[发明专利]一种同质双层氧化铪减反膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光学薄膜技术领域，特别涉及一种同质双层氧化铪减反膜及其制备方 法。

背景技术

数码电子市场随着等离子体电视、液晶显示屏、便携式电脑屏幕和数字信息显示 器的不断发展而迅速壮大起来。这些技术的发展都需要减反膜，来尽可能降低光学系统中 由于不同介质之间折射率差异引起的反射现象。减反膜通过覆盖在基底之上，改变入射光 原有的反射过程，进而有效地降低界面处的反射率。它可以增加光的透射率，防止眩光并降 低表面亮度，从而提高图像质量和清晰度。

通常，减反膜可由湿法涂层法和真空沉积技术制备。湿法涂层法将非挥发性溶质 溶于挥发性溶剂中，再将其涂覆在基底表面。随着溶剂的蒸发，基底表面留下非挥发性的减 反溶质材料。湿法涂层法成本低，但材料没有标准化，制备过程易于引入杂质和灰尘，从而 限制了湿法涂层法的工业应用。对于真空沉积技术，镀膜过程在真空腔中进行，避免了杂质 和灰尘的干扰，沉积出的薄膜同质性好。同时，真空沉积方法可精确控制膜厚，还可通过调 整沉积角度改变膜的折射率。因此，真空沉积技术在制备减反膜领域具有广阔的应用前景。

传统的减反膜是在透明或半透明的基底上沉积一层或多层减反层。通过对减反膜 材料的选择和厚度控制，使光线最大程度地透过基底，最小程度地被反射。近年来，业界对 于减反膜在更宽的入射角范围内的抗反射能力提出了更高的要求。为了达到这一目的，减 反膜逐渐向着多层膜体系发展，并将不同材质和厚度的薄膜组合起来以获得更低的反射 率。该领域最早的一个专利US2478385在玻璃基底上沉积中、高和低折射率的三层膜。另一 个专利US343225公开了使用ZrO₂和MgF₂来制备包含四层的减反膜。

在实际应用中，减反膜中每一层的几何厚度相对容易控制，但能够满足折射率要 求，并且能与其他膜层相匹配的材料并不多。为了得到多层减反膜，通常需要使用多种不同 折射率的材料，或者经过多个步骤方能完成制备，过程相对繁琐。目前，大部分的制备技术 很难实现多层减反膜的大规模制备，制备效率也很低。因此需要发展新的减反膜制备技术， 提高多层膜的匹配度，简化多层膜的制备工艺，并实现大规模生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种同质双层氧化铪减反膜，该双层减反膜对于可见光范围 内的多角度入射光均具有很好的减反增透能力，可用于多种显示器件。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种同质双层氧化铪减反膜，在透明或半透明的基底表面依次沉积致密氧化铪层 和多孔氧化铪层，得到双层氧化铪减反膜；所述的致密氧化铪层和多孔氧化铪层在550nm参 考波长处的折射率分别为1.85和1.367。

所述的多孔氧化铪层的孔隙率为72％。

所述基底采用石英片、BK7、SF5、LAK14、FTO或派莱克斯玻璃中的任一种，它们的折 射率在1.45～1.95之间。

致密氧化铪层和多孔氧化铪层的厚度根据基底不同而调节，致密氧化铪层的厚度 为125～145nm，多孔氧化铪层的厚度为85～95nm。

利用电子束蒸镀方法制备双层氧化铪减反膜的步骤为：在室温下，将基底固定在 电子束蒸发镀膜机的样品台上；采用氧化铪为靶材，将电子束蒸发镀膜机腔室抽至真空度 为3×10^－4～5×10^－4Pa；调整电子束入射角为0°，沉积致密氧化铪层；再调整电子束入射角 度为85°，沉积多孔氧化铪层。双层氧化铪沉积过程中样品台的转速为1～4rpm，沉积速率为 0.35～0.5nm/s。

本发明具有以下优点及突出性的技术效果：该减反膜对于可见光范围内的多角度 入射光均具有很好的减反增透能力。本发明采用物理气相沉积方法，并且双层减反膜由同 种材料制成，可实现低价、高效率的减反膜制备。该发明制备的双层减反膜可用于降低窗 板、触屏电极或液晶显示屏等表面的反射，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明的双层氧化铪减反膜的截面示意图。

其中：1-多孔氧化铪层；2-致密氧化铪层；3-基底。入射光在空气-减反膜界面、双 层膜界面以及减反膜-基底界面处发生反射和透射。

图2：0°沉积的致密氧化铪层和85°沉积的多孔氧化铪层在不同波长的折射率n。