TW202348579A - 用於光檢測及測距(lidar)應用之耐用光學窗 - Google Patents

用於光檢測及測距(lidar)應用之耐用光學窗 Download PDF

Info

Publication number
TW202348579A
TW202348579A TW111145827A TW111145827A TW202348579A TW 202348579 A TW202348579 A TW 202348579A TW 111145827 A TW111145827 A TW 111145827A TW 111145827 A TW111145827 A TW 111145827A TW 202348579 A TW202348579 A TW 202348579A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
refractive index
window
index layers
layered film
layers
Prior art date
Application number
TW111145827A
Other languages
English (en)
Inventor
尚登笛 哈特
卡爾威廉 科赫三世
卡洛安東尼科希 威廉斯
林琳
亞歷山卓米歇爾 梅歐雷特
查爾斯安德魯 波森
詹姆士喬瑟夫 布萊斯
Original Assignee
美商康寧公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商康寧公司 filed Critical 美商康寧公司
Publication of TW202348579A publication Critical patent/TW202348579A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G02B1/113—Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
    • G02B1/115—Multilayers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/207—Filters comprising semiconducting materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/28—Interference filters
    • G02B5/281—Interference filters designed for the infrared light
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/28—Interference filters
    • G02B5/285—Interference filters comprising deposited thin solid films

Abstract

提供一種用於感測系統的窗，該窗包括：基板，其包含外主表面及內主表面；外分層膜，其設置於外主表面上；及內分層膜，其設置於內主表面上。外分層膜及內分層膜中之各者均包含交替的高折射率層與低折射率層。外分層膜包含具有約0.5 μm至約10 μm厚度並表現出用Berkovich壓頭硬度測試量測的、至少11 GPa硬度的抗刮層。窗在入射角＜15°時，分別在紅外光譜內自900 nm至1600 nm表現出至少一個波長的大於85%（相差±25 nm內）的平均透射率，及在可見光譜中自420 nm至650 nm表現出小於5%的平均透射率。

Description

用於光檢測及測距(LIDAR)應用之耐用光學窗
本申請案根據專利法主張2021年11月30日提交的美國臨時申請序列第63/284,161號及2022年9月23日提交的第63/409,443號的優先權之利益，其中各者的全部內容以引用之方式併入本文中。
本發明一般係關於用於LIDAR應用的在紅外光譜中具有高透射率、在可見光譜中具有低透射率的耐用窗及物品，特別是有具有交替的高折射率層與低折射率層的外分層膜及內分層膜、以及支援LIDAR驅動光學屬性的其他特徵的窗。
光檢測及測距(「light detection and ranging，LIDAR」)系統包括雷射及感測器。雷射發射雷射束，雷射束可自物件反射，而感測器檢測反射之雷射束。雷射束經脈衝化或以其他方式分佈於徑向範圍上，以檢測視野中的物件。可自檢測之反射雷射束的性質解密關於物件的資訊。物件與雷射束的距離可自發射雷射束至檢測到反射之雷射束的飛行時間來判定。若物件正在移動，則物件的路徑及速度可自作為時間的函數的發射雷射束經反射及檢測的徑向位置的位移來判定，以及自多普勒頻率量測來判定。
汽車中的LIDAR系統、及其他曝露於環境中的紅外感測系統，諸如航太或家庭安全應用，需要例如用覆蓋透鏡或覆蓋玻璃窗保護其免受環境及各種損壞源的影響。車輛係LIDAR系統的另一潛在應用，其中LIDAR系統提供空間映射能力，以致能輔助、半自動駕駛或全自動駕駛。在此類應用中，雷射發射器及感測器安裝於車輛的車頂上或車輛的前部下側。考慮將發射具有在可見光範圍以外波長(諸如905 nm或1550 nm)的電磁輻射的雷射用於車輛LIDAR應用。為了保護雷射及感測器免受岩石及其他物件的衝擊，在雷射及感測器與雷射及感測器的視線內的外部環境之間置放一窗。針對LIDAR系統的其他應用，諸如航太及家庭安全應用，類似地在雷射/感測器與外部環境之間置放一窗。然而，存在岩石及其他物件衝擊窗而刮擦窗並導致對窗的其他類型之損壞的問題，這會導致窗散射所發射及所反射之雷射束，從而損害LIDAR系統的效能。
已知LIDAR感測器性能亦受到近接於感測器的環境中存在的微波輻射的負面影響。舉例而言，近接於感測器的行動電話會產生微波輻射，這會降低感測器及採用其的LIDAR系統之效能。
此外，除這些系統提供的功能益處以外，帶有LIDAR系統的車輛車主及車輛製造商期望與這些系統相關聯的某些美感。舉例而言，車輛製造商可能傾向於將這些系統中採用的車窗之美感(例如，色彩)配置為與其他車輛特徵之美感(例如，前照燈鏡蓋的著色、強光特徵、照地燈色彩等)相匹配。在其他情況下，車主可能希望LIDAR系統(包括其窗)表現出特定的所需色彩，可能係為了補充車體的色彩或以其他方式匹配強光特徵。
因此，需要用於LIDAR應用的耐用窗及物品，其具有在紅外光譜中的高透射率及可見光譜中的低透射率，以及其他屬性，包括微波屏蔽及/或可控的顯色。
根據本發明的態樣，提供一種用於感測系統的窗，其包括：基板，其包含外主表面及內主表面，其中外主表面與內主表面彼此相對；外分層膜，其設置於基板的外主表面上；及內分層膜，其設置於基板的內主表面上。外分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層。內分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層。高折射率層中之各者具有比低折射率層中之各者的折射率大的折射率。外分層膜包含具有約0.5 μm至約10 μm厚度的抗刮層。外分層膜表現出至少11 GPa的硬度，如用Berkovich壓頭硬度測試自外分層膜的最外表面至1 μm的深度量測的。此外，外分層膜及內分層膜的複數個交替的高折射率層與低折射率層的數量、厚度及材料經配置，使得窗在入射角＜15°時，在紅外光譜內自900 nm至1600 nm表現出至少一個波長的大於85%（相差±25 nm內）的平均透射率，在可見光譜中自420 nm至650 nm表現出小於5%的平均透射率。
根據本發明的另一態樣，提供一種用於感測系統的窗，其包括：基板，其包含外主表面及內主表面，其中外主表面與內主表面彼此相對；外分層膜，其設置於基板的外主表面上；及內分層膜，其設置於基板的內主表面上。外分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層。內分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層。高折射率層中之各者具有比低折射率層中之各者的折射率大的折射率。外分層膜包含具有約0.5 μm至約10 μm厚度的抗刮層。此外，內分層膜包含一或多個吸收層，其中各個吸收層在紫外線及可見光譜中自100 nm至700 nm的一或多個波長處包含3.0或更大的折射率、0.1或更大的消光係數。外分層膜表現出至少11 GPa的硬度，如用Berkovich壓頭硬度測試自外分層膜的最外表面至1 μm的深度量測的。此外，外分層膜及內分層膜的複數個交替的高折射率層與低折射率層的數量、厚度及材料經配置，使得窗在入射角＜15°時，在紅外光譜內自900 nm至1600 nm表現出至少一個波長的大於85%（相差±25 nm內）的平均透射率，在可見光譜中自420 nm至650 nm表現出小於5%的平均透射率。
根據本發明的進一步態樣，提供一種用於感測系統的窗，其包括：基板，其包含外主表面及內主表面，其中外主表面與內主表面彼此相對；外分層膜，其設置於基板的外主表面上；及內分層膜，其設置於基板的內主表面上。外分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層。內分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層。高折射率層中之各者具有比低折射率層中之各者的折射率大的折射率。外分層膜包含具有約0.5 μm至約10 μm的厚度的抗刮層。此外，內分層膜或外分層膜包含透明導電氧化物層。外分層膜表現出至少11 GPa的硬度，如用Berkovich壓頭硬度測試自外分層膜的最外表面至1 μm的深度量測的。此外，外分層膜及內分層膜的複數個交替的高折射率層與低折射率層的數量、厚度及材料經配置，使得窗在入射角＜15°時，在紅外光譜內自900 nm至1600 nm表現出至少一個波長的大於85%（相差±25 nm內）的平均透射率，在可見光譜中自420 nm至650 nm表現出小於5%的平均透射率。
額外特徵及優勢將在以下詳細描述中闡述，且熟習此項技術者將自該描述或藉由實踐本文所述的實施例(包括以下詳細說明、申請專利範圍、以及隨附圖式)而容易地看出部分特徵及優勢。
應理解，前述一般性描述及以下詳細描述僅係例示性的，旨在提供理解申請專利範圍的性質及特徵的概述或框架。
包括隨附圖式以提供進一步的理解，並納入本說明書中，構成本說明書的一部分。圖式圖示一或多個實施例，並與描述一起用於解釋各種實施例的原理及操作。
在以下詳細描述中，出於解釋而非限制的目的，闡述揭示具體細節的實例實施例，以提供對本發明的各種原理的透徹理解。然而，對於一般技藝人士而言，在得到本發明的益處後，顯然本發明可在背離本文揭示之具體細節的其他實施例中實踐。此外，可省略對公知裝置、方法及材料的描述，從而不混淆本發明的各種原理之描述。最後，在適用的情況下，相同的參考數字係指相同的元件。
本文中的範圍可表示為自「約」一個特定值，及/或至「約」另一特定值。當表示此類範圍時，另一實施例包括自一個特定值及/或至另一特定值。類似地，當藉由使用先行詞「約」將值表示為近似值時，將理解特定值會形成另一實施例。將進一步理解，各個範圍的端點既與另一端點有關，又獨立於另一端點。
本文中使用的方向性術語，舉例而言，「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」、「頂」、及「底」僅參照繪製之諸圖，而並不旨在暗示絕對定向。
除非另有明確規定，否則本文中闡述的任何方法均不得解譯為要求以特定次序執行其步驟。因此，若方法請求項實際上沒有列舉其步驟所遵循的次序，或在申請專利範圍或描述中沒有特別說明步驟將限制於特定次序，則絕不意欲為推斷次序。這適用於任何可能的非明示解釋基礎，包括：關於步驟配置或操作流程的邏輯事項；自語法組織或標點符號得出的樸素含義；說明書中描述的實施例之數目或類型。
如本文所用，單數形式「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」包括複數含義，除非上下文另有明確規定。因此，舉例而言，對「組件(component)」的引用包括具有兩個或兩個以上此類組件的態樣，除非上下文明確指出。
本發明解決了關於LIDAR系統的上述問題及擔憂。本發明的耐用窗通常包括內分層膜及外分層膜，其中至少一者包括對窗提供硬度及抗刮性的材料的一或多個層。因此，衝擊窗的岩石及其他物件不太可能對窗造成會使來自LIDAR感測器的所發射及所反射之電磁輻射散射的缺陷，從而改善其性能。此外，分層膜進一步包括具有不同折射率的材料(包括提供硬度及抗刮性的材料)之交替層，從而交替層的數目及其厚度可經配置，使得窗在紅外波長(例如，905 nm、1550 nm等)處具有高透射率及低反射，以及若需要，具有可見光波長的低透射率及高反射。此外，內分層膜及外分層膜中之一者或兩者可包括吸收紫外線及可見光波長的一或多個層及/或若需要，可包括可提供微波屏蔽的一或多個透明導電氧化物層。
