反射元件及反射镜的制作方法

文档序号:15735072发布日期:2018-10-23 21:20阅读:344来源:国知局

本发明涉及一种反射元件与反射镜,尤其是涉及用于投影机与三维列印机的一种反射元件与反射镜。



背景技术:

现行投影机的架构主要包括照明系统、光阀以及投影镜头,其中照明系统用以提供照明光束,而光阀用以将照明光束转换成影像光束,投影镜头则用以将影像光束投影于萤幕上,以于萤幕上形成影像画面。在投影机的照明系统中包括多个用以改变光线传递路径的反射元件,其结构主要是在基板上形成层层堆迭的膜层结构。

在反射元件的膜层结构中包括由银金属材料所完成的反射层以及由镍金属材料所完成的抗腐蚀层,且反射层与抗腐蚀层接合于彼此。由于反射层与抗腐蚀层之间的接合处强度不足,当反射元件进行可靠度验证时,反射层与抗腐蚀层容易剥离于彼此,因此,如何针对上述问题进行改善,实为本领域相关人员所关注的焦点。



技术实现要素:

本发明的一实施例提供一种反射元件。本实施例的反射元件由下(基材)至上(受光面)依序包括基板、合金层、金属层以及金属化合物层。合金层至少由第一金属与第二金属的合金所完成。金属层包括第一金属层,且第一金属层的材料选用铜、银、铝或水银的任一者。金属化合物层可让光线穿透。在本发明实施例的反射元件的结构设计下,由于合金层为至少两种金属的合金,因此可增加合金层与金属层之间介面处接合的强度,使得合金层与金属层不容易剥离,此外,由至少两种金属所完成的合金层可进一步强化反射元件的抗盐雾腐蚀能力。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本发明实施例的反射元件的剖面示意图。

图2为本发明另一实施例的反射元件的剖面示意图。

图3为本发明另一实施例的反射元件的剖面示意图。

图4为本发明另一实施例的反射元件的剖面示意图。

图5为本发明另一实施例的反射元件的剖面示意图。

具体实施方式

有关本发明前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

请参照图1,其为本发明实施例的反射元件的剖面示意图。如图1所示,本实施例的反射元件1包括基板11以及形成于基板11上的膜堆结构12,在本实施例中,基板11的材料例如是玻璃,但本发明并不以此为限,在其它的实施例中,基板11的材料例如是塑胶或是可挠性高分子聚合物。膜堆结构12由下至上依序包括接合层101、合金层102、金属层103、金属化合物层104、低折射率金属化合物层105以及高折射率金属化合物层106。

膜堆结构12藉由接合层101来与基板11接合。合金层102包括第一金属及第二金属的合金,合金层102具有抗盐雾腐蚀的功能,并可增加与金属层103之间的介面结合强度。金属层103包括第一金属,金属层103用以反射光线,进而改变光线的传递路径。金属化合物层104可让光线穿透,且金属化合物层104的功效在于保护具有反射功能的金属层103,防止金属层103剥落、损坏。低折射率金属化合物层105与高折射率金属化合物层106亦可让光线通过,低折射率金属化合物层105与高折射率金属化合物层106可以增加被金属层103反射的光线的频谱宽度,藉以增强反射效果。

承上述,在本实施例中,接合层101的厚度大于等于5奈米且小于等于1000奈米,较佳的厚度范围大于等于10奈米且小于等于200奈米,且接合层101的材料选用氧化铝、氧化钛、氧化铌、氧化锆或氧化钽的任一者,举例而言,氧化铝例如是三氧化二铝(Al2O3),氧化钛例如是五氧化三钛(Ti3O5)或二氧化钛(TiO2),氧化铌例如是五氧化二铌(Nb2O5),氧化锆例如是二氧化锆(ZrO2),氧化钽例如是五氧化二钽(Ta2O5)。

合金层102的厚度大于等于5奈米且小于等于1000奈米,较佳的厚度范围大于等于10奈米且小于等于200奈米,且合金层102的第一金属的材料选用银、铜、铝或水银的任一者,合金层102的第二金属的材料选用镍、铬或钛的任一者,第一金属与第二金属所选用的材料彼此不同。另外,第二金属的选用,除以上提出的各例外,以与具有与第一金属可互溶特性的金属为佳。

金属层103的厚度大于等于5奈米且小于等于1000奈米,较佳的厚度范围大于等于50奈米且小于等于200奈米,且金属层103的材料选用银、铜、铝或水银的任一者,需特别说明的是,当金属层103的材料为银时,则合金层102的第一金属选用的材料同样为银。

金属化合物层104的厚度大于等于5奈米且小于等于1000奈米,较佳的厚度范围大于等于10奈米且小于等于200奈米,且金属化合物层104的材料选用氧化铝、氧化钛、氧化铌、氧化锆或氧化钽的任一者,举例而言,氧化铝例如是三氧化二铝(Al2O3),氧化钛例如是五氧化三钛(Ti3O5)或二氧化钛(TiO2),氧化铌例如是五氧化二铌(Nb2O5),氧化锆例如是二氧化锆(ZrO2),氧化钽例如是五氧化二钽(Ta2O5)。

