CN113699497A - 一种复合型减反射膜及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种复合型减反射膜及其制作方法，制作方法包括步骤：将衬底置于磁控溅射设备中，控制氩气的流量，并控制ICP中氩气和氧气的流量比，在衬底上交替形成低致密度的多层第一膜层和多层第二膜层，其中第一膜层具有第一折射率，第二膜层具有第二折射率，第一折射率和第二折射率不同，且位于最外层的为第一膜层；降低氩气的流量，保持ICP中氩气和氧气的流量比，在最外层第一膜层上形成高致密度且具有第一折射率的第三膜层。本发明中，由第三膜层有效地“抵挡水汽”，减少反射率变化的可能性，从而减少影响光学效果的可能性。

Description

一种复合型减反射膜及其制作方法

技术领域

本发明涉及减反射膜制作技术领域，尤其涉及一种复合型减反射膜及其制作方法。

背景技术

塑胶材质的盖板，因为它相对于玻璃更加安全，所以也是在汽车上常用的一种部件，例如中控屏或仪表屏等的盖板。车载行业，往往需要在盖板表面镀制减反射膜，以将表面的反射率降低至最低。这种减反射膜，行业上常用的工艺制作方式是磁控溅射真空镀。

但由于溅射镀能量高，镀制出来的膜相对致密，应力大且大于塑胶衬底的应力，导致塑胶衬底变形严重。为解决这个问题，我们增加镀膜过程中的氩气量，这意味着被打出的靶材原子在飞向塑胶衬底的过程中，更多几率地被碰撞，从而降低达到塑胶衬底的能量，降低了减反射膜的应力，最终找到合适的工艺点，将减反射膜的应力做到和塑胶衬底接近。

但是，以上方式做出来的减反射膜，其致密度下降，在盖板长期的实际使用过程中，减反射膜非常容易受到水汽“侵蚀”，反射率会反射变化，其光学效果会受到影响。

发明内容

本发明公开一种复合型减反射膜及其制作方法，用于解决现有技术中，减反射膜的致密度下降而容易受到水汽“侵蚀”的问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

提供一种复合型减反射膜的制作方法，包括步骤：

将衬底置于磁控溅射设备中，控制氩气的流量，并控制ICP中氩气和氧气的流量比，在所述衬底上交替形成低致密度的多层第一膜层和多层第二膜层，其中所述第一膜层具有第一折射率，所述第二膜层具有第二折射率，第一折射率和第二折射率不同，且位于最外层的为所述第一膜层；

降低氩气的流量，保持ICP中氩气和氧气的流量比，在最外层所述第一膜层上形成高致密度且具有第一折射率的第三膜层。

可选的，最外层所述第一膜层的厚度大于所述第三膜层的厚度。

可选的，最外层所述第一膜层与所述第三膜层的厚度比为8-9:1。

可选的，最外层所述第一膜层的厚度为80-90nm。

可选的，第一折射率小于第二折射率。

可选的，所述第一膜层的材质为SiO₂。

可选的，所述第二膜层的材质为Nb₂O₅。

可选的，所述第一膜层和所述第二膜层共形成7层结构。

可选的，形成所述第一膜层时与形成所述第三膜层时，所述氩气的流量比为3-5:1。

可选的，形成所述第三膜层时，所述氩气的流量为50-100mL/min。

可选的，形成所述第一膜层、所述第二膜层和所述第三膜层时，所述ICP中氩气与所述氧气的流量比为1:4-1:3。

还提供一种根据上述中任一项所述制作方法制作的复合型减反射膜，包括：

衬底；

多层第一膜层和多层第二膜层，所述第一膜层和所述第二膜层交替镀在所述衬底上，其中所述第一膜层具有第一折射率和低致密度，所述第二膜层具有第二折射率和低致密度，第一折射率和第二折射率不同，且位于最外层的为所述第一膜层；

第三膜层，所述第三膜层镀在最外层所述第一膜层上，具有高致密度和第一折射率。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

使最后一层由同一材质且形成低致密度的第一膜层和高致密度的第三膜层构成，光线从第一膜层进入第三膜层时不会改变光线传播方向，同时可以由第三膜层有效地“抵挡水汽”，减少减反射膜使用过程中其反射率变化的可能性，从而减少影响光学效果的可能性，进而提高减反射膜的使用寿命；所有的第一膜层和第二膜层均采用氩气增加的方案镀设在衬底上，当衬底尤其为塑料衬底时，减少对衬底的应力影响；第三膜层与与其紧邻的第一膜层材质相同，减少镀设第三膜层时对其下方整体膜层的应力造成影响，为镀设高致密度的第三膜层提供有力支持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例公开的复合型减反射膜的制作方法流程图；

图2为本发明实施例公开的复合型减反射膜的结构示意图。

其中，附图1-2中具体包括下述附图标记：

衬底-1；第一膜层-2；第二膜层-3；第三膜层-4。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的复合型减反射膜的制作方法，如图1、图2所示，具体包括步骤：