現在將詳細參考本較佳實施例，其實例在隨附圖式中圖示。在可能的情況下，相同的參考數字將在整個圖式中用於係指相同或類似的部分。
現在參考第1圖，車輛10包括一或多個LIDAR系統12。一或多個LIDAR系統12可設置於車輛10上的任何地方或車輛10內部。舉例而言，一或多個LIDAR系統12可設置於車輛10的車頂14及/或車輛10的前部16上。
現在參考第2圖，一或多個LIDAR系統12中之各者包括電磁輻射發射器及感測器18，如本領域已知的，其可封閉於殼體20中。電磁輻射發射器及感測器18發射具有一波長或一波長範圍的電磁輻射22。發射輻射22穿過在所發射電磁輻射的路徑中的窗100a、200a離開殼體20。若外部環境26中的物件(未圖示)在發射輻射22的路徑中，則發射輻射22將自物件反射並作為反射輻射28返回至電磁輻射發射器及感測器18。反射輻射28再次通過窗100a、200a到達電磁輻射發射器及感測器18。在實施例中，發射輻射22及反射輻射28具有905 nm或1550 nm的一波長或者包括905 nm或1550 nm波長的一範圍。除反射輻射28以外的電磁輻射(諸如具有可見光譜中的波長的電磁輻射、紫外線範圍的部分、紅外範圍的比所需905 nm及/或1550 nm波長短的部分、及/或微波輻射)可通過、或可不通過窗100a、200a，這取決於如本文所述的窗100a、200a的光學性質。
如本文所用，「可見光譜」係人眼可見的電磁光譜部分，通常係指具有在約380 nm或400 nm至約700 nm範圍內波長的電磁輻射。「紫外線範圍」係具有在約10 nm至約400 nm之間波長的電磁光譜部分。電磁光譜的「紅外線範圍」自約700 nm開始，並延伸至更長的波長。太陽產生的太陽電磁輻射，通常稱為「太陽光」，其具有落在這三個範圍內的波長。此外，如本文所用，「微波輻射」界定為以0.3 GHz或更大頻率(例如，0.3 GHz至100 GHz)發出的電磁輻射，包括在5G行動電話網路中操作的行動電話。
現在參考第3圖，用於一或多個LIDAR系統12中之各者的窗100a、200a包括基板30。基板30包括外主表面32及內主表面34。外主表面32及內主表面34係基板30的彼此相對的主表面。外主表面32最靠近外部環境26。內主表面34最靠近電磁輻射發射器及感測器18。發射輻射22在外主表面32之前遇到內主表面34。反射輻射28在內主表面34之前遇到外主表面32。基板30進一步包括設置於基板30的外主表面32上的外分層膜36，及設置於基板30的內主表面34上的內分層膜38。應理解，如本文所述的窗100a、200a不限於車輛應用，如本文中進一步所述，可用於窗100b、200a將有助於提供改良衝擊及光學性能的任何應用。
如本文所用，術語「設置」包括使用本領域任何已知方法塗佈、沉積及/或形成材料於表面上。設置之材料可構成如本文所界定的層。片語「設置於」包括形成材料於表面上以使材料與表面直接接觸的情況，且亦包括材料形成於表面上、設置之材料與表面之間有一或多個介入材料(多個)的情況。介入材料(多個)可構成如本文所界定的層。
基板30可係玻璃基板。玻璃基板可具有蘇打石灰玻璃、鹼鋁矽玻璃、含鹼硼矽玻璃、及鹼鋁硼矽玻璃的組合物，儘管可設想其他玻璃組合物。此類玻璃組合物能夠藉由離子交換製程進行化學強化。在一些變體中，組合物可不含鋰離子。
適用於基板30的鹼鋁矽玻璃組合物包含氧化鋁、至少一個鹼金屬，在一些實施例中，大於50 莫耳%的SiO 2，在其他實施例中，至少58 莫耳%的SiO 2，以及仍然在其他實施例中，至少60 莫耳%的SiO 2，其中(Al 2O 3+B 2O 3)/∑ 改質劑(即，改質劑之和)的比大於1，其中諸組分的比以莫耳%表示，且改質劑為鹼金屬氧化物。在特定實施例中，這一組合物包含：58至72 莫耳%的SiO 2；9至17 莫耳%的Al 2O 3；2至12 莫耳%的B 2O 3；8至16 莫耳%的Na 2O；及0至4 莫耳%的K 2O，其中比(Al 2O 3+B 2O 3)/Σ 改質劑(即，改質劑之和)大於1。
用於基板30的另一適合鹼鋁矽玻璃組合物包含：64至68 莫耳%的SiO 2；12至16 莫耳%的Na 2O；8至12 莫耳%的Al 2O 3；0至3 莫耳%的B 2O 3；2至5 莫耳%的K 2O；4至6 莫耳%的MgO；及0至5 莫耳%的CaO，其中：66 莫耳%≤SiO 2+B 2O 3+CaO≤69 莫耳%；Na 2O+K 2O+B 2O 3+MgO+CaO+SrO＞10 莫耳%；5 莫耳%≤MgO+CaO+SrO≤8 莫耳%；(Na 2O+B 2O 3)—Al 2O 3≤2 莫耳%；2 莫耳%≤Na 2O—Al 2O 3≤6 莫耳%；4 莫耳%≤(Na 2O+K 2O)-Al 2O 3≤10 莫耳%。用於基板30的另一適合鹼鋁矽玻璃組合物包含：2 莫耳%或更多的Al 2O 3及/或ZrO 2，或4 莫耳%或更多的Al 2O 3或/或ZrO 2。
一種實例玻璃組合物包含SiO 2、B 2O 3、及Na 2O，其中(SiO 2+B 2O 3)≥66 莫耳%，且Na 2O≥9 莫耳%。在實施例中，組合物包括至少6 重量%的氧化鋁。在進一步實施例中，一或多個鹼土氧化物的組合物，諸如鹼土氧化物含量為至少5 重量%。在一些實施例中，適合的組合物進一步包含K 2O、MgO、及CaO中之至少一者。在特定實施例中，基板30的組合物包含61至75 莫耳%的SiO 2；7至15 莫耳%的Al 2O 3；0至12 莫耳%的B 2O 3；9至21 莫耳%的Na 2O；0至4 莫耳%的K 2O；0至7 莫耳%的MgO；及0至3 莫耳%的CaO。
適用於基板30的進一步實例組合物包含：60至70 莫耳%的SiO 2；6至14 莫耳%的Al 2O 3；0至15 莫耳%的B 2O 3；0至15 莫耳%的Li 2O；0至20 莫耳%的Na 2O；0至10 莫耳%的K 2O；0至8 莫耳%的MgO；0至10 莫耳%的CaO；0至5 莫耳%的ZrO 2；0至1 莫耳%的SnO 2；0至1 莫耳%的CeO 2；小於50 ppm的As 2O 3；及小於50 ppm的Sb 2O 3；其中12 莫耳%≤(Li 2O+Na 2O+K 2O)≤20 莫耳%且0 莫耳%≤(MgO+CaO)≤10 莫耳%。適用於基板30的又進一步實例玻璃組合物包含：63.5至66.5 莫耳%的SiO 2；8至12 莫耳%的Al 2O 3；0至3 莫耳%的B 2O 3；0至5 莫耳%的Li 2O；8至18 莫耳%的Na 2O；0至5 莫耳%的K 2O；1至7 莫耳%的MgO；0至2.5 莫耳%的CaO；0至3 莫耳%的ZrO 2；0.05至0.25 莫耳%的SnO 2；0.05至0.5 莫耳%的CeO 2；小於50 ppm的As 2O 3；及小於50 ppm的Sb 2O 3；其中14 莫耳%≤(Li 2O+Na 2O+K 2O)≤18 莫耳%且2 莫耳%≤(MgO+CaO)≤7 莫耳%。
基板30可基本係平面的或片狀的，儘管其他實施例可使用彎曲的或其他形狀的或雕刻之基板。基板30的長度及寬度可根據窗100a、200a的所需尺寸而變化。基板30可使用各種方法形成，諸如浮法玻璃製程及下拉製程，諸如熔融下拉及槽下拉。基板30可在非強化狀態下使用。用於窗100a、200a的適合的非強化基板30的市售實例係Corning®Gorilla®玻璃3，其係鈉鋁矽玻璃基板。
形成基板30的玻璃可改質為具有與外主表面32相連的區域及/或與內主表面34相連的區域，以承受壓縮應力(「compressive stress，CS」)。在此類情況下，承受壓縮應力的區域(多個)自外主表面32及/或內主表面34延伸至一或多個壓縮深度。這一壓縮應力產生會進一步產生承受張應力的中心區域，張應力在中心區域的中心處具有最大值，稱為中心張力(central tension or center tension，CT)。中心區域在壓縮深度之間延伸並承受張應力。中心區域的張應力平衡或抵消承受壓縮應力的區域之壓縮應力。如本文所用，術語「壓縮深度」及「DOC (depth of compression)」係指基板30內的應力自壓縮應力改變為張應力的深度。在壓縮深度處，應力自正(壓縮)應力轉變為負(張)應力，因此應力具有零值。壓縮深度會保護基板30免受對基板30的外主表面32及/或內主表面34的急劇衝擊所帶來的裂紋傳播的影響，而壓縮應力將裂紋生長及穿透壓縮深度的可能性最小化。在實施例中，壓縮深度各為至少20 μm。在實施例中，區域內的最大壓縮應力CS的絕對值為至少200 MPa、至少約400 MPa、至少600 MPa、或高達約1000 MPa。
在Douglas Clippinger Allan等人於2012年5月3日提交的題為「量測離子交換玻璃的應力曲線的系統及方法」的美國專利第9140543號中揭示了用於萃取具有承受壓縮應力的區域的基板30的詳細及精確應力曲線(應力作為深度的函數)的兩種方法，並主張對2011年5月25日提交的具有相同標題的美國臨時專利申請案第61/489800號的優先權，該些申請案的全部內容以引用之方式併入本文中。
在實施例中，產生承受壓縮應力的基板30的區域(多個)包括使基板30經受離子交換化學回火製程(化學回火通常稱為「化學強化」)。在離子交換化學回火製程中，基板30的外主表面32及內主表面34處或外主表面32及內主表面34附近的離子由通常具有相同價態或氧化態的較大離子所代替或用其交換。在基板30包含鹼鋁矽玻璃、鹼硼矽玻璃、鹼鋁硼矽玻璃、或鹼矽玻璃、基本由上述各者或由上述各者組成的彼等實施例中，玻璃的表面層中的離子及較大離子係一價鹼金屬陽離子，諸如Na +(當玻璃中存在Li +時)、K +、Rb +、及Cs +。或者，在外主表面32及內主表面34中、外主表面32及內主表面34處、或外主表面32及內主表面34附近的一價陽離子可用鹼金屬陽離子以外的一價陽離子代替，諸如Ag +或類似物。
在實施例中，離子交換製程藉由將基板30浸入含有待與基板30中的較小離子交換的較大離子的熔融鹽浴中來執行。熟習此項技術者將理解，用於離子交換製程的參數，包括但不限於浴的成分及溫度，浸泡時間，玻璃在鹽浴(或浴)中的浸泡次數，多個鹽浴、及諸如退火、洗滌及類似者的額外步驟的使用，通常藉由基板30的組合物及自強化操作產生的基板30的所需壓縮深度及壓縮應力來判定。舉例而言，含鹼金屬玻璃基板的離子交換可藉由浸泡於含有一鹽的至少一個熔融浴中來達成，該鹽包括但不限於較大鹼金屬離子的硝酸鹽、硫酸鹽、及氯化物。在實施例中，熔融鹽浴包含硝酸鉀(0至100 重量%)、硝酸鈉(0至100 重量%)、及硝酸鋰(0至12 重量%)，組合的硝酸鉀與硝酸鈉具有88 重量%至100 重量%範圍內的重量百分數。在實施例中，熔融鹽浴的溫度通常在約350℃至高達約500℃的範圍內，而浸泡時間範圍自約15分鐘至高達約40小時，包括自約20分鐘至約10小時。然而，亦可使用與上述不同的溫度及浸泡時間。基板30可經酸洗或以其他方式處理，以移除或減少表面裂縫的影響。
基板30具有界定為外主表面32與內主表面34之間的最短直線距離的厚度35。在實施例中，基板30的厚度35在約100 μm與約5 mm之間。根據一或多個實施例，基板30可具有範圍自約100 μm至約500 μm(例如，100、200、300、400、或500 μm)的實體厚度35。在其他實施例中，厚度35的範圍自約500 μm至約1000 μm(例如，500、600、700、800、900、或1000 μm)。厚度35可大於約1 mm(例如，約2、3、4、或5 mm)。在一或多個具體實施例中，厚度35為2 mm或更小或者小於1 mm。適用於已經受離子交換的基板30的市售組合物為大猩猩®玻璃，其中玻璃具有約850 MPa的CS、約40微米的DOC、及1.0毫米(millimeter，mm)的厚度35。用於窗100a、200a的適合強化(經由離子交換)基板30的另一市售實例為Corning®Gorilla®玻璃3，其係鈉鋁矽玻璃基板。
代替玻璃或除玻璃以外，基板30可包括或可係可見光吸收、IR透射材料層。此類材料的實例包括紅外透射、可見光吸收的壓克力板，諸如那些可自ePlastics商購的商標名Plexiglas® IR acrylic 3143及CYRO的ACRYLITE® IR acrylic 1146。Plexiglas® IR acrylic 3143對具有約700 nm或更短波長的電磁輻射具有約0%(至少小於10%、或小於1%)的透射率，但對800 nm至約1100 nm範圍內波長(包括905 nm)的電磁輻射具有約90%(高於85%)的透射率。
