專利名稱：超疏水減反基板及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及納米材料技術領域，尤其涉及一種超疏水減反基板及其制作方法。
背景技術：
材料表面的光反射、濕氣凝結和灰塵污染一直是困擾人們?nèi)粘Ｉ畹膯栴}，而目前能夠解決這些問題的技術手段還很少。例如，玻璃表面的反射和污染大大降低了其透明性能和美觀度，光電領域的諸多器件也需要減少反射從而提高光的利用效率以及通過器件表面的自清潔功能化而延長使用壽命。這些方面都要求材料表面具有的超疏水自清潔性能和抗反射性能。 超疏水表面一般是指固體表面與水的接觸角大于150° ,前進接觸角與后退接觸角的差值小于5°的表面。由于超疏水表面與水滴的接觸面積非常小,水滴極易從表面滾落。因此，超疏水表面不僅具有自清潔功能，而且還具有防電流傳導、防腐蝕、防水、防霧、防毒、防雪、防霜凍、防黏附、防污染等功能，因而在建筑、服裝紡織、液體輸送、生物醫(yī)學、日用品與包裝、交通運輸工具以及微量分析等領域都具有廣泛的應用前景。一般來說，超疏水性表面需要具備兩個條件第一是在疏水表面構建粗糙結構；第二是在粗糙表面上修飾低表面能的物質(zhì)?，F(xiàn)有技術中光電器件的表面都是平滑的半導體表面，這樣的半導體表面可以反射大于35%的入射光，光或電磁波損失十分嚴重。為減少光或電磁波反射，目前通常會采用下列的兩種方法一種是制作減反射膜(即增透膜)，其基本原理是利用光波或電磁波在減反射膜上下表面反射所產(chǎn)生的光程差，使得兩束反射光干涉相消，從而減弱反射，增加透射；另一種是表面構造處理，通過表面結構化的斜角使得光線或電磁波能再次耦合到器件結構層中，這樣的限制效應提高光譜或電磁波的利用率，從而改善光電轉換效果。為了同時實現(xiàn)超疏水自清潔性能和抗反射性能，現(xiàn)有技術中可以在平滑的表面依次形成減反射膜和低表面能涂層，所述減反射膜為單層或多層。但是，所述單層或多層的減反射膜僅能針對一段光譜進行減反，且入射角比較小，減反效果也不夠理想。因此，如何在同時實現(xiàn)超疏水和減反的前提下，實現(xiàn)全光譜、大入射角且高透過率就成為本領域技術人員亟待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種超疏水減反基板及其制作方法，既可以實現(xiàn)全光譜和大入射角的減反效果，又可以提高透過率，還可以實現(xiàn)超疏水的自清潔功能。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種超疏水減反基板，包括基底；位于所述基底表面的減反射膜，所述減反射膜具有蛾眼結構；位于所述減反射膜表面的低表面能涂層?？蛇x地，所述基底的材質(zhì)為玻璃、金屬、陶瓷或塑料。
可選地，所述減反射膜的材質(zhì)為氧化鋅、硅、氧化硅、氧化鈦、氮化硅、氧化鉭、氧化鋯、氧化鋁、氧化銦、氧化錫、氧化鎵、摻錫氧化銦、氟化摻錫氧化銦、摻氟氧化銦、摻氟氧化銦、摻招氧化鋅、摻鎵氧化鋅、硫化鋅、硒化鋅和氟化鎂中的一種或多種的任意組合。可選地，所述減反射膜的厚度范圍為100nnT2000nm?？蛇x地，所述低表面能涂層的材質(zhì)為甲氧基硅烷、烷基硅烷、含氟硅烷或接枝硅氧烷鏈化合物?？蛇x地，所述低表面能涂層的材質(zhì)為十六烷基三甲氧基硅烷(Hexadecyltrimethoxysi lane, HDTMS)。可選地，所述低表面能涂層的厚度范圍為10ηπΓ500ηηι。為解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種超疏水減反基板的制作方法，包括 提供基底；在所述基底表面形成減反射膜，所述減反射膜具有蛾眼結構；在所述減反射膜表面形成低表面能涂層。可選地，在形成所述減反射膜之前，還包括對所述基底進行清洗處理?？