CN207051518U - 光学薄膜及光学镜片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光学薄膜和应用该光学薄膜的光学镜片，所述光学镜片包括塑料基底层，所述光学薄膜包括依次设置于所述塑料基底层一表面的硬涂层、第一连接层、第一五氧化三钛层、第二连接层、第二五氧化三钛层、二氧化硅层及防水层。可有效增加塑料基底层的硬度，避免加工过程中产生膜裂、划伤、起皱以及产生毛边等不良现象。

Description

光学薄膜及光学镜片

技术领域

本实用新型涉及光学薄膜及应用该光学薄膜的光学镜片。

背景技术

光学镜片因其质量轻、价格低、色散小、易加工成型等优点，现如今在很多领域上已经逐步取代了光学玻璃，但现有技术中由于塑料基底层的硬度低，与镀膜材料的膨胀系数不一致，如果将膜料直接镀于塑料基底层，容易产生膜裂，且表面容易划伤。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种光学薄膜，旨在解决光学镜片中塑料基底层膜料之间发生膜裂，及表面容易划伤的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种光学薄膜，应用于光学镜片，所述光学镜片包括塑料基底层，所述光学薄膜包括依次设置于所述塑料基底层一表面的硬涂层、第一连接层、第一五氧化三钛层、第二连接层、第二五氧化三钛层、二氧化硅层及防水层。

可选地，硬涂层的材料为光固化树脂，其厚度为5um。

可选地，第一连接层的材料为二氧化硅和三氧化二铝，其波长在0.5um至6um范围内为透明，所述第一连接层在波长为0.5um时的折射率为1.40-1.50的厚度值为10nm-12nm。

可选地，第一连接层的厚度值为8nm。

可选地，第二连接层的材料为二氧化硅与三氧化二铝，其波长在0.5um至6um范围内为透明，所述第二连接层在波长为0.5um时的折射率为1.40-1.50，且其厚度值为5nm-7nm。

可选地，第二连接层的厚度值为6nm。

可选地，第一五氧化三钛层的厚度值为10nm-12nm，所述第二五氧化三钛层的厚度值为4nm-6nm。

可选地，第一五氧化三钛层的厚度值为11nm，所述第二五氧化三钛层的厚度值为5nm。

可选地，二氧化硅层的厚度值为3nm；且/或，所述防水层为环烯树脂，其厚度值为11nm。

本实用新型还提供一种光学镜片，包括塑料基底层和光学薄膜，其中，所述光学薄膜包括依次设置于所述塑料基底层一表面的硬涂层、第一连接层、第一五氧化三钛层、第二连接层、第二五氧化三钛层、二氧化硅层及防水层。

本实用新型技术方案的光波导薄膜结构通过采用在塑料基底层涂布有硬涂层，可有效增加塑料基底层的硬度，避免加工过程中产生膜裂、划伤、起皱以及产生毛边等不良现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型光学薄膜一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1000	光学镜片	40	第二连接层
100	光学薄膜	50	第二五氧化三钛层
				10	塑料基底层	60	二氧化硅层
20	第一连接层	70	防水层
				30	第一五氧化三钛层	80	硬涂层

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提出一种光学薄膜100，应用于光学镜片1000，所述光学镜片1000包括塑料基底层10，该塑料基底层10的材料为聚碳酸酯树脂(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸类塑料(PET)、澳化苯氧墓类透明树脂(ARTOW)等。

参照图1，在本实用新型实施例中，所述光学薄膜100包括依次设置于所述塑料基底层10一表面的硬涂层80、第一连接层20、第一五氧化三钛层30、第二连接层40、第二五氧化三钛层50、二氧化硅层60及防水层70。

具体地，本实用新型实施例中，采用国产TXX-700型镀膜机下进行镀膜，该镀膜机配有双电子枪、霍尔离子源和IC/5晶控膜厚控制仪。因为塑料基底层10在注塑成型过程中会产生很大的内应力，在温度升高的情况下，其表面会产生龟裂龟裂现象，为了消除内应力，需要在塑料基底层10镀膜前进行退火处理，通过采用丙酮对塑料基底层10进行擦拭后，将塑料基底层10放置于恒温干燥箱中加热到70℃恒温1.5小时后取出，可减少塑料基底层10内部应力，同时，去除塑料基底层10上的水汽。退火后在塑料基底层10表面制备一层硬涂层80后，放入真空室，待真空度达到1*10^-3Pa时，开始沉积。由于镀膜材料均为氧化物，在蒸镀过程中容易分解而失去氧气，因此，在制备过程中需通入大量氧气。同时，为了得到致密的薄膜和增强塑料基底层10与薄膜之间的附着力，镀制光学薄膜100的过程中还需借助离子辅助沉积。

本实用新型技术方案的光波导薄膜结构通过采用在塑料基底层10涂布有硬涂层80，可有效增加塑料基底层10的硬度，避免加工过程中产生膜裂、划伤、起皱以及产生毛边等不良现象。

