蛾眼結(jié)構(gòu)光學(xué)的作用

1、LOGOMoth eyeBionics匯報(bào)人匯報(bào)人Contents 納米蛾眼減反結(jié)構(gòu)納米蛾眼減反結(jié)構(gòu)12 納米蛾眼減反的應(yīng)用納米蛾眼減反的應(yīng)用3納米蛾眼減反的制備方法納米蛾眼減反的制備方法1.1.納米蛾眼減反結(jié)構(gòu)納米蛾眼減反結(jié)構(gòu)v夜間飛行的飛蛾的眼睛基夜間飛行的飛蛾的眼睛基本對(duì)近紅外不產(chǎn)生反射波，本對(duì)近紅外不產(chǎn)生反射波，減少了鳥(niǎo)類、青蛙等天敵的減少了鳥(niǎo)類、青蛙等天敵的注意，使其在夜間具有偽裝注意，使其在夜間具有偽裝隱蔽性。隱蔽性。插入飛蛾圖片v飛蛾的眼部結(jié)構(gòu)飛蛾的眼部結(jié)構(gòu)一個(gè)個(gè)一個(gè)個(gè)“鼓包鼓包”的有序排列讓整個(gè)眼的有序排列讓整個(gè)眼睛幾乎不反光。睛幾乎不反光。1.1.納米蛾眼減反結(jié)構(gòu)納米蛾眼減反

2、結(jié)構(gòu)結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)眼睛有一層立眼睛有一層立體六角蜂窩狀體六角蜂窩狀納米結(jié)構(gòu)，平納米結(jié)構(gòu)，平均高度約為均高度約為200nm200nm，各個(gè)結(jié)，各個(gè)結(jié)構(gòu)間的間隔約構(gòu)間的間隔約為為300nm300nm。此結(jié)構(gòu)的特征尺寸此結(jié)構(gòu)的特征尺寸小于作用波長(zhǎng)，大小于作用波長(zhǎng)，大部分的入射光線都部分的入射光線都被蜂窩狀結(jié)構(gòu)所吸被蜂窩狀結(jié)構(gòu)所吸收，折射率自上而收，折射率自上而下連續(xù)變化，不發(fā)下連續(xù)變化，不發(fā)生反射。生反射。太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池LED LED 發(fā)光器件發(fā)光器件半導(dǎo)體領(lǐng)域半導(dǎo)體領(lǐng)域原原 理理應(yīng)應(yīng) 用用Bernhard CG, Miller WH. A corneal nipple pattern in in

3、sect compound eyesJ. Acta Physiologica Scandinavica. 1962;56:385-386.2.2.納米蛾眼減反的制備方法納米蛾眼減反的制備方法掩模制備掩模制備刻蝕技術(shù)刻蝕技術(shù)生物復(fù)制生物復(fù)制l光刻技術(shù)光刻技術(shù)l自組裝技術(shù)自組裝技術(shù)l納米壓印技術(shù)納米壓印技術(shù)l干法刻蝕干法刻蝕1.1.反應(yīng)離子刻蝕反應(yīng)離子刻蝕2.2.離子束刻蝕離子束刻蝕3.3.感應(yīng)耦合等離子感應(yīng)耦合等離子 刻蝕刻蝕l濕法刻蝕濕法刻蝕減反結(jié)構(gòu)減反結(jié)構(gòu)62.2.納米蛾眼減反的制備方法納米蛾眼減反的制備方法制備舉例制備舉例v 2012年，年，Seungmuk Ji 自組裝技術(shù)和干法刻蝕工藝

4、，玻璃自組裝技術(shù)和干法刻蝕工藝，玻璃基底，不同形狀的納米蛾眼減反結(jié)構(gòu)。有納米柱、子彈基底，不同形狀的納米蛾眼減反結(jié)構(gòu)。有納米柱、子彈狀納米結(jié)構(gòu)、納米圓臺(tái)、拋物線狀納米結(jié)構(gòu)和納米錐結(jié)狀納米結(jié)構(gòu)、納米圓臺(tái)、拋物線狀納米結(jié)構(gòu)和納米錐結(jié)構(gòu)。構(gòu)。Ji S, Park J, Lim H. Improved antireflection properties of moth eye mimicking nanopillars on transparent glass: Flat antireflection and color tuningJ. Nanoscale. 2012;4:4603-4610.72.

