镀膜材料、复合氧化物薄膜、制备方法及光学产品技术

本申请涉及一种镀膜材料、复合氧化物薄膜、制备方法及光学产品，该制备方法包括以下步骤：S1、提供TiO2和掺杂原料，所述掺杂原料包括Ti、Al2O3和MgO，其中，所述TiO2、Ti、Al2O3和MgO的含量分别为40

【技术实现步骤摘要】
镀膜材料、复合氧化物薄膜、制备方法及光学产品


[0001]本申请涉及一种镀膜材料、复合氧化物薄膜、制备方法及光学产品，属于镀膜材料领域。

技术介绍

[0002]由于光学塑料材料容易通过注塑成型的方式制透镜，具有成本较低，而且特别适宜于制备小尺寸特殊曲面透镜的优点。因此在消费电子行业用的光学系统中应用极为广泛，目前绝大部分手机摄像头和低端摄像头均采用光学塑料注塑成型的透镜组。
[0003]塑胶镜头表面与普通光学镜头一样，都需要镀AR膜或滤光膜，而镀膜材料通常选择Ti3O5和SiO2/氧化硅铝混合料等。镜头镀膜后需要在水煮、盐雾、冷热冲击后检验牢固度，如果是常规镀膜，可以通过提高基板温度的方式改善牢固度，但由于光学塑料不耐高温，因此镀膜最高允许温度一般不超过120℃。在这样的条件下为了保证膜层的密度和牢固度，一般采用离子源辅助的方式进行镀膜，即使这样，塑胶镜头也经常出现因为镀膜膜层致密度不足导致的脱模，开裂等问题。
[0004]目前，市场对膜层的硬度、牢固度以及耐盐雾耐水煮等性能的要求越来越高，为了改善聚合物光学材料表面镀膜层的耐候性能，一些镀膜材料生产商也开发了Al
‑
Ti
‑
oxide或者Zr
‑
Ti
‑
Oxide这样的混合材料，这类混合材料虽然可以部分改善在低温成膜膜层的耐潮湿，耐盐雾等性能，但是也带来了由于掺杂高温氧化物而导致的材料蒸发容易分相的问题，这就导致材料在蒸发过程中由于主材料TiO2和Al2O3等掺杂材料的熔点差异，因此相同温度下蒸发速率不同而带来的材料成分逐渐偏离理想值。这就造成了材料蒸发性能不稳定，导致材料蒸发速率波动，材料光学性能也逐渐变化。因此这类材料往往无法应用于多层膜，只能够代替1
‑
2层TiO2膜，因此带来的防水效果十分有限。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种镀膜材料、复合氧化物薄膜、制备方法及光学产品，该材料可用于制备高折射率的Ti
‑
Al
‑
Mg
‑
O复合氧化物薄膜，能够更好的抵御水汽的侵蚀、减少水汽的吸附，并具有更佳的耐潮湿和盐雾性能。
[0006]为达到上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0007]第一方面，本申请提供一种镀膜材料的制备方法，其包括以下步骤：
[0008]S1、提供TiO2和掺杂原料，所述掺杂原料包括Ti、Al2O3和MgO，其中，所述TiO2、Ti、Al2O3和MgO的含量分别为40
‑
80wt％、1
‑
15wt％、5
‑
30wt％、和1
‑
10wt％；
[0009]S2、混合所述TiO2和掺杂原料并制成小颗粒；
[0010]S3、对S2中的所述小颗粒进行烧结处理，反应完成后冷却得到所述镀膜材料。
[0011]在其中一个可能的实施方式中，所述烧结处理包括：
[0012]在真空环境下以10℃/min的速率升温至900℃，然后以3℃/min的速率升温至1800℃并恒温至少30min，再以1℃/min的速率升温至1900
±
50℃，此时所述小颗粒的反应液面
溶化，恒温维持反应。
[0013]在其中一个可能的实施方式中，所述烧结处理还包括：
[0014]待反应完全后继续升温到2000℃并恒温保持30分钟。
[0015]在其中一个可能的实施方式中，所述冷却得到所述镀膜材料包括：
[0016]以3℃/min的速率降温至1900℃后让材料自然冷却得到所述镀膜材料。
[0017]在其中一个可能的实施方式中，步骤S2具体包括：
[0018]使用球磨机或混合机将所述TiO2和掺杂原料均匀混合，再将混合物压制成块并破碎成小颗粒。
[0019]在其中一个可能的实施方式中，步骤S3中，将所述小颗粒放入薄壁坩埚或石墨坩埚，并将所述薄壁坩埚或石墨坩埚放入至真空烧结炉内进行所述烧结处理。
[0020]第二方面，本申请提供一种根据第一方面所述的制备方法所制得的镀膜材料，所述镀膜材料的成分包括：TiO
2 40
‑
80wt％、Ti 1
‑
15wt％、Al2O
3 5
‑
30wt％和MgO 1
‑
10wt％。
[0021]第三方面，本申请提供一种复合氧化物薄膜，其包括第二方面所述的镀膜材料。
[0022]第四方面，本申请提供一种复合氧化物薄膜的制备方法，其根据第二方面所述的镀膜材料采用真空蒸发法进行制备。
[0023]第五方面，本申请提供一种光学产品，包括镜片，所述镜片上设有第三方面所述的复合氧化物薄膜。
[0024]与现有技术相比，本申请的有益效果在于：
[0025]通过本申请的实施例，采用掺杂的方法将三价Al原子和二价的Mg原子掺杂进TiO2镀膜材料方式来改善材料蒸发后形成的薄膜性能，使形成的薄膜结构更为致密。相比于使用Ti氧化物蒸发后再低温基片上形成的TiO2柱状结构，本申请的混合结构对水汽的阻隔能力更好，能够更好的抵御水汽的侵蚀、减少水汽的吸附，并具有更佳的耐潮湿和盐雾性能。而且由于MgO
‑
Al2O3材料的硬度更高，因此形成的Ti
‑
Al
‑
Mg
‑
O复合氧化物薄膜具有更高的硬度，相比传统TiO2薄膜更能耐受擦拭。
[0026]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0027]图1为本申请实施例提供的镀膜材料的制备方法的流程步骤图；
[0028]图2为本申请实施例提供的复合氧化物薄膜的XED结构测试数据。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0030]需要说明的是：本专利技术的“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等用语只是参考附图对本专利技术进行说明，不作为限定用语。
[0031]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“包括”和“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单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列
出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“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：单独存在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镀膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、提供TiO2和掺杂原料，所述掺杂原料包括Ti、Al2O3和MgO，其中，所述TiO2、Ti、Al2O3和MgO的含量分别为40
‑
80wt％、1
‑
15wt％、5
‑
30wt％、和1
‑
10wt％；S2、混合所述TiO2和掺杂原料并制成小颗粒；S3、对S2中的所述小颗粒进行烧结处理，反应完成后冷却得到所述镀膜材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结处理包括：在真空环境下以10℃/min的速率升温至900℃，然后以3℃/min的速率升温至1800℃并恒温至少30min，再以1℃/min的速率升温至1900
±
50℃，此时所述小颗粒的反应液面溶化，恒温维持反应。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述烧结处理还包括：待反应完全后继续升温到2000℃并恒温保持30分钟。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述冷却得到所述镀膜材料包括：以3...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐川，
申请(专利权)人：巨玻固能苏州薄膜材料有限公司，
类型：发明
国别省市：