蛇x地，對所述基底進行清洗處理包括采用丙酮、異丙酮和去離子水的混合溶液對所述基底進行超聲波清洗?？蛇x地，在形成所述減反射膜之前，還包括對清洗后的所述基底進行粗糙化處理。可選地，所述粗糙化處理采用氫氟酸或硝酸溶液實現(xiàn)?？蛇x地，所述減反射膜的材質(zhì)為氧化鋅、硅、氧化硅、氧化鈦、氮化硅、氧化鉭、氧化鋯、氧化鋁、氧化銦、氧化錫、氧化鎵、摻錫氧化銦、氟化摻錫氧化銦、摻氟氧化銦、摻氟氧化銦、摻招氧化鋅、摻鎵氧化鋅、硫化鋅、硒化鋅和氟化鎂中的一種或多種的任意組合?？蛇x地，所述減反射膜采用化學氣相沉積、旋涂、噴灑、濕化學方法、化學溶膠凝膠、化學液相沉積、光刻蝕、模板法、物理氣相沉積、蒸發(fā)或濺射方式中的至少一種方法形成。可選地，在所述基底表面形成減反射膜的步驟包括將有機酸鋅鹽溶解在乙醇溶液中，形成晶種溶液；將所述晶種溶液形成在基底表面；對所述基底進行加熱處理，在所述基底表面形成氧化鋅晶種；將無機鋅鹽和堿性溶液混合，形成生長溶液；將所述基底放置在所述生長溶液中，在所述氧化鋅晶種表面形成氧化鋅的納米陣列棒?？蛇x地，所述有機酸鋅鹽為脫水醋酸鋅和丙酸鋅中的一種或兩種。可選地，所述晶種溶液中有機酸鋅鹽的摩爾濃度范圍為2毫摩爾每升 10摩爾每升?？蛇x地，在將有機酸鋅鹽溶解在乙醇溶液中的同時，還包括將單乙醇胺也溶解在乙醇中?？蛇x地，通過旋涂、噴灑或浸潤將所述晶種溶液形成在基底表面?？蛇x地，所述加熱處理的溫度范圍為300°C 400°C，時間范圍為30分鐘飛O分鐘。
可選地，所述氧化鋅晶種為I層飛層的氧化鋅納米粒子?？蛇x地,所述無機鋅鹽為六水硝酸鋅、六水硫酸鋅和六水氯化鋅中的一種或多種的任意組合；所述堿性溶液為六亞甲基四胺、氫氧鉀和氫氧化鈉中的一種或多種的任意組合；所述無機鋅鹽和所述堿性溶液的體積摩爾比為O. 9^1. I?？蛇x地，所述基底放置在所述生長溶液中的時間范圍為120分鐘 300分鐘；溫度范圍為80°C 95°C?？蛇x地，在形成所述減反射膜之后，還包括采用去離子水清洗基底表面。可選地，在形成所述減反射膜之后，還包括進行退火處理，溫度范圍為3000C 600°C，時間范圍為120分鐘 720分鐘?？蛇x地，在形成所述減反射膜之后，還包括將包括減反射膜的基底晾干。 可選地，在所述減反射膜表面形成低表面能涂層的步驟包括提供十TK燒基二甲氧基娃燒;在十六烷基三甲氧基硅烷中添加乙醇形成溶液；對所述溶液進行酸化處理；對酸化處理后的溶液進行攪拌處理； 通過浸潤、旋涂或噴灑的方式將所述溶液形成在所述基底表面?？蛇x地，對所述溶液進行酸化處理包括在所述溶液中添加乙酸、鹽酸或硝酸中的至少一種，使所述溶液的PH值位于4. 5^5. 5范圍?？蛇x地，所述攪拌處理的時間大于或等于60分鐘。可選地，當采用浸潤方式將所述溶液形成在所述基底表面時，將所述基底放置在所述溶液中，放置時間為30分鐘飛O分鐘?？蛇x地，在形成所述低表面能涂層之后，還包括將所述低表面能涂層晾干，且進行固化處理?？蛇x地，所述固化處理的時間范圍為30分鐘飛O分鐘，溫度范圍為100°C 15(TC?？蛇x地，所述基底的材質(zhì)為玻璃、金屬、陶瓷或塑料?？蛇x地，所述低表面能涂層的材質(zhì)為甲氧基硅烷、烷基硅烷、含氟硅烷或接枝硅氧烷鏈化合物。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明技術方案具有以下優(yōu)點通過在基底表面形成蛾眼結構的減反射膜，可以實現(xiàn)全光譜、大入射角的減反效果；在減反射膜表面形成低表面能涂層，可以實現(xiàn)超疏水自清潔的效果，且低表面能涂層能夠進一步增加減反射膜的透過率，最終提聞了減反效果。


