镀膜组合物、其制备方法，消光膜及镜头模组/终端技术

本申请涉及一种镀膜组合物、其制备方法，消光膜及镜头模组/终端，该镀膜组合物包括第一成分，所述第一成分含有Ti元素、Mg元素和O元素，以及选择性的Fe元素和/或Co元素，在所述镀膜组合物中，所述Ti元素、Mg元素与O元素的摩尔比为1:0.2~1:0.8~1.5；当所述第一成分含有所述Fe元素和/或Co元素时，所述Fe元素和/或Co元素的重量少于等于10%。该材料在可见光和近红外波段具有强烈吸收效果，该镀膜组合物同时具有透过消光和反射消光双重效果的黑色消光膜，便于进行膜系设计和优化。便于进行膜系设计和优化。便于进行膜系设计和优化。

【技术实现步骤摘要】
镀膜组合物、其制备方法，消光膜及镜头模组/终端


[0001]本申请涉及一种镀膜组合物、其制备方法，消光膜及镜头模组/终端，属于镀膜材料领域。

技术介绍

[0002]近年来随着手机摄像头等消费类光学产品的体积越做越小，性能要求不断提高，对于反射吸收性镀膜材料的需求越来越迫切。这类反射光吸光材料目前的工艺是采用阳极黑或者含有碳颗粒的有机涂料。例如在摄像头制作过程中，常常需要对透镜外沿和镜筒内壁进行涂黑加工。这一过程通常由表面反射率较低含碳涂料或阳极发黑工艺来制作。但这类涂料涂层由于工艺的原因，以及为了提高反射光的消光，通常厚度会比较厚，且具有一个比较粗糙的表面，对于体积和厚度都要求严苛的手机镜头等小尺寸镜头应用越来越难以胜任。虽然一直以来很多人尝试使用黑色膜材料以蒸发镀膜的方式进行加工，但由于一些常见的黑色膜料如Cr
‑
SiO，和Ni
‑
Cr的主要成分为金属，造成反射过于强烈，难以胜任这类对投射和反射同时要求高消光的场合。
[0003]随着手机镜头模组向高像素、大光圈、超薄化方向发展，消费者对摄像模组成像质量的要求也越来越高。然而，当镜头在阳光下使用时，光线被滤光片窗口边缘区域所反射，经与镜头内壁和影像传感器等表面区域处漫反射后进入影像传感器成像，从而造成杂散光的产生，会使镜头出现鬼影和光斑，影响镜头的正常使用。
[0004]一般会采用如下方法抑制或消除杂散光。
[0005]1. 镜头内壁一般需要涂敷黑色涂层以吸收多余的光线，过去镜头通常使用金属内壁，因此涂层一般会使用发黑的方式加工。随着聚合物材料使用增多，内壁涂黑主要采用镜筒材料加入黑色染料或涂敷黑色涂料的方式加工。
[0006]2. 镜头边缘，目前主要采用涂敷黑色消光涂料的方式做涂墨加工。用来消除透镜边缘的不规则反射光。
[0007]3. 镜头之间，加入黑色消光光阑吸收掉光路外侧的杂光。通常在透镜和支架之间会垫入黑色聚合物环充当垫圈和光阑的作用。
[0008]当前黑色消光涂层主要是采用油墨涂敷、丝网印刷的方法制造。随着产品要求的提高，人们逐渐认识到这类涂黑的工艺存在以下缺点：1. 无论是采用油墨涂敷还是丝网印刷的方式，外观品质难以达到蒸发镀膜的水平。无论采用何种颜料和分散剂，采用油墨类物质制备膜层不仅厚度较厚，且不均匀。如在制备显示屏盖板时，其光学反射特征和屏幕本身存在较大差距。因此造成屏幕反射的不均匀。这样的盖板在外观上可以隐约看到一个黑框，无法达到全面屏黑，无框架效果。
[0009]2. 由于涂敷工艺采用的油墨或涂料均含有有机溶剂，因此在产品生产中难免存在污染和排放。在大部分的非化工工业园区，这类项目很难通过环评，即使通过也需要投入更多的环保设备和严格的检查。
[0010]3. 随着越来越多的镜头材料不再使用金属而是使用聚合物，原有的镜筒阳极发
黑工艺已经不再适合。对于聚合物镜筒，需要使用其他的发黑加工方式。
[0011]4. 无论采用何种涂敷材料，颜色层的厚度通常不会低于10微米，而采用蒸发镀膜的方式，黑色消光膜厚度不会超过0.5微米。这对很多小型或微型光学器件的设计生产具有重要意义。
[0012]因此，很多人在尝试使用真空蒸发镀膜的方式制备黑色消光膜，以及装饰性黑色膜。并使用这类薄膜用于镜头内壁、镜片外沿、屏幕或盖板周边的黑色涂层（消光层）。这种新的工艺相比传统涂敷方式具有很大优势。
[0013]然而，当前现有的黑色镀膜材料在制备黑色膜时存一些在问题，限制了真空蒸发镀膜工艺制备的黑色膜在光学消光方向的应用。这是由于当前黑色镀膜材料往往都是由一种或多种金属或半导体材料组成。这是由于金属或半导体材料具有较宽的导带。可以吸收较宽范围波长的光线，形成消光。但由于金属材料或半导体存在大量的自由电子，这些自由电子造成材料表面存在着宽光谱的均匀反射，这就造成了很难避免的表面强烈反光。虽然这类黑色膜料可以通过提高消光系数的方式将透射光吸收，但基本上对于反射光往往无能为力。特别是在光滑表面上，镀膜后的表面常常呈现类似镜面效果。
[0014]使用纯半导体材料也可以制备黑色薄膜，但是常用的半导体材料通常吸收光线能力不强，而且由于半导体倒带宽度无法覆盖全部可见部分，常常会存在偏色问题，使薄膜呈现黄色或棕色的色调，无法做到中性消光。
[0015]当前常用的黑色镀膜材料如Cr，Ni/Cr、Cr/SiO，Ni等均是如此，包括一些国外大厂生产的黑色膜料如默克公司的Black A 也是这种情况，以上述材料制备的黑色薄膜表面反射率远远高于未镀膜表面。由于镀膜面反光远远大于油墨表面反光强度，因此目前无法作为消光涂层代替油墨或消光漆涂层。

