CN108717212B - 一种滤蓝光增透膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种滤蓝光增透膜及其制备方法,具体是指在透明基材上生长滤蓝光增透膜,所述增透膜从基材的内面到外依次设有ZnxCd1‑ xO膜层、Al2O3膜层、ZnxCd1‑xO膜层、Al2O3膜层,所述滤蓝光增透膜的制备方法是在磁控溅射,可根据实际的应用需求,通过调节ZnxCd1‑xO膜层中的Cd组分x可制备不同吸收边波长λ的滤蓝光增透膜,滤蓝光增透膜对300~(λ‑15)nm波段范围的蓝光的平均吸收率大于99%,而对(λ+15)~780nm波段范围的可见光的平均透射率大于95%;该增透膜所设计的膜系结构简单,工艺容易实现,可以实现工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种增透膜及其制备方法,尤其是涉及一种滤蓝光增透膜及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展,现在日常生活中手机、平板电脑等电子产品的使用越来越普及。此类电子产品的显示屏幕多采用LED背光源,LED背光源中的短波蓝光的光子能量较大,蓝光照射视网膜会产生自由基,而这些自由基会导致视网膜色素上皮细胞衰亡,上皮细胞的衰亡会导致光敏细胞缺少养分从而引起视力损伤,直接对眼部神经造成不可逆转伤害,由此引发多种眼科疾病。
此外,蓝光对松果体分泌的褪黑色素有抑制作用,睡前使用手机、平板电脑,蓝光会令褪黑色素的分泌量降低,而褪黑色素是影响睡眠的一种重要激素,所以LED背光源中的短波蓝光会影响睡眠。
近年来,市面上涌现出了大量的滤蓝光膜或镜片。目前主要有两种方法生产滤蓝光膜或镜片。一种方法是在保护膜或镜片的基材或硬化层的原料中混合溶解能够过滤蓝光的添加剂,再硬化成型,获得滤蓝光膜(CN 103448312 A和CN 204740363 U)。该方法制备的滤蓝光膜或镜片的蓝光吸收率取决于过滤蓝光添加剂所添加的比例。过滤蓝光添加剂添加越多,该方法制备的滤蓝光膜或镜片对蓝光的吸收率越大,但同时其它可见光的吸收率也会变大,即在滤蓝光的同时降低了其它波段可见光的平均透射率。
第二种方法是在基材上镀半导体薄膜获得滤蓝光膜或镜片,利用半导体薄膜的对蓝光吸收特性,达到滤蓝光的目的。如吴晓彤等人在树脂基片上蒸镀多层膜,引入五氧化二钛薄膜作为蓝光吸收层,制备了滤蓝光镜片(CN 105425416 A)。该方法制备的滤蓝光膜或镜片使用半导体薄膜作为蓝光吸收层,蓝光的吸收率很大,只需几十纳米厚的半导体薄膜就可以完全吸收蓝光。但该类产品滤蓝光的波长取决于所蒸镀半导体薄膜的禁带宽度,确定的半导体具有确定的禁带宽度,因此制备的产品吸收边波长λ的值是单一,无法根据实际应用需求制备不同吸收边波长λ的滤蓝光膜。
CdxZn1-xO三元合金薄膜是一种禁带宽度可调的半导体薄膜,通过调节Cd组分x可以调节CdxZn1-xO三元合金薄膜禁带宽度从2.2-3.3eV之间连续变化,由此调节CdxZn1-xO三元合金薄膜吸收边波长λ从375-565nm之间连续变化。然而,CdxZn1-xO薄膜存在相结构分离的可能性(C. W. Sun, P. Xin, C. Y. Ma, Z. W. Liu, and Q. Y. Zhang, AppliedPhysics Letters, 2006, 89:181923)。相结构分离会使薄膜的光学性能下降,降低薄膜的可见光透光率。因此,制备单一相结构的高质量CdxZn1-xO薄膜也是该薄膜应用于滤蓝光产品的前提。
