[发明专利]多功能光学膜及其生产方法

说明书

本发明公开了一种多功能光学膜及其生产方法,多功能光学膜包括基板,以及在基板表面由内向外依次分布的减反射膜层、化学加硬膜层和物理加硬膜层；减反射膜层为多层减反射膜，包括从内至外依次分布的二氧化铈膜层、氧化铟锡膜层、氮化硅膜层和二氧化硅膜层；化学加硬膜层为以甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为单体，与环氧树脂混合制成的耐磨膜层；物理加硬膜层为金刚石膜层。化学加硬膜层和物理加硬膜层用于提高光学膜表面的硬度，减反射膜层为四层结构，使用效果好，而且二氧化铈膜层使得光学膜具有较高的紫外吸收率以及良好的热稳定性，可以防止光学膜紫外老化，氧化铟锡膜层的设置使得减反射膜层具有导电性，从而得到功能多样的光学膜。

技术领域

本发明涉及光学膜技术领域，具体讲是一种多功能光学膜及其生产方法。

背景技术

光学膜广泛用于光学和光电子技术领域,减反射膜是光学膜中较为常见的一种，现有技术的减反射膜其结构一般包括基板和设置在基板表面的减反射膜层，基板材料常见为Ge、Si、ZnS、ZnSe或硫系玻璃等，减反射膜层材料常见为氟化镁、二氧化硅等，这类减反射膜的功能较为单一，有待进一步地改善。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明的一个目的在于：提供一种多功能光学膜。

为解决上述问题，本发明的技术解决方案是：多功能光学膜,包括基板,它还包括在基板表面由内向外依次分布的减反射膜层、化学加硬膜层和物理加硬膜层；

所述减反射膜层为多层减反射膜，包括从内至外依次分布的二氧化铈膜层、氧化铟锡膜层、氮化硅膜层和二氧化硅膜层；

所述化学加硬膜层为以甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为单体，与环氧树脂混合制成的耐磨膜层；

所述物理加硬膜层为金刚石膜层。

本发明还提供一种上述多功能光学膜的其制备方法，包括以下步骤：

(1)对基板进行表面处理，依次包括抛光、手工擦拭、超声波清洗和离子轰击四个步骤；

(2)将金属铈放入蒸发器皿中，蒸发前对金属铈进行抛光打磨，清洗后迅速放入真空室，蒸发时通入氧气，基板温度为500℃，在基板表面镀制一层二氧化铈膜层；

(3)称取一定量的氯化铟和氯化锡配制成水溶液，在70℃恒温时，在剧烈的搅拌下加入氨水至PH＝8时停止，并加入一定量的聚乙烯醇，继续搅拌2小时，在50℃下静置老化2小时，采用离心分离洗涤沉淀，过滤后真空干燥3小时，在800℃下煅烧1小时后得到氧化铟锡纳米粉末，然后对其研磨，使其粒度变小，制得的最终产物氧化铟和氧化锡质量比为9：1，将氧化铟锡纳米粉末与去离子水、分散剂按照一定比例混合，用高速分散机分散20分钟，得到氧化铟锡料浆，将氧化铟锡料浆涂布在二氧化铈膜层表面，然后放入烘箱进行固化，制得一层氧化铟锡膜层，使氧化铟锡膜层的折射率小于二氧化铈膜层的折射率；

(4)在氧化铟锡膜层表面沉积氮化硅膜层，使氮化硅膜层的折射率小于氧化铟锡膜层的折射率；

(5)在氮化硅膜层表面沉积二氧化硅膜层，使二氧化硅膜层的折射率小于氮化硅膜层的折射率；

(6)以甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为单体，掺入环氧树脂制备耐磨膜层加硬液，将加硬液喷涂在二氧化硅膜层表面，形成化学加硬膜层；

(7)在化学加硬膜层表面镀上一层金刚石膜层，制得多功能光学膜；

(8)对多功能光学膜进行老化处理。

进一步地，步骤(1)中，手工擦拭采用乙醇和乙醚的混合液蘸在脱脂纱布上对基板进行擦拭。

进一步地，步骤(1)中，离子轰击的电压为5千伏，电流80毫安，轰击时间为5分钟，轰击结束后在3分钟内在基板表面镀制二氧化铈膜层。