一种显示用负滤光片及其制作方法与流程

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1.本发明属于光学零件薄膜制造技术领域，具体涉及一种显示用负滤光片及其制作方法。

背景技术：

2.从光学薄膜角度来看，负滤光片是对某一波段具有高的反射率，同时对其余波段高透射。负滤光片主要应用于头盔显示系统和车载平显等，它可以将显示信息叠加到外界背景，实现增强显示功能。负滤光片的膜系结构和镀制方法是复杂，是目前光学薄膜研究的重点。
3.现有技术中有使用镀膜材料al2o3和sio2，膜层层数为35层，膜层胶合使用；还有使用镀膜材料m2和sio2，膜层层数为52层，用于树脂基底；均不能使用于sub基底，且层数较多，加工工艺复杂，结合性能差。

技术实现要素：

4.要解决的技术问题：
5.为了避免现有技术的不足之处，本发明提供一种显示用负滤光片及其制作方法，负滤光片的膜系结构为sub|(lh)^8l，其中，sub为基底，h为m3膜层，l为sio2膜层。采用本发明设计的膜系结构简单，易于制备；且制备的膜层具有机械强度高、内应力匹配好，与基底结合性能强等优点。
6.本发明的技术方案是：一种显示用负滤光片，所述负滤光片的膜系结构为：
7.sub|(lh)^8l
8.其中，sub为基底，h为m3膜层，l为sio2膜层。
9.本发明的进一步技术方案是：所述基底为k9玻璃或pc。
10.本发明的进一步技术方案是：所述负滤光片的膜系(lh)^8l中，与基底相邻的膜层为第1层，最外层为第17层，第1～17层的几何厚度值为：第1层160nm～170nm，第2层10nm～15nm，第3层120nm～130nm，第4层5nm～10nm，第5层170nm～180nm，第6层70nm～80nm，第7层150nm～160nm，第8层30nm～36nm，第9层125nm～135nm，第10层18nm～25nm，第11层145nm～155nm，第12层80nm～90nm，第13层95nm～105nm，第14层105nm～115nm，第15层240nm～250nm，第16层40nm～50nm，第17层80nm～90nm。
11.一种负滤光片的制备方法，具体步骤如下：
12.1)清洁基底，并用离子源轰击5～8分钟；
13.2)抽真空至1
×
10-3
pa；
14.3)镀制第1层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为160nm～170nm；
15.4)镀制第2层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为10nm～15nm；
16.5)镀制第3层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为120nm～130nm；
17.6)镀制第4层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为5nm～10nm；
18.7)镀制第5层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为170nm～180nm；
19.8)镀制第6层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为70nm～80nm；
20.9)镀制第7层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为150nm～160nm；
21.10)镀制第8层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为30nm～36nm；
22.11)镀制第9层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为125nm～135nm；
23.12)镀制第10层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为18nm～25nm；
24.13)镀制第11层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为145nm～155nm；
25.14)镀制第12层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为80nm～90nm；
26.15)镀制第13层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为95nm～105nm；
27.16)镀制第14层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为105nm～115nm；
28.17)镀制第15层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为240nm～250nm；
29.18)镀制第16层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为40nm～50nm；
30.19)镀制第17层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为80nm～90nm；
31.20)真空室冷却至室温后取出镀有负滤光膜系的光学零件，该光学零件为具有sub|(lh)^8l膜系的光学零件，其中sub代表基底。
32.有益效果
33.本发明的有益效果在于：采用本发明膜系结构和制备方法制作的负滤光片实现对中心波长578nm反射，对400nm～520nm和650nm～750nm透射，透反指标满足：
34.1)r＝50
±
1％＠578nm；
35.2)t≥90％＠400nm～520nm&&650nm～750nm；
36.3)膜层的环境适应性满足光学薄膜国家军用标准。
37.本发明膜系结构简单，层数少，且制备的膜层具有机械强度高、内应力匹配好，与
基底结合性能强等优点，可在复杂环境下使用。
附图说明
38.图1为实测光谱曲线。
具体实施方式
39.下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
40.本实施例一种显示用负滤光片的膜系结构为：
41.sub|(lh)^8l
42.其中，sub为基底，h为m3膜层，l为sio2膜层。所述基底为k9玻璃或pc。
43.所述负滤光膜系(lh)^8l中，与基底相邻的膜层为第1层，最外层为第17层，第1～17层的几何厚度值为：第1层160nm～170nm，第2层10nm～15nm，第3层120nm～130nm，第4层5nm～10nm，第5层170nm～180nm，第6层70nm～80nm，第7层150nm～160nm，第8层30nm～36nm，第9层125nm～135nm，第10层18nm～25nm，第11层145nm～155nm，第12层80nm～90nm，第13层95nm～105nm，第14层105nm～115nm，第15层240nm～250nm，第16层40nm～50nm，第17层80nm～90nm。
44.本实施例k9基底负滤光膜制备方法：
45.1)清洁基底，并用离子源轰击6分钟；
46.2)抽真空至1
×
10-3
pa；
47.3)镀制第1层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为165nm；
48.4)镀制第2层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为112nm；
49.5)镀制第3层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为125nm；
50.6)镀制第4层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为8nm；
51.7)镀制第5层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为175nm；
52.8)镀制第6层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为75nm；
53.9)镀制第7层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为155nm；
54.10)镀制第8层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为32nm；
55.11)镀制第9层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为130nm；
56.12)镀制第10层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率
为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为20nm；
57.13)镀制第11层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为150nm；
58.14)镀制第12层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为80nm～90nm；
59.15)镀制第13层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为100nm；
60.16)镀制第14层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为110nm；
61.17)镀制第15层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为245nm；
62.18)镀制第16层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为45nm；
63.19)镀制第17层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为85nm；
64.20)真空室冷却至室温后取出镀有负滤光膜系的光学零件，该光学零件为具有sub|(lh)^8l膜系的光学零件，其中sub代表基底。
65.采用本发明膜系结构和制备方法制作的负滤光片实现对中心波长578nm反射，对400nm～520nm和650nm～750nm透射，透反指标满足：
66.1)r＝49.229％＠578nm；
67.2)t＝93.4％＠400nm～520nm&&650nm～750nm；
68.膜层的环境适应性满足光学薄膜国家军用标准。
69.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：

