[發明專利]一種耐劃傷透明膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201610349436.0
• 申請日: 2016-05-24
• 公開（公告）號: CN107422402B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 周群飛;饒橋兵;郭射宇
• 申請（專利權）人: 藍思科技股份有限公司
• 主分類號: G02B1/115
• 分類號: G02B1/115;G02B1/18;G02B1/14
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 歐穎

技術領域

本發明涉及鍍膜領域，具體涉及一種鍍設在藍寶石或玻璃等基板上的耐劃傷透明膜及其制備方法。

背景技術

在光學鏡頭或玻璃表面上鍍光學減反射膜早已被廣泛使用，這層光學減反射膜也叫抗反射膜(anti-reflection thin-film or AR膜)。由于光學鏡頭或者玻璃表面上的AR膜層常暴露于外部而容易被刮傷或粘上臟污，因此常會在該AR膜層上再增鍍一層表面能很低的防臟污膜層(anti-finger print or AF膜)。

目前光學AR膜層主要是通過蒸發鍍膜或濺射鍍膜獲取。蒸發鍍膜得到的膜層質地一般比較松，膜也比較軟，不耐磨損；為了提高膜層質量，采用離子束輔助沉積則可加大膜層的致密度。而濺射鍍膜技術中，由于濺射出的原子能量比較大，并且伴隨離子對基片的轟擊，使得膜層具有較高的致密度。常用的AR光學材料有SiO₂、TiO₂、La₂O₃、Ta₂O₅、HfO₂、Nb₂O₅、Al₂O₃、ZrO₂、Si₃N₄、AlN和AlON等，以及低折射率的MgF₂和NaF等材料；AR膜層具體可以包含一層或多層子層。鍍設好AR膜后，在其上鍍設一層AF層可以降低AR劃傷或臟污。AF膜層的主要成分為含氟有機物，其具有低的表面能和低摩擦系數。在基材表面依次鍍設的AR膜層和AF膜層共同構成基材上的透明膜。

例如，現有的一種透明膜(其AR膜包含四層子層)為：玻璃/TiO₂/SiO₂/TiO₂/SiO₂/AF膜，該透明膜的耐磨擦效果為在標準鋼絲絨摩擦測試中可以達到3000～5000次。為了提高其耐磨和耐刮傷效果，本領域有在AR膜層材料方面做出優化，例如選用高折射率的硬質材料，如Si₃N₄和AlON等作為AR膜層材料，例如透明膜為：玻璃/Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄/SiO₂/AF膜，該透明膜的耐磨擦效果為在標準鋼絲絨摩擦測試中可以達到8000次。

如專利CN200620029222提供一種高透過率超硬三防玻璃保護膜，依次包括玻璃基底6、二氧化硅膜7、三氧化二鋁膜8、二氧化鋯膜9、氟化鎂膜10、有機氟樹脂膜11，其中二氧化硅膜的膜層厚度為λ/4，三氧化二鋁膜的膜層厚度為λ/4，二氧化鋯膜的膜層厚度為λ/2，氟化鎂膜的膜層厚度為λ/4，有機氟樹脂膜的膜層厚度為λ/10。該專利提供的玻璃保護膜中膜層厚度一般為可見光波長(400～760nm)的1/4以上，因而其二氧化硅膜7、三氧化二鋁膜8、二氧化鋯膜9和氟化鎂膜10的厚度均在100nm以上，該專利中得到的 高透過率超硬三防玻璃保護膜的耐摩擦劃傷測試性能還達不到上述透明膜“Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄/SiO₂/AF膜”的效果。

在日常生活中，如沙子等硬物仍容易造成對現有技術中上述透明膜的劃傷。另外，藍寶石基材在手機屏、手表面和鏡頭等產品中的應用越來越廣泛，而藍寶石具有高硬度和較高光學折射率的特性，因而用在藍寶石基材上的透明膜層更需要高硬度和高耐磨性能，這樣才能使得其使用壽命與藍寶石匹配。該透明膜與藍寶石共同起到對產品表面的保護作用，并具有減少光學反射的效果。

因此，為滿足實際需要，本領域依然需要對鍍設在藍寶石等基材上的透明膜的耐磨損性能做出進一步改進和提高。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明首先提供一種耐劃傷透明膜。其包括依次覆蓋在基材1上的AR膜層2和AF膜層3。本發明中，因透明膜中的AR膜層越硬，越抗劃傷，則與外界直接接觸的AF膜層的有效期越長，其防污效果也越好。因而，本發明的發明人從提高AR膜的硬度特性以減少外力對透明膜的破壞方面下功夫。