CN101782216B

CN101782216B - 一种具有超宽带增透保护膜的反光器

Info

Publication number: CN101782216B
Application number: CN201010108619.6A
Authority: CN
Inventors: 周明杰; 熊慧珺
Original assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Current assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2030-02-04
Also published as: CN101782216A

Abstract

本发明适用于灯具反光器件技术领域，提供了一种具有超宽带增透保护膜的反光器，所述反光器上的增透保护膜从反光器基材表面到空气面依次具有高折射率介质材料膜层、低折射率介质材料膜层、中等折射率介质材料膜层。本发明所提供的具有超宽带增透保护膜的反光器，相较于没有镀制保护膜的反光器，其反射率没有明显的下降，但耐环境性、耐磨性和耐化学腐蚀性却大为提升；其增透保护膜对于整个可见光区的光透过率没有出现在某一波段特别加强，而是在各个波段都有所增加，即增透保护膜并不是对某一特定波长的可见光起增透作用，而是对各波段的可见光都起到了增透作用，达到了很好的宽带增透效果。

Description

一种具有超宽带增透保护膜的反光器

技术领域

本发明属于灯具反光器件技术领域，尤其涉及一种具有超宽带增透保护膜的反光器。

背景技术

灯具在使用过程中，通过反光器对光源发出的不能照在预定表面上的光进行反射，从而提高灯具的光的利用率，使灯具效率大为提升。塑料基体反光器的反光率主要取决于镀覆在塑料表面的反光膜层的光反射率及保护膜层的光透过率。

反光膜层一般为铝膜或银膜，铝、银膜一般通过蒸发镀膜或离子溅射镀膜的方式沉积在塑料反光器的表面，形成一层薄而致密的反光膜层，从而达到反射光的目的。

现有的反光灯件，有采用银膜作为反光膜层的。银膜在可见光谱范围内具有最高的反射率，但银膜暴露在空气中时反光率衰减很快，且银较为昂贵，作为反光膜层的原材料会使灯具成本增加。最常见的一种反光膜层为铝，铝膜的反光率仅次于银膜，较为经久耐用，能在较长时间内保持较高的反射率和金属光泽，且价格低廉，工艺稳定成熟。

由于反光膜层厚度很薄，不具备金属的机械特性，易划伤、脱落，不耐酸碱盐腐蚀。且经常工作在高温条件下，如果不在表面制备保护膜的条件下使用，必然氧化变黄，降低其光学性能。因此，在反光膜层上加镀保护膜层则可避免上述缺陷并对反光膜层起保护作用。

保护膜需要满足以下两个条件，一是给铝膜提供防护作用，二是对光谱的可见区是透明的或基本透明的，该保护层的消光系数理想值为零，或尽可能地低，例如大约0.001或更低。因此，保护膜一般属于增透膜。现今市面上的反光件保护膜一般为单层增透膜，膜层材料为SiO、MgF2等介质材料。一些汽车车灯的保护膜，采用镀制的SiO或MgF2单层增透膜作为保护膜。但单层增透膜只对特定波长的光起到良好的增透作用，即只能在较窄的光谱范围内起到有效的增透作用。而要对整个可见光区内的光进行增透，则应通过镀制多层增透膜的方法来实现，从而达到宽带增透的作用。因此，对于需要对整个可见光区内的光进行反射的反光器而言，仅仅镀制单层保护膜显然是不够的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有超宽带增透保护膜的反光器，使得反光器的超宽带增透保护膜具有令人满意的与铝膜之间的附着强度、耐环境性、耐磨性和耐化学腐蚀性，并具有优越的光学特性。

本发明是这样实现的，提供一种具有超宽带增透保护膜的反光器，其特征在于，所述反光器上的增透保护膜从反光器基材表面到空气面依次具有在500nm波长下折射率高于1.8的高折射率介质材料膜层、在500nm波长下折射率低于1.6的低折射率介质材料膜层、在500nm波长下折射率为1.6～1.8的中等折射率介质材料膜层。

上述具有超宽带增透保护膜的反光器中，所述增透保护膜具有三层高折射率介质材料膜层、两层低折射率介质材料膜层和一层中等折射率介质材料膜层，其层结构从反光器基材表面到空气面依次为：第一高折射率介质材料膜层、第一低折射率介质材料膜层、第二高折射率介质材料膜层、第二低折射率介质材料膜层、第三高折射率介质材料膜层、中等折射率介质材料膜层。

上述具有超宽带增透保护膜的反光器中，所述第一高折射率介质材料膜层的厚度为80～110nm，第一低折射率介质材料膜层的厚度为30～40nm，第二高折射率介质材料膜层的厚度为10～20nm，第二低折射率介质材料膜层的厚度为60～80nm，第三高折射率介质材料膜层的厚度为15～25nm，中等折射率介质材料膜层的厚度为5～10nm。

