CN116194611A

CN116194611A - 用于基材的有力地结合的铝和疏油/疏水涂层

Info

Publication number: CN116194611A
Application number: CN202180061538.1A
Authority: CN
Inventors: B·戴维斯
Original assignee: FlightSafety International Inc
Current assignee: FlightSafety International Inc
Priority date: 2020-07-09
Filing date: 2021-07-09
Publication date: 2023-05-30
Also published as: WO2022011216A1; EP4179037A4; CA3188379A1; US12392938B2; EP4179037A1; JP2023533317A; JP2025060741A; US20220011480A1

Abstract

提供了具有有力地结合的疏油/疏水(O/H)涂层的光学品质镜，以及用于制备和使用这种涂层和镜的方法。所述O/H涂层是薄膜涂层，其导致水和油形成球，并变得可容易地从镜面移去，并因此改善镜的清洁性、抗污染性和使用寿命。

Description

用于基材的有力地结合的铝和疏油/疏水涂层

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年7月9日提交的美国临时专利申请第63/049,951号的权益，其整体通过引用纳入本文中。

技术领域

本公开内容大体上涉及用于基材的涂层，且具体地涉及有力地结合(energetically bonded)的铝和疏油/疏水(O/H)基材涂层以及用于形成和使用涂层的方法。

背景技术

可将包括诸如铝、金、银的材料以及介电材料的涂层施加到玻璃制品上以使所述玻璃制品具有反射性并产生镜面化的表面(mirrored surface)。为制备光学品质镜(其需要高度均匀性和反射率)，在涂层的产生和沉积期间，需要比例如家用镜(其不需要相同高度的均匀性或反射率)更大的抛光和精度。这种光学品质镜被用于在多种应用(包括但不限于光束转向、干涉测量、照明、以及成像系统的光学部件)和行业(包括但不限于生命科学、天文学、气象学、半导体、和太阳能)中反射光。

疏油/疏水(O/H)涂层是薄膜涂层，其可被施加到表面以造成油和水成球(bead，小滴)并容易地掉落或以其它方式从所述表面移去，而非以薄的、平坦的层在整个表面上铺展。O/H涂覆的玻璃通常被用于眼镜、手机屏幕、ATM显示器和其它小型显示装置、尤其是具有高触摸表面的那些小型显示装置中。这些物项的O/H涂层允许显示装置抵抗环境污染物的积聚并改善清洁所述装置的容易性。

在光学品质镜的制造中，持续的问题是不能配制提供改善的抗磨性以及物理降解、可清洁性和抗模糊性的耐久涂层。先前提供此类涂层的尝试的特征一般在于所述涂层与基材之间的粘附性差，导致在所述涂层与所述基材分离和/或(在保留在所述基材上的同时)降解之前，所述涂层的使用寿命短。在光学镜的许多应用中，镜面可频繁地暴露于刮擦或其它冲击和/或碎屑和环境污染物，其中任一种都可损坏或破坏镜面的均匀性和反射率。因此，关键的是，在这些应用中使用的镜耐刮擦和损坏并且易于清洁，尤其是因为难以清洁的镜可能更容易遭受刮擦和损坏(即，因为需要更大的压力或摩擦力来清洁所述镜)。因此，减少碎屑和污染物对表面的粘附的用于光学镜的涂层可提供双重益处，因为它不仅改善了所述镜的可清洁性，而且还改善了所述镜对磨损和物理降解的耐受性。

因此，本领域中需要用于光学镜的涂层，该涂层改善镜对磨损和其它物理损坏的耐受性及其对污染的耐受性和/或清洁的容易性，同时保持镜的光学品质(即均匀性和反射率)。进一步有利的是，此类涂层相对于现有技术的涂层具有改善的涂层-基材粘附性。进一步需要用于产生此类涂层并将所述涂层施加到基材、最常见地玻璃基材的设备和方法。

发明内容

在本公开内容的一个方面，光学镜包括：(1)基层(base layer)；(2)粘合剂层，该粘合剂层覆盖并有力地结合到所述基层，包含铝金属；(3)反射层，该反射层覆盖所述粘合剂层，包含铝金属；(4)保护层，该保护层覆盖所述反射层，包含二氧化硅；和(5)顶层，该顶层覆盖所述保护层，其中所述顶层为疏油的和疏水的中的至少一种。

在某些实施方案中，所述粘合剂层可以第一预定速率沉积，并且所述反射层可以第二预定速率沉积。

在某些实施方案中，所述粘合剂层和所述保护层中的至少一个可经由离子辅助沉积来沉积。所述离子辅助沉积可为但不必为氩离子辅助沉积。

在某些实施方案中，以下中的至少一个可为真：(i)所述粘合剂层的厚度在约50埃和约450埃之间；(ii)所述反射层的厚度在约500埃和约900埃之间；(iii)所述保护层的厚度在约950埃和约2350埃之间；和(iv)所述顶层的厚度在约100埃和约300埃之间。

在某些实施方案中，所述光学镜包括前述实施方案中的一个或多个，并且所述粘合剂层、所述反射层、所述保护层和所述顶层的组合厚度在整个顶层的表面区域中可变化不大于约2％、不大于约1.5％或不大于约1％。

所述光学镜可包括前述实施方案中的一个或多个，并且所述第一预定速率任选地不大于约5埃/秒。

在一些任选实施方案中，沉积所述粘合剂层的第一预定速率在约0.1埃/秒和约5.0埃/秒之间。

所述光学镜任选地包括前述实施方案中的任意一个或多个，并且所述第二预定速率为至少约15埃/秒。

在一些实施方案中，沉积所述反射层的第二预定速率任选地在约15埃/秒和约50埃/秒之间。

在一些实施方案中，所述反射层是通过真空沉积铝镀银工艺来沉积的。

所述光学镜可包括前述实施方案中的任意一个或多个，并且任选地，所述保护层通过离子辅助沉积而沉积在所述反射层上。所述离子辅助沉积任选地为氩离子辅助沉积。

在一些实施方案中，所述保护层是以在约2埃/秒和约5埃/秒之间的速率沉积在所述反射层上的。

所述光学镜可包括前述实施方案中的一个或多个，并且任选地，所述保护层为第一保护层，并且所述光学镜进一步包括位于所述第一保护层和所述顶层之间的第二保护层。因此，所述第一保护层可任选地为下保护层(lower protective layer)，并且因此，所述第二保护层可任选地为上保护层。

在一些实施方案中，第一保护层是通过离子辅助沉积施加到所述反射层。

所述第一保护层任选地具有在约950埃和约1750埃之间的第一厚度。

所述第二保护层是任选地通过非离子辅助真空沉积工艺施加到所述第一保护层的。

所述第二保护层任选地具有在约1埃和约600埃之间的第二厚度。

在一些实施方案中，所述顶层是通过离子辅助沉积来沉积的。任选地，所述顶层是使用氩离子辅助沉积方法来沉积的。

所述光学镜可包括前述实施方案中的一个或多个，并且所述顶层可任选地包含以下中的一种：Substance WR4-SF

Surfclear 100A和Surfclear300。

所述光学镜任选地包含前述实施方案中的一个或多个，并且所述基层包含玻璃。

替代地，在一些实施方案中，所述基层包含塑料、金属或聚合物。

在一些实施方案中，在450纳米和650纳米之间的波长范围内，所述光学镜的平均反射率为至少约85％。

在某些实施方案中，所述顶层的表面上的水接触角为至少约90°。另外地或替代地，所述顶层的表面上的油接触角为至少约70°。

所述光学镜可包括前述实施方案中的一个或多个，并且任选地，在将所述顶层施加在所述保护层的顶上之前清洁所述保护层。

在一些实施方案中，通过离子清洁方法来清洁所述保护层。

任选地，用于所述离子清洁方法的离子源与用于通过离子辅助沉积来沉积所述光学镜的一个或多个层的离子源相同。

在一些实施方案中，用于所述离子清洁方法的离子源是氩(argon，氩气)。

所述光学镜任选地包括前述实施方案中的一个或多个，并且进一步包括作为凹面的前表面。

在某些实施方案中，所述前表面具有在约9英尺和约12英尺之间的曲率半径。

在一些实施方案中，所述光学镜包括前述实施方案中的一个或多个，并且所述前表面的形状适于准直从通过投影仪照射的漫射屏幕散射的光。

所述光学镜可包括前述实施方案中的一个或多个，并且所述前表面具有包括球形、抛物线形、椭圆形及其组合的至少一部分的形状。

在一些实施方案中，所述光学镜包括具有与第二侧相对的第一侧的主体。任选地，所述第一侧与所述第二侧全等(congruent，叠合)。另外地或替代地，所述第一侧和所述第二侧可大约垂直于镜的前表面取向。

