[发明专利]一种高聚物梯度孔隙率宽波抗反射膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种宽波抗反射膜的制备，更详细地是涉及一种高聚物梯度孔隙 率宽波抗反射膜的制备方法。

背景技术

光线在一个光学系统中的不同的介质之间传送时，在各个界面会发生部分透 过、散射和反射的现象，这些反射光会在系统中各个界面来回反射，造成许多迷 光、眩光以致降低整个系统的影像的清晰度。从能量的角度来看，对于任何透明 媒质，光的能量并不全部透过界面，而总是有一部分从界面反射回来。随着液晶 平面显示产品的发展和普及，抗反射薄膜片成为追求更高视觉效果的必备产品。 凡是需要透过视窗屏幕，让眼睛接受信息的所有尺寸的显示产品，包括液晶显示 器的偏光膜，触控面板的上板，投影电视的前板，电浆显示器及映像板的前板和 以及光学镜片等等，应用非常广泛。另外，抗反射膜片在太阳能电池，激光，光 学镜头以及国防科技上都有着重要的应用。宽波抗反射薄膜能适应更多条件，使 器件在更多的情况下得到更好的表现。但是由于缺乏低折射率材料，宽波范围内 的抗反射薄膜仍然有限。要得到宽波段抗反射薄膜的途径之一就是制备自基底到 空气界面折射率梯度减小的薄膜。目前韩国的Kim组在文章“Broad-Band Antireflection Coating at Near-infrared Wavelengths by a Breath Figure”中通 过水滴模版法、中国吉林大学孙俊奇组在文章“Mechanically Stable Antireflection and Antifogging Coatings Fabricated by the layer-by-layer Deposition Process and Postcalcination”中通过静电层层组装法等得到的宽波 抗反射膜只能分别满足可见光区和近红外光区的高透过。对于高分子抗反射薄 膜，在制备工艺中还未发现可以同时满足可见光区或近红外光区的宽波抗反射效 果。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术存在的缺点，提供一种高分子梯度孔隙率宽 波抗反射薄膜的制备方法。

将聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的嵌段聚合物(以下简称PS-b-PMMA)和 聚甲基丙烯酸甲酯的均聚物(以下简称PMMA)的共混物，在经过十八烷基氯硅 烷(以下简称OTS)改性的基底上形成高聚物薄膜。根据微相分离原理，高聚物 溶液干燥成膜过程中PS嵌段与PMMA嵌段不相容可分别形成各自的微区。当基 底经过OTS改性时，基底表面接枝的烷基链降低了基底表面能，此时PS嵌段与 基底的相互作用能低于PMMA嵌段与基底的相互作用能，所以PS微区集中分布 在靠近基底的区域。随着溶液的干燥，PMMA链段缓慢调整在薄膜垂直方向的分 布量，形成表面聚集较多PMMA，而随着薄膜垂直方向的深入PMMA聚集越来越 少的梯度分布薄膜。在加入均聚物PMMA后，均聚物PMMA融入嵌段共聚物的 PMMA微区中使PMMA微区的聚集尺寸增大，且分子量较低的均聚物更容易随着 混合溶剂的挥发而迁移，因此可在高聚物薄膜中垂直基底方向中形成更明显的 PMMA微区梯度分布。在选择性刻蚀掉PMMA微区后就形成孔隙率梯度渐变的高 聚物薄膜，而孔隙率梯度渐变的高聚物薄膜能实现可见光区和近红外光区同时 ＞97％的高透过。

为达到上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

(1)对基底进行OTS改性。

将清洁的基底放入体积分数为0.05％～0.15％的OTS的正己烷溶液中浸泡 3～10分钟，然后以纯正己烷清洗浸渍后的基底，将基底表面吹干。所述的基底 是玻璃或具有铟锡氧化物镀层的导电玻璃(以下简称ITO玻璃)。

(2)将四氢呋喃与甲苯形成混合溶剂，混合溶剂中四氢呋喃所占体积百分 比为2％～50％，将高聚物加入混合溶剂中配制浓度为18～36毫克/毫升的溶液； 所述高聚物为PS-b-PMMA和PMMA的共混物，其中，均聚物PMMA占高聚物的 总质量的百分比为5％～50％。

(3)在由步骤(1)中制备的基底上旋涂步骤(2)中配制的溶液，在基底 表面形成高聚物薄膜。以紫外光辐照高聚物薄膜2～4个小时使其中的PMMA降 解，然后浸泡在乙酸中0.5～1.5小时，最后用去离子水清洗具有高聚物薄膜的 基底，将基底表面吹干，得到一种高聚物梯度孔隙率宽波抗反射膜。