[发明专利]增透膜及其制备方法和光学元件

说明书

本申请提供一种增透膜及其制备方法和光学元件。增透膜，包括基材以及依次层叠设置在所述基材表面的第一二氧化硅层、高/低折射率材料混合层、五氧化二铌层和第二二氧化硅层。增透膜的制备方法，包括：通过磁控溅射法依次在所述基材的表面镀覆所述第一二氧化硅层、所述高/低折射率材料混合层、所述五氧化二铌层和所述第二二氧化硅层。光学元件，包括所述的增透膜。本申请提供的增透膜，在400nm‑700nm透过率高，膜层数量少、膜厚度薄，加工效率高、成本低。

技术领域

本申请涉及光学器件领域，尤其涉及一种增透膜及其制备方法和光学元件。

背景技术

随着科技发展的日新月异，光学薄膜在人们的日常生活中被大量应用，而在光学元件中由于元件表面具有反射作用，造成了部分光能损失，降低了光线的透射效果，进而影响了人类观看电子设备的成像视觉感，所以为了减少光学元件表面的反射损失，我们通常可以在光学元件表面镀上一层或多层透明介质薄膜来增强光线透射效果，也把这种膜叫做增透膜。

光学薄膜的反射率、透过率和带宽等性能与材料的性能特别是折射率密切相关，在优化光学薄膜设计时，为了达到最佳性能，往往需要某种特定的折射率材料。但现实生活中可以直接利用的材料是有限的，通常情况下找不到优化设计所需的最佳的折射率材料，也因为材料的其它性能(如消光系数、透明区等)不好而无法使用，因而在实际应用中，为了获得具有目标透过率的增透膜，往往需要增加膜层数，这就导致膜层厚度变大，而且随之带来加工时间延长、成品率下降、寿命下降以及成本上升等问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种增透膜及其制备方法和光学元件，以解决上述问题。

为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：

一种增透膜，包括基材以及依次层叠设置在所述基材表面的第一二氧化硅层、高/低折射率材料混合层、五氧化二铌层和第二二氧化硅层。

优选地，所述高/低折射率材料混合层包括高折射率材料和低折射率材料，所述高/低折射率材料混合层的折射率为1.55-1.80，所述高折射率材料的折射率为2.2-2.4，所述低折射率材料的折射率为1.45-1.60。

优选地，所述高折射率材料包括二氧化钛、三氧化二钛、五氧化三钛、二氧化锆和五氧化二铌中的一种或多种，所述低折射率材料包括硅的氧化物。

优选地，所述高折射率材料为五氧化二铌，所述低折射率材料为二氧化硅；

所述第一二氧化硅层的厚度为80nm-100nm，所述高/低折射率材料混合层的厚度为60nm-80nm，所述五氧化二铌层的厚度为90nm-110nm，所述第二二氧化硅层的厚度为79nm-99nm。

优选地，所述基材包括玻璃。

一种所述的增透膜的制备方法，包括：

通过磁控溅射法依次在所述基材的表面镀覆所述第一二氧化硅层、所述高/低折射率材料混合层、所述五氧化二铌层和所述第二二氧化硅层。

优选地，所述高/低折射率材料混合层为五氧化二铌和二氧化硅；镀覆所述高/低折射率材料混合层时，硅靶和铌靶的功率为(1.2-2)：1。

优选地，所述第一二氧化硅层的镀膜速率为0.15nm/s-0.5nm/s，射频功率为4W-5W，硅靶功率为12kW-15kW，硅靶位的氩气流量为200sccm-300sccm，氧气流量为400sccm-600sccm；

所述高/低折射率材料混合层的镀膜速率为0.3nm/s-0.5nm/s，射频功率为4W-5W，硅靶位的氩气流量为150sccm-200sccm，铌靶位的氩气流量为200sccm-300sccm，氧气流量为600sccm-800sccm；