专利名称：具有保护膜的反光镜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种反光镜及其制备方法，更具体地说，涉及一种具有保护膜的反光
镜及其制备方法。
背景技术：
反光镜应用于灯具，能够有效汇聚灯具的光源发出的光线，起到减少能量损耗的 作用。目前灯具的反光镜大多镀铝膜后直接使用，由于铝膜自身抗氧化腐蚀的性能较差，且 在高温条件下会氧化变黄，因而会导致灯具光学性能的降低。已有的改进方法是在反光镜 的表面电镀一氧化硅或者氟化镁保护膜，一氧化硅的透光率优于二氧化硅，然而其在空气 中不稳定，容易进一步氧化成二氧化硅，影响反光镜的反光率，且采用传统的真空蒸镀方法 镀制的氟化镁保护膜的耐摩擦性能不好，擦拭后会影响反光镜的反光率。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对上述现有的反光镜的制备方法存在的缺点， 提供一种具有保护膜的反光镜的制备方法，所镀制的反光镜具有良好的反光率和耐摩擦性 能。 本发明要解决的另一技术问题在于，针对上述现有的反光镜存在的缺点，提供一 种具有保护膜的反光镜，具有良好的反光率和耐摩擦性能。 本发明解决其技术问题所采用的一技术方案是提供一种具有保护膜的反光镜的 制备方法，包括下述步骤 预处理对反光镜基体进行清洗并烘干； 镀一氧化硅过渡保护膜采用高真空下高沉积速率蒸镀一氧化硅的方法在预处理 过的反光镜基体上镀制一氧化硅过渡保护膜； 镀氟化镁耐摩擦保护膜采用离子辅助沉积的方法进一步在镀有一氧化硅过渡保 护膜的反光镜基体上镀制MgF2保护膜。 在本发明所述的具有保护膜的反光镜的制备方法中，在所述预处理步骤中，对反 光镜基体先采用清洗液进行超声波清洗，然后用纯净水清洗。 在本发明所述的具有保护膜的反光镜的制备方法中，所述预处理步骤和镀一氧化 硅过渡保护膜步骤之间进一步包括下述步骤 上底漆根据反光镜基体的材料特性在反光镜基体上喷涂或浸上相应底漆，然后 固化、烘干； 镀反光膜将上有底漆的反光镜基体放入真空室蒸镀反光膜；
高压离子轰击对反光镜基体上的反光膜进行高压离子轰击。 在本发明所述的具有保护膜的反光镜的制备方法中，所述反光膜为铝膜或银膜。
在本发明所述的具有保护膜的反光镜的制备方法中，所述高压离子轰击是在2 5Pa的氮气气氛中，于反光镜基体上加以直流电压，电压2000 3500V，电流2 4A，产生稳
3定的辉光放电，产生等离子流，在稳定的辉光放电条件下等离子流轰击反光膜表面200 300s。 在本发明所述的具有保护膜的反光镜的制备方法中，所述高真空下高沉积速率蒸 镀一氧化硅的方法所采用的压强为1X10—3 10—5pa，以10 16A/s的速率沉积8 10s。
在本发明所述的具有保护膜的反光镜的制备方法中，所述离子辅助沉积是在真空 室内，以反光镜基体为阴极，以MgF2为阳极，将真空室抽至1 3X 10—2pa，然后充以1Pa的 氩气，再对反光镜基体施加一个高的负电位，使氩气电离，产生辉光放电，氩离子轰击反光 镜基体使之得以清理，时间为10 20分钟，待反光镜清理后，将单晶MgF2放入加热钼坩埚 内，使单晶MgF2融化并蒸发，当MgF2蒸气通过氩气等离子放电区时，部分蒸气产生电离，沉 积在反光镜基体上形成MgF2保护膜。 在本发明所述的具有保护膜的反光镜的制备方法中，所述离子辅助沉积的离子能
量为125 250eV，在反光镜基体表面处的离子束流密度为5 70 y A/cm2 ;离子源工作在