在實施例中，基板30包括有機或適合的聚合物材料。適合聚合物的實例包括但不限於：包括聚苯乙烯(PS)的熱塑性塑膠(包括苯乙烯共聚物及混合物)、聚碳酸酯(PC)(包括共聚物及混合物)、聚酯(包括共聚物及混合物，包括聚對苯二甲酸乙二醇酯及聚對苯二甲酸乙二醇酯共聚物)、聚烯烴(PO)及環聚烯烴(cyclic-PO)、聚氯乙烯(PVC)、包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸聚合物(包括共聚物及混合物)、熱塑性聚胺酯(TPU)、聚醚醯亞胺(PEI)以及這些聚合物彼此的混合物。其他例示性聚合物包括環氧樹脂、苯乙烯樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、及矽樹脂。
在實施例中，基板30包括複數個層或子層。基板30的層或子層可係相同的組合物或彼此不同的組合物。在實施例中，舉例而言，基板30包含玻璃層壓結構。在實施例中，玻璃層壓結構包含玻璃窗，玻璃窗包含第一板及第一板，透過設置於第一板與第二板之間的適合層間層(例如，聚合物層間層)彼此附接。在實施例中，玻璃層壓結構包含透過例如熔融下拉製程形成的玻璃上玻璃層壓結構。玻璃-聚合物層壓板亦經設想，並在本發明的範疇內。能夠滿足本文所述光學要求的任何材料均可用作基板30。
在實施例中，基板30在可見光波長範圍上表現出約85%或更大、約86%或更大、約87%或更大、約88%或更大、約89%或更大、約90%或更大、約91%或更大或約92%或更大的平均透射率。在實施例中，基板30包含著色組件(例如，著色層或添加劑)，並可以可選地表現出一色彩，諸如白、黑、紅、藍、綠、黃、橙等。
在一或多個實施例中，基板30表現出約1.45至約1.55範圍內的折射率。如本文所用，除非另有說明，「折射率」係指材料(此處為基板30)對具有1550 nm波長的電磁輻射的折射率。此處，「折射率(refractive index)」與「折射率(index of refraction)」係同義詞。
現在參考第4A圖、第4B圖、第5A圖及第5B圖，窗100a、200a的外分層膜36及內分層膜38中之各者均包括一或多個高折射率層40與一或多個低折射率層42的一數量之交替層。如本文所用，術語「高折射率」及「低折射率」係指相對於彼此的折射率值，其中一或多個高折射率層40的一或多個折射率比一或多個低折射率層42的一或多個折射率大。在實施例中，一或多個高折射率層40具有約1.7至約4.0的折射率。在實施例中，一或多個低折射率層42具有約1.3至約1.6的折射率。在其他實施例中，一或多個低折射率層42具有約1.3至約1.7的折射率，而一或多個高折射率層40具有約1.9至約3.8的折射率。一或多個高折射率層40中之任意者與一或多個低折射率層42中之任意者的折射率之差值可為約0.1或更大、0.2或更大、0.3或更大、0.4或更大、0.5或更大、0.6或更大、0.7或更大、0.8或更大、0.9或更大、1.0或更大、1.5或更大、2.0或更大、2.1或更大、2.2或更大、或甚至2.3或更大。
由於一或多個高折射率層40與一或多個低折射率層42的折射率之差值，操縱交替層的數量(數目)及其厚度可導致一波長範圍內的電磁輻射穿過窗100a、200a的選擇性透射，且分開地，導致一波長範圍內的電磁輻射自外分層膜36及內分層膜38或穿過外分層膜36及內分層膜38的選擇性反射率。因此，外分層膜36及內分層膜38中之各者係具有預定光學性質的薄膜濾光器，預定光學性質配置為數量、厚度、及選作一或多個高折射率層40及一或多個低折射率層42的層的函數。
根據第4A圖至第5B圖中所示的窗100a、200a的一些實施，高折射率層40中之各者具有範圍自25 nm至750 nm、40 nm至600 nm、50 nm至500 nm、及上述範圍之間的所有範圍及厚度值的實體厚度。根據第4A圖至第5B圖中所示的窗100a、200a的一些實施，低折射率層42中之各者具有範圍自5 nm至800 nm、10 nm至700 nm、15 nm至600 nm、及上述範圍之間的所有範圍及厚度值的實體厚度。
用作一或多個低折射率層42的適合材料的一些實例包括SiO 2、Al 2O 3、GeO 2、SiO、AlO xN y、SiO xN y、Si uAl vO xN y、MgO、MgAl 2O 4、MgF 2、BaF 2、CaF 2、DyF 3、YbF 3、YF 3、及CeF 3。用作一或多個低折射率層42的材料的氮含量可經最小化(例如，在諸如AlO xN y、SiO xN y、及Si uAl vO xN y的材料中)。
用作一或多個高折射率層40的適合材料的一些實例包括無定形矽(a-Si)、SiN x、SiN x:H y、AlN x、Si uAl vO xN y、Ta 2O 5、Nb 2O 5、AlN、Si 3N 4、AlO xN y、SiO xN y、HfO 2、TiO 2、ZrO 2、Y 2O 3、Al 2O 3、MoO 3、及類金剛石碳。高折射率層40的材料的氧含量可經最小化，特別是在SiN x或AlN x材料中。AlO xN y材料可認為係氧摻雜的AlN x，亦即，其可具有AlN x晶體結構(例如，纖鋅礦)，且不需要具有AlON晶體結構。用作一或多個高折射率層40的例示性較佳AlO xN y材料可包含約0原子%至約20原子%的氧、或約5原子%至約15原子%的氧，同時包括30原子%至約50原子%的氮。用作一或多個高折射率層40的例示性較佳Si uAl vO xN y可包含約10原子%至約30原子%或約15原子%至約25原子%的矽，約20原子%至約40原子%或約25原子%至約35原子%的鋁，約0原子%至約20原子%或約1原子%至約20原子%的氧，及約30原子%至約50原子%的氮。上述材料可氫化至高達約30%的重量。因為一或多個高折射率層40與一或多個低折射率層42的折射率係相對於彼此的，所以，取決於選擇用於一或多個低折射率材料42的材料(多個)的折射率，同一材料(諸如Al 2O 3)可適用於一或多個高折射率材料40；或者，取決於選擇用於一或多個高折射率材料40的材料(多個)的折射率，同一材料(諸如Al 2O 3)可適用於一或多個低折射率材料42。
在第4A圖至第5B圖中所示的窗100a、200a的實施例中，外分層膜36及內分層膜38的一或多個低折射率層42由SiO 2層組成，而外分層膜及內分層膜36的一或多個高折射率層40由AlN x、AlO xN y、SiO xN y、Si 3N 4或SiN x層組成。在這些實施中之一些中，高折射率層40中之一些由SiO xN y組成，而高折射率層40中之一些由Si 3N 4組成。因此，高折射率層40的各種組合可存在於窗100a、200a的外分層膜36及內分層膜38中。
在第4A圖至第5B圖中所示的窗100a、200a的實施例中，內分層膜38的高折射率層40中之一或多者由吸收層60組成。在窗100a、200a的一些實施例中，內分層膜38包含一或多個吸收層60。同樣如第4B圖及第5B圖中所示，窗100a、200a的內分層膜38的高折射率層40中之一些可由吸收層60組成，其中沒有一層與基板30的內主表面34直接接觸。在實施例中，外分層膜36的一或多個低折射率層42由SiO 2層組成，且外分層膜的一或多個高折射率層40由AlN x、AlO xN y、SiO xN y、Si 3N 4或SiN x層組成，而內分層膜38的一或多個低折射率層42由SiO 2層組成，且內分層膜38的一或多個高折射率層40由無定形矽(a-Si)吸收層60及Si 3N 4層組成。此外，根據第4A圖至第5B圖中所示的窗100a、200a，吸收層具有範圍自10 nm至400 nm、20 nm至350 nm、25 nm至300 nm、及上述範圍之間的所有範圍及厚度值的實體厚度。
在第5A圖及第5B圖中所示的窗200a的一些實施例中，內分層膜38及/或外分層膜36可包括一或多個吸收層60。如第5B圖中所示，舉例而言，外分層膜36可配置有一或多個吸收層60，吸收層60相鄰於高折射率層40或低折射率層42，其中沒有一個與基板30的外主表面32直接接觸。在窗200a的其他實施例中，外分層膜36可配置有一或多個吸收層60來代替一或多個高折射率層40及低折射率層42。
在包括一或多個吸收層60的窗100a、200a的那些實施中，吸收層中之各者可係無定形矽(a-Si)、鍺(Ge)或砷化鎵(GaAs)。在包括一或多個吸收層60的窗100a、200a的一些實施中，吸收層中之各者可包含3.0或更大的折射率。此外，在包括一或多個吸收層60的窗100a、200a的一些實施中，吸收層中之各者在紫外線及可見光譜中自100 nm至700 nm的一或多個波長處可包含0.1或更大的消光係數。
在第5A圖至第5B圖中所示的窗200a的實施例中，外分層膜36或內分層膜38可包括一或多個透明導電氧化物(transparent conductive oxide，TCO)層70。舉例而言，外分層膜36中的透明導電氧化物層70可定位於基板30與抗刮層52(如以下在本發明中詳細描述的)之間。作為另一實例，內分層膜38中的透明導電氧化物層70可定位於基板30與高折射率層40或低折射率層42中之一者之間(見第5B圖)。在一個實施中，如第5B圖中所示，內分層膜38定位成與基板30的內主表面34接觸，並在低折射率層42與基板30之間。
在實施例中，窗200a中採用的透明導電氧化物層70與外分層膜36及內分層膜38的數量、厚度及材料組合，用於保護位於窗200a之後的組件免受微波輻射。在窗200a的一些實施例中，如第5A圖及第5B圖中的例示性形式中所示，透明導電氧化物層70與外分層膜36及內分層膜38的數量、厚度及材料組合，經配置使得窗200a對大於1 GHz的微波輻射表現出至少15 dB的能量衰減。如本文所用，微波輻射的「能量衰減」係使用網路分析儀量測的。除非另有說明，否則根據本發明的窗置放於兩個法拉第籠之間，其中微波發射器在一個籠中，微波接收器在另一籠中。接著可根據本發明領域中的技術(例如，Maniyara, R等人在 自然通訊,vol. 7, Art. No. 13771 (2016)的「一種具有超低光學損耗(＜2%)及電阻(＜Ωsq -1)的抗反射透明導體」，其全部內容透過引用併入本文中)進行量測及能量衰減(以「dB」為單位)計算。
在窗200a的一些實施例中，如第5A圖及第5B圖中的例示性形式中所示，透明導電氧化物層70與外分層膜36及內分層膜38的數量、厚度及材料組合，經配置使得窗200a對1 GHz至50 GHz、1 GHz至40 GHz、或1 GHz至30 GHz的微波輻射表現出至少2 dB、4 dB、6 dB、8 dB、10 dB、12 dB、13 dB、14 dB、或15 dB的能量衰減。舉例而言，透明導電氧化物層70與外分層膜36及內分層膜38的數量、厚度及材料組合，經配置使得窗200a對1.5 GHz及/或25 GHz的微波輻射表現出至少2 dB、4 dB、6 dB、8 dB、10 dB、12 dB、13 dB、14 dB、或15 dB的能量衰減。
在包含一或多個透明導電氧化物層70的窗200a的那些實施例中，TCO層70可係本發明領域的技術人員所理解的任何透明導電氧化物材料。用於透明導電氧化物層70的適合材料包括SnO 2、In 2O 3、ZnO、CdO、ZnO-SnO 2、ZnO-In 2O 3、In 2Or-SnO 2、CdO-In 2O 3、MgIn 2O 4、GaInO 3、CdSb 2O 6、ZnO-In 2O 3-SnO 2、CdO-In 2O 3-SnO 2、及ZnO-CdO-In 2O 3-SnO 2。在一些實施中，適用於窗200a的透明導電氧化物層70的前述TCO材料中之任意者可摻雜有F、Al 2O 3、Sb、As、Nb、Ta、Ge及本發明領域的技術人員所理解的其他摻雜劑。在較佳實施中，透明導電氧化物層70係F摻雜的SnO 2(FTO)、Sn摻雜的In 2O 3(ITO)、ZnO 2、Al 2O 3摻雜的ZnO 2(AZO)、及In 2O 3摻雜的ZnO (IZO)。此外，根據第5A圖至第5B圖中所示的窗200a，透明導電氧化物層70中之各者具有範圍自50 nm至400 nm、75 nm至300 nm、100 nm至250 nm、及上述範圍之間的所有範圍及厚度值的實體厚度。
外分層膜36或內分層膜38中交替的高折射率層40與低折射率層42的數量沒有特別限制。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38中之各者內的交替層的數目為7或更多、或9或更多。在實施例中，外分層膜36及/或內分層膜38內的交替層的數量為9或更多、17或更多、19或更多、或81或更多。在實施例中，共同形成窗100a、200a的外分層膜36及內分層膜38中的交替層的數量，不包括基板30，為9或更多、16或更多、24或更多、26或更多、或甚至88或更多。在窗100a、200a的實施例中，外分層膜36中的複數個交替的高折射率層40與低折射率層42為5至15個層。在窗100a、200a的實施例中，內分層膜38中的複數個交替的高折射率層40與低折射率層42為5至15個層。根據實施例，外分層膜36及內分層膜38中的複數個交替的高折射率層40與低折射率層42為5至15個層，例如，外分層膜38為9至13個層，內分層膜38為9至13個層。
