本發(fā)明涉及多層光學(xué)膜制備，特別是涉及一種層序列分布可控的多層光學(xué)膜制備方法。

背景技術(shù)：

1、電磁波在不同折射率的兩相界面處發(fā)生折射與反射現(xiàn)象。多層結(jié)構(gòu)由于具有多個(gè)平行界面，入射電磁波會(huì)在界面處發(fā)生多次反射。當(dāng)單層的折射率與厚度乘積(即光學(xué)厚度)等于波長的四分之一時(shí)，多層結(jié)構(gòu)能夠調(diào)制反射波的光程差，導(dǎo)致反射波在相同相位下相長干涉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)特定波長電磁波的選擇性反射。

2、實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度反射，通常需要兩相材料之間具有較大的折射率差異。然而，聚合物體系的折射率差異較小，因此往往需要增加膜層數(shù)量以提高反射率。傳統(tǒng)的聚合物光學(xué)膜制備方法，如旋涂法、氣相沉積法、自組裝法等，存在制備效率低、單位成本高的問題，尤其在大規(guī)模應(yīng)用中，面臨明顯的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)瓶頸。相比之下，無機(jī)材料鍍膜由于其較大的折射率差異，可以在較少的層數(shù)下實(shí)現(xiàn)寬波段的高強(qiáng)度反射，但在多通帶濾光領(lǐng)域，精確調(diào)控特定窄波段透射和反射性能依然具有較大難度，且加工條件要求較為苛刻。目前，尚無技術(shù)方案能夠高效實(shí)現(xiàn)層序列分布可控的聚合物多層光學(xué)膜制備。

3、因此，迫切需要一種能夠高效制備、且具有層厚序列分布可控的多層光學(xué)膜的制備方法，以能夠?qū)崿F(xiàn)層序列的精確調(diào)控，既提升光學(xué)膜的性能，又降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，以滿足精細(xì)調(diào)控和大規(guī)模應(yīng)用的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種層序列分布可控的多層光學(xué)膜制備方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，能夠?qū)崿F(xiàn)層厚序列的精確調(diào)控，提升光學(xué)膜性能。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明提供一種層序列分布可控的多層光學(xué)膜制備方法，將制備好的層組單元依次經(jīng)過至少一個(gè)非均分層疊器后形成多層體，所述多層體經(jīng)后處理形成多層光學(xué)膜；其中，所述層組單元包括至少一個(gè)高折射率層和至少一個(gè)低折射率層，所述高折射率層與所述低折射率層的折射率不同；且所述層組單元中的所述高折射率層與所述低折射率層依次上下交錯(cuò)層疊；所述非均分層疊器包括第一通道和第二通道；所述第一通道具有第一入口和第一出口，所述第二通道具有第二入口和第二出口；所述第一出口與所述第二出口呈上下分布，所述第一出口流出的第一微層寬度與所述第二出口流出的第二微層寬度相同，且所述第一出口流出的第一微層厚度與所述第二出口流出的第二微層厚度不同；所述層組單元在所述第一入口和所述第二入口處分流后分別從對(duì)應(yīng)的所述第一出口及所述第二出口流出，從所述第一出口流出的所述第一微層與所述第二出口流出的所述第二微層以上下層疊結(jié)構(gòu)重新匯合在一起。

4、優(yōu)選的，所述第一入口與所述第二入口均位于第一平面上，且所述第一入口與所述第二入口在所述第一平面上呈左右分布；所述第一出口與所述第二出口均位于第二平面上，且所述第一出口與所述第二出口在所述第二平面上呈上下分布；所述第一入口的寬度為wa，所述第二入口的寬度為wb，所述第一入口及所述第二入口的高度均為h；所述第一出口的寬度及所述第二出口的寬度均為w，所述第一出口的高度為ha，所述第二出口的高度為hb；其中，w＝wa+wb，h＝ha+hb。