圖I是本發(fā)明實施方式中一種超疏水減反基板的結構示意圖；圖2是三種不同情況下波長與透光率的關系示意圖；圖3是本發(fā)明實施方式中超疏水減反基板的制作方法的流程示意圖；圖4是本發(fā)明實施方式中形成減反射膜的流程示意圖；圖5是本發(fā)明實施方式中形成低表面能涂層的流程示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式

做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。正如背景技術部分 所述，現(xiàn)有技術中多是采用單層或多層減反膜實現(xiàn)減反，從而僅能針對一段光譜進行減反，且存在入射角小、減反效果差的缺陷。最近納米仿生學的研究表明，蛾等飛蟲的角膜是一種非常高效的減反射膜。蛾眼結構是通過進行防反射處理的物品的表面上無間隙地排列小于或等于光的波長(如小于或等于400nm)間隙的凹凸圖案，從而使外界(如空氣)和膜表面的邊界上的折射率的變化作為模擬性地連續(xù)的結構，能與折射率界面無關地使光的大致全部透射，使該物品的表面上的光反射大致消除。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)為實現(xiàn)超疏水和減反雙重功能，采用蛾眼結構的減反射膜實現(xiàn)減反功能，低表面能涂層實現(xiàn)超疏水功能，所述低表面能涂層位于所述減反射膜表面上時，在所述減反射膜實現(xiàn)全光譜、大入射角的減反功能、所述低表面能涂層實現(xiàn)超疏水自清潔功能的同時，還出現(xiàn)了預料不到的效果所述低表面能涂層可以進一步提高減反射膜的透過率，從而提聞了減反效果。下面結合附圖進行詳細說明。參考圖I所示，本實施方式提供了一種超疏水減反基板，包括基底100 ；位于所述基底100表面的減反射膜200，所述減反射膜200具有蛾眼結構；位于所述減反射膜200表面的低表面能涂層300。所述基底100可以是任意透明基底，其材質(zhì)可以為玻璃、金屬、陶瓷或塑料等。本實施例不限制基底100的具體形狀、尺寸和厚度。所述減反射膜200的厚度范圍可以為100nnT2000nm，如100nm、500nm、IOOOnm或2000nm 等。所述減反射膜200的材質(zhì)可以為氧化鋅、硅、氧化硅、氧化鈦、氮化硅、氧化鉭、氧化鋯、氧化鋁、氧化銦、氧化錫、氧化鎵、摻錫氧化銦、氟化摻錫氧化銦、摻氟氧化銦、摻氟氧化銦、摻招氧化鋅、摻鎵氧化鋅、硫化鋅、硒化鋅和氟化鎂中的一種或多種的任意組合。優(yōu)選地，所述減反射膜200的材質(zhì)為氧化鋅，其具有很好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。此時，所述減反射膜200由一層氧化鋅納米粒子組成，所述氧化鋅納米粒子的直徑范圍為 20nm 500nm。由于減反射膜200具有蛾眼結構，因此可以使其具有梯度折射率，從而可以避免光的反射，最終實現(xiàn)全光譜、大入射角。所述低表面能涂層300的厚度范圍可以為10ηπΓ500ηηι,如10nm、50nm、lOOnm、250nm 或 500nmo所述低表面能涂層300的材質(zhì)可以為甲氧基硅烷、烷基硅烷、含氟硅烷或接枝硅氧烷鏈化合物。
優(yōu)選地，所述低表面能涂層300的材質(zhì)為HDTMS，由于HDTMS同時具備拒水拒油的雙重效果，因此可以保證制作得到的超疏水減反基板同時拒水拒油。此外，HDTMS的價格低廉，從而可以降低超疏水減反基板的生產(chǎn)成本。在一個具體例子中，所述基底為玻璃基底，所述減反射膜為氧化鋅，所述低表面能涂層為HDTMS。參考圖2所示，其示出了三種不同情況下波長與透過率之間的關系，橫坐標為波長，單位為nm ;縱坐標為透過率，單位為％。