超疏水减反基板及其制作方法技术

一种超疏水减反基板及其制作方法。所述超疏水减反基板包括：基底；位于所述基底表面的减反射膜，所述减反射膜具有蛾眼结构；位于所述减反射膜表面的低表面能涂层。所述超疏水减反基板的制作方法包括：提供基底；在所述基底表面形成减反射膜，所述减反射膜具有蛾眼结构；在所述减反射膜表面形成低表面能涂层。本发明专利技术通过在减反射膜表面形成低表面能涂层，可以进一步提高减反射膜的透光率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料
，尤其涉及一种。
技术介绍
材料表面的光反射、湿气凝结和灰尘污染一直是困扰人们日常生活的问题，而目前能够解决这些问题的技术手段还很少。例如，玻璃表面的反射和污染大大降低了其透明性能和美观度，光电领域的诸多器件也需要减少反射从而提高光的利用效率以及通过器件表面的自清洁功能化而延长使用寿命。这些方面都要求材料表面具有的超疏水自清洁性能和抗反射性能。 超疏水表面一般是指固体表面与水的接触角大于150° ,前进接触角与后退接触角的差值小于5°的表面。由于超疏水表面与水滴的接触面积非常小,水滴极易从表面滚落。因此，超疏水表面不仅具有自清洁功能，而且还具有防电流传导、防腐蚀、防水、防雾、防毒、防雪、防霜冻、防黏附、防污染等功能，因而在建筑、服装纺织、液体输送、生物医学、日用品与包装、交通运输工具以及微量分析等领域都具有广泛的应用前景。一般来说，超疏水性表面需要具备两个条件第一是在疏水表面构建粗糙结构；第二是在粗糙表面上修饰低表面能的物质。现有技术中光电器件的表面都是平滑的半导体表面，这样的半导体表面可以反射大于35%的入射光，光或电磁波损失十分严重。为减少光或电磁波反射，目前通常会采用下列的两种方法一种是制作减反射膜(即增透膜)，其基本原理是利用光波或电磁波在减反射膜上下表面反射所产生的光程差，使得两束反射光干涉相消，从而减弱反射，增加透射；另一种是表面构造处理，通过表面结构化的斜角使得光线或电磁波能再次耦合到器件结构层中，这样的限制效应提高光谱或电磁波的利用率，从而改善光电转换效果。为了同时实现超疏水自清洁性能和抗反射性能，现有技术中可以在平滑的表面依次形成减反射膜和低表面能涂层，所述减反射膜为单层或多层。但是，所述单层或多层的减反射膜仅能针对一段光谱进行减反，且入射角比较小，减反效果也不够理想。因此，如何在同时实现超疏水和减反的前提下，实现全光谱、大入射角且高透过率就成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，既可以实现全光谱和大入射角的减反效果，又可以提高透过率，还可以实现超疏水的自清洁功能。为解决上述问题，本专利技术提供了一种超疏水减反基板，包括基底；位于所述基底表面的减反射膜，所述减反射膜具有蛾眼结构；位于所述减反射膜表面的低表面能涂层。可选地，所述基底的材质为玻璃、金属、陶瓷或塑料。可选地，所述减反射膜的材质为氧化锌、硅、氧化硅、氧化钛、氮化硅、氧化钽、氧化锆、氧化铝、氧化铟、氧化锡、氧化镓、掺锡氧化铟、氟化掺锡氧化铟、掺氟氧化铟、掺氟氧化铟、掺招氧化锌、掺镓氧化锌、硫化锌、硒化锌和氟化镁中的一种或多种的任意组合。可选地，所述减反射膜的厚度范围为100nnT2000nm。可选地，所述低表面能涂层的材质为甲氧基硅烷、烷基硅烷、含氟硅烷或接枝硅氧烷链化合物。可选地，所述低表面能涂层的材质为十六烷基三甲氧基硅烷(Hexadecyltrimethoxysi lane, HDTMS)。可选地，所述低表面能涂层的厚度范围为10ηπΓ500ηηι。为解决上述问题，本专利技术还提供了一种超疏水减反基板的制作方法，包括 提供基底；在所述基底表面形成减反射膜，所述减反射膜具有蛾眼结构；在所述减反射膜表面形成低表面能涂层。可选地，在形成所述减反射膜之前，还包括对所述基底进行清洗处理。可选地，对所述基底进行清洗处理包括采用丙酮、异丙酮和去离子水的混合溶液对所述基底进行超声波清洗。可选地，在形成所述减反射膜之前，还包括对清洗后的所述基底进行粗糙化处理。