CN112305656A

CN112305656A - 一种树脂镜片的镀膜层及其制备方法、应用

Info

Publication number: CN112305656A
Application number: CN202011263120.2A
Authority: CN
Inventors: 殷海明
Original assignee: Dongguan Changyi Photoelectric Co ltd
Current assignee: Dongguan Changyi Photoelectric Co ltd
Priority date: 2020-11-12
Filing date: 2020-11-12
Publication date: 2021-02-02

Abstract

本发明公开了一种树脂镜片的镀膜层及其制备方法、应用，其中镀膜层包括36~40层相互交替层叠的Ti₃O₅层与硅铝混合层，硅铝混合层由SiO₂和Al₂O₃混合组成，SiO₂：Al₂O₃的质量百分比为3~4：96~97。本发明通过控制叠层数量以及硅铝混合层的组分比例，以及在制备过程中，采用限定参数的离子源以及采用镀前处理，大大地提高镀膜层的可靠性以及解决易断裂的问题。

Description

一种树脂镜片的镀膜层及其制备方法、应用

技术领域

本发明涉及树脂镜片的镀膜技术领域，特别是一种树脂镜片的镀膜层及其制备方法、应用。

背景技术

目前手机有超薄化、多摄像头的发展趋势，摄像头对大光角的需求也日益突显。目前手机中最厚的部分为摄像头，因而摄像头减薄是手机减薄过程中急迫解决的部分。

目前国内手机终端的摄像头普遍采用以蓝玻璃为基板制备的红外截止滤光片，而蓝玻璃的不断减薄也是一直以来的发展趋势。目前蓝玻璃减薄至0 .145mm，已到达极限，不具备继续减薄的能力。

树脂材料由于本身的性质，可持续减薄至0 .11mm、0 .05mm甚至0 .02mm，因而树脂材料在摄像头减薄以及广角扩大等方面具有独特的优势，树脂滤光片目前逐渐被各大手机制造商接受。国际上，三星已在三年前开始大规模应用此项技术，国内小米以及OPPO也于2017年开始大规模使用，并明确在下一代产品中会采用，其他的大型手机制造商也在纷纷展开评估测试。

通常，在红外截止滤光片的一侧表面镀制增透膜，从而达到高透过率的要求。增透膜又称减反射膜，沉积在光学元件表面,以减少表面反射，增加光学***透过率的光学薄膜，它可以通过减少***中的散射光来提高对比度。现有的红外截止滤光片增透膜由高折射率材料TiO2和低折射率材料SiO2的膜层交替层叠而成，以树脂片为基板镀制此膜系的增透膜，存在膜层间应力不匹配、膜层附着力差等缺陷。

公布号为CN108318944A的中国发明专利申请公开了一种树脂增透膜及其制备方法，从下至上包括基板以及复合层，复合层为相互交替层叠的Ti3O5层与SiAl层组成，Ti3O5层的厚度为10~400 nm，SiAl层的厚度为10~400 nm，将基板置于含离子源的镀膜机的真空室中依次进行复合层中各层材料的镀膜并对各层材料进行蒸发得到树脂增透膜。该发明制备方法简单，步骤易于操作，采用Ti3O5和SiAl为镀膜原料，交替层叠在树脂基板上制备增透膜，各膜层致密度高，各膜层间的应力相匹配、附着力强。但是该技术依然存在，因树脂镜片上的应力而导致镀膜层容易断裂的问题以及镀膜层可靠性较低的问题。

公布号为CN110764176A的中国发明专利申请公开了一种镀膜树脂滤光片的镀膜膜层结构，可以提高可见光透过率，以及提出一种镀膜方法以及适配该方法设计的治具，包含配合使用的上治具和下治具，改善原有高能镀膜工艺导致树脂材料卷曲的问题。但是同样出现如上述的镀膜层容易断裂的问题以及镀膜层可靠性较低的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供了一种树脂镜片的镀膜层及其制备方法、应用。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

第一方面，本申请提供了一种树脂镜片的镀膜层，其包括36~40层相互交替层叠的Ti₃O₅层与硅铝混合层，硅铝混合层由SiO₂和Al₂O₃混合组成，SiO₂：Al₂O₃的质量百分比为3~4：96~97。

