專利名稱：防霧多層減反射膜的制作方法
技術領域：
本發明屬于光學中的多層減反射膜。
任何光學和激光儀器都離不開減反射膜，否則將因透過光能量低，背景雜散光強而使儀器無法工作。
傳統的減反射膜都是單層MgF2，它的效率比較低，對折射率為1.52的K，玻璃，單面反射率在可見光區只能從4.2%下降到1.8%左右。因此，近些年來，要求用多層膜來取代單層膜，因為多層減反射膜可使可見光區的殘余反射率降低到0.3%以下。
多層(主要是雙層)減反射膜內層常用高折射率的氧化物膜(如ZrO2、TiO2、Ta2O3等)，但是這些材料與含Pb、Cd、Ba的光學玻璃(包括BaK、ZK、LaK、KF、QF、F、BaF、ZBaF、ZF等絕大部分玻璃)會發生化學反應。如折射率為1.9的材料通常利用ZrO2，而折射率為2.3的材料常選用TiO2和Ta2O3。這些材料在加熱蒸發過程中會發生分解，因而在膜層中存在著金屬離子或低價氧化物離子，這些離子與玻璃中的Pb、Cd、Ba等離子發生交換，并與空氣中的水汽、CO2等反應生成酸性碳酸化合物或堿性氫氧化物，使玻璃產生腐蝕而失透。
本發明的目的是為克服上述發霧現象，提供一種防霧多層減反射膜，在不增加任何工藝復雜性的前提下避免了玻璃的失透現象，從而獲得低反射的優質減反射膜。
本發明的特征是采用HfO2或Y2O3或94-80%重量比的HfO2與6-20%重量比的Y2O3作為高折射率的多層減反射膜。這些材料為高溫熱壓材料，純度優于99%。
雙層減反射膜的膜系設計常為玻璃上的第一層半波長( (λO)/2 )厚度的高折射率材料和 1/4 波長( (λO)/4 )厚度的低折射率材料，其折射率分別為1.9和1.38。或者采用任意厚度膜系，玻璃上的第一層高折射率膜和第二層低折射率膜的厚度隨玻璃折射率而變，其折射率分別為2.3和1.38。為了使反射色重復出現墨綠色，第二層 (λO)/4 膜采用SiO2和MgF2合成膜，其厚度比約為1∶2，使w型曲線的中間凸峰控制在0.6%左右的反射率。由于含Pb、Ba、Cd成分的玻璃，其折射率一般都比較高，故一般用雙層膜就可滿足減反射要求。
鍍膜的制備工藝過程如下將玻璃用酒精，乙醚清潔、擦干，放入真空室抽氣。并將玻璃烘烤加熱至180℃，當真空度達2×10-5乇時，對HfO2或Y2O3或HfO2與Y2O3混合料進行除氣。電子槍除氣功率為電壓5.5KV，電流從20mA逐漸上升至100mA，并使真空度不低于5×10-5乇。除氣后即可開始蒸發，蒸發功率為電壓5.8KW，電流100mA。淀積速率用石英晶體頻率計監控。并維持在3～4A°/S范圍內。在鍍完半波厚的HfO2膜后，增加加熱功率，將玻璃加熱到230℃左右，接著蒸發SiO2，淀積速率為4nm/S，淀積厚度為 1/3 · 1/4 λ0，然后繼續蒸發MgF2。用鉬舟電阻加熱將材料預熔，待完全熔解后，打開擋板控制淀積速率為5nm/S，并補足厚度到 1/4 λ0實踐證明含Pb、Ba、Cd的玻璃品種PK2，BaK1-9，ZK1-20，LaK1-3，KF1-3，QF1-5，F1-13，TF3，BaF1-8，ZBaF1-5，ZF1-7，均不能應用ZrO2，TiO2和Ta2O3，必須采用HfO2或Y2O3或HfO2與Y2O3的混合料作為高折射率的多層減反射膜。
采用本發明鍍制的多層減反射膜可避免與含Pb、Ba、Cd成分的光學玻璃發生化學反應而發霧，膜層堅硬牢固，光學特性穩定，重復性好，避免ZrO2的折射率非均勻性而使膜層特性變差的缺點，制備工藝簡單，容易移植，HfO2，Y2O3材料價廉易于從市場獲得。
權利要求
1.一種防霧多層減反射膜，其特征在于采用HfO2或Y2O3或HfO2與Y2O3的混合料作為高折射率的多層減反射膜。
2.根據權利要求1所述的一種防霧多層減反射膜，其特征在于所說的HfO2與Y2O3的混合料為94-80%重量比的HfO2與6-20%重量比的Y2O3混合料。
全文摘要
本發明公開了一種防霧多層減反射膜，其特征是采用HfO
文檔編號G02B5/28GK1049059SQ8910621
公開日1991年2月6日 申請日期1989年7月25日 優先權日1989年7月25日
發明者顧培夫, 何孟權 申請人:浙江大學