CN104614794B - 一种红色舞台滤光片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种红色舞台滤光片，包括基体层，在基体层表面设有由TiO2膜层和SiO2膜层交替组成的多层膜结构，且靠近基体层表面的第一层及靠近空气界面的最外层均为TiO2膜层，多层膜结构的厚度为1240‑1270nm。本发明滤光片在较少的薄膜层数的基础上实现了红光波段610～780nm高透射及380～590nm波段高截止，610～780nm波段平均透过率为99.3％，380～590nm波段平均透过率低于4％，曲线上升的斜率较大，滤光片制作简单，成本低。

Description

一种红色舞台滤光片及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种红色舞台滤光片及其制备方法，属于滤光片技术领域。
背景技术
现在的各种演出需要大量使用舞台灯光，所谓舞台灯光，是指运用舞台灯光设备和技术手段，随着剧情的发展，以光色及其变化显示环境、渲染气氛、突出中心人物，创造舞台空间感、时间感，塑造舞台演出的外部形象，并提供必要的灯光效果，例如风、雨、云、水、电等。其中，各种颜色的光学薄膜滤光片是舞台灯光的光路系统中不可缺少的元件。光学薄膜滤光片是指通过在光学玻璃、光学塑料等材料表面镀制单层或多层光学薄膜，利用光的干涉效应滤除特定波段内的光的一种光学元件。光学薄膜滤光片一般使用多层薄膜，各层薄膜的厚度可以任意调节，从而实现对不同波段光的滤除。
现阶段用于舞台灯光的光学薄膜滤光片主要存在如下问题：(1)薄膜层数较少，导致反射区有较高的残余透过率，同时透过区平均透过率较低，且曲线上升的斜率较小；(2)薄膜层数较多，虽然解决了上述问题，但层数太多使工艺复杂，成本偏高。
本发明在较少的薄膜层数的基础上实现了透过区的高透过率和反射区的高反射率，有效解决了上述两方面的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种红色舞台滤光片；
本发明还公开了上述滤光片的制备方法；
本发明所述滤光片在较少的薄膜层数的基础上实现了红光波段610～780nm高透射及380～590nm波段高截止，610～780nm波段平均透过率为99.3％，380～590nm波段平均透过率低于4％，曲线上升的斜率较大，滤光片制作简单，成本低。
本发明的技术方案为：
一种红色舞台滤光片，包括基体层，在所述基体层表面设有由TiO2膜层和SiO2膜层交替组成的多层膜结构，且靠近所述基体层表面的第一层及靠近空气界面的最外层均为TiO2膜层，所述多层膜结构的厚度为1240-1270nm。
本发明所述滤光片实现了红光波段610～780nm高透射及380～590nm波段高截止。
根据本发明优选的，所述多层膜结构为21层膜结构，且各层的厚度均不相同。
根据本发明优选的，从基体层至靠近空气界面的最外层依次为：厚度为36-37nm的TiO2膜层，厚度为66-67nm的SiO2膜层，厚度为54-55nm的TiO2膜层，厚度为90-91nm的SiO2膜层，厚度为54-55nm的TiO2膜层，厚度为57-58nm的SiO2膜层，厚度为82-83nm的TiO2膜层，厚度为70-71nm的SiO2膜层，厚度为52-53nm的TiO2膜层，厚度为85-86nm的SiO2膜层，厚度为52-53nm的TiO2膜层，厚度为88-89nm的SiO2膜层，厚度为51-52nm的TiO2膜层，厚度为64-65nm的SiO2膜层，厚度为39-40nm的TiO2膜层，厚度为44-45nm的SiO2膜层，厚度为27-28nm的TiO2膜层，厚度为75-76nm的SiO2膜层，厚度为57-58nm的TiO2膜层，厚度为83-84nm的SiO2膜层，厚度为21-22nm的TiO2膜层。
根据本发明优选的，从基体层至靠近空气界面的最外层依次为：厚度为36.11nm的TiO2膜层，厚度为66.99nm的SiO2膜层，厚度为54.75nm的TiO2膜层，厚度为90.7nm的SiO2膜层，厚度为54.99nm的TiO2膜层，厚度为57.11nm的SiO2膜层，厚度为82.34nm的TiO2膜层，厚度为70nm的SiO2膜层，厚度为52.95nm的TiO2膜层，厚度为85.73nm的SiO2膜层，厚度为52.68nm的TiO2膜层，厚度为88.58nm的SiO2膜层，厚度为51.71nm的TiO2膜层，厚度为64.1nm的SiO2膜层，厚度为39.24nm的TiO2膜层，厚度为44.71nm的SiO2膜层，厚度为27.92nm的TiO2膜层，厚度为75.69nm的SiO2膜层，厚度为57.47nm的TiO2膜层，厚度为83.39nm的SiO2膜层，厚度为21.78nm的TiO2膜层。
