一种防水镜片制备工艺及防水镜片的制作方法

本发明涉及一种防水光学镜片，尤其涉及一种防水镜片制备工艺及利用该工艺制成的防水镜片。

背景技术：

随着社会的发展，目前汽车已经成为了人们出行必不可少的代步工具。随之而来的是行业的激烈竞争，市场越来越重视产品的高规格和高性能。

作为目前汽车通用的可视系统，在倒车、探物等方向的要求也越来越高。如何提供成像的清晰度、减小成像误差、提高成像质量成为研究的主要方向。而作为可视系统主要组成部分的防水镜片如何提高憎水角度并保持持久，也成为了目前急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种防水镜片制备工艺及防水镜片，解决防水镜片憎水角度小、防水效果差的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种防水镜片制备工艺，包括：

s1、在镜片基底上镀制增透膜层；

s2、对镀制增透膜层后的镜片基底进行清洗；

s3、清洗后，在增透膜层上镀制防水膜层；

利用所述防水镜片制备工艺制成的镜片的憎水角大于100°。

根据本发明的一个方面，在所述步骤s3中，采用阻蒸方式镀制防水膜层，镀膜真空度为1.0e-3pa～1.5e-3pa，镀制的防水膜层的厚度为45nm-50nm。

根据本发明的一个方面，在所述步骤s2之后、所述步骤s3之前，还包括：在所述增透膜层上镀制辅助结合层，所述辅助结合层材料为氧化硅，厚度为2nm-5nm。

根据本发明的一个方面，在所述步骤s1中，按照(x+y)*n的结构镀制所述增透膜层，其中x表示含钛化合物材料层、y表示含硅氧化物材料层，(x+y)*n表示x材料层和y材料层交替镀制n次，n为大于等于3的整数。

根据本发明的一个方面，在所述步骤s1中，镀制增透膜层时采取高能离子源辅助工艺，包括在所述增透膜层镀制前对所述镜片基底进行离子清洗、在所述增透膜层镀制过程中辅助含钛化合物材料层镀制和辅助含硅氧化物材料层镀制。

根据本发明的一个方面，所述高能离子源辅助工艺中，离子清洗的离子源功率设置为电压500-800v、电流500-800a。

根据本发明的一个方面，含钛化合物材料层辅助镀制的离子源功率设置为电压1100-1200v、电流1100-1200a。

根据本发明的一个方面，含硅氧化物材料层辅助镀制的离子源功率设置为电压1000-1200v、电流1000-1200a。

根据本发明的一个方面，沿远离所述镜片基底的方向，所述增透膜层依次包括第一氧化钛层、第一氧化硅层、第二氧化钛层、第二氧化硅层、第三氧化钛层和第三氧化硅层；

所述第一氧化钛层的厚度为10-30nm，所述第一氧化硅层的厚度为10-40nm，所述第二氧化钛层的厚度为30-70nm，所述第二氧化硅层的厚度为10-30nm，所述第三氧化钛层的厚度为20-50nm，所述第三氧化硅层的厚度为80-110nm。

根据本发明的一个方面，所述增透膜层于410nm-690nm波段范围的表面反射率最大值小于0.5％。

根据发明的一个方面，在所述步骤s1之前，还包括对所述镜片基底进行超声波清洗。

根据本发明的一个方面，所述防水镜片制备工艺还包括：完成步骤s3之后对于镜片进行分光测试和憎水角测试。

根据本发明的一个方面，所述防水镜片制备工艺还包括：完成步骤s3之后对于镜片进行水煮拉膜测试、耐摩擦性能测试和耐盐雾性能测试。

本发明还提供一种利用上述防水镜片制备工艺制成的防水镜片，包括镜片基底和依次镀制在所述镜片基底上的增透膜层和防水膜层；

所述防水镜片的憎水角大于100°。

根据本发明的一个方面，所述防水镜片的增透膜层和防水膜层之间还设有辅助结合层。

根据本发明的一个方案，按照在镜片基底上镀制增透膜层、之后清洗，清洗后再在增透膜层上镀制防水膜层的工艺流程制备防水镜片，可以保证制成的防水镜片的憎水角为118°以上，自然环境下暴露放置12个月憎水角仍在100°以上，具有很好地防水性能，同时还具有耐磨、耐腐蚀的性能。

根据本发明的一个方案，采用阻蒸方式镀制防水膜层，镀膜真空度为1.0e-3pa～1.5e-3pa，镀制的防水膜层的厚度为45nm-50nm。如此可以保证镀制的防水膜层更为牢固，不容易脱落，同时可以提高憎水角，防水性能好。

