CN110196466A - 一种低翘曲度红外截止滤光片及其镀膜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低翘曲度红外截止滤光片及其镀膜方法，包括基板和设于所述基板表面的复合膜层，所述复合膜层通过交替叠合的高折射率材料H层和低折射率材料L层制成，所述高折射率材料层为二氧化钛、或五氧化三钛、或五氧化二钽、或五氧化二铌材料层，所述低折射率材料层为二氧化硅、或三氧化二铝、或氟化镁材料层；复合膜层的厚度为1500‑9000nm，通过选材、清洗、清洗、镀膜、参数检查、再次清洗及外观检查，完成对红外截止滤光片的镀膜。与现有技术相比，本发明采用特殊优化的镀膜参数来减少应力积累引起的翘曲度变形，避免常规镀膜参数为了降低翘曲度引起的吸收霉点等不良，便于后续加工良率的提升。
Description
技术领域
本发明涉及滤光片技术领域，特别涉及一种低翘曲度红外截止滤光片及其镀膜方法。
背景技术
红外截止滤光片是一种允许可见光透过而截止或反射红外光的光学滤光片，主要用于数码相机、手机、电脑摄像头、监视器、可视电话等，可使通过摄相镜头后的光波滤去高频段，只让一定范围内的低频光波通过。在镜头与CCD或CMOS图像传感器之间加上红外截止滤光片，能有效抑制高于CCD或CMOS图像传感器空间频率的光波通过而引起波纹扰动，并有效地抑制红外光波，提高彩色CCD、CMOS图像传感器有效分辨率和彩色还原性，使图像清晰和稳定。
随着科技的迅猛发展和人们对产品品质的不断完美追求，红外截止滤光片在加工过程中逐渐引入切割、丝印等工序,由于这些工序的引入，如果红外截止滤光片翘曲度较大在切割和丝印工序中容易形成破边和尺寸等不良，由于高低折射率在离子源辅助沉积过程中会有一定的应力积累导致变形翘曲度增大。对于UV-IR-CUT滤光片, 用于滤掉低于可见光的紫外线、滤掉高于可见光的红外线，因为可见光的波长大致是380-780nm（纳米）之间，低于380nm的是紫外线、高于780nm的是红外线，如果只让有效的可见光通过，翘曲度大的问题一直困扰着UV-IR-CUT滤光片，如何降低翘曲度成为提高红外截止滤光片后续加工良率的重要因素。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种低翘曲度红外截止滤光片，能够解决红外截止滤光片翘曲度大的问题，有效提高红外截止滤光片的后续加工良率，从而适用于UV-IR-CUT滤光片。
本发明的另一目的在于提供一种低翘曲度红外截止滤光片的镀膜方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种低翘曲度红外截止滤光片，包括基板和设于所述基板表面的复合膜层，所述复合膜层通过交替叠合的高折射率材料层和低折射率材料层制成，所述高折射率材料层为二氧化钛、或五氧化三钛、或五氧化二钽、或五氧化二铌材料层，所述低折射率材料层为二氧化硅、或三氧化二铝、或氟化镁材料层；复合膜层的厚度为1500-9000nm。
优选的是，所述基板为玻璃或塑料或陶瓷或光纤基板。
所述高折射率材料层厚度为5-200nm。
所述低折射率材料层厚度为5-150nm。
一种低翘曲度红外截止滤光片的镀膜方法，其特征在于包括以下步骤：
1）选材：选取玻璃或塑料或陶瓷或光纤作为滤光片基板；
2）清洗：将步骤1）中得到的滤光片基板进行超声波清洗，之后采用离心甩干机将滤光片基板甩干；
3）清扫：将步骤1）中得到的滤光片基板通过离子源进行清扫，清扫时，滤光片基板与离子源之间设有一挡板；
4）镀膜：在清洗干净的基板上将高低折射率材料在离子源辅助的情况下，反复堆叠沉积；
5)参数检查：对滤光片分光光谱、翘曲度及膜层牢固度进行抽查；
6)再次清洗：对镀膜后的滤光片基板再次进行超声波清洗，之后使用离心甩干机将滤光片基板甩干；
