DE102019127139B3

DE102019127139B3 - Infrarot-Bandpassfilterstruktur und Infrarotbandpassfilter mit dieser Infrarot-Bandpassfilterstruktur

Info

Publication number: DE102019127139B3
Application number: DE102019127139.8A
Authority: DE
Inventors: Cheng-Hsing Tsou; Wei-Hao CHENG; Pei-Yuan Ni
Original assignee: Kingray Tech Co Ltd; Kingray Technology Co Ltd
Current assignee: Kingray Tech Co Ltd; Kingray Technology Co Ltd
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2020-10-15
Anticipated expiration: 2039-10-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Infrarot-Bandpassfilterstruktur, die aus einer Vielzahl von SiAl:H-Schichten (21) und einer Vielzahl von Schichten (22) mit niedrigerem Brechungsindex besteht, die abwechselnd gestapelt werden, wobei die Schichten (22) mit niedrigerem Brechungsindex ein Oxid sind, wobei die Infrarot-Bandpassfilterstruktur (20) im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm ein zumindest teilweise überlappendes Durchlassband besitzt, wobei das Durchlassband eine Mittenwellenlänge hat, wobei sich die Mittenwellenlänge in der Größe um kleiner als 11 nm verschiebt, wenn sich der Einfallswinkel von 0° auf 30° ändert. Die Erfindung betrifft ferner einen Infrarot-Bandpassfilter, der auf der ersten Seite eines Substrats (10) die oben genannte Infrarot-Bandpassfilterstruktur (20) und auf der der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Substrats eine Antireflexionsschicht (30) aufweist. Dadurch kann die Sputtereffizienz erhöht werden, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden. Zudem kann die Verwölbung der Beschichtung verringert werden, damit das Problem mit dem Eckenbruch beim späteren Schneiden gelöst wird.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Infrarot-Bandpassfilterstruktur und einen Infrarotbandpassfilter mit dieser Infrarot-Bandpassfilterstruktur, die die Sputtereffizienz erhöhen können, wodurch die Herstellungskosten reduziert werden. Zudem kann die Verwölbung der Beschichtung verringert werden, damit das Problem mit dem Eckenbruch beim späteren Schneiden gelöst wird.
Stand der Technik
Der herkömmliche Filter kann gemäß den spektralen Eigenschaften in Bandpassfilter, Kurzwellen-Sperrfilter und Langwellen-Sperrfilter unterteilt werden. Der Bandpassfilter kann das Licht innerhalb eines bestimmten Frequenzbands durchlassen und das Licht außerhalb des bestimmten Frequenzbands sperren. Nach der Bandbreite wird das Frequenzband in Schmalband und Breitband unterteilt. Es wird normalerweise durch den Verhältniswert zwischen der Mittenwellenlänge und der Bandbreite unterschieden, kleiner als 5% wird ein Schmalband und größer als 5% wird ein Breitband definiert. Um die Interferenz von sichtbarem Licht in der Umgebung zu verringern, wird üblicherweise ein Schmalbandfilter verwendet. Die herkömmliche RGB-Kamera für sichtbares Licht benötigt einen Infrarot-Sperrfilter, um das unnötige Niedierfrequenz-Nahinfrarotlicht abzufiltern, damit es verhindert wird, dass das Infrarotlicht das sichtbare Licht beeinträchtigt, was zu falschen Farben oder Wellen führen kann. Gleichzeitig kann die effektive Auflösung und Farbwiedergabe erhöht werden. Um den Einfluss von dem Umgebungslicht zu verhindern, benötigt die Infrarotkamera jedoch einen Schmalbandfilter (d.h. Infrarot-Bandpassfilter), der nur das Nahinfrarotlicht in einem bestimmten Band durchlässt.
