CN211263829U - 等效虚设层抗反射镀膜 - Google Patents
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Abstract
一种等效虚设层抗反射镀膜，包括内层、外层及设于该内、外层间的等效虚设层，该内层及该外层分别由数层高折射率层及数层低折射率层堆栈而成，该等效虚设层包含有由下向上依序相互间隔堆栈的等效高折射率虚设层及等效低折射率虚设层，该等效高折射率虚设层由折射率1.9‑3且硬度大由15Gpa的材料制成，该等效低折射率虚设层为折射率小于1.6且硬度大于10Gpa的材料制成，藉此可使该等效虚设层抗反射镀膜具有较高硬度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种抗反射镀膜，尤指一种可使硬度大幅提升的等效虚设层抗反射镀膜。
背景技术
已知抗反射镀膜(Anti Reflection coating,ARC)，如图1 所示，其主要是供镀于一玻璃基板1上，由多层的高折射率及低折射率的透明金属层，如，Nb2OX或TiOX层2与氧化物(SiOX)薄膜层 3相互间堆栈而成，而为了保持抗反射膜层的光学效果，外层通常为SiOX薄膜层。由于光线通过折射率不同的介质会产生不同的现象，当不同薄膜层的反射光互相产生破坏性干涉时，反射光就会被抵销，如此就可达成抗反射的效果。现今抗反射镀膜被广泛应用于手机面板、抬头显示器、太阳能面板、手机镜头、车用面板、军用及工业面板等。
然而，该已知的抗反射镀膜虽可藉由Nb2OX或TiOX层及氧化物 (SiOX)薄膜层的相互间堆栈设计而使可见光平均反射率小于1％，但是由于Nb2OX、TiOX及SiOX等材质的硬度皆较低，因此其所堆栈形成的抗反射镀膜存在着硬度低(约8Gpa)的问题(请配合参阅图 2的已知抗反射镀膜的冲蚀试验雾度值)。
有鉴于此，本创作人乃针对上述问题，而深入构思，且积极研究改良试做而开发设计出本创作。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种等效虚设层抗反射镀膜，以解决已知抗反射镀膜所存在的硬度低的问题。
为达上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种等效虚设层抗反射镀膜，其特征在于，其包括：内层，设于玻璃基板的上侧面，包含有由下向上依序相互间隔堆栈的高折射率层及低折射率层，该内层的高折射率层的材料的折射率为1.9-3，该内层的低折射率层的材料的折射率小于1.6；外层，设最上侧，包含有由下向上依序相互间隔堆栈的高折射率层及低折射率层，该外层的高、低折射率层的的材料与该内层的高、低折射率层的材料相同；以及等效虚设层，设于该内层与该外层之间，包含有由下向上依序相互间隔堆栈的等效高折射率虚设层及等效低折射率虚设层，该等效高折射率虚设层的材料的折射率为1.9-3且硬度大于15Gpa，该等效低折射率虚设层的材料的折射率小于1.6且硬度大于10Gpa。
该等效虚设层抗反射镀膜更包括保护层，该保护层设于该外层的上侧面，材质为硬度较高的氮氧化铝。
所述等效高折射率虚设层的材质为AlN或SiN，该等效低折射率虚设层的材质为SiO2或Al2O3。
所述内层及外层的高折射率层的材质为AlN、SiN、Nb2O5或 TiO2，该内层及外层的低折射率层的材质为SiO2或Al2O3。
所述等效高折射率虚设层与该等效低折射率虚设层的厚度比例为10:1。
所述等效虚设层抗反射镀膜的厚度为500-5000nm，硬度大于13Gpa，波域在400-700nm波段中，可见光平均反射率小于8％。
所述等效虚设层的层数为4-20，该等效虚设层抗反射镀膜的厚度为1.5um，硬度为16Gpa，波域在400-700nm波段中，可见光平均反射率在1-2％以内。
