增透膜的制备及其性能

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1、坚竺!竺!!!!坚!!!!尘!!!!查!!型堡增透膜的制备及其性能材料学专业研究生姜浩指导教师王跃川摘要在光学系统中，光的反射不仅导致光能的损失，降低成像质量，而且在某些情况下甚至会造成安全隐患。为了减少光学器件表面光的反射，通常在其表面沉积单层或多层透明介质薄膜，称为增透膜或减反膜。增透膜的增透效果与膜层折射率、厚度密切相关，有关这方面的工作已有大量报道。然而这些已报道的方法均不能满足制备大面积、低成本宽带增透膜的需要。为了解决上述问题，本文设计并制备了两种类型的增透膜。第一种是采用液面下降法制备的无机／有机复合双层增透膜。内外膜层的成膜材料分别为Ti02／Si02复合溶

2、胶和苯乙烯一甲基丙烯酸甲酯共聚物。通过改变这两种成膜材料的组成比，可使内、外膜层的折射率分别在1．45～2．0和1．49～1．60之间连续可调，双层膜系的膜厚可通过改变液面下降速率和成膜液浓度来加以调节。此外，研究发现，紫外光辐照处理可增加内层无机膜的折射率并同时降低其厚度，制备的双层光学增透膜在可见光谱范围的透过率有很大提高，最高透过率达到99．5％，透过率曲线的形状及其峰值可通过改变内、外膜层折射率及厚度加以调整。户外耐用性实验结果表明：该双层增透膜可在户外环境下长期使用而保持较高的透过率，其户外耐用性可通过将外层聚合物交联或引入含氟基团加以改善。另外一种是采用可控的旋

3、涂或提拉法在基片上沉积而成的单层或多层PMMA纳米粒子增透膜。与双层增透膜相比，纳米粒子增透膜制备方法简单易行，透过率更高，增透范围也更宽。SEM、AFM结果表明：旋涂法所沉积的纳米粒子松散、无规地分布在基片表面上，相应的单面和双面粒子膜透过率在550nm分别为95．7％和99．5％。提拉法对纳米粒子堆积方式可控性差，只能得到紧密堆砌的纳米粒子膜，其相应膜层的实测透过率最高为98％。通过改变粒子粒径和粒子堆积层数可调节纳米粒子膜层的厚度，从而凋节增透范围。少量PEG、PVA和PMMA纳米粒子同时成膜可明显改善粒子与基片之问的附着力，但同时透过效果随这些添加物用量增加而大大下

4、降。用SiOz溶胶作为共成膜物填充纳米粒子间空隙，高温烧掉有机PMMA纳米粒子后残留人Si02无机涂层对基片具有良好的附着力，其用量为1％时，单面涂覆情况下透过率峰值可达95．7％。关键词：增透膜、双层、纳米粒子、增透结构IIPreparationandPropertiesofAntireflectiveCoatingsAbstractLightreflectionisacomiilonphenomenonineverydaylife．Disturbingreflectiondoesnotonlyimpairtheclearityofopticalcomponents，bu

5、talsoblemishimagequality．Insomecases，itCallposesafetyhazards．Therefore，antireflectioncoatings(AR)havebeendevelopedtoeliminateorreducesuchunwantedreflections．TheARstructuresplayanimportantroleinavarietyofopticaltechnology．Aamplework，theoreticalandexperimental，hasbeendoneandavarietyofmethods

6、havebeendevelol删1．However,amethodthatignotonlyabletoproduceperfectandbroadbandantireflectioncoatings，butalsosimple，robust，lowcostandsuitableformassiveproductionisstillinsearch．Withsuchideainmind，weare，inthiswork，pursuingthemethodssuitableforpreparinghighperformanceandlargeareaARcoatings．An

7、oveldouble—layered(DB)ARcoatingcomposedofinorganicinnerlayerandpolymericouterlayerwaspreparedbydrainingthecoatingsolutionwhileholdingtheglassslidestillinsolutiontank．Thereflectiveindex(nd)ofSi02fri02hybridsol—gelandthecopolymerswerestudied．nooftheinnerandouter