Ein herkömmliches Infrarot-Bandpassfilter, wie es in den taiwanesischen Patenten Nr. TW 1576617 B und Nr. TW 1648561 B „Optischer Filter und Sensorsystem“ und in der US-Patentanmeldung US 2014/ 0 014 838 A1 gezeigt ist, besteht aus einer Vielzahl von Si:H-Schichten und einer Vielzahl von Schichten mit niedrigerem Brechungsindex, die abwechselnd gestapelt werden. Die Infrarot-Bandpassfilterstruktur besitzt im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm ein zumindest teilweise überlappendes Durchlassband. Das Durchlassband hat eine Mittenwellenlänge. Die Mittenwellenlänge verschiebt sich in der Größe um 12,2 bis 20 nm, wenn sich der Einfallswinkel von 0° auf 30° ändert. Darüber hinaus haben die Si:H-Schichten im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1100 nm einen Brechungsindex größer als (nahe) 3,5. Die Schichten mit niedrigerem Brechungsindex sind ein Oxid und haben im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1100 nm einen Brechungsindex kleiner als 2. Das Oxid enthält mindestens eines von SiO2, Al2O3, TiO2, Nb2O5, Ta2O5, Gemischen davon. Das herkömmliche Infrarot-Bandpassfilter weist jedoch in der Praxis die folgenden Nachteile auf:

1. Die Mittenwellenlänge des Durchlassbandes des Infrarot-Bandpassfilters, das durch abwechselndes Stapeln der Si:H-Schichten und der Schichten mit niedrigerem Brechungsindex gebildet ist, besitzt einen großen Versatz (ungefähr 12,2 ~ 20nm) , wenn sich der Einfallswinkel von 0 ° auf 30 ° ändert. Daher treten bei Anwendung auf ein dreidimensionales Abbildungssystem die Probleme, wie nicht erkennbare Fehler oder Erkennungsfehler, leicht auf, wenn das Licht in einem großen Winkel empfangen wird.
2.Die Beschichtung des herkömmlichen Infrarot-Bandpassfilters wird durch Sputtern unter Verwendung eines Siliziumtargets hergestellt. Das Siliziumtarget kann nur für den Sputterprozess mit der Leistung von 5 bis 6 kW verwendet werden. Eine übermäßige Leistung führt dazu, dass das Siliziumtarget bricht und unbrauchbar wird. Daher ist das Sputtern sehr zeitaufwendig, wodurch die Sputtereffizienz niedrig ist, so dass die Herstellungskosten (wie die Kosten von Arbeitskraft und Elektrizität) hoch sind.
3. Die Beschichtung des herkömmlichen Infrarot-Bandpassfilters hat eine größere Dicke, wodurch sie auf dem Glassubstrat eine größere Verwölbung erzeugen kann, so dass beim späteren Schneideprozess ein Eckenbruch leicht auftreten kann.

Aus diesem Grund hat der Erfinder den erfindungsgemäßen Infrarot-Bandpassfilter entwickelt, der die oben genannten Probleme lösen kann. Weiterer Stand der Technik ist in der US 5 888 452 A und in der US 2008 / 0 011 408 A1 gezeigt.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Infrarot-Bandpassfilterstruktur und einen Infrarotbandpassfilter mit dieser Infrarot-Bandpassfilterstruktur zu schaffen, um das Problem zu lösen, dass das herkömmliche Infrarot-Bandpassfilter eine geringe Sputtereffizienz und hohe Herstellungskosten aufweist und die Verwölbung der Beschichtung zu einem Eckenbruch beim späteren Schneiden führt.
Die erfindungsgemäße Infrarot-Bandpassfilterstruktur besteht aus einer Vielzahl von SiAl:H-Schichten und einer Vielzahl von Schichten mit niedrigerem Brechungsindex, die abwechselnd gestapelt werden, wobei die Schichten mit niedrigerem Brechungsindex ein Oxid sind, wobei die Infrarot-Bandpassfilterstruktur im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm ein zumindest teilweise überlappendes Durchlassband besitzt, wobei das Durchlassband eine Mittenwellenlänge hat, wobei sich die Mittenwellenlänge in der Größe um kleiner als 11 nm verschiebt, wenn sich der Einfallswinkel von 0° auf 30° ändert.
Der erfindungsgemäße Infrarot-Bandpassfilter weist auf der ersten Seite eines Substrats die oben genannte Infrarot-Bandpassfilterstruktur und auf der der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Substrats eine Antireflexionsschicht.