第一種情況對應玻璃基底，即圖2中實線曲線示出了玻璃基底吸收的光波長與光在玻璃基底表面的透過率之間的關系；第二種情況對應玻璃基底表面形成有ZnO材質(zhì)的減反射膜(以下簡稱為減反基板)，即圖2中較深虛線曲線示出了減反基板吸收的光波長與光在減反基板表面的透光率之間的關系；第三種情況對應玻璃基底表面依次形成有ZnO材質(zhì)的減反射膜和HDTMS材質(zhì)的低表面能涂層(以下簡稱為超疏水減反基板)，即圖2中較淺虛線曲線示出了超疏水減反基板吸收的光波長與光在超疏水減反基板表面的透光率之間的關系。通過分析上述三個曲線可見，三個曲線總的變化趨勢是相同的，且超疏水減反基板對應的透過率 > 減反基板對應的透過率 > 玻璃基板對應的透過率，從而充分證明了低表面能涂層可以提高減反基板的透過率，即增強了減反射膜的減反效果。 需要說明的是，在本發(fā)明的其他實施例中，在不限制基底、減反射膜和低表面能涂層的材料的前提下，低表面能涂層都有助于提高超疏水減反基板的減反效果，在此不再贅述。相應地，參考圖3所示，本實施方式還提供了一種超疏水減反基板的制作方法，包括步驟SI,提供基底；步驟S2，對所述基底進行清洗處理；步驟S3，對清洗后的基底進行粗糙化處理；步驟S4，在所述基底表面形成減反射膜，所述減反射膜具有蛾眼結構；步驟S5，在所述減反射膜表面形成低表面能涂層。首先執(zhí)行步驟SI，提供基底。所述基底可以是任意透明基底，其材質(zhì)可以為玻璃、金屬、陶瓷或塑料等。本實施例不限制基底的具體形狀、尺寸和厚度。接著執(zhí)行步驟S2，進行清洗處理。本實施例可以采用丙酮、異丙酮和去離子水的混合溶液對所述基底進行超聲波清洗，其具體過程對于本領域的技術人員是熟知的，在此不再贅述。需要說明的是，在本發(fā)明的其他實施例中，還可以采用其他方式清洗基底，其不限制本發(fā)明的保護范圍。通過所述清洗處理，可以去除基底表面的雜質(zhì)，確保得到干凈的基底，不使所述雜質(zhì)影響后續(xù)反應的進行。接著步驟S3，進行粗糙化處理。本實施例可以采用氫氟酸(HF)或硝酸(HNO3)溶液實現(xiàn)。所述氫氟酸或硝酸溶液會與基底進行反應，從而使得基底表面比較粗糖。 本實例中可以將所述基底直接浸泡在氫氟酸或硝酸溶液中。其中，所述氫氟酸或硝酸的重量百分比范圍可以為5Wt9T20wt% ;粗糙化處理的時間范圍可以為30分鐘 120分鐘；粗糙化處理的溫度范圍可以為20°C 80°C。通過所述粗糙化處理，可以增加基底的可潤濕性，增加后續(xù)在基底表面形成的膜層的牢固性和均勻性。此外，在進行粗糙化處理后，還可以采用去離子水清洗所述基底，以去除所述基底表面殘留的酸液。接著執(zhí)行步驟S4，形成蛾眼結構的減反射膜。所述減反射膜的材質(zhì)可以為氧化鋅、硅、氧化硅、氧化鈦、氮化硅、氧化鉭、氧化鋯、氧化鋁、氧化銦、氧化錫、氧化鎵、摻錫氧化銦、氟化摻錫氧化銦、摻氟氧化銦、摻氟氧化銦、摻招氧化鋅、摻鎵氧化鋅、硫化鋅、硒化鋅和氟化鎂中的一種或多種的任意組合。所述減反射膜具體可以采用化學氣相沉積、旋涂、噴灑、濕化學方法、化學溶膠凝 膠、化學液相沉積、光刻蝕、模板法、物理氣相沉積、蒸發(fā)或濺射方式中的至少一種方法形成。在一個具體例子中，所述減反射膜的材質(zhì)為氧化鋅，參考圖4所示，在所述基底表面形成減反射膜的步驟可以包括步驟S41，至少將有機酸鋅鹽溶解在乙醇溶液中，形成晶種溶液；步驟S42，將所述晶種溶液形成在基底表面；步驟S43，對所述基底進行加熱處理，在所述基底表面形成氧化鋅晶種；步驟S44，將無機鋅鹽和堿性溶液混合，形成生長溶液；步驟S45，將所述基底放置在所述生長溶液中，在所述氧化鋅晶種表面形成氧化鋅的納米陣列棒。首先，配置晶種溶液。本實施例中可以將脫水醋酸鋅和丙酸鋅中的一種或兩種溶解在乙醇溶液中，以形成晶種溶液。具體地，所述晶種溶液中有機酸鋅鹽的摩爾濃度范圍可以為2毫摩爾每升 10摩爾每升，如2毫摩爾每升、10毫摩爾每升、500毫摩爾每升、3摩爾每升、7摩爾每升或10摩爾每升。