可选地，所述粗糙化处理采用氢氟酸或硝酸溶液实现。可选地，所述减反射膜的材质为氧化锌、硅、氧化硅、氧化钛、氮化硅、氧化钽、氧化锆、氧化铝、氧化铟、氧化锡、氧化镓、掺锡氧化铟、氟化掺锡氧化铟、掺氟氧化铟、掺氟氧化铟、掺招氧化锌、掺镓氧化锌、硫化锌、硒化锌和氟化镁中的一种或多种的任意组合。可选地，所述减反射膜采用化学气相沉积、旋涂、喷洒、湿化学方法、化学溶胶凝胶、化学液相沉积、光刻蚀、模板法、物理气相沉积、蒸发或溅射方式中的至少一种方法形成。可选地，在所述基底表面形成减反射膜的步骤包括将有机酸锌盐溶解在乙醇溶液中，形成晶种溶液；将所述晶种溶液形成在基底表面；对所述基底进行加热处理，在所述基底表面形成氧化锌晶种；将无机锌盐和碱性溶液混合，形成生长溶液；将所述基底放置在所述生长溶液中，在所述氧化锌晶种表面形成氧化锌的纳米阵列棒。可选地，所述有机酸锌盐为脱水醋酸锌和丙酸锌中的一种或两种。可选地，所述晶种溶液中有机酸锌盐的摩尔浓度范围为2毫摩尔每升 10摩尔每升。可选地，在将有机酸锌盐溶解在乙醇溶液中的同时，还包括将单乙醇胺也溶解在乙醇中。可选地，通过旋涂、喷洒或浸润将所述晶种溶液形成在基底表面。可选地，所述加热处理的温度范围为300°C 400°C，时间范围为30分钟飞O分钟。可选地，所述氧化锌晶种为I层飞层的氧化锌纳米粒子。可选地,所述无机锌盐为六水硝酸锌、六水硫酸锌和六水氯化锌中的一种或多种的任意组合；所述碱性溶液为六亚甲基四胺、氢氧钾和氢氧化钠中的一种或多种的任意组合；所述无机锌盐和所述碱性溶液的体积摩尔比为O. 9^1. I。可选地，所述基底放置在所述生长溶液中的时间范围为120分钟 300分钟；温度范围为80°C 95°C。可选地，在形成所述减反射膜之后，还包括采用去离子水清洗基底表面。可选地，在形成所述减反射膜之后，还包括进行退火处理，温度范围为3000C 600°C，时间范围为120分钟 720分钟。可选地，在形成所述减反射膜之后，还包括将包括减反射膜的基底晾干。 可选地，在所述减反射膜表面形成低表面能涂层的步骤包括提供十TK烧基二甲氧基娃烧;在十六烷基三甲氧基硅烷中添加乙醇形成溶液；对所述溶液进行酸化处理；对酸化处理后的溶液进行搅拌处理； 通过浸润、旋涂或喷洒的方式将所述溶液形成在所述基底表面。可选地，对所述溶液进行酸化处理包括在所述溶液中添加乙酸、盐酸或硝酸中的至少一种，使所述溶液的PH值位于4. 5^5. 5范围。可选地，所述搅拌处理的时间大于或等于60分钟。可选地，当采用浸润方式将所述溶液形成在所述基底表面时，将所述基底放置在所述溶液中，放置时间为30分钟飞O分钟。可选地，在形成所述低表面能涂层之后，还包括将所述低表面能涂层晾干，且进行固化处理。可选地，所述固化处理的时间范围为30分钟飞O分钟，温度范围为100°C 15(TC。可选地，所述基底的材质为玻璃、金属、陶瓷或塑料。可选地，所述低表面能涂层的材质为甲氧基硅烷、烷基硅烷、含氟硅烷或接枝硅氧烷链化合物。与现有技术相比，本专利技术技术方案具有以下优点通过在基底表面形成蛾眼结构的减反射膜，可以实现全光谱、大入射角的减反效果；在减反射膜表面形成低表面能涂层，可以实现超疏水自清洁的效果，且低表面能涂层能够进一步增加减反射膜的透过率，最终提闻了减反效果。附图说明图I是本专利技术实施方式中一种超疏水减反基板的结构示意图；图2是三种不同情况下波长与透光率的关系示意图；图3是本专利技术实施方式中超疏水减反基板的制作方法的流程示意图；图4是本专利技术实施方式中形成减反射膜的流程示意图；图5是本专利技术实施方式中形成低表面能涂层的流程示意图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超疏水减反基板，其特征在于，包括：基底；位于所述基底表面的减反射膜，所述减反射膜具有蛾眼结构；位于所述减反射膜表面的低表面能涂层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王正佳，谷鋆鑫，陈捷，
申请(专利权)人：法国圣戈班玻璃公司，
类型：发明
国别省市：