因此通过优化镀膜工艺,探索出制备单一相结构的高质量CdxZn1-xO薄膜的生长条件;进而采用CdxZn1-xO三元合金薄膜作为滤蓝光层,通过调节Cd组分x就可以制备不同吸收边波长λ的滤蓝光膜,用于满足不同的实际应用需求;此外,通过薄膜光学的基本知识和分析方法,结合软件进行优化,通过多层复合膜的设计,可以使制备的多层复合膜同时具备滤蓝光和增透可见光的双重功能。
发明内容
本发明的目的在于针对现有滤蓝光膜可见光透过率低、吸收边波长单一的问题,利用CdxZn1-xO三元合金薄膜作为滤蓝光材料,并优化多层复合膜的设计,提供一种滤蓝光增透膜及其制备方法。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种滤蓝光增透膜,其特征在于所述滤蓝光增透膜为不同吸收边波长λ的滤蓝光增透膜;所述滤蓝光增透膜的吸收边波长λ的值为400-500nm,滤蓝光增透膜对300~(λ-15)nm波段范围的蓝光的平均吸收率大于99%,而对(λ+15)~780nm波段范围的可见光的平均透射率大于95%;所述滤蓝光增透膜从基材的内面到外依次设有第一层CdxZn1-xO膜层、第二层Al2O3膜层、第三层CdxZn1-xO膜层、第四层Al2O3膜层;所述第一层CdxZn1-xO膜层和第三层CdxZn1-xO膜层中的Cd组分x值为0.1-0.3,对应滤蓝光增透膜的吸收边波长λ的值为400-500nm;所述滤蓝光增透膜由下述方法制备的:1)根据滤蓝光增透膜预期吸收边波长λ确定第一层CdxZn1-xO薄膜和第三层CdxZn1-xO膜层中的Cd组分x值;2)通过薄膜光学的基本知识和分析方法,结合软件进行优化,使滤蓝光增透膜在(λ+15)~780nm波段范围内的平均透射率大于95%,模拟计算得到第一层CdxZn1-xO膜层的厚度、第二层Al2O3膜层的厚度(h2)、第三层CdxZn1-xO膜层的厚度及第四层Al2O3膜层的厚度;3)采用双靶反应磁控共溅射方法在透明基材上生长出第一层CdxZn1-xO薄膜,厚度为15-25nm;4)采用磁控溅射方法在第一层CdxZn1-xO薄膜上面生长第二层Al2O3薄膜,厚度为30-50nm;5)采用双靶反应磁控共溅射方法在第二层Al2O3薄膜上生长第三层CdxZn1-xO薄膜,厚度为65-95nm;6)采用磁控溅射方法在第三层CdxZn1-xO薄膜上面生长第四层Al2O3薄膜,厚度为80-100nm;最终制备获得滤蓝光增透膜。
所述的基材为PET膜、热塑性聚酯、玻璃、石英或蓝宝石。
所述生长的第一层CdxZn1-xO薄膜和生长的第三层CdxZn1-xO薄膜的双靶反应磁控共溅射方法为以Zn和Cd金属靶为溅射靶材,两个靶同时溅射生长CdxZn1-xO薄膜,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为10-50sccm(优选30sccm)的氩气和流量为5-15sccm(优选10sccm)的氧气,调节真空室压强稳定在0.1-2Pa(优选0.5Pa),Zn靶施加射频功率的值优选100W,Cd靶施加射频功率的值为20-50W,通过调节Cd靶施加射频功率的值控制CdxZn1-xO薄膜的Cd组分x值,利用膜厚仪监控CdxZn1-xO薄膜的厚度。
所述生长的第二层Al2O3薄膜和生长的第四层Al2O3薄膜的磁控溅射方法为以Al2O3陶瓷靶为溅射靶材,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为30sccm的氩气,调节真空室压强稳定在0.1-2Pa(优选1Pa),Al2O3陶瓷靶施加射频功率为30-100W,利用膜厚仪监控Al2O3薄膜的厚度。
