CN102815052A - 超疏水减反基板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种超疏水减反基板及其制作方法。所述超疏水减反基板包括:基底;位于所述基底表面的减反射膜,所述减反射膜具有蛾眼结构;位于所述减反射膜表面的低表面能涂层。所述超疏水减反基板的制作方法包括:提供基底;在所述基底表面形成减反射膜,所述减反射膜具有蛾眼结构;在所述减反射膜表面形成低表面能涂层。本发明通过在减反射膜表面形成低表面能涂层,可以进一步提高减反射膜的透光率。
Description
技术领域
本发明涉及纳米材料技术领域,尤其涉及一种超疏水减反基板及其制作方法。
背景技术
材料表面的光反射、湿气凝结和灰尘污染一直是困扰人们日常生活的问题,而目前能够解决这些问题的技术手段还很少。例如,玻璃表面的反射和污染大大降低了其透明性能和美观度,光电领域的诸多器件也需要减少反射从而提高光的利用效率以及通过器件表面的自清洁功能化而延长使用寿命。这些方面都要求材料表面具有的超疏水自清洁性能和抗反射性能。
超疏水表面一般是指固体表面与水的接触角大于150°,前进接触角与后退接触角的差值小于5°的表面。由于超疏水表面与水滴的接触面积非常小,水滴极易从表面滚落。因此,超疏水表面不仅具有自清洁功能,而且还具有防电流传导、防腐蚀、防水、防雾、防毒、防雪、防霜冻、防黏附、防污染等功能,因而在建筑、服装纺织、液体输送、生物医学、日用品与包装、交通运输工具以及微量分析等领域都具有广泛的应用前景。
一般来说,超疏水性表面需要具备两个条件:第一是在疏水表面构建粗糙结构;第二是在粗糙表面上修饰低表面能的物质。
现有技术中光电器件的表面都是平滑的半导体表面,这样的半导体表面可以反射大于35%的入射光,光或电磁波损失十分严重。为减少光或电磁波反射,目前通常会采用下列的两种方法:一种是制作减反射膜(即增透膜),其基本原理是利用光波或电磁波在减反射膜上下表面反射所产生的光程差,使得两束反射光干涉相消,从而减弱反射,增加透射;另一种是表面构造处理,通过表面结构化的斜角使得光线或电磁波能再次耦合到器件结构层中,这样的限制效应提高光谱或电磁波的利用率,从而改善光电转换效果。
为了同时实现超疏水自清洁性能和抗反射性能,现有技术中可以在平滑的表面依次形成减反射膜和低表面能涂层,所述减反射膜为单层或多层。但是,所述单层或多层的减反射膜仅能针对一段光谱进行减反,且入射角比较小,减反效果也不够理想。
因此,如何在同时实现超疏水和减反的前提下,实现全光谱、大入射角且高透过率就成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种超疏水减反基板及其制作方法,既可以实现全光谱和大入射角的减反效果,又可以提高透过率,还可以实现超疏水的自清洁功能。
为解决上述问题,本发明提供了一种超疏水减反基板,包括:
基底;
位于所述基底表面的减反射膜,所述减反射膜具有蛾眼结构;
位于所述减反射膜表面的低表面能涂层。
可选地,所述基底的材质为玻璃、金属、陶瓷或塑料。
可选地,所述减反射膜的材质为氧化锌、硅、氧化硅、氧化钛、氮化硅、氧化钽、氧化锆、氧化铝、氧化铟、氧化锡、氧化镓、掺锡氧化铟、氟化掺锡氧化铟、掺氟氧化铟、掺氟氧化铟、掺铝氧化锌、掺镓氧化锌、硫化锌、硒化锌和氟化镁中的一种或多种的任意组合。
可选地,所述减反射膜的厚度范围为100nm~2000nm。
可选地,所述低表面能涂层的材质为甲氧基硅烷、烷基硅烷、含氟硅烷或接枝硅氧烷链化合物。
可选地,所述低表面能涂层的材质为十六烷基三甲氧基硅烷(Hexadecyltrimethoxysilane,HDTMS)。
可选地,所述低表面能涂层的厚度范围为10nm~500nm。
为解决上述问题,本发明还提供了一种超疏水减反基板的制作方法,包括:
提供基底;
在所述基底表面形成减反射膜,所述减反射膜具有蛾眼结构;
在所述减反射膜表面形成低表面能涂层。
可选地,在形成所述减反射膜之前,还包括:对所述基底进行清洗处理。
可选地,对所述基底进行清洗处理包括:采用丙酮、异丙酮和去离子水的混合溶液对所述基底进行超声波清洗。
可选地,在形成所述减反射膜之前,还包括:对清洗后的所述基底进行粗糙化处理。
