全文摘要
本实用新型涉及一种防水镜片，包括镜片基底(1)和依次设置在所述镜片基底(1)上的增透膜层(2)和防水膜层(3)，所述增透膜层(2)的结构为(X+Y)*n，其中X表示含钛化合物材料层、Y表示含硅氧化物材料层，(X+Y)*n表示X材料层和Y材料层交替镀制n次，n为大于等于3的整数；所述防水膜层(3)的憎水角大于100°。本实用新型的防水镜片的憎水角在118°以上，自然环境下暴露放置12个月憎水角仍在100°以上，具有很好的防水性能，同时还具有耐磨、耐腐蚀的性能。
主设计要求
1.一种防水镜片，包括镜片基底(1)和依次设置在所述镜片基底(1)上的增透膜层(2)和防水膜层(3)，其特征在于，所述增透膜层(2)的结构为(X+Y)*n，其中X表示含钛化合物材料层、Y表示含硅氧化物材料层，(X+Y)*n表示X材料层和Y材料层交替镀制n次，n为大于等于3的整数；所述防水镜片的憎水角大于100°。
设计方案
1.一种防水镜片，包括镜片基底(1)和依次设置在所述镜片基底(1)上的增透膜层(2)和防水膜层(3)，其特征在于，
所述增透膜层(2)的结构为(X+Y)*n，其中X表示含钛化合物材料层、Y表示含硅氧化物材料层，(X+Y)*n表示X材料层和Y材料层交替镀制n次，n为大于等于3的整数；
所述防水镜片的憎水角大于100°。
2.根据权利要求1所述的防水镜片，其特征在于，所述防水膜层(3)的厚度为45-50nm。
3.根据权利要求1所述防水镜片，其特征在于，所述增透膜层(2)和所述防水膜层(3)之间还设有辅助结合层(4)。
4.根据权利要求3所述的防水镜片，其特征在于，所述辅助结合层(4)由氧化硅材料制成，厚度为2nm-5nm。
5.根据权利要求1所述的防水镜片，其特征在于，沿远离所述镜片基底(1)的方向，所述增透膜层(2)依次包括第一氧化钛层、第一氧化硅层、第二氧化钛层、第二氧化硅层、第三氧化钛层和第三氧化硅层。
6.根据权利要求5所述的防水镜片，其特征在于，所述第一氧化钛层的厚度为10-30nm，所述第一氧化硅层的厚度为10-40nm。
7.根据权利要求5所述的防水镜片，其特征在于，所述第二氧化钛层的厚度为30-70nm，所述第二氧化硅层的厚度为10-30nm。
8.根据权利要求5所述的防水镜片，其特征在于，第三氧化钛层的厚度为20-50nm，所述第三氧化硅层的厚度为80-110nm。
9.根据权利要求1-8任一项所述的防水镜片，其特征在于，所述增透膜层(2)于410nm-690nm波段范围的表面反射率最大值小于0.5％。
10.根据权利要求1所述的防水镜片，其特征在于，所述镜片基底(1)的至少一个表面上设有增透膜层(2)，至少一个增透膜层(2)上设有防水膜层(3)。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种光学镜片，尤其涉及一种防水镜片。
背景技术
随着社会的发展，目前汽车已经成为了人们出行必不可少的代步工具。随之而来的是行业的激烈竞争，市场越来越重视产品的高规格和高性能。
作为目前汽车通用的可视系统，在倒车、探物等方向的要求也越来越高。如何提供成像的清晰度、减小成像误差、提高成像质量成为研究的主要方向。而作为可视系统主要组成部分的防水镜片如何提高憎水角度并保持持久，也成为了目前急需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种防水镜片，解决防水镜片憎水角度小、防水效果差的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供一种防水镜片，包括镜片基底和依次设置在所述镜片基底上的增透膜层和防水膜层，
所述增透膜层的结构为(X+Y)*n，其中X表示含钛化合物材料层、Y表示含硅氧化物材料层，(X+Y)*n表示X材料层和Y材料层交替镀制n次，n为大于等于3的整数；
所述防水镜片的憎水角大于100°。
根据本实用新型的一个方面，所述防水膜层的厚度为45-50nm。
根据本实用新型的一个方面，所述增透膜层和所述防水膜层之间还设有辅助结合层。
根据本实用新型的一个方面，所述辅助结合层由氧化硅材料制成，厚度为2nm-5nm。
根据本实用新型的一个方面，沿远离所述镜片基底的方向，所述增透膜层依次包括第一氧化钛层、第一氧化硅层、第二氧化钛层、第二氧化硅层、第三氧化钛层和第三氧化硅层。