步骤S10，将衬底1置于磁控溅射设备中，控制氩气的流量，并控制ICP中氩气和氧气的流量比，在衬底1上交替形成低致密度的多层第一膜层2和多层第二膜层3，其中第一膜层2具有第一折射率，第二膜层3具有第二折射率，第一折射率和第二折射率不同，且位于最外层的为第一膜层2；

步骤S20，降低氩气的流量，保持ICP中氩气和氧气的流量比，在最外层第一膜层2上形成高致密度且具有第一折射率的第三膜层4。

通过上述方法制作减反射膜，使最后一层由同一材质且形成低致密度的第一膜层2和形成高致密度的第三膜层4构成，光线从第一膜层2进入第三膜层4时不会改变光线传播方向，同时可以由第三膜层4有效地“抵挡水汽”，减少减反射膜使用过程中其反射率变化的可能性，从而减少影响光学效果的可能性，进而提高减反射膜的使用寿命；所有的第一膜层2和第二膜层3均采用氩气增加的方案镀设在衬底1上，当衬底1尤其为塑料衬底1时，减少对衬底1的应力影响；第三膜层4与与其紧邻的第一膜层2材质相同，减少镀设第三膜层4时对其下方整体膜层的应力造成影响，为镀设高致密度的第三膜层4提供有力支持。

其中，步骤S10中，具体的镀膜方法包括步骤：

将衬底置于磁控溅射设备中，控制氩气的流量，由氩气轰击第一种所需靶材，在衬底上形成低致密度的膜层，然后控制ICP中氩气和氧气的流量比，对该层膜层进行氧化，形成致密度不变且具有第一折射率的第一膜层；

保持氩气的流量，由氩气轰击第二种所需靶材，在第一膜层上形成低致密度的膜层，然后保持ICP中氩气和氧气的流量比，对该层膜层进行氧化，形成致密度不变且具有第二折射率的第二膜层；

保持氩气的流量，保持ICP中氩气和氧气的流量比，在第二膜层上交替形成所需层数的第一膜层和第二膜层，其中最外层为第一膜层。

步骤S20中，具体的镀膜方法包括步骤：

降低氩气的流量，由氩气轰击第一种所需靶材，在最外层第一膜层上形成高致密度的膜层，然后保持ICP中氩气和氧气的流量比，对该层膜层进行氧化，形成致密度不变且具有第一折射率的第三膜层。

最外层第一膜层2的厚度大于第三膜层4的厚度。在一个例子中，最外层第一膜层2与第三膜层4的厚度比为8-9:1。在一个例子中，最外层第一膜层2的厚度为80-90nm，优选为80nm。如此设置，进一步减少镀设第三膜层4时对其下方整体膜层的应力造成影响。

第一膜层2和第三膜层4所具有的第一折射率可以大于或小于第二膜层3所具有的第二折射率。此处优先选用，第一折射率小于第二折射率，例如第一膜层2和第三膜层4的材质可以为SiO₂(二氧化硅)，第二膜层3的材质可以为Nb₂O₅(五氧化二铌)。并且，第一膜层2和第二膜层3共形成7层结构，即紧邻衬底1的为第一膜层2，最外层也为第一膜层2。除最外层第一膜层2外，其余第一膜层2和第二膜层3的厚度基本相同，大致在20-40nm之间。如此设置，降低第三膜层4对整体膜层的应力影响；减少光线在第一膜层2和第三膜层4之间发生折射的可能性，保证减反射膜的反射率。此时，第一种所需靶材的材质为Si，第二种所需靶材的材质为Nb。

第一膜层2和第三膜层4的致密度可以根据需求具体设定。在一个例子中，形成第一膜层2和第三膜层4时，所需氩气的流量比可以为3-5:1，在一个例子中，形成第三膜层4时，氩气的流量为50-100mL/min。而形成第一膜层2、第二膜层3和第三膜层4时，ICP中氩气与氧气的流量比基本保持不变。在一个例子中，ICP中氩气与所述氧气的流量比为1:4-1:3，例如氧气流量可以为250-300mL/min，氩气的流量可以为80-100mL/min。如此设置，使第三膜层4的致密度大致为第二膜层3的致密度的1.5-3倍，由第三膜层4有效地“抵挡水汽”的同时，减少第三膜层4对下方整体膜层造成的应力影响；而且保证各膜层的氧化率，保证减反射膜的反射率。

本发明的复合型减反射膜包括衬底1、至少两层第一膜层2、至少两层第二膜层3和第三膜层4。衬底1可以为玻璃衬底1，也可以为塑料衬底1。第一膜层2和第二膜层3交替镀在衬底1上，其中第一膜层2具有第一折射率和低致密度，第二膜层3具有第二折射率和低致密度，第一折射率和第二折射率不同，且位于最外层的为第一膜层2。第三膜层4镀在最外层第一膜层2上，具有高致密度和第一折射率。