根据本发明的一个方案，在镜片基底上镀制完成增透膜层形成半成品之后、镀制防水膜层之前，由于还包括对于半成品镜片的清洗步骤，有利于后续防水膜层的镀制，确保防水膜层镀制的牢固性，提高憎水角、提升防水性能。

根据本发明的一个方案，由于在镀制防水膜层之前，先在增透膜层上镀制了一层辅助结合层，可以有效提高防水膜层与辅助结合层的结合能量，保证防水膜层的结构强度和防护性能。

根据本发明的一个方案，在步骤s1中，按照(x+y)*n的结构镀制增透膜层，n为大于等于3的整数。有利于保证增透膜层与镜片基底的结合牢固程度，保证增透膜层可以有效降低表面光线反射率。同时，在此增透膜层结构基础上，再镀制防水膜层，有利于保证防水膜层的防水性能。

根据本发明的一个方案，按照上述结构形式镀制增透膜层时采取高能离子源辅助工艺，包括在增透膜层镀制前对镜片基底进行离子清洗、在增透膜层镀制过程中辅助含钛化合物材料层镀制和辅助含硅氧化物材料层镀制。如此可以提高镜片基底表面的洁净度，提升膜层与镜片基底之间的结合度。同时可以提高膜层致密性，提升膜层与膜层之间的结合力度。

根据本发明的一个方案，将镀制的第一氧化钛层的厚度设置为10-30nm，第一氧化硅层的厚度设置为10-40nm，第二氧化钛层的厚度设置为30-70nm，第二氧化硅层的厚度设置为10-30nm，第三氧化钛层的厚度设置为20-50nm，第三氧化硅层的厚度设置为80-110nm。有利于控制本发明增透膜层的表面反射率。使得增透膜层于410nm-690nm波段范围的表面反射率最大值小于0.5％。

根据本发明的一个方案，还包括在步骤s1之前，对镜片基底进行超声波清洗，可以确保镜片基底的洁净度。

根据本发明的一个方案，在步骤s3之后，还包括对于防水镜片进行分光测试、憎水角测试、水煮拉膜测试、耐摩擦性能测试和耐盐雾性能测试。如此在防水镜片之后可以进行性能测试，确保防水镜片的各项性能符合要求。

附图说明

图1示意性表示利用本发明防水镜片制备工艺一种实施方式制成的防水镜片结构示图；

图2示意性表示本发明一种实施方式的防水镜片的憎水角测试示图；

图3示意性表示本发明一种实施方式的防水镜片的分光测试曲线图；

图4示意性表示传统镜片耐摩擦试验后的憎水角示图；

图5示意性表示本发明防水镜片耐摩擦试验后的憎水角示图；

图6示意性表示传统镜片盐雾试验后表面结果图；

图7示意性表示本发明防水镜片耐盐雾试验后的表面结果图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

图1是示意性表示利用本发明防水镜片制备工艺一种实施方式制成的防水镜片结构示图。如图1所示，本发明的防水镜片包括镜片基底1、增透膜层2、防水膜层3。

结合图1对本发明的防水镜片制备工艺进行说明。本发明的防水镜片制备工艺包括s1、在镜片基底1上镀制增透膜层2；s2、对镀制增透膜层2后的镜片基底1进行清洗；s3、清洗后，在增透膜层2上镀制防水膜层3。利用本发明防水镜片制备工艺制成的镜片的憎水角大于100°。即本发明的防水膜制备工艺首先在镜片基底1上镀制增透膜层2，根据本发明的一种实施方式，镜片基底1可以采用透明玻璃镜片，折射率一般在1.49-2.0之间。根据本发明的构思，可以在镜片基底1的任意一个表面上镀制增透膜层2，也可以在镜片基底1的两个表面上均镀制增透膜层2。如图1所示，在本实施方式中，在镜片基底1的两个表面上均镀制增透膜层2，增透膜层2用于降低镜片的表面放射率，提高光线的透过率。

镀制完成增透膜层2之后，需要对镀制增透膜层2后的镜片基底1进行清洗。此时镜片基底1上镀有增透膜层2，可以看作半成品镜片，即此时需要对此半成品镜片进行清洗，然后再在增透膜层2上镀制防水膜层3。根据本发明的构思，至少在一个增透膜层2上镀制防水膜层3。即若镜片基底1的两个表面上均镀制了增透膜层2，至少在其中一个增透膜能2上镀制防水膜层3。根据本发明的一种实施方式，如图1所示，在镜片基底1的两个表面上均镀制增透膜层2，仅在上侧增透膜层2上镀制防水膜层3。在实际的镀制过程中，可以先镀制上侧的增透膜层2，再镀制下侧的增透膜层2，然后在上侧增透膜层2上镀制防水膜层3。

