CN115144945A - 一种具有色度调节功能的化妆镜滤光膜及化妆镜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，所述滤光膜包括色差调节涂层、匹配层和功能层，所述色差调节涂层包括交叉设置的两种折射率不同材料交叉设置形成的13层结构，两种折射率不同的材料分别为高折射率材料和低折射率材料；所述匹配层包括低折射率材料；所述功能层材料包括混合薄膜；所述匹配层和所述功能层的总光学厚度为1/4λ的1.5‑2倍，功能层与匹配层光学折射率在中心波长处的差值不大于0.1，其中，λ为色差调节涂层的中心波长550nm。本发明所提供的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，利用多层无机物涂层叠加的干涉效应，可以起到模拟自然光谱，调整色差的作用，同时具有耐腐蚀、耐划损和防油污的效果。
Description
技术领域
本发明属于化妆镜技术领域，具体涉及一种具有色度调节功能的化妆镜滤光膜及化妆镜。
背景技术
镜子是一种表面光滑，具备反射光线能力的物品。化妆镜是镜子的一种分类，常被人们利用来整理妆容。而化妆间的灯光与自然光的灯光不同，显示出来的妆容与在自然光下的妆容也会不同。为了解决上述问题，现有的化妆镜在传统的化妆镜上简单添加了LED灯带用于模拟自然光，通过不同颜色及光强的LED灯来补偿光线，纠正色差。但是，增加了LED灯带的化妆镜需要通电使用，不利于携带。且镜面与传统的镜面无二，是采用电镀银的方式制造，表面容易划伤划损，特别是容易受到化妆品油污、手印的污染，不易擦拭。
因此，需提供一种新型化妆镜滤光膜以解决上述问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有色度调节功能的化妆镜滤光膜。
为了达到上述目的，本发明使用如下技术方案，所述滤光膜包括色差调节涂层、匹配层和功能层，所述色差调节涂层包括交叉设置的两种折射率不同材料交叉设置形成的13层结构，两种折射率不同的材料分别为高折射率材料和低折射率材料；所述匹配层包括低折射率材料；所述功能层材料包括混合薄膜；所述匹配层和所述功能层的总光学厚度为1/4λ的1.5-2倍，功能层与匹配层光学折射率在中心波长处的差值不大于0.1，其中，λ为色差调节涂层的中心波长550nm。
本发明所提供的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，还具有这样的特征，所述高折射率材料包括从TiO2、Ta2O5、Nb2O5、Ti3O5和H4中选出的一种，所述低折射率材料包括SiO2。
本发明所提供的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，还具有这样的特征，所述功能层包括SiOxNy混合膜。
本发明所提供的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，还具有这样的特征，所述SiOxNy混合膜包括采用电子束双枪共蒸SiO2与Si3N4薄膜材料制成，蒸发速度比值为1:5；在波长550nm处为1.667。
本发明所提供的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，还具有这样的特征，所述SiO2薄膜的沉积速率与Si3N4薄膜的沉积速率分别为0.1nm/s与0.5nm/s。
本发明所提供的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，还具有这样的特征，所述共蒸过程中，真空室本底真空度为2×10-3Pa，在真空室冲入O2、N2混合气体。
本发明所提供的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，还具有这样的特征，所述O2和N2的混合比例为1:2。
本发明所提供的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，还具有这样的特征，所述O2的充气量为150-180sccm；所述N2的充气量为15-25sccm。
本发明所提供的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，还具有这样的特征，所述匹配层包括低折射率材料。
本发明的另一目的在于，提供一种具有色度调节功能的化妆镜，所述化妆镜表面镀有如权利要求1-9任一项所述的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜。
有益效果
本发明所提供的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，利用多层无机物涂层叠加的干涉效应，可以起到模拟自然光谱，调整色差的作用，同时具有耐腐蚀、耐划损和防油污的效果。