本等效虚设层抗反射镀膜，可藉由该等效虚设层的结构设计，可使其在反射率略微牺牲(降低)但仍在可接受范围的情况下，硬度能获得大幅度的提升。
附图说明
图1是已知抗反射镀膜的结构示意图。
图2是已知抗反射镀膜的冲蚀试验雾度值。
图3是本实用新型的结构示意图。
图4是本实用新型较佳实施例的结构示意图。
图5是本实用新型较佳实施例的光学导纳轨迹图。
图6是本实用新型较佳实施例的反射光谱图。
图7是本实用新型较佳实施例的冲蚀试验雾度值。
符号说明：
A 等效虚设层抗反射镀膜 B 玻璃基板
10 内层 11 高折射率层
12 低折射率层
20 等效虚设层 21 等效高折射率虚设层
22 等效低折射率虚设层
30 外层 31 高折射率层
32 低折射率层
40 保护层。
具体实施方式
请参阅图3所示，显示本实用新型所述的等效虚设层抗反射镀膜A包括一内层10、一等效虚设层20、一外层30及一保护层40，其中：
该内层10，设于一玻璃基板B的上侧面，包含有由下向上依序相互间隔堆栈的数高折射率层11及数低折射率层12，该高折射率层11可为折射率1.9-3的材料(如AlN、SiN、Nb2O5或TiO2中的任一种)，该低折射率层12为折射率小于1.6的材料(如SiO2或Al2O3的任一种)。
该等效虚设层20，设于该内层10的上侧面，包含有由下向上依序相互间隔堆栈的等效高折射率虚设层21及等效低折射率虚设层22，该等效高折射率虚设层21为折射率1.9-3且硬度大于15Gpa的材料(如AlN或SiN中的任一种)，该等效低折射率虚设层 22为折射率小于1.6且硬度大于10Gpa的材料(如SiO2或Al2O3中的任一种)。而且，该等效高折射率虚设层21与该等效低折射率虚设层22的厚度比例为10:1。
该外层30，设于该等效虚设层20的上侧面，包含有由下向上依序相互间隔堆栈的数高折射率层31及数低折射率层32，该外层 30的高、低折射率层31、32的材料与该内层10的高、低折射率层 11、12的材料相同。
藉此，使得由该内层10、该等效虚设层20及该外层30所组成的该等效虚设层抗反射镀膜A的厚度为500-5000nm，硬度大于 13Gpa，波域在400-700nm波段中，可见光平均反射率小于8％。而其中又以该等效虚设层20的层数为4-20层时，使该等效虚设层抗反射镀膜A的厚度为1.5um，硬度为16Gpa，波域在400-700nm波段中，可见光平均反射率在1-2％以内为最佳。如此，便可使其在反射率略微牺牲但仍在可接受范围的情况下，使硬度获得大幅度的提升。
请配合该图4所示，为本实用新型所述的等效虚设层抗反射镀膜A的一较佳实施例，其指出等效虚设层抗反射镀膜A包括一内层10、一等效虚设层20、一外层30及一保护层40，其中：
该内层10，包含一高折射率层11及一低折射率层12，该高折射率层11为镀设于型号为B270的玻璃基板(Glass Substrate)B 上侧面的氮化铝(AlN)层，该低折射率层12为镀设于该氮化铝层上侧面的二氧化硅(SiO2)层。该内层10的氮化铝层的折射率为 2.077，厚度为17.1nm。该内层10的二氧化硅层的折射率为1.461，厚度为32.7nm。
该等效虚设层20，设于该内层10的上侧面，包含有由下向上依序相互间隔堆栈的数等效高折射率虚设层21及数等效低折射率虚设层22。该等效高折射率虚设层21为氮化铝层，且折射率为 2.077。该等效低折射率虚设层22为二氧化硅层，且折射率为 1.461。在本实施例中，该等效虚设层20具有八层，其中，第(1) 层为氮化铝层、厚度155.9nm，第(2)层为二氧化硅层、厚度 14.4nm，第(3)层为氮化铝层、厚度为170.9nm，第(4)层为二氧化硅层、厚度为14.3nm，第(5)层为氮化铝层、厚度为172.1nm，第(6)层为二氧化硅层、厚度为14.5nm，第(7)层为氮化铝层、厚度为166.7nm，第(8)层为二氧化硅层、厚度为17.1nm。
