(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010440566.1
(22)申请日 2020.05.22
(71)申请人 浙江晶驰光电科技有限公司
地址 318001 浙江省台州市椒江区开发大
道东段2198号一期联合厂房3楼-A
(72)发明人 陆张武 王迎 柴建龙 李恭剑
徐征驰
(74)专利代理机构 浙江千克知识产权代理有限
公司 33246
代理人 张海兵
(51)Int.Cl.
G02B 5/28(2006.01)
G02B 5/20(2006.01)
C23C 14/06(2006.01)
C23C 14/10(2006.01)
C23C 14/35(2006.01)
(54)发明名称一种黑膜窄带滤光片及其制备方法(57)摘要一种黑膜窄带滤光片及其制备方法，属于镀膜技术领域。滤光片包括玻璃基底、设于玻璃基底一侧的窄带通膜系、以及设于玻璃基底另一侧的长波通膜系；长波通膜系包括从下往上逐层交替沉积的氢氧化硅/氮氢化硅膜层和氧化硅膜层；窄带通膜系包括从下往上逐层交替沉积的氧化硅膜层和氢氧化硅/氮氢化硅膜层。方法包括：采用磁控溅射方法在玻璃基底一侧沉积上述长波通膜系，并在玻璃基底另一侧沉积上述窄带通膜系。本发明在入射角为0°时，934‑962nm谱段具有高透过率，在350‑901nm谱段、1000‑1100nm谱段截止；入射角为30°时，925‑951nm谱段具有高透过率；同时窄带面在入射角为6°时，反射在400‑ 700波段平均反射低于5％。权利要求书2页 说明书8页 附图3页CN 111736250 A 2020.10.02
C N 111736250
A
1.一种黑膜窄带滤光片，其特征在于，包括玻璃基底、设于玻璃基底一侧的窄带通膜系、以及设于玻璃基底另一侧的长波通膜系；所述长波通膜系包括从下往上逐层交替沉积的氢氧化硅/氮氢化硅膜层和氧化硅膜层；所述窄带通膜系包括从下往上逐层交替沉积的氧化硅膜层和氢氧化硅/氮氢化硅膜层。
2.根据权利要求1所述的一种黑膜窄带滤光片，其特征在于，所述氢氧化硅/氮氢化硅膜层或所述氧化硅膜层的基本厚度为窄带通膜系光学厚度中心波长的四分之一。
3.根据权利要求1所述的一种黑膜窄带滤光片，其特征在于，所述长波通膜系和所述窄带通膜系均通过磁控溅射方法镀膜完成。
4.根据权利要求1所述的一种黑膜窄带滤光片，其特征在于，所述长波通膜系的膜系结构为0.67(0.5HL0.5H)^14，过渡带中心波长为865nm，H层为氢氧化硅/氮氢化硅层，0.5H表示氢氧化硅/氮氢化硅厚度为0.5个基本厚度，L为氧化硅层，表示氧化硅厚度为1个基本厚度，14为基本膜堆(0.5HL0.5H)的周期数。
5.根据权利要求1所述的一种黑膜窄带滤光片，其特征在于，所述窄带通膜系的膜系结构为HL2HLHL，中心波长为947nm，H层为氢氧化硅层/氮氢化硅，H表示氢氧化硅/氮氢化硅厚度为1个基本厚度，L为氧化硅层，表示氧化硅厚度为1个基本厚度，有5个以HL2HLHL为周期基本膜堆。
6.一种黑膜窄带滤光片制备方法，在真空溅射镀膜机中实现，其特征在于，方法包括：
步骤S01，将玻璃基底放入低真空腔室中并抽真空；
步骤S02，将玻璃基底放入高真空腔室中并抽真空；
步骤S03，用射频源发出的等离子体轰击玻璃基底表面；
步骤S04，采用磁控溅射方法在玻璃基底一侧沉积长波通膜系，所述长波通膜系包括从下往上逐层交替沉积的氢氧化硅/氮氧化硅膜层和氧化硅膜层；
步骤S05，采用磁控溅射方法在玻璃基底另一侧沉积窄带通膜系，所述窄带通膜系包括从下往上逐层交替沉积的氧化硅膜层和氢氧化硅/氮氧化硅膜层；
步骤S06，将玻璃基底自然冷却至室温，得到黑膜窄带滤光片。
7.根据权利要求6所述的一种黑膜窄带滤光片制备方法，其特征在于，所述步骤S04包括：
步骤S41，进行氢氧化硅/氮氧化硅膜层沉积，第一射频氧化源工作，工作气体Ar流量为50-500sccm，H2流量为10-100sccm,O2流量为0-50sccm/N2流量为0-50sccm，膜层沉积速率为0.3-0.7nm/s；