低折射率金属化合物层105的厚度大于等于5奈米且小于等于1000奈米,较佳的厚度范围大于等于10奈米且小于等于200奈米,且低折射率金属化合物层105的材料选用氧化硅或氧化铝的任一者,氧化硅例如是二氧化硅(SiO2),氧化铝例如是三氧化二铝(Al2O3)。

高折射率金属化合物层106的厚度大于等于5奈米且小于等于1000奈米,较佳的厚度范围大于等于10奈米且小于等于200奈米,且高折射率金属化合物层106的材料选用氧化钛、氧化铌、氧化锆或氧化钽的任一者,氧化钛例如是五氧化三钛(Ti3O5)或二氧化钛(TiO2),氧化铌例如是五氧化二铌(Nb2O5),氧化锆例如是二氧化锆(ZrO2),氧化钽例如是五氧化二钽(Ta2O5)。

需特别说明的是,上述的合金层102以两种金属的合金来完成,但本发明并不以此为限,在一实施例中,合金层系以三种金属的合金来完成,举例而言,合金层包括第一金属、第二金属及第三金属的合金,第一金属、第二金属及第三金属的的材料选用镍、铬或钛的任一者,且各金属所选用材料彼此不同,例如是银-铬-镍合金,但本发明并不加以限定合金层的金属材料种类,在不同的金属材料彼此之间具有良好互溶性(也就是不同的金属材料彼此之间可产生金属键结)的原则下,皆可做为本发明实施例的合金层的材料。值得一提的是,本发明亦不加以限定合金层的金属材料种类的数量,只要符合上述金属材料的选用基准,合金层系可以三种以上金属的多元合金来完成。

具体而言,本实施例的反射元件1例如是应用在投影机或3D列印机中的反射镜,上述合金层102例如是银镍合金膜,金属层103例如是银膜,金属化合物层104例如是氧化金属膜。在合金层102为银镍合金膜的情况下,银金属材料与镍金属材料的重量比例范围例如是1:9至9:1之间,在这样的重量比例范围下,可增强银镍合金膜与银膜之间的接合强度,此外,若将银金属材料与镍金属材料的重量比例调整至4:6至6:4这个范围,则银镍合金膜具有较佳的抗盐雾腐蚀能力。

请参照图2,其为本发明另一实施例的反射元件的剖面示意图。如图2所示,本实施例的反射元件1a与图1所示的反射元件1类似,差异处在于,本实施例的反射元件1a的膜堆结构12a省略了低折射率金属化合物层以及高折射率金属化合物层,也就是说,本实施例的膜堆结构12a由下至上依序包括接合层101、合金层102、金属层103以及金属化合物层104。

请参照图3,其为本发明另一实施例的反射元件的剖面示意图。如图3所示,本实施例的反射元件1b与图1所示的反射元件1类似,差异处在于,本实施例的反射元件1b的膜堆结构12b省略了接合层,也就是说,本实施例的膜堆结构12b由下至上依序包括合金层102、金属层103、金属化合物层104、低折射率金属化合物层105以及高折射率金属化合物层106。由于本实施例的膜堆结构12b省略了接合层,为了增加膜堆结构12b与基板11之间的接合强度(也就是合金层102与基板11之间的接合强度),本实施例的基板11的表面经由粗糙化处理,藉以增加与膜堆结构12b之间的接合强度。在本实施例中,对基板11所进行的粗糙化处理包括研磨、喷砂处理、干式蚀刻或是湿式蚀刻,但本发明并不以此为限。

请参照图4,其为本发明另一实施例的反射元件的剖面示意图。如图4所示,本实施例的反射元件1c与图1所示的反射元件1类似,差异处在于,本实施例的反射元件1c的膜堆结构12c省略了接合层、低折射率金属化合物层以及高折射率金属化合物层,也就是说,本实施例的膜堆结构12c由下至上依序包括合金层102、金属层103、金属化合物层104。由于本实施例的膜堆结构12c省略了接合层,为了增加膜堆结构12c与基板11之间的接合强度,本实施例的基板11的表面经由粗糙化处理,藉以增加与膜堆结构12c之间的接合强度。在本实施例中,对基板11所进行的粗糙化处理包括喷砂处理、干式蚀刻或是湿式蚀刻,但本发明并不以此为限。

请参照图5,其为本发明另一实施例的反射元件的剖面示意图。如图5所示,本实施例的反射元件1d与图1所示的反射元件1类似,差异处在于,本实施例的反射元件1d的膜堆结构12d更包括防水层107,且本实施例的基板11例如是塑胶基板。本实施例的膜堆结构12d由下至上依序包括接合层101、合金层102、金属层103、金属化合物层104、低折射率金属化合物层105、高折射率金属化合物层106以及防水层107。由于本实施例的基板11系以塑胶材料来完成,因此基板11容易在使用的过程中受潮,而配置防水层107的目的在于阻止水气进入到膜堆结构12d内而接触到基板11,防止基板11因接触到水气而受潮损坏。

综上所陈,本发明实施例的反射元件,其膜堆结构的合金层为至少两种金属的合金,因此可增加合金层与金属层之间介面处接合的强度,使得合金层与金属层不容易剥离,此外,由至少两种金属所完成的合金层可进一步强化反射元件的抗盐雾腐蚀能力。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

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