1 3X 10—4Pa的真空度下，真空室氩气体分子压强为1 3X 10—2Pa， MgF2离子以3 7A/s
的沉积速率沉积于蒸发源上方30 50cm处的室温反光镜基体上，沉积15 20s。 本发明解决其技术问题所采用的另一技术方案是提供一种具有保护膜的反光
镜，采用如上所述的制备方法制作而成，包括反光镜基体、依次层叠设置于反光镜基体反
射面上的一氧化硅过渡保护膜以及氟化镁耐摩擦保护膜。 在本发明所述的具有保护膜的反光镜中，所述反光镜基体与一氧化硅过渡保护膜 之间还依次层叠设置有底漆层以及反光膜；所述反光膜为铝膜或银膜。 实施本发明能够带来下述有益效果采用本发明的制备方法所制得的具有保护膜 的反光镜，不仅可以有效保持反光膜的反光性能，延长反光镜的使用寿命；而且还可以对反 光镜进行多次擦拭，不会影响反光镜的反射率，能够有效提高反光镜的可维护性能；并且， 由于在镀保护膜之前，反光膜通过高压离子轰击，增加了反光膜的致密性，提高了反光膜的 反光率，提升了反光镜的光学性能，通过本发明的制备方法所制得的反光镜的反射率可以 达到92%以上。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中 图1所示是本发明实施例的具有保护膜的反光镜的制备方法流程图； 图2是本发明实施例的反光镜基体结构示意图； 图3是本发明实施例的具有保护膜的反光镜结构示意图。
具体实施例方式
图1所示是本发明的具有保护膜的反光镜的制备方法流程图，本发明的具有保护 膜的反光镜的制备方法，包括下述步骤 步骤1预处理根据反光镜基体的污染情况选择合适的清洗液进行超声波清洗， 然后用纯净水清洗并烘干。 步骤2上底漆根据反光镜基体的材料特性在反光镜基体上喷涂或浸上相应底 漆，然后固化、烘干。
步骤3镀反光膜将上有底漆的反光镜基体放入真空室蒸镀反光膜，所述反光膜 可为铝膜或银膜，注意保持反光镜基体的清洁，此工艺为常规工艺。 步骤4高压离子轰击对反光膜进行高压离子轰击，充入氮气2 5Pa，在氮气气
氛中，于反光镜上加以直流电压，电压2000 3500V，电流2 4A，产生稳定的辉光放电，辉
光放电产生等离子流，在稳定的辉光放电条件下，等离子流轰击反光膜表面200 300s，经
过高压离子轰击的反光膜可增强反光膜的附着力，增加其致密性，提高反光率。 步骤5镀一氧化硅过渡保护膜采用高真空下高沉积速率蒸镀一氧化硅的方法制
备，压强为IX 10—3 10—5Pa，以10 16A/S的速率沉积8 10s。高真空下高沉积速率蒸镀
一氧化硅就是在相对较高的真空状态下，以较高的沉积速率在反光镜基体上镀制一氧化硅
过渡保护膜，其与普通的蒸镀并无本质区别，因而可采用普通真空蒸镀的设备来进行，根据
JIS(日本工业标准)的真空划分，处于10—1 10—5Pa压强范围的为高真空，本步骤的真空
范围为10—3 10—5pa，处于高真空的范围内，而其速率范围为10 16A/s，属于高沉积速率的范围。 步骤6镀氟化镁耐摩擦保护膜采用离子辅助沉积的方法在镀有一氧化硅过渡保 护膜的反光镜基体上镀制MgF2保护膜。离子辅助沉积是借助少量高能离子及大量高能中 子的连续作用，将金属蒸气沉积在工件表面的一种处理工艺。