在本發(fā)明的其他實施例中，在將有機酸鋅鹽溶解在乙醇溶液中的同時，還可以將單乙醇胺也溶解在乙醇中，即晶種溶液中包括單乙醇胺，從而可以催化生成ZnO。接著，通過旋涂、噴灑或浸潤將所述晶種溶液形成在基底表面，其對于本領域的技術人員是熟知的，在此不再贅述。接著，進行加熱處理。本實施例中所述加熱處理的溫度范圍可以為300°C 400°C，如300°C、35(TC或400°C ;時間范圍可以為30分鐘 60分鐘，如30分鐘、45分鐘或60分鐘。通過所述加熱處理，有機酸鋅鹽就會熱分解形成ZnO，從而就可以在所述基底表面形成氧化鋅晶種。本實施例中所述氧化鋅晶種可以包括I層 5層的氧化鋅納米粒子。接著，配置生長溶液。所述無機鋅鹽可以為六水硝酸鋅、六水硫酸鋅和六水氯化鋅中的一種或多種的任意組合；所述堿性溶液可以為六亞甲基四胺、氫氧鉀和氫氧化鈉中的一種或多種的任意組合；所述無機鋅鹽和所述堿性溶液的體積摩爾比可以為O. 9^1. I。本實施例可以將六水硝酸鋅和環(huán)六亞甲基四胺等體積摩爾量混合。接著，將所述基底放置在所述生長溶液中，在所述氧化鋅晶種表面形成氧化鋅的納米陣列棒。需要說明的是，在本發(fā)明的其他實施例中，還可以通過化學沉積法、水熱法、溶劑熱法、電化學方法或模板法，以使所述生長溶液在所述氧化鋅晶種表面形成氧化鋅的納米陣列棒。本實施例中所述基底放置在所述生長溶液中的時間范圍可以為120分鐘 300分鐘，如120分鐘、200分鐘或300分鐘;溫度范圍可以為80°C 95。。，如:80°C、90°C或95°C。所述基底放置在所述生長溶液中的時間決定減反射膜的厚度，且時間越長，厚度 越大。本實施例中所述減反射膜的厚度范圍可以為100nnT2000nm,如100nm、500nm、IOOOnm 或 2000nm 等。本實施例中可溶性無機鋅鹽在堿性溶液環(huán)境下生成氧化鋅的納米陣列棒，在氧化鋅晶種的誘導下取向生長，形成所述減反射膜。 優(yōu)選地，在形成所述減反射膜之后，還可以采用去離子水清洗基底表面，以去除剩余的鹽和胺基化合物。此外，在清洗基底表面之后，還可以進行退火處理，溫度范圍可以為300°C飛00°C，如300°c、400°c、50(rc或600°C;時間范圍可以為120分鐘 720分鐘，如120分鐘、400分鐘或720分鐘。通過此時的退火處理，可以增強基底的強度。進一步地，在退火處理之后，還可以將包括減反射膜的基底晾干。接著執(zhí)行步驟S5，形成低表面能涂層。所述低表面能涂層的材質(zhì)可以為甲氧基硅烷、烷基硅烷、含氟硅烷或接枝硅氧烷鏈化合物。所述低表面能涂層也可以采用采用化學氣相沉積、旋涂、噴灑、濕化學方法、化學溶膠凝膠、化學液相沉積、光刻蝕、模板法、物理氣相沉積、蒸發(fā)或濺射方式中的至少一種方法形成。作為一個具體例子,所述低表面能涂層的材質(zhì)為HDTMS,參考圖5所示,在所述減反射膜表面形成低表面能涂層的步驟可以包括步驟S51,提供十TK燒基二甲氧基娃燒；步驟S52，在十六烷基三甲氧基硅烷中添加乙醇形成溶液；步驟S53，對所述溶液進行酸化處理；步驟S54，對酸化處理后的溶液進行攪拌處理；步驟S55，通過浸潤、旋涂或噴灑的方式將所述溶液形成在所述減反射膜表面。首先，提供化學結構式為CH3 (CH2) 15Si (OCH3) 3的HDTMS。接著，發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)HDTMS易溶于乙醇，因此在HDTMS中添加乙醇，從而可以得到包含HDTMS的溶液。本實施例既可以將HDTMS置于乙醇溶液中，也可以將乙醇溶液倒入HDTMS中。
