[发明专利]一种红外滤光片及其制备方法

说明书

本发明涉及一种红外滤光片及其制备方法，红外滤光片包括红外基底，在红外基底的至少一个表面上设置有镀膜层，镀膜层包括依次交替叠加的锗层和类金刚石膜层，其中，镀膜层与红外基底接触的为锗层，镀膜层的最外层为类金刚石膜层。制作红外滤光片的方法，包括以下步骤：步骤一：基片清洗；步骤二：进行锗层和类金刚石膜层的交替沉积。本发明采用新型材料类金刚石膜DLC直接和高折锗材料进行红外增透减反膜设计和镀膜加工，减少了传统膜层层数和厚度，同时通过两种材料的交替镀膜，以及应力的抵消设计，解决了DLC与基底附着力差的问题，也解决了红外窗口不耐摩擦、刮伤，不耐酸碱等亟待解决的问题。

技术领域

本发明涉及滤光片领域，尤其涉及一种红外滤光片及其制备方法。

背景技术

目前,红外测温，红外探测和成像广泛应用物体的3-5um和4-14um的红外辐射，为了提高探测灵敏度,必须获得高红外透过的材料。基底大多是Ge片、Si片、MgF2晶片、KCl晶片、各类红外玻璃(以硫系玻璃为代表)等其他红外镜片。基片本身透过并不能满足实际应用，一般都要加镀减反增透层，一般使用波段具高折射率及低折射率膜层相互交叠组成,常使用的低折材料有ZnS/ZnSe/SiO/YF3等，高折材料有硅/锗等，或其他型混合材料。

类金刚石碳膜(DLC)在红外区域从2um直到50um以上的极好透明性、硬度高、化学性能稳定、不怕酸碱及有机液侵蚀、防潮、且与衬底有良好的粘附性能,使它成为红外光学器件的理想保护膜，由于a-C:H膜的折射率在1.7-2.3之间，很适合用作锗红外透镜的单均匀层保护、增透膜。然而其内应力较大，同时做为低折材料与一些基底附着力不好，(例如，硫系玻璃基底与DLC；KCl基片与DLC，在折射率范围理论上讲对KCl透镜只会有减透作用，在KCl衬底上制备类金刚石碳膜比较困难)，所以，以DLC作为红外保护、增透膜，在实际运用方面一直没有一个比较好的解决方案。

远红外玻璃是以Ge、As、Se、Sb为主要元素所形成的材料玻璃(又称为硫系玻璃)，由于其特殊的结构及组分在2～14μm之间具有良好的透过率、极低的折射率温度热系数和色散性、易制备等优点，因此硫系玻璃是一种在红外方面应用很广的红外光学玻璃，已用于军工光学系统中、红外热像仪、民用车载夜视等相关领域。在现实使用中，硫系玻璃镜头的外露镜片窗口片，在正常使用中受到灰尘或风砂等外物与玻璃表面磨擦产生粗细不均划伤、划痕；直接影响到镜头的美观度及窗口片的强度，也会使红外镜片光学透过率降低。

总之，现有的基片只是采用单面或双面AR镀膜的，没有加镀DLC，表面硬度，耐摩擦，耐酸碱，防潮等都很差；另外，现有基片加镀DLC的疏水，防指纹效果不好。纯DLC膜的接触角大概70度，整个AR+DLC只是要加镀三种材料，然而材料种类越多，量产方案越繁琐。

发明内容

本发明的目的在于，解决现有技术中存在的上述不足之处。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种红外滤光片，包括红外基底，在红外基底的至少一个表面上设置有镀膜层，镀膜层包括依次交替叠加的锗层和类金刚石膜层，其中，镀膜层与红外基底接触的为锗层，镀膜层的最外层为类金刚石膜层。

优选地，至少一层镀膜层还包括氟化类金刚石薄膜层，其中，氟化类金刚石薄膜层位于镀膜层的最外层的类金刚石膜层的外侧。

优选地，红外基底为锗层或者硫系玻璃。

另一方面，本发明提供一种制作红外滤光片的方法，包括以下步骤：步骤一：基片清洗；步骤二：进行锗层和类金刚石膜层的交替沉积。

优选地，基片清洗具体包括：在丙酮中超声清洗10-20min，在异丙醇中超声清洗10-20min，在去离子水中超声清洗10-20min；然后，采用浓硫酸和双氧水，50摄氏度下清洗10-20min，并用氮气吹干，浓硫酸和双氧水的体积比为3:1，其中，基片为锗基片。

优选地，进行锗层和类金刚石膜层的交替沉积，具体包括：