本发明所提供的化妆镜，采用真空涂层技术，以多层无机薄膜涂覆于镜面表面，使反射光线接近于自然光线的色温条件，不需要增加LED辅助灯光，在任意条件下使用，便于携带。同时，基于该涂层具有高硬度、疏水的特点，镜面能够抵抗9H的硬度划伤，同时具有疏水性，防止化妆对镜面的污染。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的太阳光谱滤光膜的分光光度计光谱测试结果。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
本发明实施例提供了一种具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，所述滤光膜包括色差调节涂层、匹配层和功能层，所述色差调节涂层包括交叉设置的两种折射率不同材料交叉设置形成的13层结构，两种折射率不同的材料分别为高折射率材料和低折射率材料；所述匹配层包括低折射率材料；所述功能层材料包括混合薄膜；所述匹配层和所述功能层的总光学厚度为1/4λ的1.5-2倍，功能层与匹配层光学折射率在中心波长处的差值不大于0.1，其中，λ为色差调节涂层的中心波长550nm。
在部分实施例中，高折射率材料和低折射率材料分别为H和L，则滤光膜为
2H 0.7L 0.3H 0.5L H 0.3L 0.5H L 2H 0.8L 0.6H 0.5L 0.8H。系数为以550nm为中心波长λ时，其光学厚度为1/4λ的倍数，即靠近镜面的最内层的高折射率材料H的厚度为2倍的1/4λ；第二层的低折射率材料L的厚度为0.7倍的1/4λ；第三层的高折射率材料H的厚度为0.3倍的1/4λ；第四层的低折射率材料L的厚度为0.5倍的1/4λ；第五层的高折射率材料H的厚度为1倍的1/4λ；第六层的低折射率材料L的厚度为0.3倍的1/4λ；第七层的高折射率材料H的厚度为0.5倍的1/4λ；第八层的低折射率材料L的厚度为1倍的1/4λ；第九层的高折射率材料H的厚度为2倍的1/4λ；第十层的低折射率材料L的厚度为0.8倍的1/4λ；第十一层的高折射率材料H的厚度为0.6倍的1/4λ；第十二层的低折射率材料L的厚度为0.5倍的1/4λ；最靠近空气的最外层高折射率材料H的厚度为0.8倍的1/4λ。
在部分实施例中，所述高折射率材料包括从TiO2、Ta2O5、Nb2O5、Ti3O5和H4中选出的一种，所述低折射率材料包括SiO2。
在部分实施例中，所述匹配层包括低折射率材料，所述功能层包括SiOxNy混合膜。该实施例与现有的设计方案不同，现有的设计方案是确定了功能层材料的折射率后带入膜系结构进行优化，并通过优化计算筛选匹配层材料，该实施例直接将匹配层选为低折射率材料，并通过TFCal膜系设计软件，将功能层设置为可变材料，最大折射率和最小折射率分别为两种混合材料的折射率。该实施例通过变折射率材料进行膜系，避免了由于功能材料折射率确定后，对于匹配层材料的筛选这种筛选容易在膜系结构中引入第三种材料，使得膜系结构变得复杂，制备难度增大。而功能层的折射率介于最大折射率Si3N4薄膜的折射率和最小折射率为SiO2的折射率之间，由二者的混合比例决定。通过软件优化后，可以根据折射率判断二者的混合比例。
在部分实施例中，所述SiOxNy混合膜包括采用电子束双枪共蒸SiO2与Si3N4薄膜材料制成，蒸发速度比值为1:5；在波长550nm处为1.667。选择SiO2与Si3N4混合蒸发制备SiOxNy功能层薄膜，既能够使其具有SixNy薄膜高硬度、耐磨损的特点，有可以兼顾SiO2薄膜附着力高、应力小的优点，同时为膜系设计引入了一个可变的优化参数，提高了设计的可行性。功能混合薄膜SiOxNy层具有硬度高、抗磨损的特点，其硬度可达到9H；除硬度外，功能混合薄膜的水接触角为110°，具有疏水的特点。
在部分实施例中，所述SiO2薄膜的沉积速率与Si3N4薄膜的沉积速率分别为0.1nm/s与0.5nm/s。
在部分实施例中，所述共蒸过程中，真空室本底真空度为2×10-3Pa，在真空室冲入O2、N2混合气体。
在部分实施例中，所述O2和N2的混合比例为1:2。保持该比例的O2和N2确保了材料在具有稳定折射率的基础上减少由于阴离子空位所导致的吸收。
在部分实施例中，所述O2的充气量为150-180sccm；所述N2的充气量为15-25sccm。