技术实现思路

[0016]本专利技术的目的在于提供一种镀膜组合物、其制备方法，消光膜及镜头模组/终端，该材料在可见光和近红外波段具有强烈吸收效果，该镀膜组合物同时具有透过消光和反射消光双重效果的黑色消光膜，便于进行膜系设计和优化。
[0017]为达到上述目的，本申请提供如下技术方案：一种镀膜组合物，其包括第一成分，所述第一成分含有Ti元素、Mg元素和O元素，以及选择性的Fe元素和/或Co元素，在所述镀膜组合物中，所述Ti元素、Mg元素与O元素的摩尔比为1:0.2~1:0.8~1.5；当所述第一成分含有所述Fe元素和/或Co元素时，所述Fe元素和/或Co元素的重量少于等于10%。
[0018]进一步地，在所述第一成分中，所述Ti元素选自Ti、TiO2、Ti2O3或Ti3O5中的至少一种；和/或，所述Mg元素选自MgO；和/或，所述Fe元素选自Fe2O3或FeO中的至少一种；和/或，所述Co元素选自Co2O3或CoO中的至少一种。
[0019]进一步地，所述镀膜组合物还包括第二成分，所述第二成分选自Nb2O5、NbO2、Nb、Ta2O5、Ti3O5、Ti2O3、ZrO2、ZrO或Zr中的任一种或多种。
[0020]进一步地，所述镀膜组合物还包括第三成分，所述第三成分选自SiO2、MgF2或硅铝混合料中的任一种或多种。
[0021]本申请还提供一种镀膜组合物的制备方法，其包括：S1、提供作为第一成分的第一原料，所述第一原料选自Ti、TiO2、Ti2O3或Ti3O5中的
至少一种和MgO；S2、将所述第一原料均匀混合并制成小颗粒状；S3、对S2中的颗粒进行烧结处理，得到第一成分，呈黄色到深棕黄色；所述烧结处理包括：以每分钟7~13℃的速度将温度升高到600~950℃，再以每分钟2~4℃的速度将材料加热到1000~1600℃，并恒温至少3h，待反应完成后即可停止加热，让材料自然冷却。
[0022]进一步地，步骤S1中，所述第一原料还包括Fe2O3或FeO中的至少一种，和/或，Co2O3或CoO中的至少一种；和/或，所述制备方法还包括提供作为第二成分的第二原料，所述第二原料选自Nb2O5、NbO2、Nb、Ta2O5、Ti3O5、Ti2O3、ZrO2、ZrO或Zr中的任一种或多种；和/或，所述制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镀膜组合物，其特征在于，包括第一成分，所述第一成分含有Ti元素、Mg元素和O元素，以及选择性的Fe元素和/或Co元素，在所述镀膜组合物中，所述Ti元素、Mg元素与O元素的摩尔比为1:0.2~1:0.8~1.5；当所述第一成分含有所述Fe元素和/或Co元素时，所述Fe元素和/或Co元素的重量少于等于10%。2.根据权利要求1所述的镀膜组合物，其特征在于，在所述第一成分中，所述Ti元素选自Ti、TiO2、Ti2O3或Ti3O5中的至少一种；和/或，所述Mg元素选自MgO；和/或，所述Fe元素选自Fe2O3或FeO中的至少一种；和/或，所述Co元素选自Co2O3或CoO中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的镀膜组合物，其特征在于，所述镀膜组合物还包括第二成分，所述第二成分选自Nb2O5、NbO2、Nb、Ta2O5、Ti3O5、Ti2O3、ZrO2、ZrO或Zr中的任一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的镀膜组合物，其特征在于，所述镀膜组合物还包括第三成分，所述第三成分选自SiO2、MgF2或硅铝混合料中的任一种或多种。5.一种镀膜组合物的制备方法，其特征在于，包括：S1、提供作为第一成分的第一原料，所述第一原料选自Ti、TiO2、Ti2O3或Ti3O5中的任一种或多种和MgO；S2、将所述第一原料均匀混合并制成小颗粒状；S3、对S2中的颗粒进行烧结处理，得到第一成分，呈黄色到深棕黄色；所述烧结处理包括：以每分钟7~13℃的速度将温度升高到600~950℃，再以每分钟2~4℃的速度将材料加热到100...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐川，陈牧，
申请(专利权)人：巨玻固能苏州薄膜材料有限公司，
类型：发明
国别省市：