Die Mittenwellenlänge des Durchlassbandes der Infrarot-Bandpassfilterstruktur, die durch abwechselndes Stapeln der SiAl:H-Schichten und der Schichten mit niedrigerem Brechungsindex gebildet ist, besitzt einen Versatz kleiner als 11 nm, wenn sich der Einfallswinkel von 0 ° auf 30 ° ändert. Daher treten bei Anwendung auf ein dreidimensionales Abbildungssystem die Probleme, wie nicht erkennbare Fehler oder Erkennungsfehler, nicht leicht auf. Das aluminiumdotierte Siliziumaluminiumtarget der Erfindung kann mehr als das Zweifache der Ausgangsleistung (etwa 10 bis 20 kW) als das herkömmliche Siliziumtarget aushalten. Dadurch kann die Beschichtungszeit um mindestens die Hälfte reduziert werden und gleichzeitige kann die Produktionsmenge mehr als verdoppelt erhöht werden. Daher werden die Kosten für Ressourcen, einschließlich der gesamten Produktionszeit, der Arbeitskräfte und der Elektrizität, um die Hälfte reduziert, was den Wettbewerbsvorteil erheblich verbessert. Die Beschichtung der Erfindung kann durch die ausgezeichnete Dehnbarkeit der Aluminiumkomponente eine kleine Dicke haben, wodurch die Dicke der Beschichtung auf dem Glassubstrat kleiner ist, so dass die innere Spannung relativ gering ist. Durch die kleine innere Spannung kann der nachfolgende Schneideprozess den Eckenbruch verringern, wodurch die Schneideausbeute erhöht wird, so dass die Kosten reduziert werden.
Figurenliste

1 eine Schnitttdarstellung der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung,
2 eine Darstellung des Beschichtungsprozesses des Vakuum-Sputter-Beschichtungssystems der Erfindung,
3 eine Darstellung der Schichtstruktur der ersten Ausführungsform der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung,
4 ein Spektraldiagramm der ersten Ausführungsform der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung,
5 eine Darstellung der Schichtstruktur des Versuches 1 der zweiten Ausführungsform der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung,
6 ein Spektraldiagramm des Versuches 1 der zweiten Ausführungsform der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung,
7 eine Darstellung der Schichtstruktur des Versuches 2 der zweiten Ausführungsform der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung,
8 ein Spektraldiagramm des Versuches 2 der zweiten Ausführungsform der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung,
9 eine Darstellung der Schichtstruktur der dritten Ausführungsform der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung,
10 ein Spektraldiagramm der dritten Ausführungsform der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung,
11 eine Darstellung der Schichtstruktur des Reflexionsversuches des sichtbaren Lichts der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung,
12 ein Spektraldiagramm des Reflexionsversuches des sichtbaren Lichts der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung,
13 eine Darstellung der Farbkoordinaten des Reflexionsversuches des sichtbaren Lichts der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung.

Wege zur Ausführung der Erfindung
Wie in 1 gezeigt, umfasst das erfindungsgemäße Infrarot-Bandpassfilter ein Substrat 10, eine Infrarot-Bandpassfilterstruktur 20 und eine Antireflexionsschicht 30. Das Substrat 10 besteht aus Glas und weist eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite auf. Die Infrarot-Bandpassfilterstruktur 20 ist auf der ersten Seite des Substrats 10 gebildet und besteht aus einer Vielzahl von SiAl:H-Schichten 21 und einer Vielzahl von Schichten 22 mit niedrigerem Brechungsindex, die abwechselnd gestapelt werden. Die Infrarot-Bandpassfilterstruktur 20 besitzt im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm ein zumindest teilweise überlappendes Durchlassband. Das Durchlassband hat eine Mittenwellenlänge. Die Mittenwellenlänge verschiebt sich in der Größe um kleiner als 11 nm (etwa 10,3 bis 10,5 nm), wenn sich der Einfallswinkel von 0° auf 30° ändert. Darüber hinaus hat die Infrarot-Bandpassfilterstruktur 20 eine Dicke von 3000 bis 5500 nm und einen hohen OD-Wert in einem Wellenlängenbereich von 350 nm bis 1600 nm. Sie hat eine hohe Durchlässigkeit im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm. Die Farbkoordinaten im sichtbaren Lichtbereich sind Rx-Koordinate 0,2 bis 0,5 und Ry-Koordinate 0,2 bis 0,5. Der Reflexionsgrad beträgt kleiner als 20%. Die SiAl:H-Schichten 21 haben einen Brechungsindex von 3,1 bis 3,6 in dem Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm und einen Extinktionskoeffizienten von 1.E-4 ~ 1.E-6. Der Extinktionskoeffizient im Wellenlängenbereich von 350 nm bis 700 nm ist größer als 0,005. Die Schichten 22 mit niedrigerem Brechungsindex sind ein Oxid , das mindestens eines von SiAl:O2, SiAl:N, SiN, SiO2, Al2O3, TiO2, Nb2O5, Ta2O5, Gemischen davon enthält. Darüber hinaus haben die Schichten 22 mit niedrigerem Brechungsindex einen Brechungsindex von kleiner als 1,8 im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm und einen Extinktionskoeffizienten von kleiner als 0,0005. Der Extinktionskoeffizient im Wellenlängenbereich von 350 nm bis 700 nm ist größer als 0,005.
