[发明专利]一种光学器件及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种光学器件及其制备和应用。具体地，本发明公开了一种光学器件，所述光学器件包含基底和复合于所述基底的至少一个主表面的具有薄膜干涉性能的聚磷腈薄膜。本发明还公开了所述光学器件的制备和应用。所述光学薄膜具有制备方法简单、成本低、膜层结构稳定等优点，并且所述聚磷腈薄膜具有优异的薄膜干涉效果。包含所述单层聚磷腈薄膜的光学器件具有优异的光选择性和光调控性。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体地涉及一种光学器件及其制备和应用。

背景技术

光学薄膜，是光学器件的重要组成部分，并起着不可替代的作用。常见的有增反膜、增透膜等。如，在镜头或者镜片表面镀上一层增透膜，可以减少反射光的强度，增加透射光的强度，使光学系统成像更加清晰。光学薄膜的主要作用原理是：光在光学薄膜表面发生了薄膜干涉，对入射光与反射光的波长和强度进行了筛选和调节。常见的可用作光学薄膜的材料，主要是一些透明的无机材料或金属材料，如氟化镁(MgF₂)、二氧化硅(SiO₂)、二氧化锆(ZrO₂)、金(Au)、银(Ag)等。有机高分子薄膜作为光学薄膜的应用较少。无机、金属光学薄膜常见的制备方法有电子束蒸发沉积、离子束辅助沉积、离子束溅射等。而这类无机或金属材料的成膜工艺往往需要复杂且昂贵的设备。

基于此，本发明提供了一种基于聚磷腈薄膜的单层光学薄膜以及包含该单层光学薄膜的光学器件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于聚磷腈薄膜的单层光学薄膜以及包含该单层光学薄膜的光学器件。

本发明的第一方面，提供了一种光学器件，所述光学器件包含基底和复合于所述基底的至少一个主表面的具有薄膜干涉性能的聚磷腈薄膜。

在另一优选例中，所述光学器件中，所述聚磷腈薄膜复合于所述基底的一个主表面上。

在另一优选例中，所述光学器件中，所述聚磷腈薄膜复合于所述基底的两个主表面上。

在另一优选例中，所述“复合”为物理和/或化学结合。

在另一优选例中，所述聚磷腈薄膜5×5um尺度内的表面粗糙度为0～35nm，较佳地0～20nm，更佳地0～10nm。

在另一优选例中，所述聚磷腈薄膜对可见光的透光率≥80％，较佳地≥90％，更佳地≥95％。

在另一优选例中，所述聚磷腈薄膜的厚度为100nm～2000nm，较佳地100nm～1500nm，更佳地100～1300nm。

在另一优选例中，所述聚磷腈薄膜对可见光的反射的波长为380～780nm。

在另一优选例中，所述聚磷腈薄膜具有基本如图1与图2所示的微观表面形貌。

在另一优选例中，所述聚磷腈薄膜的尺寸(面积)为1×10^-8-1×10⁴cm²，较佳地5×10^-8～5×10³cm²，更佳地1×10^-7～1×10²cm²。

在另一优选例中，所述聚磷腈薄膜的热稳定温度为25～600℃，较佳地25～500℃，更佳地25～400℃。

在另一优选例中，所述基底为选自下组的材料：硅片、玻片、水晶片、聚碳酸酯片材、透明陶瓷片。

在另一优选例中，所述基底的厚度为0.01～10mm，较佳地0.05～5mm，更佳地0.1～3mm，更佳地0.3～2mm，最佳地0.5～1.5mm。

在另一优选例中，所述基底的形状没有特别限制，可选自下组：片状、圆弧状、圆柱状、球状。