本发明所述的一种滤蓝光增透膜的制备方法,包括如下步骤:1)根据滤蓝光增透膜预期吸收边波长λ确定第一层CdxZn1-xO薄膜和第三层CdxZn1-xO膜层中的Cd组分x值;2)通过薄膜光学的基本知识和分析方法,结合软件进行优化,使滤蓝光增透膜在(λ+15)~780nm波段范围内的平均透射率大于95%,模拟计算得到第一层CdxZn1-xO膜层的厚度、第二层Al2O3膜层(3)的厚度、第三层CdxZn1-xO膜层的厚度及第四层Al2O3膜层的厚度;3)采用双靶反应磁控共溅射方法在透明基材上生长出第一层CdxZn1-xO薄膜,厚度为15-25nm;4)采用磁控溅射方法在第一层CdxZn1-xO薄膜上面生长第二层Al2O3薄膜,厚度为30-50nm;5)采用双靶反应磁控共溅射方法在第二层Al2O3薄膜上生长第三层CdxZn1-xO薄膜,厚度为65-95nm;6)采用磁控溅射方法在第三层CdxZn1-xO薄膜上面生长第四层Al2O3薄膜,厚度为80-100nm。
所述的基材为PET膜、热塑性聚酯、玻璃、石英或蓝宝石。
所述生长的第一层CdxZn1-xO薄膜和生长的第三层CdxZn1-xO薄膜的双靶反应磁控共溅射方法为以Zn和Cd金属靶为溅射靶材,两个靶同时溅射生长CdxZn1-xO薄膜,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为10-50sccm(优选30sccm)的氩气和流量为5-15sccm(优选10sccm)的氧气,调节真空室压强稳定在0.1-2Pa(优选0.5Pa),Zn靶施加射频功率的值优选100W,Cd靶施加射频功率的值为20-50W,通过调节Cd靶施加射频功率的值控制CdxZn1-xO薄膜的Cd组分x值,利用膜厚仪监控CdxZn1-xO薄膜的厚度。
所述生长的第二层Al2O3薄膜和生长的第四层Al2O3薄膜的磁控溅射方法为以Al2O3陶瓷靶为溅射靶材,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为30sccm的氩气,调节真空室压强稳定在0.1-2Pa(优选1Pa),Al2O3陶瓷靶施加射频功率为30-100W,利用膜厚仪监控Al2O3薄膜的厚度。
与现有的滤蓝光膜或镜片比,本发明具有以下突出的优点:
1)本发明利用CdxZn1-xO三元合金薄膜替代传统的半导体薄膜作为滤蓝光材料,解决了传统滤蓝光膜或镜片吸收边波长λ单一不可调的问题,在双靶反应磁控共溅射方法生长CdxZn1-xO薄膜过程中,通过调节Zn靶施加射频功率P1和Cd靶施加射频功率P2两者之间的比值就可以获得不同Cd组分x的CdxZn1-xO薄膜,生产出不同吸收边波长λ的滤蓝光膜,用于满足不同的实际应用需求,整个生长过程操作简单,适合批量化生产。
2)传统的滤蓝光膜或镜片不具备可见光增透功能,本发明通过薄膜光学的基本知识和分析方法,结合软件进行优化,通过多层复合膜的设计,可以使制备的多层复合膜同时具备滤蓝光和增透可见光的双重功能。
3)传统利用陶瓷靶生长CdxZn1-xO薄膜易出现相结构分离现象,相结构分离的合金薄膜光学性能差,不适合用于做光学镀膜。本发明根据大量的前期实验探索,采用金属Zn和金属Cd的双靶反应磁控共溅射方法有效抑制CdxZn1-xO薄膜的相结构分离,制备的单一相结构的高质量CdxZn1-xO薄膜更适用于制备滤蓝光增透膜。
附图说明
图1 为本发明的滤蓝光增透膜的结构剖视图;
图中的标号为:基材1; CdxZn1-xO膜层2;Al2O3膜层3、CdxZn1-xO膜层4、Al2O3膜层5。
图2为实施例1生长的Cd组分x的值为0.18的CdxZn1-xO膜的XRD扫描曲线图。
图3为实施例1制备的滤蓝光增透膜的透射率谱图。
具体实施方式
下面通过具体实施例阐述,以进一步阐明本发明。
实施例1