可选地,所述粗糙化处理采用氢氟酸或硝酸溶液实现。
可选地,所述减反射膜的材质为氧化锌、硅、氧化硅、氧化钛、氮化硅、氧化钽、氧化锆、氧化铝、氧化铟、氧化锡、氧化镓、掺锡氧化铟、氟化掺锡氧化铟、掺氟氧化铟、掺氟氧化铟、掺铝氧化锌、掺镓氧化锌、硫化锌、硒化锌和氟化镁中的一种或多种的任意组合。
可选地,所述减反射膜采用化学气相沉积、旋涂、喷洒、湿化学方法、化学溶胶凝胶、化学液相沉积、光刻蚀、模板法、物理气相沉积、蒸发或溅射方式中的至少一种方法形成。
可选地,在所述基底表面形成减反射膜的步骤包括:
将有机酸锌盐溶解在乙醇溶液中,形成晶种溶液;
将所述晶种溶液形成在基底表面;
对所述基底进行加热处理,在所述基底表面形成氧化锌晶种;
将无机锌盐和碱性溶液混合,形成生长溶液;
将所述基底放置在所述生长溶液中,在所述氧化锌晶种表面形成氧化锌的纳米阵列棒。
可选地,所述有机酸锌盐为脱水醋酸锌和丙酸锌中的一种或两种。
可选地,所述晶种溶液中有机酸锌盐的摩尔浓度范围为2毫摩尔每升~10摩尔每升。
可选地,在将有机酸锌盐溶解在乙醇溶液中的同时,还包括:将单乙醇胺也溶解在乙醇中。
可选地,通过旋涂、喷洒或浸润将所述晶种溶液形成在基底表面。
可选地,所述加热处理的温度范围为300℃~400℃,时间范围为30分钟~60分钟。
可选地,所述氧化锌晶种为1层~5层的氧化锌纳米粒子。
可选地,所述无机锌盐为六水硝酸锌、六水硫酸锌和六水氯化锌中的一种或多种的任意组合;所述碱性溶液为六亚甲基四胺、氢氧钾和氢氧化钠中的一种或多种的任意组合;所述无机锌盐和所述碱性溶液的体积摩尔比为0.9~1.1。
可选地,所述基底放置在所述生长溶液中的时间范围为120分钟~300分钟;温度范围为80℃~95℃。
可选地,在形成所述减反射膜之后,还包括:采用去离子水清洗基底表面。
可选地,在形成所述减反射膜之后,还包括:进行退火处理,温度范围为300℃~600℃,时间范围为120分钟~720分钟。
可选地,在形成所述减反射膜之后,还包括:将包括减反射膜的基底晾干。
可选地,在所述减反射膜表面形成低表面能涂层的步骤包括:
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;
对所述溶液进行酸化处理;
对酸化处理后的溶液进行搅拌处理;
通过浸润、旋涂或喷洒的方式将所述溶液形成在所述基底表面。
可选地,对所述溶液进行酸化处理包括:在所述溶液中添加乙酸、盐酸或硝酸中的至少一种,使所述溶液的PH值位于4.5~5.5范围。
可选地,所述搅拌处理的时间大于或等于60分钟。
可选地,当采用浸润方式将所述溶液形成在所述基底表面时,将所述基底放置在所述溶液中,放置时间为30分钟~60分钟。
可选地,在形成所述低表面能涂层之后,还包括:将所述低表面能涂层晾干,且进行固化处理。
可选地,所述固化处理的时间范围为30分钟~60分钟,温度范围为100℃~150℃。
可选地,所述基底的材质为玻璃、金属、陶瓷或塑料。
可选地,所述低表面能涂层的材质为甲氧基硅烷、烷基硅烷、含氟硅烷或接枝硅氧烷链化合物。
与现有技术相比,本发明技术方案具有以下优点:通过在基底表面形成蛾眼结构的减反射膜,可以实现全光谱、大入射角的减反效果;在减反射膜表面形成低表面能涂层,可以实现超疏水自清洁的效果,且低表面能涂层能够进一步增加减反射膜的透过率,最终提高了减反效果。
附图说明
图1是本发明实施方式中一种超疏水减反基板的结构示意图;
图2是三种不同情况下波长与透光率的关系示意图;
图3是本发明实施方式中超疏水减反基板的制作方法的流程示意图;
图4是本发明实施方式中形成减反射膜的流程示意图;
图5是本发明实施方式中形成低表面能涂层的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所述,现有技术中多是采用单层或多层减反膜实现减反,从而仅能针对一段光谱进行减反,且存在入射角小、减反效果差的缺陷。
最近纳米仿生学的研究表明,蛾等飞虫的角膜是一种非常高效的减反射膜。蛾眼结构是通过进行防反射处理的物品的表面上无间隙地排列小于或等于光的波长(如:小于或等于400nm)间隙的凹凸图案,从而使外界(如:空气)和膜表面的边界上的折射率的变化作为模拟性地连续的结构,能与折射率界面无关地使光的大致全部透射,使该物品的表面上的光反射大致消除。
