Sådan belægning optiske film ved PVD vakuum coating maskine

Optisk belægning

1.Bær resistent film (hardfilm)

Linsen, enten lavet af uorganiske eller organiske materialer, vil blive slidt og ridset på linsens overflade på grund af friktion med støv eller grus (silica) i daglig brug. Sammenlignet med glas er hårdheden af organiske materialer relativt lav, mere tilbøjelige til at producere ridser. Gennem mikroskopet kan vi observere, at ridserne på overfladen af linsen hovedsageligt er opdelt i to typer. Den ene er ridser forårsaget af sand og grus, der er lav og lille. Den anden er en ridse skabt af større sandkorn, dybt og ru rundt om kanterne, som i midten kan påvirke synet.

(1) tekniske funktioner

1) første generation anti-slid film teknologi

Anti-slid film begyndte i begyndelsen af 1970'erne, da glaslinser blev anset for at være svære at male på grund af deres høje hårdhed og organiske linser var for bløde at bære. Derfor er kvartsmaterialet plettet på overfladen af organisk linse under vakuumbetingelser for at danne en meget hård anti-slidfilm. På grund af den manglende overensstemmelse mellem termisk udvidelseskoefficient og substratmateriale er det imidlertid let at fjerne filmen og skøre filmlaget, så anti-slitageffekten er ikke ideel.

2) anden generation anti-slid film teknologi

Efter 1980'erne fandt forskerne i teorien, at slidmekanismen ikke kun er relateret til hårdhed, men også at filmlagsmaterialet har dobbeltkarakteristika for "hårdhed / deformation", det vil sige nogle materialer har højere hårdhed men mindre deformation, mens nogle materialer har lavere hårdhed men større deformation. Anden generation af anti-slid-filmteknologi er gennem nedsænkningsprocessen på overfladen af den organiske linse, der pletterer en høj hårdhed og ikke sprød knækmaterialer.

3) tredje generationens anti-slid-filmteknologi

Den tredje generation af anti-slid-filmteknologi blev udviklet efter 1990'erne, hovedsagelig for at løse problemet med slidstyrke af organisk linse overtrukket med antirefleksfilm. Fordi hårdheden af basen af den organiske linse adskiller sig meget fra den reflekterende films film, tyder den nye teori på, at der er brug for et lag af slidfilm mellem de to, således at linsen kan bufret, når den udsættes for grusfriktion uden hårdheden af det tredje generations anti-slidfilmlag er mellem antirefleksfilmens og linsens bund.

4) fjerdegeneration anti-slid film teknologi

Den fjerde generation af anti-filmteknologi er baseret på siliciumatomer. For eksempel har TITUS fra det franske firma ilus tilføjet uorganisk ultrafine, der indeholder både organisk matrix og siliciumelementer til den hårde væske, hvilket gør slidstyrken mod slid og forbedrer hårdheden. Moderne anti-slidbelægningsteknologi er den vigtigste anvendelse af nedsænkningsmetode, det vil sige efter linsen efter flere rensninger nedsænket i tilsætning af hård væske efter en vis tid i en vis hastighed. Denne hastighed er relateret til viskositeten af den hårde væske og til tykkelsen af slidfilmen. Mængder ovnen på omkring 100 ° C i polymerisering 4-5 timer, belægningstykkelse på ca. 3 til 5 mikrometer.

(2) testmetode

Den mest grundlæggende metode til at bedømme og teste slidstyrke i slidfilm er klinisk brug, som gør det muligt for brugeren at bære det i en periode, og derefter er linsens slidtilstand observeret og sammenlignet med linsens. Det er selvfølgelig den metode, der blev vedtaget før den formelle forfremmelse af denne nye teknologi. På nuværende tidspunkt er den hurtigere og intuitive testmetode, vi almindeligvis bruger, som følger:

1) slibningstest

Linsen er anbragt i propagandamaterialet, der indeholder sand og grus (sandens og grusets størrelse og hårdhed er specificeret), og den gnides frem og tilbage under bestemt kontrol. Den diffuse refleksion af lys før og efter linsefriktionen måles med et fogometer og sammenlignes med standardlinsen.