具体来说，离子辅助沉积以 反光镜基体为阴极，以沉积金属(MgF2)为阳极，沉积装置为一真空室，与一真空泵相连接， 待反光镜基体装入真空室后，将真空室抽至1 3X 10—2pa，然后充以1Pa的氩气，再对反光 镜基体施加一个高的负电位，使氩气电离，产生辉光放电，氩离子轰击反光镜基体使之得以 清理，时间为10 20分钟；待反光镜基体清理后，将单晶MgF2放入电阻加热钼坩埚内，使 其融化并蒸发，当MgF2蒸气通过氩气等离子放电区时，部分蒸气产生电离，沉积在反光镜基 体上形成Mg&保护膜。其中，离子能量为125 250eV，在反光镜基体表面处的离子束流 密度为5 70 ii A/cm2 ;离子源工作在1 3X 10—4pa的真空度下，真空室氩气压强为1 3X 10—2pa，MgF2离子以3 7A/S的沉积速率沉积于蒸发源上方30 50cm处的室温反光镜基 体上，沉积15 20s，采用离子辅助沉积方法镀制的MgF2保护膜机械强度大、附着力好、耐 摩擦性能好。 下面以实施例为例进行具体说明
实施例1 如图2所示为反光镜基体镀保护膜之前的结构示意图，图3所示为反光镜基体镀 制保护膜后的结构示意图。参阅图l，所述反光镜基体1采用BMC材料制作而成，大致呈半 椭圆体状；其下端设有开孔ll，所述开孔11呈圆形，用于将光源从该开孔11处固定在反光 镜基体1中；其上端设有杯口 12，所述杯口 12呈圆形，用于使光源发出的光线从该杯口 12 处射出；其内侧表面设置反射面13，用于反射光线。 采用本发明的实施例1的具有保护膜反光镜的制备方法处理反光镜基体l，具体 包括下述步骤 步骤1. 1预处理将反光镜基体放入装有清洗液的超声波装置中清洗15min，再用 纯净水清洗后，放入6(TC的干燥柜中干燥2h。 步骤1. 2上底漆在反光镜基体的反射面上喷上底漆，然后固化、干燥。
步骤1. 3蒸镀铝膜将上好底漆的反光镜基体放入真空室蒸镀铝膜。
步骤1. 4蒸镀一氧化硅保护膜镀一氧化硅之前，充入5Pa的氮气，电压加到 3500V，电流约为4A，产生稳定的辉光放电，辉光放电产生等离子流，在稳定的辉光放电条件 下，等离子流轰击反光膜表面300s，然后放出氮气，将真空抽至1 X 10—5Pa下，蒸发速率调到 16A/S沉积8s。 步骤1. 5蒸镀氟化镁硬质膜采用离子辅助沉积法在镀有一氧化硅过渡保护膜的 反光镜基体上镀制MgF2保护膜，离子能量为250eV，在反光镜基体表面处的离子束流密度 为70 ii A/cm2 ;离子源工作在1X10—Vi的真空度下，真空室氩气压强为10—^a，Mg&离子以 3A/S的沉积速率沉积于蒸发源上方30cm处的室温反光镜基体上，沉积20s，采用离子辅助 沉积方法镀制的MgF2保护膜机械强度大、附着力好、耐摩擦性能好。 参阅图3，采用实施例1的制备方法所制得的具有保护膜的反光镜包括反光镜基 体1、依次层叠设置于反光镜基体1的反射面13上的底漆层2、铝膜3、Si0过渡保护膜4和 Mg&耐摩擦保护膜5。
实施例2 采用本发明实施例2的具有保护膜的反光镜的制备方法处理反光镜基体l，具体 包括下述步骤 步骤2. 1预处理将反光镜基体放入装有清洗液的超声波装置中清洗20min，再用 纯净水清洗后，放入8(TC的干燥柜中干燥lh。 步骤2. 2上底漆在反光镜基体的反射面上喷上底漆，然后固化、干燥。 步骤2. 3蒸镀铝膜将上好底漆的反光镜基体放入真空室蒸镀银膜。 步骤2. 4蒸镀一氧化硅保护膜镀一氧化硅之前，充入2Pa的氮气，电压加到
2000V，电流约为2A，产生稳定的辉光放电，辉光放电产生等离子流，在稳定的辉光放电条件
下，等离子流轰击反光膜表面200s，然后放出氮气，将真空抽至1 X 10—3pa下，蒸发速率调到