在某些实施方案中，所述光学镜包括前述实施方案中的一个或多个，并且所述基层是所述主体的一部分。替代地，在另一实施方案中，所述基层由第一材料形成，并且所述主体包括不同于所述第一材料的第二材料。所述基层接合或互连到所述主体。

在一些实施方案中，在将所述粘合剂层粘结到所述基层之前，将所述基层接合或互连到所述主体。

替代地，在将所述粘合剂层、所述反射层、所述保护层和所述顶层中的一个或多个施加到所述基层之后，将所述基层接合或互连到所述主体。

在本公开内容的另一方面，用于光学镜的涂层包括：(1)粘合剂层，该粘合剂层以第一速率沉积在下层的基材上，包含铝金属；(2)反射层，该反射层以第二速率沉积，覆盖在所述粘合剂层上，包含铝金属；(3)保护层，该保护层覆盖在所述反射层上，包含二氧化硅；和(4)顶层，该顶层覆盖在所述保护层上，其中所述顶层为疏油的和疏水的中的至少一种。

在某些实施方案中，所述粘合剂层、所述反射层、所述保护层和所述顶层的组合厚度在整个涂层的表面区域中可变化不大于约2％、不大于约1.5％或不大于约1％。

所述涂层可包括前述实施方案中的一个或多个，并且沉积所述粘合剂层的第一速率不大于约5埃/秒。

在一些实施方案中，将所述粘合剂层沉积在所述基层上的第一速率在约0.1埃/秒和约5.0埃/秒之间。

在某些实施方案中，所述涂层任选地包括前述实施方案中的任意一个或多个，并且所述第二速率可为至少约15埃/秒。

在一些实施方案中，所述反射层可以在约15埃/秒和约50埃/秒之间的第二速率沉积。

所述涂层可包括前述实施方案中的任意一个或多个，并且任选地，所述保护层通过离子辅助沉积而沉积在所述反射层上。所述离子辅助沉积任选地为氩离子辅助沉积。

所述涂层可包括前述实施方案中的一个或多个，并且任选地，所述保护层为第一保护层，并且所述涂层进一步包括位于所述第一保护层和所述顶层之间的第二保护层。因此，所述第一保护层可任选地为下保护层，并且因此，所述第二保护层可任选地为上保护层。

在本公开内容的另一方面，用于制备光学镜的方法包括：(a)以第一速率将包含铝金属的粘合剂层施加到基材；(b)以第二速率将包含铝金属的反射层施加在所述粘合剂层的顶上；(c)将包含二氧化硅的保护层施加在所述反射层的顶上以形成未涂覆的光学镜；和(d)将顶层施加在所述保护层的顶上以形成经涂覆的光学镜，其中所述顶层为疏油的和疏水的中的至少一种。

在某些实施方案中，可经由离子辅助沉积来沉积所述粘合剂层和所述保护层中的至少一个。所述离子辅助沉积可为但不必为氩离子辅助沉积。

在某些实施方案中，所述粘合剂层、所述反射层、所述保护层和所述顶层的组合厚度在整个基材的表面区域中可变化不大于约2％、不大于约1.5％或不大于约1％。

在某些实施方案中，所述顶层的疏油/疏水材料可选自Substance WR4-SF

Surfclear 100和Surfclear 300。

在某些实施方案中，在450纳米和650纳米之间的波长范围内，所述光学镜的平均反射率可为至少约85％。

在实施方案中，所述光学镜任选地包括前述实施方案中的一个或多个，并且进一步包含作为凹面的前表面。

在某些实施方案中，所述光学镜的前表面的曲率半径可为至少约9.25英尺。

在某些实施方案中，所述光学镜的前表面上的水接触角可为至少约90°。

在某些实施方案中，所述光学镜的前表面上的油接触角可为至少约70°。

在某些实施方案中，在步骤(c)和(d)之间可不对在其中进行步骤(c)和(d)的真空室进行吹扫或排气。

所述方法可包括前述实施方案中的一个或多个，并且在步骤(c)和(d)之间可进一步包括对未涂覆的光学镜进行离子清洁。离子清洁步骤的持续时间可任选地但不必为约1分钟和约30分钟之间。离子清洁步骤可任选地为但不必为氩离子清洁步骤。

所述方法可包括前述实施方案中的一个或多个，并且任选地，所述保护层是第一保护层，并且所述方法进一步包括施加位于所述第一保护层和所述顶层之间的第二保护层。因此，所述第一保护层可任选地为下保护层，并且因此，所述第二保护层可任选地为上保护层。

在一些实施方案中，通过离子辅助沉积将所述第一保护层施加到所述反射层。

任选地通过非离子辅助真空沉积工艺将所述第二保护层施加到所述第一保护层。

所述方法可包括前述实施方案中的一个或多个，并且可进一步包括以不大于约5埃/秒的第一速率沉积所述粘合剂层。

在一些实施方案中，将所述粘合剂层沉积在所述基材上的第一速率在约0.1埃/秒和约5.0埃/秒之间。

在某些实施方案中，所述方法任选地包括先前实施方案中的任意一个或多个，并且所述第二速率可为至少约15埃/秒。

在一些实施方案中，沉积所述反射层的第二速率在约15埃/秒和约50埃/秒之间。

在一些实施方案中，通过真空沉积铝镀银工艺来沉积所述反射层。

在某些实施方案中，步骤(c)和(d)之间的时间间隔可不大于约60分钟。

所述方法可包括前述实施方案中的任意一个或多个，并且任选地，通过离子辅助沉积将所述保护层沉积在所述反射层上。所述离子辅助沉积任选地为氩离子辅助沉积。

在一些实施方案中，所述方法包括前述实施方案中的任意一个或多个，并且进一步包括通过离子辅助沉积来沉积所述顶层。

任选地，使用氩离子辅助沉积方法来沉积所述顶层。

在一些实施方案中，所述方法进一步包括提供由玻璃形成的基材。

替代地，在一些实施方案中，所述方法进一步包括提供由塑料、金属或聚合物形成的基材。

所述方法任选地包括前述实施方案中的一个或多个，并且进一步包括将基材接合到所述光学镜的主体。

在一些实施方案中，在将所述粘合剂层施加到所述基材之前，将所述基材接合或互连到所述主体。

替代地，在将所述粘合剂层、所述反射层、所述保护层和所述顶层中的一个或多个施加到所述基材之后，将所述基材接合或互连到所述主体。

本公开内容的一个方面是基本上如本文中描述的镜。所述镜可包括本文中描述的任意方面和实施方案。所述镜可通过本文中描述的任意方法或方法的组合形成。

本公开内容的另一方面是基本上如本文中描述的用于光学镜的涂层。所述涂层可包括本文中描述的任意方面和实施方案。所述涂层可通过本文中描述的任意方法或方法的组合施加到所述光学镜。