2) ståluldtest

Med en bestemt type ståluld er antallet af gange at male på linsens overflade ved et bestemt tryk og hastighed, og test derefter den lysdiffuserende refleksion før og efter linsens friktion med tålemåleren og sammenligner med standardlinsen. Selvfølgelig kan vi også betjene med hånden, gnide de to linser med det samme tryk i samme antal gange og derefter observere og sammenligne med det blotte øje.

Resultaterne af de to metoder er tæt på de kliniske resultater af langvarig brug af patienterne.

3) forholdet mellem anti-slid film og anti-refleksionsfilm

Antirefleksfilmen på linsens overflade er et meget tyndt uorganisk metaloxid (mindre end 1 mikron tykt), hårdt og skørt. Når det er belagt på glasobjektiver, er filmlaget relativt mindre tilbøjeligt til at ridse, fordi substratet er hårdt og sand og grus på tværs af det. Men når antirefleksfilmen er belagt på den organiske linse, fordi substratet er blødt, sand og grus På tværs af filmlaget er filmlaget let at ridse.

Derfor skal anti-slidfilmen belægges, før antirefleksfilmen er belagt, og hårdheden af de to lag skal matches.

2. Antirefleksfilm

(1) Hvorfor er antirefleksfilmplating nødvendig?

1) spejlrefleksion

Når lyset passerer gennem linsens for- og bagflader, reflekterer det ikke blot, men afspejler også. Dette reflekterede lys på forsiden af linsen får bærerens øjne til at se et hvidt lys. Når du tager billeder, kan denne form for refleksion også alvorligt påvirke brugerens skønhed.

2) "spøgelse"

Den optiske teori om briller holder fast, at objektivets brydningskraft gør objektet synligt på brugerens yderste punkt et klart billede, som også kan fortolkes som objektets lys, der afbøjes gennem linsen og samles på nethinden for at danne billedpunktet. På grund af den forskellige krumning af dioptrernes forreste og bageste overflader og eksistensen af en vis mængde reflekteret lys kan der imidlertid genereres internt reflekteret lys mellem dem. Det indre reflekterede lys vil frembringe et virtuelt billede nær det fjerneste strafplan , det vil sige nær retinalt billedpunkt. Disse virtuelle prikker kan påvirke objektets klarhed og komfort.

3) blændingen

Ligesom alle optiske systemer er øjet ikke perfekt, og billedet på nethinden er ikke en prik, men en fuzzy cirkel. Derfor er følelsen af to tilstødende punkter produceret af to parallelle eller mere eller mindre overlappende fuzzy cirkler. Så længe afstanden mellem de to punkter er stor nok, vil billedet på nethinden give en følelse af to punkter, men hvis to punkter er for tætte, de to fuzzy cirkler vil tendens til at overlappe og forveksles med et punkt.

Kontrast kan bruges til at afspejle dette fænomen, der udtrykker visuel klarhed. Forholdet skal være større end en bestemt værdi (detektionstærskel, svarende til 1-2) for at sikre, at øjet genkender to nabosteder.

Beregningsformlen for kontrast er: D = (ab) / (a + b).

Hvor C er kontrasten, er den maksimale billeddannelsesfornemmelse af to tilstødende punkter på nethinden a, og minimumsværdien af tilstødende dele er b. Jo højere kontrasten C-værdien er, jo højere opløsning af det visuelle system er de to punkter, og jo klarere følelsen. Hvis to objektpunkter er meget tætte, er den laveste værdi af deres tilstødende dele tættere på den højeste værdi, så C-værdien er lav, hvilket tyder på, at det visuelle system føles uklart for de to punkter eller ikke klart kan skelne dem.

Om natten kunne en bevogtet bilist tydeligt se to cykler, der kommer imod ham fra en afstand. På dette tidspunkt reflekterer bilens baglygter på førerens linsens bagside: det reflekterede lys dannes på nethinden og øger intensiteten af de to observationspunkter (cykellysene). Så længden af a og b går op, og nævneren (a + b) går op, mens tælleren (a-b) forbliver den samme, hvilket får C-værdien til at falde. Den reducerede kontrast resulterer i førerens første opfattelse af eksistensen af to cyklister overlappende til et enkelt billede, som om vinklen på sondringen pludselig blev reduceret!