进一步地，在本实施例中，硬涂层80的材质为光固化树脂，其厚度为5um。此处，该光固化树脂为经多官能性氨基甲酸酯丙烯酸酯进行表面处理的硅溶胶，具体地，在本实施例中，采用脂肪族有机异氰酸酯系6官能丙烯酸酯、丙烯酸酯基修饰的硅溶液及异丙醇混合，并加入光聚合引发剂充分混合后涂布于塑料基底层10的表面，在60℃温度下干燥5分钟，进行紫外线照射固化，从而形成厚度为5um的硬涂层8080，可有效的提升塑料基底层10的表面硬度，进一步地，经过试验证实，硬涂层80的厚度值为5nm时的机械牢固性和硬度较高，且成型速度快，有效的实现了加硬的目的，且不影响增透效果，避免了避免加工过程中产生膜裂、划伤、起皱以及产生毛边等不良现象。

可以理解的是，在实际应用过程中，也可以将塑料镜片浸泡在加硬液中，使塑料基底层10表面形成一种加硬膜或采用真空蒸镀的方法，在表面镀制一层有机硅材质的硬涂层80，实现提升塑料基底层10硬度的同时不影响其增透效果。

进一步地，第一连接层20的材料为二氧化硅和三氧化二铝，其波长在0.5um至6um范围内为透明，所述第一连接层20在波长为0.5um时的折射率为1.40-1.50的厚度值为10nm-12nm，此处，第一连接层20采用的二氧化硅和三氧化二铝材料替代传统塑料基底层10和防水层70之间设置有二氧化硅低折射率层，该第一连接层20采用的二氧化硅与三氧化二铝可在塑料冷基底形成一层牢固的膜，进一步解决了传统光学镜片1000中塑料基底层10与二氧化硅之间发生脱落或膜裂的缺陷。同时，通过实验证明，其厚度值为6nm-10nm时的热膨胀系数较好，致密性较强，可有效增强与塑料基底层10之间的附着力。其中，当第一连接层20的厚度值为8nm时，与塑料基底层10之间的附着力更强，进一步避免光学镜片1000中塑料基底层10与二氧化硅之间发生脱落或膜裂的缺陷。

进一步地，第二连接层40的材料为二氧化硅与三氧化二铝的混合物，其波长在0.5um至6um范围内为透明，所述第二连接层40在波长为0.5um时的折射率为1.40-1.50，且其厚度值为5nm-7nm。此处，第二连接层40采用的二氧化硅与三氧化二铝可在第一五氧化三钛层30上形成一层牢固的膜，进一步增强了第一五氧化三钛层30和第二五氧化三钛层50之间的附着力，有效解决了光学镜片1000中塑料基底层10与二氧化硅之间发生脱落或膜裂的缺陷。其中，当第二连接层40的厚度值为6nm时，致密性较好，使第二低折射率与第一五氧化三钛层30和第二五氧化三钛层50之间的附着力更强，能有效避免光学镜片1000中塑料基底层10与二氧化硅之间发生脱落或膜裂的缺陷。

进一步地，第一五氧化三钛层30其厚度值为10nm-12nm，所述第二五氧化三钛层50厚度值为4nm-6nm。此处，本实施例中第一五氧化三钛层30和第二五氧化三钛层50做为高折射率层，经过试验证明，当第一五氧化三钛层30的厚度值为10nm-12nm以及第二五氧化三钛层50的厚度为4nm-6nam的范围内时，塑料基底层10的表面在离子辅助沉积的过程中稳定性较强，不易产生刻蚀现象，同时具有较好的增透效果和较强的抗氧化性能。其中，当第一五氧化三钛层30的厚度值为11nm，第二五氧化三钛层50的厚度值为5nm时，光学镜片1000的抗氧化性能和增透效果更强。

可以理解的是，在实际应用过程中，第一五氧化三钛层30和第二五氧化三钛层50不仅限于采用上述五氧化三钛的材质，例如，也可采用五氧化二钽或二氧化锆等高折射率材质。

具体地，在本实用新型实施例中，二氧化硅层60的厚度值为3nm。此处，通过设有的二氧化硅层60，不影响增透性能，同时能有效增强其机械牢固度。尤其在二氧化硅层60厚度为3nm时，机械牢固度更强。

具体地，在本实用新型实施例中，防水层70为环烯树脂，其厚度值为11nm；此处，防水层70的镀制的厚度应该与蒸镀设备尺寸想匹配，如果蒸发量不均匀，蒸发厚度过少，则很难实现疏水性；如果蒸发厚度较大，塑料镜片表面产生微量的白浊现象，镜片的透过率也会降低。通过实验证明，防水层70的厚度值为11nm时，疏水性较好，且不易产生白浊现象。