预期制备滤蓝光增透膜的吸收边波长λ为440nm,根据实验数据确定第一层CdxZn1-xO薄膜2和第三层CdxZn1-xO膜层4中的Cd组分x的值为0.18;通过薄膜光学的基本知识和分析方法,结合软件进行优化,使滤蓝光增透膜在455~780nm波段范围内的平均透射率大于95%,模拟计算得到第一层CdxZn1-xO膜层2的厚度h1=18.6nm、第二层Al2O3膜层3的厚度h2=42.9nm、第三层CdxZn1-xO膜层4的厚度h3=75.2nm及第四层Al2O3膜层5的厚度h4=91.8nm;采用双靶反应磁控共溅射方法在石英基材上生长出第一层CdxZn1-xO薄膜2,即以Zn和Cd金属靶为溅射靶材,两个靶同时溅射生长CdxZn1-xO薄膜,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为30sccm的氩气和流量为10sccm的氧气,调节真空室压强稳定在0.5Pa,Zn靶施加射频功率P1=100W,Cd靶施加射频功率P2=38W,利用膜厚仪监控第一层CdxZn1-xO薄膜2的厚度h1=18.6nm;采用磁控溅射方法在第一层CdxZn1-xO薄膜2上面生长第二层Al2O3薄膜3,即以Al2O3陶瓷靶为溅射靶材,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为30sccm的氩气,调节真空室压强稳定在1Pa,Al2O3陶瓷靶施加射频功率为50W,利用膜厚仪监控Al2O3薄膜3的厚度h2=42.9nm;采用双靶反应磁控共溅射方法在第二层Al2O3薄膜3上生长第三层CdxZn1-xO薄膜4,即以Zn和Cd金属靶为溅射靶材,两个靶同时溅射生长CdxZn1-xO薄膜,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为30sccm的氩气和流量为10sccm的氧气,调节真空室压强稳定在0.5Pa,Zn靶施加射频功率P1=100W,Cd靶施加射频功率P2=38W,利用膜厚仪监控第三层CdxZn1-xO薄膜4的厚度h3=75.2nm;采用磁控溅射方法在第三层CdxZn1-xO薄膜4上面生长第四层Al2O3薄膜5,即以Al2O3陶瓷靶为溅射靶材,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为30sccm的氩气,调节真空室压强稳定在1Pa,Al2O3陶瓷靶施加射频功率为50W,利用膜厚仪监控第四层Al2O3薄膜5的厚度h2=91.8nm;最终制备获得滤蓝光增透膜,其结构如图1所示,从基材1的内面到外依次为第一层CdxZn1-xO膜层2、第二层Al2O3膜层3、第三层CdxZn1-xO膜层4、第四层Al2O3膜层5,其中x的值为0.18。
附图2为实施例1生长的Cd组分x的值为0.18为CdxZn1-xO膜的XRD扫描曲线,由图可知生长的CdxZn1-xO膜为单一六方相结构,未出现立方相结构,利用双靶反应磁控共溅射方法生长可以有效地抑制CdxZn1-xO膜的相结构分离,获得单一相结构的高质量CdxZn1-xO膜。
附图3为实施例1制备的滤蓝光增透膜的透射率谱图,由图可知该滤蓝光增透膜的吸收边波长为440nm,滤蓝光膜对300~425nm波段范围的蓝光的平均吸收率大于99%,而对455~780nm范围可见光的平均透射率大于95%。
实施例2