上述具有超宽带增透保护膜的反光器中，所述增透保护膜也可具有四层高折射率介质材料膜层、三层低折射率介质材料膜层和一层中等折射率介质材料膜层，其层结构从反光器基材表面到空气面依次为：第一高折射率介质材料膜层、第一低折射率介质材料膜层、第二高折射率介质材料膜层、第二低折射率介质材料膜层、第三高折射率介质材料膜层、第三低折射率介质材料膜层、第四高折射率介质材料膜层、中等折射率介质材料膜层。

上述具有超宽带增透保护膜的反光器中，所述第一高折射率介质材料膜层的厚度为80～110nm，第一低折射率介质材料膜层的厚度为30～40nm，第二高折射率介质材料膜层的厚度为10～20nm，第二低折射率介质材料膜层的厚度为60～80nm，第三高折射率介质材料膜层的厚度为15～25nm，第三低折射率介质材料膜层的厚度为17～22nm，第四高折射率介质材料膜层的厚度为10～15nm，中等折射率介质材料膜层的厚度为5～10nm。

上述具有超宽带增透保护膜的反光器中，所述高折射率介质材料膜层的厚度为115-170nm，所述低折射率介质材料膜层的厚度为107～142nm，所述中等折射率介质材料膜层的厚度为5～10nm。

上述具有超宽带增透保护膜的反光器中，所述高折射率介质材料是三硫化二砷或氧化铪。

上述具有超宽带增透保护膜的反光器中，所述低折射率介质材料是氟化镁。

上述具有超宽带增透保护膜的反光器中，所述中等低折射率介质材料是氟化铈、氧化钇或氧化钆。

本发明所提供的具有超宽带增透保护膜的反光器，通过合适的膜层设计，将不同折射率的介质材料按一定厚度叠加在一起，大大改善单层膜的不足，使整个可见光区内的光反射率达到不高于0.44％的水平，即实现整个可见光区的光的透射。相较于没有镀制保护膜的反光器，其反射率没有明显的下降，但耐环境性、耐磨性和耐化学腐蚀性却大为提升。本发明的该反光器的超宽带增透保护膜对于整个可见光区的光透过率没有出现在某一波段特别加强，而是在各个波段都有所增加，即是说，本发明的反光器的超宽带增透保护膜并不是对某一特定波长的可见光起增透作用，而是对各波段的可见光都起到了增透作用，达到了很好的宽带增透效果。

附图说明

图1所示为本发明提供的具有增透保护膜的反光器的一个实施例的剖面结构示意图；

图2所示为本发明提供的具有增透保护膜的反光器的另一个实施例的剖面结构示意图；

图3所示为本发明提供的具有增透保护膜的反光器的再一个实施例的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本发明提供的具有增透保护膜的反光器的一个实施例中，增透保护膜由三个膜层组成，其膜系结构为：U|HLM|A。其中U代表铝膜层，A代表空气层，H代表高折射率介质材料膜层，L代表低折射率介质材料膜层，M代表中等折射率介质材料膜层。即制备在铝膜表面的第一膜层为高折射率介质材料膜层，其具有预先设定的厚度和与铝膜间良好的附着力；制备在高折射率膜层表面上的为低折射率介质材料膜层；制备低折射率膜层上的为中等折射率介质材料膜层。其中，低折射率介质材料膜层为氟化镁膜，中等折射率介质材料膜层为氟化铈膜，高折射率介质材料膜层为三硫化二砷膜。

图1所示为该反光器的剖面结构示意图。该反光器包括塑料基体1，在塑料基体1表面顺次沉积有铝膜层2和增透保护膜3。塑料基体1的材料可以为ABS、PC、BMC、PET、PP等，其形状可以为平板形、球冠形、抛物面形及其它复杂形状。铝膜层2的材料为纯铝，其纯度在99.9％以上，铝膜层的厚度为5～10μm。所述的增透保护膜3包括增透膜3-1、增透膜3-2、增透膜3-3、其中增透膜3-1沉积在铝膜层2上，增透膜3-2、增透膜3-3依次沉积在增透膜3-1上。增透膜3-1的材料为三硫化二砷，增透膜3-2的材料为氟化镁，增透膜3-3的材料为氟化铈。该实施例中，增透膜3-1厚度为115-170nm，增透膜3-2的厚度为107～142nm，增透膜3-3的厚度5～10nm。

本实施例中反光器，其增透保护膜与铝膜具有良好的附着力，在72小时NSS中性盐雾测试中，表现出的耐环境性、耐磨性和耐化学腐蚀性俱佳。通过照度对比实验，本实施例的镀制有高、中、低等折射率介质材料膜层的增透保护膜的反光器与未镀增透保护膜的反光器相比较，照度仅损失0.44％，即对整个可见光区内的光反射率已达到不高于0.44％的水平。因此，该反光器的增透保护膜可实现对整个可见光区的光的透射。