5、2.納米蛾眼減反的制備方法納米蛾眼減反的制備方法v 銀鏡反應(yīng)制備的金屬銀層，經(jīng)過(guò)快速退火處理形成隨機(jī)分銀鏡反應(yīng)制備的金屬銀層，經(jīng)過(guò)快速退火處理形成隨機(jī)分布的銀粒子掩模，再通過(guò)刻蝕工藝在硅基襯底上形成納米布的銀粒子掩模，再通過(guò)刻蝕工藝在硅基襯底上形成納米蛾眼結(jié)構(gòu)。蛾眼結(jié)構(gòu)。Company Logo3.3.納米蛾眼減反的應(yīng)用納米蛾眼減反的應(yīng)用蛾眼技術(shù)蛾眼技術(shù)3.2 3.2 聚合物聚合物太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池3.13.1 LED發(fā)光器件發(fā)光器件3.1 LED3.1 LED發(fā)光器件發(fā)光器件現(xiàn)狀現(xiàn)狀傳統(tǒng)發(fā)光器件如LED 因出光效率低無(wú)法將大部分光導(dǎo)出元件而損失掉使用受到限制。改進(jìn)改進(jìn)1 1將納米蛾眼減反結(jié)

6、構(gòu)與光學(xué)元件進(jìn)行結(jié)合，在傳統(tǒng)光學(xué)元件刻蝕納米蛾眼減反結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)減反功能。改進(jìn)改進(jìn)2 2將減反結(jié)構(gòu)制作在柔性襯底上或有機(jī)材質(zhì)上，可以廣泛應(yīng)用在各種顯示器和屏幕上，降低因反射帶來(lái)圖像對(duì)比度下降的問(wèn)題。3.1 LED3.1 LED發(fā)光器件發(fā)光器件v20132013年，夏普超高清電視年，夏普超高清電視LC-70UD1LC-70UD1和和LC-60UD1LC-60UD1特點(diǎn)：成像清晰，顏色鮮艷，低反射特點(diǎn)：成像清晰，顏色鮮艷，低反射1.1.光澤面板的反射率為光澤面板的反射率為4 4左右，老式低反射面板的反射率左右，老式低反射面板的反射率不足不足1 1，蛾眼面板實(shí)現(xiàn)了，蛾眼面板實(shí)現(xiàn)了0.10.1以下的基

7、本固定的低反射率。以下的基本固定的低反射率。2.2.斜著看反射率也很低，傳統(tǒng)技術(shù)超過(guò)斜著看反射率也很低，傳統(tǒng)技術(shù)超過(guò)4040度，反射陡增，而度，反射陡增，而蛾眼面板即使達(dá)到蛾眼面板即使達(dá)到6060度，反射率也僅有度，反射率也僅有1 1左右。左右。LC-70UD1售價(jià)85萬(wàn)日元（約合人民幣50800元）LC-60UD1售價(jià)65萬(wàn)日元（約合人民幣39000元)3.1 LED3.1 LED發(fā)光器件發(fā)光器件3.2 3.2 聚合物太陽(yáng)能電池聚合物太陽(yáng)能電池v 聚合物太陽(yáng)能電池同時(shí)具有無(wú)機(jī)半導(dǎo)體的光電聚合物太陽(yáng)能電池同時(shí)具有無(wú)機(jī)半導(dǎo)體的光電特性和金屬的導(dǎo)電性以及聚合物優(yōu)良的柔韌性特性和金屬的導(dǎo)電性以及聚合

8、物優(yōu)良的柔韌性和加工性，在制作成本、方法、應(yīng)用等各方面和加工性，在制作成本、方法、應(yīng)用等各方面都有極大的優(yōu)勢(shì)。都有極大的優(yōu)勢(shì)。v 太陽(yáng)能電池的其太陽(yáng)能電池的其低效率低效率是由吸光層材料的是由吸光層材料的反射反射造成的，應(yīng)用蛾眼減反技術(shù)為解決由光線反射造成的，應(yīng)用蛾眼減反技術(shù)為解決由光線反射造成的太陽(yáng)能電池效率損失開(kāi)辟了新的思路。造成的太陽(yáng)能電池效率損失開(kāi)辟了新的思路。v 設(shè)計(jì)利用減反結(jié)構(gòu)結(jié)合軟模納米壓印技術(shù)能幫設(shè)計(jì)利用減反結(jié)構(gòu)結(jié)合軟模納米壓印技術(shù)能幫助實(shí)現(xiàn)功能層納米陷光結(jié)構(gòu)的混合異質(zhì)結(jié)聚合助實(shí)現(xiàn)功能層納米陷光結(jié)構(gòu)的混合異質(zhì)結(jié)聚合物太陽(yáng)能電池。物太陽(yáng)能電池。 聚合物太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)圖聚合物太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)圖