Die Antireflexionsschicht 30 ist auf der zweiten Seite des Substrats 10 gebildet und besteht aus einer Vielzahl SiAl:H-Schichten mit hohem Brechungsindex und einer Vielzahl von Schichten mit niedrigem Brechungsindex, die gestapelt werden. Die Schichten mit niedrigem Brechungsindex enthalten mindestens eines von SiAl:O2, SiAl:N, SiN, SiO2, A1203, TiO2, Nb2O5, Ta2O5, Gemischen davon. Die Antireflexionsschicht hat eine Dicke von 3000 nm bis 6000 nm.
Wie in 2 gezeigt, wird das Sputtern der SiAl: H-Schichten 21 der Erfindung in einem Vakuum-Sputter-Beschichtungssystem 40 durchgeführt. Dabei wird ein rotierenden Siliziumtarget jeder Kristallstruktur, die mit 200 ppm bis 1500 ppm Aluminium dotiert ist, oder ein zylindrische Einkristall-Siliziumtarget als Sputtertarget 45 verwendet. Der Herstellungsprozess ist wie folgt: (A) das saubere Substrat 10 wird auf die Trommel 41 mit der Beschichtungsoberfläche nach außen gelegt; (B) die Trommel 41 wird mit einer konstanten Geschwindigkeit in der Beschichtungskammer 42 gedreht; (C) wenn der Vakuumgrad 10-3 bis 10-4Pa erreicht, wird die Sputterquelle 43 eingeschaltet und das Argongas eingeführt, wodurch das Argongas ionisiert wird, um ein Plasma zu bilden, wobei das Siliziumaluminiumtarget 45 im elektrischen und magnetischen Feld beschossen, wodurch das Siliziumaluminiummaterial auf das Substrat 10 gesputtert wird, so dass eine Siliziumaluminiumschicht gebildet ist; (D) durch Drehen der Trommel 41 wird das Substrat 100 zum Reaktionsquellenbereich (RF / ICP) befördert; (E) in den Reaktionsquellenbereich 44 wird Wasserstoffgas, Sauerstoffgas und Argongas eingeführt, um ein Plasma zu bilden, das sich im elektrischen Feld mit hoher Geschwindigkeit zum Substrat 10 bewegt. Schließlich reagieren sie mit der Siliziumaluminiumschicht auf dem Substrat 10, wodurch die wasserstoffhaltige SiAl: H-Schichten 21 gebildet ist. Bei der Herstellung der Schicht mit hohem Brechungsindex kann durch Einstellen des Verhältnisses (Flussmenge) von Wasserstoffgas des Mischgases in dem Reaktionsquellenbereich 44 eine Schicht mit einem maximalen Brechungsindex von 3,1 bis 4 im Wellenlängenbereich von 800 bis 1600 nm hergestellt werden, die einen Extinktionskoeffizienten von kleiner als 0,0005 besitzt. Wenn das in den Reaktionsquellenbereich 44 eingeführte Gas ein Mischgas aus Sauerstoff und Argon ist, kann eine Schicht mit einem Brechungsindex von 1,46 bis 1,7 im Wellenlängenbereich von 350 nm bis 1600 nm hergestellt werden, die einen Extinktionskoeffizienten von kleiner als 0,0005 besitzt.
