TWM594536U - 等效虛設層抗反射鍍膜 - Google Patents

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張煌明
王俊凱
蔡宗晏
陳永昇
王謹銘
莊淵州
潘泓任
薛旭宏
江泓逸
楊志民
李俊儀
成柏翰
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Abstract

一種等效虛設層抗反射鍍膜，包括一內層、一外層及設於該內、外層間之一等效虛設層，該內層及該外層係分別由複數高折射率層及複數低折射率層堆疊而成，該等效虛設層包含有由下向上依序相互間隔堆疊之複數等效高折射率虛設層及複數等效低折射率虛設層，該等效高折射率虛設層為折射率1.9~3且硬度大於15Gpa之材料，該等效低折射率虛設層為折射率小於1.6且硬度大於10Gpa之材料，藉此係可使該等效虛設層抗反射鍍膜具有較高硬度。

Description

等效虛設層抗反射鍍膜
本創作係一種抗反射鍍膜之結構方面的技術領域，尤指一種可使硬度大幅提昇之等效虛設層抗反射鍍膜者。
習知抗反射鍍膜(Anti Reflection coating,ARC)，如第1圖所示，其主要係供鍍於一玻璃基板上，由多層的高折射率及低折射率之透明金屬，如(Nb2OX或TiOX)及氧化物(SiOX)薄膜相互間堆疊而成，而為了保持抗反射膜層的光學效果，外層通常為SiOX薄膜。由於光線通過折射率不同之介質會產生不同的現象，當不同薄膜層之反射光互相產生破壞性干涉時，反射光就會被抵銷，如此就可達成抗反射的效果。現今抗反射鍍膜係被廣泛應用在手機面板、抬頭顯示器、太陽能面板、手機鏡頭、車用面板、軍用及工業面板……等。
然而，該習知的抗反射鍍膜雖可藉由(Nb2OX或TiOX)及氧化物(SiOX)薄膜的相互間堆疊設計而使可見光平均反射率小於1%，但是由於Nb2OX、TiOX及SiOX等材質之硬度皆係較低，因此其所堆疊形成之抗反射鍍膜係存在著硬度低(約8Gpa)之問題(請配合參閱第2圖之習知抗反射鍍膜的沖蝕試驗霧度值所示)。
有鑒於此，本創作人乃係針對上述之問題，而深入構思，且積極研究改良試做而開發設計出本創作。
本創作之主要目的係在於解決習知抗反射鍍膜所存在之硬度低之問題。
本創作所述之等效虛設層抗反射鍍膜，係包括一內層、一等效虛設層及一外層。其中，該內層係設於一玻璃基板上側面，包含有由下向上依序相互間隔堆疊之複數高折射率層及複數低折射率層，該內層之複數高折射率層為折射率1.9~3之材料，該內層之複數低折射率層為折射率小於1.6之材料。該外層係設最上側，包含有由下向上依序相互間隔堆疊之複數高折射率層及複數低折射率層，該外層之高、低折射率層的材料與該內層之高、低折射率層的材料相同。該等效虛設層係設於該內層與該外層之間，包含有由下向上依序相互間隔堆疊之複數等效高折射率虛設層及複數等效低折射率虛設層，該等效高折射率虛設層為折射率1.9~3且硬度大於15Gpa之材料，該等效低折射率虛設層為折射率小於1.6且硬度大於10Gpa之材料。
本創作所提供之等效虛設層抗反射鍍膜，係可藉由該等效虛設層之結構設計，可使其在反射率略微犧牲但仍在可接受範圍之情況下，硬度能獲得大幅度的提昇。
A‧‧‧等效虛設層抗反射鍍膜
B‧‧‧玻璃基板
10‧‧‧內層
11‧‧‧高折射率層
12‧‧‧低折射率層
20‧‧‧等效虛設層
21‧‧‧等效高折射率層
22‧‧‧等效低折射率層
30‧‧‧外層
31‧‧‧高折射率層
32‧‧‧低折射率層
40‧‧‧保護層
第1圖係習知抗反射鍍膜之結構示意圖。
第2圖係習知抗反射鍍膜的沖蝕試驗霧度值。
第3圖係本創作之結構示意圖。
第4圖係本創作之較佳實施例的結構示意圖。
第5圖係本創作之較佳實施例的光學導納軌跡圖。
第6圖係本創作之較佳實施例的反射光譜圖。
第7圖係本創作之較佳實施例的沖蝕試驗霧度值。
請參閱第3圖所示，係顯示本創作所述之等效虛設層抗反射鍍膜A係包括一內層10、一等效虛設層20、一外層30及一保護層40，其中：
該內層10，係設於一玻璃基板B的上側面，包含有由下向上依序相互間隔堆疊之複數高折射率層11及複數低折射率層12，該複數高折射率層11可為折射率1.9~3之材料(如AlN、SiN、Nb2O5或TiO2之其中任一者)，該複數低折射率層12為折射率小於1.6之材料(如SiO2或Al2O3之其中任一者)。
該等效虛設層20，係設於該內層10的上側面，包含有由下向上依序相互間隔堆疊之複數等效高折射率虛設層21及複數等效低折射率虛設層22，該等效高折射率虛設層21為折射率1.9~3且硬度大於15Gpa之材料(如AlN或SiN之其中任一者)，該等效低折射率虛設層22為折射率小於1.6且硬度大於10Gpa之材料(如SiO2或Al2O3之其中任一者)。而且，該等效高折射率層21與該 等效低折射率層22之厚度比例約為10：1。
該外層30，係設於該等效虛設層20的上側面，包含有由下向上依序相互間隔堆疊之複數高折射率層31及複數低折射率層32，該外層30之高、低折射率層31、32的材料與該內層10之高、低折射率層11、12的材料相同。
藉此，係使得由該內層10、該等效虛設層20及該外層20所組成之該等效虛設層抗反射鍍膜A的厚度為500~5000nm，硬度大於13Gpa，波域在400~700nm波段中，可見光平均反射率小於8%。而其中又以該等效虛設層20的層數為4~20層時，使該等效虛設層抗反射鍍膜A的厚度為1.5um，硬度為16Gpa，波域在400~700nm波段中，可見光平均反射率在1~2%以內為最佳。如此，便可使其在反射率略微犧牲但仍在可接受範圍之情況下，使硬度獲得大幅度的提昇。
請配合該第4~7圖所示，係為本創作所述之等效虛設層抗反射鍍膜A之一較佳實施例，其係指出等效虛設層抗反射鍍膜A包括一內層10、一等效虛設層20、一外層30及一保護層40，其中：
該內層10，係包含一高折射率層11及一低折射率層12，該高折射率層為鍍設於型號為B270之一玻璃基板(Glass Substrate)B上側面之一氮化鋁(ALN)層，該低折射率層12為鍍設於該氮化鋁層上側面之一二氧化矽(SiO2)層。該內層10之氮化鋁層的折射率為2.077，厚度為17.1nm。該內層10之二氧化矽層的折射 率為1.461，厚度為32.7nm。
該等效虛設層20，係設於該內層10的上側面，包含有由下向上依序相互間隔堆疊之複數等效高折射率層21及複數等效低折射率層22。該等效高折射率層21為氮化鋁層，且折射率為2.077。該等效低折射率層22為二氧化矽層，且折射率為1.461。在本實施例中，該等效虛設層20係具有八層，其中，第(1)層為氮化鋁層、厚度155.9nm，第(2)層為二氧化矽層、厚度14.4nm，第(3)層為氮化鋁層、厚度為170.9nm，第(4)層為二氧化矽層、厚度為14.3nm，第(5)層為氮化鋁層、厚度為172.1nm，第(6)層為二氧化矽層、厚度為14.5nm，第(7)層為氮化鋁層、厚度為166.7nm，第(8)層為二氧化矽層、厚度為17.1nm。
該外層30，係包含有設於該等效虛設層20上側面之一高折射率層31及一低折射率層32。該高折射率層31為氮化鋁(ALN)層，且折射率為2.077，，厚度為147.7nm。該低折射率層位於該高折射率層上側面，為二氧化矽(SiO2)層32，且折射率為1.461，厚度為69.5nm。
該保護層40，係設於該外層30之低折射率層32的上側面，材質為硬度較高且折射率為1.671之氮氧化鋁(AlON)，該保護層40的厚度為14.7nm。藉由該硬度較二氧化矽稍高之氮氧化鋁作為該保護層40，係可保護該外層30的低折射率層32，以進一步增加其之抗磨耗效果。
綜上所述，由於本創作具有上述優點及實用價值， 而且在同類產品中均未見有類似之產品發表，故已符合新型專利之申請要件，乃爰依法提出申請。
A‧‧‧等效虛設層抗反射鍍膜
B‧‧‧玻璃基板
10‧‧‧內層
11‧‧‧高折射率層
12‧‧‧低折射率層
20‧‧‧等效虛設層
21‧‧‧等效高折射率層
22‧‧‧等效低折射率層
30‧‧‧外層
31‧‧‧高折射率層
32‧‧‧低折射率層

