,获得第二溶胶,其中硅酸四乙酯与聚乙烯醇的摩尔比为1:0.05

0.2。
[0023]进一步地,所述溶胶使用0.25微米的微孔膜过滤后,使用辊涂方法在高/低折射率交替膜堆的表面涂覆后进行热处理;
[0024]进一步地,热处理方式为在150

180℃下处理10

20min,在480

550℃下烧结25

60min。
[0025]本专利技术提供的一种耐候性强的多层增透膜及其制备工艺的有益效果:
[0026](1)提高膜层结构的稳定性,本专利技术通过在基底上用磁控溅射方式沉积高折射率膜和低折射率膜,形成高/低折射率交替膜堆,磁控溅射方式可以成膜均匀,溅射的膜密度普遍提高,增加高折射率膜层与低折射率膜层的结合附着力。
[0027](2)提高光的透过率,本专利技术制得的多层增透膜,通过选用纳米氧化硅辊涂形成疏水层,提高了光的透过率,同时磁控溅射方式形成的高/低折射率交替膜堆,镀膜过程中沉积速率更稳定,沉积的厚度容易掌控,制得的高折射率膜和低折射率膜与根据需求测算的折射率误差更小。
[0028](3)性能更稳定,对环境的包容范围更广,本专利技术制得的耐候性强的多层增透膜适用的温度、湿度、气压等范围更广,本专利技术制得的耐候性强的多层增透膜及生产工艺,对特定温度环境的敏感度较低,尤其适合在寒冷的环境中,保持性能稳定性,能实现在多变的环境中保持性能稳定。
[0029](4)生产工艺更环保,磁控溅射法沉积高/低折射率交替膜堆以及辊涂溶胶法制备氧化硅疏水膜,生产效率高,减少生产过程中产生的浪费,避免污染环境且本生产中的镀膜工艺容易自动控制,适合工业上流水线作业生产,提高了生产线的自动化水平,生产工艺过程更稳定,节约人力成本。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案,下边将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中地附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据本专利技术实施例的内容和附图获得其他附图。
[0031]图1是本专利技术提供的一种耐候性强的多层增透膜结构图1;
[0032]图2是本专利技术提供的一种耐候性强的多层增透膜结构图2;
[0033]图3是本专利技术提供的一种耐候性强的多层增透膜的制备工艺流程图;
[0034]图中:
[0035]1:基底层
[0036]2:高折射率膜层
[0037]3:低折射率膜层
[0038]4:疏水膜层
[0039]5:高/低折射率交替膜堆
具体实施方式
[0040]以下通过特定的具体实例说明本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐候性强的多层增透膜,包括基底及设置在基底上的多层膜,其特征在于,还包括设于基底上的高折射率和低折射率交替的膜层以及设于高/低折射率交替膜堆表面的疏水膜,所述高/低折射率交替膜堆远离基板方向表面为低折射率膜层。2.根据权利要求1所述的耐候性强的多层增透膜,其特征在于,所述高折射率膜层材料选自二氧化钛、氧化铪、氧化铌、氧化锆、氧化钽、氮化硅、钛酸镧、锗中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的耐候性强的多层增透膜,其特征在于,所述高折射率膜层的数量为1

20,厚度为5

300nm。4.根据权利要求1所述的耐候性强的多层增透膜,其特征在于,所述低折射率膜层材料选自氧化硅、氧化铝、氟化物、硫化锌和硒化锌中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的耐候性强的多层增透膜,其特征在于,所述低折射率膜层的数量为1

20,厚度为5

350nm。6.根据权利要求1所述的耐候性强的多层增透膜,其特征在于,所述高折射率膜与低折射率膜均由磁控溅射方式制成。7.根据权利要求1所述的耐候性强的多层增透膜,其特征在于,所述疏水膜为氧化硅疏水膜。8.根据权利要求1所述的耐候性强的多层增透膜,其特征在于,所述疏水膜层通过辊涂在膜层表面制成。9.根据权利要求1

8所述的任一耐候性强的多层增透膜的制备方法,其特征在于,包括:...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱磊张继凡金艳芳张友法
申请(专利权)人:安徽立光电子材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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