[发明专利]包括纳米层压涂层的制品

说明书

本发明涉及一种包括纳米层压涂层的制品，其中所述纳米层压涂层具有范围从20nm至500nm的总厚度并且包括至少一对由相邻的第一和第二层构成的层以及至少三个层，所述第一层是通过氧化硅的蒸发、尤其是SiO₂的蒸发获得的无机二氧化硅层，并且所述第二层是在等离子体或离子辅助下通过有机硅化合物或有机硅化合物的混合物的沉积获得的基于硅的有机‑无机层，并且其中作为整体的所述纳米层压涂层的折射率在550nm处低于1.58。

技术领域

本发明总体上涉及一种制品，如光学制品，例如眼科镜片，其包括具有低折射率和良好机械特性的纳米层压涂层，以及特别是此种包括纳米层压涂层的制品，所述纳米层压涂层包括交替的无机二氧化硅和基于硅的有机-无机层。

本发明还涉及一种包括低折射率和高折射率的交替层的干涉涂层，所述低折射率层中的至少一个是根据本发明的纳米层压涂层。

背景技术

在光学涂层的特定领域中，塑料倾向于渐进地替换脆性玻璃基材，允许获得柔性且轻质的装置。聚合物基材在如有机发光二极管或包装的柔性装置的卷对卷制造中是不可缺少的，这还包括开发光学透明的气体阻挡以避免光电装置或食品包装降解引起的水或氧气渗透。除光学透明度外，这两种应用的主要要求是涂层的柔性。

在塑料上要求光学涂层的其他应用如眼科工业或最近触摸屏或屏幕保护器工业中，光学层在更复杂的干涉功能如减反射效果中起作用。在大多数情况下，堆叠体由一系列整体的高折射率层和低折射率层形成，并且光学特性(折射率和吸收)仍然是主要的控制特征。然而，当镜片或屏幕经受许多摩擦学请求时，膜的抗刮擦性和耐磨损性以及粘附性也是非常重要的。因此，在它们的设计期间关注越来越多地致力于机械和摩擦学行为。因此，研究已经集中于开发新的低折射率有机材料以替换最常用的低折射率SiO₂脆性无机材料，导致开发SiOCH涂层(也称为有机硅酸盐玻璃(OSG))或硅酮。通常经由溶胶凝胶或等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)工艺沉积的SiOCH涂层已被证明是在许多应用中替换SiO₂的良好柔性层，并且它们现在用作电子芯片中的低k层、用于食品包装或电子装置封装的柔性气体阻挡。最近，已经将它们引入在布拉格反射镜或镜片和柔性太阳能电池上的减反射滤光片中。

因此，Patel等人在文章“Plasma-enhanced chemical vapor depositionsynthesis of silica-silicone nanolaminates using a single precursor[使用单一前体的二氧化硅-硅酮纳米层压物的等离子体增强的化学气相沉积合成]”，J.Vac.Sci.Technol.A[真空科学技术杂志A]，29(2)，2011年3月/4月中披露了使用单一前体六甲基二硅氧烷(HMDSO)通过等离子体增强的化学气相沉积(PEVCD)制成的二氧化硅/硅酮纳米层压涂层。

SiOCH有机-无机层通过仅使用HMDSO形成，而SiO₂矿物层通过在氧气(O₂)存在下使用HMDSO形成。

所得的纳米层压涂层仍具有不令人满意的机械特性。特别地，涂层具有不令人满意的杨氏模量(E)和压痕硬度(H)，导致典型地低于0.10的低H/E比率。

因此，本发明的目的是提供一种制品，特别是如眼科镜片的光学制品，其包括展现出良好机械特性的低折射率的纳米层压涂层。

发明内容

因此，根据本发明，提供了一种包括纳米层压涂层的制品，其中所述纳米层压涂层具有范围从20nm至500nm的总厚度并且包括至少一对由相邻的第一和第二层构成的层以及至少三个层，所述第一层是通过氧化硅的蒸发、尤其是SiO₂的蒸发获得的无机二氧化硅层，并且所述第二层是在离子或等离子体辅助下通过有机硅化合物或有机硅化合物的混合物的沉积获得的基于硅的有机-无机层，并且其中作为整体的所述纳米层压涂层的折射率在550nm处低于1.58。