发明人研究发现:为实现超疏水和减反双重功能,采用蛾眼结构的减反射膜实现减反功能,低表面能涂层实现超疏水功能,所述低表面能涂层位于所述减反射膜表面上时,在所述减反射膜实现全光谱、大入射角的减反功能、所述低表面能涂层实现超疏水自清洁功能的同时,还出现了预料不到的效果:所述低表面能涂层可以进一步提高减反射膜的透过率,从而提高了减反效果。
下面结合附图进行详细说明。
参考图1所示,本实施方式提供了一种超疏水减反基板,包括:
基底100;
位于所述基底100表面的减反射膜200,所述减反射膜200具有蛾眼结构;
位于所述减反射膜200表面的低表面能涂层300。
所述基底100可以是任意透明基底,其材质可以为玻璃、金属、陶瓷或塑料等。
本实施例不限制基底100的具体形状、尺寸和厚度。
所述减反射膜200的厚度范围可以为100nm~2000nm,如:100nm、500nm、1000nm或2000nm等。
所述减反射膜200的材质可以为氧化锌、硅、氧化硅、氧化钛、氮化硅、氧化钽、氧化锆、氧化铝、氧化铟、氧化锡、氧化镓、掺锡氧化铟、氟化掺锡氧化铟、掺氟氧化铟、掺氟氧化铟、掺铝氧化锌、掺镓氧化锌、硫化锌、硒化锌和氟化镁中的一种或多种的任意组合。
优选地,所述减反射膜200的材质为氧化锌,其具有很好的热稳定性和化学稳定性。此时,所述减反射膜200由一层氧化锌纳米粒子组成,所述氧化锌纳米粒子的直径范围为20nm~500nm。
由于减反射膜200具有蛾眼结构,因此可以使其具有梯度折射率,从而可以避免光的反射,最终实现全光谱、大入射角。
所述低表面能涂层300的厚度范围可以为10nm~500nm,如:10nm、50nm、100nm、250nm或500nm。
所述低表面能涂层300的材质可以为甲氧基硅烷、烷基硅烷、含氟硅烷或接枝硅氧烷链化合物。
优选地,所述低表面能涂层300的材质为HDTMS,由于HDTMS同时具备拒水拒油的双重效果,因此可以保证制作得到的超疏水减反基板同时拒水拒油。此外,HDTMS的价格低廉,从而可以降低超疏水减反基板的生产成本。
在一个具体例子中,所述基底为玻璃基底,所述减反射膜为氧化锌,所述低表面能涂层为HDTMS。参考图2所示,其示出了三种不同情况下波长与透过率之间的关系,横坐标为波长,单位为nm;纵坐标为透过率,单位为%。第一种情况对应玻璃基底,即图2中实线曲线示出了玻璃基底吸收的光波长与光在玻璃基底表面的透过率之间的关系;第二种情况对应玻璃基底表面形成有ZnO材质的减反射膜(以下简称为减反基板),即图2中较深虚线曲线示出了减反基板吸收的光波长与光在减反基板表面的透光率之间的关系;第三种情况对应玻璃基底表面依次形成有ZnO材质的减反射膜和HDTMS材质的低表面能涂层(以下简称为超疏水减反基板),即图2中较浅虚线曲线示出了超疏水减反基板吸收的光波长与光在超疏水减反基板表面的透光率之间的关系。通过分析上述三个曲线可见,三个曲线总的变化趋势是相同的,且超疏水减反基板对应的透过率>减反基板对应的透过率>玻璃基板对应的透过率,从而充分证明了低表面能涂层可以提高减反基板的透过率,即增强了减反射膜的减反效果。
需要说明的是,在本发明的其他实施例中,在不限制基底、减反射膜和低表面能涂层的材料的前提下,低表面能涂层都有助于提高超疏水减反基板的减反效果,在此不再赘述。
相应地,参考图3所示,本实施方式还提供了一种超疏水减反基板的制作方法,包括:
步骤S1,提供基底;
步骤S2,对所述基底进行清洗处理;
步骤S3,对清洗后的基底进行粗糙化处理;
步骤S4,在所述基底表面形成减反射膜,所述减反射膜具有蛾眼结构;
步骤S5,在所述减反射膜表面形成低表面能涂层。
首先执行步骤S1,提供基底。
所述基底可以是任意透明基底,其材质可以为玻璃、金属、陶瓷或塑料等。
本实施例不限制基底的具体形状、尺寸和厚度。
接着执行步骤S2,进行清洗处理。
本实施例可以采用丙酮、异丙酮和去离子水的混合溶液对所述基底进行超声波清洗,其具体过程对于本领域的技术人员是熟知的,在此不再赘述。
