CN117970538A - 一种红光增透减反膜系 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种红光增透减反膜系，涉及光学薄膜层技术领域。包括至少第一光学薄膜层、第二光学薄膜层、第三光学薄膜层以及第四光学薄膜层从下到上依次交替叠置形成，其中，所述第一光学薄膜层与第三光学薄膜层的折射率在2.0～2.5之间，所述第二光学薄膜层与第四光学薄膜层的折射率在1.3～1.7之间。通过本发明方案，可以大大降低对红光的反射，提高红光的透过率。
Description
技术领域
本发明涉及光学薄膜层技术领域，具体而言，涉及一种红光增透减反膜系。
背景技术
在农业LED照明、车载灯具、交通信号灯、红外传感器等设备中，对红光强度有较高要求，需要红色光能够最大限度地透过玻璃层，因此一般需要在玻璃上设置有能够减少反射的膜，以最大限度地减少红色光线在玻璃表面的反射。申请公布号为CN116693214A的发明中公开了一种宽光谱减反膜，其利用高折射率膜材和低折射率膜材交替组成以形成减反膜，以提高减反效果，但是在该方案中，一方面需要用到10层的高折射率膜材和低折射率膜材交替组成，使得膜材的厚度较大，另一方面，该方案中，对光的透过率仅能实现98.5％左右，还远远没有达到极限的透过率，无法满足用户在特定场景下的使用需求。
发明内容
本发明公开了一种红光增透减反膜系，结构简单，旨在改善现有的减反膜反射率过高以及厚度过大的问题。
本发明采用了如下方案：
本申请提供了一种红光增透减反膜系，包括：至少第一光学薄膜层、第二光学薄膜层、第三光学薄膜层以及第四光学薄膜层从下到上依次交替叠置形成，其中，所述第一光学薄膜层与第三光学薄膜层的折射率在2.0～2.5之间，所述第二光学薄膜层与第四光学薄膜层的折射率在1.3～1.7之间。
进一步地，所述第一光学薄膜层和所述第三光学薄膜层的材料包括Ti的氧化物或者Ta2O5中的至少一种。
进一步地，所述第二光学薄膜层与第四光学薄膜层的材料包括SiO2或者Al2O3中的至少一种。
进一步地，所述第一光学薄膜层的厚度在20nm～30nm之间。
进一步地，所述第二光学薄膜层的厚度在35nm～45nm之间。
进一步地，所述第三光学薄膜层的厚度在45nm～55nm之间。
进一步地，所述第四光学薄膜层的厚度在100nm～160nm之间。
进一步地，所述第一光学薄膜层与第三光学薄膜层的折射率在2.2～2.4之间。
进一步地，所述第二光学薄膜层与第四光学薄膜层的折射率在1.4～1.5之间。
进一步地，所述第一光学薄膜层、第二光学薄膜层、第三光学薄膜层以及第四光学薄膜层通过原子层沉积设备镀覆。
有益效果：
本发明通过设置交替叠置的第一光学薄膜层、第二光学薄膜层、第三光学薄膜层以及第四光学薄膜层，且设置所述第一光学薄膜层与第三光学薄膜层的折射率在2.0～2.5之间，所述第二光学薄膜层与第四光学薄膜层的折射率在1.3～1.7之间，从而可以有效地减少膜系对红光的反射率，使膜系对波长在560m至760nm范围内的红光的反射率小于0.3％，对波长在610m至710nm范围内的光的反射率小于0.1％，最大限度了提高了红光的透过率。
附图说明
图1是本发明实施例一种红光增透减反膜系的结构示意图；
图2是本发明实施例一种红光增透减反膜系在透射电镜下的截面显微图像；
图3是采用计算机对本发明实施例一种红光增透减反膜系进行光学模拟得到的红光反射率曲线；
图4为发明实施例一、实施例二及对照组实测的红光反射率曲线。
附图标记：基底层01、第一光学薄膜层10、第二光学薄膜层20、第三光学薄膜层30、第四光学薄膜层40。
具体实施方式
实施例1
结合图1至图4所示，本实施例提供了一种红光增透减反膜系，包括：至少第一光学薄膜层10、第二光学薄膜层20、第三光学薄膜层30以及第四光学薄膜层40从下到上依次交替叠置形成，其中，所述第一光学薄膜层10与第三光学薄膜层30的折射率在2.0～2.5之间，所述第二光学薄膜层20与第四光学薄膜层40的折射率在1.3～1.7之间。
本实施例中，通过设置不同折射率的光学薄膜层交替叠置，且设置第一光学薄膜层10与第三光学薄膜层30的折射率在2.0～2.5之间，所述第二光学薄膜层20与第四光学薄膜层40的折射率在1.3～1.7之间，通过不同折射率的作用下，红光可以该膜层结构中被最大限度地减少反射，增大通过率。通过四层光学薄膜层的交替叠置，一方面减少了膜层的厚度，另一方面在工艺上也更加便于实现。
所述第一光学薄膜层10和所述第三光学薄膜层30的材料包括Ti的氧化物或者Ta2O5中的至少一种。优选地使用氧化钽，氧化钽的热膨胀系数很小，具有极高的抗腐蚀性，与盐酸、浓硝酸及王水都不反应，其应用在中间层和底层内使得光学薄膜层不易皱起，且更抗破坏。
所述第二光学薄膜层20与第四光学薄膜层40的材料包括SiO2或者Al2O3中的至少一种，优选地选用Al2O3，使用氧化铝作为表面层的薄膜，氧化铝熔点高，还可以使得产品表面具有较好的耐火特性。
