本发明专利技术公开应用于具有鲁棒纳米多孔结晶层的技术。根据至少一个实施例，滤光镜包括透光基材、以及光学涂层。光学涂层沉积在透光基材上。光学涂层包括至少一结晶纳米特征层。该至少一结晶纳米特征层通过高温斜角沉积法沉积，其具有相较透光基材的折射率更低的折射率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术公开应用于具有鲁棒纳米多孔结晶层的技术。根据至少一个实施例，滤光镜包括透光基材、以及光学涂层。光学涂层沉积在透光基材上。光学涂层包括至少一结晶纳米特征层。该至少一结晶纳米特征层通过高温斜角沉积法沉积，其具有相较透光基材的折射率更低的折射率。【专利说明】 相关申请 本申请要求美国临时申请No. 61/582,829的权益，其申请日为2012年1月4日， 并被加入此文中作为参考。
本专利技术大体涉及滤光镜。本专利技术尤其涉及一种具有纳米多孔结晶层的滤光镜。
技术介绍
滤光镜被应用在许多领域，包括光学显微技术、光窗、大功率照明系统以及光电子 学。滤光镜通过引入高反射性、半反射性及抗反射（anti-reflective)性的光学薄膜层而 产生。现存许多方法用于制备滤光镜。 用于制备薄膜滤光镜的最常见的方法包括使用高密度的薄膜层，在薄膜层中每一 层包含一具有特定折射率（refractive index)的特定材料。通过使用具有不同折射率值 的薄膜层，可实现具有抗反射性和高反射性的光学薄膜层。然而，由于在高密度光学薄膜中 折射率选择的限制（受到可用材料及选择的限制），这些传统薄膜涂层的光学性能是受到 限制的。为了补偿这一不足，传统的高密度薄膜滤光镜包含多种不同层及材料从而获得所 需的光学性能。可惜的是，多种材料涂覆层及涂覆厚度大使得成本提高，且影响到滤光镜的 鲁棒性（robustness)。 制备抗反射滤光镜的另一选择是使用蛾眼（moth-eye)表面结构。其表面特征可 接近于一折射率渐进层，在该层中，折射率作为距离基材的距离的函数而减小。虽然对于经 蛾眼结构处理的基材来说，可显示宽带抗反射（AR)性，但是其性能及实施受到限制。纳米 或微米蛾眼结构的制备包括精确的光刻和蚀刻步骤，其通常是一代价高的过程。此外，由于 其厚度及折射率的控制的缺乏，蛾眼结构无法实现理想的渐进折射率。 纳米多孔薄膜滤光镜的使用，相较传统的高密度薄膜滤光镜，可提供较高的光学 性能。纳米多孔薄膜材料的精确厚度和折射率的可调性，使得接近理想的光学结构可被实 现。通过在基材上制备纳米多孔薄膜，可实现高反射或抗反射涂层。然而，现存多孔薄膜滤 光镜缺乏鲁棒性及光学性能不理想限制了其在光学领域的使用及影响。
技术实现思路
本专利技术中的至少一实施例公开了一设计及制备方法，用于制造在滤光镜中的鲁 棒、纳米多孔结晶层。光学薄膜滤光镜通过鲁棒光学薄膜的创造而实现，鲁棒光学薄膜由在 基材、光窗、光源或探测器上的至少一层或多层纳米多孔结晶层而赋予。结晶纳米多孔特征 可为在紫外线（UV)、可见光或红外（IR)光谱中透明的。纳米多孔结晶薄膜滤光镜在基材、 光窗、光源或探测器上沉积或生长。鲁棒多孔结晶层可被制备从而增强滤光镜的整体鲁棒 性及光学性能。在许多应用和领域中，包括光学系统，太阳能系统以及视觉系统中都需要鲁 棒和高性能滤光镜。 在一个实施例中，通过高温遮蔽沉积的使用，而揭露出制备方法。在结晶纳米遮蔽 期间的高温或高能创造出结晶纳米多孔层。相较传统的高密度滤光镜或其他多孔滤光镜， 这些鲁棒纳米多孔结晶层在提供较高的光学性能的同时，赋予了薄膜滤光镜实质的鲁棒性 改进，包括磨损改进、粘附改进、渗透改进以及耐温改进。用于生产纳米多孔结晶层所需的 生产步骤简单，使得生产成本低。 在另一个实施例中，在一个滤光镜中整合有鲁棒多孔结晶层以及高密度层。高密 度层有助于光学性能及机械性能。高密度层相较鲁棒多孔结晶层，具有更高的有效折射率。 可加入抗刮硬涂层从而提高传统的环境鲁棒性及机械鲁棒性。高密度及纳米多孔结晶层可 形成光学薄膜对，可用于不同的滤光镜设计中。