一种超低角度偏移效应的红外截止滤光器制造技术

本发明专利技术提供了一种超低角度偏移效应的红外截止滤光器，属于滤光器技术领域。它解决了现有的近红外窄带滤光片其偏移程度较长的问题。本超低角度偏移效应的红外截止滤光器，包括红外窄带滤光片，其具有NBP膜和LP膜；NBP膜的结构为L(HM)^n L，LP膜的结构为L(HL)^n；H代表1个基本厚度的高折射率膜层，M代表1个基本厚度中折射率膜层，L代表1个基本厚度的低折射率膜层；1个H或1个M或1个L代表该膜层在参考波长处具有1/4光学厚度，n代表H膜层和M膜层叠加后的重复次数，m代表H膜层和L膜层叠加后的重复次数。NBP膜采用了H、M、L三种材料，LP膜采用了H、L两种材料，实现了红外截止滤光器的超低大角度偏移效果。大角度偏移效果。大角度偏移效果。

【技术实现步骤摘要】
一种超低角度偏移效应的红外截止滤光器


[0001]本专利技术涉及一种滤光器，特别是一种超低角度偏移效应的红外截止滤光器。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，红外窄带滤光片和红外窄带器件在智能手机人脸设备、手势识别、远程测距、车载激光雷达、安防门禁、智能家居、虚拟现实/增强现实/混合现实、3D体感游戏、3D摄像与显示等终端中应用越来越多。因此对红外窄带滤光片和器件的要求也越来越严格。在保留其红外波段有较高的透过性，环境可见光较好的截止特性外，角度偏移越小越有利于其杂散光的截止性能的优化。
[0003]中国专利技术专利申请[CN108873135A]公开了一种近红外窄带滤光片及红外成像系统。由其说明书及其附图可知，该申请文件公开的技术方案，使得镀制的第一高折射率膜层具有良好的膜层特性，使得第一高折射率膜层达到较高的折射率。但是美中不足的是，该申请文件所述的近红外窄带滤光片在0
°‑
30
°
入射光下，光谱波长蓝移在8
‑
12nm之间，不能进一步的减少光谱波长的偏移程度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提出了一种超低角度偏移效应的红外截止滤光器。
[0005]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：
[0006]一种超低角度偏移效应的红外截止滤光器，包括红外窄带滤光片，红外窄带滤光片具有基板一侧的NBP膜和基板另一侧的LP膜；所述NBP膜的结构为L(HM)^n L，所述LP膜的结构为L(HL)^n；H代表1个基本厚度的高折射率膜层，M代表1个基本厚度中折射率膜层，L代表1个基本厚度的低折射率膜层；1个H或1个M或1个L代表该膜层在参考波长处具有1/4光学厚度，n代表H膜层和M膜层叠加后的重复次数，m代表H膜层和L膜层叠加后的重复次数。
[0007]优选地，在所述NBP膜的结构中，所述L所代表的膜层由低折射率材料制成，上述膜层在800
‑
3000nm波段范围内的材料折射率在1.4—1.8之间；所述M所代表的膜层由中折射率材料制成，上述膜层在800
‑
3000nm波段范围内的材料折射率在1.6—3.0之间；所述H所代表的膜层由高折射率材料制成，上述膜层在800
‑
3000nm波段范围内的材料折射率大于3.0。
[0008]优选地，在所述LP膜的结构中，所述L所代表的膜层由低折射率材料制成，上述膜层在800
‑
3000nm波段范围内的材料折射率在1.4—1.8之间；所述H所代表的膜层由高折射率材料制成，上述膜层在800
‑
3000nm波段范围内的材料折射率大于2.8。
[0009]优选地，所述低折射率材料包括SiO2、SiO，所述L所代表的膜层由SiO2和/或SiO制成；
[0010]所述高折射率材料包括SiOH、SiN:H、SiH，所述H所代表的膜层由SiOH、SiN:H、SiH中的任一项制成或者由该三种材料任意组合制成。
[0011]优选地，所述中折射率材料包括SiOH、SiN:H、SiH、Nb2O5、Al2O3；所述M所代表的膜
层由SiOH、SiN:H、SiH、Nb2O5、Al2O3的任一项制成或者由该五种材料任意组合制成。
[0012]优选地，
[0013]步骤S01，将基片通过超声清洗取出表面污渍，并烘干；
[0014]步骤S02，在精选强光灯下挑选干净的基片装入镀膜夹具中，不同规格的基片分别有相对应的特制装片夹具；
[0015]步骤S03，将装好夹具的基片，送入镀膜腔室中，镀膜腔室处于高真空环境，真空压力高于2.0E
‑
03Pa；
[0016]步骤S04，镀膜真空到达后，在腔室内冲入Ar、O2、H2、N2中的一种或这4种气体中任意组合的混合气体，打开辅助RF射频等离子源轰击基片表面，打开TG靶材电源开始交替成膜；
[0017]步骤S05，基片的第一面镀膜完成后，将基片取出，再次超声清洗；
[0018]步骤S06，重复步骤S02至S04，镀膜基片的第二面；
[0019]步骤S07，检查镀完的基片的光谱、表面质量和膜层牢固度；
[0020]步骤S08，经过检验，将合格的基片进行包装，出货给下一工序。
[0021]优选地，步骤SO4包括
[0022]步骤S041,打开TG靶材电源后开始成膜，溅射镀膜第一层L，其中Ar的总流量为100～1000sccm；O2的总流量为100～500sccm；N2的总流量为0～500sccm；H2的总流量为0