根据本实用新型的一个方面，所述第一氧化钛层的厚度为10-30nm，所述第一氧化硅层的厚度为10-40nm。
根据本实用新型的一个方面，所述第二氧化钛层的厚度为30-70nm，所述第二氧化硅层的厚度为10-30nm。
根据本实用新型的一个方面，所述第三氧化钛层的厚度为20-50nm，所述第三氧化硅层的厚度为80-110nm。
根据本实用新型的一个方面，所述增透膜层于410nm-690nm波段范围的表面反射率最大值小于0.5％。
根据本实用新型的一个方面，所述镜片基底的至少一个表面上设有增透膜层，至少一个增透膜层上设有防水膜层。
根据本实用新型的一个方案，防水镜片包括镜片基底、增透膜层和防水膜层，增透膜层的结构为(X+Y)*n，其中X表示含钛化合物材料层、Y表示含硅氧化物材料层，(X+Y)*n表示X材料层和Y材料层交替镀制n次，n为大于等于3的整数。如此有利于提高防水镜片的防水性能，使得防水镜片的憎水角在100°以上，并且还具有良好的耐磨性能和耐腐蚀性能。
根据本实用新型的一个方案，沿远离镜片基底的方向，增透膜层依次包括第一氧化钛层、第一氧化硅层、第二氧化钛层、第二氧化硅层、第三氧化钛层和第三氧化硅层。并且第一氧化钛层的厚度为10-30nm，第一氧化硅层的厚度为10-40nm，第二氧化钛层的厚度为30-70nm，第二氧化硅层的厚度为10-30nm，第三氧化钛层的厚度为20-50nm，第三氧化硅层的厚度为80-110nm。按照上述膜层厚度范围设置增透膜层的各个膜层，有利于控制本实用新型增透膜层的表面反射率。保证增透膜层于410nm-690nm波段范围的表面反射率最大值小于0.5％。
根据本实用新型的一种方案，增透膜层和防水膜层之间还设有辅助结合层，辅助结合层由氧化硅材料制成，厚度为2nm-5nm。如此可以有效提高防水膜层与辅助结合层的结合能量，保证防水膜层的结构强度和防护性能。
附图说明
图1示意性表示根据本实用新型一种实施方式的防水镜片结构示图；
图2示意性表示本实用新型一种实施方式的防水镜片的憎水角测试示图；
图3示意性表示本实用新型一种实施方式的防水镜片的分光测试曲线图；
图4示意性表示传统镜片耐摩擦试验后的憎水角示图；
图5示意性表示本实用新型防水镜片耐摩擦试验后的憎水角示图；
图6示意性表示传统镜片盐雾试验后表面结果图；
图7示意性表示本实用新型防水镜片耐盐雾试验后的表面结果图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
在针对本实用新型的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
如图1所示，本实用新型的防水镜片包括镜片基底1、增透膜层2、防水膜层3。
在本实用新型中，增透膜层2镀制在镜片基底1上，防水膜层3镀制在增透膜层2上。根据本实用新型的构思，镜片基底1的至少一个表面上设有增透膜层2，至少一个增透膜层2上设有防水膜层3。
在本实用新型中，增透膜层2的结构为(X+Y)*n，其中X表示含钛化合物材料层、Y表示含硅氧化物材料层，(X+Y)*n表示X材料层和Y材料层交替镀制n次，n为大于等于3的整数。防水镜片的憎水角大于100°，优选地，防水镜片的憎水角可大于118°防水膜层3的厚度为45nm-50nm。
本实用新型防水镜片，采用上述结构，并且防水膜层3的厚度设置在45nm-50nm，有利于提高防水镜片的防水性能，使得防水镜片的憎水角在118°以上，自然环境中放置暴露12个月放置憎水角仍大于100°，并且还具有良好的耐磨性能和耐腐蚀性能。
根据本实用新型的一种实施方式，沿远离镜片基底1的方向，增透膜层2依次包括第一氧化钛层、第一氧化硅层、第二氧化钛层、第二氧化硅层、第三氧化钛层和第三氧化硅层。并且第一氧化钛层的厚度为10-30nm，第一氧化硅层的厚度为10-40nm，第二氧化钛层的厚度为30-70nm，第二氧化硅层的厚度为10-30nm，第三氧化钛层的厚度为20-50nm，第三氧化硅层的厚度为80-110nm。按照上述膜层厚度范围镀制增透膜层2的各个膜层，有利于控制本实用新型增透膜层2的表面反射率。如图3所示，在本实用新型中，增透膜层2于410nm-690nm波段范围的表面反射率最大值小于0.5％。当然，根据本实用新型构思，增透膜层2的各材料层还可以有其他实施方式，例如，(X+Y)*n结构中的X可以采用二氧化钛、五氧化三钛等。Y可以是一氧化硅或者二氧化硅等。具体可以根据最终想要达到的防水效果来选择合适的材料。