高密度层可沉积或生长在纳米多孔结晶层 的顶部，下方或其之间。 在另一个实施例中，在一个滤光镜中整合有鲁棒多孔结晶层以及非结晶层。纳米 多孔非结晶层可被使用从而提高材料的范围以及滤光镜中所需的折射率值。纳米多孔非结 晶层可沉积或生长在纳米多孔结晶层的顶部，下方或其之间。 根据一实施例，一设备被提供。该设备包括一透光基材（light transmitting substrate)以及一光学涂层（optical coating)。光学涂层沉积在透光基材上。光学涂层 包括至少一结晶纳米特征层。至少一结晶纳米特征层通过高温斜角沉积法沉积，并具有相 较透光基材的折射率更低的折射率。 根据另一实施例，另一设备被提供。该设备包括一透光基材以及一光学涂层。光 学涂层沉积在透光基材顶部。光学涂层包括复数对交替薄膜层。每一对交替薄膜层中的至 少一薄膜层是使用高温斜角沉积法沉积的结晶纳米特征层。每一对交替薄膜层具有两个不 同折射率的薄膜层。 根据另一实施例，又一设备被提供。该设备包括一透光基材以及一光学涂层。光 学涂层沉积在透光基材上。光学涂层包括结晶纳米特征层。结晶纳米特征层通过一过程沉 积，该过程包括：通过沉积系统产生一材料流（material flux)，该沉积系统具有朝着基材 的额定流方向（flux direction)，其中额定流方向及基材的平面法相量之间的倾斜角实质 大于零，通过材料流在基材上沉积材料从而使纳米多孔特征生长，将基材加热至一预定温 度，从而基材上的纳米多孔特征至少部分结晶化。 纳米多孔结晶层的光学透明度以及光学性能优于无定形纳米多孔层。相较无定型 的纳米多孔层，纳米多孔结晶层在光学吸收上具有更少的缺陷。相较现存的工艺现状的技 术，其将导致更优的薄膜滤光镜。 此处公开的专利技术在基材上使用一个或多个高鲁棒纳米多孔结晶层。由于纳米特征 可在不增加压力的情况下扩展至层上或层下，故这些结晶纳米多孔可耐高温。这将释放出 由处于纳米多孔结晶层顶部及下方的材料间的热膨胀的系数错配而引出的压力。其可确保 光学薄膜层无裂口及无压力。 高鲁棒纳米多孔薄膜滤光镜的使用，例如在光窗口或基材上使用部分或完全结晶 的纳米多孔层，提供了与光窗及基材较强的粘附性。 此处公开的专利技术提供了一种鲁棒制备设计及制造方法，由于强劲的纳米多孔结晶 层，其允许在机械性能不降低或结构不损伤的情况下，允许纳米多孔层的嵌入。其将大大扩 大高鲁棒滤光镜可被实施的应用领域。 此处公开的专利技术提供了使用传统半导体制备方法，达到高鲁棒性及高光学性能的 相对简单的方法。因而，这种鲁棒光窗的制备成本预计将较低。 此处介绍的技术的其他方面，通过以下附图及具体说明将更清楚。 【专利附图】【附图说明】 借由以下详细说明，并结合权利要求及附图，这些内容共同组成说明书的一部分， 本领域技术人员可更清楚地了解本专利技术的主体、特征及特性。 图1示出了一基本的滤光镜，其具有位于基材上的纳米多孔结晶层。 图2A示出了通过高温遮蔽沉积形成的纳米多孔结晶层。 图2B示出了在低温下形成的无定型的纳米多孔层。 图2C示出了在高温下形成的高密度结晶层。 图3示出了用于实现纳米多孔结晶层，高温遮蔽沉积方法的制备方法。 图4A为一纳米多孔结晶ZnSe层的扫描电镜照片。 图4B为一无定型的纳米多孔ZnSe层的扫描电镜照片。 图5A示出了一基本的滤光镜，其具有位于纳米多孔结晶本文档来自技高网...
【技术保护点】
一设备，包括一透光基材，以及一光学涂层，光学涂层沉积在透光基材上，光学涂层包括至少一结晶纳米特征层；其中，至少一结晶纳米特征层通过高温斜角沉积法沉积，并具有相较透光基材的折射率更低的折射率。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒙特·弗兰克，奚静群，
申请(专利权)人：瑞达克斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。