[发明专利]折射率匹配层

说明书

本发明涉及光学器件，例如眼镜镜片和数码显示器，通过在具有不同折射率的材料层之间合并一折射率匹配系统，在一定程度上改善光学性能。

相关申请

本申请要求2016年9月2日提交的名称为Index Matching Layers的美国临时申请62/382,949的权益和优先权，其通过整体引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于在光学应用和显示应用中减少干涉条纹的系统和方法，更具体地说，涉及将折射率匹配系统合并在折射率不匹配的层和/或基底之间。

背景技术

高折射率的眼科镜片具有高折射力和较低的厚度，是一种很有吸引力的选择。然而，常使用的低折射率背面硬涂层会在镜片上产生干涉条纹，严重有损镜片美观。

普通眼科镜片是由较软的易产生刮痕的高分子材料制成的。因此，为使其表面足够的坚韧，镜片必须涂上防刮痕涂层。这种“硬涂层”通常由聚氨酯涂料、硅氧烷聚合物或氧化纳米颗粒(如二氧化硅，Si0₂)的胶体分散体组成。这类涂层常通过由浸渍法沉积，并覆盖在镜片两侧而形成。涂层的厚度通常在1-5微米之间，以达到预期的耐磨性，并具有高附着力和抗裂性。在这个厚度范围内，硬涂层会对镜片的美观度产生影响，尤其当硬涂层与镜片材料的折射率并不密切匹配时，这样的影响更明显。交界面反射率由公式A给出：

其中n_o为入射介质(通常为空气)的折射率，n₁为形成该交界面的另一表面的折射率。以高折射率镜片(n₁＝1.70)和入射空气介质(n_o＝1)为例，计算出该交界面的反射率为6.72％。这是针对单个交界面而言；因此，镜片的全反射(率)是13.4％。这说明了减反射涂层对降低这一数值和增加光透射率的重要性。最常见的硬涂层的折射率为1.5，与折射率1.70的镜片相差甚远。硬涂层的反射率低于镜片表面的反射率。虽然硬涂层的较低反射率最初看起来是有益的，但硬涂层和镜片之间的交界面也会产生反射，这也必须加以考虑。下表1示出了不同交界面的反射率。

表1