[发明专利]一种广角宽谱柔性减反射薄膜及制备方法

说明书

本发明涉及减反射薄膜，特别涉及一种广角宽谱柔性减反射薄膜及制备方法；这种广角宽谱柔性减反射薄膜包括柔性基底、位于基底表面的纳米结构间隔层和位于纳米结构间隔层上方的金属薄膜，所述纳米结构间隔层为由直径不等的分离单元组成的纳米结构阵列；这种广角宽谱柔性减反射薄膜利用纳米间隔层中的纳米单元形成不同尺寸的纳米金属颗粒，从而能够与不同的入射波长形成表面等离子共振，降低反射；分离的纳米结构单元使得薄膜对入射光角度的敏感性显著降低；该减反射薄膜不仅可以作为增透膜，还可以作为光热吸收薄膜；该减反射薄膜的制备方法简单，无需后续的退火处理，扩大了应用范围，简化了生产流程，重复性好，适合于工业化生产。

技术领域

本发明涉及减反射薄膜，特别涉及一种广角宽谱柔性减反射薄膜及制备方法。

背景技术

在光学元件、光电器件和光热装置中，表面反射是影响这些元器件和装置性能的一个重要因素。由于反射率会随着入射光角度和入射光波长变化，因此广角和宽谱的减反射薄膜就显得尤为重要。近年来，随着柔性光电子技术的发展，表面可弯曲的器件越来越多，也要求减反射薄膜在弯曲的情况下也能具备良好的性能。

虽然传统的减反射薄膜可以通过采用多层薄膜结构来获得宽波段的减反射效果，但多层薄膜结构的设计方法复杂，并且在寻找合适折射率的材料方面存在困难，再加上反射率对入射光的角度敏感，倾斜入射光的反射率较高，难以满足新型柔性器件的要求。

近年来表面等离子激元出现给减反射薄膜的设计带来了新的思路。但是研究的结果表明，其减反射性能仅适用于能够与纳米金属颗粒产生共振的较窄的波段，在较宽的波段范围内其减反射的效果并不好。

中国专利CN201210350141公开了一种用于黑硅的宽波段减反射方法，包括以下步骤：1)在黑硅表面上制备一层中间层，其中所述黑硅为具有陷光结构的硅；2)在步骤1)得到的中间层上沉积金属纳米颗粒，该金属纳米颗粒为不连续的或互不接触；3)对步骤2)得到的产物进行退火处理。该方法只能用于黑硅表面，材料的选择具有局限性；且制备方法繁琐，需要采用腐蚀、真空沉积和退火一系列工艺。而且，由于需要退火工艺，无法用于有机材料制备的柔性基底。

中国专利CN201510995619公开了一种透明柔性减反射薄膜制造方法，技术特征包括：1)采用压印技术以及表面修饰技术在透明柔性基底上加工出具有微米尺寸的立体图形结构；2)制作微米尺寸的立体图形结构需要用到固化胶；3)加工时需要加热到一定温度。该方法制备的微米结构的形状尺寸整齐划一，使得其减反射效果只体现在一个较窄的波长范围内和特定的入射角，应用范围小。而且，由于制备过程中需要加热，也限制了基底材料的选择范围。

发明内容

本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种广角宽谱柔性减反射薄膜及制备方法。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种广角宽谱柔性减反射薄膜，包括柔性基底、位于基底表面的纳米结构间隔层和位于纳米结构间隔层上方的金属薄膜，所述纳米结构间隔层为具有不同直径的分离单元组成的纳米阵列。

所述广角宽谱柔性减反射薄膜利用纳米间隔层中的的纳米单元形成不同尺寸的纳米金属颗粒，从而能够与不同的入射波长形成表面等离子共振，降低反射；分离的纳米结构单元使得薄膜对入射光角度的敏感性显著降低；而且不会产生传统薄膜因弯曲而带来的薄膜断裂问题。

优选地，所述纳米结构间隔层为柱状、台状、“之”字状或螺旋状的纳米阵列。

优选地，所述纳米结构间隔层的厚度为10nm-100nm。

优选地，所述纳米结构间隔层中每个分离单元的直径小于50nm，相邻单元的间隙小于50nm。

优选地，所述纳米结构间隔层的材料是二氧化硅、二氧化钛、氮化硅、氟化镁、硅中任意一种或几种的混合。