[發明專利]一種大口徑光學成像級聚酰亞胺薄膜制備方法

有效

• 申請號: 202010418538.X
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111647180B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 毛丹波;毛羽豐;范斌;杜峻峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L79/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種大口徑光學成像級聚酰亞胺薄膜制備方法，為了提高大口徑薄膜厚度均勻性減小波前誤差，達到薄膜衍射系統要求的成像質量，通過預先給膠液施加一環向均勻、徑向呈梯度分布的溫度來調控其粘度，從而控制膠液徑向厚度分布，經控溫/常溫疊加多次旋涂，直至得到所需厚度的聚酰亞胺薄膜，薄膜厚度≥20μm，薄膜口徑≥Φ400mm，薄膜透射波前RMS≤1/25λ，滿足系統成像質量要求。本發明有益的技術效果：縮小了與國外差距，提高薄膜元件制作工藝水平，擴展我國薄膜元件的實際應用領域，特別是透明光學薄膜衍射成像系統領域。

技術領域

本發明涉及光學薄膜制備技術領域，特別涉及一種大口徑光學成像級聚酰亞胺薄膜制備方法。

背景技術

二元薄膜光學元件具有重量輕，易于折疊展開等優勢，薄膜材料的厚度均勻性直接影響其波前誤差，嚴重影響成像質量，制約著我國薄膜元件的實際應用。要提高薄膜元件的成像質量，就必須提高膜厚均勻性。國外目前能夠制備大口徑(≥Φ400mm)光學成像級薄膜，但對我國進行嚴密的技術封鎖。國內目前商業化的光學薄膜膜厚均勻性很差，根本滿足不了成像質量要求，高質量的薄膜制備技術只掌握在美國一些先進廠商和研究機構手中。為了縮小與國外的差距，提高薄膜元件制作工藝水平，特別是大口徑光學成像級薄膜，急需進行相關工藝創新。

發明內容

為了提高薄膜厚度均勻性制備大口徑光學均勻性薄膜，本發明提供一種大口徑光學成像級聚酰亞胺薄膜制備方法。

本發明的技術方案如下：一種大口徑光學成像級聚酰亞胺薄膜制備方法，通過預先給膠液施加一環向均勻、徑向呈梯度分布的溫度來調控其粘度，從而控制膠液徑向厚度分布，經控溫/常溫疊加多次旋涂，直至得到所需厚度的聚酰亞胺薄膜，薄膜厚度≥20μm，薄膜口徑≥Φ400mm，薄膜透射波前RMS≤1/25λ，滿足系統成像質量要求。

進一步地，膠液控溫方式可采用底部接觸式和上方紅外非接觸式輻射形成溫度梯度分布。

進一步地，膠液控溫溫度范圍30～80℃，溫度由圓心到外徑呈內高外低連續分布。

進一步地，聚酰胺酸的固含量為5％～10％，常溫時零切粘度為7000～20000cp。

進一步地，采用控溫/常溫疊加多次旋涂的方法，膠液200℃熱處理后再進行下次旋涂。

一種大口徑光學成像級聚酰亞胺薄膜制備方法具體步驟如下：

步驟1：將預先制備好的聚酰胺酸膠液流平至石英基片上，并浸潤整個基片；

步驟2：給膠液施加一環向均勻、徑向呈梯度分布的溫度，并靜置平衡1小時；

步驟3：將步驟2中的石英基片在隔熱載物臺上機械固定；

步驟4：在一定工藝下旋涂制得濕膜并進行80℃烘干半小時；

步驟5：連同石英基片放進烘箱進行200℃熱處理1小時，降溫至室溫；

步驟6：將預先制備好的聚酰胺酸膠液流平至步驟5的石英基片上，并將其固定在載物盤上；

步驟7：重復步驟4，隨后進行高溫亞胺化處理，完成一個循環；

步驟8：最后將薄膜從基片上剝離下來，得到大口徑光學成像級聚酰亞胺薄膜。

本發明的有益效果在于：

本發明提供了一種大口徑光學成像級聚酰亞胺薄膜制備方法，縮小了與國外的差距，提高了薄膜元件制作工藝水平，特別是大口徑光學成像級薄膜。

附圖說明

圖1為本發明實施例1制備的大口徑光學級聚酰亞胺薄膜材料干涉儀測試結果圖，其中，圖1(a)：透射波前圖，圖1(b)：干涉條紋圖；