根据本发明优选的，所述基体层为红光透明基片。
根据本发明优选的，所述红光透明基片为K9玻璃。
上述滤光片的制备方法，具体步骤包括：
(1)清洗基体层，将清洗后的基体层放置真空室内；
(2)抽真空至1.0×10-3～2.0×10-3Pa，升温至180～230℃，充氧至2.8×10-2～3.3×10-2Pa；
(3)待真空室压强稳定后开始镀膜：镀制第一层TiO2膜层，镀膜时间及控制速率根据所需厚度控制；
(4)根据不同的膜料，交替镀制多层TiO2膜层和SiO2膜层；
(5)镀膜完毕后，在高真空度下降温至25-50℃，放气后取出，即得，所述高真空度是指1.0×10-3～2.0×10-3Pa。
根据本发明优选的，步骤(1)中，清洗基体层的方式为超声波清洗。
根据本发明优选的，步骤(4)中，对TiO2膜层和SiO2膜层进行预熔料处理，TiO2膜层预熔料处理的控制速率为SiO2膜层预熔料处理的交替镀制多层TiO2膜层和SiO2膜层。
本发明的有益效果为：
本发明所述滤光片在较少的薄膜层数的基础上实现了红光波段610～780nm高透射及380～590nm波段高截止，610～780nm波段平均透过率为99.3％，380～590nm波段平均透过率低于4％，曲线上升的斜率较大，滤光片制作简单，成本低。
附图说明
图1为本发明所述滤光片的结构示意图；
图1中，所述滤光片的最底层为基底层，在所述基体层表面交替设有TiO2膜层和SiO2膜层；
图2为本发明所述滤光片滤光膜透射曲线；
图2中，610～780nm波段平均透过率为99.3％，380～590nm波段平均透过率低于4％，曲线上升的斜率较大。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步限定，但不限于此。
实施例1
一种红色舞台滤光片，包括基体层，在所述基体层表面设有由TiO2膜层和SiO2膜层交替组成的多层膜结构，且靠近所述基体层表面的第一层及靠近空气界面的最外层均为TiO2膜层，所述多层膜结构的厚度为1240nm。
本发明所述滤光片实现了红光波段610～780nm高透射及380～590nm波段高截止。
本实施例所述滤光片如图1所示。
实施例2
根据实施例1所述滤光片，其区别在于，所述多层膜结构的厚度为1270nm。
实施例3
根据实施例1所述滤光片，其区别在于，所述多层膜结构的厚度为1255nm。
实施例4
根据实施例1-3任一所述滤光片，其区别在于，所述多层膜结构为21层膜结构，且各层的厚度均不相同。
实施例5
根据实施例4所述滤光片，其区别在于，从基体层至靠近空气界面的最外层依次为：厚度为36nm的TiO2膜层，厚度为66nm的SiO2膜层，厚度为54nm的TiO2膜层，厚度为90nm的SiO2膜层，厚度为54nm的TiO2膜层，厚度为57nm的SiO2膜层，厚度为82nm的TiO2膜层，厚度为70nm的SiO2膜层，厚度为52nm的TiO2膜层，厚度为85nm的SiO2膜层，厚度为52nm的TiO2膜层，厚度为88nm的SiO2膜层，厚度为51nm的TiO2膜层，厚度为64nm的SiO2膜层，厚度为39nm的TiO2膜层，厚度为44nm的SiO2膜层，厚度为27nm的TiO2膜层，厚度为75nm的SiO2膜层，厚度为57nm的TiO2膜层，厚度为83nm的SiO2膜层，厚度为21nm的TiO2膜层。
实施例6
根据实施例4所述滤光片，其区别在于，从基体层至靠近空气界面的最外层依次为：厚度为37nm的TiO2膜层，厚度为67nm的SiO2膜层，厚度为55nm的TiO2膜层，厚度为91nm的SiO2膜层，厚度为55nm的TiO2膜层，厚度为58nm的SiO2膜层，厚度为83nm的TiO2膜层，厚度为71nm的SiO2膜层，厚度为53nm的TiO2膜层，厚度为86nm的SiO2膜层，厚度为53nm的TiO2膜层，厚度为89nm的SiO2膜层，厚度为52nm的TiO2膜层，厚度为65nm的SiO2膜层，厚度为40nm的TiO2膜层，厚度为45nm的SiO2膜层，厚度为28nm的TiO2膜层，厚度为76nm的SiO2膜层，厚度为58nm的TiO2膜层，厚度为84nm的SiO2膜层，厚度为22nm的TiO2膜层。