一般而言，外分層膜36及內分層膜38內的層的數量越多，越窄地客制針對一或多個特定波長或波長範圍的窗100a、200a之透射率及反射率性質。此外，外分層膜36及內分層膜38的交替的高折射率層40與低折射率層42中之各者均具有一厚度。
在窗100a、200a的一些實施例中，如第4A圖至第5B圖中所示，外分層膜36的低折射率層42可設置成與基板30的外主表面32接觸。如第4A圖、第4B圖、第5A圖及第5B圖中所示，反射輻射28在與窗100a、200a交互作用時首先遇到外分層膜36的終端表面44，且終端表面44可對外部環境26開放。在實施例中，一或多個低折射率層42提供終端表面44，以更緊密地匹配外部環境26中的空氣的折射率，從而減少入射的電磁輻射(無論係反射輻射28或其他)自終端表面44的反射。提供終端表面44的一或多個低折射率層42係外分層膜36的最遠離基板30的層。類似地，在實施例中，當一或多個低折射率層42係SiO 2時，作為一或多個低折射率層42的一SiO 2層直接設置於基板30的外主表面32上並與之接觸，基板30的外主表面32通常包含大摩爾百分數的SiO 2。在不受理論約束的情況下，認為基板30及一或多個低折射率層42的相鄰層兩者中SiO 2通用性允許增加結合強度。
在窗100a、200a的一些實施例中，如第4A圖至第5B圖中所示，內分層膜38的低折射率層42可設置為與基板30的內主表面34接觸。發射輻射22在與窗100a、200a交互作用時首先遇到內分層膜38的終端表面48。在實施例中，一或多個低折射率層42提供終端表面48，以更緊密地匹配殼體20內的空氣的折射率，從而減少入射的發射輻射22自終端表面48的反射。提供終端表面48的一或多個低折射率層42係內分層膜38的最遠離基板30的層。類似地，在實施例中，當一或多個低折射率層42係SiO 2時，作為一或多個低折射率層42的一SiO 2層直接設置於基板30的內主表面34上並與之接觸。
第4A圖至第5B圖中所示的窗100a、200a的實施包括外分層膜36中的抗刮層52(其可係高折射率層40中之一者)。抗刮層52可具有約0.1 μm至10 μm、0.25 μm至10 μm、0.5 μm至10 μm、0.1 μm至5 μm、0.25 μm至5 μm、0.5 μm至5 μm、1 μm至10 μm、或1 μm至5 μm的厚度。舉例而言，抗刮層52可具有100 nm、200 nm、300 nm、400 nm、500 nm、600 nm、700 nm、800 nm、900 nm、1000 nm、1250 nm、1500 nm、2000 nm、2500 nm、3000 nm、4000 nm、5000 nm、6000 nm、7000 nm、8000 nm、9000 nm、10000 nm的實體厚度，及上述厚度之間的所有實體厚度。
再次參考抗刮層52，具有相對高折射率的材料可同時具有相對高的硬度，從而提供抗刮性及抗衝擊性。既具有高硬度又可係抗刮層52(及高折射率層40中之一者)的實例材料為Si 3N 4。既具有高硬度又可係抗刮層52的其他實例材料為SiN x、SiN x:H y、及SiO xN y。抗刮層52的厚度，無論在外分層膜36的第二層處或其他位置，均可經最大化，以增加窗100a、200a的抗刮性及/或抗損壞性。抗刮層52在外分層膜36內的厚度及位置可經最佳化，以對外分層膜36且因此對整個窗100a、200a提供所需的硬度及抗刮性等級。
窗100a、200a的不同應用可導致用作對窗提供硬度及抗刮性的層的抗刮層52的不同所需厚度。舉例而言，保護車輛10上的LIDAR系統12的窗100a、200a可能需要與保護辦公樓的LIDAR系統12的窗100a、100a不同的防刮層52厚度。在實施例中，抗刮層52的實體厚度為外分層膜36的總厚度的40%或更大、45%或更大、50%或更大的、55%或更大的、60%或更大、65%或更大、或70%或更大。一般而言，用作對窗100a、200a提供硬度及抗刮性的層的抗刮層52將係面對外部環境26的外分層膜36而非由殼體20保護的內分層膜38的部分，儘管並非總係如此。
如以下將進一步詳細描述的，外分層膜36及內分層膜38的剩餘層的數量、厚度、及材料可經配置，以對窗100a、200a提供所需的光學性質(所需波長的透射率及反射率)，而幾乎與選擇用於用作對窗提供硬度及抗刮性的層的抗刮層52的厚度無關。窗100a、200a的光學性質整體上對抗刮層52的厚度的這一不敏感性可藉由在抗刮層中使用對目標波長或波長範圍(即，905 nm及/或1550 nm)的電磁輻射具有相對低或可忽略的光學吸收的材料來影響。舉例而言，Si 3N 4的抗刮層52僅微量吸收700 nm至2000 nm波長範圍內的電磁輻射。外分層膜36中抗刮層52的厚度對窗100a、200a的光學性質的這一一般不敏感性允許選擇抗刮層的實體厚度，以提供針對窗的特定硬度或抗刮性要求。舉例而言，在車輛10的車頂14處利用的車窗100a、200a的外分層膜36可具有與在車輛10的前部16處利用的車窗100a及200a的內分層膜36不同的硬度及抗刮性要求，因此需要抗刮層52的不同厚度。這可在不顯著改變外分層膜36及窗100a、200a整體的透射率及反射率性質的情況下達成。
外分層膜36的硬度、且由此具有抗刮層52的窗100a、200a的硬度可經量化。在一些實施例中，具有抗刮層52的外分層膜36處量測的窗100a、200a的最大硬度，如藉由Berkovich壓頭硬度測試量測的，可係50 nm至1000 nm(自終端表面44量測)、甚至2000 nm至5000 nm的一或多個壓痕深度處的約8 GPa或更大、約9 GPa或更大、約10 GPa或更大、約11 GPa或更大、約12 GPa或更大、約13 GPa或更大、約14 GPa或更大、約15 GPa或更大、約16 GPa或更大、約17 GPa或更大、或者約18 GPa或更大。如本文所用，「Berkovich壓頭硬度測試」包括藉由用金剛石Berkovich壓頭壓入材料表面來量測其表面上材料之硬度。Berkovich壓頭硬度測試包括用金剛石Berkovich壓頭壓入外分層膜36的終端表面44以形成壓痕，壓痕深度在約50 nm至約1000 nm(或外分層膜36的整個厚度，以較小者為準)範圍內，並自這一壓痕沿整個壓痕深度範圍或這一壓痕深度範圍的一段(例如，約100 nm至約600 nm的範圍內)量測最大硬度，通常使用Oliver，W.C. & Phar，G.M.的 一種使用負載及位移感應壓痕實驗判定硬度及彈性模數的改良技術(J. Mater. Res., Vol. 7, No. 6, 1992, 1564~1583)、及Oliver, W. C. & Pharr, G. M.的 藉由儀器壓痕量測硬度及彈性模數：先進 理解及改良方法(J. Mater. Res., Vol. 19, No. 1, 2004, 3~20)中闡述的方法。如本文所用，硬度係指最大硬度，而非平均硬度。這些硬度等級會改善窗100a、200a對在LIDAR系統12用於其預期目的，諸如與車輛10一起使用時遇到的沙子、小石頭、碎屑、及其他物件的衝擊損壞的抵抗力。因此，這些硬度等級會減少或防止衝擊損壞會導致的LIDAR系統12的光學散射及性能降低。
在實施例中，提供終端表面44的一或多個低折射率層42具有小於有關1550 nm電磁輻射波長的20%、或甚至小於10%的厚度。在實施例中，提供終端表面44的層的厚度在150 nm與310 nm之間。使提供終端表面44的層之厚度最小化會增強直接在提供終端表面44的一或多個低折射率層42的層下方提供的抗刮層52所提供的抗刮性及/或抗損壞性。如前所述，在實施例中，賦予窗100a、200a硬度的抗刮層52係外分層膜36自外部環境26的第二層，相鄰於提供窗100a及200a的終端表面44的一或多個低折射率層42。
外分層膜36具有厚度46，內分層膜38具有厚度50。假設外分層膜36的厚度46包括抗刮層52，則其厚度可為約1 μm或更大，同時仍然提供本文所述的透射率及反射率性質。在實施例中，厚度46在1 μm至剛剛超過50 μm的範圍內，包括約1 μm至約10 μm，及約2500 nm至約6000 nm。約1 μm的下限大約係仍能為窗100a、200a提供硬度及抗刮性的最小厚度46。厚度46的上限受限於將外分層膜36的諸層設置於基板30上所需的成本及時間。此外，限制厚度46的上限以防止外分層膜36使基板30翹曲，這取決於基板30的厚度。內分層膜38的厚度50可係賦予窗100a、200a具有所需透射率及反射率性質所需的任何厚度。在實施例中，內分層膜38的厚度50在約800 nm至約7000 nm、約800 nm至約5000 nm、或約800 nm至約3500 nm的範圍內。若內分層膜38亦包括抗刮層52以賦予硬度及抗衝擊性，則內分層膜38的厚度50可更厚，如結合以上分層膜36所述。
在經由透過抗刮層52對窗100a、200a賦予硬度、抗衝擊性、及抗刮性來解決先前技術中討論的問題的同時，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料配置為亦使具有905 nm及/或1550 nm波長的穿過窗100a、200a的反射輻射28穿過窗100a、200a的透射率最大化。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料配置為亦使具有900 nm至1600 nm範圍內波長的穿過窗100a、200a的電磁輻射的透射率最大化。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料經配置，使得窗100a、200a在垂直或接近法向入射(即，＜15°入射)時對紅外光譜內900 nm至1600 nm的至少一個波長的電磁輻射具有大於75%、大於80%、大於85%、大於90%、大於92%、大於94%、大於95%、大於98%、大於98.5%、大於99%、或甚至大於99.5%（相差±25 nm內）的平均透射率。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料經配置，使得窗100a、200a在垂直或接近法向入射(即，＜15°入射)時對具有1500 nm至1600 nm範圍內的任何波長的電磁輻射具有大於75%、大於80%、大於85%、大於90%、大於92%、大於94%、大於95%、大於98%、大於98.5%、大於99%、或甚至大於99.5%的平均透射率。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料經配置，使得窗100a、200a在垂直或接近法向入射(即，＜15°入射)時對具有905 nm及/或1550 nm的波長的電磁輻射具有大於75%、大於80%、大於85%、大於90%、大於92%、大於94%、大於95%、大於98%、大於98.5%、大於99%、或甚至大於99.5%（相差±25 nm內）的平均透射率。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料經配置，使得窗100a、200a在垂直或接近法向入射(即，＜15°入射角)時對具有880 nm至1580 nm或850 nm至1800 nm範圍內任何波長的電磁輻射具有大於75%、大於80%、或大於85%的平均透射率。術語「透射率」係指在給定波長範圍內透射穿過材料(例如，窗100a、200a、基板30、外分層膜36、內分層膜38或其部分)的入射光功率百分數。
根據窗100a、200a的一些實施例，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料配置為亦使穿過窗100a及200a的具有905 nm及/或1550 nm波長的反射輻射28穿過100a及200a的S&P偏振透射率最大化。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料配置為亦使穿過窗100a、200a的具有900 nm至1600 nm範圍內波長的電磁輻射的S&P偏振透射率最大化。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料經配置，使得窗100a、200a在自法向至小於60°的入射角下對紅外光譜中自900 nm至1600 nm的至少一個波長的電磁輻射具有大於65%、大於70%、大於75%、大於80%、大於85%、或大於90%（相差±25 nm內）的S&P偏振透射率。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料經配置，使得窗100a、200a在自法向至小於60°的入射角下對具有1500 nm至1600 nm範圍內的任何波長的電磁輻射具有大於65%、大於70%、大於75%、大於80%、大於85%、或大於90%的S&P偏振透射率。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料經配置，使得窗100a、200a在自法向至小於60°的入射角下對具有905 nm及/或1550 nm的波長的電磁輻射具有大於65%、大於70%、大於75%、大於80%、大於85%、或大於90%（相差±25 nm內）的S&P偏振透射率。
