[发明专利]一种多角度低色差颜色膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多角度低色差光学颜色膜及其制备方法，该光学颜色膜包括基底、与基底接触的过渡层、中间多层膜、保护膜；所述中间多层膜为氢化非晶硅与高折射率材料和/或低折射率材料分别沉积的单材料层以一定顺序交替堆叠而成。采用本发明制备得到的光学颜色膜用较薄的厚度就可实现在大角度上具有低色差的目标颜色，量产时可以节约大量成本。制备氢化非晶硅使用的能源和材料消耗少，制备工艺简单，可在低温环境沉积，易于在廉价基底上进行大面积生产。

技术领域

本发明属于真空溅射镀膜材料制备领域，具体涉及一种多角度低色差光学颜色膜及其制备方法。

背景技术

目前常见的颜色膜中，一部分是利用材料本身的颜色实现，这种薄膜常使用到一些含贵金属的材料，成本较为高昂，且对环境存在一定的影响；一部分则使用溅射光学薄膜的方法，利用高低折射率材料交替沉积实现目标颜色，这种方法更加绿色环保，成本也更低廉，但是一般的光学薄膜变换角度存在严重的色差，限制了它的应用。

需注意的是，前述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景理解，因此它可以包括但不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

光学颜色膜的一大优势是，若需求更高的抗损伤性能，则可以优化设计，内层使用与基底结合更好的材料、外层使用高强度的材料或表面特殊处理，在不破坏颜色的情况下实现更高的强度。因此对于光学颜色膜，最需要解决的是大角度的色差问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种光学颜色膜及其制备方法。

本发明的目的是提供一种光学颜色膜，所述颜色膜包括基底、与基底接触的过渡层、中间多层膜、保护膜；

其中，所述中间多层膜包括氢化非晶硅层。

根据本发明一实施方式，所述中间多层膜为氢化非晶硅与高折射率材料和/或低折射率材料分别沉积的单材料层以一定顺序交替堆叠而成；

，所述高折射率材料为折射率高于标准BK7玻璃折射率的材料，所述高折射率材料包括但不限于TiO₂(折射率为2.0)、Nb₂O₅(折射率为2.3)、ZrO₂(折射率为2.0)、Si₃N₄(折射率为2.0)中的一种或多种；所述低折射率材料为折射率接近或低于相对标准BK7玻璃折射率低或接近的材料，优选地，所述低折射率材料包括但不限于SiO₂、MgF₂等中的一种或多种。

标准BK7玻璃折射率为1.52。

根据本发明一实施方式，所述中间多层膜的层数为3～13层，优选为7-9层；氢化非晶硅的层数为1～7，优选为3-4层；

每层膜的厚度为10-200nm，优选为10-140nm。

类似于常规的高低折射率材料交替沉积，在此基础上把氢化非晶硅加入或使用其替换高、低折射率材料的一种，包括但不限于以下形式：1、高折射率材料+氢化非晶硅交替沉积；2、低折射率材料+氢化非晶硅交替沉积；3、高折射率材料+低折射率材料+氢化非晶硅交替沉积；4、高折射率材料+氢化非晶硅+低折射率材料交替沉积；5、前述4种方式交替沉积结合。由于镀膜精度和膜层内应力的缘故，每一层的厚度在10-200nm之间为宜。

根据本发明一实施方式，所述颜色膜的总厚度小于1微米，优选地，所述颜色膜的总厚度小于900nm。所述总厚度为过渡层、中间多层膜、保护膜的总厚度，不包括基底的厚度。

根据本发明一实施方式，所述基底为不锈钢、玻璃、陶瓷中的一种或多种。