Claims (7)

  1. 一種等效虛設層抗反射鍍膜，包括：
    一內層，係設於一玻璃基板的上側面，包含有由下向上依序相互間隔堆疊之複數高折射率層及複數低折射率層，該內層之複數高折射率層為折射率1.9~3之材料，該內層之複數低折射率層為折射率小於1.6之材料；
    一外層，係設最上側，包含有由下向上依序相互間隔堆疊之複數高折射率層及複數低折射率層，該外層之高、低折射率層的材料與該內層之高、低折射率層的材料相同；以及
    一等效虛設層，係設於該內層與該外層之間，包含有由下向上依序相互間隔堆疊之複數等效高折射率虛設層及複數等效低折射率虛設層，該等效高折射率虛設層為折射率1.9~3且硬度大於15Gpa之材料，該等效低折射率虛設層為折射率小於1.6且硬度大於10Gpa之材料。
  2. 如請求項1所述之等效虛設層抗反射鍍膜，更包括一保護層，該保護層係設於該外層之二氧化矽層的上側面，材質為硬度較高之氮氧化鋁。
  3. 如請求項1或2所述之等效虛設層抗反射鍍膜，其中該等效高折射率層可為AlN或SiN之其中任一者，該等效低折射率層可為SiO2或Al2O3之其中任一者。
  4. 如請求項1或2所述之等效虛設層抗反射鍍膜，其中該內層及外層之高折射率層可為AlN、SiN、Nb2O5或TiO2之其中任一者，低折射率層可為SiO2或Al2O3之其中任一者。
  5. 如請求項1或2所述之等效虛設層抗反射鍍膜，其中該等效高 折射率層與該等效低折射率層之厚度比例約為10：1。
  6. 如請求項1或2所述之等效虛設層抗反射鍍膜，其中該等效虛設層抗反射鍍膜的厚度為500~5000nm，硬度大於13Gpa，波域在400~700nm波段中，可見光平均反射率小於8%。
  7. 如請求項1或2所述之等效虛設層抗反射鍍膜，其中該等效虛設層的層數為4~20層，該等效虛設層抗反射鍍膜的厚度為1.5um，硬度為16Gpa，波域在400~700nm波段中，可見光平均反射率在1~2%以內。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112339357A (zh) * 2020-11-24 2021-02-09 上海中航光电子有限公司 复合膜层及包含其的窗口、显示系统和汽车

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