具體地，所述溶液中十六烷基三甲氧基硅烷的質(zhì)量百分比范圍可以為3% 5%。接著，對所述溶液進行酸化處理，以使HDTMS進行水解，且生成活性基團羥基。具體地，在所述溶液中添加乙酸、鹽酸或硝酸中的至少一種，直至使溶液的PH值位于4. 5 5. 5之間，如=PH值為4. 5、5. O或5. 5。接著，對酸化處理后的溶液進行攪拌處理，以使HDTMS水解充分且均勻。具體地，將酸化處理后的溶液放入攪拌裝置中，對該溶液進行60分鐘以上的攪拌。接著，待上述溶液配制完成之后，就可以將其形成在所述減反射膜表面，以作為低表面能涂層。 具體地，可以通過浸潤、旋涂或噴灑方式中的任一種，將所述溶液形成在所述減反
射膜表面。當采用浸潤方式將所述溶液形成在所述減反射膜表面時，將所述基底放置在所述溶液中，為了保證反應比較充分，放置時間可以為30分鐘飛O分鐘，如30分鐘、40分鐘、50分鐘或60分鐘。該操作可以直接在常溫下進行，無需其他裝置，操作簡單，且能保證低表面能涂層在減反射膜表面的分布很均勻。當采用旋涂或噴灑方式將所述溶液形成在所述減反射膜表面時，所需時間比較短，效率比較高，同時也可以保證低表面能涂層在減反射膜表面分布的均勻性。至此，在減反射膜表面形成了低表面能涂層。所述低表面能涂層的厚度是分子級另1J，具體可以為 IOnm 500nm,如10nm、50nm、100nm、250nm 或 500nm。進一步地，在減反射膜表面形成低表面能涂層之后，還可以將所述低表面能涂層晾干，且進行固化處理。本實施例在形成所述低表面能涂層之后，首先在室溫將其晾干。將所述低表面能涂層晾干之后，就可以進行固化處理。具體地，所述固化處理的時間范圍可以為30分鐘飛O分鐘，如30分鐘、40分鐘、50分鐘或60分鐘；溫度范圍可以為IoooC i5(rc，如io(rc、ii(rc、i2(rc、i3(rc、i4(rc或 i5o°c。通過所述固化處理，可以增加低表面能涂層在減反射膜表面的固著，防止低表面能涂層的脫落。需要說明的是，在本發(fā)明的其他實施例中，為了簡化步驟，在保證在基底表面能形成減反射膜和低表面能涂層的前提下，所述清洗處理、粗糙化處理或固化處理所對應的步驟均可以省略。本實施例通過在基底表面形成蛾眼結構的減反射膜，可以實現(xiàn)全光譜、大入射角的減反效果；在減反射膜表面形成低表面能涂層，可以實現(xiàn)超疏水自清潔的效果，且低表面能涂層能夠進一步增加減反射膜的透過率，最終提高了減反效果。此外，本實施例中所述減反射膜可以通過濕化學方法實現(xiàn)，其與化學氣相沉積、光刻蝕、模板法、化學刻蝕等方法相比，操作簡單，成本較低，且易于大規(guī)模生產(chǎn)。雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。
權利要求
1.一種超疏水減反基板，其特征在于，包括 基底； 位于所述基底表面的減反射膜，所述減反射膜具有蛾眼結構； 位于所述減反射膜表面的低表面能涂層。
2.如權利要求I所述的超疏水減反基板，其特征在于，所述基底的材質(zhì)為玻璃、金屬、陶瓷或塑料。
3.如權利要求I所述的超疏水減反基板，其特征在于，所述減反射膜的材質(zhì)為氧化鋅、娃、氧化娃、氧化鈦、氮化娃、氧化鉭、氧化錯、氧化招、氧化銦、氧化錫、氧化鎵、摻錫氧化銦、氟化摻錫氧化銦、摻氟氧化銦、摻氟氧化銦、摻鋁氧化鋅、摻鎵氧化鋅、硫化鋅、硒化鋅和氟化鎂中的一種或多種的任意組合。
4.如權利要求I所述的超疏水減反基板，其特征在于，所述減反射膜的厚度范圍為100nnT2000nm。
5.如權利要求I所述的超疏水減反基板，其特征在于，所述低表面能涂層的材質(zhì)為甲氧基硅烷、烷基硅烷、含氟硅烷或接枝硅氧烷鏈化合物。
6.如權利要求I所述的超疏水減反基板，其特征在于，所述低表面能涂層的材質(zhì)為十TK燒基二甲氧基娃燒。
7.如權利要求I所述的超疏水減反基板，其特征在于，所述低表面能涂層的厚度范圍為 10nm 500nm。
8.一種超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，包括 提供基底； 在所述基底表面形成減反射膜，所述減反射膜具有蛾眼結構； 在所述減反射膜表面形成低表面能涂層。