在本申请的实施例中，Ti₃O₅层的单层厚度为90~120nm，硅铝混合层的单层厚度为100~200nm。

在本申请的实施例中，镀膜层由36-40层相互交替层叠的所述Ti₃O₅层与硅铝混合层组成，该镀膜层的总厚度为3600-4400nm，Ti₃O₅层的总厚度为1600-2700nm，硅铝混合层的总厚度为1800-4000nm。

第二方面，本申请还提供了一种树脂镜片的镀膜层的制备方法，采用真空镀膜法加工如第一方面的树脂镜片的镀膜层，所采用的离子源采用如下参数：离子源的Beam电压为400~700v，离子源的ACC电压为400~700v，且Beam电压与ACC电压的比值为0.8~0.9。

在本申请的实施例中，采用真空镀膜法加工之前的镀前处理：将树脂镜片在温度为80~90℃的环境下烘烤，烘烤时间为2-4h。

在本申请的实施例中，采用真空镀膜法的过程中，其充氧流量为40~60sccm。

在本申请的实施例中，采用离子源处理之后冷却至80℃以下后进行真空室放气。

在本申请的实施例中，一定数量的相互交替层叠的Ti₃O₅层与硅铝混合层形成第一膜堆，该第一膜堆在层叠完毕之后降温至80~85℃。

第三方面，本申请提供了一种树脂镜片的镀膜层的应用，将镀有如第一方面的一种树脂镜片的镀膜层的树脂镜片作为靠近成像芯片的第一树脂镜片而应用于成像镜头中，以实现可将光成像镜头的颜色过滤，其中，镀膜层面向成像芯片。

在本申请的实施例中，镀膜层由如第二方面的一种树脂镜片的镀膜层的制备方法制备而得。

本发明的有益效果是：

1、控制叠层数量以及硅铝混合层的组分比例，提高镀膜层的可靠性。

2、在制备过程中，采用限定参数的离子源以及采用镀前处理，大大地提高镀膜层的可靠性以及解决易断裂的问题。

附图说明

图1是本发明镀膜层的分光曲线图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块（单元）的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本申请提供了一种树脂镜片的镀膜层，其包括36~40层相互交替层叠的Ti₃O₅层与硅铝混合层，硅铝混合层由SiO₂和Al₂O₃混合组成，SiO₂：Al₂O₃的质量百分比为3~4：96~97。其中，Ti₃O₅层为五氧化三钛，SiO₂为二氧化硅，Al₂O₃为三氧化二铝。交替层叠的意思为Ti₃O₅层+硅铝混合层+Ti₃O₅层+硅铝混合层……+Ti₃O₅层+硅铝混合层。Ti₃O₅层与硅铝混合层的总层数可以为36层、38层或40层。SiO₂：Al₂O₃的质量百分比为3：97、或3.1：96.9、或3.2：96.8、或3.3：96.7、或3.4：96.6、或3.5：96.5、或3.6：96.4、或3.7：96.3、或3.8：96.2、或3.9：96.1、或4：96。

在本申请的实施例中，Ti₃O₅层的单层厚度为90~120nm，硅铝混合层的单层厚度为100~200nm。其中，Ti₃O₅层的单层厚度可以为90nm、92nm、94nm、96nm、98nm、100nm、102nm、104nm、106nm、108nm、110nm、112nm、114nm、116nm、118nm、120nm。硅铝混合层的单层厚度为100nm、105nm、110nm、115nm、120nm、125nm、130nm、135nm、140nm、145nm、150nm、155nm、160nm、165nm、170nm、175nm、180nm、185nm、190nm、195nm、200nm。

本申请还提供了一种树脂镜片的镀膜层的制备方法，采用真空镀膜法加工如第一方面的树脂镜片的镀膜层，所采用的离子源采用如下参数：离子源的Beam电压为400~700v，离子源的ACC电压为400~700v，且Beam电压与ACC电压的比值为0.8~0.9。其中，离子源的Beam电压可以为以下之一：400v、450v、500v、550v、600v、650v、700v。离子源的ACC电压可以为以下之一：400v、450v、500v、550v、600v、650v、700v。如果超过该离子源的参数范围，则镀膜层的可靠性严重下降。

在本申请的实施例中，采用真空镀膜法加工之前的镀前处理：将树脂镜片在温度为80~90℃的环境下烘烤，烘烤时间为4h。本处理可以有效消除树脂镜片的应力，有助于解决镀膜层在树脂镜片上因应力而断裂的问题。该烘烤的环境温度可以为以下之一：80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃。