预期制备滤蓝光增透膜的吸收边波长λ为420nm,根据实验数据确定第一层CdxZn1-xO薄膜2和第三层CdxZn1-xO膜层4中的Cd组分x的值为0.16;通过薄膜光学的基本知识和分析方法,结合软件进行优化,使滤蓝光增透膜在435~780nm波段范围内的平均透射率大于95%,模拟计算得到第一层CdxZn1-xO膜层2的厚度h1=19.2nm、第二层Al2O3膜层3的厚度h2=43.5nm、第三层CdxZn1-xO膜层4的厚度h3=71.4nm及第四层Al2O3膜层5的厚度h4=90.1nm;采用双靶反应磁控共溅射方法在玻璃基材上生长出第一层CdxZn1-xO薄膜2,即以Zn和Cd金属靶为溅射靶材,两个靶同时溅射生长CdxZn1-xO薄膜,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为30sccm的氩气和流量为10sccm的氧气,调节真空室压强稳定在0.5Pa,Zn靶施加射频功率P1=100W,Cd靶施加射频功率P2=32W,利用膜厚仪监控第一层CdxZn1-xO薄膜2的厚度h1=19.2nm;采用磁控溅射方法在第一层CdxZn1-xO薄膜2上面生长第二层Al2O3薄膜3,即以Al2O3陶瓷靶为溅射靶材,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为30sccm的氩气,调节真空室压强稳定在1Pa,Al2O3陶瓷靶施加射频功率为60W,利用膜厚仪监控Al2O3薄膜3的厚度h2=43.5nm;采用双靶反应磁控共溅射方法在第二层Al2O3薄膜3上生长第三层CdxZn1-xO薄膜4,即以Zn和Cd金属靶为溅射靶材,两个靶同时溅射生长CdxZn1-xO薄膜,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为30sccm的氩气和流量为10sccm的氧气,调节真空室压强稳定在0.5Pa,Zn靶施加射频功率P1=100W,Cd靶施加射频功率P2=32W,利用膜厚仪监控第三层CdxZn1-xO薄膜4的厚度h3=71.4nm;采用磁控溅射方法在第三层CdxZn1-xO薄膜4上面生长第四层Al2O3薄膜5,即以Al2O3陶瓷靶为溅射靶材,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为30sccm的氩气,调节真空室压强稳定在1Pa,Al2O3陶瓷靶施加射频功率为60W,利用膜厚仪监控第四层Al2O3薄膜5的厚度h2=90.1nm;最终制备获得滤蓝光增透膜,其结构如图1所示,从基材1的内面到外依次为第一层CdxZn1-xO膜层2、第二层Al2O3膜层3、第三层CdxZn1-xO膜层4、第四层Al2O3膜层5,其中x的值为0.16。
制备出来的滤蓝光增透膜的吸收边波长为420nm,滤蓝光膜对300~405nm波段范围的蓝光的平均吸收率大于99%,而对435~780nm范围可见光的平均透射率大于95%。
实施例3
预期制备滤蓝光增透膜的吸收边波长λ为460nm,根据实验数据确定第一层CdxZn1-xO薄膜2和第三层CdxZn1-xO膜层4中的Cd组分x的值为0.21;通过薄膜光学的基本知识和分析方法,结合软件进行优化,使滤蓝光增透膜在475~780nm波段范围内的平均透射率大于95%,模拟计算得到第一层CdxZn1-xO膜层2的厚度h1=20.3nm、第二层Al2O3膜层3的厚度h2=47.6nm、第三层CdxZn1-xO膜层4的厚度h3=74.2nm及第四层Al2O3膜层5的厚度h4=87.7nm;采用双靶反应磁控共溅射方法在蓝宝石基材上生长出第一层CdxZn1-xO薄膜2,即以Zn和Cd金属靶为溅射靶材,两个靶同时溅射生长CdxZn1-xO薄膜,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为30sccm的氩气和流量为10sccm的氧气,调节真空室压强稳定在0.5Pa,Zn靶施加射频功率P1=100W,Cd靶施加射频功率P2=45W,利用膜厚仪监控第一层CdxZn1-xO薄膜2的厚度h1=20.3nm;采用磁控溅射方法在第一层CdxZn1-xO薄膜2上面生长第二层Al2O3薄膜3,即以Al2O3陶瓷靶为溅射靶材