一个方面是具有基本上如本文中描述的涂层的镜子。

本公开内容的又一方面是制备基本上如本文中描述的涂覆的光学镜的方法。所述方法可包括本文中描述的任意方面和实施方案。

又一方面是基本上根据本文中描述的方法制备的镜子。

从本文中包含的公开内容中，本发明的优点将是明晰的。

如本文所使用的，“至少一个”、“一个或多个”和“和/或”是开放式表达，其在操作中既是合取的(conjunctive)又是析取的(disjunctive)。例如，表述“A、B和C中的至少一个”、“A、B或C中的至少一个”、“A、B和C中的一个或多个”、“A、B或C中的一个或多个”和“A、B和/或C”中的每一个意指单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、或A、B和C一起。

应注意，术语“(不定冠词)一个(种)(a或an)”实体是指一个或多个该实体。因此，术语“一个”(或“一种”)(“a”(or“an”))、“一个或多个(one or more)”和“至少一个(atleast one)”在本文中可互换使用。还应注意，术语“包含”、“包括”和“具有”可互换使用。

除非另有说明，否则说明书和权利要求书中使用的表达数量、尺寸、条件、比率、范围等的所有数字应理解为在所有情况下均由术语“约”或“大约”修饰。因此，除非另有说明，否则说明书和权利要求书中使用的表达数量、尺寸、条件、比率、范围等的所有数字可增加或减少大约5％以实现令人满意的结果。另外地，在如本文中使用的术语“约”或“大约”的含义对于本领域普通技术人员而言不是明晰的情况下，所述术语“约”和“大约”应被解释为在所述值加或减10％内的含义。

在不背离本发明的情况下，本文中描述的所有范围均可减少到所述范围的任意子范围或部分，或减少到所述范围内的任意值。例如，范围“5至55”包括但不限于子范围“5至20”以及“17至54”。

除非另有说明，否则术语“基本上”表示所述值的0％至5％的差异是可接受的。

本文中描述的实施方案和配置既非完全的、也非穷举的。如将理解的，本发明的其它实施方案可单独或组合地利用上文阐述的或下文详细描述的一个或多个特征。

附图说明

图1是根据本公开内容的实施方案的镜的透视图。

图2A是根据本公开内容的实施方案的具有有力地结合的O/H涂层的镜的层的图示。

图2B是根据本公开内容的实施方案的具有有力地结合的O/H涂层的另一镜的层的图示。

图3是根据本公开内容的实施方案用于制备具有有力地结合的O/H涂层的镜的方法的图示。

图4是根据本公开内容的实施方案用于制备具有有力地结合的O/H涂层的镜的另一方法的图示。

图5A和5B分别是常规镜和根据本公开内容的实施方案的具有有力地结合的O/H涂层的镜在“胶带拉脱(tape pull)”粘附性测试之后的照片。

图6A和6B分别是常规镜和根据本公开内容的实施方案的具有有力地结合的O/H涂层的镜的透视图，其中水滴被施加到其表面。

图7A和7B分别是图6A的常规镜和图6B的具有有力地结合的O/H涂层的镜的特写视图，其中水滴被施加到其表面。

图8A和8B分别是常规镜和根据本公开内容的实施方案的具有有力地结合的O/H涂层的镜的照片，其中指纹被施加到其表面。

图9A和9B分别是图8A和8B的镜在用干纸巾磨擦(rub)所述镜之后的照片。

图10A和10B分别是常规镜和根据本公开内容的实施方案的具有有力地结合的O/H涂层的镜的照片，其中永久墨(permanent ink)被施加到其表面。

图11A和11B分别是图10A和10B的镜在用干纸巾磨擦所述镜之后的照片。

图12A和12B分别是根据本公开内容的实施方案的具有有力地结合的O/H涂层的镜在施加发泡喷雾清洁剂之后和在用干燥的微纤维布擦拭(wipe)所述发泡喷雾清洁剂之后的照片。

图13A和13B分别是两个常规镜和根据本公开内容的实施方案的具有有力地结合的O/H涂层的两个镜在盐雾测试之后的照片。

图14是常规镜和根据本公开内容的实施方案的具有有力地结合的O/H涂层的镜的反射率的曲线图。

图15A和15B分别是常规镜和根据本公开内容的实施方案的具有有力地结合的O/H涂层的镜在“胶带拉脱”粘附性测试之后的照片。

图16A和16B分别是常规镜和根据本公开内容的实施方案的具有有力地结合的O/H涂层的镜的照片，其中水滴被施加到其表面。

图17A和17B分别是图16A和16B的镜的特写视图，其中水滴被施加到其表面。

图18A和18B分别是常规镜和根据本公开内容的实施方案的具有有力地结合的O/H涂层的镜的照片，其中指纹被施加到其表面。

图19A和19B分别是图18A和18B的镜在用干纸巾磨擦所述镜之后的照片。

图20A和20B分别是常规镜和根据本公开内容的实施方案的具有有力地结合的O/H涂层的镜的照片，其中永久墨被施加到其表面。

图21A和21B分别是图20A和20B的镜在用干纸巾磨擦所述镜之后的照片。

图22是根据本公开内容的实施方案的各自具有有力地结合的O/H涂层的7个样品镜的照片。

图23是常规镜和根据本公开内容的实施方案的具有有力地结合的O/H涂层的镜的反射率的曲线图。

图24A、24B、24C、24D、24E、24F和24G是图22的具有有力地结合的O/H涂层的样品镜的反射率的曲线图。

图25是图22的镜的涂层厚度变化的曲线图。

图26是根据本公开内容的实施方案的已经施加了O/H涂层的全尺寸常规镜的一部分的照片，其中永久墨被施加到其表面。

图27是图26的全尺寸常规镜的另一部分的照片，其中水滴被施加到其表面。

具体实施方式

除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语均具有与本领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。本文中引用的所有专利、申请、公开的申请和其它出版物通过引用以其整体纳入本文中。如果本文中的术语有多个定义，则除非另有说明，否则以发明内容中提供的定义为准。

如本文中使用的，除非另有规定，否则术语“疏水的”是指表现得或倾向于排斥水、或表现得或倾向于被水排斥、或水倾向于粘附较差的材料。

如本文中使用的，除非另有规定，否则术语“疏油的”是指表现得或倾向于排斥油和油性物质、或表现得或倾向于被油和油性物质排斥、或油和油性物质倾向于粘附较差的材料。

如本文中使用的，除非另有规定，否则术语“疏油的/疏水的”和“O/H”是可互换的，并且各自是指疏油的、或疏水的、或两者的材料。

如本文中使用的，除非另有规定，否则术语“镜面反射”是指光以与入射光线对表面法线的角度相同的角度从所述表面反射，但在由所述入射光线和反射光线形成的平面中的所述表面法线的相对侧上。非镜面反射是“漫反射”。

出于进一步公开并且为符合适用的书面描述和可实施性(enablement，支持)要求的目的，以下参考文献一般涉及疏油的和/或疏水的涂层、用于光学品质镜的保护涂层以及相关的组合物、装置、方法和系统，并且通过引用以其整体在此纳入：

Military Specification MIL-M-13508C,Mirror,Front Surface Aluminized:For Optical Elements,United States Army Research,Development,and EngineeringCommand,1973年3月19日。

Military Specification MIL-C-675C,Coating of Glass Optical Elements(Anti-Reflection),United States Army Research,Development,and EngineeringCommand,1980年8月22日.

