【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学薄膜领域，更具体地说，它涉及一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法。
技术介绍
1、光学薄膜被广泛应用在光学系统、太阳能电池、光电子设备、显示屏幕、窗口元件等领域。
2、在建筑领域中，低反射光学薄膜可以用在写字楼、酒店、商场等，通过提高透射率、降低反射率，保证了室内的采光效高档果和视觉舒适度；在电子产品领域中，平板、手机、电视等产品的屏幕保护玻璃，通过降低反射光能够提高清晰度和视觉效果，同时保护屏幕不易被划伤；在光学仪器领域中，望远镜通过提高透射率、降低反射光的影响，保证成像质量，摄像头上的光学薄膜，如果阳光直接射入镜头内就容易造成画面部分区域朦胧不清或是出现各种亮斑、光晕、紫边、鬼影等现象；所以如何减少或消除透镜、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，逐渐被人们重视。
3、现有技术中，减反射表面的微结构种类一般为金字塔、纳米钉、光栅等形态，上述结构虽然能够增加光的散射，但是对于入射光角度的依赖性较高，大角度入射光的反射率较高。
4、因此，如何制备一种超广角、低反射率、高透射率的光学薄膜，是一个有待解决的问题。
技术实现思路
1、为了制备一种超广角、低反射率、高透射率的光学薄膜，本申请提供一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法。
2、本申请提供一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法，采用如下的技术方案：
3、一种超广角低反射复合纳米结构光学薄
4、s1、将玻璃基体表面经清洁处理，然后进行激光刻蚀处理，得到刻蚀玻璃；
5、s2、将刻蚀玻璃置于三聚氰胺液中浸泡后，取出刻蚀玻璃刮除表面多余三聚氰胺液，升温至780-800℃处理30-40min，冷却后得到氮掺杂玻璃；然后表面经硼酸和氨气处理，得到半成品；
6、s3、在半成品表面镀膜稀土铽改性二氧化硅层，得到成品。
7、通过采用上述技术方案，玻璃基体表面经过刻蚀处理后，表面粗糙度增加的同时，玻璃基体表面产生微结构阵列，在激光刻蚀条件下，刻蚀纳米级深度的结构阵列较为困难；将刻蚀玻璃置于三聚氰胺液中浸泡后刮除刻蚀玻璃表面多余液体，使得刻蚀玻璃的微缝隙内便于负载三聚氰胺液，配合玻璃基体上刻蚀缝隙较大的比表面积，进一步便于负载三聚氰胺液，配合高温气化处理，使得三聚氰胺中的氮掺杂到玻璃基体中的刻蚀缝隙内，实现缝隙的部分填充，而后经过硼酸和氨气处理，便于掺杂六方结构的氮化硼填充在刻蚀缝隙内，同时刻蚀缝隙的四周也掺杂氮和六方晶体结构的氮化硼，不仅填充了刻蚀缝隙缩短了微结构阵列的深度，而且还缩小了刻蚀缝隙的宽度，刻蚀缝隙的宽度就是微结构阵列中相邻凸起之间的距离；使得刻蚀深度和宽度缩小的同时仍使玻璃基体表面具有较高的粗糙度，形成类似蛾眼结构的六角形排列的微纳米阵列结构，便于多角度光线入射后，光反射率降低，保证光学薄膜具有较高的透射率；最后在半成品表面镀膜稀土铽改性二氧化硅层，利用稀土铽较好的减反射效果配合二氧化硅层镀膜的透射效果，配合半成品上类似六角形排列的微纳米阵列结构，可等效为折射率沿深度方向呈连续梯度变化的渐变折射率膜层，从而减少折射率急剧变化所造成的反射现象，使得大角度入射光具有超低反射的效果，从而得到具有超广角、低反射率、高透射率的光学薄膜。
8、优选的，所述清洁处理具体包括如下步骤：皂洗后进行水洗，然后干燥。
9、通过采用上述技术方案，玻璃基材表面经过清洁处理后，取出表面的污渍、杂质等，保证玻璃基材表面的清洁度，保证玻璃基材后续处理的准确度和精准度，从而保证超广角入射光具有低反射的效果，使光学播磨
10、优选的，所述激光刻蚀的平均深度为1-3μm，平均宽度为0.5-1μm。
11、通过采用上述技术方案，限定刻蚀深度和平均宽度，保证刻蚀过程中相邻凸起之间距离较为接近，并且便于刻蚀深度在负载氮掺杂、六方氮化硼等物质后，能使刻蚀深度达到纳米级深度，克服了激光刻蚀深度不易操作到纳米级深度的劣势，同时还能够保证微纳结构尺寸小于可见光波长，使得光波无法辨认微纳结构网络，从而使超广角的入射光具有超低反射的效果，保证光学薄膜的超广角、低反射和高透射率的效果。
12、优选的，所述三聚氰胺液为质量分数1-3%的三聚氰胺水溶液。
13、通过采用上述技术方案，限定三聚氰胺水溶液的质量分数，保证三聚氰胺液到达玻璃基体表面的激光刻蚀缝隙中，实现氮掺杂效果；同时三聚氰胺的氮掺杂能够进一步辅助六方氮化硼的填充，从而增加玻璃基体表面微纳结构的六角形阵列排列结构，减少折射率急剧变化所造成的反射现象，从而提高入射光的广角范围，使光学薄膜具有超广角、低反射的优点。
14、优选的，所述硼酸和氨气处理具体步骤如下：
15、将氮掺杂玻璃置于硼酸中浸泡5-15min，刮除氮掺杂玻璃表面多余硼酸，在通入氨气的条件下，在950-1200℃条件下加工2-4h，然后冷却至室温。