在本实施例中，所述第一光学薄膜层10的厚度在20nm～30nm之间，所述第二光学薄膜层20的厚度在35nm～45nm之间；所述第三光学薄膜层30的厚度在45nm～55nm之间，所述第四光学薄膜层40的厚度在100nm～160nm之间。通过四层的光学薄膜层，膜厚从下到上依次增大，满足折射率要求，且一方面便于在镀覆时容易控制，另一方面在最外层设置的膜厚最大，也可以起到抗破坏的效果。本实施例仅需采用四层光学薄膜层，使得整体膜系的厚度在300nm以内，大大降低了膜系的厚度，便于应用在精密的光学设备等场景内，且可以大大节省材料。
在本一实施中，所述第一光学薄膜层10的底部适于镀覆在基底层01的至少其中一侧。这里所述基底层01为树脂或者高分子材料或者玻璃。
在另一实施中，所述基底层01也具有一定的折射率，折射率在1.4～1.6之间，与四层薄膜组成的膜系配合，进一步降低红光的反射率。
本实施例中，所述第一光学薄膜层10、第二光学薄膜层20、第三光学薄膜层30以及第四光学薄膜层40通过原子层沉积设备采用原子层沉积技术逐层镀覆。在其他实施中，还可以采用电子束蒸发镀膜设备、真空蒸镀设备、磁控溅射设备、等离子体增强化学气相沉积设备等进行镀覆。
结合图3和图4所示，通过本实施例，相对于不使用本实施例方案中的红光增透减反膜系的对照组，通过本发明的实施例1，红光增透减反膜系可将波长在560m至760nm范围内的光的反射率由4.4％降低至0.3％以下；对波长在610m至710nm范围内的光的反射率可降至0.1％以下。即，通过本发明实施例方案，极大地降低了光学元件的红光损失，显著提升了红光的透过率。
结合图1至图4所示，在一优选实施例中，优选设置所述基底层01的折射率为1.4～1.5；所述第一光学薄膜层10的折射率为2.2～2.4；所述第二光学薄膜层20的折射率为1.4～1.5；所述第三光学薄膜层30的折射率为2.2～2.4，所述第四光学薄膜层40的折射率为1.4～1.5；所述基底为硅胶树脂，所述第一光学薄膜层10的材料为TiO2,所述第二光学薄膜层20的材料为SiO2，所述第三光学薄膜层30的材料为TiO2，所述第四光学薄膜层40的材料为SiO2；所述第一光学薄膜层10的厚度为25nm～30nm，所述第二光学薄膜层20的厚度35nm～45nm，所述第三光学薄膜层30的厚度45nm～55nm，所述第四光学薄膜层40的厚度大于100nm～140nm。相对于不使用本实施例的红光增透减反膜系的对照组，通过本实施例，红光减反膜系可将波长在560m至760nm范围内的光的平均反射率由4.4％降低至0.1％以下；对波长在610m至710nm范围内的光的平均反射率可降至0.05％以下。
应当理解的是：以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。
上面对实施方式中所使用的附图介绍仅示出了本发明的某些实施例，不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
Claims (10)
1.一种红光增透减反膜系，其特征在于，包括：至少第一光学薄膜层、第二光学薄膜层、第三光学薄膜层以及第四光学薄膜层从下到上依次交替叠置形成，其中，所述第一光学薄膜层与第三光学薄膜层的折射率在2.0～2.5之间，所述第二光学薄膜层与第四光学薄膜层的折射率在1.3～1.7之间。
2.根据权利要求1所述的红光增透减反膜系，其特征在于，所述第一光学薄膜层和所述第三光学薄膜层的材料包括Ti的氧化物或者Ta2O5中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的红光增透减反膜系，其特征在于，所述第二光学薄膜层与第四光学薄膜层的材料包括SiO2或者Al2O3中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的红光增透减反膜系，其特征在于，所述第一光学薄膜层的厚度在20nm～30nm之间。
5.根据权利要求4所述的红光增透减反膜系，其特征在于，所述第二光学薄膜层的厚度在35nm～45nm之间。
6.根据权利要求5所述的红光增透减反膜系，其特征在于，所述第三光学薄膜层的厚度在45nm～55nm之间。
7.根据权利要求6所述的红光增透减反膜系，其特征在于，所述第四光学薄膜层的厚度在100nm～160nm之间。
8.根据权利要求1所述的红光增透减反膜系，其特征在于，所述第一光学薄膜层与第三光学薄膜层的折射率在2.2～2.4之间。
9.根据权利要求8所述的红光增透减反膜系，其特征在于，所述第二光学薄膜层与第四光学薄膜层的折射率在1.4～1.5之间。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的红光增透减反膜系，其特征在于，所述第一光学薄膜层、第二光学薄膜层、第三光学薄膜层以及第四光学薄膜层通过原子层沉积设备镀覆。
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