5、優(yōu)選的，所述第一入口處的所述層組單元的最上層與最下層和所述第一出口處的所述第一微層的最上層與最下層一一對(duì)應(yīng)；且所述第二入口處的所述層組單元的最上層與最下層和所述第二出口處的所述第二微層的最上層與最下層一一對(duì)應(yīng)。

6、優(yōu)選的，所述層組單元由初始兩層體經(jīng)過至少一個(gè)均分層疊器形成；所述初始兩層體由所述高折射率層和所述低折射率層層疊構(gòu)成；所述均分層疊器用于將所述初始兩層體進(jìn)行上下層疊結(jié)構(gòu)的均分倍增。

7、優(yōu)選的，所述后處理包括表層擠出系統(tǒng)；所述非均分層疊器的數(shù)量為多個(gè)；最后一個(gè)所述非均分層疊器流出的所述多層體流入所述表層擠出系統(tǒng)，所述表層擠出系統(tǒng)能夠在所述多層體的上下面分別形成表體層。

8、優(yōu)選的，所述后處理包括所述多層體依次經(jīng)過的擴(kuò)口模、冷卻牽引系統(tǒng)、收卷切邊系統(tǒng)及雙向拉伸。

9、優(yōu)選的，所述高折射率層由高折射率光學(xué)樹脂形成，且能夠在所述高折射率光學(xué)樹脂中摻雜高折射率無機(jī)納米填料或進(jìn)行拉伸誘導(dǎo)分子鏈取向結(jié)晶處理；所述低折射率層由低折射率光學(xué)樹脂形成，且能夠通過刻蝕、拉伸成孔或誘導(dǎo)相分離方式引入孔隙結(jié)構(gòu)。

10、優(yōu)選的，所述初始兩層體由提供第一原料的第一擠出機(jī)和提供第二原料的第二擠出機(jī)分別連在初始匯流器后，從所述初始匯流器流出形成的；所述第一原料用于形成所述高折射率層，所述第二原料用于形成所述低折射率層。

11、優(yōu)選的，所述均分層疊器與所述非均分層疊器的數(shù)量均為多個(gè)；各所述均分層疊器依次串聯(lián)連通，且各所述非均分層疊器依次串聯(lián)連通，最后一個(gè)所述均分層疊器的輸出端與第一個(gè)所述非均分層疊器的輸入端連通。

12、優(yōu)選的，所述表體層內(nèi)添加有功能粒子。

13、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)取得了以下技術(shù)效果：

14、本發(fā)明提供的層序列分布可控的多層光學(xué)膜制備方法，通過層組單元中高折射率層和低折射率層依次交錯(cuò)層疊，為構(gòu)建具有特定光學(xué)性能的多層光學(xué)膜提供了基礎(chǔ)單元，非均分層疊器使微層以特定的上下層疊結(jié)構(gòu)重新匯合，利用非均分層疊器的第一出口和第二出口流出層結(jié)構(gòu)的厚度差異，進(jìn)一步增加了層序設(shè)計(jì)的靈活性，通過控制層組單元在不同通道的分流和匯合，能夠按照設(shè)計(jì)需求精確排列不同厚度的微層，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的層序列分布，為制備具有特殊光學(xué)性能的多層光學(xué)膜提供了更多可能性，從而更精確地調(diào)整光在膜層中的干涉、反射、折射和透射情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)光學(xué)膜反射率、透過率、吸收率等參數(shù)的精準(zhǔn)調(diào)控，滿足不同光學(xué)系統(tǒng)對(duì)特定光學(xué)性能的要求；非均分層疊器的結(jié)構(gòu)和工作原理相對(duì)穩(wěn)定，在多層光學(xué)膜的制備過程中，能夠保證工藝的重復(fù)性和一致性。這意味著在大規(guī)模生產(chǎn)中，可以更穩(wěn)定地控制產(chǎn)品質(zhì)量，提高良品率，減少因工藝波動(dòng)導(dǎo)致的產(chǎn)品性能差異；通過精確控制層序列分布，可使多層光學(xué)膜實(shí)現(xiàn)一些特殊的光學(xué)功能，如窄帶濾波、偏振分離等。不同厚度和折射率的微層組合可以形成特定的光學(xué)微結(jié)構(gòu)，對(duì)光的偏振態(tài)、波長等進(jìn)行精細(xì)調(diào)控，拓展了多層光學(xué)膜在光通信、光學(xué)傳感器等領(lǐng)域的應(yīng)用；通過多個(gè)非均分層疊器構(gòu)成的微納層疊共擠出技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)聚合物多層膜高效、精確制備，不僅能夠優(yōu)化光學(xué)性能，還能夠大幅降低生產(chǎn)成本，降低生產(chǎn)效率，具有廣闊的應(yīng)用前景，尤其在精細(xì)化調(diào)控和大規(guī)模應(yīng)用領(lǐng)域。