需要说明的是,在本发明的其他实施例中,还可以采用其他方式清洗基底,其不限制本发明的保护范围。
通过所述清洗处理,可以去除基底表面的杂质,确保得到干净的基底,不使所述杂质影响后续反应的进行。
接着步骤S3,进行粗糙化处理。
本实施例可以采用氢氟酸(HF)或硝酸(HNO3)溶液实现。所述氢氟酸或硝酸溶液会与基底进行反应,从而使得基底表面比较粗糙。
本实例中可以将所述基底直接浸泡在氢氟酸或硝酸溶液中。其中,所述氢氟酸或硝酸的重量百分比范围可以为5wt%~20wt%;粗糙化处理的时间范围可以为30分钟~120分钟;粗糙化处理的温度范围可以为20℃~80℃。
通过所述粗糙化处理,可以增加基底的可润湿性,增加后续在基底表面形成的膜层的牢固性和均匀性。
此外,在进行粗糙化处理后,还可以采用去离子水清洗所述基底,以去除所述基底表面残留的酸液。
接着执行步骤S4,形成蛾眼结构的减反射膜。
所述减反射膜的材质可以为氧化锌、硅、氧化硅、氧化钛、氮化硅、氧化钽、氧化锆、氧化铝、氧化铟、氧化锡、氧化镓、掺锡氧化铟、氟化掺锡氧化铟、掺氟氧化铟、掺氟氧化铟、掺铝氧化锌、掺镓氧化锌、硫化锌、硒化锌和氟化镁中的一种或多种的任意组合。
所述减反射膜具体可以采用化学气相沉积、旋涂、喷洒、湿化学方法、化学溶胶凝胶、化学液相沉积、光刻蚀、模板法、物理气相沉积、蒸发或溅射方式中的至少一种方法形成。
在一个具体例子中,所述减反射膜的材质为氧化锌,参考图4所示,在所述基底表面形成减反射膜的步骤可以包括:
步骤S41,至少将有机酸锌盐溶解在乙醇溶液中,形成晶种溶液;
步骤S42,将所述晶种溶液形成在基底表面;
步骤S43,对所述基底进行加热处理,在所述基底表面形成氧化锌晶种;
步骤S44,将无机锌盐和碱性溶液混合,形成生长溶液;
步骤S45,将所述基底放置在所述生长溶液中,在所述氧化锌晶种表面形成氧化锌的纳米阵列棒。
首先,配置晶种溶液。
本实施例中可以将脱水醋酸锌和丙酸锌中的一种或两种溶解在乙醇溶液中,以形成晶种溶液。
具体地,所述晶种溶液中有机酸锌盐的摩尔浓度范围可以为2毫摩尔每升~10摩尔每升,如:2毫摩尔每升、10毫摩尔每升、500毫摩尔每升、3摩尔每升、7摩尔每升或10摩尔每升。
在本发明的其他实施例中,在将有机酸锌盐溶解在乙醇溶液中的同时,还可以将单乙醇胺也溶解在乙醇中,即晶种溶液中包括单乙醇胺,从而可以催化生成ZnO。
接着,通过旋涂、喷洒或浸润将所述晶种溶液形成在基底表面,其对于本领域的技术人员是熟知的,在此不再赘述。
接着,进行加热处理。
本实施例中所述加热处理的温度范围可以为300℃~400℃,如:300℃、350℃或400℃;时间范围可以为30分钟~60分钟,如:30分钟、45分钟或60分钟。
通过所述加热处理,有机酸锌盐就会热分解形成ZnO,从而就可以在所述基底表面形成氧化锌晶种。
本实施例中所述氧化锌晶种可以包括1层~5层的氧化锌纳米粒子。
接着,配置生长溶液。
所述无机锌盐可以为六水硝酸锌、六水硫酸锌和六水氯化锌中的一种或多种的任意组合;所述碱性溶液可以为六亚甲基四胺、氢氧钾和氢氧化钠中的一种或多种的任意组合;所述无机锌盐和所述碱性溶液的体积摩尔比可以为0.9~1.1。
本实施例可以将六水硝酸锌和环六亚甲基四胺等体积摩尔量混合。
接着,将所述基底放置在所述生长溶液中,在所述氧化锌晶种表面形成氧化锌的纳米阵列棒。
需要说明的是,在本发明的其他实施例中,还可以通过化学沉积法、水热法、溶剂热法、电化学方法或模板法,以使所述生长溶液在所述氧化锌晶种表面形成氧化锌的纳米阵列棒。
本实施例中所述基底放置在所述生长溶液中的时间范围可以为120分钟~300分钟,如:120分钟、200分钟或300分钟;温度范围可以为80℃~95℃,如:80℃、90℃或95℃。
所述基底放置在所述生长溶液中的时间决定减反射膜的厚度,且时间越长,厚度越大。
本实施例中所述减反射膜的厚度范围可以为100nm~2000nm,如:100nm、500nm、1000nm或2000nm等。
本实施例中可溶性无机锌盐在碱性溶液环境下生成氧化锌的纳米阵列棒,在氧化锌晶种的诱导下取向生长,形成所述减反射膜。
优选地,在形成所述减反射膜之后,还可以采用去离子水清洗基底表面,以去除剩余的盐和胺基化合物。
