一种具有自洁炫彩功能的镜片及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种具有自洁炫彩功能的镜片及其制备方法，该镜片包括镜片基板以及分布在其上的高透过镜头区和炫彩区，所述高透过镜头区位于镜片玻璃中心区域，炫彩区覆盖除高透过镜头区的其它区域。本发明专利技术的具有自洁炫彩功能的镜片，可以使所需波长光线的透过率高达99.4％，有效屏蔽有害光线，提高镜头对光线捕捉灵敏度，优化图像质量。同时，本发明专利技术可以实现多种颜色镜头的制备，从不同角度观察到不同颜色，实现炫彩功能，提高镜头美观性。另外，这种镜片非常容易保持清洁，减少了清洁镜片玻璃表面的麻烦。

【技术实现步骤摘要】
一种具有自洁炫彩功能的镜片及其制备方法
本专利技术涉及薄膜应用领域，具体涉及一种具有自洁炫彩功能的镜片及其制备方法。
技术介绍
在手机、笔记本电脑等便携式设备的摄像头以及相机望远镜等专业设备中，通常要用到覆盖镜片，此类镜片一般安装在镜头外层用以保护内部镜头。但此类镜头覆盖镜片通常功能少、透过率欠佳，从而降低了成像质量；结构简单，外观过于单一，多半为黑色或全透明，被拍者难以准确找到镜头位置，影响拍摄效果；另外此类镜片抗污能力较差，易被指纹等污渍污染。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供一种具有自洁炫彩功能的镜片及其制备方法，该镜片不仅可以起到保护功能，而且可以从不同角度观察到不同颜色，实现炫彩效果，便于镜头识别。同时利用特殊的薄膜结构提高镜片透光率和视角，提高成像质量。更重要的是该镜片还具有自洁功能，不易污染。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术手段：一种具有自洁炫彩功能的镜片，包括依次设置的背向镜头的上表面、镜片基板和面向镜头的下表面；所述的镜片上表面由位于中心区域的高透过区和周边区域的炫彩区组成；所述的高透过区自下往上依次为第二增透单元、第二保护层和第三保护层；所述的炫彩区自下往上依次为高反射底膜、增透单元、半透半反射薄膜、第二保护层和第三保护层，其中高反射底膜与镜片基板上表面接触；所述的下表面自上往下依次为第一增透单元和第一保护层。所述的第一增透膜单元、第二增透膜单元、第三增透膜单元均由相同的透明薄膜材料或折射率不同的透明薄膜材料堆栈组合而成。所述的折射率不同的透明薄膜材料选用折射率为1～1.5的薄膜材料和折射率高于1.5的高折射率薄膜材料。所述的折射率不同的透明薄膜材料选用折射率为1.5的SiO2和折射率为2.6的Ti3O5。所述的第一保护层和第二保护层为单层或多层的SiO2薄膜；第三保护膜为透明光催化单层TiO2薄膜。所述的高反射底膜为金属、半导体或绝缘体反射薄膜；所述的半透半反射薄膜为金属、半导体或绝缘体的薄膜；高反射底膜优选金属Cr；所述的半透半反射薄膜优选金属Al。所述的镜片基板采用玻璃或塑料的透明材料，玻璃优选钠钙玻璃。一种具有自洁炫彩功能镜片的制备方法，包括以下步骤：1)将钠钙玻璃作为镜片基板依次放入洗洁精、丙酮、酒精、去离子水中分别超声清洗，取出后用氮气烘干；2)将清洗好的镜片基板转入蒸镀室采用电子束蒸发Cr，完成高反射底膜的制备；3)再将完成高反射底膜的镜片基板传递到旋涂机，旋涂UV光刻胶，旋涂完毕后放入烘干箱烘干坚膜；4)坚膜完毕后在上表面覆盖曝光区域与高透过区重合的掩膜版，并置于UV光下曝光，曝光后用KOH溶液刻蚀高透过区；5)刻蚀完毕后用相应刻蚀清洗液清洗，去除光刻胶，最后用去离子水清洗玻璃片，去除残留，放入烘干箱烘干；6)再依次以SiO2、Ti3O5、SiO2、Ti3O5、SiO2的顺序采用电子束蒸发相应材料，完成第二增透单元及第三增透单元的制备；7)将蒸镀好的玻璃片采用热蒸镀方式蒸发Al，完成半透半反膜的制备；8)将步骤7)得到的玻璃片传递到旋涂机，旋涂UV光刻胶，旋