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抗反射塗層的新發展

抗反射塗層的新發展

飛蛾眼啟發了防反射塗層可能意味著更好的數碼顯示。通過各種參數進行的測試確定,兩段感應耦合等離子體蝕刻工藝對於獲得高質量模具是最佳的。使用UV可固化樹脂,將該模具用於生產具有蛾眼納米結構的透明膜。

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moth-eye科學家們開發了一種簡單,可擴展的策略,以生產出具有令人印象深刻的抗反射特性的薄膜,這是受到飛蛾眼中發現的納米結構的啟發。

蛾是夜行性動物,必須躲避掠食者的眼睛,它們的眼睛不易反射。 它們具有獨特的納米結構,可以使表面漸變,從而使大多數落在眼睛上的光在表面彎曲並透射通過眼睛,而不是從眼睛反射。

這種排列的結構在防止反射方面非常有效,以至於研究人員試圖模仿這種結構,以創建抗反射塗層,並取得了不同程度的成功。

儘管納米科學的進步可以為在實際應用中採用這種結構鋪平道路,但是在可擴展性和製造成本方面仍然存在障礙。

東京科學大學的研究人員與薄膜製造商Geomatec的科學家合作,開發了一種新穎的技術來生產受蛾眼啟發的納米結構和透明膜,從而可以進行大規模生產。

研究人員團隊以前是用氧離子束蝕刻的玻璃碳製成的蛾眼模具,儘管他們使用的方法不可擴展。

Taniguchi教授說:「生產玻璃碳基材需要使用粉末冶金技術,而粉末冶金技術很難用於生產大面積的模具。」「為克服此限制,我們嘗試僅使用沉積在大型常規玻璃基板頂部的玻璃碳薄層。」

研究人員決定用感應耦合等離子體系統(通過感應電流提供能量)代替電子迴旋共振離子源(使用電子迴旋共振使等離子體電離)。 雖然這兩種設備都可以使用集中的氧離子束蝕刻玻璃碳,但後者會產生更寬的離子束照射範圍。這更適合用於大面積結構。

通過各種參數進行的測試確定,兩段感應耦合等離子體蝕刻工藝對於獲得高質量模具是最佳的。使用UV可固化樹脂,將該模具用於生產具有蛾眼納米結構的透明膜。

薄膜對可見光的反射率為0.4%,只是比沒有蛾眼納米結構的類似薄膜的十分一。通過該材料的透光率也增加,表明在光學性能方面沒有折衷,因為反射率降低了。

「自Covid-19大流行以來,我們可以使用這些薄膜來提高平板顯示器,數字標牌和透明丙烯酸板的可見度。此外,抗反射塗層也可能是提高太陽能電池板性能的有效方法。」 Geomatec首席技術官Hiroyuki Sugawara說。

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