沉积多层纳米涂层的方法和实施这些方法的系统。
【技术实现步骤摘要】
相关申请的参考本申请要求美国临时申请的优先权，该申请的申请日为2010年10月4日、申请号为61、344，774、专利技术名称为，为了本申请的整体性等各种目的在此该申请被作为参考而结合。关于联邦资助研究或发展的陈述本专利技术是根据NNM08AA03C号合同而受到美国国家航空航天局(N. A. S. A)的部分资助。美国政府对该专利技术享有一定的权利。
技术介绍
抗反射涂层(料)对所有基于透镜的成像系统是重要的，但是一些基底(基片) (substrates)、波长和环境出现比其它的系统更大的挑战。对一个给定的基底和一以λ为中心的窄波段的一光学抗反射涂料的最简单设计要求一单个的薄片，该薄片的折射率η = V基底指数，与厚度d—起，使得nd= λ/4。当该基底指数相对低，例如对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，其指数=1. 49时，很难识别目标指数η = V 1. 49 = 1. 22的低指数材料，特别是当这种材料在空间环境中也很强和稳定时。涂层材料本身在使用的波长上应是透明的，这样相对容易实现在近红外或可见的，但在紫外谱具有挑战的。最后，它必须将它自己放到一很好控制的淀积工艺过程，才能够在大面积上进行非常均勻一致的、保形的涂层。很少稳定的材料有这样低的折射率。一个方法是将空气结合到薄层(多孔性)，但是这必须采用这样的一方法来实现稳定的、可靠的和非常光滑的纳米级(nm scale)的薄膜。问题碰到空间应用，要求使用大的菲涅耳(Fresnel)透镜O. 5米)以便轨道运行的宇宙射线望远镜从空中的切伦科夫辐射(Cerenkov radiation)中收集300-400纳米 (nm)的光。先前尝试给抗反射(AR)薄膜涂PMMA引起了不好的粘结。商业上塑料光学加工方法，例如眼科透镜使用聚四氟乙烯(Teflon)涂层，对PMMA不理想，因为聚四氟乙烯的指数η = 1. 31太高以致不能提供一单层溶液(最可能的AR涂层的反射比将不小于0. 5% )。 除了光学效率(能)，美国国家航空航天局(NASA)希望在大的PMMA光学上的涂层不应要求真空沉积，能足够地提供一致的包含菲涅耳(Fresnel)结构的倾斜的楔形物的覆盖，在空间上有非常好的粘合和环境稳定性，膜应力低从而不扭曲光，以及能有多层设计。最后，低散射也是重要的，这对一四分之一波膜仅61纳米的膜厚度意味着光滑和离开1-2纳米级的自由表面。对一些基底、波长和环境有一个需要提供抗反射涂层。也有一个需要为实施涂层方法的系统提供沉积多层纳米涂层的方法。
技术实现思路
沉积多层纳米涂层的方法和实施该方法的系统被公开如下。在本专利技术的一个实施例提供的方法中，一沉积连续的层以便在一基底上产生纳米多孔的多层涂层的方法包括在该基底上沉积聚合(高分子)电解质溶液和纳米粒溶液，对5每一连续的层重复该沉积，冲洗该沉积层，以及干燥该冲洗的沉积层。在一个例子中，该方法也包括通过如下方法制备该基底在一预定的溶剂中溶解预定的嵌段共聚物(block copolymer)，该溶解形成嵌段共聚物溶液；将热塑性的基底浸入该嵌段共聚物溶液一预订的浸泡时间(soaking time)，该预订的浸泡时间是这样来选择的使得一嵌段共聚物的层在该热塑性的基底的表面形成；对带有嵌段共聚物单层的热塑性表面以一预定的退火温度退火一预定的退火时间，该退火温度和退火时间是这样选择的使得嵌段共聚物的分子中的一部分(moeties)被结合到该表面，带负电荷的分子中的一部分被分布在该表面上。在一个实施例中，本专利技术提供一在一基底上产生纳米多孔的多层涂层的装置，它包括至少一接收一液体和气体的雾化薄雾传输部件，该液体当用在一涂层操作中包含聚合电解质溶液和/或纳米粒溶液，当用在一清洗操作中包含一冲洗溶液。