7)外观检查：对滤光片外观和翘曲度情况进行检查，完成低翘曲度红外截止滤光片的制作。
进一步地，步骤3）中的滤光片基板在进行清扫时，提前启动离子源的时间为0-30min，离子源的离子束加速电压U=0-1000V,离子束电流I=0-1800mA。
步骤4）中的高折射率材料层在镀膜时真空度为0.5E-2Pa至5.0E-2Pa，成膜速率为0.1-0.4nm/s，厚度为5-150nm，电子枪偏转电流为100-650mA；高折射率材料离子源电流700-1600mA，离子源电压为700-1600V，GAS1为60-85SCCM, GAS2为8-15SCCM， GAS3为5-20SCCM。
步骤4）中的低折射率材料层在镀膜时真空度为0.5E-2Pa至1.3E-2Pa，成膜速率为0.5-1.8nm/s，厚度为5-200nm，电子枪偏转电流为80-160mA；低折射率材料离子源电流500-1100mA，离子源电压为500-1000V，GAS1为60-85SCCM，GAS2为0SCCM，GAS3为5-20SCCM。
步骤4）中镀膜前对高折射率材料层和低折射率材料层进行预融，每层独立预融，预融时间为0-30min，预融电流为30-650mA。
本发明的有益效果是：采用特殊优化的镀膜参数来减少应力积累引起的翘曲度变形，避免常规镀膜参数为了降低翘曲度引起的吸收霉点等不良，便于后续加工良率的提升。
附图说明
下面结合附图及实施例，对本发明的结构和特征作进一步描述。
图1为本发明的结构示意图。
附图1中，1.基板，2.低折射率材料层，3.高折射率材料层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方法做进一步描述。
附图1是本发明的一种实施例，公开了一种低翘曲度红外截止滤光片，包括基板和设于所述基板表面的复合膜层，所述基板为玻璃或塑料或陶瓷或光纤基板，所述复合膜层通过交替叠合的高折射率材料层和低折射率材料层制成，所述高折射率材料层为二氧化钛、五氧化三钛、五氧化二钽或五氧化二铌材料层，所述低折射率材料层为二氧化硅、三氧化二铝或氟化镁材料层。
所述高折射率材料层厚度为5-200nm。
所述低折射率材料层厚度为5-150nm。
上述滤光片的镀膜方法，按照以下步骤来完成：
1）选材：选取玻璃或塑料或陶瓷或光纤作为滤光片基板；
2）清洗：将步骤1）中得到的滤光片基板进行超声波清洗，之后采用离心甩干机将滤光片基板甩干；
3）清扫：将步骤1）中得到的滤光片基板通过离子源进行清扫，清扫时，滤光片基板与离子源之间设有一挡板；
4）镀膜：首先是在清洗干净的基板上将高低折射率材料在离子源辅助的情况下反复堆叠沉积的过程，为了达到低翘曲度，优选的是：步骤3）中的滤光片基板在进行清扫时，提前启动离子源的时间为0-30min，离子源的离子束加速电压U=0-1000V,离子束电流I=0-1800mA。
步骤4）中的高折射率材料层在镀膜时真空度为0.5E-2Pa至5.0E-2Pa，成膜速率为0.1-0.4nm/s，厚度为5-150nm，电子枪偏转电流为100-650mA；高折射率材料离子源电流700-1600mA，离子源电压为700-1600V，GAS1为60-85SCCM, GAS2为8-15SCCM， GAS3为5-20SCCM。
步骤4）中的低折射率材料层在镀膜时真空度为0.5E-2Pa至1.3E-2Pa，成膜速率为0.5-1.8nm/s，厚度为5-200nm，电子枪偏转电流为80-160mA；低折射率材料离子源电流500-1100mA，离子源电压为500-1000V，GAS1为60-85SCCM，GAS2为0SCCM，GAS3为5-20SCCM。
步骤4）中镀膜前对高折射率材料层和低折射率材料层进行预融，每层独立预融，预融时间为0-30min，预融电流为30-650mA。