涂完毕后放入烘干箱烘干坚膜；9)坚膜完毕后在上表面覆盖相应掩膜版，置于UV光下曝光，曝光后用KOH溶液刻蚀高透过A区；10)将刻蚀好的玻璃置于乙酸溶液中若干时间，刻蚀高透过区上层Al膜；11)刻蚀完毕后用相应刻蚀清洗液清洗，去除光刻胶，最后用去离子水清洗玻璃，去除残留，放入烘干箱烘干；12)将烘干好的镜片放入真空腔采用电子束蒸发依次蒸镀SiO2和TiO2，完成第二保护层和具有自洁功能的第三保护层的制备；13)翻转玻璃片，依次以SiO2、Ti3O5、SiO2、Ti3O5、SiO2的顺序用电子束蒸发相应材料，完成第一增透单元的制备；14)用电子束蒸发SiO2，完成第一保护层的制备；至此，制备得到具有自洁炫彩功能的镜片。步骤6)中，电子束蒸发材料SiO2、Ti3O5、SiO2、Ti3O5、SiO2对应的厚度分别为：150～200nm、1～20nm、10～40nm、80～140nm、70～100nm；步骤13)中，电子束蒸发材料SiO2、Ti3O5、SiO2、Ti3O5、SiO2对应的厚度分别为：150～200nm、1～20nm、10～40nm、80～140nm、70～100nm。步骤2)中，蒸发Cr的厚度40～60nm；步骤7)中，蒸发Al的厚度为5～20nm；步骤12)中，蒸镀SiO2和TiO2的厚度分别为120～180nm和10～20nm；步骤14)中，SiO2厚度为140～150nm。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术具有自洁炫彩功能的镜片，不但可以满足保护内部镜头的基本功能，而且可以提高镜片透过率，增强光线选取功能，提高特定波长光线入射能力，降低有害波长光线入射量，可以使所需波长光线的透过率高达99.4％，有效屏蔽有害光线，提高镜头对光线捕捉灵敏度，优化图像质量。炫彩区B可实现彩色及炫光镜片功能，可以实现多种颜色镜头的制备，从不同角度观察到不同颜色，实现炫彩功能，提高镜头美观性。保护层C3使镜片具有自洁能力，抗污效果显著，减少清洁频率，降低污渍对镜片的影响。进一步，通过选取特定薄膜材料，可增加入射光线范围，提高成像视角。材料选取范围广，可满足不同环境不同成像需求。本专利技术的一种具有自洁炫彩功能的镜片方法，制备简单，材料选择多样，制得的镜片可以使所需波长光线的透过率高达99.4％。【附图说明】图1为本专利技术具有自洁炫彩功能镜片的俯视效果图。其中，中心透明圆形区域为高透过镜头区A，周围彩色圆环区域为炫彩区B。图2是本专利技术具有自洁炫光功能镜片的剖面示意图。其中，G为镜片基板，中心区域A为高透过镜头区，其余区域B为炫彩区；R为高反射薄膜。高透过镜头区A分为上表面U和下表面D两个部分，上表面结构自下而上依次为增透单元T2，保护层C2和C3，下表面依次为增透单元T1和保护层C1。炫彩区B位于镜片玻璃G上表面，自下而上依次为高反射薄膜R、增透单元T3、半透半反射薄膜S、保护层C2和C3。图3为本专利技术的原理图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作详细描述：如图1所示，一种具有自洁炫彩功能的镜片，包括镜片玻璃G、高透过镜头区A和炫彩区B。如图2所示，所述的镜片玻璃作为薄膜载体，具有保护镜头的功能。选用材料为高透过率、高硬度、低膨胀系数的无机玻璃，分为背向镜头的上表面U和面向镜头的下表面D。同时，镜片玻璃由位于中心区域的高透过区A和周边的炫彩区B组成。所述高透过镜头区A位于镜片玻璃中心区域的上表面。位于上表面U的高透过区A由多层透明薄膜堆叠组成的增透单元T2、具有高致密性、高透过率、高硬度及耐磨性好的保护层薄膜C2和一层透明光催化薄膜C3组成。所述炫彩区B位于镜片玻璃上表面，覆盖高透过区A以外的其它区域。自下而上由高反射底膜R、增透单元T3、半透半反射薄膜S、保护层C2和C3组成，其中高反射底膜R与镜片玻璃上表面接触。