实施例7
根据实施例4所述滤光片，其区别在于，从基体层至靠近空气界面的最外层依次为从基体层至靠近空气界面的最外层依次为：厚度为36.5nm的TiO2膜层，厚度为66.5nm的SiO2膜层，厚度为54.5nm的TiO2膜层，厚度为90.5nm的SiO2膜层，厚度为54.5nm的TiO2膜层，厚度为57.5nm的SiO2膜层，厚度为82.5nm的TiO2膜层，厚度为70.5nm的SiO2膜层，厚度为52.5nm的TiO2膜层，厚度为85.5nm的SiO2膜层，厚度为52.5nm的TiO2膜层，厚度为88.5nm的SiO2膜层，厚度为51.5nm的TiO2膜层，厚度为64.5nm的SiO2膜层，厚度为39.5nm的TiO2膜层，厚度为44.5nm的SiO2膜层，厚度为27.5nm的TiO2膜层，厚度为75.5nm的SiO2膜层，厚度为57.5nm的TiO2膜层，厚度为83.5nm的SiO2膜层，厚度为21.5nm的TiO2膜层。
实施例8
根据实施例4所述滤光片，其区别在于，厚度为36.11nm的TiO2膜层，厚度为66.99nm的SiO2膜层，厚度为54.75nm的TiO2膜层，厚度为90.7nm的SiO2膜层，厚度为54.99nm的TiO2膜层，厚度为57.11nm的SiO2膜层，厚度为82.34nm的TiO2膜层，厚度为70nm的SiO2膜层，厚度为52.95nm的TiO2膜层，厚度为85.73nm的SiO2膜层，厚度为52.68nm的TiO2膜层，厚度为88.58nm的SiO2膜层，厚度为51.71nm的TiO2膜层，厚度为64.1nm的SiO2膜层，厚度为39.24nm的TiO2膜层，厚度为44.71nm的SiO2膜层，厚度为27.92nm的TiO2膜层，厚度为75.69nm的SiO2膜层，厚度为57.47nm的TiO2膜层，厚度为83.39nm的SiO2膜层，厚度为21.78nm的TiO2膜层。
实施例9
根据实施例5-8任一所述滤光片，其区别在于，所述基体层为红光透明基片。
实施例10
根据实施例9所述滤光片，其区别在于，所述红光透明基片为K9玻璃。
实施例11
根据实施例1-10任一所述滤光片的制备方法，具体步骤包括：
(1)清洗基体层，将清洗后的基体层放置真空室内；
(2)抽真空至1.0×10-3Pa，升温至180℃，充氧至2.8×10-2Pa；
(3)待真空室压强稳定后开始镀膜：镀制第一层TiO2膜层，镀膜时间及控制速率根据所需厚度控制；
(4)根据不同的膜料，交替镀制多层TiO2膜层和SiO2膜层；
(5)镀膜完毕后，在高真空度下降温至25℃，放气后取出，即得，所述高真空度是指1.0×10-3Pa。
实施例12
根据实施例10所述滤光片的制备方法，其区别在于，具体步骤包括：
(1)清洗基体层，将清洗后的基体层放置真空室内；
(2)抽真空至2.0×10-3Pa，升温至230℃，充氧至3.3×10-2Pa；
(3)待真空室压强稳定后开始镀膜：镀制第一层TiO2膜层，镀膜时间及控制速率根据所需厚度控制；
(4)根据不同的膜料，交替镀制多层TiO2膜层和SiO2膜层；
(5)镀膜完毕后，在高真空度下降温至50℃，放气后取出，即得，所述高真空度是指2.0×10-3Pa。
实施例13
根据实施例10所述滤光片的制备方法，其区别在于，具体步骤包括：
(1)清洗基体层，将清洗后的基体层放置真空室内；
(2)抽真空至1.5×10-3Pa，升温至200℃，充氧至3.0×10-2Pa；
(3)待真空室压强稳定后开始镀膜：镀制第一层TiO2膜层，镀膜时间及控制速率根据所需厚度控制；
(4)根据不同的膜料，交替镀制多层TiO2膜层和SiO2膜层；
(5)镀膜完毕后，在高真空度下降温至35℃，放气后取出，即得，所述高真空度是指1.5×10-3Pa。
实施例14
根据实施例11-13任一所述滤光片的制备方法，其区别在于，步骤(1)中，清洗基体层的方式为超声波清洗。
实施例15
根据实施例11-13任一所述滤光片的制备方法，其区别在于，步骤(4)中，对TiO2膜层和SiO2膜层进行预熔料处理，TiO2膜层预熔料处理的控制速率为SiO2膜层预熔料处理的交替镀制多层TiO2膜层和SiO2膜层。