美国专利第7,055,954号，标题为“Scratch masking coatings for opticalsubstrates”，2006年6月6日授予Marechal(“Marechal”)。

美国专利第7,629,053号，标题为“Process for treating an ophthalmiclens”，2009年12月8日授予Lacan等人(“Lacan”)。

美国专利第9,896,549号，标题为“Hydrophobic and oleophobic coatings”，2018年2月20日授予Kessman等人(“Kessman”)。

本公开内容提供用于基材、特别是玻璃基材且甚至更特别是光学镜的表面的保护涂层，该涂层包括多个层。所述涂层包括铝和疏油/疏水(O/H)材料的有力地结合的层，并且为所述镜提供改善的对磨损和物理降解的耐受性、可清洁性，抗模糊性(resistance toblurring)以及所述涂层对所述基材的粘附性。本公开内容还提供形成和使用此类保护涂层的方法。

将本公开内容的涂层施加到光学品质镜增加了所述镜的可清洁性和使用寿命，并降低了所述镜将被环境污染物损坏的可能性以及所述镜对反射雾度和透射雾度的敏感性。用于将所述涂层沉积在所述基材上的方法可容易地并入到用于制备此类镜的现有方法中或从用于制备此类镜的现有方法调整，并且可以最小的另外的时间(在一些实施方案中，约10分钟)和成本(在一些实施方案中，约$200)提供具有这些和其它优点和益处的镜。

光学品质镜的表面上积聚的水可随时间推移穿透所述镜的涂层的顶层，并导致所述层的化学或物理降解。另外，所述涂层的顶表面和水之间的长期接触可导致溶解在水中的污染物浸出到所述涂层中并被所述涂层吸收，导致“蓝雾”或“白雾”现象，这不仅降低了所述镜的反射率，还可能非常难以在不磨损或损坏所述涂层本身的部分的情况下从所述镜上清洁或移去。因此，在实施方案中，本公开内容可提供如下的重要优点和益处：改善镜涂层的疏水性以减少可积聚在表面上的水的量以及此类水在从所述表面掉落或以其它方式被移去之前可保留的时间长度。

现参考图1，大体上示出了本公开内容的镜10的实施方案。所述镜10一般包括主体12，所述主体12具有与后表面16相对的前部14、与底表面20相对的顶表面18、以及与第二侧24相对的第一侧22。所述主体12可具有任意期望的形状和几何形状。在实施方案中，所述主体12由玻璃、金属、聚合物和塑料中的一种或多种形成。

所述前部14可具有任意预定的形状。在实施方案中，所述前部14是弯曲的。例如，所述前部14可为大体上凹面的。所述前部14可具有为球形的、椭圆形的、自由形状的、平坦的和本领域技术人员已知的其它几何形状的形状。在实施方案中，所述镜体12的前部14具有包括圆形、球形、抛物线形、椭圆形、平面、自由形状及其组合的至少一部分的形状。在一些实施方案中，前部14具有适于准直从投影仪至面向所述前表面的用户的光的几何形状。

所述前部14可具有预定的曲率半径。在实施方案中，所述前部部分14具有在约9英尺和约12英尺之间的曲率半径。任选地，曲率半径为约9.25英尺、约10英尺或约11英尺。在其它实施方案中，曲率半径可小于9英尺或大于12英尺。

如在图1中大体所示，在实施方案中，所述镜体12的第一侧和第二侧22、24大体竖直地取向。在实施方案中，所述第一侧22是所述第二侧24的镜像(或与其全等)。此外，所述侧22、24任选地是平面的。所述侧22、24也可被描述为具有与所述前部14的曲率中心对准的径向形状，使得当位于包括多个镜体的镜阵列中时，所述镜体12的侧匹配相邻镜体的侧。所述径向侧22、24可相对于所述前部14大约垂直或“铅垂(plumb)”。

现参考图2A，大体上示出了镜10A的前部14上的涂层100A的实施方案。所述涂层100A包括有力地结合的O/H顶层160。更特别地，前部14包括基层(或基材层)110、粘合剂层120、反射层130、保护层140和顶层(或O/H层)160。

所述基层110为可向其施加本公开内容的涂层100A(即包含所述粘合剂层120、所述反射层130、所述保护层140和所述顶层160的涂层)的基材。所述基层110可为所述镜体12的一部分。替代地，所述基层110可为接合或附接到所述镜体12的材料。例如，在一些实施方案中，所述基层110由第一材料形成，并且所述镜体12由不同的第二材料形成。

所述基层110最常见地完全地或主要地由玻璃制成，但在实施方案中可完全地或主要地由许多其它合适的材料中的任意一种制成，包括但不限于金属、金属合金和/或塑料。可选择或控制所述基层110的性质以提供具有期望品质或具有期望特性的镜子；具体地，所述基层110的表面品质(即与理想形状的偏差)影响诸如失真(distortion)、伪影(artifact)、像差(aberration)、相干性、准直和发散(divergence)的特性，并且所述基层110的表面粗糙度决定多少反射是镜面反射以及多少是漫反射，从而控制图像的锐利度(或模糊度)。

如本文中进一步描述的，本公开内容的涂层以及制备和施加此类涂层的方法在如下方面是特别有利的：它们不会导致所述基层110的表面品质、刮擦或气刨(gouging，熔刮)的显著改变，从而使由涂覆过程引入的表面粗糙度最小化。应清楚地理解，所述基层110(以及因此所述镜10A作为整体)可为任意合适的材料、长度、宽度或面积。作为非限制性实例，用于例如飞行器模拟器(FVS)中的镜10可具有为约9.25英尺、约10英尺或约11英尺的曲率半径。

所述粘合剂层120位于所述基层110的顶上，并且为要沉积在所述基层110上的涂层100A的第一层。所述粘合剂层120的主要目的是改善所述涂层的随后沉积的层(即所述反射层130、所述保护层140和所述顶层160)和所述基层110之间的粘附性。该效果通过如下来实现：提供呈铝金属的薄层形式——例如，在约50埃和约450埃之间，最常见地约250埃——的粘合剂层120，并且具体地通过将所述铝粘合剂层120有力地结合到所述基层110。这种有力的结合可通过经由真空沉积将所述粘合剂层120沉积在所述基层110上来实现，并且在一些实施方案中，通过离子辅助沉积(IAD)来实现。IAD是这样的一类真空沉积工艺，其中在沉积期间用高能粒子连续地或周期性地轰击所述基材，导致沉积的冷凝膜材料的原子尺寸的能量粒子的沉积。用以轰击所述基材的能量粒子通常是惰性气体的离子，但也可为反应性气体的离子或冷凝膜材料本身的离子。在一些实施方案中，所述离子可为氩离子，并且因此所述工艺可被称为“氩IAD”。

本领域技术人员将能够为沉积所述粘合剂层120的IAD工艺选择适当的操作参数，但本发明人已发现，对于该步骤的一个重要考虑是相对低的沉积速率。作为非限制性实例，所述粘合剂层120可以如下速率沉积在所述基层110上：不大于约5.0埃/秒、不大于约4.5埃/秒、不大于约4.0埃/秒、不大于约3.5埃/秒、不大于约3.0埃/秒、不大于约2.5埃/秒、不大于约2.0埃/秒、不大于约1.5埃/秒、不大于约1.0埃/秒、或约0.5埃/秒。在一些实施方案中，所述粘合剂层120以在约0.1埃/秒和约5.0埃/秒之间的速率沉积在所述基层110上。不希望囿于任意具体理论，假设这些相对低的沉积速率在所述粘合剂层120和所述基层110之间提供最大程度的有力结合，并因此在所述涂层的随后沉积的层和所述基层110之间的粘附性方面提供最大的改善。

所述反射层130位于所述粘合剂层120的顶上，并且在沉积所述粘合剂层120之后沉积。所述反射层130——所述反射层130与所述粘合剂层120一样，包含铝金属——为所述镜10A的光反射部分，即增强所述基层110的反射率，并因此增强所述镜10A作为整体的反射率。众所周知铝是用于许多仪器、特别是望远镜的常规光学品质镜的“镀银(silvering)”材料；它比银更硬且更便宜，并且反射85％至90％的入射可见光，并且尽管它相对快速地锈蚀(tarnish)，但这种锈蚀物(即氧化铝)本身是透明的，因此不妨碍所述涂层的反射率。所述反射层130一般比所述粘合剂层120厚，通常在约500埃和约900埃之间、且最常见地约700埃。

所述反射层130可通过常规的真空沉积铝镀银工艺来沉积，这是本领域中众所周知的和广泛实践的。然而，本发明人已发现，与所述粘合剂层120不同，所述反射层130通常受益于相对高的沉积速率。