该外层30，包含有设于该等效虚设层20上侧面的一高折射率层31及一低折射率层32。该高折射率层31为氮化铝(ALN)层，且折射率为2.077，厚度为147.7nm。该低折射率层位于该高折射率层上侧面，为二氧化硅(SiO2)层32，且折射率为1.461，厚度为 69.5nm。
该保护层40，设于该外层30的低折射率层32的上侧面，材质为硬度较高且折射率为1.671的氮氧化铝(AlON)，该保护层40的厚度为14.7nm。藉由该硬度较二氧化硅稍高的氮氧化铝作为该保护层40，可保护该外层30的低折射率层32，以进一步增加其抗磨耗效果。
图5显示的等效虚设层抗反射镀膜(EALARC)是专门为了要增加膜层结构厚度又要维持抗反射效果而提出的概念，SiO2为低折射率材料，搭配AlN高折射率材料进行设计，设计主要须尽量增加高硬度AlN薄膜厚度，并于虚设层处进行多次堆栈，形成等效虚设层结构，此等效虚设层结构的概念提出可以透过堆栈次数的调整，于维持所需的光学特性的条件下去改变膜层总厚度。经由此设计所镀制的抗反射镀膜的光谱如图6所示，其400-700nmRavg％＜1％，由此可以得知等效虚设层抗反射镀膜(EALARC)确实有其效用，虽厚度增加但依旧保持抗反射膜的效果，经由图7可知，以等效虚设层抗反射镀膜(EALARC)的结构进行磨耗测试的雾镀量测结果与图2传统结构的雾度量测结果相互比对，可以得到经由30秒的磨耗测试其雾度由8％降低至4％，由此可以证明以本等效虚设层抗反射镀膜(EALARC)镀制的抗反射膜结构的耐磨耗与硬度皆优于传统抗反射层。
综上所述，由于本实用新型具有上述优点及实用价值，而且在同类产品中均未见有类似的产品发表，故已符合新型专利的申请要件，依法提出申请。
Claims (7)
1.一种等效虚设层抗反射镀膜，其特征在于，其包括：
内层，设于玻璃基板的上侧面，包含有由下向上依序相互间隔堆栈的高折射率层及低折射率层，该内层的高折射率层的折射率为1.9-3，该内层的低折射率层的折射率小于1.6；
外层，设最上侧，包含有由下向上依序相互间隔堆栈的高折射率层及低折射率层，该外层的高、低折射率层的材料与该内层的高、低折射率层的材料相同；以及
等效虚设层，设于该内层与该外层之间，包含有由下向上依序相互间隔堆栈的等效高折射率虚设层及等效低折射率虚设层，该等效高折射率虚设层的折射率为1.9-3且硬度大于15Gpa，该等效低折射率虚设层的材料的折射率小于1.6且硬度大于10Gpa。
2.如权利要求1所述的等效虚设层抗反射镀膜，其特征在于，该等效虚设层抗反射镀膜更包括保护层，该保护层设于该外层的上侧面，材质为硬度较高的氮氧化铝。
3.如权利要求1或2所述的等效虚设层抗反射镀膜，其特征在于，所述等效高折射率虚设层由AlN或SiN制成，该等效低折射率虚设层由SiO2或Al2O3制成。
4.如权利要求1或2所述的等效虚设层抗反射镀膜，其特征在于，所述内层及外层的高折射率层由AlN、SiN、Nb2O5或TiO2制成，该内层及外层的低折射率层由SiO2或Al2O3制成。
5.如权利要求1或2所述的等效虚设层抗反射镀膜，其特征在于，所述等效高折射率虚设层与该等效低折射率虚设层的厚度比例为10:1。
6.如权利要求1或2所述的等效虚设层抗反射镀膜，其特征在于，所述等效虚设层抗反射镀膜的厚度为500-5000nm，硬度大于13Gpa，波域在400-700nm波段中，可见光平均反射率小于8％。
7.如权利要求1或2所述的等效虚设层抗反射镀膜，其特征在于，所述等效虚设层的层数为4-20，该等效虚设层抗反射镀膜的厚度为1.5um，硬度为16Gpa，波域在400-700nm波段中，可见光平均反射率在1-2％以内。
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