3 und 4 zeigen die erste Ausführungsform der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung (850-Bandpassfilter), die durch Stapeln von insgesamt 27 SiAl:H-Schichten und SiAl:O2-Schichten gebildet ist. Die Stapeldicke beträgt ungefähr 3500 nm. Dabei haben die SiAl:H-Schichten einen Brechungsindex größer als 3 und nahe 3,6 im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm und einen Extinktionskoeffizient kleiner als 0,0005. Der Extinktionskoeffizient im Wellenlängenbereich von 350 nm bis 700 nm ist größer als 0,005. Die SiAl:O2-Schichten haben einen Brechungsindex von kleiner als 1,8 im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm und einen Extinktionskoeffizienten von kleiner als 0,0005. Die durch Stapeln gebildete Infrarot-Bandpassfilterstruktur hat im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm ein zumindest teilweise überlappendes Durchlassband. Die Mittenwellenlänge des Durchlassbandes verschiebt sich in der Größe um kleiner als 11 nm, wenn sich der Einfallswinkel von 0 ° auf 30 ° ändert. Bei der Anwendung auf das 3D-Abbildungssystem kann die 3D-Bildauflösung erhöht werden.
5 und 6 zeigen den Versuch 1 der zweiten Ausführungsform der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung (940-Bandpassfilter), die durch Stapeln von insgesamt 31 SiAl:H-Schichten und SiAl:O2-Schichten gebildet ist. Die Stapeldicke beträgt ungefähr 4000 nm. Dabei haben die SiAl:H-Schichten einen Brechungsindex von mehr als 3 und nahe 3,6 im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm und einen Extinktionskoeffizienten von kleiner als 0,0005. Der Extinktionskoeffizient im Wellenlängenbereich von 350 nm bis 700 nm ist größer als 0,005. Die SiAl:O2-Schichten haben einen Brechungsindex von kleiner als 1,8 im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm und einen Extinktionskoeffizienten von kleiner als 0,0005. Die durch Stapeln gebildete Infrarot-Bandpassfilterstruktur hat im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm ein zumindest teilweise überlappendes Durchlassband. Die Mittenwellenlänge des Durchlassbandes verschiebt sich in der Größe um kleiner als 11 nm, wenn sich der Einfallswinkel von 0° auf 30° ändert. Bei der Anwendung auf das 3D-Abbildungssystem kann die 3D-Bildauflösung erhöht werden.
7 und 8 zeigen den Versuch 2 der zweiten Ausführungsform der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung (940-Bandpassfilter), die durch Stapeln von insgesamt 35 SiAl:H-Schichten und SiAl:O2-Schichten gebildet ist. Die Stapeldicke beträgt ungefähr 4000 bis 5500 nm. Dabei haben die SiAl:H-Schichten einen Brechungsindex von mehr als 3 und nahe 3,6 im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm und einen Extinktionskoeffizienten von kleiner als 0,0005. Der Extinktionskoeffizient im Wellenlängenbereich von 350 nm bis 700 nm ist größer als 0,005. Die SiAl:O2-Schichten haben einen Brechungsindex von kleiner als 1,8 im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm und einen Extinktionskoeffizienten von kleiner als 0,0005. Die durch Stapeln gebildete Infrarot-Bandpassfilterstruktur hat im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm ein zumindest teilweise überlappendes Durchlassband. Die Mittenwellenlänge des Durchlassbandes verschiebt sich in der Größe um kleiner als 11 nm, wenn sich der Einfallswinkel von 0° auf 30° ändert. Die Neigung von T90~T10% ist besser als Versuch 1 (im Versuch 1 kleiner als 8, im Versuch 2 kleiner als 7). Der OD-Wert in der gleichen Position ist auch besser als im Versuch 1.
9 und 10 zeigen die dritte Ausführungsform der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung (1064-Bandpassfilter),die durch Stapeln von insgesamt 33 SiAl:H-Schichten und SiAl:O2-Schichten gebildet ist. Die Stapeldicke beträgt unter 5000 nm. Dabei haben die SiAl:H-Schichten einen Brechungsindex von mehr als 3 und nahe 3,6 im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm und einen Extinktionskoeffizienten von kleiner als 0,0005. Der Extinktionskoeffizient im Wellenlängenbereich von 350 nm bis 700 nm ist größer als 0,005. Die SiAl:O2-Schichten haben einen Brechungsindex von kleiner als 1,8 im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm und einen Extinktionskoeffizienten von kleiner als 0,0005. Die durch Stapeln gebildete Infrarot-Bandpassfilterstruktur hat im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm ein zumindest teilweise überlappendes Durchlassband. Die Mittenwellenlänge des Durchlassbandes verschiebt sich in der Größe um kleiner als 2 nm, wenn sich der Einfallswinkel von 0° auf 7° ändert. Wenn sich der Einfallswinkel von 0° auf 7° ändert, ist OD>3 beim Durchlassband im Wellenlängenbereich von 400 bis 1000 nm und von 1120 bis 1600nm °
11 bis 13 zeigen den Reflexionsversuch des sichtbaren Lichts der Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung, die durch Stapeln von insgesamt 37 SiAl:H-Schichten und SiAl:O2-Schichten gebildet ist. Die Farbkoordinaten im sichtbaren Lichtbereich sind Rx-Koordinate 0,2 bis 0,5 und Ry-Koordinate 0,2 bis 0,5. Der Reflexionsgrad beträgt kleiner als 20%.