本发明得到的红外截止滤光片的翘曲度小于900μm（基板尺寸：77×77x0.21t）；膜层强度：能承受粘附强度(20- 25N)/100mm的胶带(Nichiban的CT-18)的粘拉；外观存在点状缺陷：厚度小于15μm；允许1 条宽小于10μm，长小于30μm的划痕，宽小于0.05mm，深小于0.03mm的崩边；滤光片的耐久性：在高温试验(+85℃)中，可持续200小时；在低温试验(-40℃)中，可持续200小时；在恒定湿热试验(+65℃，90%RH)中，可持续200小时；温度冲击试验(+85℃，-40℃，各0.5小时)20个循环。
以上实施案例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、同替代及改进，均应视为本申请的保护范围。
Claims (9)
1.一种低翘曲度红外截止滤光片，包括基板和设于所述基板表面的复合膜层，其特征在于：所述复合膜层通过交替叠合的高折射率材料H层和低折射率材料L层制成，所述高折射率材料层为二氧化钛、或五氧化三钛、或五氧化二钽、或五氧化二铌材料层，所述低折射率材料层为二氧化硅、或三氧化二铝、或氟化镁材料层；复合膜层的厚度为1500-9000nm。
2.根据权利要求1所述的低翘曲度红外截止滤光片，其特征在于包括以下步骤：所述基板为玻璃或塑料或陶瓷或光纤基板。
3.根据权利要求1所述的低翘曲度红外截止滤光片，其特征在于包括以下步骤：所述高折射率材料层厚度为5-200nm。
4.根据权利要求1所述的低翘曲度红外截止滤光片，其特征在于包括以下步骤：所述低折射率材料层厚度为5-150nm。
5.根据权利要求1所述的低翘曲度红外截止滤光片的镀膜方法，其特征在于包括以下步骤：
1）选材：选取玻璃或塑料或陶瓷或光纤作为滤光片基板；
2）清洗：将步骤1）中得到的滤光片基板进行超声波清洗，之后采用离心甩干机将滤光片基板甩干；
3）清扫：将步骤1）中得到的滤光片基板通过离子源进行清扫，清扫时，滤光片基板与离子源之间设有一挡板；
4）镀膜：在清洗干净的基板上将高低折射率材料在离子源辅助的情况下，反复堆叠沉积；
5)参数检查：对滤光片分光光谱、翘曲度及膜层牢固度等进行抽查；
6)再次清洗：对镀膜后的滤光片基板再次进行超声波清洗，之后使用离心甩干机将滤光片基板甩干；
7)外观检查：对滤光片外观和翘曲度情况进行检查，完成低翘曲度红外截止滤光片的制作。
6.根据权利要求1所述的低翘曲度红外截止滤光片的镀膜方法，其特征在于：步骤3）中的滤光片基板在进行清扫时，提前启动离子源的时间为0-30min，离子源的离子束加速电压U=0-1000V,离子束电流I=0-1800mA。
7.根据权利要求1所述的低翘曲度红外截止滤光片的镀膜方法，其特征在于：步骤4）中的高折射率材料层在镀膜时真空度为0.5E-2Pa至5.0E-2Pa，成膜速率为0.1-0.4nm/s，厚度为5-150nm，电子枪偏转电流为100-650mA；高折射率材料离子源电流700-1600mA，离子源电压为700-1600V，GAS1为60-85SCCM, GAS2为8-15SCCM， GAS3为5-20 SCCM。
8.根据权利要求1所述的低翘曲度红外截止滤光片的镀膜方法，其特征在于：步骤4）中的低折射率材料层在镀膜时真空度为0.5E-2Pa至1.3E-2Pa，成膜速率为0.5-1.8nm/s，厚度为5-200nm，电子枪偏转电流为80-160mA；低折射率材料离子源电流500-1100mA，离子源电压为500-1000V，GAS1为60-85SCCM，GAS2为0SCCM，GAS3为5-20SCCM。
9.根据权利要求1所述的低翘曲度红外截止滤光片的镀膜方法，其特征在于：步骤4）中镀膜前对高折射率材料层和低折射率材料层进行预融，每层独立预融，预融时间为0-30min，预融电流为30-650mA。
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