9.如權利要求8所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，在形成所述減反射膜之前，還包括對所述基底進行清洗處理。
10.如權利要求9所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，對所述基底進行清洗處理包括采用丙酮、異丙酮和去離子水的混合溶液對所述基底進行超聲波清洗。
11.如權利要求9所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，在形成所述減反射膜之前，還包括對清洗后的所述基底進行粗糙化處理。
12.如權利要求11所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，所述粗糙化處理采用氫氟酸或硝酸溶液實現(xiàn)。
13.如權利要求8所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，所述減反射膜的材質(zhì)為氧化鋅、娃、氧化娃、氧化鈦、氮化娃、氧化鉭、氧化錯、氧化招、氧化銦、氧化錫、氧化鎵、摻錫氧化銦、氟化摻錫氧化銦、摻氟氧化銦、摻氟氧化銦、摻鋁氧化鋅、摻鎵氧化鋅、硫化鋅、硒化鋅和氟化鎂中的一種或多種的任意組合。
14.如權利要求8所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，所述減反射膜采用化學氣相沉積、旋涂、噴灑、濕化學方法、化學溶膠凝膠、化學液相沉積、光刻蝕、模板法、物理氣相沉積、蒸發(fā)或濺射方式中的至少一種方法形成。
15.如權利要求8所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，在所述基底表面形成減反射膜的步驟包括將有機酸鋅鹽溶解在乙醇溶液中，形成晶種溶液； 將所述晶種溶液形成在基底表面； 對所述基底進行加熱處理，在所述基底表面形成氧化鋅晶種； 將無機鋅鹽和堿性溶液混合，形成生長溶液； 將所述基底放置在所述生長溶液中，在所述氧化鋅晶種表面形成氧化鋅的納米陣列棒。
16.如權利要求15所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，所述有機酸鋅鹽為脫水醋酸鋅和丙酸鋅中的一種或兩種。
17.如權利要求15所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，所述晶種溶液中有機酸鋅鹽的摩爾濃度范圍為2毫摩爾每升 10摩爾每升。
18.如權利要求15所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，在將有機酸鋅鹽溶解在乙醇溶液中的同時，還包括將單乙醇胺也溶解在乙醇中。
19.如權利要求15所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，通過旋涂、噴灑或浸潤將所述晶種溶液形成在基底表面。
20.如權利要求15所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，所述加熱處理的溫度范圍為300°C 400°C，時間范圍為30分鐘飛O分鐘。
21.如權利要求15所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，所述氧化鋅晶種為I層飛層的氧化鋅納米粒子。
22.如權利要求15所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，所述無機鋅鹽為六水硝酸鋅、六水硫酸鋅和六水氯化鋅中的一種或多種的任意組合；所述堿性溶液為六亞甲基四胺、氫氧鉀和氫氧化鈉中的一種或多種的任意組合；所述無機鋅鹽和所述堿性溶液的體積摩爾比為O. 9 I. I。