在部分实施例中，选用Ta2O5、SiO2为高低折射率材料，选择电子束蒸发作为沉积方法，则该滤光膜从基底层上由内至外依次为Ta2O5、SiO2、Ta2O5、SiO2、Ta2O5、SiO2、Ta2O5、SiO2、Ta2O5、SiO2、Ta2O5、SiO2、Ta2O5、SiO2、SiOxNy。上述膜层的厚度分别为120～130nm、60～65nm、15～17nm、45～48nm、58～60nm、25～28nm、30～35nm、85～90nm、120～125nm、75～78nm、35～38nm、45～50nm、45～50nm。如权利1的要求，SiOxNy的膜层厚度为150～180nm。如图1所示，为该实施例所提供的滤光膜的分光光度计光谱测试结果。该结果表示，卤素灯照明通过该滤光膜，可与太阳光的光强随波长分布一致，普通的卤素光照明也可以接近自然光线效果。
上述实施例的滤光膜的沉积方法如下：
S1：采用离子源对基底层进行清洗，其中离子源功率为1～1.5Kw,清洗时间15～30min:；
S2：当真空室温度稳定在150℃～200℃之间，真空度为3～5×10-4Pa时，进入膜层的沉积。为了获得表面质量良好的Ta2O5薄膜，沉积速率维持在0.3～0.5nm/s，并向真空室充入O2以降低沉积过程中失氧导致的吸收，充气量为80～100sccm；SiO2薄膜沉积速率为0.8～1nm/s，沉积过程中不必充气；
S3：进行SiOxNy薄膜的沉积，采用双枪共蒸发物理气相沉积,SiO2薄膜的沉积速率与Si3N4薄膜的沉积速率分别为0.1nm/s与0.5nm/s,并在沉积的同时向真空室冲入O2和N2，充气量分别为150～180sccm与15～25sccm。
S4：薄膜沉积完成，停止加热，并让镀膜完成后的工件在真空室里保持真空状态30～50min，使其自然降温。
在部分实施例中，将上述实施例所提供的滤光膜镀制在化妆镜表面上，先对化妆镜的非Ag面进行擦拭，擦拭试剂的顺序为酒精-丙酮-酒精；将擦拭好的化妆镜镀膜面装配在在卡具装置上，然后放置在工件盘上，将设备抽取真空，工件盘的转速为15-28R/min。
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。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，其特征在于，所述滤光膜包括色差调节涂层、匹配层和功能层，所述色差调节涂层包括两种折射率不同材料交叉设置形成的13层结构，两种折射率不同的材料分别为高折射率材料和低折射率材料；所述匹配层包括低折射率材料；所述功能层材料包括混合薄膜；所述匹配层和所述功能层的总光学厚度为1/4λ的1.5-2倍，功能层与匹配层光学折射率在中心波长处的差值不大于0.1，其中，λ为色差调节涂层的中心波长550nm。
2.根据权利要求1所述的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，其特征在于，所述高折射率材料包括从TiO2、Ta2O5、Nb2O5、Ti3O5和H4中选出的一种，所述低折射率材料包括SiO2。
3.根据权利要求1所述的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，其特征在于，所述功能层包括SiOxNy混合膜。
4.根据权利要求3所述的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，其特征在于，所述SiOxNy混合膜包括采用电子束双枪共蒸SiO2与Si3N4薄膜材料制成，蒸发速度比值为1:5；在波长550nm处为1.667。
5.根据权利要求4所述的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，其特征在于，所述SiO2薄膜的沉积速率与Si3N4薄膜的沉积速率分别为0.1nm/s与0.5nm/s。
6.根据权利要求4所述的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，其特征在于，所述共蒸过程中，真空室本底真空度为2×10-3Pa，在真空室冲入O2、N2混合气体。
7.根据权利要求6所述的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，其特征在于，所述O2和N2的混合比例为1:2。
8.根据权利要求7所述的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，其特征在于，所述O2的充气量为150-180sccm；所述N2的充气量为15-25sccm。
9.根据权利要求1所述的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜，其特征在于，所述匹配层包括低折射率材料。
10.一种具有色度调节功能的化妆镜，其特征在于，所述化妆镜表面镀有如权利要求1-9任一项所述的具有色度调节功能的化妆镜滤光膜。
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