在本申请的实施例中，采用真空镀膜法的过程中，其充氧流量为40~60sccm。氧气在该过程中作为激发气体。充氧流量为以下之一：40 sccm、42 sccm、44 sccm、46 sccm、48sccm、50 sccm、52 sccm、54 sccm、56 sccm、58 sccm、60 sccm。如果超出该流量范围，则氧化还原反应就不充分，会导致镀膜效果下降。

在本申请的实施例中，采用离子源处理之后冷却10分钟至80℃以下后进行真空室放气（大气）。

在本申请的实施例中，一定数量（小于36~40）的相互交替层叠的Ti₃O₅层与硅铝混合层形成第一膜堆，该第一膜堆在层叠完毕之后降温至80~85℃。镀膜层的层叠操作一般为先将一定数量的膜层分开几堆，当每堆的膜层层叠后各自成为膜堆，然后再该些膜堆经过冷却处理之后再叠合在一起，完成总的叠堆；当然不排除采用层叠其他方式。

本申请提供了一种树脂镜片的镀膜层的应用，将镀有本申请实施例的镀膜层的树脂镜片作为靠近成像芯片的第一树脂镜片而应用于成像镜头中，以实现可将光成像镜头的颜色过滤，其中，镀膜层面向成像芯片。镀膜层由如本申请实施例的制备方法制备而得。

通过如图1所示的分光曲线图可以看出，本申请实施例的树脂镜片的镀膜层，满足滤光片的规格要求：410±10nm T=50%,430-630nm T>92%,660±10nm T=50%,700-1100nmTave小于1%。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims

1.一种树脂镜片的镀膜层，其特征在于：包括36~40层相互交替层叠的Ti₃O₅层与硅铝混合层，所述硅铝混合层由SiO₂和Al₂O₃混合组成，SiO₂：Al₂O₃的质量百分比为3~4：96~97。

2.根据权利要求1所述的一种树脂镜片的镀膜层，其特征在于：所述Ti₃O₅层的单层厚度为90~120m，所述硅铝混合层的单层厚度为100~200nm。

3.根据权利要求1所述的一种树脂镜片的镀膜层，其特征在于：所述镀膜层由36-40层相互交替层叠的所述Ti₃O₅层与所述硅铝混合层组成，该镀膜层的总厚度为3600-4400nm，所述Ti₃O₅层的总厚度为1600-2700nm，所述硅铝混合层的总厚度为1800-4000nm。

4.一种树脂镜片的镀膜层的制备方法，采用真空镀膜法加工如1-3权利要求所述的树脂镜片的镀膜层，其特征在于：所采用的离子源采用如下参数：离子源的Beam电压为400~700v，离子源的ACC电压为400~700v，且Beam电压与ACC电压的比值为0.8~0.9。

5.根据权利要求4所述的一种树脂镜片的镀膜层的制备方法，其特征在于：采用所述真空镀膜法加工之前的镀前处理：将树脂镜片在温度为80~90℃的环境下烘烤，烘烤时间为2-4h。

6.根据权利要求4所述的一种树脂镜片的镀膜层的制备方法，其特征在于：采用所述真空镀膜法的过程中，其充氧流量为40~60sccm。

7.根据权利要求4所述的一种树脂镜片的镀膜层的制备方法，其特征在于：采用所述离子源处理之后冷却至80℃以下后进行真空室放气。

8.根据权利要求4所述的一种树脂镜片的镀膜层的制备方法，其特征在于：一定数量的相互交替层叠的Ti₃O₅层与硅铝混合层形成第一膜堆，该第一膜堆在层叠完毕之后降温至80~85℃。

9.一种树脂镜片的镀膜层的应用，其特征在于：将镀有如权利要求1-3任一所述的一种树脂镜片的镀膜层的树脂镜片作为靠近成像芯片的第一树脂镜片而应用于成像镜头中，以实现可将光成像镜头的颜色过滤，其中，所述镀膜层面向所述成像芯片。

10.根据权利要求9所述的一种树脂镜片额镀膜层的应用，其特征在于：所述镀膜层由如权利要求4-8任一所述的一种树脂镜片的镀膜层的制备方法制备而得。