專利名稱：高導(dǎo)熱性和低應(yīng)變的光學(xué)多層膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于超高亮度投影機(jī)的高導(dǎo)熱性和低應(yīng)變的光學(xué)多層膜。
背景技術(shù)：
一種超高亮度的數(shù)字投影機(jī)采用7kW的氙燈作為光源，亮度能達(dá)到25000流明以上，目前最高亮度已達(dá)到31000流明，這是迄今全球最高亮度的數(shù)字投影機(jī)，主要用于大型電影院、大型智能化指揮所、大型會(huì)場(chǎng)等各種場(chǎng)合，這種大型數(shù)字投影機(jī)目前最突出的技術(shù)問(wèn)題就是投影機(jī)中光學(xué)多層膜器件因吸收大量光能量而導(dǎo)致器件溫度過(guò)高，進(jìn)而器件表面因光學(xué)多層膜的應(yīng)力(主要為熱應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力)而導(dǎo)致應(yīng)變，甚至導(dǎo)致器件破裂的問(wèn)題，毫無(wú)疑義，過(guò)熱問(wèn)題已成為制約極高亮度投影機(jī)像質(zhì)和壽命的最大瓶頸，因?yàn)槠骷砻鎽?yīng)變將會(huì)產(chǎn)生像差而使投影圖像質(zhì)量顯著降低，器件熱致破裂將使投影機(jī)完全不能工作。在投影機(jī)諸多器件中，光學(xué)多層膜器件是過(guò)熱、應(yīng)變和破裂最為突出的器件之一， 尤其是靠近光源的光學(xué)多層膜器件是熱量最高因而也是最容易損壞的器件，這是因?yàn)楸∧そ?jīng)過(guò)大塊材料蒸發(fā)變成薄膜后，吸收系數(shù)會(huì)增加5 6個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)一些常用的薄膜材料， 典型的吸收(消光)系數(shù)會(huì)從大塊材料的10, 10_"上升至薄膜的10_4 10_6，因此，在高光能場(chǎng)合應(yīng)用的光學(xué)多層膜，吸收引起的器件溫度升高和器件表面應(yīng)變甚至器件破裂是一個(gè)急待解決的難題。氧化物薄膜是迄今應(yīng)用最廣、性能最好的光學(xué)薄膜，其中二氧化鈦(TiO2)薄膜由于其折射率在可見(jiàn)光區(qū)最高(達(dá)2. 35)，而二氧化硅(SiO2)薄膜的折射率最低(為1. 45)， 因而常用TiO2薄膜和SiO2薄膜構(gòu)成光學(xué)多層膜以產(chǎn)生強(qiáng)烈的干涉效應(yīng)，遺憾的是這兩種薄膜的導(dǎo)熱性都不好，因而當(dāng)用這兩種薄膜構(gòu)成光學(xué)多層膜并用于高光能場(chǎng)合時(shí)，由于光學(xué)多層膜導(dǎo)熱性不好而造成器件急劇升溫、表面應(yīng)變和破裂。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種高導(dǎo)熱性和低應(yīng)變的光學(xué)多層膜。本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思是利用三氧化二鋁(Al2O3)薄膜來(lái)改善光學(xué)多層膜器件的導(dǎo)熱性，降低光學(xué)多層膜使用時(shí)的溫度。然而，AI2O3薄膜和T^2薄膜都是屬于張應(yīng)力， 因而用Al2O3薄膜和T^2薄膜構(gòu)成的光學(xué)多層膜具有很高的結(jié)累張應(yīng)力，最終導(dǎo)致光學(xué)多層膜表面很大的應(yīng)變(應(yīng)變正比于應(yīng)力)；其次，Al2O3薄膜的折射率為1. 58，在氧化物薄膜中，雖然Al2O3薄膜的折射率較低，僅次于S^2薄膜，但用Al2O3薄膜和T^2薄膜構(gòu)成的光學(xué)多層膜干涉效應(yīng)已大為降低，因而或者造成光學(xué)多層膜層數(shù)和厚度大大增加，或者造成光學(xué)多層膜的設(shè)計(jì)性能顯著變差。但是，由于AI2O3薄膜和S^2薄膜的熔點(diǎn)、蒸發(fā)溫度、蒸發(fā)狀態(tài)和密度都比較接近(見(jiàn)表1)，特別是蒸發(fā)溫度，若兩種混合材料相差很大，就會(huì)在蒸發(fā)時(shí)因分餾蒸發(fā)而產(chǎn)生折射率變化，所以這些性能為AI2O3薄膜和S^2薄膜構(gòu)成本實(shí)用新型的混合薄膜創(chuàng)造了基本條件。表 1[0008]
權(quán)利要求1. 一種高導(dǎo)熱性和低應(yīng)變的光學(xué)多層膜，其特征在于它由混合薄膜和二氧化鈦薄膜交替疊加組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種高導(dǎo)熱性和低應(yīng)變的光學(xué)多層膜，它由混合薄膜和二氧化鈦薄膜交替疊加組成，其中，混合薄膜為三氧化二鋁和二氧化硅的混合物。本實(shí)用新型光學(xué)多層膜以三氧化二鋁和二氧化硅混合薄膜作為光學(xué)多層膜的低折射率材料，不僅可以顯著降低光學(xué)多層膜使用時(shí)的溫度，而且可以顯著減小光學(xué)多層膜結(jié)累應(yīng)力造成的應(yīng)變，這種光學(xué)多層膜在高光能應(yīng)用中具有重要的意義。
文檔編號(hào)G03B21/20GK202123732SQ201020553510
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者張梅驕, 艾曼靈, 陶占輝, 顧培夫 申請(qǐng)人:杭州科汀光學(xué)技術(shù)有限公司