10A/S沉积10s。 步骤2. 5蒸镀氟化镁硬质膜采用离子辅助沉积法在镀有一氧化硅过渡保护膜的 反光镜基体上镀制MgF2保护膜，离子能量为125eV，在反光镜基体表面处的离子束流密度为 5 ii A/cm2 ;离子源工作在3X 10—4pa的真空度下，真空室氩气压强为3X 10—2pa， MgF2离子以 7A/S的沉积速率沉积于蒸发源上方50cm处的室温反光镜基体上，沉积15s，采用离子辅助 沉积方法镀制的MgF2保护膜机械强度大、附着力好、耐摩擦性能好。 采用上述实施例2的制备方法所制得的具有保护膜的反光镜，包括反光镜基体、 依次层叠设置于反光镜基体的反射面上的底漆层、银膜、SiO过渡保护膜和Mg&耐摩擦保护 膜。 实施例3 采用本发明的实施例3的具有保护膜的反光镜的制备方法处理反光镜基体l，具 体包括下述步骤 步骤3. 1预处理将反光镜基体放入装有清洗液的超声波装置中清洗25min，再用 纯净水清洗后，放入7(TC的干燥柜中干燥2h。 步骤3. 2上底漆在反光镜基体的反射面上喷上底漆，然后固化、干燥。 步骤3. 3蒸镀铝膜将上好底漆的反光镜基体放入真空室蒸镀银膜。 步骤3. 4蒸镀一氧化硅保护膜镀一氧化硅之前，充入3Pa的氮气，电压加到3000V,电流约为3A，产生稳定的辉光放电，辉光放电产生等离子流，在稳定的辉光放电条件下，等离子流轰击反光膜表面250s，然后放出氮气，将真空抽至1 X 10—4pa下，蒸发速率调到12A/s沉积9s。 步骤3. 5蒸镀氟化镁硬质膜采用离子辅助沉积法在镀有一氧化硅过渡保护膜的反光镜基体上镀制MgF2保护膜，离子能量为200eV，在反光镜基体表面处的离子束流密度为35 ii A/cm2 ;离子源工作在2X 10—4Pa的真空度下，真空室氩气压强为2X 10—2pa，MgF2离子以5A/S的沉积速率沉积于蒸发源上方40cm处的室温反光镜基体上，沉积18s，采用离子辅助沉积方法镀制的MgF2保护膜机械强度大、附着力好、耐摩擦性能好。 采用上述实施例3的制备方法所制得的具有保护膜的反光镜，包括反光镜基体、依次层叠设置于反光镜基体的反射面上的底漆层、银膜、Si0过渡保护膜、以及MgF2耐摩擦保护膜。 经过试验证实采用上述实施例1-3的制备方法所制得的具有保护膜的反光镜，
不仅可以有效保持反光膜的反光性能，延长反光镜的使用寿命；而且还可以对反光镜进行
多次擦拭，不会影响反光镜的反射率，提高反光镜的可维护性能；并且，由于在镀保护膜之
前，反光膜通过高压离子轰击，增加了反光膜的致密性，提高了反光膜的反光率，提升了反
光镜的光学性能，通过上述方式制备的反光镜的反射率可以达到92%以上。 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，
都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
一种具有保护膜的反光镜的制备方法，其特征在于，包括下述步骤预处理对反光镜基体进行清洗并烘干；镀一氧化硅过渡保护膜采用高真空下高沉积速率蒸镀一氧化硅的方法在预处理过的反光镜基体上镀制一氧化硅过渡保护膜；镀氟化镁耐摩擦保护膜采用离子辅助沉积的方法进一步在镀有一氧化硅过渡保护膜的反光镜基体上镀制MgF2保护膜。
2. 根据权利要求1所述的具有保护膜的反光镜的制备方法，其特征在于，在所述预处 理步骤中，对反光镜基体先采用清洗液进行超声波清洗，然后用纯净水清洗。
