[发明专利]一种耐划伤透明膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及镀膜领域，具体涉及一种镀设在蓝宝石或玻璃等基板上的耐划伤透明膜及其制备方法。

背景技术

在光学镜头或玻璃表面上镀光学减反射膜早已被广泛使用，这层光学减反射膜也叫抗反射膜(anti-reflection thin-film or AR膜)。由于光学镜头或者玻璃表面上的AR膜层常暴露于外部而容易被刮伤或粘上脏污，因此常会在该AR膜层上再增镀一层表面能很低的防脏污膜层(anti-finger print or AF膜)。

目前光学AR膜层主要是通过蒸发镀膜或溅射镀膜获取。蒸发镀膜得到的膜层质地一般比较松，膜也比较软，不耐磨损；为了提高膜层质量，采用离子束辅助沉积则可加大膜层的致密度。而溅射镀膜技术中，由于溅射出的原子能量比较大，并且伴随离子对基片的轰击，使得膜层具有较高的致密度。常用的AR光学材料有SiO₂、TiO₂、La₂O₃、Ta₂O₅、HfO₂、Nb₂O₅、Al₂O₃、ZrO₂、Si₃N₄、AlN和AlON等，以及低折射率的MgF₂和NaF等材料；AR膜层具体可以包含一层或多层子层。镀设好AR膜后，在其上镀设一层AF层可以降低AR划伤或脏污。AF膜层的主要成分为含氟有机物，其具有低的表面能和低摩擦系数。在基材表面依次镀设的AR膜层和AF膜层共同构成基材上的透明膜。

例如，现有的一种透明膜(其AR膜包含四层子层)为：玻璃/TiO₂/SiO₂/TiO₂/SiO₂/AF膜，该透明膜的耐磨擦效果为在标准钢丝绒摩擦测试中可以达到3000～5000次。为了提高其耐磨和耐刮伤效果，本领域有在AR膜层材料方面做出优化，例如选用高折射率的硬质材料，如Si₃N₄和AlON等作为AR膜层材料，例如透明膜为：玻璃/Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄/SiO₂/AF膜，该透明膜的耐磨擦效果为在标准钢丝绒摩擦测试中可以达到8000次。

如专利CN200620029222提供一种高透过率超硬三防玻璃保护膜，依次包括玻璃基底6、二氧化硅膜7、三氧化二铝膜8、二氧化锆膜9、氟化镁膜10、有机氟树脂膜11，其中二氧化硅膜的膜层厚度为λ/4，三氧化二铝膜的膜层厚度为λ/4，二氧化锆膜的膜层厚度为λ/2，氟化镁膜的膜层厚度为λ/4，有机氟树脂膜的膜层厚度为λ/10。该专利提供的玻璃保护膜中膜层厚度一般为可见光波长(400～760nm)的1/4以上，因而其二氧化硅膜7、三氧化二铝膜8、二氧化锆膜9和氟化镁膜10的厚度均在100nm以上，该专利中得到的 高透过率超硬三防玻璃保护膜的耐摩擦划伤测试性能还达不到上述透明膜“Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄/SiO₂/AF膜”的效果。

在日常生活中，如沙子等硬物仍容易造成对现有技术中上述透明膜的划伤。另外，蓝宝石基材在手机屏、手表面和镜头等产品中的应用越来越广泛，而蓝宝石具有高硬度和较高光学折射率的特性，因而用在蓝宝石基材上的透明膜层更需要高硬度和高耐磨性能，这样才能使得其使用寿命与蓝宝石匹配。该透明膜与蓝宝石共同起到对产品表面的保护作用，并具有减少光学反射的效果。

因此，为满足实际需要，本领域依然需要对镀设在蓝宝石等基材上的透明膜的耐磨损性能做出进一步改进和提高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明首先提供一种耐划伤透明膜。其包括依次覆盖在基材1上的AR膜层2和AF膜层3。本发明中，因透明膜中的AR膜层越硬，越抗划伤，则与外界直接接触的AF膜层的有效期越长，其防污效果也越好。因而，本发明的发明人从提高AR膜的硬度特性以减少外力对透明膜的破坏方面下功夫。