[实用新型]一种新型光学聚合物复合薄膜

说明书

技术领域

本实用新型涉及薄膜技术领域，尤其涉及一种新型光学聚合物复合薄膜。

背景技术

光学薄膜是在基底材料的表面覆盖一层或多层其他材料，以达到改变预定波段光的透射率和反射率的目的。一般说来，膜层的厚度在光波长的量级，可通过改变膜层的厚度来改变光学薄膜的作用波段。参照图1，对于固定厚度的膜层，不同波段的光对应的光程(即相位差)不同，其相干叠加后的强度不同，这就对应着不同的透射率和反射率。当前，光学薄膜已广泛应用于光学及光电子技术领域，用于制造各种具有特定光学效应的仪器。

在实际应用过程中，常用的光学镀膜材料主要包括金属膜和介质膜，光学效应较好的光学薄膜对镀膜材料的纯度、膜层的厚度和均匀性的要求比较高，因此其价格也较为昂贵，这就限制了这种光学薄膜向其他产业的应用和推广，例如，在农业种植领域已经大规模使用的农业塑料大棚领域。

农作物的生长依附于环境，农业塑料大棚和一些室内栽培技术为农作物创造了一个更加适合生长的环境，其中，光环境就是非常重要的一种环境因素。红光、蓝光处于植物光合作用谱的两峰值处，是影响植物生长最主要的光源，也是植物需求量最大的光源，而其他波长的光对光合作用的影响相对较小，有研究表明，绿光对某些植物的生长有一定的反向作用。尤其是在夏季，强烈的阳光不但使农作物处于光抑制状态，还使农作物和土壤中的水分大量蒸发，这对农作物的生长是严重不利的。

因此，如果能将光学薄膜应用在农业中，通过减少绿光的组分，除去红外光这种对光合作用没有效果而热效应比较严重的光源，除去对植物细胞有破坏作用的紫外光，这可以促进农作物的生长。如果再能将没有用于植物生长的光加以利用，例如中国专利申请CN103997285A公开的一种用于种植大棚的太阳能综合利用系统，便可产生附加的经济效益，以我国18亿亩的耕地面积进行计算，假如1％改造为综合型光伏农业基地，以10％的光电转换效率估算，其装机容量可达到1000GW，发电量相当于50个三峡电站，其能带来的附加收入是相当可观的。

但是，目前技术较为成熟的金属膜和介质膜因其价格较为昂贵，暂时不具备向农业种植领域进行推广的条件，限制了光学薄膜在农业种植领域的应用。

申请人在实现本申请的过程中注意到，如果采用聚合物材料作为光学薄膜材料，例如聚乙烯(PE)材料，其制作成本就可以大大地降低。PE材料具有高、中、低密度档，PE材料的密度、折射率可调控，从而为光学薄膜的设计提供了很大的选择空间，并且，现有不同类型和功能的PE材料的产品很多，生产工艺也较为成熟，为光学薄膜转化为便于应用的推广的产品打下了良好的基础。

实用新型内容

基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出了一种新型光学聚合物复合薄膜。

本实用新型提出的一种新型光学聚合物复合薄膜，包括：基底和光学薄膜；基底采用聚合物材料制成，光学薄膜压制或粘覆在基底表面，光学薄膜由M个单元膜叠加而成，其中M＞2，每个单元膜由N层采用聚合物材料制成的光学膜层叠加而成，其中N＝2或者N＝3，每层光学膜层具有预定的膜厚，任意相邻两层光学膜层具有不同的折射率。

优选地，M个单元膜具有相同的物理结构和光学特性，其中，光学薄膜的光学特性包括透射特性和反射特性，透光特征包括透光光谱和透光光强，反射特性包括反射光谱和反射光强。

优选地，在单元膜中，具有不同折射率的光学膜层由具有不同密度的聚合物材料制成，和/或，具有不同折射率的光学膜层由具有不同掺杂的聚合物材料制成。

优选地，聚合物材料为聚乙烯材料。

优选地，基底为聚甲基丙烯酸甲酯板材。

优选地，聚甲基丙烯酸甲酯板材的背光面为导光板型或者散光板型。

优选地，聚甲基丙烯酸甲酯板材的形状为抛物面型。

优选地，基底为聚乙烯薄膜。

在本实用新型中，通过在基底表面覆盖光学薄膜制成；基底采用聚合物材料制成，光学薄膜由M个单元膜叠加而成，其中M＞2，每个单元膜由N层采用聚合物材料制成的光学膜层叠加而成，其中N＝2或者N＝3，每层光学膜层具有预定的膜厚，任意相邻两层光学膜层具有不同的折射率。其中，基底为聚甲基丙烯酸甲酯板材或者聚乙烯薄膜，具有不同折射率的光学膜层可以由具有不同密度的聚乙烯材料和/或由具有不同掺杂的聚乙烯材料制成。

在实际应用过程中，通过光学薄膜中单元模的数量以及单元模中每层光学膜层的膜厚、折射率以及膜层分布进行设计，实现了对光学特性的可调，满足了光学薄膜的不同光学特性要求。