Die Infrarot-Bandpassfilterstruktur und der Infrarot-Bandpassfilter mit dieser Infrarot-Bandpassfilterstruktur der Erfindung weisen die folgenden Vorteile auf:

1. Die Mittenwellenlänge des Durchlassbandes der Infrarot-Bandpassfilterstruktur 20, die durch abwechselndes Stapeln der SiAl:H-Schichten 21 und der Schichten 22 mit niedrigerem Brechungsindex gebildet ist, besitzt einen Versatz kleiner als 11 nm (ungefähr 10,3 ~ 10,5 nm), wenn sich der Einfallswinkel von 0 ° auf 30 ° ändert. Daher treten bei Anwendung auf ein dreidimensionales Abbildungssystem die Probleme, wie nicht erkennbare Fehler oder Erkennungsfehler, nicht leicht auf.
2.Das aluminiumdotierte Siliziumaluminiumtarget der Erfindung kann mehr als das Zweifache der Ausgangsleistung (etwa 10 bis 20 kW) als das herkömmliche Siliziumtarget aushalten. Dadurch kann die Beschichtungszeit um mindestens die Hälfte reduziert werden und gleichzeitige kann die Produktionsmenge mehr als verdoppelt erhöht werden. Daher werden die Kosten für Ressourcen, einschließlich der gesamten Produktionszeit, der Arbeitskräfte und der Elektrizität, um die Hälfte reduziert, was den Wettbewerbsvorteil erheblich verbessert. ° 3.Die Beschichtung der Erfindung kann durch die ausgezeichnete Dehnbarkeit der Aluminiumkomponente eine kleine Dicke haben, wodurch die Dicke der Beschichtung auf dem Glassubstrat kleiner ist, so dass die innere Spannung relativ gering ist. Durch die kleine innere Spannung kann der nachfolgende Schneideprozess den Eeckenbruch verringern, wodurch die Schneideausbeute erhöht wird, so dass die Kosten reduziert werden.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Erfindung die obigen Vorteile und den praktischen Wert aufweist, die von keinen ähnlichen Produkten veröffentlicht werden. Daher erfüllt die Erfindung die Anforderungen an ein Patent.
Bezugszeichenliste

10: Substrat
20: Infrarot-Bandpassfilterstruktur
21: SiA1:H-Schicht
22: Schicht mit niedrigerem Brechungsindex
30: Antireflexionsschicht
40: Vakuum-Sputter-Beschichtungssystem
41: Trommel
42: Beschichtungskammer
43: Sputterquelle
44: Reaktionsquellenbereich
45: Sputtertarget

Claims

Infrarot-Bandpassfilterstruktur, die aus einer Vielzahl von SiAl:H-Schichten (21) und einer Vielzahl von Schichten (22) mit niedrigerem Brechungsindex besteht, die abwechselnd gestapelt werden, wobei die Schichten (22) mit niedrigerem Brechungsindex ein Oxid sind, wobei die Infrarot-Bandpassfilterstruktur (20) im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm ein zumindest teilweise überlappendes Durchlassband besitzt, wobei das Durchlassband eine Mittenwellenlänge hat, wobei sich die Mittenwellenlänge in der Größe um kleiner als 11 nm verschiebt, wenn sich der Einfallswinkel von 0° auf 30° ändert.
Infrarot-Bandpassfilterstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarot-Bandpassfilterstruktur (20) eine Dicke von 3000 bis 5500 nm hat.
Infrarot-Bandpassfilterstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarot-Bandpassfilterstruktur (20) einen hohen OD-Wert in einem Wellenlängenbereich von 350 nm bis 1600 nm und eine hohe Durchlässigkeit im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm besitzt.
