树脂镜片的镀膜技术

2019-06-20

树脂镜片的缺陷众所周知:镜片软,抗刮能力低。但由于视光技术的日益进步,目前通过适当的镀膜工艺可以弥补这些缺点。尽管镀膜本身与树脂镜片有一些难以调和的矛盾,如热敏感性,热膨胀系数,这些性质使基片与膜层之间有非常大的内应力,膜层易碎。为了得到最好的膜层,目前树脂镀膜由四部分组成。


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一、交联层

树脂镜片出厂后,会面临不同厂家的生产条件,如湿度不可控制、包装过长或包装不正确等,没有镀膜的镜片有不同的表面结构,而且要经过多次清洗,腐蚀和污染。为了向客户提供高度一致性的基片,所以要在基片上镀一层联结层,通常用铬、三氧化铬、二氧化硅、一氧化硅和其他特殊材料。联结层必须很薄(2-5nm),否则就会应力或影响光学性质。


二、加硬膜

已镀膜的镜片有两部分,软的基片和硬的膜层,而这两层之间有很强的破坏性应力。为了解决这种应力,最早科学家在镀制二氧化硅的时候,在真空室内放入有机单体,通过控制蒸发速率和压力,取得一种非均匀性加硬膜层,以减少应力。加硬膜也可通过加硬方法取得(浸入有机硅溶剂)。


三、增透膜

除了基体温度,树脂镜片的镀膜方法与玻璃并无明显差异,通常使用2-4种材料镀制4-7层膜。高折射率用TiO2,Ti2O3,Ti3O5,Ta2O5,ZrO2,HfO2或一些混和物,氧化铝用作中折射率材料,二氧化硅作低折射率材料。最终消费通常对反射率没有特别要求,所以目前市场上的镜片透过率通常大于99%。眼镜配戴者对反射颜色更感兴趣,以满足个性化需求,目前软绿色比较流性。绿色波长通常为500-530nm,通过控制波长反射来取得所需颜色,由于绿光波长短,控制精度通常在1nm以下。市场上最流行的膜系为:L/H/L/H/L或L/H/L/H/L/H/L或L/M/H/L。最常用高折射率膜料为ZrO2。


爱特斯光学生产的相关增透膜膜料:


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四、防水膜

由于膜层多孔和镜片的静力作用,树脂镜片非常容易涨,为了防污,防水,可将有机硅化物(防水药)在最外层蒸镀上2-5nm的膜层,蒸发温度通常为360-450度。也有人用浸入法(CVD)发生产防水膜,将基片放入100度的有机硅溶剂中一定时间形成所需要的膜层。由于防水药折射率为1.5,而且膜层较薄,不会对光透过率有大的影响。蒸发防水膜可用钼舟蒸发或电子枪蒸发。


爱特斯光学代理的防水药:


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