,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为30sccm的氩气,调节真空室压强稳定在1Pa,Al2O3陶瓷靶施加射频功率为55W,利用膜厚仪监控Al2O3薄膜3的厚度h2=47.6nm;采用双靶反应磁控共溅射方法在第二层Al2O3薄膜3上生长第三层CdxZn1-xO薄膜4,即以Zn和Cd金属靶为溅射靶材,两个靶同时溅射生长CdxZn1-xO薄膜,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为30sccm的氩气和流量为10sccm的氧气,调节真空室压强稳定在0.5Pa,Zn靶施加射频功率P1=100W,Cd靶施加射频功率P2=45W,利用膜厚仪监控第三层CdxZn1-xO薄膜4的厚度h3=74.2nm;采用磁控溅射方法在第三层CdxZn1-xO薄膜4上面生长第四层Al2O3薄膜5,即以Al2O3陶瓷靶为溅射靶材,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为30sccm的氩气,调节真空室压强稳定在1Pa,Al2O3陶瓷靶施加射频功率为55W,利用膜厚仪监控第四层Al2O3薄膜5的厚度h2=87.7nm;最终制备获得滤蓝光增透膜,其结构如图1所示,从基材1的内面到外依次为第一层CdxZn1-xO膜层2、第二层Al2O3膜层3、第三层CdxZn1-xO膜层4、第四层Al2O3膜层5,其中x的值为0.21。
制备出来的滤蓝光增透膜的吸收边波长为460nm,滤蓝光膜对300~445nm波段范围的蓝光的平均吸收率大于99%,而对475~780nm范围可见光的平均透射率大于95%。
Claims (8)
1.一种滤蓝光增透膜,其特征在于所述滤蓝光增透膜为不同吸收边波长λ的滤蓝光增透膜;所述滤蓝光增透膜的吸收边波长λ的值为400-500nm,滤蓝光增透膜对300~(λ-15)nm波段范围的蓝光的平均吸收率大于99%,而对(λ+15)~780nm波段范围的可见光的平均透射率大于95%;所述滤蓝光增透膜从基材(1)的内面到外依次设有第一层CdxZn1-xO膜层(2)、第二层Al2O3膜层(3)、第三层CdxZn1-xO膜层(4)、第四层Al2O3膜层(5);所述第一层CdxZn1-xO膜层(2)和第三层CdxZn1-xO膜层(4)中的Cd组分x值为0.1-0.3,对应滤蓝光增透膜的吸收边波长λ的值为400-500nm;所述滤蓝光增透膜由下述方法制备的:1)根据滤蓝光增透膜预期吸收边波长λ确定第一层CdxZn1-xO薄膜(2)和第三层CdxZn1-xO膜层(4)中的Cd组分x值;2)通过薄膜光学的基本知识和分析方法,结合软件进行优化,使滤蓝光增透膜在(λ+15)~780nm波段范围内的平均透射率大于95%,模拟计算得到第一层CdxZn1-xO膜层(2)的厚度h1、第二层Al2O3膜层(3)的厚度h2、第三层CdxZn1-xO膜层(4)的厚度h3及第四层Al2O3膜层(5)的厚度h4;3)采用双靶反应磁控共溅射方法在透明基材(1)上生长出第一层CdxZn1-xO薄膜(2),厚度h1为15-25nm;4)采用磁控溅射方法在第一层CdxZn1-xO薄膜(2)上面生长第二层Al2O3薄膜(3),厚度h2为30-50nm;5)采用双靶反应磁控共溅射方法在第二层Al2O3薄膜(3)上生长第三层CdxZn1-xO薄膜(4),厚度h3为65-95nm;6)采用磁控溅射方法在第三层CdxZn1-xO薄膜(4)上面生长第四层Al2O3薄膜(5),厚度h4为80-100nm;最终制备获得滤蓝光增透膜。
2.如权利要求1所述的一种滤蓝光增透膜,其特征在于所述的基材(1)为PET膜、热塑性聚酯、玻璃、石英或蓝宝石。