步骤S42，进行氧化硅膜层沉积，第二射频氧化源工作，工作气体Ar流量为50-500sccm，O2流量为100-500ccm；
步骤S43，按此方式循环步骤S41-S42直到最后一层。
8.根据权利要求6所述的一种黑膜窄带滤光片制备方法，其特征在于，所述步骤S05包括：
步骤S51，进行氧化硅膜层沉积，第二射频氧化源工作，工作气体Ar流量为50-500sccm，O2流量为100-500ccm；
步骤S52，进行氢氧化硅/氮氧化硅膜层沉积，第一射频氧化源工作，工作气体Ar流量为50-500sccm，H2流量为10-100sccm,O2流量为0-50sccm/N2流量为0-50sccm，膜层沉积速率
为0.3-0.7nm/s；
步骤S53，按此方式循环步骤S51-S52直到最后第二层；
步骤S54，最后一层进行氧化硅膜层沉积。
9.根据权利要求6所述的一种黑膜窄带滤光片制备方法，其特征在于，制备的黑膜窄带滤光片在入射角为0°时，934-962nm谱段具有高透过率，在350-901nm谱段、1000-1100nm谱段截止；入射角为30°时，925-951nm谱段具有高透过率；窄带面在入射角为6°时，反射在400-700波段且平均反射低于5％。
一种黑膜窄带滤光片及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于镀膜技术领域，具体涉及一种黑膜窄带滤光片及其制备方法。
背景技术
[0002]目前手机等电子产品的摄像头接收器模组中，亟需一种满足以下要求的滤光片：[0003](1)入射角为0°时，在934-962nm谱段具有高透过率；入射角为30°时，925-951nm谱段具有高透过率；
[0004](2)入射角为0°时，在350-901nm谱段、1000-1100nm谱段具有抑制光信号通过的作用，同时在400-700nm谱段具有抑制光信号反射的作用，以减少信号噪声的影响；
[0005](3)产品外观为黑，能够避免有光反射形成光点，以减小对外观的影响；[0006](4)在低温(-40℃)、高温(+85℃)、高湿(90％)及冷热循环变化的环境长时间放置后仍然可以使用。
[0007](5)基底厚度小(≤0.3mm)，以满足模组整体结构的微型化要求。
[0008](6)在轻微外力反复摩擦(压力<5N)下，膜层无损伤。
[0009](7)在酒精乙醚混合液(酒精：乙醚＝1:2)轻微反复擦拭下，膜层无损伤。[0010](8)在高温纯水(>95℃)里浸泡2小时以上，拉膜(使用CT-18胶带)后膜层无脱落。[0011]在先发明申请CN201910165758.3公开了滤光片及其制备方法，并具体公开了滤光片包括透明基底以及分别设置在所述透明基底两侧的第一长波通膜系和第二长波通膜系；所述第一长波通膜系和所述第二长波通膜系均包括交替叠加的高折射率膜层和低折射率膜层。该发明仅得到830-950nm透过近红外滤光片，且不具备低
反射性。
发明内容
[0012]本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种黑膜窄带滤光片及其制备方法，在入射角为0°时，934-962nm谱段具有高透过率，在350-901nm谱段、1000-1100nm谱段截止；入射角为30°时，925-951nm谱段具有高透过率；同时窄带面在入射角为6°时，反射在400-700波段平均反射低于5％且窄带面外观为黑。
[0013]本发明是通过以下技术方案得以实现的：
[0014]本发明一种黑膜窄带滤光片，包括玻璃基底、设于玻璃基底一侧的窄带通膜系、以及设于玻璃基底另一侧的长波通膜系；所述长波通膜系包括从下往上逐层交替沉积的氢氧化硅/氮氧化硅层和氧化硅膜层；所述窄带通膜系包括从下往上逐层交替沉积的氧化硅膜层和氢氧化硅/氮氧化硅膜层。
