[发明专利]一种超薄滤光片薄膜制备方法

说明书

本发明属于光学薄膜技术领域，具体涉及一种超薄滤光片薄膜制备方法。所述超薄滤光片薄膜制作方法，包括如下步骤：S1、玻璃基板预处理；S2、清洗烘干处理；S3、基片装夹；S4、镀膜；S5、冷却及卸载；其中所述新型膜系结构采用特别的结构设计。采用本技术方案的制作方法，通过膜系结构的全新厚度结构设计，使薄膜结构的应力得到有效释放，明显改善产品变形量，镀制的超薄滤光片薄膜基片破碎现象大大减少，有效提高了玻璃基片的可用面积。

技术领域

本发明属于光学薄膜技术领域，具体涉及一种超薄滤光片薄膜制备方法。

背景技术

现有的超薄光学滤光片薄膜制作过程中，由于产品在主膜系设计时已经明确计算出该膜层厚度较厚，膜层厚度越厚所产生的应力会越大，应力的增大会导致超薄玻璃基板发生形变，甚至在成膜过程中破碎，所以在制作超薄光学滤光片的常规方案为：用3.0mm厚玻璃基板进行主膜系的镀制，3.0mm玻璃由于厚度较厚，成膜过程中可以有效吸收应力，所以成膜完成后玻璃基板不会发生形变，镀膜完成后再通过研磨加工工艺将3.0mm玻璃基板减薄到0.15mm。

上述工艺存在的缺陷是：镀膜产品应力大，产品减薄过程中由于膜层的应力释放会导致玻璃基板碎裂。

成膜过程中会产生热应力和内应力。热应力由镀膜过程中腔体的自身加热所产生，腔体的温度可以通过机台的温度控制仪进行PID控制，能精准控制腔体加热的温度，温度的控制范围可达到正负2度温度，热应力在温控PID调节下能有效控制，但内应力是由离子源和电子枪的热辐射所产生，因为热辐射难以控制，成膜过程中会导致腔体温度产生较大波动，温度控制只能控制在正负 10度温度，故内应力不好控制。

由于内应力的存在，故玻璃基板在研磨过程中会碎裂，导致产品有效良率极低，无法实行量产，产品成本高，在市场上没有竞争力，旧工艺下每炉产出合格品约100PCS，良率仅约30％。

发明内容

基于上述现有技术的缺陷与不足，本发明的目的在于提供一种超薄滤光片薄膜制作方法，有助于改善产品应力。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种超薄滤光片薄膜制作方法，包括如下步骤：

S1、玻璃基板预处理：对玻璃基板进行研磨加工，形成厚度为0.15mm的玻璃基片；

S2、清洗烘干处理：将玻璃基片进行超声除油除尘清洗处理，然后进行烘干；

S3、基片装夹：将清洗烘干后的玻璃基片装载至镀膜治具；

S4、镀膜：将上述镀膜治具装载至镀膜机进行蒸发镀膜，靶材为钽和硅，并使用离子源轰击气体分子，沉积得到具有新型膜系结构的超薄滤光片薄膜；所述新型膜系结构为：(HL)^n，其中，n为新型膜系结构的匹配系数，H为五氧化二钽(Ta₂O₅)介质层，L为二氧化硅(SiO₂)介质层；

S5、冷却及卸载：将玻璃基片冷却后从镀膜治具取出卸载。

进一步的，所述新型膜系结构的结构如下：

进一步的，所述步骤S4中，镀制每一层五氧化二钽介质层或二氧化硅介质层后，进行退火处理及老化处理；所述退火处理的操作为在每层介质层镀制结束后进行自然冷却，冷却时间为2分钟；所述老化处理的操作为在每层介质层镀制结束后进行2次反复的快速降温和升温操作，每次操作时间为2分钟。

进一步的，步骤S4中，镀制每一层五氧化二钽介质层时，沉积气压为 1.5E-2Pa，沉积速率为镀制每一层二氧化硅介质层时，沉积气压为 1.0E-4Pa，沉积速率为

进一步的，步骤S4中，离子源的工作功率为1.0～1.1KW。