3.如权利要求1所述的一种滤蓝光增透膜,其特征在于所述生长的第一层CdxZn1-xO薄膜和生长的第三层CdxZn1-xO薄膜(4)的双靶反应磁控共溅射方法为以Zn和Cd金属靶为溅射靶材,两个靶同时溅射生长CdxZn1-xO薄膜,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为10-50sccm的氩气和流量为5-15sccm的氧气,调节真空室压强稳定在0.1-2Pa,Zn靶施加射频功率P1的值为100W,Cd靶施加射频功率P2的值为20-50W,通过调节Cd靶施加射频功率P2的值控制CdxZn1-xO薄膜的Cd组分x值,利用膜厚仪监控CdxZn1-xO薄膜的厚度。
4.如权利要求1所述的一种滤蓝光增透膜,其特征在于所述生长的第二层Al2O3薄膜(3)和生长的第四层Al2O3薄膜(5)的磁控溅射方法为以Al2O3陶瓷靶为溅射靶材,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为30sccm的氩气,调节真空室压强稳定在0.1-2Pa,Al2O3陶瓷靶施加射频功率为30-100W,利用膜厚仪监控Al2O3薄膜的厚度。
5.一种滤蓝光增透膜的制备方法,包括如下步骤:1)根据滤蓝光增透膜预期吸收边波长λ确定第一层CdxZn1-xO薄膜(2)和第三层CdxZn1-xO膜层(4)中的Cd组分x值;2)通过薄膜光学的基本知识和分析方法,结合软件进行优化,使滤蓝光增透膜在(λ+15)~780nm波段范围内的平均透射率大于95%,模拟计算得到第一层CdxZn1-xO膜层(2)的厚度h1、第二层Al2O3膜层(3)的厚度h2、第三层CdxZn1-xO膜层(4)的厚度h3及第四层Al2O3膜层(5)的厚度h4;3)采用双靶反应磁控共溅射方法在透明基材(1)上生长出第一层CdxZn1-xO薄膜(2),厚度h1为15-25nm;4)采用磁控溅射方法在第一层CdxZn1-xO薄膜上面生长第二层Al2O3薄膜(3),厚度h2为30-50nm;5)采用双靶反应磁控共溅射方法在第二层Al2O3薄膜(3)上生长第三层CdxZn1-xO薄膜(4),厚度h3为65-95nm;6)采用磁控溅射方法在第三层CdxZn1-xO薄膜(4)上面生长第四层Al2O3薄膜(5),厚度h4为80-100nm。
6.如权利要求5所述的一种滤蓝光增透膜的制备方法,其特征在于所述的基材(1)为PET膜、热塑性聚酯、玻璃、石英或蓝宝石。
7.如权利要求5所述的一种滤蓝光增透膜的制备方法,其特征在于所述生长的第一层CdxZn1-xO薄膜(2)和生长的第三层CdxZn1-xO薄膜(4)的双靶反应磁控共溅射方法为以Zn和Cd金属靶为溅射靶材,两个靶同时溅射生长CdxZn1-xO薄膜,将真空室的压强抽到小于5×10- 4Pa,通入流量为10-50sccm的氩气和流量为5-15sccm的氧气,调节真空室压强稳定在0.1-2Pa,Zn靶施加射频功率P1的值为100W,Cd靶施加射频功率P2的值为20-50W,通过调节Cd靶施加射频功率P2的值控制CdxZn1-xO薄膜的Cd组分x值,利用膜厚仪监控CdxZn1-xO薄膜的厚度。
8.如权利要求5所述的一种滤蓝光增透膜的制备方法,其特征在于所述生长的第二层Al2O3薄膜(3)和生长的第四层Al2O3薄膜(5)的磁控溅射方法为以Al2O3陶瓷靶为溅射靶材,将真空室的压强抽到小于5×10-4Pa,通入流量为30sccm的氩气,调节真空室压强稳定在0.1-2Pa,Al2O3陶瓷靶施加射频功率为30-100W,利用膜厚仪监控Al2O3薄膜的厚度。
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