[0015]所述滤光片采用高折射率的氢氧化硅/氮氧化硅膜层和低折射率的氧化硅膜层交替叠加组成，膜层数较少，膜层厚度能够满足在超薄基底(基底厚度为0.2mm以上,)两个表面上的镀制要求。本发明提供一种可见光超低反947nm高透且窄带面外观为黑的滤光片。[0016]作为优选，所述氢氧化硅/氮氧化硅膜层或所述氧化硅膜层的基本厚度为窄带通膜系光学厚度中心波长的四分之一。
[0017]作为优选，所所述长波通膜系和所述窄带通膜系均通过磁控溅射方法镀膜完成。[0018]作为优选，所所述长波通膜系的膜系结构为0.67(0.5HL0.5H)^14，过渡带中心波长为865nm，H层为氢氧化硅/氮氧化硅层，0.5H表示氢氧化硅/氮氧化硅厚度为0.5个基本厚度，L为氧化硅层，表示氧化硅厚度为1个基本厚度，14为基本膜堆(0.5HL0.5H)的周期数。[0019]作为优选，所述窄带通膜系的膜系结构为HL2HLHL，中心波长为947nm，H层为氢氧化硅/氮氧化硅层，H表示氢氧化硅/氮氧化硅厚度为1个基本厚度，L为氧化硅层，表示氧化硅厚度为1个基本厚度，有5个以HL2HLHL为周期基本膜堆。
[0020]一种黑膜窄带滤光片制备方法，在真空溅射镀膜机中实现，方法包括：
[0021]步骤S01，将玻璃基底放入低真空腔室中并抽真空；
[0022]步骤S02，将玻璃基底放入高真空腔室中并抽真空；
[0023]步骤S03，用射频源发出的等离子体轰击玻璃基底表面；
[0024]步骤S04，采用磁控溅射方法在玻璃基底一侧沉积长波通膜系，所述长波通膜系包括从下往上逐层交替沉积的氢氧化硅/氮氧化硅膜层和氧化硅膜层；
[0025]步骤S05，采用磁控溅射方法在玻璃基底另一侧沉积窄带通膜系，所述窄带通膜系包括从下往上逐层交替沉积的氧化硅膜层和氢氧化硅/氮氧化硅膜层；
[0026]步骤S06，将玻璃基底自然冷却至室温，得到黑膜窄带滤光片。
[0027]本发明方法简单，能制得可见光超低反947nm高透且窄带面外观为黑的近红外滤光片。
[0028]作为优选，所述步骤S04包括：
[0029]步骤S41，进行氢氧化硅/氮氧化硅膜层沉积，第一射频氧化源工作，工作气体Ar流量为50-500sccm，H2流量为10-100sccm,O2流量为0-50sccm/N2流量为0-50sccm，溅射源功率为5kw-12kw，氧化源功率为2kw-4kw膜层沉积速率为0.3-0.7nm/s；
[0030]步骤S42，进行氧化硅膜层沉积，第二射频氧化源工作，工作气体Ar流量为50-500sccm，O2流量为100-500sccm，溅射源功率为5kw-12kw，氧化源功率为2kw-4kw膜层沉积速率为0.5-1.2nm/s；
[0031]步骤S43，按此方式循环步骤S41-S42直到最后一层。
[0032]作为优选，所述步骤S05包括：
[0033]步骤S51，进行氧化硅膜层沉积，第二射频氧化源工作，工作气体Ar流量为50-500sccm，O2流量为100-500sccm，溅射源功率为5kw-12kw，氧化源功率为2kw-4kw膜层沉积速率为0.5-1.2nm/s；
[0034]步骤S52，进行氢氧化硅/氮氧化硅膜层沉积，第一射频氧化源工作，工作气体Ar流量为50-500sccm，H2流量为10-100sccm,O2流量为0-50sccm/N2流量为0-50sccm，溅射源功率为5kw-12kw，氧化源功率为2kw-4kw膜层沉积速率为0.3-0.7nm/s；
[0035]步骤S53，按此方式循环步骤S51-S52直到最后第二层；
[0036]步骤S54，最后一层进行氧化硅膜层沉积。
[0037]作为优选，制备的黑膜窄带滤光片在入射角为0°时，934-962nm谱段具有高透过率，在350-901nm谱段、1000-1100nm谱段截止；入射角为30°时，925-951nm谱段具有高透过率；窄带面在入射角为6°时，反射在400-700波段且平均反射低于5％。
[0038]本发明具有以下有益效果：
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