本发明的防水镜片制备工艺，可以保证制成的防水镜片的憎水角为118°以上，自然环境下暴露放置12个月憎水角仍在100°以上，具有很好地防水性能，同时还具有耐磨、耐腐蚀的性能。

在本发明中，在步骤s3中，采用阻蒸方式镀制防水膜层3，镀膜真空度为0.0015-0.001pa，镀制的防水膜层3的厚度为45nm-50nm。即在真空环境中采用电阻加热的方式将防水材料熔融汽化镀制在增透膜层2上。防水膜层3镀膜真空度为1.0e-3pa～1.5e-3pa，镀制厚度为45nm-50nm。根据本发明的一种实施方式，防水材料可以选择ceko-tcd-063或者or-112d材料。

本发明的防水镜片制备工艺，采用阻蒸方式镀制防水膜层3，镀膜真空度为1.0e-3pa～1.5e-3pa，镀制的防水膜层的厚度为45nm-50nm。如此可以保证镀制的防水膜层更为牢固，不容易脱落，同时可以提高憎水角，防水性能好。

在本发明中，在镜片基底1上镀制完成增透膜层2形成半成品之后、镀制防水膜层3之前，由于还包括对于半成品镜片的清洗步骤，有利于后续防水膜层3的镀制，确保防水膜层3镀制的牢固性，提高憎水角、提升防水性能。

在发明中，将增透膜层2和防水膜层3分开单独镀制。由前述可知，在镀制完成增透膜层2之后，需要对半成品镜片清洗。并且本发明的方法还包括在清洗后、镀制防水膜层3之前，需要先在增透膜层2上镀制辅助结合层4。在发明中，辅助结合层4采用氧化硅材料，厚度为2nm-5nm。

在发明中，由于在镀制防水膜层3之前，先在增透膜层2上镀制了一层辅助结合层4，可以有效提高防水膜层3与辅助结合层4的结合能量，保证防水膜层3的结构强度和防护性能。

在本发明中，在所述步骤s1中，按照(x+y)*n的结构镀制增透膜层2，其中x表示含钛化合物材料层、y表示含硅氧化物材料层，(x+y)*n表示x材料层和y材料层交替镀制n次，n为大于等于3的整数。

在本发明中，采用上述结构镀制增透膜层2，有利于保证增透膜层2与镜片基底1的结合牢固程度，保证增透膜层2可以有效降低表面光线反射率。同时，在此增透膜层2结构基础上，再镀制防水膜层3，有利于保证防水膜层3的防水性能。

在本发明中，按照上述结构形式镀制增透膜层2时采取高能离子源辅助工艺，包括在增透膜层2镀制前对镜片基底1进行离子清洗、在增透膜层2镀制过程中辅助含钛化合物材料层镀制和辅助含硅氧化物材料层镀制。如此可以提高镜片基底1表面的洁净度，提升膜层与镜片基底1之间的结合度。同时可以提高膜层致密性，提升膜层与膜层之间的结合力度。

根据本发明的一种实施方式，在高能离子源辅助工艺中，离子清洗的离子源功率设置为电压500-800v、电流500-800a，含钛化合物材料层辅助镀制的离子源功率设置为电压1100-1200v、电流1100-1200a，含硅氧化物材料层辅助镀制的离子源功率设置为电压1000-1200v、电流1000-1200a。在上述工艺参数范围内，可以将高能离子源辅助工艺的功效发挥大最大。

根据本发明的一种实施方式，镀制的增透膜层2的结构为(x+y)*n，n＝3，x为氧化钛，y为氧化硅。即在本实施方式中，沿着远离镜片基底1的方向，增透膜层2依次包括一氧化钛层、第一氧化硅层、第二氧化钛层、第二氧化硅层、第三氧化钛层和第三氧化硅层。镀制的第一氧化钛层的厚度为10-30nm，第一氧化硅层的厚度为10-40nm，第二氧化钛层的厚度为30-70nm，第二氧化硅层的厚度为10-30nm，第三氧化钛层的厚度为20-50nm，第三氧化硅层的厚度为80-110nm。当然，根据本发明构思，增透膜层2的各材料层还可以有其他实施方式，例如，(x+y)*n结构中的x可以采用二氧化钛、五氧化三钛等。y可以是一氧化硅或者二氧化硅等。具体可以根据最终想要达到的防水效果来选择合适的材料。