实施例2

本发明提供的具有增透保护膜的反光器的另一个实施例中，增透保护膜由六个膜层组成，其膜系结构为：U|H₁L₁H₂L₂H₃M|A。其中U代表铝膜层，A代表空气层，H₁-H₃代表高折射率介质材料膜层，L₁-L₂代表低折射率介质材料膜层，M代表中等折射率介质材料膜层。即制备在铝膜表面的第一膜层为高折射率介质材料膜层，其具有预先设定的厚度和与铝膜间良好的附着力；制备在该第一膜层表面上的第二膜层为低折射率介质材料膜层；如此叠加，直至制备在由高折射率介质材料组成的第五膜层上的第六膜层，第六膜层为中等折射率介质材料膜层。其中，所有的低折射率介质材料膜层为氟化镁膜，所有的中等折射率介质材料膜层为氧化钇膜，高折射率介质材料膜层为氧化铪膜。

图2所示为该反光器的剖面结构示意图。该反光器包括塑料基体1，在塑料基体1表面顺次沉积有铝膜层2和六层增透保护膜3。塑料基体1的材料可以为ABS、PC、BMC、PET、PP等，其形状可以为平板形、球冠形、抛物面形及其它复杂形状。铝膜层2的材料为纯铝，其纯度在99.9％以上，铝膜层的厚度为5～10μm。所述的六层增透保护膜3包括增透膜3-1、增透膜3-2、增透膜3-3、增透膜3-4、增透膜3-5及增透膜3-6。其中增透膜3-1沉积在铝膜层2上，增透膜3-2、增透膜3-3、增透膜3-4、增透膜3-5及增透膜3-6依次沉积在增透膜3-1上。增透膜3-1、增透膜3-3、增透膜3-5的材料均为三硫化二砷，增透膜3-2、增透膜3-4的材料均为氟化镁，增透膜3-6的材料为氟化铈。该实施例中，增透膜3-1厚度为80～110nm，增透膜3-2的厚度为30～40nm，增透膜3-3的厚度为10～20nm，增透膜3-4的厚度为60～80nm，增透膜3-5的厚度为15～25nm，增透膜3-6的厚度为5～10nm。

本实施例中反光器，其增透保护膜与铝膜具有良好的附着力，在72小时NSS中性盐雾测试中，表现出的耐环境性、耐磨性和耐化学腐蚀性俱佳。通过照度对比实验，本实施例的镀制有六层增透保护膜的反光器与未镀增透保护膜的反光器相比较，照度仅损失0.35％，即对整个可见光区内的光反射率已达到不高于0.35％的水平。因此，该反光器的六层增透保护膜可实现对整个可见光区的光的透射。

实施例3

本发明提供的具有增透保护膜的反光器的再一个实施例中，增透保护膜由八个膜层组成，其膜系结构为：U|H₁L₁H₂L₂H₃L₃H₄M|A。其中U代表铝膜层，A代表空气层，H₁-H₄代表高折射率介质材料膜层，L₁-L₃代表低折射率介质材料膜层，M代表中等折射率介质材料膜层。即制备在铝膜表面的第一膜层为高折射率介质材料膜层，其具有预先设定的厚度和与铝膜间良好的附着力；制备在该第一膜层表面上的第二膜层为低折射率介质材料膜层；如此叠加，直至制备在由高折射率介质材料组成的第七膜层上的第八膜层，第八膜层为中等折射率介质材料膜层。其中，所有的低折射率介质材料膜层为氟化镁膜，所有的中等折射率介质材料膜层为氟化铈膜，高折射率介质材料膜层为三硫化二砷膜。

