專利名稱：一種光學顯示用雙膜系pc鏡片及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于光學薄膜材料技術領域，涉及一種光學顯示用雙膜系PC鏡片及其制備方法。
背景技術：
顯示技術的任務是根據(jù)人的心理和生理特點，采用適當?shù)姆椒ǜ淖児獾膹娙?、光的波長(即顏色)和光的其他特征，組成不同形式的視覺信息。在軍用方面，平視顯示器是目前普遍運用在航空器上的一種飛行輔助顯示儀器。平視顯示器的工作原理與顯示器表面的薄膜關系緊密，國外一直沒有停止對平視顯示器的研究，其目的是開發(fā)出清晰度、可靠性和分辨率更高，壽命更長，性價比更高的顯示器。在顯示器上鍍膜，改善顯示器的視覺性能，在復雜的環(huán)境氛圍中，可以幫助士兵獲得先發(fā)制人的優(yōu)勢，或在戰(zhàn)場上更好地掌握不斷變化的戰(zhàn)況。平視顯示器的顯示屏工作原理是將內(nèi)部儀器發(fā)射的綠色光譜反射回飛行員的眼睛里面，飛行員能夠在屏幕上能清晰的看到綠色的圖文數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的平視顯示器均采用玻璃作為顯示屏，雖然玻璃屏幕的光學性能比較優(yōu)異，但其機械性能卻不能夠很好的適應特殊的環(huán)境氛圍。PC材料具有很好的透明度和可視性，在光學性能方面和機械性能方面均適合作為光學顯示鏡片，在顯示元器件上具有很大的應用前景。目前，國外對光學顯示薄膜在PC材料表面上的應用的研究相對成熟，已經(jīng)有多家公司能夠進行系列產(chǎn)品的生產(chǎn)，GE先進材料集團近日推出了以聚碳酸酯(PC)樹脂為原料的新型光學顯示薄膜一LEXAN ILLUMINEX 薄膜，產(chǎn)品具有極佳的光學特性，薄膜的品質(zhì)和性能均達到前所未有的高水平，但其作為顯示用表面介質(zhì)的相關報道目前還沒有。在國內(nèi)，薄膜材料起步較晚，采用真空鍍膜的方式在PC表面鍍膜的相關研究比較少，但是相關的研制工作也在積極的開展。張其土等人(復合型多波段激光防護PC材料[J].激光與紅外，2008，38(5) :421-423.)研制了用于激光防護的具有特定可見光波段吸收特性的復合PC鍍膜材料，但是在PC顯示器鏡片上鍍制反射膜在國內(nèi)相關領域還沒有相關的資料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了改進現(xiàn)有技術的不足而提供了一種光學顯示用雙膜系PC鏡片，本發(fā)明的另一目的是提供上述光學顯示用雙膜系PC鏡片的制備方法。以聚碳酸酯(PC)為基體，HfO2和SiO2為高低折射率薄膜材料，制備出光學顯示用雙膜系PC鏡片，所制備的光學顯示用雙膜系PC鏡片可以滿足平視顯示器屏幕的技術要求。本發(fā)明的技術方案為一種光學顯不用雙膜系PC鏡片,其特征在于PC鏡片依次由反射膜、PC基底和增透膜三層組成；其中，PC (聚碳酸酯)基底是一塊有弧度的鏡片；反射膜沉積在PC鏡片的凹面，其厚度為300nm-2000nm ;增透膜沉積在PC鏡片的凸面，其厚度為300nm-2000nm。
優(yōu)選所述的反射膜為高低折射率材料交替疊加而成的薄膜，在可見光波段(400-700nm)的反射率60%_100% ;所述的增透膜為低高折射率材料交替疊加而成的薄膜，在可見光波段(400-700nm)的反射率0. 01%_5% ;所述的聚碳酸酯(PC)基底為可見光波段(400-700nm)透過率80%-98%，抗彎強度100MPa_200MPa ;其中低折射材料采用SiO2或MgF2,高折射材料采用HfO2或ZrO2。本發(fā)明還提供了上述的光學顯示用雙膜系PC鏡片的方法，其具體步驟如下(I)反射膜的制備在PC基底的凹面，采用PC| (HL)nHl作為基本膜系的設計鍍上反射膜，控制反射膜的總厚度為300nm-2000nm ;其中H代表高折射率材料HfO2或ZrO2, L代表低折射率材料SiO2或MgF2, n代表高低折射率材料交替的周期，n=r5 ;每層高折射率材料的物理厚度為50nnTl00nm，每層低折射率材料的物理厚度250nnT350nm ；(2)增透膜的制備在凹面鍍上反射膜的PC基底的凸面，采用PCl (LH)fflLl或PC (LH)J作為基本膜系的設計鍍上增透膜，控制增透膜的總厚度為300nm-2000nm ;其中H代表高折射率材料HfO2或Zr02，L代表低折射率材料SiO2或MgF2, m代表高低折射率材料交替的周期，m=rs;低高折射率材料交替疊加而成的一層薄膜(單層薄膜)的具體物理厚度10nm-500nm ;制得光學顯示用雙膜系PC鏡片。上述步驟(I)和(2)中的鍍膜均采用離子輔助沉積和電子束真空鍍膜的方法；其中鍍膜真空度0. OOlPa 0. 003Pa，鍍膜溫度為50°C 80°C。有益效果本發(fā)明提供的光學顯示用PC鏡片具有凹凸兩面，凹面鍍制的反射膜能夠反射大部分的可見光，凸面的增透膜可以講未反射的可見光更好的透射出去，從而盡量的減少了二次反射，增強了 PC鏡片的可視效果。