3. 根据权利要求1所述的具有保护膜的反光镜的制备方法，其特征在于，所述预处理 步骤和镀一氧化硅过渡保护膜步骤之间进一步包括下述步骤上底漆根据反光镜基体的材料特性在反光镜基体上喷涂或浸上相应底漆，然后固化、 烘干；镀反光膜将上有底漆的反光镜基体放入真空室蒸镀反光膜； 高压离子轰击对反光镜基体上的反光膜进行高压离子轰击。
4. 根据权利要求3所述的具有保护膜的反光镜的制备方法，其特征在于，所述反光膜 为铝膜或银膜。
5. 根据权利要求3所述的具有保护膜的反光镜的制备方法，其特征在于，所述高压离 子轰击是在2 5Pa的氮气气氛中，于反光镜基体上加以直流电压，电压2000 3500V,电 流2 4A，产生稳定的辉光放电，辉光放电产生等离子流，在稳定的辉光放电条件下等离子 流轰击反光膜表面200 300s。
6. 根据权利要求1所述的具有保护膜的反光镜的制备方法，其特征在于，所述高真空 下高沉积速率蒸镀一氧化硅的方法所采用的压强为1X10—3 10—5Pa，以10 16A/S的速率 沉积8 10s。
7. 根据权利要求1所述的具有保护膜的反光镜的制备方法，其特征在于，所述离子辅 助沉积是在真空室内，以反光镜基体为阴极，以MgF2为阳极，将真空室抽至1 3X 10—2Pa， 然后充以lPa的氩气，再对反光镜基体施加一个高的负电位，使氩气电离，产生辉光放电， 氩离子轰击反光镜基体使之得以清理，时间为10 20分钟，待反光镜清理后，将单晶MgF2 放入加热钼坩埚内，使单晶MgF2融化并蒸发，当MgF2蒸气通过氩气等离子放电区时，部分蒸 气产生电离，沉积在反光镜基体上形成MgF2保护膜。
8. 根据权利要求7所述的具有保护膜的反光镜的制备方法，其特征在于，所述离子辅 助沉积的离子能量为125 250eV，在反光镜基体表面处的离子束流密度为5 70 y A/cm2 ; 离子源工作在1 3X10—4Pa的真空度下，真空室氩气压强为1 3X10—2Pa， MgF2离子以 3 7A/S的沉积速率沉积于蒸发源上方30 50cm处的室温反光镜基体上，沉积15 20s。
9. 一种具有保护膜的反光镜，其特征在于，采用如权利要求1所述的方法制作，包括 反光镜基体、依次层叠设置于反光镜基体反射面上的一氧化硅过渡保护膜以及氟化镁耐摩 擦保护膜。
10. 根据权利要求9所述的具有保护膜的反光镜，其特征在于，所述反光镜基体与一氧 化硅过渡保护膜之间还依次层叠设置有底漆层以及反光膜；所述反光膜为铝膜或银膜。
全文摘要
本发明涉及一种具有保护膜的反光镜及其制备方法，所述制备方法包括下述步骤预处理对反光镜基体进行清洗并烘干；镀一氧化硅过渡保护膜采用高真空下高沉积速率蒸镀一氧化硅的方法在预处理过的反光镜基体上镀制一氧化硅过渡保护膜；镀氟化镁耐摩擦保护膜采用离子辅助沉积的方法进一步在镀有一氧化硅过渡保护膜的反光镜基体上镀制MgF2保护膜。采用上述方法所制得的具有保护膜的反光镜，包括反光镜基体、依次层叠设置于反光镜基体的反射面上的一氧化硅过渡保护膜以及氟化镁耐摩擦保护膜。采用本发明的制备方法所制得的反光镜具有良好的反光率和耐摩擦性能。
文档编号G02B1/12GK101788694SQ200910189038
公开日2010年7月28日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者周明杰, 王省伟 申请人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司