【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括红外透射基材和红外透射涂层的红外透射嵌板、和包括所述嵌板的光学组件以及所述嵌板的用途。
技术介绍
1、红外波或红外线具有多种来源和用途。典型的红外线源自太阳，其波长大于可见光范围，即大于780nm(近红外)至3mm(远红外)。
2、从例如热成像中的红外(ir)信号的检测到ir光谱学中的元素识别的各种各样应用利用了红外光。一定范围的基材被用于制造透射、反射和/或通常控制ir光轨迹的光学元件，如平面光学器件(即窗玻璃、镜子、偏振器、分束器、棱镜)、球面镜片(即平凹/平凸、双凹/双凸、弯月面)、非球面镜片(抛物面、双曲、混合)、消色差镜片、以及镜片组件(即，成像镜片、扩束器、目镜、物镜)。用于红外应用的这些基材的体材料(bulk material)在它们的物理特征、特别是光学特征方面不同。结果，了解每种特征的益处允许为任何ir应用选择正确的材料。由于红外光由比可见光的波长更长的波长构成，因此在传播通过同一光学介质时，可见光和红外这两个波长区域的行为有所不同。通常，某些材料可以用于ir应用和可见光应用二者，最值得注意的是熔融石英、硼硅酸盐玻璃、蓝宝石、铝硅酸盐玻璃和某些钠钙玻璃，而其他材料仅用于一种应用或另一种应用。定义用于红外光的任何体材料的最重要属性是红外光的透射率。透射率是通量的量度，并且以入射光的百分比给出。
3、一些光学元件可以用于在源和/或接受器之间透射红外光。此类光学元件的实例包括盖玻璃和光学元件，如与红外光一起使用的镜片、棱镜或镜子。
4、如今，机动交通工具配备有越来
5、wo 2018015312 a1涉及包括以下的汽车嵌装玻璃：(i)至少一个玻璃片材，其在750至1050nm的波长范围内具有低于5m-1的吸收系数、并且具有外面和内面，以及(ii)红外滤光片。在750至1050nm的波长范围内的基于红外的遥感装置被置于该玻璃片材的内面上没有红外滤光片层的区域中。此类装置必须在玻璃片材(如挡风玻璃)后面被保护免于外部环境的影响，因为它不耐受所述外部环境。
6、此类光学元件的具体实例包括用于红外接受器(特别是用于汽车领域)如红外相机或激光雷达(lidar)的覆盖物。事实上，典型地将接受器置于覆盖物后面，以保护接受器免于外部环境的影响。接受器的检测极限明显与覆盖物在接受器的工作波长范围内的透射水平相关。
7、因此需要提高所述覆盖物在红外波长范围内的透射水平。这种透射提高典型地可以用包括交替的低折射率材料层和高折射率材料层的减反射涂层来实现，这将因此减少入射光在覆盖物的表面上的反射。此类多层涂层典型地可以通过提高红外光穿过所述涂覆的基材的透射、增强对比度以及消除鬼影图像来改善光学元件的效率。
8、cn 110218006 b涉及用于交通工具的层压玻璃，其可以配合激光雷达或近红外相机使用。层压玻璃尤其包括减反射膜以减少激光器或近红外相机的近红外光的能量损失。此类减反射涂层的工作波长窄，并且因此在许多应用中不可用。进一步地，此类层压玻璃不耐受外部环境。
9、多层涂层虽然有效降低了ir反射比，但是通常具有的耐久性比基材本身低。因此，典型地，将减反射涂层置于覆盖物的内面上，意指在覆盖物的面向红外接受器的面上(而外面面向外部环境)。
10、迄今为止，减反射涂层的耐久性还不足以允许使它们位于覆盖物的外面上，以在产品的使用期期间维持光学性能。此外，在减反射涂层位于覆盖物的内面的情况下，可见光范围(波长为350至780nm)内的反射颜色不一定是优化的。
11、特别地，难以获得用于红外辐射、特别是在800与2000nm之间的范围内的近红外光，同时维持低的可见光反射比和/或接近中性的反射光颜色的减反射涂层。
12、因此，仍然需要一种具有改善的耐久性、具有对物理和环境损害两者的耐受性、和/或呈现中性颜色和/或低的光反射比的减反射涂层。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种红外透射嵌板，其包括具有第一表面和与该第一表面相反的第二表面的第一红外透射基材，以及在该第一表面上的红外减反射涂层，
2、所述涂层包括s个薄层序列，
3、-其中每个序列包括在低折射率材料层下面的高折射率材料层，
4、-其中s≥2，
5、其特征在于，所述涂层的具有低折射率材料的最上面的层在波长λir下的光学厚度eul范围为
6、(λir*0.12)≤eul≤(λir*0.40)，
7、其中λir是在800至2000nm的范围内选择的红外波长。
8、本专利技术进一步提供了一种用于在800至2000nm的范围内的红外光的光学组件，其包括所述红外透射嵌板以及红外敏感接受器或红外光源中的至少一种，其中该嵌板被配置为将红外光透射到该接受器和/或透射来自该源的红外光。
9、最后提供的是所述红外透射嵌板在激光雷达中的用途。
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1.一种红外透射嵌板，其包括具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面的第一红外透射基材，以及在所述第一表面上的红外减反射涂层，