作为非限制性实例，所述反射层130可以如下速率沉积：至少约15埃/秒、至少约20埃/秒、至少约25埃/秒、至少约30埃/秒、至少约35埃/秒、至少约40埃/秒、至少约45埃/秒、或约50埃/秒。在一些实施方案中，所述反射层130以在约15埃/秒和约50埃/秒之间的速率沉积。不希望囿于任意具体理论，假设这些相对高的沉积速率在不干扰所述粘合剂层120和所述基层110之间的有力结合的情况下允许所述反射层130有力地结合到所述粘合剂层120，从而保持所述粘合剂层120的改善的粘合效果。

所述保护层140位于所述反射层130的顶上，并且在沉积所述反射层130之后沉积。所述保护层140的材料(通常是二氧化硅)可用于双重目的：它一般是硬质材料，其保护所述反射层130免受损坏并改善所述镜10A作为整体的耐久性、耐磨性等，但也可为介电材料，并且因此大大增强所述镜10A在期望的一个或多个波长下的反射率。可选择所述保护层140的厚度以便提供期望的介电效应，但通常所述保护层140可比所述粘合剂层120和/或反射层130显著更厚。在实施方案中，所述保护层140的厚度可在约950埃和约2350埃之间、最通常地约1650埃。

所述保护层140，与所述粘合剂层120一样，最有利地通过IAD沉积。所述保护层140的沉积速率不是关键的，并且可为期望的应用选择本领域中已知和描述的任意合适的速率。在一些实施方案中，由于与上文关于所述粘合剂层120所描述的那些考虑类似的考虑，可期望相对低的沉积速率例如在约2埃/秒和约5埃/秒之间、或约2.5埃/秒。

所述顶层160位于所述保护层140的顶上，并且在沉积所述保护层140之后沉积。所述顶层160限定所述镜10A的所述前部14的外表面170。

所述顶层160由疏油/疏水(O/H)材料制成，并且用于改善所述镜10A的清洁性和抗污染/污垢性。具体地，所述O/H顶层160导致油性(例如，存在于人类皮肤上的油)或水性(例如，环境水蒸气、降雨、人类体液等)污染物在所述镜10A的表面上“成球”而非以薄层在整个表面上铺展；因此所述污染物和所述表面之间的接触面积被最小化，使得所述污染物更容易从所述表面掉落和/或从所述表面移去。因此，所述O/H顶层160通过降低保持所述镜10A清洁所需的频率和力两者来延长所述镜10A的使用寿命，从而降低由于清洁而损坏所述镜10A的可能性。

所述顶层160的沉积速率不是关键的，并且可为期望的应用选择本领域中已知和描述的任意合适的速率，但本发明人已发现，在沉积所述保护层140之后立即或不久(例如，在约60分钟内)施加所述顶层160一般是有利的。不希望囿于任意具体理论，据信在不久前沉积的保护层140的顶上施加所述顶层160可导致所述保护层140和所述顶层160之间的更有效的结合和/或所述顶层160的更均匀的厚度。

所述顶层160可由适合用于制备玻璃表面如触摸屏的O/H涂层的任意O/H材料制成，只要此类材料可在不导致不希望的副产物或污染物沉积到所述镜10A上的情况下在真空沉积室中蒸发(以热方式或经由电子束)。适合用于所述顶层160中的O/H材料的实例包括但不限于Substance WR4-SF

(EMD Performance Materials，Darmstadt，德国)、Surfclear 100(Canon Optron，Inc.，Yūki，日本)和Surfclear 300(Canon Optron，Inc.，Yūki，日本)。所述顶层160的厚度可一般在约100埃和约300埃之间、最常见地约150埃。

在一些实施方案中，所述顶层160和/或其沉积工艺的效率和有效性可通过在施加所述保护层140之后且在施加所述顶层160之前进行所述镜10A的离子清洁来改善。离子清洁，与IAD一样，是其中用原子尺寸的能量粒子轰击基材表面的工艺，但不同之处在于它不在冷凝膜材料的存在下发生。结果是，离子轰击导致原子或分子(通常是污染物原子或分子)被从所述基材的表面移去。本发明人已发现，在施加所述O/H涂层160之前，在所述保护层140的沉积和所述顶层160的沉积之间并入离子清洁步骤可有益地移去污染物并改善镜面的均匀性(即，“平滑”或降低所述镜面的粗糙度，该粗糙度可已由于所述保护层140和/或任意下层110、120、130的不均匀沉积而引入)。以这种方式，并入离子清洁步骤可提供具有高性能镜的表面均匀性和光学品质特性的镜10，同时还包括贯穿本公开内容讨论的所述O/H涂层的全部益处。此外，在离子源与用于沉积所述镜的IAD沉积层中的任意一个或多个的离子源相同的情况下(例如，使用氩离子进行离子清洁，其中所述IAD沉积层通过氩IAD沉积)，可在与其它层沉积步骤相同的制造运行期间和/或在不使真空室排气的情况下进行所述离子清洁，从而进一步改善制造方法的效率及成本效益。

图2A中所示的镜10A和涂层100A的一个具体优点和益处是其可提供改善的O/H效应(由所述顶层160提供)，同时跨越所述镜10A的整个区域保持均匀的涂层厚度。先前将O/H涂层赋予光学品质镜的尝试一般遭受非常差的涂层厚度均匀性。通常，这些现有镜中的涂层的厚度在整个镜的区域中变化至少多达约6％，并且涂层厚度的如此大的变化可严重降低所述镜的光学性能。相比之下，本发明人已能够提供根据图2A中所示的实施方案的镜10A，其中在所述镜的前部14的区域上，涂层厚度变化不大于约2％，并且在一些情况下不大于约1.5％或不大于约1％，从而在提供期望的O/H效应的同时，保持所述镜的光学品质。

现参考图2B，示出了具有涂层100B的镜10B的另一实施方案，所述涂层100B包括有力地结合的O/H顶层160。除了所述保护层140的一部分已被第二(或上)保护层150代替以外，图2B中所示的实施方案与图2A中所示的实施方案类似。通常，在根据图2B中所示实施方案的镜10B中，所述下保护层140通过IAD施加，而所述上保护层150通过非离子辅助真空沉积工艺施加。不希望囿于任意具体理论，可能的是，在没有IAD的情况下施加所述保护层的一部分可在所述下保护层140和所述上保护层150之间提供化学、光学或物理特性的有利差异或所述特性的组合。

所述上保护层150的厚度一般可为在约1埃和约600埃之间、最常见地约300埃，但图2B中所示实施方案中的所述下保护层与所述上保护层140、150的总厚度通常约等于图2A中所示实施方案中的单个保护层140的厚度，例如在约950和约2350埃之间、且最常见地约1650埃。如在图2A中所示的实施方案中，在图2B中所示的制造所述镜10B的工艺中，出于任意或所述上述原因，在沉积所述第二/上保护层150之后且在沉积所述顶层160之前进行离子清洁步骤可为有益的。

现参考图3，示出了用于将有力地结合的O/H涂层施加到镜10的方法300。尽管在图3中示出了方法300的操作的一般顺序，但方法300可包括更多或更少的操作，或可不同于图3中所示的那些操作顺序排列所述操作的顺序。进一步地，尽管可按顺序描述方法300的所述操作，但实际上可并行或同时进行一个或多个所述操作。

在基材提供步骤310中，如上文关于图1和图2中所示的所述基层110所述提供基材或基层。在一些实施方案中，所述基层110是镜体12的前部14。替代地，所述基层110可包括一件材料如插入件，其将互连到所述前部14。

在粘合剂层沉积步骤320中，如上文关于图2A和2B中所示的所述粘合剂层120所述将粘合剂层沉积在所述基层110上。在反射层沉积步骤330中，如上文关于图2A和2B中所示的所述反射层130所述将反射层沉积在所述粘合剂层的顶上。在保护层沉积步骤340中，如上文关于图2A中所示的所述保护层140和/或关于图2B中所示的所述下保护层和上保护层140、150所述将至少一个保护层沉积在所述反射层的顶上。在顶层沉积步骤360中，如上文关于图2A和2B中所示的所述顶层160所述将O/H顶层沉积在所述保护层的顶上。

