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减反射膜可以降低界面的反射,增加光的透过率,广泛应用于太阳能电池、发光二极管、光学镜头、显示器等领域。根据所使用的材质的不同,减反射膜可分为聚合物减反射膜和无机减反射膜。聚合物减反射膜具有形貌和孔隙率易控制、能在柔性基底表面制备并具有结合力强、易大规模应用等优势。相比于聚合物减反射膜,无机减反射膜在耐化学腐蚀、耐热、防刮等性能方面具有独特的优势。同时,对于一些无机材料,如氧化钛制成的减反射膜还具有自清洁、防雾等特殊功能。 本文将嵌段共聚物(Block Copolymers,BCP)选择性溶胀的方法应用于减反射膜的制备过程中,通过控制溶胀条件实现对减反射性质的调节。再以溶胀后的嵌段共聚物为模板,基于原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)在模板上沉积氧化钛,煅烧去除模板后,制备出具有较好减反射效果的氧化钛多孔膜。首先利用嵌段共聚物热力学不相容的两嵌段间发生微相分离的特性,通过选择性溶剂溶胀成孔的方法制备出具有纳米孔道的多孔薄膜。将这种方法应用于光学玻璃的增透,获得较好的减反射效果。制备方法非常简单:将旋涂有嵌段聚合物聚苯乙烯-b-聚(2-乙烯基吡啶)(PS-b-P2VP)的光学基底浸没于热乙醇中,取出空气干燥后得到多孔膜。在一系列成孔因素考察过程中发现,通过提高溶胀温度、延长溶胀时间可以提高溶胀程度,使膜的孔隙率增大;相反,增加聚合物溶液浓度,在相同溶胀条件下,会使得溶胀程度降低。因此,可以利用改变成孔条件完成对减反射性能的调节。聚合物浓度为1.0 wt%旋涂制备的致密膜,经65℃乙醇溶胀15h后,其透过率能够达到99.2%以上。相比未经涂层处理的玻璃,透过率增加7%以上。随着聚合物浓度的增加,最大透过率对应的波长会发生红移。其次,以溶胀后的嵌段共聚物为模板,应用ALD技术在其表面沉积氧化钛,采用煅烧将聚合物去除,形成由中空管状结构组成的三维连通的氧化钛多孔膜。由于沉积的氧化钛为无定形态,高温煅烧过程中,发生氧化钛的晶型转变,从无定形态转变为锐钛矿型。晶型的转变会导致膜的收缩,各处应力不一,从而在形成的氧化钛管壁上出现次孔结构,这种次孔结构有助于提高膜的孔隙率。采用模板法制备氧化钛多孔膜是一种有效的方法。最后,将以上制备的多孔氧化钛膜应用于减反射,得到的无机减反射膜表现出良好的增透效果。随着沉积次数增加,其孔隙率逐渐降低,折射率逐渐增加。最大透过率随着沉积次数先增后减,当沉积次数为60次时,最大透过率最高为98.6%。所制备的氧化钛减反射膜表现出较好的机械强度,超声处理,对其减反射性能基本无影响,同时膜还具有自清洁、防雾、耐溶剂/水洗特性。