技術(shù)特征：

1.一種層序列分布可控的多層光學(xué)膜制備方法，其特征在于：將制備好的層組單元依次經(jīng)過至少一個(gè)非均分層疊器后形成多層體，所述多層體經(jīng)后處理形成多層光學(xué)膜；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層序列分布可控的多層光學(xué)膜制備方法，其特征在于：所述第一入口與所述第二入口均位于第一平面上，且所述第一入口與所述第二入口在所述第一平面上呈左右分布；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層序列分布可控的多層光學(xué)膜制備方法，其特征在于：所述第一入口處的所述層組單元的最上層與最下層和所述第一出口處的所述第一微層的最上層與最下層一一對(duì)應(yīng)；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層序列分布可控的多層光學(xué)膜制備方法，其特征在于：所述層組單元由初始兩層體經(jīng)過至少一個(gè)均分層疊器形成；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層序列分布可控的多層光學(xué)膜制備方法，其特征在于：所述后處理包括表層擠出系統(tǒng)；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層序列分布可控的多層光學(xué)膜制備方法，其特征在于：所述后處理包括所述多層體依次經(jīng)過的擴(kuò)口模、冷卻牽引系統(tǒng)、收卷切邊系統(tǒng)及雙向拉伸。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層序列分布可控的多層光學(xué)膜制備方法，其特征在于：所述高折射率層由高折射率光學(xué)樹脂形成，且能夠在所述高折射率光學(xué)樹脂中摻雜高折射率無機(jī)納米填料或進(jìn)行拉伸誘導(dǎo)分子鏈取向結(jié)晶處理；

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的層序列分布可控的多層光學(xué)膜制備方法，其特征在于：所述初始兩層體由提供第一原料的第一擠出機(jī)和提供第二原料的第二擠出機(jī)分別連在初始匯流器后，從所述初始匯流器流出形成的；

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的層序列分布可控的多層光學(xué)膜制備方法，其特征在于：所述均分層疊器與所述非均分層疊器的數(shù)量均為多個(gè)；

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的層序列分布可控的多層光學(xué)膜制備方法，其特征在于：所述表體層內(nèi)添加有功能粒子。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種層序列分布可控的多層光學(xué)膜制備方法，涉及多層光學(xué)膜制備技術(shù)領(lǐng)域，將層組單元依次經(jīng)過至少一個(gè)非均分層疊器后形成多層體，多層體經(jīng)后處理形成多層光學(xué)膜；其中，層組單元包括依次交錯(cuò)層疊的高折射率層和低折射率層；非均分層疊器包括具有第一入口和第一出口的第一通道和具有第二入口和第二出口的第二通道；第一出口與第二出口呈上下分布，第一出口流出的第一微層寬度與第二出口流出的第二微層寬度相同，第一微層厚度與第二微層厚度不同；層組單元在第一入口和第二入口處分流后分別從第一出口及第二出口流出，第一微層與第二微層以上下層疊結(jié)構(gòu)重新匯合在一起。其能實(shí)現(xiàn)層厚序列的精確調(diào)控，提升光學(xué)膜性能。

技術(shù)研發(fā)人員：李春海,王浩然,熊英,郭少云,郭一葦
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/22