Infrarot-Bandpassfilterstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Farbsystem CIE-Normalvalenzsystem [CIE 1931] die Farbkoordinaten im sichtbaren Lichtbereich Rx-Koordinate 0,2 bis 0,5 und Ry-Koordinate 0,2 bis 0,5 sind, wobei der Reflexionsgrad kleiner als 20% beträgt.
Infrarot-Bandpassfilterstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die SiAl:H-Schichten (21) einen Brechungsindex von 3,1 bis 3,6 in dem Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm und einen Extinktionskoeffizienten 1.E-4 bis 1.E-6 hat, wobei der Extinktionskoeffizient im Wellenlängenbereich von 350 nm bis 700 nm größer als 0,005 ist.
Infrarot-Bandpassfilterstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (22) mit niedrigerem Brechungsindex mindestens eines von SiAl:O2, SiAl:N, SiN, SiO2, Al2O3, TiO2, Nb2O5, Ta2O5 oder Gemischen davon enthalten.
Infrarot-Bandpassfilterstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (22) mit niedrigerem Brechungsindex einen Brechungsindex von kleiner als 1,8 im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm und einen Extinktionskoeffizient von kleiner als 0,0005 haben.
Infrarot-Bandpassfilter, mit einem Substrat (10), das eine erste Seite und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite aufweist; einer Infrarot-Bandpassfilterstruktur (20), die auf der ersten Seite des Substrats (10) gebildet ist und aus einer Vielzahl von SiAl:H-Schichten (21) und einer Vielzahl von Schichten (22) mit niedrigerem Brechungsindex besteht, die abwechselnd gestapelt werden, wobei die Schichten (22) mit niedrigerem Brechungsindex ein Oxid sind, wobei die Infrarot-Bandpassfilterstruktur (20) im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm ein zumindest teilweise überlappendes Durchlassband besitzt, wobei das Durchlassband eine Mittenwellenlänge hat, wobei sich die Mittenwellenlänge in der Größe um kleiner als 11 nm verschiebt, wenn sich der Einfallswinkel von 0° auf 30° ändert; und eine Antireflexionsschicht (30), die auf der zweiten Seite des Substrats (10) gebildet ist.
Infrarot-Bandpassfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarot-Bandpassfilterstruktur (20) eine Dicke von 3000 bis 5500 nm hat.
Infrarot-Bandpassfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarot-Bandpassfilterstruktur (20) einen hohen OD-Wert in einem Wellenlängenbereich von 350 nm bis 1600 nm und eine hohe Durchlässigkeit im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm besitzt.
Infrarot-Bandpassfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Farbsystem CIE-Normalvalenzsystem [CIE 1931] die Farbkoordinaten im sichtbaren Lichtbereich Rx-Koordinate 0,2 bis 0,5 und Ry-Koordinate 0,2 bis 0,5 sind, wobei der Reflexionsgrad kleiner als 20% beträgt.
Infrarot-Bandpassfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die SiAl:H-Schichten (21) einen Brechungsindex von 3,1 bis 3,6 in dem Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm und einen Extinktionskoeffizienten 1.E-4 bis 1.E-6 haben, wobei der Extinktionskoeffizient im Wellenlängenbereich von 350 nm bis 700 nm größer als 0,005 ist.
Infrarot-Bandpassfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (22) mit niedrigerem Brechungsindex mindestens eines von SiAl:02, SiAl:N, SiN, SiO2, Al2O3, TiO2, Nb2O5, Ta2O5 oder Gemischen davon enthalten.
Infrarot-Bandpassfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (22) mit niedrigerem Brechungsindex einen Brechungsindex von kleiner als 1,8 im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1600 nm und einen Extinktionskoeffizient von kleiner als 0,0005 haben.
Infrarot-Bandpassfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antireflexionsschicht (30) aus einer Vielzahl SiAl:H-Schichten mit hohem Brechungsindex und einer Vielzahl von Schichten mit niedrigem Brechungsindex besteht, die gestapelt werden, wobei die Schichten mit niedrigem Brechungsindex mindestens eines von SiAl:02, SiAl:N, SiN, SiO2, Al2O3, TiO2, Nb2O5, Ta2O5 oder Gemischen davon enthalten.
Infrarot-Bandpassfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antireflexionsschicht (30) eine Dicke von 3000 nm bis 6000 nm hat.