在本发明中，按照上述膜层厚度范围镀制增透膜层2的各个膜层，有利于控制本发明增透膜层2的表面反射率。如图3所示，在本发明中，增透膜层2于410nm-690nm波段范围的表面反射率最大值小于0.5％。

本发明的防水镜片制备工艺，还包括在步骤s1之前，对镜片基底1进行超声波清洗，确保镜片基底1的洁净度。

本发明的防水镜片制备工艺还包括在镀制防水膜层3完成之后，对于防水镜片进行分光测试、憎水角测试、水煮拉膜测试、耐摩擦性能测试和耐盐雾性能测试。

分光测试的步骤如下，选取防水镜片的待测面别，使用反射率测试仪对待测面进行测量，如图3所示，如满足410nm-690nm波段范围的表面反射率最大值小于0.5％，则符合要求。

憎水的测试如下，选择多个防水镜片进行表面憎水角测试，水滴大小选择为2μl，测量憎水角的大小。如图2所示，其中一个防水镜片的憎水角为121.2°，满足要求。

水煮拉膜测试如下，利用开水水蒸气蒸煮防水镜片两小时，确认镜片表面膜层是否脱落，若无脱落，则满足要求。

耐摩擦性能测试如下，采用海绵加1:10的关东泥溶液在负重2.5n的情况下进行耐磨试验。结合图4和图5所示，传统防水镜片磨50圈之后就可出现膜层脱落情况，而本发明的防水镜片进行耐磨300圈之后，进行憎水角测试，憎水角仍大于100°。

结合图6和图7所示，耐盐雾性能测试如下，在35℃、5％浓度的氯化钠溶液中分别对现有防水镜片和本发明的防水镜片进行耐盐雾腐蚀试验，现有防水镜片在96小时出现膜层脱落腐蚀，而本发明的防水镜片在288小时后仍无侵蚀现象。

由上述可知，本发明的防水镜片制备工艺的总流程如下：首先选择镜片基底1，然后对镜片基底1进行超声波清洗，然后将镜片基底1放入增透膜层2镀制设备，对在设备中对镜片基底1进行高能离子辅助清洗，再按照(x+y)*n的结构镀制增透膜层2，之后将镀制完成增透膜层2后的镜片基底1取出(半成品镜片)，利用镀膜机单独镀制防水膜层3。具体为，先在增透膜层2上镀制辅助结合层4，完后再在辅助结合层4上镀制防水膜层3，完成防水镜片的制备。之后对防水镜片进行分光测试、憎水角测试、水煮拉膜测试、耐摩擦性能测试和耐盐雾性能测试，检验镀制的防水镜片是否满足要求。需要说明的是，分光测试和憎水角测试不会对镜片造成损伤,可以顺序进行检测，即可以先进行分光测试(或憎水角测试)再进行憎水角测试(或分光测试)。而水煮拉膜测试、耐摩擦性能测试和耐盐雾性能测试会一定程度的损伤镜片，镜片进行憎水角测试和分光测试后再进行此类测试。当然，也可以单独选择新的镜片进行水煮拉膜测试、耐摩擦性能测试和耐盐雾性能测试，即从制备好的防水镜片中通过抽样检测方式进行此类测试。

本发明还提供一种利用上述方法制成的防水镜片，参考上述防水镜片的镀制工艺及附图1，本发明的防水镜片包括镜片基底1、增透膜层2和防水膜层3。

本发明的防水镜片，镜片基底1的至少一个表面上设有增透膜层2，至少一个增透膜层2上设有防水膜层3。本发明防水镜片的憎水角大于100°。

具体来说，增透膜层2的结构为(x+y)*n，其中x表示含钛化合物材料层、y表示含硅氧化物材料层，(x+y)*n表示x材料层和y材料层交替镀制n次，n为大于等于3的整数。根据本发明的一种实施方式，沿远离镜片基底1的方向，增透膜层2依次包括第一氧化钛层、第一氧化硅层、第二氧化钛层、第二氧化硅层、第三氧化钛层和第三氧化硅层。并且第一氧化钛层的厚度为10-30nm，第一氧化硅层的厚度为10-40nm，第二氧化钛层的厚度为30-70nm，第二氧化硅层的厚度为10-30nm，第三氧化钛层的厚度为20-50nm，第三氧化硅层的厚度为80-110nm。增透膜层2于410nm-490nm波段范围的表面反射率最大值小于0.5％。

本发明的防水镜片，防水膜层3的厚度为45nm-50nm。并且增透膜层2和防水膜层3之间还设有辅助结合层4，辅助结合层4由氧化硅材料制成，厚度为2nm-5nm。

上述内容仅为本发明的具体方案的例子，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。