2.根据权利要求1所述的红外透射嵌板，其中，S≥2，并且其中，所述红外减反射涂层的高折射率材料层在波长λIR下的光学厚度的总和∑eH范围为(λIR*0.10)≤∑eH≤(λIR*0.55)。
3.根据权利要求1或2所述的红外透射嵌板，其中，S＝2或3，其中具有低折射率的层的光学厚度的总和∑eL与550nm的可见光波长的比率“∑eL/550nm”符合以下有关选定红外工作波长(λIR)的等式——以百分比计：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S＝2或3，并且所述红外减反射涂层的具有低折射率的最上面的层在波长λIR下的光学厚度eUL范围为
5.根据权利要求1至3中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S＝2或3，并且所述红外减反射涂层的具有高折射率的最上面的层在波长λIR下的光学厚度eUH范围为
6.根据权利要求1至3中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S＝2或3，并且所述红外减反射涂
7.根据权利要求1至3中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S＝2或3，并且所述红外减反射涂层的具有高折射率的最下面的层HA在波长λIR下的光学厚度eHA为eHA≤(λIR*0.15)。
8.根据权利要求1或2所述的红外透射嵌板，其中，S≥4，并且所述红外减反射涂层的具有高折射率的最上面的层UH的光学厚度e’UH范围为15至110nm。
9.根据权利要求1、2或8中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S≥4，并且所述红外减反射涂层的具有低折射率的最上面的层UL的光学厚度eUL范围还可以为(λIR*0.15)≤eUL≤(λIR*0.37)。
10.根据权利要求1、2、8或9中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S＝4，并且所述高折射率材料层的光学厚度的总和∑eH(＝eHA+eHB+eHC+eHD)与所选定λIR的比率-比率“(∑eH/λIR)”
11.根据权利要求1、2、8至10中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S≥4或S＝4，并且所述红外减反射涂层的具有高折射率的最下面的层的光学厚度e’HA范围为15至38nm。
12.根据权利要求1、2、8至11中任一项所述的红外透射嵌板，其中，S≥4或S＝4，并且所述红外减反射涂层的具有低折射率的最下面的层的光学厚度e’LA范围为55至100nm。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有高折射率的层独立地选自以下项中的至少一种：Zn、Sn、Ti、Nb、Zr、Hf、Ta、Ni、In、Al、Si、Ce、W、Mo、Sb、La和Bi的氧化物及其混合物，或Si、Al、Zr、B、Y、Ce和La的氮化物及其混合物，或硒化锌、硫化锌或氟化锌及其混合物。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有高折射率的层独立地选自：
15.根据权利要求1至14中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有低折射率的层独立地选自氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、氧化铝、混合硅铝氧化物、混合硅锆氧化物、铝掺杂氧化硅、硼掺杂氧化硅、氟化镁、氧化镁、氟化铝、氟化钇、或其混合物。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有低折射率的层独立地选自氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、氧化铝、混合硅铝氧化物、混合硅锆氧化物、铝掺杂氧化锌、铝掺杂氧化硅、硼掺杂氧化硅、或其混合物。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有低折射率的最上面的层包括至少一个混合硅锆氧化物子层。
18.根据权利要求17所述的红外透射嵌板，其中，所述至少一个混合硅锆氧化物子层是所述具有低折射率的最上面的层的最上面的子层。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的红外透射嵌板，其进一步包括透明的加热系统。
20.根据权利要求19所述的红外透射嵌板，其中，所述加热系统设置在所述红外透射嵌板的第一表面上，在所述减反射涂层上方或下方，或者设置在所述红外透射嵌板的第二表面上。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的红外透射嵌板，其进一步包括在与所述第一表面相反的所述第二表面上的第二红外减反射涂层。