在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料配置為亦使穿過窗100a、200a的具有905 nm及/或1550 nm波長的反射輻射28自窗100a、200a的反射率最小化。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料配置為亦使具有1500 nm至1600 nm範圍內波長的電磁輻射自窗100a、200a的反射率最小化。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料經配置，使得窗100a、200a在0°至8°、0至15°、0至25°、或甚至0°至50°範圍內的任何入射角下對具有905 nm及/或1550 nm的電磁輻射具有小於10%、小於5%、小於3%、小於2%、小於1%、小於0.8%、小於0.5%、或甚至小於0.3%的平均反射率。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料經配置，使得窗100a、200a在0°至8°、0至15°、0至25°、或甚至0°至50°範圍內的任何入射角下對900 nm至1600 nm範圍內的至少一個波長的電磁輻射具有小於10%、小於5%、小於3%、小於2%、小於1%、小於0.8%、小於0.5%、或甚至小於0.3%（相差±25 nm內）的平均反射率。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料經配置，使得窗100a、200a在0°至8°、0至15°、或甚至0至25°範圍內的任何入射角下對具有905 nm及/或1550 nm波長的電磁輻射具有小於10%、或小於5%的平均反射率。術語「反射率」類似地界定為自材料(例如，窗100a、200a、基板30、外分層膜36、或其部分)反射的給定波長範圍內入射光功率之百分數。
在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料另外配置為對具有紫外線範圍及可見光譜內波長(諸如在100 nm至700 nm、300 nm至600 nm、420 nm至650 nm、300 nm至650 nm、及300 nm至700mm範圍內或貫穿這些範圍的波長)的電磁輻射：(a)使穿過窗100a、200a的透射率最小化；(b)使自窗100a、200a的反射率最大化；及/或(c)吸收電磁輻射。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料另外配置為對具有紫外線範圍、可見光譜、及紅外範圍的短於1500 nm或短於850 nm的部分內波長(諸如300 nm至850 nm、300 nm至900 nm、或300 nm至1500 nm範圍內的波長)的電磁輻射：(a)使穿過窗100a、200a的透射率最小化；(b)使自窗100a、200a的反射率最大化；及/或(c)吸收電磁輻射。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料經另外配置，使得窗100a、200a在垂直或接近法向入射(即，＜15°入射)時對具有紫外線及/或可見光譜中100 nm至700 nm、300 nm至600 nm、300 nm至650 nm、420 nm至650 nm、300 nm至700 nm、或300 nm至950 nm範圍內波長的電磁輻射具有小於10%、小於5%、小於3%、小於2%、小於1%、小於0.8%、小於0.5%、小於0.2%、或甚至小於0.15%的平均透射率。在實施例中，外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料經另外配置，使得窗100a、200a在0°至8°、0°至15°、或0°至25°範圍內的任何入射角下對具有紫外線範圍及可見光譜內的任何波長(諸如在300 nm至600 nm、300 nm至650 nm、420 nm至650奈米、300 nm至700 nm、300奈米至950 nm、400奈米至700 nm、500 nm至700 nm、或550 nm至700 nm範圍內的波長)的電磁輻射具有大於80%、或大於90%、大於95%、或甚至大於97%的平均反射率。這些實施例防止或減少溫度升高的陽光穿過窗100a、200a至LIDAR系統12的殼體20的透射率，這會改善LIDAR 12的性能。此外，這些實施例防止或減少對操作LIDAR系統12不必要的波長，諸如1450 nm至1550 nm範圍以外(或850 nm至950 nm、以及1450 nm及1550 nm)波長的電磁輻射的透射率，這會減少干擾電磁輻射發射器及感測器18的雜訊，從而改善LIDAR系統12的性能。
如上所述，無定形矽(a-Si)係一種特別適合用作吸收層60中之一或多者的材料，在一些實施中，替代一或多個高折射率層40。除具有相對高折射率(在1550 nm處大約為3.77)以外，無定形矽(a-Si)在紫外線範圍及可見光範圍內具有相對高的光學吸收，但在900至1800 nm範圍內具有可容忍的光學吸收。無定形矽(a-Si)吸收層60的厚度及數量以及外分層膜36及內分層膜38的其他層因此可提供一窗100a、200a，對紫外線範圍及可見光範圍內的電磁輻射具有低百分數透射率(部分歸因於無定形矽在這些波長範圍內的光學吸收)，但在紅外範圍的所需部分中具有高百分數透射率。不利用無定形矽(a-Si)、或具有類似光學吸收性質的一些其他材料的實施例可主要利用光學干涉來提供具有所需光學性質(例如，在300 nm至700 nm範圍內的低透射率及/或高反射率，但在1550 nm或包括1550 nm的一些範圍內的高透射率及低反射率)的窗100a、200a。確實利用無定形矽(a-Si)或具有吸收層60的類似光學吸收性質的一些其他材料的以下實例及其他實施例利用光學吸收度及光學干涉來為窗100a、200a提供所需的光學性質。因此，利用無定形矽(a-Si)或具有類似光學吸收性質的一些其他材料的吸收層60的實施例，與不利用無定形矽(a-Si)或具有類似光學吸收性質的一些其他材料的實施例相比，可在外分層膜36及內分層膜38中較少層的情況下提供具有所需光學性質的窗100a、200a。在實施例中，內分層膜38包括作為一或多個高折射率層40中之一者的一或多個無定形矽(a-Si)吸收層60，而外分層膜36不包括吸收層60。
更一般地，外分層膜36及內分層膜38的數量、厚度及材料可配置為調諧窗100a、200a在小於90°的入射角下的反射色，如第4A圖至第5B圖中的例示性形式中所示。在窗100a、200a的一些實施例中，外分層膜36及內分層膜38的數量、厚度及材料經配置，使得自外分層膜36觀察時窗在小於90°、或小於15°的入射角下表現出可調諧的反射色，如由CIE色彩坐標給出的，a*自+50至0，b*自+40至0。在窗100a、200a的一些實施例中，外分層膜36及內分層膜38的數量、厚度及材料經配置，使得自內分層膜38觀察時窗在小於90°、或小於15°的入射角下表現出可調諧的反射色，如由CIE色彩坐標給出的，a*自+10至-10，b*自+30至-10。
此外，外分層膜36及內分層膜38的層(例如，高折射率層40及低折射率層42的層)可藉由本領域的任何已知方法形成，包括離散濺射沉積或連續沉積製程。在一或多個實施例中，分層膜36、38的層可僅使用連續沉積製程形成，或另一選擇為，僅使用離散沉積製程形成。 實例
以下實例全部係使用電腦輔助模型化的模型化實例，以演示如何配置外分層膜36及內分層膜38的層的數量、厚度、及材料，使得窗100a、200a具有作為入射電磁輻射的波長及入射角、以及本發明中略述的其他性質及屬性的函數的所需平均透射率及平均反射率。
使用橢圓偏振光譜法量測作為波長的函數的外分層膜36、內分層膜38、及基板30的交替高折射率層40與低折射率層42中之各者的折射率(n)及光學吸收率(k)。用於實例1及實例2的SiN x、SiO 2、無定形矽(a-Si)、In 2O 3摻雜的ZnO 2(IZO)、及鋁矽玻璃基板(Corning®Gorilla®玻璃3)的折射率分別在以下第1表及第2表中提供。這些材料在以下實例中用作高折射率層40、低折射率層42、吸收層60、透明導電氧化物層70及基板30。
實例1
在這一實例中，雙面覆蓋窗配置例示性窗200a(見第5A圖及第5B圖，及以上相應描述)在以下表1中進行模型化及詳細描述。這一實例窗設計致能針對法向及高達60°入射角在1550 nm±25 nm紅外波長範圍內＞80%的透射、針對法向入射角在1550 nm±25 nm紅外波長範圍內＜0.5%的反射、針對法向入射角在可見光波長範圍內＜＜10%的透射、外分層膜(例如，外分層膜36)內約50 nm至約1000 nm範圍內壓痕深度處＞11 GPa的Berkovich奈米壓痕硬度、及針對微波輻射＞15 dB的衰減。 表1 實例1
層 材料 折射率 厚度 (nm) 窗 200a 的相應層
空氣 1
全氟聚醚 ~1.4 ~4 - 8
1 SiO 2 1.46349 261.03 42
2 SiN x 2.01269 233.6 40
3 SiO 2 1.46349 413.36 42
4 SiN x 2.01269 193.17 40
5 Si 3.74413 47.37 60
6 SiO 2 1.46349 89.16 42
7 Si 3.74413 28.86 60
8 SiN x 1.98699 2000 40 / 52
9 SiO 2 1.46349 76.89 42
10 SiN x 2.01269 78.18 40
11 SiO 2 1.46349 25 42
12 Corning®Gorilla®玻璃3(未化學強化) 1.49975 2 mm 30
13 IZO 1.62471 145 70
14 SiO 2 1.46349 622.02 42
15 Si 3.84504 24.69 40 / 60
16 SiO 2 1.46349 128.94 42
17 Si 3.84504 58.03 40 / 60
18 SiO 2 1.46349 160.39 42
19 Si 3.84504 25.23 40 / 60
20 SiO 2 1.46349 249.98 42
21 Si 3.84504 196.45 40 / 60
22 SiO 2 1.46349 211.19 42
空氣 1
參考第6A圖，提供實例1的例示性窗的模型化雙表面透射率與波長之圖表，如自窗的外表面及內表面法向入射時自1500 nm至1600 nm量測的。如第6A圖中所示，實例1的窗在1550 nm±25 nm的波長範圍內表現出＞90%的透射率。
參考第6B圖，提供實例1的例示性窗的模型化雙表面S&P偏振透射率與波長之圖表，如自窗的外表面及內表面以60°入射時自1500 nm至1600 nm量測的。如第6B圖中所示，實例1的窗在1550 nm±25 nm的波長範圍內表現出＞85%的S&P偏振透射率。
現在參考第6C圖，提供實例1的例示性窗的模型化雙表面反射率與波長之圖表，如自窗的外表面及內表面以法向入射時自1500 nm至1600 nm量測的。如第6C圖中所示，實例1的窗在1550 nm±25 nm的波長範圍內表現出＜0.3%的反射率。
現在參考第6D圖，提供實例1的例示性窗的模型化雙表面透射率與波長之圖表，如自窗的外表面及內表面以法向入射時自400 nm至700 nm量測的。如第6D圖中所示，實例1的窗在可見光波長範圍內表現出＜＜10%的透射。
現在參考第6E圖，提供實例1的例示性窗的模型化反射色之圖表，如自窗的外表面及內表面自法向至90°入射所量測的。如圖所示，當自外分層膜36觀察時，根據實例1的窗表現出範圍自0至約46的a*值及範圍自約1至約36的b*值。當自內分層膜38觀察時，根據實施例1的窗表現出範圍自約-7至約7的a*值及範圍自約-4至約21的b*值。如第6E圖中所示，窗的層之配置可經調整，以調諧窗所表現出的反射色。