通过如上述光学薄膜100的结构，上述各层组分及其厚度的表征特征相互融合，可有效避免了光学镜片1000中塑料基底层10与膜料之间发生脱落或膜裂的缺陷产生。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，所述的防水层70所述采用的环烯树脂、第一连接层20和第二连接层40所采用的二氧化硅、三氧化二铝以及硬涂层80所采用的光固化树脂均为现有材质，本实用新型通过将现有材质以一定层叠次序和较优选的厚度实现增加塑料基底层10的硬度，避免加工过程中产生膜裂、划伤、起皱以及产生毛边等不良现象。

在上述基础上，以下提供本实施例光学薄膜100的具体技术方案：

技术方案一，光学薄膜100包括依次设置于塑料基底层10一侧表面的：厚度为5nm材质为光固化树脂的硬涂层，厚度为6nm材质为二氧化硅和三氧化二铝的第一连接层20、厚度为10nm材质为五氧化三钛的第一五氧化三钛层30、厚度为5nm材质为二氧化硅和三氧化二铝的第二连接层40、厚度为4nm材质为五氧化三钛的第二五氧化三钛层50、厚度为5nm的二氧化硅层60及厚度为11nm材质为环烯树脂的防水层70，使整个光学膜料致密性较高的同时，有效避免了光学镜片1000中塑料基底层10与二氧化硅之间发生脱落或膜裂的缺陷产生。

技术方案二，光学薄膜100包括依次设置于塑料基底层10一侧表面的：厚度为5nm材质为光固化树脂的硬涂层，厚度为10nm材质为二氧化硅和三氧化二铝的第一连接层20、厚度为12nm材质为五氧化三钛的第一五氧化三钛层30、厚度为7nm材质为二氧化硅和三氧化二铝的第二连接层40、厚度为6nm材质为五氧化三钛的第二五氧化三钛层50、厚度为5nm的二氧化硅层60及厚度为11nm材质为环烯树脂的防水层70，以及塑料基表面预设有的硬涂层80的设置，使整个光学膜料致密性较高、抗氧化性能较强，同时，有效避免了光学镜片1000中塑料基底层10与二氧化硅之间发生脱落或膜裂的缺陷产生。

技术方案三，光学薄膜100包括依次设置于塑料基底层10一侧表面的：厚度为5nm材质为光固化树脂的硬涂层，厚度为8nm材质为二氧化硅和三氧化二铝的第一连接层20、厚度为11nm材质为五氧化三钛的第一五氧化三钛层30、厚度为6nm材质为二氧化硅和三氧化二铝的第二连接层40、厚度为5nm材质为五氧化三钛的第二五氧化三钛层50、厚度为5nm的二氧化硅层60及厚度为11nm材质为环烯树脂的防水层70，使整个光学膜料致密性更高、抗氧化性更强，同时，有效避免了光学镜片1000中塑料基底层10与二氧化硅之间发生脱落或膜裂的缺陷产生。

本实用新型还提供一种光学镜片1000，包括塑料基底层10和光学薄膜100，该光学薄膜100的具体结构参照上述实施例，由于本光学薄膜100采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学薄膜，应用于光学镜片(1000)，所述光学镜片(1000)包括塑料基底层(10)，其特征在于，所述光学薄膜(100)包括依次设置于所述塑料基底层(10)一表面的硬涂层、第一连接层(20)、第一五氧化三钛层(30)、第二连接层(40)、第二五氧化三钛层(50)、二氧化硅层(60)及防水层(70)。

2.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述硬涂层(80)的材质为光固化树脂，其厚度为5um。

3.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述第一连接层(20)的材料为二氧化硅和三氧化二铝，其波长在0.5um至6um范围内为透明，所述第一连接层(20)在波长为0.5um时的折射率为1.40-1.50的厚度值为10nm-12nm。

4.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述第一连接层(20)的厚度值为8nm。

5.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述第二连接层(40)的材料为二氧化硅与三氧化二铝，其波长在0.5um至6um范围内为透明，所述第二连接层(40)在波长为0.5um时的折射率为1.40-1.50，且其厚度值为5nm-7nm。

6.如权利要求3所述的光学薄膜，其特征在于，所述第二连接层(40)的厚度值为6nm。

7.如权利要求1至6中任一项所述的光学薄膜，其特征在于，所述第一五氧化三钛层(30)的厚度值为10nm-12nm，所述第二五氧化三钛层(50)的厚度值为4nm-6nm。

8.如权利要求7所述的光学薄膜，其特征在于，所述第一五氧化三钛层(30)的厚度值为11nm，所述第二五氧化三钛层(50)的厚度值为5nm。

9.如权利要求1所述的光学薄膜，其特征在于，所述二氧化硅层(60)的厚度值为3nm；且/或，所述防水层(70)为环烯树脂，其厚度值为11nm。

10.一种光学镜片，其特征在于，包括塑料基底层(10)和如权利要求1至9中任一项所述的光学薄膜(100)。