现参考图4，示出了用于将有力地结合的O/H涂层施加到镜10的方法400。尽管在图4中示出了方法400的操作的一般顺序，但方法400可包括更多或更少的操作，或可不同于图4中所示的那些操作顺序排列所述操作的顺序。进一步地，尽管可按顺序描述方法400的所述操作，但实际上可并行或同时进行一个或多个所述操作。

在基材提供步骤410中，如上文关于图2A和图2B中所示的所述基层110所述提供基材或基层。在一些实施方案中，所述基层110是镜体12的前部14。替代地，所述基层110可包括一件材料如插入件，其将互连到所述前部14。

在粘合剂层沉积步骤420中，如上文关于图2A和2B中所示的所述粘合剂层120所述将粘合剂层沉积在所述基层上。在反射层沉积步骤430中，如上文关于图2A和2B中所示的所述反射层130所述将反射层沉积在所述粘合剂层的顶上。在保护层沉积步骤440中，如上文关于图2A中所示的所述保护层140和/或关于图2B中所示的所述下保护层和上保护层140、150所述将至少一个保护层沉积在所述反射层的顶上。

在氩离子清洁步骤450中，在施加有力地结合的O/H涂层之前，使所述镜经受氩离子清洁工艺，持续适合用于清洁、不会不期望地蚀刻所述保护层140(或保护层140、150)的任意长度的时间。在实施方案中，氩离子清洁可持续约1分钟和约30分钟之间、最典型地约15分钟。在顶层沉积步骤460中，如上文关于图2A和2B中所示的所述顶层160所述将O/H顶层沉积在所述保护层的顶上。

以下公开的实施例说明和描述了本公开内容的多种实施方案和特征。

实施例1：O/H涂覆的镜的制造

用于测试本公开内容的O/H涂层的有效性的镜通过如下形成：真空沉积，并且特别地经由高速率、非IAD真空沉积在玻璃基材上沉积700埃的铝层，随后通过氩IAD在所述铝层顶上沉积1650埃的二氧化硅层。最后，在沉积所述最终的二氧化硅层之后立即(并且在不使沉积室排气的情况下)将4个钨舟(Kurt J.Lesker Company,Jefferson Hills,PA)放置在S36涂覆室的电阻源中，并将O/H涂覆材料的两个“丸剂”或“片剂”、特别是Substance WR4-SF

(EMD Performance Materials,Darmstadt,德国)添加到每个舟中。然后经由真空沉积将所述O/H材料沉积在最终的二氧化硅层的顶上，以形成具有有力地结合的O/H涂层的成品光学品质镜。所述成品镜的涂层包括(从所述基材以升序)具有约250埃厚度的铝金属粘合剂层(以低沉积速率施加)、具有约700埃厚度的铝金属反射层(以高沉积速率施加)、具有约1350埃厚度的IAD沉积的二氧化硅保护层、具有约300埃厚度的非IAD沉积的二氧化硅保护层和具有约150埃厚度的WR4-SF的O/H顶层。

以下实施例2-9示出了根据该实施例制备的O/H涂覆的镜与具有常规保护涂层(即缺少所述O/H层)的镜之间的比较。

实施例2：磨损测试和定性触觉评估

使根据实施例1制备的镜和缺少所述O/H层的常规镜经受根据美国军用规范MIL-M-13508C“Mirror,Front Surface Aluminized:For Optical Elements”第4.4.5段的硬度测试。在该测试中，将具有3/8英寸(3/8”)厚的粗棉布(cheesecloth)垫的1磅测试装置对着涂覆的表面磨擦50次(passes)。两个镜均满足该测试的硬度规范，并且在所述测试后没有涂层表现出任意损坏的迹象。

然后使两个镜经受美国军用规范MIL-C-675C“Coating of Glass OpticalElements(Anti-Reflection)”第4.5.10段的严重磨损测试。在该更积极(aggressive)的测试(其一般不用于评估金属涂层但保留用于介电涂层)中，将具有橡皮端的2.0磅测试装置对着涂覆的表面磨擦40次。尽管两个镜均没有通过该更积极的测试，但按照金属涂覆的镜子的标准二者均表现良好。

在所述磨损测试之后，定性评估两个镜的触觉特性。观察到，根据实施例1制备的包括O/H层的镜在触摸时感觉比常规镜明显“更光滑(slicker，更滑溜)”。不希望囿于任意具体理论，相信这种增加的“光滑度”可导致潜在的磨损材料更容易地偏离镜面，从而保护所述镜和O/H涂层免受刮擦。

实施例3：磨损测试

使缺少O/H层和IAD沉积的粘合剂层两者的多个常规镜经受根据MIL-M-13508C,

4.4.6的“胶带拉脱(tape pull)”粘附性测试。在该测试中，将一片玻璃纸胶带(cellophanetape，透明胶带)(Scotch 600)压在表面上，然后以90°角缓慢移去。一些常规镜通过了该测试，而其它镜失败。相比之下，根据相同的程序测试具有IAD沉积的粘合剂层(但没有O/H层)的多个镜；所有这些镜均通过。

然后使具有所述IAD沉积的粘合剂层但不具有O/H层的镜经受根据MIL-C-675C,

4.5.12的“胶带拉脱”粘附性测试。在该更积极的测试(其一般不用于评估金属涂层但保留用于介电涂层)中，将一片玻璃纸胶带压在表面上，然后快速“折断(snap off)”所述涂层。所有测试的镜均通过。使用管道胶带、gaffer胶带、电工胶带、封箱胶带和Kapton胶带代替玻璃纸胶带，在相同的样品上重复相同的测试方案，得到相同的结果——没有胶带导致所述涂层从镜的玻璃基材上移去。

现参考图5A和5B，使具有所述IAD沉积的粘合剂层但没有O/H层的镜200A(图5A)和根据实施例1制备的镜200B(图5B)经受MIL-C-675C,

4.5.12的胶带拉脱粘附性测试。尽管两个镜200A、B均通过了测试，但图5A清楚地示出了留在非O/H涂覆的镜200A的表面上的“粘性”残留物202，该残留物202需要用醇擦拭以移去。

相比之下，如图5B所示，所述O/H处理的镜200B显示胶带没有留下残留物，并且在测试之后不需要清洁。进一步观察到，可用非常小的努力从所述O/H处理的镜200B移去胶带。因此，该实施例示出了将所述O/H层添加到本公开内容的镜10,200B通过拒绝外部粘附力而改善了光学品质镜的粘附性能。

实施例4：疏水性测试

使图5A和5B中所示的样品镜200A、B经受水珠测试以评估它们的相对疏水性品质。特别地，经由移液管将水滴递送到两个样品200A、B的表面。施加到两个镜的液滴具有大约相等的体积。

现参考图6A至7B，示出了在施加到两个样品镜200A、B之后水滴204的形态。明晰的是，尽管施加到不具有O/H层的镜200A的液滴204A(图6A和7A)平放并且紧密贴合所述镜200A的表面，但所述O/H处理的镜200B(图6B和7B)的增加的疏水性导致形成更接近近似球形形态的水珠204B。

如图7B中最佳所示，所述水珠204B和所述O/H处理的镜200B的表面之间的接触角大于90°——即，所述水珠实际上在其自身下向后弯曲，而非垂直于所述镜200B的表面放置(例如呈半球状形态(conformation，构象))。该结果符合WR4-SF材料的制造商的声明(assertion，断言)，即它可实现116°的水接触角。