現在參考第6F圖，提供量測之Berkovich奈米壓痕硬度與進入根據實例1製造的例示性窗的外表面中的位移之圖表。自第6F圖可看出，窗在超出500 nm位移深度時表現出＞11 GPa的奈米壓痕硬度。此外，窗表現出大於12 GPa的最大奈米壓痕硬度。奈米壓痕硬度在200 nm至2100 nm的深度範圍內大於10 GPa。
現在參考第6G圖，提供經由與實例1一致的本發明之例示性窗量測的微波輻射衰減與這些窗內的氧化銦鋅層(即，其透明導電氧化物層70)的厚度之圖表。自第6G圖可看出，當採用145 nm厚的IZO材料之TCO層時，這一實例的窗在25 GHz下表現出＞15 dB的衰減。另外，當採用145 nm厚的IZO材料之TCO層時，這一實例的窗在1.5 GHz下表現出＞4 dB的衰減。自第6G圖中亦可看出，針對採用75 nm厚的IZO材料之TCO層的窗，觀察到較低但可察覺的衰減等級。
再次參考第6A圖至第6G圖，具有較厚TCO層(例如，由IZO材料製成)的窗將在所有波長處(即，在全體可見光、紅外及微波波長段內)具有較高衰減，而較薄TCO層的窗將具有相對較低的衰減等級。然而，可見光、紅外、及微波波長段中之各者中的透射率比主要受TCO層的材料性質的影響，導致可見光及紅外波長段中與微波波長段相比的相對較高的透射率。換言之，與TCO層相關聯的光譜衰減隨著波長的增加而增加。因此，本發明的窗在可見光段中的吸收小於在紅外段(即，1550 nm處)中的吸收。在長於1550 nm的波長處，與TCO層相關聯的衰減增加，這係由本發明的窗所承擔的微波屏蔽的主要驅動力中之一者。
實例2
在這一實例中，雙面窗配置的例示性窗100a(見第4A圖及第4B圖，及以上相應描述)在以下表2中經模型化並詳細描述。這一實例窗設計致能針對法向入射角在1550 nm±25 nm的紅外波長範圍內＞99%的透射及＜0.1%的反射、針對法向入射角在可見光波長範圍內的＜＜10%的透射、及外表面處＞14 GPa的Berkovich奈米壓痕硬度。 表2 實例2
層 材料 反射率 厚度 (nm) 窗 100a 的相應層
空氣 1
全氟聚醚 ~1.4 ~4 - 8
1 SiO 2 1.46349 190.3 42
2 SiN x 2.01269 280.0 40
3 SiO 2 1.46349 413.3 42
4 SiN x 2.01269 289.4 40
5 SiO 2 1.46349 488.9 42
6 SiN x 2.01269 580.3 40
7 SiO 2 1.46349 8.0 42
8 SiN x 1.98699 2000 40 / 52
9 SiO 2 1.46349 43.6 42
10 SiN x 2.01269 137.6 40
11 SiO 2 1.46349 130.4 42
12 SiN x 2.01269 57.1 40
13 SiO 2 1.46349 556.0 42
14 Corning®Gorilla® 玻璃3(未化學強化) 1.49975 2 mm 30
15 SiO 2 1.46349 330.4 42
16 Si 3.84504 222.6 40 / 60
17 SiO 2 1.46349 91.6 42
18 Si 3.84504 144.7 40 /60
19 SiO 2 1.46349 37.8 42
20 SiN x 2.01269 130.2 40
21 SiO 2 1.46349 240.9 42
22 SiN x 2.01269 199.0 40
23 SiO 2 1.46349 434.0 42
24 SiN x 2.01269 279.9 40
25 SiO 2 1.46349 365.3 42
26 SiN x 2.01269 287.4 40
27 SiO 2 1.46349 142.8 42
空氣 1
現在參考第7A圖，提供實例2的例示性窗的模型化雙表面透射率與波長之圖表，如自窗的外表面及內表面以法向入射時自1500 nm至1600 nm量測的。如第7A圖中所示，實例2的窗在1550 nm±25 nm的波長範圍內表現出＞99.8%的透射率。
現在參考第7B圖，提供實例2的例示性窗的模型化雙表面S&P偏振透射率與波長之圖表，如自窗的外表面及內表面以60°入射時自1500 nm至1600 nm量測的。如第7B圖中所示，實例2的窗在1550 nm±25 nm的波長範圍內表現出＞91%的S&P偏振透射率。
現在參考第7C圖，提供實例2的例示性窗的模型化雙表面反射率與波長之圖表，如自窗的外表面及內表面以法向入射時自1500 nm至1600 nm量測的。如第7C圖中所示，實例2的窗在1550 nm±25 nm的波長範圍內表現出＜0.15%的反射率。
現在參考第7D圖，提供實例2的例示性窗的模型化雙表面透射率與波長之圖表，如自窗的外表面及內表面以法向入射時自400 nm至700 nm量測的。如第7D圖中所示，實例2的窗在可見光波長範圍內表現出＜＜10%(更具體地，小於3.5%)的透射。
實例3
在這一實例中，雙面覆蓋窗配置的例示性窗200a(見第5A圖及第5B圖，及以上相應描述)在表3中經模型化並詳細描述。這一實例窗設計致能針對法向及高達60°的入射角在1550 nm±25 nm的紅外波長範圍內＞90%的透射、針對15°入射角在1550 nm±25 nm紅外波長範圍內＜0.5%的反射、針對15°入射角在可見光波長範圍內＜12%的透射、外分層膜(例如，外分層膜36)內約50 nm至約1000 nm範圍內壓痕深度處＞11 GPa的Berkovich nm壓痕硬度、及針對微波輻射＞15 dB的衰減。
實例3在內分層膜38中包括透明導電氧化物層70。如表3中所示，與實例1不同，透明導電氧化物層70不直接接觸基板30。代替地，一或多個低折射率層42中之一者定位於基板30與透明導電氧化物層70之間。據信，在基板30附近併入這一低折射率層可提高透明導電氧化物層70的附著性，並有助於提高耐久性。與實例1的另一不同之處在於，外分層膜36不包括任何吸收層60。外分層膜36包含SiO 2與SiN的交替層，其中SiO 2層分別形成外分層膜36的最外層及最內層。據信，外分層膜36中不包括任何吸收層會提高硬度(從而提高抗刮性及耐久性)，且與實例1中的結構相比，可降低分層風險。實例3中內分層膜38的最後9個層係交替的低折射率層42與吸收層60。結果，內分層膜38中僅有的高折射率層40在透明導電氧化物層70與最近接於基板30的吸收層60中之一者之間。此類多個吸收層有助於可見光譜中的吸收率及所需外觀。
實例3中內分層膜38中包括的透明導電氧化物層70為基於70 ohm/sq靶薄片電阻的95 nm。這比實例1中使用的標靶同一薄片電阻的140 nm厚度小。在實施例中，併入內分層膜38及外分層膜36中之一者中的透明導電氧化物層70包含大於或等於50 ohm/sq且小於或等於100 ohm/sq(例如，大於或等於60 ohm/sq且小於或等於90 ohm/sq)的薄片電阻，以提供適合量的能量衰減。
實例3與實例1的另一不同之處在於，實例3含有具有比實例1中使用的消光係數小的消光係數的矽。實例1利用更習知的在1550 nm處具有大於0.05消光係數的矽。相反，實例3在內分層膜38中利用消光係數小於0.01(例如，小於或等於0.003)的矽。實例3亦在外分層膜36中包括2000 nm厚的抗刮層52，具有比實例1中使用的折射率更高的折射率(在1550 nm處大於2.0)。預期這一高折射率SiN層具有更高的硬度。作為併入低消光係數Si及較薄透明導電氧化物層70的結果，發現實例3與實例1相比表現出改善之透射性能(實例3對15°入射角的光表現出大約96.3%的透射率)。 表3 實例3
層 材料 1550 nm 處的折射率 1550 nm 處的消光係數 厚度 (nm) 窗 200a 的相應層
空氣 1
全氟聚醚 ~1.4 ~4 - 8
1 SiO 2 1.45723 0 209.19 42
2 SiN 2.04658 0 269.78 40
3 SiO 2 1.45723 0 416.82 42
4 SiN 2.04658 0 294.12 40
5 SiO 2 1.45723 0 482.62 42
6 SiN 2.04658 0 2000.00 40/52
7 SiO 2 1.45723 0 150.20 42
8 SiN 2.04658 0 73.55 40
9 SiO 2 1.45723 0 262.40 42
10 SiN 2.04658 0 42.35 40
11 SiO 2 1.45723 0 25.00 42
12 Corning®Gorilla® 玻璃3(未化學強化) 1.49975 2 mm 30
13 SiO 2 1.45723 0 25.00 42
14 IZO 1.65652 0.04192 95.00 70
15 SiO 2 1.45723 0 181.60 42
16 SiN 2.04658 0 78.90 40
17 SiO 2 1.45723 0 319.57 42
18 SiN 2.04658 0 246.14 40
19 SiO 2 1.45723 0 22.75 42
20 Si 3.47334 0 67.46 40 / 60
21 SiO 2 1.45723 0 194.59 42
22 Si 3.47334 0 61.48 40 / 60
23 SiO 2 1.45723 0 54.94 42
24 Si 3.47334 0 140.14 40 / 60
25 SiO 2 1.45723 0 467.51 42
26 Si 3.47334 0 196.39 40 / 60
27 SiO 2 1.45723 0 210.87 42
空氣 1
參考第8A圖，提供實例3的例示性窗的模型化雙表面透射率與波長之圖表，如自窗的外表面及內表面(均值偏振)以15°入射角自1500 nm至1600 nm量測的。如第8A圖中所示，實例3的窗在1550 nm±25 nm的波長範圍內表現出＞95%(甚至＞96%)的透射率，與實例1相比有所改善。
參考第8B圖，提供實例3的例示性窗的模型化雙表面S&P偏振透射率與波長之圖表，如自窗的外表面及內表面以60°入射角自1500 nm至1600 nm量測的。如第8B圖中所示，實例3的窗在1550 nm±25 nm的波長範圍內表現出＞91%的S&P偏振透射率，與實例1相比有所改善。
現在參考第8C圖，提供實例3的例示性窗的模型化雙表面反射率與波長之圖表，如自窗的外表面及內表面以15°入射角自1500 nm至1600 nm量測的。如第8C圖中所示，實例3的窗在1550 nm±25 nm的波長範圍內表現出＜0.3%的反射率，與偏振無關。
現在參考第8D圖，提供實例3的例示性窗的模型化雙表面透射率與波長之圖表，如自窗的外表面及內表面以15°入射角自400 nm至700 nm量測的。如第8D圖中所示，實例1的窗在可見波長範圍內表現出＜12%的透射。特別地，在小於625 nm的波長處，窗表現出小於1%的透射率。平均透射率在15°入射角下自400 nm至700 nm的波長範圍內小於10%。
現在參考第8E圖，提供實例3的例示性窗的模型化反射色之圖表，如自窗的外表面及內表面垂直至90°入射時量測的。如圖所示，當自外分層膜36觀察時，根據實例3的窗表現出範圍自約-9至約2的a*值及範圍自約-8至約12的b*值。當自內分層膜38觀察時，根據實例3的窗表現出範圍自約-3.8至約6.8的a*值及範圍自約-5至約23的b*值。如自第8E圖可看出，可調整窗的層之配置，以調諧由窗所表現的反射色。
根據本發明的態樣1，提供一種用於感測系統的窗，該窗包括：基板，其包含外主表面及內主表面，其中外主表面與內主表面彼此相對；外分層膜，其設置於基板的外主表面上；及內分層膜，其設置於基板的內主表面上。外分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層。內分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層。高折射率層中之各者具有比低折射率層中之各者的折射率大的折射率。外分層膜包含具有約0.5 μm至約10 μm的厚度的抗刮層。外分層膜表現出至少11 GPa的硬度，如用Berkovich壓頭硬度測試自外分層膜的最外表面至1 μm的深度量測的。此外，外分層膜及內分層膜的複數個交替的高折射率層與低折射率層的數量、厚度、及材料經配置，使得窗在入射角＜15°時在紅外光譜內自900 nm至1600 nm表現出至少一個波長的大於85%（相差±25 nm內）的平均透射率，並在入射角＜15°時在可見光譜中自420 nm至650 nm表現出小於5%的平均透射率。
提供態樣1的情況下，根據本發明的態樣2，其中外分層膜及內分層膜中的低折射率層分別與基板的外主表面及內主表面接觸。
提供態樣1或態樣2的情況下，根據本發明的態樣3，其中高折射率層中之各者包含含矽氮化物、含矽氧氮化物、含鋁氮化物或含鋁氧氮化物。