1.一种显示用负滤光片，其特征在于：所述负滤光片的膜系结构为：sub|(lh)^8l其中，sub为基底，h为m3膜层，l为sio2膜层。2.根据权利要求1所述一种显示用负滤光片，其特征在于：所述基底为k9玻璃或pc。3.根据权利要求1所述一种显示用负滤光片，其特征在于：所述负滤光片的膜系(lh)^8l中，与基底相邻的膜层为第1层，最外层为第17层，第1～17层的几何厚度值为：第1层160nm～170nm，第2层10nm～15nm，第3层120nm～130nm，第4层5nm～10nm，第5层170nm～180nm，第6层70nm～80nm，第7层150nm～160nm，第8层30nm～36nm，第9层125nm～135nm，第10层18nm～25nm，第11层145nm～155nm，第12层80nm～90nm，第13层95nm～105nm，第14层105nm～115nm，第15层240nm～250nm，第16层40nm～50nm，第17层80nm～90nm。4.一种负滤光片的制备方法，其特征在于具体步骤如下：1)清洁基底，并用离子源轰击5～8分钟；2)抽真空至1
×
10-3
pa；3)镀制第1层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为160nm～170nm；4)镀制第2层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为10nm～15nm；5)镀制第3层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为120nm～130nm；6)镀制第4层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为5nm～10nm；7)镀制第5层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为170nm～180nm；8)镀制第6层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为70nm～80nm；9)镀制第7层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为150nm～160nm；10)镀制第8层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为30nm～36nm；11)镀制第9层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为125nm～135nm；12)镀制第10层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为18nm～25nm；13)镀制第11层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为145nm～155nm；14)镀制第12层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为80nm～90nm；15)镀制第13层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为95nm～105nm；
16)镀制第14层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为105nm～115nm；17)镀制第15层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为240nm～250nm；18)镀制第16层膜层，用m3膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强5
×
10-3
pa，蒸发速率为0.3nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为40nm～50nm；19)镀制第17层膜层，用sio2膜料进行蒸镀，蒸镀时真空室压强为1
×
10-2
pa，蒸发速率为0.8nm/s，膜层厚度采用晶振法监控，厚度为80nm～90nm；20)真空室冷却至室温后取出镀有负滤光膜系的光学零件，该光学零件为具有sub|(lh)^8l膜系的光学零件，其中sub代表基底。

技术总结

本发明一种显示用负滤光片及其制作方法，属于光学零件薄膜制造技术领域；所述负滤光片的膜系结构为：Sub|(LH)^8L，其中，Sub为基底，H为M3膜层，L为SiO2膜层。采用本发明膜系结构和制备方法制作的负滤光片实现对中心波长578nm反射，对400nm～520nm和650nm～750nm透射，透反指标满足：1)R＝50