此外,在清洗基底表面之后,还可以进行退火处理,温度范围可以为300℃~600℃,如:300℃、400℃、500℃或600℃;时间范围可以为120分钟~720分钟,如:120分钟、400分钟或720分钟。通过此时的退火处理,可以增强基底的强度。
进一步地,在退火处理之后,还可以将包括减反射膜的基底晾干。
接着执行步骤S5,形成低表面能涂层。
所述低表面能涂层的材质可以为甲氧基硅烷、烷基硅烷、含氟硅烷或接枝硅氧烷链化合物。
所述低表面能涂层也可以采用采用化学气相沉积、旋涂、喷洒、湿化学方法、化学溶胶凝胶、化学液相沉积、光刻蚀、模板法、物理气相沉积、蒸发或溅射方式中的至少一种方法形成。
作为一个具体例子,所述低表面能涂层的材质为HDTMS,参考图5所示,在所述减反射膜表面形成低表面能涂层的步骤可以包括:
步骤S51,提供十六烷基三甲氧基硅烷;
步骤S52,在十六烷基三甲氧基硅烷中添加乙醇形成溶液;
步骤S53,对所述溶液进行酸化处理;
步骤S54,对酸化处理后的溶液进行搅拌处理;
步骤S55,通过浸润、旋涂或喷洒的方式将所述溶液形成在所述减反射膜表面。
首先,提供化学结构式为CH3(CH2)15Si(OCH3)3的HDTMS。
接着,发明人研究发现HDTMS易溶于乙醇,因此在HDTMS中添加乙醇,从而可以得到包含HDTMS的溶液。
本实施例既可以将HDTMS置于乙醇溶液中,也可以将乙醇溶液倒入HDTMS中。
具体地,所述溶液中十六烷基三甲氧基硅烷的质量百分比范围可以为3%~5%。
接着,对所述溶液进行酸化处理,以使HDTMS进行水解,且生成活性基团羟基。
具体地,在所述溶液中添加乙酸、盐酸或硝酸中的至少一种,直至使溶液的PH值位于4.5~5.5之间,如:PH值为4.5、5.0或5.5。
接着,对酸化处理后的溶液进行搅拌处理,以使HDTMS水解充分且均匀。
具体地,将酸化处理后的溶液放入搅拌装置中,对该溶液进行60分钟以上的搅拌。
接着,待上述溶液配制完成之后,就可以将其形成在所述减反射膜表面,以作为低表面能涂层。
具体地,可以通过浸润、旋涂或喷洒方式中的任一种,将所述溶液形成在所述减反射膜表面。
当采用浸润方式将所述溶液形成在所述减反射膜表面时,将所述基底放置在所述溶液中,为了保证反应比较充分,放置时间可以为30分钟~60分钟,如:30分钟、40分钟、50分钟或60分钟。该操作可以直接在常温下进行,无需其他装置,操作简单,且能保证低表面能涂层在减反射膜表面的分布很均匀。
当采用旋涂或喷洒方式将所述溶液形成在所述减反射膜表面时,所需时间比较短,效率比较高,同时也可以保证低表面能涂层在减反射膜表面分布的均匀性。
至此,在减反射膜表面形成了低表面能涂层。所述低表面能涂层的厚度是分子级别,具体可以为10nm~500nm,如:10nm、50nm、100nm、250nm或500nm。
进一步地,在减反射膜表面形成低表面能涂层之后,还可以将所述低表面能涂层晾干,且进行固化处理。
本实施例在形成所述低表面能涂层之后,首先在室温将其晾干。
将所述低表面能涂层晾干之后,就可以进行固化处理。具体地,所述固化处理的时间范围可以为30分钟~60分钟,如:30分钟、40分钟、50分钟或60分钟;温度范围可以为100℃~150℃,如:100℃、110℃、120℃、130℃、140℃或150℃。
通过所述固化处理,可以增加低表面能涂层在减反射膜表面的固着,防止低表面能涂层的脱落。
需要说明的是,在本发明的其他实施例中,为了简化步骤,在保证在基底表面能形成减反射膜和低表面能涂层的前提下,所述清洗处理、粗糙化处理或固化处理所对应的步骤均可以省略。
本实施例通过在基底表面形成蛾眼结构的减反射膜,可以实现全光谱、大入射角的减反效果;在减反射膜表面形成低表面能涂层,可以实现超疏水自清洁的效果,且低表面能涂层能够进一步增加减反射膜的透过率,最终提高了减反效果。
此外,本实施例中所述减反射膜可以通过湿化学方法实现,其与化学气相沉积、光刻蚀、模板法、化学刻蚀等方法相比,操作简单,成本较低,且易于大规模生产。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (34)
1.一种超疏水减反基板,其特征在于,包括:
基底;
