一种高截止深度的双通道滤光片及其制备方法与流程

1.本发明涉及滤光片镀膜技术领域，尤其是一种高截止深度的双通道滤光片及其制备方法。


背景技术：

2.在医疗美容领域，光子嫩肤是利用强脉冲光对皮肤进行美容的项目，选择性地将特定波段的强脉冲光照射于皮肤，利用光热作用，将产生的能量作用于皮肤靶组织，达到嫩肤、美白、祛斑、脱毛等嫩肤效果。
3.560nm波段脉冲光具有嫩肤与治疗色素性和血管性病变的功能，黑色素对此波段光吸收率最高，黑色素基团吸收光能转换成热能，黑色素被热和冲击波击碎，色素碎粒会被巨噬细胞吞噬并代谢，色斑位置皮肤颜色将更趋同于周围皮肤。
4.690nm波段脉冲光可深入皮肤3.5mm,可破坏毛囊组织，具有脱毛以及治疗炎性痤疮的功能。
5.光子嫩肌的光源为氙灯，为全波段白光，当功率较大时，不可全波段长时间作用于皮肤，否则容易造成皮肤紫外伤害以及灼伤，因此需要特定的滤光片将大部分波段光能滤除掉，再选择合适的氙灯功率给定合适的脉冲时间，作用于特定皮肤靶组织，才能够即不损害皮肤又能起到特定的治疗目的。