图3所示为该反光器的剖面结构示意图。该反光器包括塑料基体1，在塑料基体1表面顺次沉积有铝膜层2和八层增透保护膜3。塑料基体1的材料可以为ABS、PC、BMC、PET、PP等，其形状可以为平板形、球冠形、抛物面形及其它复杂形状。铝膜层2的材料为纯铝，其纯度在99.9％以上，铝膜层的厚度为5～10μm。所述的八层增透保护膜3包括增透膜3-1、增透膜3-2、增透膜3-3、增透膜3-4、增透膜3-5、增透膜3-6、增透膜3-7、增透膜3-8。增透膜3-1沉积在铝膜层2上，增透膜3-2、增透膜3-3、增透膜3-4、增透膜3-5、增透膜3-6、增透膜3-7及增透膜3-8依次沉积在增透膜3-1上。增透膜3-1、增透膜3-3、增透膜3-5、增透膜3-7的材料为三硫化二砷，增透膜3-2、增透膜3-4、增透膜3-6的材料为氟化镁，增透膜3-8的材料为氧化钆。增透膜3-1厚度为80～110nm，增透膜3-2的厚度为30～40nm，增透膜3-3的厚度为10～20nm，增透膜3-4的厚度为60～80nm，增透膜3-5的厚度为15～25nm，增透膜3-6的厚度为17～22nm，增透膜3-7的厚度为10～15nm，增透膜3-8的厚度为5～10nm。实施例1制备的样品其增透保护膜与铝膜具有良好的附着力，可通过72小时NSS中性盐雾测试，耐环境性、耐磨性和耐化学腐蚀性俱佳。通过照度对比实验，本实施例的镀制有八层增透保护膜的反光器与未镀增透保护膜的反光器相比较，照度仅损失0.3％，即对整个可见光区内的光反射率已达到不高于0.3％的水平。因此，该反光器的八层增透保护膜可实现对整个可见光区的光的透射。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种具有超宽带增透保护膜的反光器，其特征在于，包括塑料基材、顺次沉积于所述塑料基材表面的铝膜层和增透保护膜，所述铝膜层的材料为纯度为99.99％以上的纯铝且厚度为5～10μm，所述反光器上的增透保护膜从所述反光器基材表面的铝膜层到空气面依次具有在500nm波长下折射率高于1.8且厚度为115-170nm的高折射率介质材料膜层、在500nm波长下折射率低于1.6且厚度为107～142nm的低折射率介质材料膜层、在500nm波长下折射率为1.6～1.8且厚度为5～10nm的中等折射率介质材料膜层。

2.一种具有超宽带增透保护膜的反光器，其特征在于，包括塑料基材、顺次沉积于所述塑料基材表面的铝膜层和增透保护膜，所述铝膜层的材料为纯度为99.99％以上的纯铝且厚度为5～10μm，所述增透保护膜具有在500nm波长下折射率高于1.8的三层高折射率介质材料膜层、在500nm波长下折射率低于1.6的两层低折射率介质材料膜层和在500nm波长下折射率低于1.6～1.8的一层中等折射率介质材料膜层，其层结构从反光器基材表面到空气面依次为：第一高折射率介质材料膜层、第一低折射率介质材料膜层、第二高折射率介质材料膜层、第二低折射率介质材料膜层、第三高折射率介质材料膜层、中等折射率介质材料膜层。

3.如权利要求2所述的具有超宽带增透保护膜的反光器，其特征在于，所述第一高折射率介质材料膜层的厚度为80～110nm，第一低折射率介质材料膜层的厚度为30～40nm，第二高折射率介质材料膜层的厚度为10～20nm，第二低折射率介质材料膜层的厚度为60～80nm，第三高折射率介质材料膜层的厚度为15～25nm，中等折射率介质材料膜层的厚度为5～10nm。

4.一种具有超宽带增透保护膜的反光器，其特征在于，包括塑料基材、顺次沉积于所述塑料基材表面的铝膜层和增透保护膜，所述铝膜层的材料为纯度为99.99％以上的纯铝且厚度为5～10μm，所述增透保护膜具有在500nm波长下折射率高于1.8的四层高折射率介质材料膜层、在500nm波长下折射率低于1.6的三层低折射率介质材料膜层和在500nm波长下折射率低于1.6～1.8的一层中等折射率介质材料膜层，其层结构从反光器基材表面到空气面依次为：第一高折射率介质材料膜层、第一低折射率介质材料膜层、第二高折射率介质材料膜层、第二低折射率介质材料膜层、第三高折射率介质材料膜层、第三低折射率介质材料膜层、第四高折射率介质材料膜层、中等折射率介质材料膜层。

5.如权利要求4所述的具有超宽带增透保护膜的反光器，其特征在于，所述第一高折射率介质材料膜层的厚度为80～110nm，第一低折射率介质材料膜层的厚度为30～40nm，第二高折射率介质材料膜层的厚度为10～20nm，第二低折射率介质材料膜层的厚度为60～80nm，第三高折射率介质材料膜层的厚度为15～25nm，第三低折射率介质材料膜层的厚度为17～22nm，第四高折射率介质材料膜层的厚度为10～15nm，中等折射率介质材料膜层的厚度为5～10nm。

6.如权利要求1-5任意一项所述的具有超宽带增透保护膜的反光器，其特征在于，所述高折射率介质材料是三硫化二砷或氧化铪。

7.如权利要求1-5任意一项所述的具有超宽带增透保护膜的反光器，其特征在于，所述低折射率介质材料是氟化镁。

8.如权利要求1-5任意一项所述的具有超宽带增透保护膜的反光器，其特征在于，所述中等折射率介质材料是氟化铈、氧化钇、氧化钆。