如图6A和7A中所示，未涂覆的玻璃和具有非疏水性涂层的玻璃(例如非O/H处理的镜)的水接触角一般为约40°。结果是，尽管可简单地将水从所述O/H处理的镜200B上抖下，但必须擦拭或干燥所述非O/H处理的镜200A以从表面上移去所述水。因此，图6B和7B中所示的疏水现象可对改善镜抵抗大规模润湿事件的回复性(resilience)特别有用，因为任意大量的水的大部分将以片的形式简单地从所述镜的疏水表面流走或落下，从而允许通过擦拭、干燥或吹扫容易地移去少量的剩余部分。

实施例5：指纹粘附和移去测试

人类测试者将两个拇指(其已被一起摩擦以试图等同地分布皮肤油)施加到实施例4的两个样品镜200A、B的表面上，并且大约相等的压力持续大约相等的时间。

现参考图8A和8B，示出了由于将所述测试者的拇指施加在两个样品200A、200B上而留下的指纹206。尽管效果不如实施例4的水珠测试的结果显著，但保留在所述经O/H处理的镜200B(图8B)上的指纹206B明显不如保留在所述非O/H处理的镜200A(图8A)上的指纹206A明显，这与O/H材料制造商声称油接触角约70°一致。

现参考图9A和图9B，用干纸巾摩擦两个样品镜200A、B以试图从表面移去所述指纹206。如清楚地看到的，指纹从所述O/H处理的样品镜200B(图9B)比从所述非O/H处理的样品镜200A(图9A)更完全地移去。具体地，所述非O/H处理的镜200A留下模糊的发蓝的(bluish)残留物，其需要施加泡沫喷雾清洁剂以被完全移去。相比之下，所述O/H处理的样品镜200B不具有任何残留物，并且不需要施加任意类型的清洁剂。

实施例6：永久墨移去测试

现参考图10A和10B，使用Fine-tip

永久性标记(Newell Brands,Atlanta,GA)来标记实施例4的两个样品镜200A、B的表面。明晰的是，尽管不具有O/H层的所述镜200A(图10A)与纸或未处理的玻璃一样容易地接收永久墨208A，但经O/H处理的镜200B(图10B)的增加的疏水性和/或疏油性导致所述镜200B的表面排斥油墨208B并导致所述油墨在表面上成球，导致更模糊、更轻的标记。

现参考图11A和11B，用干纸巾摩擦两个样品镜200A、B以试图从表面移去所述永久墨208。如清楚地看到的，沉积在不具有O/H层的所述镜200A上的永久墨208A(图11A)在很大程度上不受影响，并且可仅使用发泡喷雾清洁剂或其它类似溶剂来移去所述油墨。

然而，通过这种用纸巾干摩擦，永久墨从所述O/H处理的样品镜200B(图11B)完全移去。在所述O/H处理的样品200B上重复该测试时，观察到一般最容易在施加所述油墨后的短时间内从所述O/H处理的样品200B移去所述永久墨，因为成球的永久墨尚未干燥，因此可用干燥的纸巾在很小或没有压力的情况下移去。在干燥后移去所述永久墨需要施加一些压力，但仍然可在不使用清洁剂或其它溶剂的情况下通过干纸巾来实现。

实施例7：发泡喷雾清洁剂测试

使根据实施例1的程序制成的O/H处理的镜200C(具有150mm外径)经受清洁程序，其中将发泡喷雾玻璃清洁剂施加到所述镜200C的整个表面上，然后一旦所述清洁剂泡沫开始沿所述镜200C的表面下滑，就用干燥的微纤维拖(microfiber mop)把头擦拭掉。不向所述拖把头施加另外的压力。继续该过程，直至从所述镜200C的整个表面上移去所述发泡喷雾玻璃清洁剂。

现参考图12A和12B，示出了在从所述表面擦拭所述发泡喷雾清洁剂之前(图12A)和之后(图12B)的经O/H处理的镜200C。如图所示，可容易地将所述发泡喷雾清洁剂施加到所述镜200C的基本上整个表面，然后通过擦拭从所述表面移去清洁剂；所述清洁剂没有留下明显的残留物，并且如预期的那样成功地从所述镜200C的表面清洁了污染物。具体地观察到，如预期的那样，在擦拭所述清洁剂期间，所述镜200C比非O/H处理的镜感觉“更光滑”。因此，不希望囿于任意具体理论，可能的是，从经O/H处理的镜上移去发泡喷雾清洁剂和类似的溶剂和/或表面活性剂可能比在非O/H处理的镜上需要更小的擦拭力，如在本文中所描述的，这可保护镜免受磨损并延长它的使用寿命。

实施例8：湿度和盐雾试验

使根据实施例1制备的两个镜200F、G和缺少所述O/H层的两个常规镜200D、E经受根据MIL-M-13508C,

4.4.7的湿度测试。在该测试中，将所述样品镜200D、E、F、G放置在加热至120°F并加湿至至少约95％相对湿度的专用柜中，持续24小时。所述样品镜200D、E、F、G中没有一个在该测试之后表现出任何类型的明显的(evinced)降解。

然后使所述4个样品镜200D、E、F、G经受根据ASTM标准B117-73,“Standard Methodof Salt Spray(Fog)Testing”的盐雾测试。在该更积极的测试(其一般不用于评估金属涂层但保留用于介电涂层)中，将所述样品镜置于加热至95°F的专用柜中并暴露于氯化钠(5％)在水中的雾化溶液，持续24小时。已知具有保护涂层的常规光学品质镜一般对盐雾的回复性差，因此期望确定O/H涂层是否可克服该缺点并改善光学品质镜的盐雾存活性(survivability)(这例如对于可能暴露于海水的镜可能是重要的)。

现参考图13A和13B，示出了盐雾测试的结果。明晰的是，非O/H处理的样品镜200D、E(图13A)跨越约60-70％的镜面显示出显著的降解，而经O/H处理的样品镜200F、G(图13B)仅跨越约5-10％的镜面显示出降解。在所述O/H处理的镜200F、G的没有可见降解的那些区域中，所述镜的表面保持原始状态。

还观察到，在经O/H处理的样品镜200F、G上存在的任何降解都仅出现在所述镜的边缘处。用于该实施例的镜200F、G由没有斜切边缘的“快速切割(snap-cut)”显微镜载玻片制成，并且不希望囿于任意具体理论，因此假设所述样品200F、G的边缘上的裂缝和微观裂纹可允许盐水渗透，并且制成具有斜切边缘和/或被处理以使边缘缺陷最小化的镜可提供抵抗盐雾的进一步的回复性。

实施例9：光学性能测试

跨越400nm(紫色)至700nm(红色)的波长范围(即跨越大部分可见光谱)，以20％的入射角度测试实施例4的所述样品镜200A、B的反射率，并且两个镜200A、B的涂层具有大约相等的厚度。每个样品镜跨越该范围的反射率的曲线图如图14所示，其中以纳米计的波长在x轴上，且反射率百分比在y轴上。

如图14所示，将所述O/H层160施加到镜涂层对所述镜涂层的光学性能没有易于辨别的负面或有害影响。事实上，所述O/H处理的镜200B在整个450至650nm的范围中具有比所述非O/H处理的样品镜200A(88.1％)稍大的平均反射率(88.7％)，尽管这种差异完全在实验误差内，并且不被认为指示性能的有意义的差异。考虑到WR4-SF(施加到所述O/H处理的镜200B的O/H涂层材料)是具有非常类似于紧邻下面的保护层的材料(即二氧化硅)的折射率的低吸光度材料，该结果是预期的。当然，明确地设想，在某些实施方案中，可期望选择改变所述镜的光学性质的O/H涂层材料以实现期望的光学效果，并且此类修改在本公开内容的范围内。

实施例10：制造成本

评估了相对于不具有O/H层的常规镜的可比较的制造工艺，在实施例1的制造工艺中引起的另外的时间和材料成本。观察到，沉积所述O/H顶层160的步骤一般需要约另外的10分钟，表示相对于需要约40分钟的常规非O/H方法添加了大约25％。容纳所述O/H“丸剂”或“片剂”的电阻钨舟具有每个大约$23的成本。实施例1的涂覆工艺需要4个舟，并且预期每个舟持续总共10次制造运行。因此，所述舟的每次运行成本为$9.20。WR4-SF丸剂具有每一个大约$23.83的成本，并且在每次制造运行中完全消耗8粒丸剂。因此，所述O/H材料的每次运行成本为$190.64，得到所述O/H涂层的总的添加材料成本$199.84。