其中下表面D以下的区域由多层透明薄膜堆叠组成的增透单元T1和具有高致密性、高透过率、高硬度及耐磨性好的保护层薄膜C1组成；本专利技术一种具有自洁炫彩功能的镜片的具体制备过程如下，现以部分材料为例进行说明，当然不限于以下材料。镜片玻璃G为高透过率、高硬度和高平整度玻璃。增透膜单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自洁炫彩功能的镜片，其特征在于：包括依次设置的背向镜头的上表面(U)、镜片基板(G)和面向镜头的下表面(D)；所述的镜片上表面(U)由位于中心区域的高透过区(A)和周边区域的炫彩区(B)组成；所述的高透过区(A)自下往上依次为第二增透单元(T2)、第二保护层(C2)和第三保护层(C3)；所述的炫彩区(B)自下往上依次为高反射底膜(R)、增透单元(T3)、半透半反射薄膜(S)、第二保护层(C2)和第三保护层(C3)，其中高反射底膜(R)与镜片基板(G)上表面接触；所述的下表面(D)自上往下依次为第一增透单元(T1)和第一保护层(C1)。

【技术特征摘要】
1.一种具有自洁炫彩功能的镜片，其特征在于：包括依次设置的背向镜头的上表面(U)、镜片基板(G)和面向镜头的下表面(D)；所述的镜片上表面(U)由位于中心区域的高透过区(A)和周边区域的炫彩区(B)组成；所述的高透过区(A)自下往上依次为第二增透单元(T2)、第二保护层(C2)和第三保护层(C3)；所述的炫彩区(B)自下往上依次为高反射底膜(R)、增透单元(T3)、半透半反射薄膜(S)、第二保护层(C2)和第三保护层(C3)，其中高反射底膜(R)与镜片基板(G)上表面接触；所述的下表面(D)自上往下依次为第一增透单元(T1)和第一保护层(C1)。2.根据权利要求1所述的具有自洁炫彩功能的镜片，其特征在于：所述的第一增透膜单元(T1)、第二增透膜单元(T2)、第三增透膜单元(T3)均由相同的透明薄膜材料堆栈组合而成。3.根据权利要求1所述的具有自洁炫彩功能的镜片，其特征在于：所述的第一增透膜单元(T1)、第二增透膜单元(T2)、第三增透膜单元(T3)均由折射率不同的透明薄膜材料堆栈组合而成。4.根据权利要求3所述的具有自洁炫彩功能的镜片，其特征在于：所述的折射率不同的透明薄膜材料选用折射率为1～1.5的薄膜材料和折射率高于1.5的高折射率薄膜材料。5.根据权利要求3所述的具有自洁炫彩功能的镜片，其特征在于：所述的折射率不同的透明薄膜材料选用折射率为1.5的SiO2和折射率为2.6的Ti3O5。6.根据权利要求1所述的具有自洁炫彩功能的镜片，其特征在于：所述的第一保护层(C1)和第二保护层(C2)为单层或多层的SiO2薄膜；第三保护膜(C3)为透明光催化单层TiO2薄膜。7.根据权利要求1所述的具有自洁炫彩功能的镜片，其特征在于：所述的高反射底膜(R)为金属、半导体或绝缘体反射薄膜；所述的半透半反射薄膜(S)为金属、半导体或绝缘体的薄膜。8.根据权利要求7所述的具有自洁炫彩功能的镜片，其特征在于：高反射底膜(R)为金属Cr；所述的半透半反射薄膜(S)为金属Al。9.根据权利要求1所述的具有自洁炫彩功能的镜片，其特征在于：所述的镜片基板(G)采用玻璃或塑料的透明材料。10.根据权利要求9所述的具有自洁炫彩功能的镜片，其特征在于：玻璃为钠钙玻璃。11.一种具有自洁炫彩功能的镜片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将钠钙玻璃作为镜片基板(G)依次放入洗洁精、丙酮、酒精、去离子水中分别超声清洗，取出后用氮气烘干；2)将清洗好的镜片基板(G...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁利苹，程君，杜帅，邵鹏，张方辉，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61