具體實施例方式下面結合實例對本發(fā)明進一步的說明，但不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。以下實施例鍍膜均采用離子輔助沉積和電子束真空鍍膜的方法；實施例1#以PC為基底，反射膜采用膜系結構為(HL) ~IH共3層。(其中，(HL) ~IH表示每個周期第一層為厚度為I個光學厚度的高折射率材料HfO2，第二層為厚度為3個光學厚度的低折射材料SiO2，共一個周期，最后以H高折射率材料HfO2結束；鍍膜溫度為50°C，鍍膜壓力為0. OOlMPa ；增透膜采用膜系結構Sub I LHLI共3層。(其中，Sub | LHL | A表示每個周期第一層為低折射率材料SiO2，第二層為高折射材料HfO2，最后以L低折射率材料SiO2結束；鍍膜溫度為50°C，鍍膜壓力為0. 002MPa ；表I三層反射膜各膜層的折射率與厚度
權利要求
1.一種光學顯示用雙膜系PC鏡片，其特征在于PC鏡片依次由反射膜、PC基底和增透膜三層組成；其中，PC基底是一塊有弧度的鏡片；反射膜沉積在PC鏡片的凹面，其厚度為300nm-2000nm ;增透膜沉積在PC鏡片的凸面，其厚度為300nm-2000nm。
2.根據(jù)權利要求1所述的光學顯示用雙膜系PC鏡片，其特征在于所述的反射膜為高低折射率材料交替疊加而成的薄膜，在可見光波段的反射率60%-100% ;所述的增透膜為低高折射率材料交替疊加而成的薄膜，在可見光波段的反射率0. 01%-5% ;所述的PC基底為可見光波段透過率80%-98%，抗彎強度100MPa-200MPa ;其中低折射材料為SiO2或MgF2,高折射材料為HfO2或ZrO2。
3.一種制備如權利要求1所述的光學顯示用雙膜系PC鏡片的方法，其具體步驟如下 (1)反射膜的制備在PC基底的凹面，采用PCl(HL)nHl作為基本膜系的設計鍍上反射膜，控制反射膜的總厚度為300nm-2000nm ;其中H代表高折射率材料HfO2或ZrO2, L代表低折射率材料SiO2或MgF2, n代表高低折射率材料交替的周期，n=r5 ;每層高折射率材料的物理厚度為50nnTl00nm，每層低折射率材料的物理厚度250nnT350nm ； (2)增透膜的制備在凹面鍍上反射膜的PC基底的凸面，采用PC|(LH)mL或PCI (LH)J作為基本膜系的設計鍍上增透膜，控制增透膜的總厚度為300nm-2000nm ;其中H代表高折射率材料HfO2或Zr02，L代表低折射率材料SiO2或MgF2, m代表高低折射率材料交替的周期，111=1^8 ;低高折射率材料交替疊加而成的一層薄膜的具體物理厚度10nm-500nm ;制得光學顯示用雙膜系PC鏡片。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于步驟(I)和(2)中的鍍膜均采用離子輔助沉積和電子束真空鍍膜的方法；其中鍍膜真空度0. OOlPa^O. 003Pa，鍍膜溫度為50°C 80°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學顯示用雙膜系PC鏡片及其制備方法；其特征在于PC鏡片依次由反射膜、PC基底和增透膜三層組成；其中，PC基底是一塊有弧度的鏡片；采用PC|(HL)nH|作為基本膜系的設計鍍上反射膜，將反射膜沉積在PC鏡片的凹面，其厚度為300nm-2000nm；采用PC|(LH)mL|或PC|(LH)m|作為基本膜系的設計鍍上增透膜，將增透膜沉積在PC鏡片的凸面，其厚度為300nm-2000nm。本發(fā)明提供的光學顯示用PC鏡片具有凹凸兩面，凹面鍍制的反射膜能夠反射大部分的可見光，凸面的增透膜可以講未反射的可見光更好的透射出去，從而盡量的減少了二次反射，增強了PC鏡片的可視效果。
文檔編號G02B1/11GK103018796SQ20121042417
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權日2012年10月31日
發(fā)明者張其土, 徐亮, 王麗熙, 張樂 申請人:南京工業(yè)大學