‑
200sccm；TG功率为6～10kw，RF功率为0
‑
4kw；
[0023]步骤S042,溅射镀膜第二层M，其中Ar的总流量为100～1000sccm；O2的总流量为0～400sccm；N2的总流量为0～400sccm,H2的总流量0
‑
200sccm,TG功率为6～10kw，RF功率为0
‑
4kw；
[0024]步骤S043，溅射镀膜第三层，第三层重复步骤S041；
[0025]步骤S044，溅射镀膜第四层H，其中Ar的总流量为100～1000sccm,O2的总流量为0～200sccm,N2的总流量为0～200sccm,H2的总流量为0
‑
200sccm,TG功率为6～10kw，RF功率为0
‑
4kw；
[0026]步骤S045，重复步骤S041至步骤S044，直至镀膜完成最后一层。
[0027]优选地，步骤SO6包括
[0028]步骤S061,打开TG靶材电源后开始成膜，溅射镀膜第一层L，其中Ar的总流量为100～1000sccm；O2的总流量为100～500sccm；N2的总流量为0～500sccm；H2的总流量为0
‑
200sccm；TG功率为6～10kw，RF功率为0
‑
4kw；
[0029]步骤S062,溅射镀膜第二层H，其中Ar的总流量为100～1000sccm；O2的总流量为0～200sccm；N2的总流量为0～200sccm,H2的总流量为0
‑
200sccm,TG功率为6～10kw，RF功率为0
‑
4kw；
[0030]步骤S063，重复步骤S061至步骤S062，直至镀膜完成最后一层。
[0031]优选地，所述红外窄带滤光片的光谱特性为：透过带的带宽(T50％)在20
‑
80nm之间，透过带的透过率大于93％,截止带的截止深度大于OD4；T10
‑
T90陡度在6nm～30nm,T90
‑
T10陡度在6nm～30nm；
[0032]入射光的入射角度0
°‑
10
°
范围内，波长蓝移<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低角度偏移效应的红外截止滤光器，其特征在于，包括红外窄带滤光片，红外窄带滤光片具有基板一侧的NBP膜和基板另一侧的LP膜；所述NBP膜的结构为L(HM)^n L，所述LP膜的结构为L(HL)^m；H代表1个基本厚度的高折射率膜层，M代表1个基本厚度中折射率膜层，L代表1个基本厚度的低折射率膜层；1个H或1个M或1个L代表该膜层在参考波长处具有1/4光学厚度，n代表H膜层和M膜层叠加后的重复次数，m代表H膜层和L膜层叠加后的重复次数。2.根据权利要求1所述的一种超低角度偏移效应的红外截止滤光器，其特征在于，在所述NBP膜的结构中，所述L所代表的膜层由低折射率材料制成，上述膜层在800
‑
3000nm波段范围内的材料折射率在1.4—1.8之间；所述M所代表的膜层由中折射率材料制成，上述膜层在800
‑
3000nm波段范围内的材料折射率在1.6—3.0之间；所述H所代表的膜层由高折射率材料制成，上述膜层在800
‑
3000nm波段范围内的材料折射率大于3.0。3.根据权利要求1所述的一种超低角度偏移效应的红外截止滤光器，其特征在于，在所述LP膜的结构中，所述L所代表的膜层由低折射率材料制成，上述膜层在800
‑
3000nm波段范围内的材料折射率在1.4—1.8之间；所述H所代表的膜层由高折射率材料制成，上述膜层在800
‑
3000nm波段范围内的材料折射率大于2.8。4.根据权利要求2或3所述的一种超低角度偏移效应的红外截止滤光器，所述低折射率材料包括SiO2、SiO，所述L所代表的膜层由SiO2和/或SiO制成；所述高折射率材料包括SiOH、SiN:H、SiH，所述H所代表的膜层由SiOH、SiN:H、SiH中的任一项制成或者由该三种材料任意组合制成。5.根据权利要求2所述的一种超低角度偏移效应的红外截止滤光器，其特征在于，所述中折射率材料包括SiOH、SiN:H、SiH、Nb2O5、Al2O3；所述M所代表的膜层由SiOH、SiN:H、SiH、Nb2O5、Al2O3的任一项制成或者由该五种材料任意组合制成。6.制作所述权利要求1
‑
5任一项所述的红外窄带滤光片的方法，其特征在于，步骤S01，将基片通过超声清洗取出表面污渍，并烘干；步骤S02，在精选强光灯下挑选干净的基片装入镀膜夹具中，不同规格的基片分别有相对应的特制装片夹具；步骤S03，将装好夹具的基片，送入镀膜腔室中，镀膜腔室处于高真空环境，真空压力高于2.0E
‑
03Pa；步骤S04，镀膜真空到达后，在腔室内冲入Ar、O2、H2、N2中的一种或这4种气体中任意组合的混合气体，打开辅助RF射频等离子源轰击基片表面，打开TG靶材电源开始交替成膜；步骤S05，基片的第一面镀膜完成后，将基片取出，再次超声清洗；步骤S06，重复步骤S02至S04，镀膜基片的第二面；步骤S07，检查镀完的基片的光谱、表面质量和膜层牢固度；步骤S08，经过检验，将合格的基片进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迎，陆张武，李恭剑，柴建龙，
申请(专利权)人：浙江晶驰光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：