本实用新型的防水镜片，防水膜层3的厚度为45nm-50nm。并且增透膜层2和防水膜层3之间还设有辅助结合层4，辅助结合层4由氧化硅材料制成，厚度为2nm-5nm。
本实用新型的防水镜片的制备过程如下：本S1、在镜片基底1上镀制增透膜层2；S2、对镀制增透膜层2后的镜片基底1进行清洗；S3、清洗后，在增透膜层2上镀制防水膜层3。在步骤S3中，采用阻蒸方式镀制防水膜层3，镀膜真空度为1.0E-3Pa～1.5E-3pa，镀制的防水膜层3的厚度为45nm-50nm。
即本实用新型的防水镜片制备首先在镜片基底1上镀制增透膜层2，根据本实用新型的一种实施方式，镜片基底1可以采用透明玻璃镜片，折射率一般在1.49-2.0之间。根据本实用新型的构思，可以在镜片基底1的任意一个表面上镀制增透膜层2，也可以在镜片基底1的两个表面上均镀制增透膜层2。如图1所示，在本实施方式中，在镜片基底1的两个表面上均镀制增透膜层2，增透膜层2用于降低镜片的表面放射率，提高光线的透过率。
镀制完成增透膜层2之后，需要对镀制增透膜层2后的镜片基底1进行清洗。此时镜片基底1上镀有增透膜层2，可以看作半成品镜片，即此时需要对此半成品镜片进行清洗，然后再在增透膜层2上镀制防水膜层3。根据本实用新型的构思，至少在一个增透膜层2上镀制防水膜层3。即若镜片基底1的两个表面上均镀制了增透膜层2，至少在其中一个增透膜能2上镀制防水膜层3。根据本实用新型的一种实施方式，如图1所示，在镜片基底1的两个表面上均镀制增透膜层2，仅在上侧增透膜层2上镀制防水膜层3。在实际的镀制过程中，可以先镀制上侧的增透膜层2，再镀制下侧的增透膜层2，然后在上侧增透膜层2上镀制防水膜层3。
镀制防水膜层3时，采用阻蒸方式镀制。即在真空环境中采用电阻加热的方式将防水材料熔融汽化镀制在增透膜层2上。防水膜层3镀膜真空度为1.0E-3Pa～1.5E-3Pa，镀制厚度为45nm-50nm。根据本实用新型的一种实施方式，防水材料可以选择CEKO-TCD-063或者OR-112D材料。
采用上述防水镜片制备工艺制成本实用新型的防水镜片，可以保证防水镜片的憎水角为118°以上，在自然环境下暴露放置12个月，仍能保证防水镜片的憎水角在100°以上。具有很好地防水性能，同时还具有耐磨、耐腐蚀的性能。
在镜片基底1上镀制完成增透膜层2形成半成品之后、镀制防水膜层3之前，由于还包括对于半成品镜片的清洗步骤，有利于后续防水膜层3的镀制，确保防水膜层3镀制的牢固性，提高憎水角、提升防水性能。
制备本实用新型的防水镜片时，将增透膜层2和防水膜层3分开单独镀制。由前述可知，在镀制完成增透膜层2之后，需要对半成品镜片清洗。并且还包括在清洗后、镀制防水膜层3之前，需要先在增透膜层2上镀制辅助结合层4。在实用新型中，辅助结合层4采用氧化硅材料，厚度为2nm-5nm。
由于在镀制防水膜层3之前，先在增透膜层2上镀制了一层辅助结合层4，即本实用新型的防水镜片，在增透膜层2和防水膜层3之间还设有辅助结合层4。可以有效提高防水膜层3与辅助结合层4的结合能量，保证防水膜层3的结构强度和防护性能。
在本实用新型中，在所述步骤S1中，按照(X+Y)*n的结构镀制增透膜层2，其中X表示含钛化合物材料层、Y表示含硅氧化物材料层，(X+Y)*n表示X材料层和Y材料层交替镀制n次，n为大于等于3的整数。
在本实用新型中，采用上述结构镀制增透膜层2，有利于保证增透膜层2与镜片基底1的结合牢固程度，保证增透膜层2可以有效降低表面光线反射率。同时，在此增透膜层2结构基础上，再镀制防水膜层3，有利于保证防水膜层3的防水性能。
在本实用新型中，按照上述结构形式镀制增透膜层2时采取高能离子源辅助工艺，包括在增透膜层2镀制前对镜片基底1进行离子清洗、在增透膜层2镀制过程中辅助含钛化合物材料层镀制和辅助含硅氧化物材料层镀制。如此可以提高镜片基底1表面的洁净度，提升膜层与镜片基底1之间的结合度。同时可以提高膜层致密性，提升膜层与膜层之间的结合力度。
根据制备本实用新型防水镜片的一种实施方式，在高能离子源辅助工艺中，离子清洗的离子源功率设置为电压500-800V、电流500-800A，含钛化合物材料层辅助镀制的离子源功率设置为电压1100-1200V、电流1100-1200A，含硅氧化物材料层辅助镀制的离子源功率设置为电压1000-1200V、电流1000-1200A。在上述工艺参数范围内，可以将高能离子源辅助工艺的功效发挥大最大。
