[實用新型]一種抗反射和自清潔玻璃

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320261992.4
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN203256144U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 蘭紅波
• 申請（專利權）人: 青島博納光電裝備有限公司
• 主分類號: C03C17/00
• 分類號: C03C17/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本實用新型屬于玻璃表面加工和微納制造技術領域，尤其涉及一種抗反射和自清潔玻璃。

背景技術

抗反射（減反射）和自清潔玻璃能夠有效地消減玻璃本身的反射，增加了玻璃的透過率（即減少入射光的全頻譜反射，增加透射，提高透明度；降低玻璃表面的鏡面效果，具有防眩功能），并具有抗污染和自清潔的優(yōu)點，它能夠有效的改進太陽能電池板、玻璃幕墻、汽車擋風玻璃、光學元件（透鏡、顯微鏡片、照相機鏡頭等）、平板顯示（觸摸屏、電視機屏、智能手機屏等）等產(chǎn)品的性能和品質。例如，太陽能電池板使用抗反射和自清潔玻璃不但可以有效提高光電轉換效率（減少反射，增加光的吸收），而且能夠避免污物堆積導致的光效損失（太陽能電池板雖然經(jīng)過疏水性涂層處理，但太陽能電池面板表面仍容易積聚灰塵和污垢，6個月后光效效率損失可達40％）。高層建筑的玻璃幕墻采用抗反射和自清潔玻璃不但能夠解決玻璃清潔的難題，而且還能夠解決由于玻璃反射而引起的光污染問題。在戶外或明亮的環(huán)境中，觸摸屏、手機屏幕、電腦顯示器屏幕、數(shù)碼相機屏幕等等都會由于玻璃界面的反射而引起使用不便（畫面不清晰，有外部周圍環(huán)境的投影，對比度降低等），采用抗反射和自清潔玻璃不僅可有效消除反射，提高對比度，得到清晰的畫面，而且其具有的自清潔功能還能有效抵擋灰塵、汗?jié)n沾污。抗反射和自清潔玻璃用于汽車的前擋風玻璃，不但可以自清潔窗戶的外表面污垢和砂礫，而且能消除眩光、增強能見度，并防止內(nèi)表面霧化。因此，抗反射和自清潔玻璃有著非常廣泛和巨大的商業(yè)化應用前景。

目前使玻璃具有抗反射和/或自清潔的性能主要采用以下方法：（1）多層鍍膜；（2）表面粘貼抗反射薄膜；（3）自組裝抗反射涂或/和自清潔涂層。但是這些結構和方法通常使玻璃僅僅具有抗反射或者自清潔單一的功能，一方面難以同時具有抗反射和自清潔的功能。而且還存在許多缺陷和不足。例如多層鍍膜面臨以下諸多問題：①由于不同材料的引入導致熱力學不匹配或是附著力差等問題降低了其穩(wěn)定性；②盡管這種薄膜通常在某個波段內(nèi)的抗反射性能較好，但不能在較寬波段范圍內(nèi)減少反射光的損失；③自然界的材料種類有限，不能滿足實際需要，特別是連續(xù)折射系數(shù)這一要求，如：氟化鎂、氮化硅、二氧化硅的折射系數(shù)都在1.4附近，而幾乎沒有折射系數(shù)處于1和1.2之間的材料；④制備抗反射薄膜的兩種主要技術—物理氣相沉積(PVD)和化學氣相沉積(CVD)生產(chǎn)成本高。表面粘貼抗反射薄膜同樣存在附著力差、時效性差、對于環(huán)境適應性差等諸多問題。因此，傳統(tǒng)多層鍍膜和表面粘貼抗反射薄膜等方法存在以下諸多的問題：膜層對襯底表面的附著性和膜層之間的附著性問題；膜層的抗化學腐蝕和耐久性、穩(wěn)定性問題；由于熱膨脹系數(shù)不同而造成的膨脹失配和冷凝分層問題；膜層與膜層間和膜層與基底間的組分滲透和擴散問題；不能找到合適的膜層材料；無法降低短波段反射率；對于環(huán)境溫度和濕度適應性差，存在易脫落及熱影響等問題。

因此，現(xiàn)有的方案和制造方法還難以滿足抗反射和自清潔玻璃性能和實際生產(chǎn)的要求，這已經(jīng)成為制約抗反射和自清潔玻璃廣泛推廣和應用的瓶頸，如何開發(fā)新的抗反射和自清潔玻璃結構及其高效、低成本大規(guī)模化生產(chǎn)的方法成為當前的迫切需要。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種抗反射和自清潔玻璃，它高效、低成本，且能夠應用于大規(guī)模生產(chǎn)。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術方案：

一種抗反射和自清潔玻璃，在玻璃表面的壓印材料上利用基于帶形軟模具的納米壓印工藝形成亞波長的納米錐陣列結構或在玻璃表面采用硬掩模以及壓印材料并基于帶形軟模具的納米壓印以及硬掩模轉移刻蝕工藝刻蝕出亞波長的納米錐陣列結構。

所述納米錐為圓錐或金字塔結或類金字塔結構，納米錐底面直徑為100～300nm，深寬比為3～12，納米錐底面中心之間的距離為100～300nm。

所述帶形軟模具具有陣列式凹陷的圓形或方形或圓錐形特征圖案。

所述壓印材料是紫外光化聚合物材料或者溶膠-凝膠材料或者二氧化鈦材料或者二氧化硅材料。

本實用新型的有益效果：

本實用新型在裸露的玻璃基片表面利用納米壓印和刻蝕制造出亞波長的納米錐，或者在玻璃基片表面的液態(tài)壓印材料（涂層材料）直接壓印出亞波長的納米錐。亞波長的納米錐深寬比越大，抗反射和自清潔性能越好。