提供態樣1至3中之任一者的情況下，根據本發明的態樣4，其中低折射率層中之各者包含含矽氧化物。
提供態樣1至4中之任一者的情況下，根據本發明的態樣5，其中外分層膜中的複數個交替的高折射率層與低折射率層為五(5)至十五(15)個層。
提供態樣1至5中之任一者的情況下，根據本發明的態樣6，其中內分層膜中的複數個交替的高折射率層與低折射率層為五(5)至十五(15)個層。
提供態樣1至6中之任一者的情況下，根據本發明的態樣7，外分層膜及內分層膜的複數個交替的高折射率與低折射率層的數量、厚度及材料經配置，使得窗針對法向入射時1550 nm±25 nm的紅外波長表現出大於99%的透射率。
提供態樣1至7中之任一者的情況下，根據本發明的態樣8，其中抗刮層具有1 μm至10 μm的厚度，且外分層膜表現出至少14 GPa的硬度，如用Berkovich壓頭硬度測試自外分層膜的最外表面至1 μm的深度量測的。
根據本發明的態樣9，提供一種用於感測系統的窗，該窗包括：基板，其包含外主表面及內主表面，其中外主表面與內主表面彼此相對；外分層膜，其設置於基板的外主表面上；及內分層膜，其設置於基板的內主表面上。外分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層。內分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層。高折射率層中之各者具有比低折射率層中之各者的折射率大的折射率。外分層膜包含具有約0.5 μm至約10 μm厚度的抗刮層。此外，內分層膜包含一或多個吸收層，其中吸收層中之各者在紫外線及可見光譜中自100 nm至700 nm的一或多個波長處包含3.0或更大的折射率及0.1或更大的消光係數。外分層膜表現出至少11 GPa的硬度，如用Berkovich壓頭硬度測試自外分層膜的最外表面至1 μm的深度量測的。此外，外分層膜及內分層膜的複數個交替的高折射率層與低折射率層的數量、厚度及材料經配置，使得窗在入射角＜15°時在紅外光譜內自900 nm至1600 nm表現出至少一個波長的大於85%（相差±25 nm內）的平均透射率，並在入射角＜15°時在可見光譜中自420 nm至650 nm表現出小於5%的平均透射率。
提供態樣9的情況下，根據本發明的態樣10，其中一或多個吸收層選自由無定形矽(a-Si)、鍺(Ge)及砷化鎵(GaAs)組成的群組，另外，其中一或多個吸收層中沒有一層與基板的內主表面直接接觸。
提供態樣9或態樣10的情況下，根據本發明的態樣11，其中內分層膜的高折射率層中之一或多者為一或多個吸收層。
提供態樣9至11中之任一者的情況下，根據本發明的態樣12，其中一或多個吸收層係無定形矽(a-Si)。
提供態樣9至12中之任一者的情況下，根據本發明的態樣13，其中外分層膜及內分層膜的複數個交替的高折射率層與低折射率層的數量、厚度及材料經配置，使得窗在法向入射時在可見光譜中自420 nm至700 nm表現出小於10%的透射率。
提供態樣9至13中之任一者的情況下，根據本發明的態樣14，其中外分層膜中的複數個交替的高折射率層與低折射率層為五(5)至十五(15)個層。
提供態樣9至14中之任一者的情況下，根據本發明的態樣15，其中內分層膜中的複數個交替的高折射率層與低折射率層為五(5)至十五(15)個層。
提供態樣9至15中之任一者的情況下，根據本發明的態樣16，其中抗刮層具有1 μm至10 μm的厚度，且外分層膜表現出至少14 GPa的硬度，如用Berkovich壓頭硬度測試自外分層膜的最外表面至1 μm的深度量測的。
根據本發明的態樣17，提供一種用於感測系統的窗，該窗包括：基板，其包含外主表面及內主表面，其中外主表面與內主表面彼此相對；外分層膜，其設置於基板的外主表面上；及內分層膜，其設置於基板的內主表面上。外分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層。內分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層。高折射率層中之各者具有比低折射率層中之各者的折射率大的折射率。外分層膜包含具有約0.5 μm至約10 μm厚度的抗刮層。此外，內分層膜或外分層膜包含透明導電氧化物層。外分層膜表現出至少11 GPa的硬度，如用Berkovich壓頭硬度測試自外分層膜的最外表面至1 μm的深度量測的。此外，外分層膜及內分層膜的複數個交替的高折射率層與低折射率層的數量、厚度、及材料經配置，使得窗在入射角＜15°時在紅外光譜內自900 nm至1600 nm表現出至少一個波長的大於85%（相差±25 nm內）的平均透射率，並在入射角＜15°時在可見光譜內自420 nm至650 nm表現出小於5%的平均透射率。
提供態樣17的情況下，根據本發明的態樣18，其中透明導電氧化物層定位於基板與外分層膜中的抗刮層之間。
提供態樣17的情況下，根據本發明的態樣19，其中透明導電氧化物層定位於基板與高折射率層或低折射率層中之一者之間的內分層膜中。
提供態樣17至19中之任一者的情況下，根據本發明的態樣20，其中外分層膜及內分層膜的複數個交替的高折射率層與低折射率層的數量、厚度及材料經進一步配置，使得窗對大於1 GHz的微波輻射表現出至少15 dB的能量衰減。
提供態樣17至20中之任一者的情況下，根據本發明的態樣21，其中外分層膜中的低折射率層與基板的外主表面接觸。
提供態樣17至21中之任一者的情況下，根據本發明的態樣22，其中高折射率層中之各者包含含矽氮化物、含矽氧氮化物、含鋁氮化物或含鋁氧氮化物。
提供態樣17至22中之任一者的情況下，根據本發明的態樣23，其中低折射率層中之各者包含含矽氧化物。
提供態樣17至23中之任一者的情況下，根據本發明的態樣24，其中外分層膜及內分層膜的複數個交替的高折射率層與低折射率層為五(5)至十五(15)個層。
提供態樣17至24中之任一者的情況下，根據本發明的態樣25，其中抗刮層具有1 μm至10 μm的厚度，且外分層膜表現出至少14 GPa的硬度，如用Berkovich壓頭硬度測試自外分層膜的最外表面至1 μm的深度量測的。
提供態樣17至25中之任一者的情況下，根據本發明的態樣26，其中內分層膜及外分層膜中之至少一者包含一或多個吸收層，其中各個吸收層在紫外線及可見光譜中自100 nm至700 nm的一或多個波長處具有3.0或更大的折射率及0.1或更大的消光係數。
提供態樣26的情況下，根據本發明的態樣27，其中一或多個吸收層選自由無定形矽(a-Si)、鍺(Ge)及砷化鎵(GaAs)組成的群組。
提供態樣26或態樣27的情況下，根據態樣28，其中內分層膜的高折射率層中之一或多者為一或多個吸收層。
對熟習此項技術者而言，可在不脫離申請專利範圍的精神或範疇的情況下進行各種修改及變化。
10:車輛 12:LIDAR系統 14:車頂 16:前部 18:電磁輻射發射器及感測器 20:殼體 22:電磁輻射 26:外部環境 28:反射輻射 30:基板 32:外主表面 34:內主表面 35:厚度 36:外分層膜 38:內分層膜 40:高折射率層 42:低折射率層 44:終端表面 46:厚度 48:終端表面 50:厚度 52:抗刮層 60:吸收層 70:透明導電氧化物層 100a:窗 200a:窗 III:區域 IV-A:區域 IV-B:區域 V-A:區域 V-B:區域
第1圖係外部環境中的車輛之側視圖，圖示車輛的車頂上的LIDAR系統及車輛的前部上的另一LIDAR系統；
第2圖係第1圖的LIDAR系統中之一者之示意圖，圖示殼體中的電磁輻射發射器及感測器，電磁輻射發射器及感測器發射的電磁輻射穿過窗離開殼體並作為反射輻射穿過窗返回；
第3圖係在第2圖的區域III處截取的第2圖的窗的兩個實施例之橫截面圖，將各個窗圖示為包括基板，基板具有在基板的外主表面上方的外分層膜、及在基板的內主表面上方的內分層膜；
第4A圖係在第3圖的區域IV-A處截取的第3圖的窗中之一者之橫截面圖，圖示包括一或多個較高折射率材料與一或多個較低折射率材料的交替層的外分層膜，其中一或多個較低折射率材料的一層提供最靠近外部環境的終端表面；
第4B圖係在第3圖的區域IV-B處截取的第3圖的窗中之一者之橫截面圖，圖示包括一或多個較高折射率材料與一或多個較低折射率材料的交替層的內分層膜，其中一或多個較低折射率材料的一層提供最靠近電磁輻射發射器及感測器的終端表面；
第5A圖係在第3圖的區域V-A處截取的第3圖的窗中之一者之橫截面圖，圖示包括一或多個較高折射率材料與一或多個較低折射率材料的交替層的外分層膜，其中一或多個較低折射率材料的一層提供最靠近外部環境的終端表面；
第5B圖係在第3圖的區域V-B處截取的第3圖的窗中之一者之橫截面圖，圖示包括一或多個較高折射率材料與一或多個較低折射率材料的交替層的內分層膜，其中一或多個較低折射率材料的一層提供最靠近電磁輻射發射器及感測器的終端表面；
第6A圖係本發明之例示性窗在自窗的外表面及內表面法向入射時自1500 nm至1600 nm的模型化雙表面透射率與波長之圖表；
第6B圖係本發明之例示性窗在自窗的外表面及內表面以60°入射時自1500 nm至1600 nm的模型化雙表面S&P偏振透射率與波長之圖表；
第6C圖係本發明之例示性窗在自窗的外表面及內表面法向入射時自1500 nm至1600 nm的模型化雙表面反射率與波長之圖表；
第6D圖係本發明之例示性窗在自窗的外表面及內表面法向入射時自400 nm至700 nm的模型化雙表面透射率與波長之圖表；
第6E圖係本發明之例示性窗在自窗的外表面及內表面自法向至90°入射的模型化反射色之圖表；
第6F圖係量測之Berkovich奈米壓痕硬度與進入本發明之例示性窗的外表面中的位移之圖表；
第6G圖係穿過本發明之例示性窗的微波輻射的量測之衰減與這些窗內氧化銦鋅層厚度之圖表；
第7A圖係本發明之例示性窗在自窗的外表面及內表面法向入射時自1500 nm至1600 nm的模型化雙表面透射率與波長之圖表；
第7B圖係本發明之例示性窗在自窗的外表面及內表面以60°入射時自1500 nm至1600 nm的模型化雙表面S&P偏振透射率與波長之圖表；
第7C圖係本發明之例示性窗在自窗的外表面及內表面法向入射時自1500 nm至1600 nm的模型化雙表面反射率與波長之圖表；
第7D圖係本發明之例示性窗在自窗的外表面及內表面法向入射時自400 nm至700 nm的模型化雙表面透射率與波長之圖表；
第8A圖係本發明之例示性窗在自窗的外表面及內表面以15°入射角時自1500 nm至1600 nm的模型化雙表面透射率與波長之圖表；
第8B圖係本發明之例示性窗在自窗的外表面及內表面以60°入射時自1500 nm至1600 nm的模型化雙表面S&P偏振透射率與波長之圖表；
第8C圖係本發明之例示性窗在自窗的外表面及內表面以15°入射角時自1500 nm至1600 nm的模型化雙表面反射率與波長之圖表；
第8D圖係本發明之例示性窗在自窗的外表面及內表面以15°入射角時自400 nm至700 nm的模型化雙表面透射率與波長之圖表；及
第8E圖係本發明之例示性窗在自窗的外表面及內表面自法向至90°入射時的模型化反射色之圖表。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
22:電磁輻射
26:外部環境
28:反射輻射
30:基板
32:外主表面
34:內主表面
35:厚度
36:外分層膜
38:內分層膜
44:終端表面
48:終端表面
100a:窗
200a:窗
IV-A:區域
IV-B:區域
V-A:區域
V-B:區域

Claims (28)

  1. 一種用於一感測系統的窗，該窗包含： 一基板，其包含一外主表面及一內主表面，其中該外主表面與該內主表面彼此相對； 一外分層膜，其設置於該基板的該外主表面上；及 一內分層膜，其設置於該基板的該內主表面上， 其中該外分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層， 其中該內分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層， 其中該些高折射率層中之各者具有比該些低折射率層中之各者的一折射率大的一折射率， 其中該外分層膜包含具有約0.5 μm至約10 μm的一厚度的一抗刮層， 其中該外分層膜表現出至少11 GPa的一硬度，如用Berkovich壓頭硬度測試自該外分層膜的最外表面至1 μm的一深度量測的，且 進一步地其中該外分層膜及該內分層膜的該些交替的高折射率層與低折射率層的數量、厚度及材料經配置，使得該窗在入射角＜15°時在紅外光譜內自900 nm至1600 nm表現出至少一個波長的大於85%（相差±25 nm內）的一平均透射率，並在入射角＜15°時在可見光譜中自420 nm至650 nm表現出小於5%的一平均透射率。
