[发明专利]一种防水光学薄膜及制作方法

说明书

本发明涉及薄膜制备技术领域，尤其是一种防水光学薄膜及制作方法，其特征在于：包括自所述基板的向外远离方向依次布置的包含铝、氧的第一膜层、包含硅、氧的第二膜层以及包含铝、氧的第三膜层，其中所述第三膜层的折射率自所述基板的向外远离方向上总体是减小的。本发明的优点是：既可实现更低、带宽更宽的反射率等光学性能，同时，还起到水汽阻隔的作用，防止镜头使用过程中因吸收水分子变形和折射率变化等引发的成像不良问题；还具有良好的热学特性。

技术领域

本发明涉及薄膜制备技术领域，尤其是一种防水光学薄膜及制作方法。

背景技术

目前，光学镜头技术迅速发展；其中，树脂镜头以其重量轻、抗冲击性好和安全等特点而获得广泛应用。光学镜头往往需要通过镀膜改善其光学特性。在镜头镀膜技术中，镜头上的膜层可以是减反射膜、高反射膜和带通膜等。与此同时，镜头材料的种类可以是玻璃、树脂和塑料等。对于某些以树脂等为材质的镜头，其具有较大的吸水性，在应用中需要采取阻隔水汽措施以保证该类镜头保持良好的机械和光学性能，以及使用寿命。常见的阻隔水汽措施包括在镜头上镀制水汽阻隔层等。同时，水汽阻隔层需要同镜头上的光学薄膜有较好的兼容性，以使镜头更好地发挥作用。

在由环烯烃共聚物(COC)、环氧树脂(EP)等吸水率较大的材料制成的树脂镜头上，如果采用蒸发或者溅射方法镀制常规减反射膜，因为蒸发或者溅射方法镀制的薄膜往往空隙较多，往往无法起到阻隔水汽的作用。采用原子层沉积方法镀制的薄膜具有较好的致密性，可以起到阻隔水汽的作用；但在如何兼具更好的光学性能方面还需要进一步探索。另外，现有技术显示，采用原子层沉积技术，并结合水化和脱水工序可制备微结构减反射薄膜，其在光谱上可实现较宽光谱范围内极低反射率的高端要求。但因其制备过程有水化过程，对吸水率较大的基板易造成损伤，进而使基板发生折射率变化及变形，以致影响到镜头的成像质量；同时上述微结构减反射薄膜的折射率的调控范围往往有限，如果其与镜头主体材质的折射率匹配性不好，也将无法最优化光谱指标。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种防水光学薄膜及制作方法，通过依次在基板上布置由膜层组成的多层膜系结构，从而在保有微结构减反射薄膜所实现的光学效果的同时，有效阻隔水汽，实现防水功能。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种防水光学薄膜，布置在基板表面，其特征在于：包括自所述基板的向外远离方向依次布置的包含铝、氧的第一膜层、包含硅、氧的第二膜层以及包含铝、氧的第三膜层，其中所述第三膜层的折射率自所述基板的向外远离方向上总体是减小的。

所述第一膜层是指氧化铝膜层。

所述第二膜层是指氧化硅膜层。

所述第三膜层是指氧化铝膜层。

在所述第一膜层和所述第二膜层之间设置有包含氧化钛的膜层。

一种涉及上述的防水光学薄膜的制作方法，其特征在于：所述制作方法包括如下步骤：

利用原子层沉积方法在基板上制作第一膜层；

利用等离子体增强原子层沉积方法在所述基板上制作第二膜层；

制作所述第三膜层的步骤包括利用原子层沉积方法在所述基板上制作第三膜层的前置膜层，以及将所述前置膜层制作成所述第三膜层。

制备所述第三膜层时，在利用所述原子层沉积方法后，使经所述原子层沉积方法所沉积制备的第三膜层的所述前置膜层与H₂O分子接触。

对经与H₂O分子接触后的所述第三膜层的所述前置膜层进行干燥处理，以使其折射率自述基板的向外远离方向上总体是减小的。