[发明专利]一种宽光谱抗反射增透结构及其制备工艺及光栅

说明书

本发明公开了一种宽光谱抗反射增透结构及其制备工艺及光栅。本发明的宽光谱抗反射增透结构中包括：衬底，还包括设置于所述衬底至少一侧表面的若干锥状抗反射结构，锥状抗反射结构的底部横向尺寸为20～150nm，分布密度为3～20根/um²，若干锥状抗反射结构在不同高度范围内的数量百分比分布为：100nm以下:0％～5％，100nm～150nm:50％～60％，150nm～200nm:25％～35％，200nm～260nm:10％～20％。本发明产品在更宽的波长范围内具有更优异的抗反射性能。

技术领域

本发明涉及光学器件领域，具体涉及一种宽光谱抗反射增透结构及其制备工艺及光栅。

背景技术

随着光学玻璃在镜头、发光二极管、有机太阳能电池等光学器件和光学系统的广泛应用，其光学特性对器件和系统的性能影响越来越大，但是由于光学玻璃和空气界面处存在阻抗不匹配问题，因此大量入射光在界面处被反射而损失。因此，为了减少光学损失，为光学玻璃附加一种抗反射特性尤其重要。目前较为常用的方法是在光学玻璃表面制备一层抗反射光学薄膜，但是这种薄膜的材料选择范围有限，且仅具有单一的折射率，因此当薄膜厚度确定后仅在有限波段范围内可实现抗反，而且在薄膜和玻璃接触界面存在应力不匹配问题，这极大地限制了光学玻璃的应用范围。

在CN 101308219A公开的文件中，记载了一个以单层纳米粒子为刻蚀阻挡层构筑抗反射微结构的方法，其采用单层的纳米粒子的阵列结构为刻蚀阻挡层，通过刻蚀后在基底上形成锥形的结构，该锥形的结构能有效提高基底的抗反射性能。但是，该方法仅仅适用于单层刻蚀，并且，结构刻蚀形成的锥形结构虽然在400-2400nm波段范围内可以有效抗反射，但也公开了不同粒径的微球制备出的成品在不同的波段具有不同的反射率，并且明确记载有在600-1200nm波段范围内平均反射率低于5％，在750-930nm波段处低于1.2％，但是在1000-1200nm波段范围内反射率是高于5％的。所以综合来看，该文件中制备获得的每个成品仍然只是在几个比较短的波段范围内实现较高效率抗反射，并且也无法证明该结构可以在250-800nm波段范围内实现高效率抗反射。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：现有公开的抗反射微结构，每个成品只能在几个比较短的波段范围内实现高效率抗反射的问题；本发明提供了解决上述问题的一种宽光谱抗反射增透结构及其制备工艺。

一种宽光谱抗反射增透结构，包括衬底，还包括设置于所述衬底至少一侧表面的若干锥状抗反射结构，锥状抗反射结构的底部横向尺寸为20～150nm，分布密度为3～20根/um²；

统计每个锥状抗反射结构的高度，统计不同高度范围的锥状抗反射结构的数量，获得不同高度范围占所有锥状抗反射结构总数的百分比；即若干锥状抗反射结构在不同高度范围内的数量百分比分布为：

统计每个锥状抗反射结构的底部横向尺寸，统计不同底部横向尺寸范围的锥状抗反射结构的数量，获得不同底部横向尺寸范围占所有锥状抗反射结构总数的百分比；即所述若干锥状抗反射结构在不同底部横向尺寸范围内的数量百分比分布为：

将衬底分隔成若干个1um²的小格，统计每个小格中的锥状抗反射结构数量，并统计不同数量的锥状抗反射结构的小格在衬底上的分布；即所述若干锥状抗反射结构在衬底上的密度分布为：

一种宽光谱抗反射增透结构的制备工艺，包括：

步骤一、在衬底上设置光刻胶层，加热使光刻胶固定在衬底上形成掩膜层；

步骤二、采用等离子体轰击光刻胶层形成纳米纤维簇状的掩膜层；