4) transmittans

Andelen af reflekteret lys til indfaldende lys afhænger af brydningsindekset for linsematerialet, som kan beregnes med formlen af reflekterende mængde.

Refleksionsformel: R = (n-1) kvadreret / (n + 1) kvadreret

R: en side refleksion af linsen n: brydningsindeks for linsematerialet

For eksempel er brydningsindekset for almindelige harpiksmaterialer 1,50, og det reflekterede lys R = (1,50-1) kvadreret / (1,50 + 1) kvadratisk = 0,04 = 4%.

Linsen har to overflader. Hvis R1 er mængden af linsens forflade og R2 er mængden af refleksion på linsens bagside, så er linsens totale refleksionsmængde R = R1 + R2. (ved beregning af refleksionen af R2 er det indfaldende lys 100% -r1). Transmissionen af linsen T = 100% -R1-R2.

Derfor kan det ses, at hvis linsen med høj brydningsindeks ikke har refleksionsfilm, vil det reflekterede lys medføre mere ubehag for brugeren.

(2) princippet

Antirefleksfilmen er baseret på lysets bølge og interferens. Hvis to lysbølger med samme amplitude og samme bølgelængde overlejres, forstærkes lysbølgens amplitude. Hvis de to lysbølger er af samme oprindelse og forskellige bølgelængder, hvis de to lysbølger er overlejret, så er de Afbrydelse af hinanden. Ved anvendelse af dette princip er anti-refleksionsfilmen belagt på linsens overflade, således at det reflekterede lys, der frembringes på for- og bagsiden af filmen, vil forstyrre hinanden og dermed afbryde det reflekterede lys og opnå antirefleksvirkningen.

1) amplitude tilstand

Brændingsindekset af filmmaterialet skal være lig med kvadratroden af brydningsindekset for linsesubstratmaterialet.

2) fase tilstand

Filmtykkelsen skal være 1/4 bølgelængde af referencelyset. D = 155/4 = 139 nm

Til anti-reflekterende belægninger bruger mange brilleproducenter lysbølger med højere følsomhed over for det menneskelige øje (med en bølgelængde på 555 nm). Når belægningen er for tynd (<139 nm),="" vil="" det="" reflekterede="" lys="" blive="" lysebrunt="" og=""> Hvis den er blå, er belægningens tykkelse for tykk (> 139 nm).

Formålet med belægningen er at reducere lysets refleksion, men det er ikke muligt at undvære lys. Linsens overflade har altid farven til at forblive, men forbliver farve, som er bedst, har ikke en standard faktisk, i grunden være med den enkelte, der elsker farve, i øjeblikket prioriterer mere for grøn farveafdeling.

Vi finder også, at krumningsforskellen mellem den resterende farve på de konvekse og konkave overflader af linsen også gør belægningshastigheden anderledes. Derfor er den midterste del af linsen grøn, mens kantdelen er lys lilla rød eller andre farver.

3) plating anti-reflektion film teknologi

Økologisk linsebelægning er vanskeligere end glasobjektiver. Glasmateriale til at modstå høj temperatur over 300 ° C, og de organiske linser vil være gule når mere end 100 ° C, så hurtigt nedbrydes.

Kan bruges til glaslinser minus reflektionsmembranmateriale, der anvendes magnesiumfluorid (MgF2), men som følge af magnesiumfluoridbelægningsprocessen skal være under et miljø på over 200 ° C, ellers kan det ikke fastgøres på linsens overflade, så de organiske linser bruger det ikke.

Efter 1990'erne blev udviklingen af vakuumbelægningsteknologi forbedret ved kombination af filmlag og linser ved anvendelse af ionstråle bombardment teknologi. Metaloxidmaterialer af høj renhed, såsom titanoxid og zirconiumoxid, kan fremstilles ved afdampning og belægges på overfladen af harpikslinsen.

Det følgende er en introduktion af anti-refleksionsbelægningsteknologi til organisk linse.