根据制备本实用新型防水镜片的一种实施方式，镀制的增透膜层2的结构为(X+Y)*n，n＝3，X为氧化钛，Y为氧化硅。即在本实施方式中，沿着远离镜片基底1的方向，增透膜层2依次包括一氧化钛层、第一氧化硅层、第二氧化钛层、第二氧化硅层、第三氧化钛层和第三氧化硅层。镀制的第一氧化钛层的厚度为10-30nm，第一氧化硅层的厚度为10-40nm，第二氧化钛层的厚度为30-70nm，第二氧化硅层的厚度为10-30nm，第三氧化钛层的厚度为20-50nm，第三氧化硅层的厚度为80-110nm。
在本实用新型中，按照上述膜层厚度范围镀制增透膜层2的各个膜层，有利于控制本实用新型增透膜层2的表面反射率。如图3所示，在本实用新型中，增透膜层2于410nm-690nm波段范围的表面反射率最大值小于0.5％。
本实用新型的防水镜片的制备工艺，还包括在步骤S1之前，对镜片基底1进行超声波清洗，确保镜片基底1的洁净度。
本实用新型的防水镜片的制备工艺还包括在镀制防水膜层3完成之后，对于防水镜片进行分光测试、憎水角测试、水煮拉膜测试、耐摩擦性能测试和耐盐雾性能测试。
分光测试的步骤如下，选取防水镜片的待测面别，使用反射率测试仪对待测面进行测量，如图3所示，如满足410nm-690nm波段范围的表面反射率最大值小于0.5％，则符合要求。
憎水的测试如下，选择多个防水镜片进行表面憎水角测试，水滴大小选择为2μL，测量憎水角的大小。如图2所示，其中一个防水镜片的憎水角为121.2°，满足要求。
水煮拉膜测试如下，利用开水水蒸气蒸煮防水镜片两小时，确认镜片表面膜层是否脱落，若无脱落，则满足要求。
耐摩擦性能测试如下，采用海绵加1:10的关东泥溶液在负重2.5N的情况下进行耐磨试验。结合图4和图5所示，传统防水镜片磨50圈之后就可出现膜层脱落情况，而本实用新型的防水镜片进行耐磨300圈之后，进行憎水角测试，憎水角仍大于100°。
结合图6和图7所示，耐盐雾性能测试如下，在35℃、5％浓度的氯化钠溶液中分别对现有防水镜片和本实用新型的防水镜片进行耐盐雾腐蚀试验，现有防水镜片在96小时出现膜层脱落腐蚀，而本实用新型的防水镜片在288小时后仍无侵蚀现象。
由上述可知，本实用新型的防水镜片的制备工艺的总流程如下：首先选择镜片基底1，然后对镜片基底1进行超声波清洗，然后将镜片基底1放入增透膜层2镀制设备，对在设备中对镜片基底1进行高能离子辅助清洗，再按照(X+Y)*n的结构镀制增透膜层2，之后将镀制完成增透膜层2后的镜片基底1取出(半成品镜片)，利用镀膜机单独镀制防水膜层3。具体为，先在增透膜层2上镀制辅助结合层4，完后再在辅助结合层4上镀制防水膜层3，完成防水镜片的制备。之后对防水镜片进行分光测试、憎水角测试、水煮拉膜测试、耐摩擦性能测试和耐盐雾性能测试，检验镀制的防水镜片是否满足要求。
上述内容仅为本实用新型的具体方案的例子，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。
以上所述仅为本实用新型的一个方案而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920706964.6
申请日:2019-05-17
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:41(河南)
授权编号:CN209728209U
授权时间:20191203
主分类号:G02B1/18
专利分类号:G02B1/18;G02B1/115
范畴分类:30A;
申请人:信阳舜宇光学有限公司
第一申请人:信阳舜宇光学有限公司
申请人地址:464000 河南省信阳市平桥工业园新科大道88号
发明人:王鹏涛;王顺超
第一发明人:王鹏涛
当前权利人:信阳舜宇光学有限公司
代理人:陆鑫;延慧
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代理机构编号:北京谨诚君睿知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11538
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