22.根据权利要求1至20中任一项所述的红外透射嵌板，其进一步包括夹层以及具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面的第二红外透射基...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种红外透射嵌板，其包括具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面的第一红外透射基材，以及在所述第一表面上的红外减反射涂层，
2.根据权利要求1所述的红外透射嵌板，其中，s≥2，并且其中，所述红外减反射涂层的高折射率材料层在波长λir下的光学厚度的总和∑eh范围为(λir*0.10)≤∑eh≤(λir*0.55)。
3.根据权利要求1或2所述的红外透射嵌板，其中，s＝2或3，其中具有低折射率的层的光学厚度的总和∑el与550nm的可见光波长的比率“∑el/550nm”符合以下有关选定红外工作波长(λir)的等式——以百分比计：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的红外透射嵌板，其中，s＝2或3，并且所述红外减反射涂层的具有低折射率的最上面的层在波长λir下的光学厚度eul范围为
5.根据权利要求1至3中任一项所述的红外透射嵌板，其中，s＝2或3，并且所述红外减反射涂层的具有高折射率的最上面的层在波长λir下的光学厚度euh范围为
6.根据权利要求1至3中任一项所述的红外透射嵌板，其中，s＝2或3，并且所述红外减反射涂层的具有低折射率的最下面的层la在波长λir下的光学厚度ela为ela≤(λir*0.13)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的红外透射嵌板，其中，s＝2或3，并且所述红外减反射涂层的具有高折射率的最下面的层ha在波长λir下的光学厚度eha为eha≤(λir*0.15)。
8.根据权利要求1或2所述的红外透射嵌板，其中，s≥4，并且所述红外减反射涂层的具有高折射率的最上面的层uh的光学厚度e’uh范围为15至110nm。
9.根据权利要求1、2或8中任一项所述的红外透射嵌板，其中，s≥4，并且所述红外减反射涂层的具有低折射率的最上面的层ul的光学厚度eul范围还可以为(λir*0.15)≤eul≤(λir*0.37)。
10.根据权利要求1、2、8或9中任一项所述的红外透射嵌板，其中，s＝4，并且所述高折射率材料层的光学厚度的总和∑eh(＝eha+ehb+ehc+ehd)与所选定λir的比率-比率“(∑eh/λir)”
11.根据权利要求1、2、8至10中任一项所述的红外透射嵌板，其中，s≥4或s＝4，并且所述红外减反射涂层的具有高折射率的最下面的层的光学厚度e’ha范围为15至38nm。
12.根据权利要求1、2、8至11中任一项所述的红外透射嵌板，其中，s≥4或s＝4，并且所述红外减反射涂层的具有低折射率的最下面的层的光学厚度e’la范围为55至100nm。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有高折射率的层独立地选自以下项中的至少一种：zn、sn、ti、nb、zr、hf、ta、ni、in、al、si、ce、w、mo、sb、la和bi的氧化物及其混合物，或si、al、zr、b、y、ce和la的氮化物及其混合物，或硒化锌、硫化锌或氟化锌及其混合物。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有高折射率的层独立地选自：
15.根据权利要求1至14中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有低折射率的层独立地选自氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、氧化铝、混合硅铝氧化物、混合硅锆氧化物、铝掺杂氧化硅、硼掺杂氧化硅、氟化镁、氧化镁、氟化铝、氟化钇、或其混合物。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的红外透射嵌板，其中，所述具有低折射率的层独立地选自氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、氧化铝、混合硅铝氧化物、混合硅锆氧化物、铝掺杂氧化锌、铝掺杂氧化硅、硼掺杂氧化硅、或其混合物。
17.根据权利要求1至16中任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：X·拉洛亚克，P·罗奎尼，V·法里娜，T·E·麦迪森，
申请(专利权)人：旭硝子欧洲玻璃公司，
类型：发明
国别省市：
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