位于所述基底表面的减反射膜,所述减反射膜具有蛾眼结构;
位于所述减反射膜表面的低表面能涂层。
2.如权利要求1所述的超疏水减反基板,其特征在于,所述基底的材质为玻璃、金属、陶瓷或塑料。
3.如权利要求1所述的超疏水减反基板,其特征在于,所述减反射膜的材质为氧化锌、硅、氧化硅、氧化钛、氮化硅、氧化钽、氧化锆、氧化铝、氧化铟、氧化锡、氧化镓、掺锡氧化铟、氟化掺锡氧化铟、掺氟氧化铟、掺氟氧化铟、掺铝氧化锌、掺镓氧化锌、硫化锌、硒化锌和氟化镁中的一种或多种的任意组合。
4.如权利要求1所述的超疏水减反基板,其特征在于,所述减反射膜的厚度范围为100nm~2000nm。
5.如权利要求1所述的超疏水减反基板,其特征在于,所述低表面能涂层的材质为甲氧基硅烷、烷基硅烷、含氟硅烷或接枝硅氧烷链化合物。
6.如权利要求1所述的超疏水减反基板,其特征在于,所述低表面能涂层的材质为十六烷基三甲氧基硅烷。
7.如权利要求1所述的超疏水减反基板,其特征在于,所述低表面能涂层的厚度范围为10nm~500nm。
8.一种超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,包括:
提供基底;
在所述基底表面形成减反射膜,所述减反射膜具有蛾眼结构;
在所述减反射膜表面形成低表面能涂层。
9.如权利要求8所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,在形成所述减反射膜之前,还包括:对所述基底进行清洗处理。
10.如权利要求9所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,对所述基底进行清洗处理包括:采用丙酮、异丙酮和去离子水的混合溶液对所述基底进行超声波清洗。
11.如权利要求9所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,在形成所述减反射膜之前,还包括:对清洗后的所述基底进行粗糙化处理。
12.如权利要求11所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,所述粗糙化处理采用氢氟酸或硝酸溶液实现。
13.如权利要求8所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,所述减反射膜的材质为氧化锌、硅、氧化硅、氧化钛、氮化硅、氧化钽、氧化锆、氧化铝、氧化铟、氧化锡、氧化镓、掺锡氧化铟、氟化掺锡氧化铟、掺氟氧化铟、掺氟氧化铟、掺铝氧化锌、掺镓氧化锌、硫化锌、硒化锌和氟化镁中的一种或多种的任意组合。
14.如权利要求8所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,所述减反射膜采用化学气相沉积、旋涂、喷洒、湿化学方法、化学溶胶凝胶、化学液相沉积、光刻蚀、模板法、物理气相沉积、蒸发或溅射方式中的至少一种方法形成。
15.如权利要求8所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,在所述基底表面形成减反射膜的步骤包括:
将有机酸锌盐溶解在乙醇溶液中,形成晶种溶液;
将所述晶种溶液形成在基底表面;
对所述基底进行加热处理,在所述基底表面形成氧化锌晶种;
将无机锌盐和碱性溶液混合,形成生长溶液;
将所述基底放置在所述生长溶液中,在所述氧化锌晶种表面形成氧化锌的纳米阵列棒。
16.如权利要求15所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,所述有机酸锌盐为脱水醋酸锌和丙酸锌中的一种或两种。
17.如权利要求15所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,所述晶种溶液中有机酸锌盐的摩尔浓度范围为2毫摩尔每升~10摩尔每升。
18.如权利要求15所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,在将有机酸锌盐溶解在乙醇溶液中的同时,还包括:将单乙醇胺也溶解在乙醇中。