23.如權利要求15所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，所述基底放置在所述生長溶液中的時間范圍為120分鐘 300分鐘；溫度范圍為80°C 95°C。
24.如權利要求8所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，在形成所述減反射膜之后，還包括采用去離子水清洗基底表面。
25.如權利要求8所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，在形成所述減反射膜之后，還包括進行退火處理，溫度范圍為300°C飛00°C，時間范圍為120分鐘 720分鐘。
26.如權利要求8所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，在形成所述減反射膜之后，還包括將包括減反射膜的基底晾干。
27.如權利要求8所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，在所述減反射膜表面形成低表面能涂層的步驟包括 提供十六烷基三甲氧基硅烷； 在十六烷基三甲氧基硅烷中添加乙醇形成溶液； 對所述溶液進行酸化處理； 對酸化處理后的溶液進行攪拌處理； 通過浸潤、旋涂或噴灑的方式將所述溶液形成在所述基底表面。
28.如權利要求27所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，對所述溶液進行酸化處理包括在所述溶液中添加乙酸、鹽酸或硝酸中的至少一種，使所述溶液的PH值位于4. 5 5· 5范圍。
29.如權利要求27所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，所述攪拌處理的時間大于或等于60分鐘。
30.如權利要求27所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，當采用浸潤方式將所述溶液形成在所述基底表面時，將所述基底放置在所述溶液中，放置時間為30分鐘 60分鐘。
31.如權利要求8所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，在形成所述低表面能涂層之后，還包括將所述低表面能涂層晾干，且進行固化處理。
32.如權利要求31所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，所述固化處理的時間范圍為30分鐘飛O分鐘，溫度范圍為100°C 150°C。
33.如權利要求8所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，所述基底的材質(zhì)為玻璃、金屬、陶瓷或塑料。
34.如權利要求8所述的超疏水減反基板的制作方法，其特征在于，所述低表面能涂層的材質(zhì)為甲氧基硅烷、烷基硅烷、含氟硅烷或接枝硅氧烷鏈化合物。
全文摘要
一種超疏水減反基板及其制作方法。所述超疏水減反基板包括基底；位于所述基底表面的減反射膜，所述減反射膜具有蛾眼結構；位于所述減反射膜表面的低表面能涂層。所述超疏水減反基板的制作方法包括提供基底；在所述基底表面形成減反射膜，所述減反射膜具有蛾眼結構；在所述減反射膜表面形成低表面能涂層。本發(fā)明通過在減反射膜表面形成低表面能涂層，可以進一步提高減反射膜的透光率。
文檔編號B32B15/04GK102815052SQ20121022678
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權日2012年6月29日
發(fā)明者王正佳, 谷鋆鑫, 陳捷 申請人:法國圣戈班玻璃公司