[發(fā)明專利]一種寬光譜抗反射增透結(jié)構(gòu)及其制備工藝及光柵

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911249960.0
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN110927833B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛海央;楊宇東;楊帥;陳大鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新中心有限公司
• 主分類號: G02B1/118
• 分類號: G02B1/118
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 寇海俠

本發(fā)明公開了一種寬光譜抗反射增透結(jié)構(gòu)及其制備工藝及光柵。本發(fā)明的寬光譜抗反射增透結(jié)構(gòu)中包括：襯底，還包括設(shè)置于所述襯底至少一側(cè)表面的若干錐狀抗反射結(jié)構(gòu)，錐狀抗反射結(jié)構(gòu)的底部橫向尺寸為20～150nm，分布密度為3～20根/um²，若干錐狀抗反射結(jié)構(gòu)在不同高度范圍內(nèi)的數(shù)量百分比分布為：100nm以下:0％～5％，100nm～150nm:50％～60％，150nm～200nm:25％～35％，200nm～260nm:10％～20％。本發(fā)明產(chǎn)品在更寬的波長范圍內(nèi)具有更優(yōu)異的抗反射性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)器件領(lǐng)域，具體涉及一種寬光譜抗反射增透結(jié)構(gòu)及其制備工藝及光柵。

背景技術(shù)

隨著光學(xué)玻璃在鏡頭、發(fā)光二極管、有機太陽能電池等光學(xué)器件和光學(xué)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，其光學(xué)特性對器件和系統(tǒng)的性能影響越來越大，但是由于光學(xué)玻璃和空氣界面處存在阻抗不匹配問題，因此大量入射光在界面處被反射而損失。因此，為了減少光學(xué)損失，為光學(xué)玻璃附加一種抗反射特性尤其重要。目前較為常用的方法是在光學(xué)玻璃表面制備一層抗反射光學(xué)薄膜，但是這種薄膜的材料選擇范圍有限，且僅具有單一的折射率，因此當薄膜厚度確定后僅在有限波段范圍內(nèi)可實現(xiàn)抗反，而且在薄膜和玻璃接觸界面存在應(yīng)力不匹配問題，這極大地限制了光學(xué)玻璃的應(yīng)用范圍。

在CN 101308219A公開的文件中，記載了一個以單層納米粒子為刻蝕阻擋層構(gòu)筑抗反射微結(jié)構(gòu)的方法，其采用單層的納米粒子的陣列結(jié)構(gòu)為刻蝕阻擋層，通過刻蝕后在基底上形成錐形的結(jié)構(gòu)，該錐形的結(jié)構(gòu)能有效提高基底的抗反射性能。但是，該方法僅僅適用于單層刻蝕，并且，結(jié)構(gòu)刻蝕形成的錐形結(jié)構(gòu)雖然在400-2400nm波段范圍內(nèi)可以有效抗反射，但也公開了不同粒徑的微球制備出的成品在不同的波段具有不同的反射率，并且明確記載有在600-1200nm波段范圍內(nèi)平均反射率低于5％，在750-930nm波段處低于1.2％，但是在1000-1200nm波段范圍內(nèi)反射率是高于5％的。所以綜合來看，該文件中制備獲得的每個成品仍然只是在幾個比較短的波段范圍內(nèi)實現(xiàn)較高效率抗反射，并且也無法證明該結(jié)構(gòu)可以在250-800nm波段范圍內(nèi)實現(xiàn)高效率抗反射。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于：現(xiàn)有公開的抗反射微結(jié)構(gòu)，每個成品只能在幾個比較短的波段范圍內(nèi)實現(xiàn)高效率抗反射的問題；本發(fā)明提供了解決上述問題的一種寬光譜抗反射增透結(jié)構(gòu)及其制備工藝。

一種寬光譜抗反射增透結(jié)構(gòu)，包括襯底，還包括設(shè)置于所述襯底至少一側(cè)表面的若干錐狀抗反射結(jié)構(gòu)，錐狀抗反射結(jié)構(gòu)的底部橫向尺寸為20～150nm，分布密度為3～20根/um²；

統(tǒng)計每個錐狀抗反射結(jié)構(gòu)的高度，統(tǒng)計不同高度范圍的錐狀抗反射結(jié)構(gòu)的數(shù)量，獲得不同高度范圍占所有錐狀抗反射結(jié)構(gòu)總數(shù)的百分比；即若干錐狀抗反射結(jié)構(gòu)在不同高度范圍內(nèi)的數(shù)量百分比分布為：

統(tǒng)計每個錐狀抗反射結(jié)構(gòu)的底部橫向尺寸，統(tǒng)計不同底部橫向尺寸范圍的錐狀抗反射結(jié)構(gòu)的數(shù)量，獲得不同底部橫向尺寸范圍占所有錐狀抗反射結(jié)構(gòu)總數(shù)的百分比；即所述若干錐狀抗反射結(jié)構(gòu)在不同底部橫向尺寸范圍內(nèi)的數(shù)量百分比分布為：

將襯底分隔成若干個1um²的小格，統(tǒng)計每個小格中的錐狀抗反射結(jié)構(gòu)數(shù)量，并統(tǒng)計不同數(shù)量的錐狀抗反射結(jié)構(gòu)的小格在襯底上的分布；即所述若干錐狀抗反射結(jié)構(gòu)在襯底上的密度分布為：

一種寬光譜抗反射增透結(jié)構(gòu)的制備工藝，包括：

步驟一、在襯底上設(shè)置光刻膠層，加熱使光刻膠固定在襯底上形成掩膜層；

步驟二、采用等離子體轟擊光刻膠層形成納米纖維簇狀的掩膜層；