19.如权利要求15所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,通过旋涂、喷洒或浸润将所述晶种溶液形成在基底表面。
20.如权利要求15所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,所述加热处理的温度范围为300℃~400℃,时间范围为30分钟~60分钟。
21.如权利要求15所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,所述氧化锌晶种为1层~5层的氧化锌纳米粒子。
22.如权利要求15所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,所述无机锌盐为六水硝酸锌、六水硫酸锌和六水氯化锌中的一种或多种的任意组合;所述碱性溶液为六亚甲基四胺、氢氧钾和氢氧化钠中的一种或多种的任意组合;所述无机锌盐和所述碱性溶液的体积摩尔比为0.9~1.1。
23.如权利要求15所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,所述基底放置在所述生长溶液中的时间范围为120分钟~300分钟;温度范围为80℃~95℃。
24.如权利要求8所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,在形成所述减反射膜之后,还包括:采用去离子水清洗基底表面。
25.如权利要求8所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,在形成所述减反射膜之后,还包括:进行退火处理,温度范围为300℃~600℃,时间范围为120分钟~720分钟。
26.如权利要求8所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,在形成所述减反射膜之后,还包括:将包括减反射膜的基底晾干。
27.如权利要求8所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,在所述减反射膜表面形成低表面能涂层的步骤包括:
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;
对所述溶液进行酸化处理;
对酸化处理后的溶液进行搅拌处理;
通过浸润、旋涂或喷洒的方式将所述溶液形成在所述基底表面。
28.如权利要求27所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,对所述溶液进行酸化处理包括:在所述溶液中添加乙酸、盐酸或硝酸中的至少一种,使所述溶液的PH值位于4.5~5.5范围。
29.如权利要求27所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,所述搅拌处理的时间大于或等于60分钟。
30.如权利要求27所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,当采用浸润方式将所述溶液形成在所述基底表面时,将所述基底放置在所述溶液中,放置时间为30分钟~60分钟。
31.如权利要求8所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,在形成所述低表面能涂层之后,还包括:将所述低表面能涂层晾干,且进行固化处理。
32.如权利要求31所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,所述固化处理的时间范围为30分钟~60分钟,温度范围为100℃~150℃。
33.如权利要求8所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,所述基底的材质为玻璃、金属、陶瓷或塑料。
34.如权利要求8所述的超疏水减反基板的制作方法,其特征在于,所述低表面能涂层的材质为甲氧基硅烷、烷基硅烷、含氟硅烷或接枝硅氧烷链化合物。
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