  2. 如請求項1所述之窗，其中該外分層膜及該內分層膜中的一低折射率層分別與該基板的該外主表面及該內主表面接觸。
  3. 如請求項1或2所述之窗，其中該些高折射率層中之各者包含一含矽氮化物、一含矽氧氮化物、一含鋁氮化物或一含鋁氧氮化物。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之窗，其中該些低折射率層中之各者包含一含矽氧化物。
  5. 如請求項1至3中任一項所述之窗，其中該外分層膜中該些交替的高折射率層與低折射率層為五(5)至十五(15)個層。
  6. 如請求項1至3中任一項所述之窗，其中該內分層膜中該些交替的高折射率層與低折射率層為五(5)至十五(15)個層。
  7. 如請求項1至3中任一項所述之窗，其中該外分層膜及該內分層膜的該些交替的高折射率層與低折射率層的數量、厚度及材料經配置，使得該窗在法向入射時對1550 nm±25 nm的紅外波長表現出大於99%的一透射率。
  8. 如請求項1至3中任一項所述之窗，其中該抗刮層具有1 μm至10 μm的一厚度，且該外分層膜表現出至少14 GPa的一硬度，如用Berkovich壓頭硬度測試自該外層薄膜的最外表面至1 μm的一深度量測的。
  9. 一種用於一感測系統的窗，該窗包含： 一基板，其包含一外主表面及一內主表面，其中該外主表面與該內主表面彼此相對； 一外分層膜，其設置於該基板的該外主表面上；及 一內分層膜，其設置於該基板的該內主表面上， 其中該外分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層， 其中該內分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層， 其中該些高折射率層中之各者具有比該些低折射率層中之各者的一折射率大的一折射率， 其中該外分層膜包含具有約0.5 μm至約10μm的一厚度的一抗刮層， 其中該內分層膜包含一或多個吸收層，其中各個吸收層在紫外線及可見光譜中自100 nm至700 nm的一或多個波長處包含3.0或更大的一折射率及0.1或更大的一消光係數， 其中該外分層膜表現出至少11 GPa的一硬度，如用Berkovich壓頭硬度測試自該外層薄膜的最外表面至1 μm的一深度量測的，且 進一步地其中該外分層膜及該內分層膜的該些交替的高折射率層與低折射率層的數量、厚度及材料經配置，使得該窗在入射角＜15°時在紅外光譜內自900 nm至1600 nm表現出至少一個波長的大於85%（相差±25 nm內）的一平均透射率，並在入射角＜15°時在可見光譜中自420 nm至650 nm表現出小於5%的一平均透射率。
  10. 如請求項9所述之窗，其中該一或多個吸收層選自由無定形矽(a-Si)、鍺(Ge)及砷化鎵(GaAs)組成的群組，且進一步地其中該一或多個吸收層中沒有一層與該基板的該內主表面直接接觸。
  11. 如請求項9或10所述之窗，其中該內分層膜的該一或多個高折射率層為該一或多個吸收層。
  12. 如請求項9至10中任一項所述之窗，其中該一或多個吸收層係無定形矽(a-Si)。
  13. 如請求項9至10中任一項所述之窗，其中該外分層膜及該內分層膜的該些交替的高折射率層與低折射率層的數量、厚度及材料經配置，使得該窗在法向入射時在可見光譜中自420 nm至700 nm表現出小於10%的一透射率。
  14. 如請求項9至10中任一項所述之窗，其中該外分層膜中的該些交替的高折射率層與低折射率層為五(5)至十五(15)個層。
  15. 15】如請求項9至10中任一項所述之窗，其中該內分層膜中的該些交替的高折射率層與低折射率層為五(5)至十五(15)個層。
  16. 如請求項9至10中任一項所述之窗，其中該抗刮層具有1 μm至10 μm的一厚度，且該外分層膜表現出至少14 GPa的一硬度，如用Berkovich壓頭硬度測試自該外層薄膜的最外表面至1 μm的一深度量測的。
  17. 一種用於一感測系統的窗，該窗包含： 一基板，其包含一外主表面及一內主表面，其中該外主表面與該內主表面彼此相對； 一外分層膜，其設置於該基板的該外主表面上；及 一內分層膜，其設置於該基板的該內主表面上， 其中該外分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層， 其中該內分層膜包含複數個交替的高折射率層與低折射率層， 其中該些高折射率層中之各者具有比該些低折射率層中之各者的一折射率大的一折射率， 其中該外分層膜包含具有約0.5 μm至約10 μm的一厚度的一抗刮層， 其中該內分層膜或該外分層膜包含一透明導電氧化物層， 其中該外分層膜表現出至少11 GPa的一硬度，如用Berkovich壓頭硬度測試自該外層薄膜的最外表面至1 μm的一深度量測的，且 進一步地其中該外分層膜及該內分層膜的該些交替的高折射率層與低折射率層的數量、厚度及材料經配置，使得該窗在入射角＜15°時在紅外光譜內自900 nm至1600 nm表現出至少一個波長的大於85%（相差±25 nm內）的一平均透射率，並在入射角＜15°時在可見光譜中自420 nm至650 nm表現出小於5%的一平均透射率。
  18. 如請求項17所述之窗，其中該透明導電氧化物層定位於該基板與該外分層膜中的該抗刮層之間。
  19. 如請求項17所述之窗，其中該透明導電氧化物層定位於該基板與該些高折射率層或低折射率層中之一者之間的該內分層膜中。
  20. 如請求項17至19中任一項所述之窗，其中該外分層膜及該內分層膜的該些交替的高折射率層與低折射率層的數量、厚度及材料經進一步配置，使得該窗對大於1 GHz的微波輻射表現出至少15 dB的一能量衰減。
  21. 如請求項17至19中任一項所述之窗，其中該外分層膜中的一低折射率層與該基板的該外主表面接觸。
  22. 如請求項17至19中任一項所述之窗，其中該些高折射率層中之各者包含一含矽氮化物、一含矽氧氮化物、一含鋁氮化物或一含鋁氧氮化物。
  23. 如請求項17至19中任一項所述之窗，其中該些低折射率層中之各者包含一含矽氧化物。
  24. 如請求項17至19中任一項所述之窗，其中該外分層膜及該內分層膜中的該些交替的高折射率層與低折射率層為五(5)至十五(15)個層。
  25. 如請求項17至19中任一項所述之窗，其中該抗刮層具有1 μm至10 μm的一厚度，且該外分層膜表現出至少14 GPa的一硬度，如用Berkovich壓頭硬度測試自該外層薄膜的最外表面至1 μm的一深度量測的。
  26. 如請求項17至19中任一項所述之窗，其中該內分層膜及該外分層膜中之至少一者包含一或多個吸收層，其中各個吸收層在紫外線及可見光譜中自100 nm至700 nm的一或多個波長處包含3.0或更大的一折射率及0.1或更大的一消光係數。
  27. 如請求項26所述之窗，其中該一或多個吸收層選自由無定形矽(a-Si)、鍺(Ge)及砷化鎵(GaAs)組成的群組。
  28. 如請求項26所述之窗，其中該內分層膜的該一或多個高折射率層為該一或多個吸收層。
TW111145827A 2021-11-30 2022-11-30 用於光檢測及測距(lidar)應用之耐用光學窗 TW202348579A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163284161P 2021-11-30 2021-11-30
US63/284,161 2021-11-30
US202263409443P 2022-09-23 2022-09-23
US63/409,443 2022-09-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202348579A true TW202348579A (zh) 2023-12-16

Family

ID=89164454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111145827A TW202348579A (zh) 2021-11-30 2022-11-30 用於光檢測及測距(lidar)應用之耐用光學窗

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TW202348579A (zh)
WO (1) WO2024015094A2 (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9140543B1 (en) 2011-05-25 2015-09-22 Corning Incorporated Systems and methods for measuring the stress profile of ion-exchanged glass
CN113906318A (zh) * 2019-06-05 2022-01-07 康宁公司 用于850-950nm的lidar应用的硬化光学窗口
EP3980805A1 (en) * 2019-06-05 2022-04-13 Corning Incorporated Hardened optical windows with anti-reflective, reflective, and absorbing layers for infrared sensing systems

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024015094A2 (en) 2024-01-18
WO2024015094A3 (en) 2024-04-11
WO2024015094A9 (en) 2024-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220299606A1 (en) Hardened optical windows with anti-reflective, reflective, and absorbing layers for infrared sensing systems
KR101464847B1 (ko) 불연속성 금속 층을 갖는 태양광 조절 코팅
KR101949561B1 (ko) 잔류 강도를 갖는 제품
CN213210526U (zh) 用于感测系统的窗口
JP7298073B2 (ja) 光学部材
CN101288007A (zh) 近红外线反射基板和利用该基板的近红外线反射层叠玻璃、近红外线反射双层玻璃
CN113646276B (zh) 光学构件
US20060154089A1 (en) Optical coatings for ultraviolet and infrared reflection
CN111247458B (zh) 混合梯度干涉硬涂层
KR20230115333A (ko) 카메라 렌즈 및 센서 보호용 커버 유리 물품 및 이를갖는 장치
CN114442202B (zh) 混合梯度干涉硬涂层
EP2517877B1 (en) Spandrel panel
TW202348579A (zh) 用於光檢測及測距(lidar)應用之耐用光學窗
US20200238667A1 (en) Use of uv-sensitive interlayer materials with nano-structured functional coating
WO2024074137A1 (en) Hardened optical windows with anti-reflective films having low visible reflectance and transmission for infrared sensing systems
TW202340745A (zh) 用於紅外線感測系統且具有低可見反射率及透射率抗反射膜之硬化光學窗口
US10730368B1 (en) System with windows
JP4941896B2 (ja) 耐熱合わせガラス及び耐熱合わせガラス構造物
WO2023091305A1 (en) Hardened optical windows with anti-reflective films having low reflectance and high transmission in multiple spectral ranges
TW202403338A (zh) 用於紅外線感測系統的積層窗
US20240025155A1 (en) Solar-protection glazed element with diffuse reflection
JP2024506018A (ja) コーティングされたガラス物品
JP2007015146A (ja) 積層樹脂ガラス