该雾化薄雾传输部件当用在涂层(涂抹)操作中传输一涂层(料)薄雾，当用在清洗操作中传输一冲洗溶液， 当用在干燥操作中传输一压缩气体。该实施例也包括至少一个热塑性(塑料)基底，该基底可从一个或一个以上的雾化薄雾传输部件上接收流体。在一个例子中，该热塑性基底有至少一个在该热塑性基底的表面上形成的单层嵌段共聚物，被结合到该表面的嵌段共聚物的分子中的一部分(moeties)，以及被分布在该表面上带负电荷的分子中的一部分。在一个例子中，一抗反射涂层由实施本专利技术的上述教导的方法的描述的实施例得到。本专利技术的其它方法和系统的实施例也被公开。为了更好到理解本专利技术的教导以及其它的专利技术目的，下面结合附图作详细说明。 保护范围将在权利要求书中指出。附图说明图1是表示准备基底和形成基底的方法的一个实施例的示意图。图2是表示准备基底和形成基底的方法的另一个实施例的示意图。图3a_3d是表示本专利技术的涂层的组份的结构示意图。图4是本专利技术的系统的一个实施例的示意图。图5是本专利技术的系统的一个实施例的一部件的一个实施例的示意图。图6是本专利技术的系统的一个实施例的示意图。图7-10是表示本专利技术的系统的示范性实施例的结果的示意图。具体实施例方式下面将对实施本专利技术的较佳实施例作详细描述。该描述没有任何限制本专利技术的意思，既然本专利技术的范围有所附权利要求书限定，这里仅仅是为了说明本专利技术的一般原理。除非上下文具体指明，这里使用的单数“一”、“一个”和“该”包含复数的含义。除了具体的表示，在说明书和权利要求书中所有的表示成份的数量、反应条件等等数字(数值)能被理解可以在所有情况下由措辞“约”来调整。因此，除了有相反的表示， 在下述说明书和权利要求书中的数值参数可以依据专利技术寻求保护的特性而变化，每一个数字参数丝毫不应被考虑尝试依据有效数位和一般的凑整原则限制适用权利要求的等同原则。另外，在说明书内的数值范围的引用被认为是公开了该范围内的所有数值和范围。例如，如果一个范围是从1到50，它应被认为包括，例如，1，7，34，46. 1,23. 7，或者该范围内的任何其它值或范围。然而，在权利要求中没有引用的任何范围仅仅是由于说明，并不限制本专利技术的保护范围。数值是作为例子和说明实施例被引用的，不是用来限制本专利技术的一般概念。下面将描述沉积多层纳米多孔涂层的方法和实施该方法的系统。正如被本申请整体作为参考的“自然材料”杂志的JERI’ ANN HILLER，、JONAS D. MENDELSOHN和MICHAEL F. RUBNER的“来自聚合电解质多层的可逆的、可清除的纳米渗透的抗反射涂层”，2002 年 9 月，第一卷，59-63 (JERI，ANN HILLER, JONAS D. MENDELSOHN AND MICHAEL F. RUBNER"Reversibly erasable nanoporous anti-reflection coatings from polyelectrolytemultilayers"Nature Materials, VOL 1， SEPTEMBER 2002,59-63), \)JsR 美国专利申请公开号20030215626 “纳米多孔涂层”所描述的，包含玻璃的纳米粒的纳米多孔薄膜涂层能被工程上用作为紫外抗反射(UV AR)涂层。这些涂层是通过使用一层一层 (layer-by-layer)的加工方法得到的，涉及到带负电荷的纳米粒子和正电荷的聚合物的交替吸收。安装条件能被优化以便本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：王庆武，宋相烨，迪菲利波·文森特，科尔·托马斯，
申请(专利权)人：王庆武，宋相烨，迪菲利波·文森特，科尔·托马斯，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。