在该复合型减反射膜中，使最后一层由同一材质且形成低致密度的第一膜层2和形成高致密度的第三膜层4构成，光线从第一膜层2进入第三膜层4时不会改变光线传播方向，同时可以由第三膜层4有效地“抵挡水汽”，减少减反射膜使用过程中其反射率变化的可能性，从而减少影响光学效果的可能性，进而提高减反射膜的使用寿命；所有的第一膜层2和第二膜层3均采用氩气增加的方案镀设在衬底1上，当衬底1尤其为塑料衬底1时，减少对衬底1的应力影响；第三膜层4与与其紧邻的第一膜层2材质相同，减少镀设第三膜层4时对其下方整体膜层的应力造成影响，为镀设高致密度的第三膜层4提供有力支持。

进一步的，第一膜层2和第三膜层4所具有的第一折射率可以大于或小于第二膜层3所具有的第二折射率。此处优先选用，第一折射率小于第二折射率，例如第一膜层2和第三膜层4的材质可以为SiO₂(二氧化硅)，第二膜层3的材质可以为Nb₂O₅(五氧化二铌)。并且，第一膜层2和第二膜层3共形成7层结构，即紧邻衬底1的为第一膜层2，最外层也为第一膜层2。除最外层第一膜层2外，其余第一膜层2和第二膜层3的厚度基本相同，大致在15-100nm之间。如此设置，降低第三膜层4对整体膜层的应力影响；减少光线在第一膜层2和第三膜层4之间发生折射的可能性，保证减反射膜的反射率。此时，第一种所需靶材的材质为Si，第二种所需靶材的材质为Nb。

第一膜层2和第三膜层4的致密度可以根据需求具体设定。在一个例子中，形成第一膜层2和第三膜层4时，所需氩气的流量比可以为3-5:1，在一个例子中，形成第三膜层4时，氩气的流量为50-100mL/min。而形成第一膜层2、第二膜层3和第三膜层4时，ICP中氩气与氧气的流量比基本保持不变。在一个例子中，ICP中氩气与所述氧气的流量比为1:4-1:3，例如氧气流量可以为250-300mL/min，氩气的流量可以为80-100mL/min。如此设置，使第三膜层4的致密度大致为第二膜层3的致密度的1.5-3倍，由第三膜层4有效地“抵挡水汽”的同时，减少第三膜层4对下方整体膜层造成的应力影响；而且保证各膜层的氧化率，保证建反射膜的反射率。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (12)

1.一种复合型减反射膜的制作方法，其特征在于，包括步骤：

将衬底置于磁控溅射设备中，控制氩气的流量，并控制ICP中氩气和氧气的流量比，在所述衬底上交替形成低致密度的多层第一膜层和多层第二膜层，其中所述第一膜层具有第一折射率，所述第二膜层具有第二折射率，第一折射率和第二折射率不同，且位于最外层的为所述第一膜层；

降低氩气的流量，保持ICP中氩气和氧气的流量比，在最外层所述第一膜层上形成高致密度且具有第一折射率的第三膜层。

2.根据权利要求1所述的复合型减反射膜的制作方法，其特征在于，最外层所述第一膜层的厚度大于所述第三膜层的厚度。

3.根据权利要求2所述的复合型减反射膜的制作方法，其特征在于，最外层所述第一膜层与所述第三膜层的厚度比为8-9:1。

4.根据权利要求3所述的复合型减反射膜的制作方法，其特征在于，最外层所述第一膜层的厚度为80-90nm。

5.根据权利要求4所述的复合型减反射膜的制作方法，其特征在于，第一折射率小于第二折射率。

6.根据权利要求5所述的复合型减反射膜的制作方法，其特征在于，所述第一膜层的材质为SiO₂。

7.根据权利要求6所述的复合型减反射膜的制作方法，其特征在于，所述第二膜层的材质为Nb₂O₅。

8.根据权利要求7所述的复合型减反射膜的制作方法，其特征在于，所述第一膜层和所述第二膜层共形成7层结构。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的复合型减反射膜的制作方法，其特征在于，形成所述第一膜层时与形成所述第三膜层时，所述氩气的流量比为3-5:1。

10.根据权利要求9所述的复合型减反射膜的制作方法，其特征在于，形成所述第三膜层时，所述氩气的流量为50-100mL/min。

11.根据权利要求9所述的复合型减反射膜的制作方法，其特征在于，形成所述第一膜层、所述第二膜层和所述第三膜层时，所述ICP中氩气与所述氧气的流量比为1:4-1:3。

12.一种根据权利要求1-11中任一项所述制作方法制作的复合型减反射膜，其特征在于，包括：

衬底；

多层第一膜层和多层第二膜层，所述第一膜层和所述第二膜层交替镀在所述衬底上，其中所述第一膜层具有第一折射率和低致密度，所述第二膜层具有第二折射率和低致密度，第一折射率和第二折射率不同，且位于最外层的为所述第一膜层；

第三膜层，所述第三膜层镀在最外层所述第一膜层上，具有高致密度和第一折射率。

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