技术实现要素：

6.本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种高截止深度的双通道滤光片及其制备方法，通过在基板两侧设置主叠层膜系和副叠层膜系，通过主叠层膜系令波长560nm和690nm附近波段光通过并对紫外到近红外波段截止，通过副叠层膜系保证波长560nm和690nm附近波段光的高透过率并将主膜系近红外截止进一步拓宽，实现了高截止深度的双通道窄带滤光片的设计。
7.本发明目的实现由以下技术方案完成：一种高截止深度的双通道窄带滤光片，该滤光片包括基板、主叠层膜系和副叠层膜系，所述主叠层膜系和所述副叠层膜系分别位于所述基板的两侧，其特征在于：所述主叠层膜系和所述副叠层膜系的组合体系使所述滤光片可透过波长540-570nm和680-700nm波段光，且所述滤光片对紫外线至近红外线波长范围内的其余波段光截止。
8.所述主叠层膜系和所述副叠层膜系是由高折射率层和低折射率层交替叠加构成。
9.所述高折射率材料为nbox，所述低折射率材料为siox。
10.所述滤光片在波长540-570nm和680-700nm波段光的透过率为95%以上。
11.所述副叠层膜系的总厚度不超过所述主叠层膜系的总厚度的110%一种涉及上述的高截止深度的双通道窄带滤光片的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：在滤光片的基板的两侧表面依次镀制叠层膜系，首先在所述基板的一侧表面镀制
主叠层膜系，而后在所述基板的另一侧表面镀制副叠层膜系，其中所述主叠层膜系的层数大于所述副叠层膜系的层数。
12.使所述基板在镀制叠层膜系的过程中转动。
13.本发明的优点是：可选择性地透过560nm和690nm附近波段目标光，对其它波段从紫外到近红外截止，具有通带透过率高，截止深度深，截止带宽宽的特点；使得终端产品同时具有去色斑和脱毛的双重作用，弥补了现有单通道滤光片只能解决单一问题（去色斑或脱毛）的不足，满足了特定场合需要同时解决两种问题的需求；通过合理分配主叠层膜系和副叠层膜系有效减少散射现象，同时避免滤光片因应力不均而导致变形，显著提高滤光片的质量及其使用性能。
附图说明
14.图1为本发明的效果示意图；图2为本发明中nbox和siox 的t%和r%图；图3为本发明中nbox和siox 光学常数图；图4为本发明的双通道滤光片的结构示意图；图5为本发明的双通道滤光片的设计光谱图；图6为本发明的样品信号强度测量结果图；图7为本发明的样品光阻测量结果图。
具体实施方式
15.以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1-7所示，图中标记1-3分别表示为：基板1、主叠层膜系2、副叠层膜系3。
16.实施例：如图1所示，本实施例中高截止深度的双通道窄带滤光片可选择性地透过560nm和690nm附近波段目标光，对其它波段从紫外到近红外截止，具有通带透过率高，截止深度深，截止带宽的特点。本实施例中的双通道窄带滤光片可用于配合美容终端产品使用，例如用于光子嫩肤的氙灯，使得该终端产品同时具有去色斑和脱毛的双重作用，弥补了现有单通道滤光片只能解决单一问题（去色斑或脱毛）的不足，满足了特定场合需要同时解决两种问题的需求。
17.具体而言，如图4所示，本实施例中的双通道窄带滤光片包括基板1，在基板1的两侧分别镀制有148层的主叠层膜系2以及84层的副叠层膜系3。该主叠层膜系2用于保持波长540-570nm和680-700nm波段光附近高透过并且同时截止小于750nm的其余波长；副叠层膜系3则用于使波长750nm-1100nm波段光截止并且同时保持540nm-570nm和680nm-700nm波段光附近高透过；由于实际光线穿过滤光片的两个表面，因此在主叠层膜系2和副叠层膜系3的共同作用下，实现滤光片在特定波段高透过而其他波段截止的功能。
18.基于此，本实施例中的双通道窄带滤光片具有如下性能：可透过波长540-570nm和680-700nm波段光，且对紫外线至近红外线波长范围内的其余波段光截止，该截止指的是在紫外线至近红外线波长范围内的其余波段光的截止率在99.9%以上。
19.本实施例中的主叠层膜系2和副叠层膜系3均是采用高折射率层和低折射率层交
替叠加构成。在本实施例中，高折射率层可选用nbox制作，低折射率层可选用siox。
20.本实施例中的双通道窄带滤光片在制备时，包括如下步骤：1）选用溅射镀膜设备进行主叠层膜系2和副叠层膜系3的镀制。在该溅射镀膜设备中配置si靶和nb靶，靶材电源为中频电源，使用ar、o2、n2等为工作气体，以及电感耦合射频源，使用ar、o2、n2等为工作气体。在该溅射镀膜设备中，基板1可装载在工件旋转架上以提高镀膜质量，该工件旋转架的转速可选为10-100转/min。
21.2）基板1可选为1mm厚度的d263t玻璃材质。
22.3）在溅射镀膜设备的制程文件中设定工艺条件，由于基板公转快速，基板上沉积的靶材原子，在icp位置处完成si o
→
siox的过程（或nb o
→
nbox)，且氧离子对膜层进行辅助沉积，以提高膜层致密性，在d263t基板表面分别均镀制siox 单层膜和nbox单层膜，然后测量6
°
t%和6
°
r%，如图2所示，通过光度法计算膜层光学常数如图3所示。
23.4）以siox单层膜和nbox单层膜的光学常数为材料参数，以d263t为基板1，进行双通带滤光片膜堆的特殊结构设计，此设计包含主叠层膜系2和副叠层膜系3，主叠层膜系2位于基板一面，副叠层膜系3位于基板另一面，主叠层膜系2和副叠层膜系3均为高低折射率材料交替结构。如图4所示，低射率材料为siox表示为l，高射率材料为nbox表示为h，主叠层膜系2为148层，副叠层膜系3为84层；其中高折射率材料h作为与基板1相接触的第一层，第二层为低折射率材料l，第三层为高折射率材料h，以此往复形成主叠层膜系2和副叠层膜系3。
24.主叠层膜系2和副叠层膜系3的各层厚度分布如表1所示，设计光谱t%如图5所示。
25.如上表所示，本实施例通过对主叠层膜系2的总厚度和副叠层膜系3的总厚度进行控制，使副叠层膜系3的总厚度不超过主叠层膜系2总厚度的110%，从而避免因单侧叠层膜系过厚而出现明显散射现象，进而保证滤光片的使用性能。同时，将主叠层膜系2的层数和副叠层膜系3的层数合理分配在基板的两侧，可使主副叠层膜系的膜层压应力互相抵消，避免基板1因膜层压应力而产生变形。
26.5）利用溅射镀膜设备对基板1进行镀制。
27.溅射镀膜设备按制程文件内所设定的工艺条件执行工艺，在基板1的两侧表面依次镀制叠层膜系，首先在基板1的一侧表面镀制主叠层膜系2；完成后翻转基板1；之后在基板1的另一侧表面镀制副叠层膜系3。
28.对经上述制备方法所制得的滤光片样品进行透过率测量，测量结果如图6所示，该滤光片样品在目标波长560nm以及690nm附近波段内的透过率达到95%以上，具有良好的信号强度。
29.对经上述制备方法所制得的滤光片样品进行光阻即信噪比测量，测量结果如图7所示，在在350nm-1100nm波段（紫外线至近红外线波长范围内），大部分波段信噪比超过10000：1，部分波段达到1000000：1，具有良好的信噪比效果。
30.上述制备方法所值得的滤光片样品的实际截止率＞od3（99.9%）,且950nm以下波
段截止率是＞od4（99.99%），950nm-1100nm波段截止率＞od3，截止效果极佳。
31.虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。