1) forberedelse før belægning

Linsen skal forrenses, inden belægningen modtages, hvilket er meget krævende og op til molekylær niveau. I rengøringstanken placeres forskellige rengøringsløsninger separat, og ultralydbølge bruges til at forbedre rengøringseffekten. Når linsen rengøres, sættes den i vakuumkammeret. I denne proces skal der lægges særlig vægt på at undgå støv og affald i luften for at klæbe til linsens overflade. Slutrengøringen foretages i vakuumkammeret, og der skal udvises særlig forsigtighed for at undgå støv og affald fra luften før du klæber til linsens overflade. Slutrengøringen udføres før plating i vakuumkammeret. Ionpistolen placeret i vakuumkammeret bombarderer overfladen af linsen (for eksempel med argonioner). Efter afslutning af rengøringsprocessen vil antirefleksfilmen blive overtrukket.

2) vakuumcoating

Vakuumfordampningsprocessen kan sikre, at det rene belægningsmateriale belægges på linsens overflade, og den kemiske sammensætning af belægningsmaterialet kan strengt styres under fordampningsprocessen. Vakuumfordampningsprocessen kan kontrollere tykkelsen af filmen nøjagtigt og nå præcisionen.

3) filmfasthed

For briller er fastheden af filmlaget meget vigtigt. Linsens kvalitetsindeks omfatter anti-slitage, anti-kultur og anti-temperatur. Derfor er der mange specifikke fysiske og kemiske testmetoder til at teste filmens hurtighedskvalitet af belagt objektiv under brugsbetingelsen for brugeren. Disse testmetoder indbefatter : saltvandsprøve, dampprøve, deioniseret vandprøvning, stålfløjlfriktionstest, opløsningstest, klæbemiddelprøve, temperaturforskelle og fugtighedstest mv.

III.

3. Anti-fouling film (top film)

(1) princippet

Efter at linsens overflade er belagt med flerskikts anti-refleksionsfilm, er linsen særligt tilbøjelig til pletter, hvilket vil beskadige antirefleksvirkningen af antirefleksfilm. Under mikroskopet kan det konstateres, at antirefleksfilmlaget har en porøs struktur, så olie er særlig let at infiltrere i antirefleksfilmlaget. Løsningen er at belægge den anti-olie- og vandresistente topfilm på anti- refleksionsfilmlag, som skal være meget tynd, således at det ikke ændrer de optiske egenskaber af antirefleksfilmen.

(2) teknologi

Antifouling filmmaterialerne er hovedsageligt fluor, der er to behandlingsmetoder, en er nedsænkningsmetode, den ene er vakuumcoating, og den mest almindelige metode er vakuumcoating. Den mest anvendte metode er vakuumbelægning. Når antirefleksfilmen er færdig, kan fluoridpletter påføres på den reflekterende film ved fordampning. Anti-fouling film kan dække det porøse antireflektionsfilmlag og kan reducere kontaktområdet af vand og olie med linsen, så olie og vanddråber ikke klæber til overfladen af linsen, så det kaldes også vandtæt film.

For organiske linser bør den ideelle overfladesystembehandling være en kompositfilm, herunder anti-slidfilm, flerskikts antirefleksfilm og filmfilm med topfilm. Generelt er tykkelsen af anti-slidfilmcoating det tykkeste, ca. 3-5 mm, tykkelsen af flerskikts antirefleksfilm er ca. 0,3 mm, og den tyndeste forureningsbekæmpelse på toplaget er ca. 0,005- 0.01mm.Take crizal, en kompositfilm af fransk firma, for eksempel er anti-slidfilmen med organosilicium først belagt på filmbasen af linsen. IPC-teknologien bruges til at forrense den reflekterende belægning med ionbombardement. Efter rengøring blev højhårdhedszirconiumoxid (ZrO2) og andre materialer brugt til vakuumplettering af flerlags antirefleksfilmlag. Endelig er topfilmen med 110 kontaktvinkel udpladet. Udviklingen af kompositfilmteknologien viser, at overfladebehandlingen Teknologi af organisk linse har nået en ny højde.