16、通过采用上述技术方案，氮掺杂玻璃经过硼酸处理后，表面微缝隙结构负载硼酸，然后在氨气条件下，配合限定的温度和反应时间，逐渐在缝隙中生成纳米级的氮化硼粒子，氮化硼的趋于六方晶型，能够类似蛾眼的六边形结构，折射率沿深度方向呈连续梯度变化的渐变，可减少折射率急剧变化所造成的反射现象，从而时间超广角减反射的效果，使光学薄膜具有超广角、低反射、高透射率的优点。
17、优选的，所述半成品表面刻蚀位置处平均深度为100-300nm。
18、通过采用上述技术方案，对于呈现纳米级柱阵列的微纳结构，微纳结构尺寸小于入射光波长尺寸，入射光对微纳结构形态并不敏感且会逐渐弯曲，这种类似蛾眼结构的纳米结构或亚波长结构等价于具有梯度渐变折射率的减反射层，即使在超广角的入射角的情况下，空气和基材之间仍存在相对平缓的折射率渐变，因此使光学薄膜在广角度、宽光谱范围内能够实现低折射率的要求，从而使光学薄膜具有超广角、低反射、高透射率的优点。
19、优选的，所述半成品表面镀膜稀土铽改性二氧化硅层具体步骤如下：
20、按质量比为1:15-25:0.5-1称取正硅酸乙酯、乙醇和聚乙二醇溶液混合搅拌均匀，得到溶解液；在乙醇水溶液中添加盐酸调节ph为2-2.5，得到混合液；按质量比为1:2.5-3.5将混合液添加到溶解液中，在75-80℃条件下搅拌处理，然后添加稀土铽液继续搅拌处理，稀土铽液占溶解液的1%-1.5%，密封5-8h，得到二氧化硅溶胶；二氧化溶胶经浸渍提拉法镀膜在半成品表面，然后经真空干燥后，升温至200-250℃，拉伸处理，最后升温至550-570℃退火处理，冷却至室温。
21、通过采用上述技术方案，正硅酸乙酯、聚乙二醇溶液相配合，能够诱导二氧化硅形成分布均匀的膜层，配合内部稀土铽的分散效果，形成错落的微纳结构，配合稀土铽自身的减反射效果，进一步提高硅胶膜层的减反射效果，配合拉伸处理，使二氧化硅溶胶形成的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法，其特征在于：所述清洁处理具体包括如下步骤：皂洗后进行水洗，然后干燥。
3.根据权利要求1所述的一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述激光刻蚀的平均深度为1-3μm，平均宽度为0.5-1μm。
4.根据权利要求1所述的一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述三聚氰胺液为质量分数1-3%的三聚氰胺水溶液。
5.根据权利要求1所述的一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述硼酸和氨气处理具体步骤如下：
6.根据权利要求1所述的一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述半成品表面刻蚀位置处平均深度为100-300nm。
7.根据权利要求1所述的一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述半成品表面镀膜稀土铽改性二氧化硅层具体步骤如下：
8.根据
9.根据权利要求7所述的一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述拉伸处理的拉伸率为1.1-1.25倍。
10.根据权利要求7所述的一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述升温至200-250℃的升温速率为2-5℃/min，升温至550-580℃的升温速率为8-12℃/min。
...【技术特征摘要】
1.一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法，其特征在于：所述清洁处理具体包括如下步骤：皂洗后进行水洗，然后干燥。
3.根据权利要求1所述的一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述激光刻蚀的平均深度为1-3μm，平均宽度为0.5-1μm。
4.根据权利要求1所述的一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述三聚氰胺液为质量分数1-3%的三聚氰胺水溶液。
5.根据权利要求1所述的一种超广角低反射复合纳米结构光学薄膜的制备方法，其特征在于，所述硼酸和氨气处理具体步骤如下：
6.根据权利要求1所述的一种超广角低反射复合纳米结...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐周，洪金木，
申请(专利权)人：深圳菲比特光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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