实施例16
根据实施例14所述滤光片的制备方法，其区别在于，步骤(4)中，对TiO2膜层和SiO2膜层进行预熔料处理，TiO2膜层预熔料处理的控制速率为SiO2膜层预熔料处理的交替镀制多层TiO2膜层和SiO2膜层。
实施例17
根据实施例14所述滤光片的制备方法，其区别在于，步骤(4)中，对TiO2膜层和SiO2膜层进行预熔料处理，TiO2膜层预熔料处理的控制速率为SiO2膜层预熔料处理的交替镀制多层TiO2膜层和SiO2膜层。

Claims (7)

1.一种红色舞台滤光片，其特征在于，包括基体层，在所述基体层表面设有由TiO2膜层和SiO2膜层交替组成的多层膜结构，且靠近所述基体层表面的第一层及靠近空气界面的最外层均为TiO2膜层，所述多层膜结构的厚度为1240-1270nm；所述多层膜结构为21层膜结构，且各层的厚度均不相同；从基体层至靠近空气界面的最外层依次为：厚度为36-37nm的TiO2膜层，厚度为66-67nm的SiO2膜层，厚度为54-55nm的TiO2膜层，厚度为90-91nm的SiO2膜层，厚度为54-55nm的TiO2膜层，厚度为57-58nm的SiO2膜层，厚度为82-83nm的TiO2膜层，厚度为70-71nm的SiO2膜层，厚度为52-53nm的TiO2膜层，厚度为85-86nm的SiO2膜层，厚度为52-53nm的TiO2膜层，厚度为88-89nm的SiO2膜层，厚度为51-52nm的TiO2膜层，厚度为64-65nm的SiO2膜层，厚度为39-40nm的TiO2膜层，厚度为44-45nm的SiO2膜层，厚度为27-28nm的TiO2膜层，厚度为75-76nm的SiO2膜层，厚度为57-58nm的TiO2膜层，厚度为83-84nm的SiO2膜层，厚度为21-22nm的TiO2膜层。
2.根据权利要求1所述滤光片，其特征在于从基体层至靠近空气界面的最外层依次为：厚度为36.11nm的TiO2膜层，厚度为66.99nm的SiO2膜层，厚度为54.75nm的TiO2膜层，厚度为90.7nm的SiO2膜层，厚度为54.99nm的TiO2膜层，厚度为57.11nm的SiO2膜层，厚度为82.34nm的TiO2膜层，厚度为70nm的SiO2膜层，厚度为52.95nm的TiO2膜层，厚度为85.73nm的SiO2膜层，厚度为52.68nm的TiO2膜层，厚度为88.58nm的SiO2膜层，厚度为51.71nm的TiO2膜层，厚度为64.1nm的SiO2膜层，厚度为39.24nm的TiO2膜层，厚度为44.71nm的SiO2膜层，厚度为27.92nm的TiO2膜层，厚度为75.69nm的SiO2膜层，厚度为57.47nm的TiO2膜层，厚度为83.39nm的SiO2膜层，厚度为21.78nm的TiO2膜层。
3.根据权利要求1所述滤光片，其特征在于，所述基体层为红光透明基片。
4.根据权利要求3所述滤光片，其特征在于，所述红光透明基片为K9玻璃。
5.根据权利要求1或2所述滤光片的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：
(1)清洗基体层，将清洗后的基体层放置真空室内；
(2)抽真空至1.0×10-3～2.0×10-3Pa，升温至180～230℃，充氧至2.8×10-2～3.3×10-2Pa；
(3)待真空室压强稳定后开始镀膜：镀制第一层TiO2膜层，镀膜时间及控制速率根据所需厚度控制；
(4)根据不同的膜料，交替镀制多层TiO2膜层和SiO2膜层；
(5)镀膜完毕后，在高真空度下降温至25-50℃，放气后取出，即得，所述高真空度是指1.0×10-3～2.0×10-3Pa。
6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤(1)中，清洗基体层的方式为超声波清洗。
7.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤(4)中，对TiO2膜层和SiO2膜层进行预熔料处理，TiO2膜层预熔料处理的控制速率为SiO2膜层预熔料处理的控制速率为 交替镀制多层TiO2膜层和SiO2膜层。
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