实施例11：O/H涂覆的镜的制造

用于测试本公开内容的O/H涂层的有效性的镜通过如下形成：真空沉积，并且特别地经由高速率、非IAD真空沉积在玻璃基材上沉积700埃的铝层，随后通过氩IAD在所述铝层顶上沉积1650埃的二氧化硅层。如结合图4所描述，在沉积所述最终的二氧化硅层之后立即(并且在不使沉积室排气的情况下)进行氩离子清洁步骤450，其中在不引入任意冷凝膜材料的情况下用氩离子进一步轰击所述镜。在施加所述O/H涂层之前，进行氩离子清洁步骤约15分钟以去除污染物并改善镜面的均匀性(即，“平滑”或降低所述镜面的粗糙度)。

在氩离子清洁步骤之后立即(并且仍然在不使所述沉积室排气的情况下)将两个钨舟(RD Mathis Company,Signal Hill,CA)放置在S36涂覆室的电阻源中。然后将O/H涂层材料的两个“丸剂”或“片剂”、特别是Surfclear 300(Canon Optron,Inc.,Yūki,日本)添加到每个舟中。然后经由真空沉积将所述O/H材料沉积在最终的二氧化硅层140的顶上以形成具有有力地结合的O/H涂层的成品光学品质镜。

所述成品镜的涂层包括(从所述基材110以升序)具有约250埃厚度的铝金属粘合剂层120(以低沉积速率施加)、具有约700埃厚度的铝金属反射层130(以高沉积速率施加)、具有约1350埃厚度的IAD沉积的二氧化硅的第一保护层140、具有约300埃厚度的非IAD沉积的二氧化硅的第二保护层150和具有约150埃厚度的Surfclear 300的O/H顶层160。

以下实施例12-18示出了根据该实施例11制备的经O/H涂覆的镜与具有常规保护涂层(即缺少所述O/H层)的镜之间的比较。

实施例12：磨损测试和定性触觉评估

使根据实施例11制备的镜和缺少所述O/H层的常规镜经受根据美国军用规范MIL-M-13508C“Mirror,Front Surface Aluminized:For Optical Elements”第4.4.5段的硬度测试。在该测试中，将具有3/8”厚的粗棉布垫的1磅测试装置对着涂覆的表面磨擦50次。两个镜均满足该测试的硬度规范，并且在所述测试后没有涂层表现出任意损坏的迹象。

然后使两个镜经受美国军用规范MIL-C-675C“Coating of Glass OpticalElements(Anti-Reflection)”第4.5.10段的严重磨损测试。在该更积极的测试(其一般不用于评估金属涂层但保留用于介电涂层)中，将具有橡皮端的2.0磅测试装置对着涂覆的表面磨擦40次。尽管两个镜均没有通过该更积极的测试，但按照金属涂覆的镜的标准二者均表现良好。

在所述磨损测试之后，定性评估两个镜的触觉特性。观察到，包括所述O/H层的镜在触摸时感觉比常规镜明显“更光滑”。不希望囿于任意具体理论，相信这种增加的“光滑度”可导致潜在的磨损材料更容易地偏离镜面，从而保护所述镜和O/H涂层160免受刮擦。

实施例13：粘附性测试

4.4.6的“胶带拉脱”粘附性测试。在该测试中，将一片玻璃纸胶带(Scotch 600)压在表面上，然后以90°角缓慢移去。一些常规镜通过了该测试，而其它镜失败。相比之下，根据相同的程序测试具有IAD沉积的粘合剂层(但没有O/H层)的多个镜；所有这些镜均通过。

4.5.12的“胶带拉脱”粘附性测试。在该更积极的测试(其一般不用于评估金属涂层但保留用于介电涂层)中，将一片玻璃纸胶带压在表面上，然后快速“折断”所述涂层。所有测试的镜均通过。使用管道胶带、gaffer胶带、电工胶带、封箱胶带和Kapton胶带代替所述玻璃纸胶带，在相同的样品上重复相同的测试方案，得到相同的结果——没有胶带导致所述涂层从镜的玻璃基材上移去。

现参考图15A和15B，使具有所述IAD沉积的粘合剂层120但没有O/H层的镜210A(图15A)和根据实施例11制备的镜210B(图15B)经受MIL-C-675C,

4.5.12的胶带拉脱粘附性测试。尽管两个镜210A、B均通过了测试，但图15A清楚地示出了留在非O/H涂覆的镜210A的表面上的“粘性”残留物202，该残留物202需要用醇擦拭来移去。

相比之下，如图15B所示，经O/H处理的镜210B显示胶带没有留下残留物，并且在测试之后不需要清洁。进一步观察到，可用非常小的努力从所述经O/H处理的镜210B移去胶带。因此，该实施例示出了将所述O/H层添加到本公开内容的镜10,210B通过拒绝外部粘附力而改善了光学品质镜的粘附性能。

实施例14：疏水性测试

使图15A和15B中所示的样品镜210A、B经受水珠测试以评估它们的相对疏水性品质。特别地，经由移液管将水滴204递送到两个样品210A、B的表面。施加到两个镜的液滴具有大约相等的体积。

现参考图16A至17B，示出了在施加到两个样品镜210A、B之后水滴204的形态。容易明晰的是，尽管施加到不具有O/H层的镜210A的液滴204A(图16A和17A)平放并且紧密贴合所述镜210A的表面，但所述O/H处理的镜210B(图16B和17B)的增加的疏水性导致形成更接近近似球形形态的水珠204B。如图17B中最佳所示，所述水珠204B和所述O/H处理的镜210B的表面之间的接触角大于90°——即，所述水珠实际上在其自身下向后弯曲，而非垂直于所述镜210B的表面放置(例如呈半球状形态)。该结果符合Surfclear 300材料的制造商的声明，即它可实现115°的水接触角。

如图16A和17A中所示，未涂覆的玻璃和具有非疏水性涂层的玻璃(例如非O/H处理的镜210A)的水接触角一般为约40°。结果是，尽管可简单地将水从所述经O/H处理的镜210B上抖下，但必须擦拭或干燥所述非O/H处理的镜210A以从表面上移去所述水。

然后测试两个样品镜210A、B以评估“滑动角”，即当倾斜样品时水珠将开始“滑动”(即流动)离开所述样品的角度。对于所述非O/H处理的镜210A(图16A和17A)，滑动角为大约85°，意指所述样品镜210A必须保持几乎竖直以开始流动，并且即使在这种条件下，流动也是缓慢的，并且残留的水保留在表面上，并且必须被擦除。

相比之下，所述O/H处理的镜210B(图16B和17B)的滑动角仅为约14°，并且即使在低角度下，水也快速且完全地流动离开所述镜210B，使所述镜210B干燥而无需擦除残留的水。因此，图16B和17B中所示的疏水现象对于改善本公开内容的镜10,210B抵抗大规模润湿事件的回复性特别有用，因为任意大量的水的大部分或可能甚至所有将以片的形式简单地从所述镜的疏水表面流走或落下。

实施例15：指纹粘附和移去测试

人类测试者将两个拇指(已将两个拇指一起摩擦以试图等同地分布皮肤油)施加到实施例14的两个样品镜210A、B的表面上，并且施加大约相等的压力持续大约相等的时间。

现参考图18A和18B，示出了由于将所述测试者的拇指施加在两个样品210A、210B上而留下的指纹206。尽管效果不如实施例14的水珠测试的结果显著，但保留在所述O/H处理的镜210B(图18B)上的指纹206B明显不如保留在所述非O/H处理的镜210A(图18A)上的指纹206A明显，这与O/H材料制造商声称油接触角约70°一致。

现参考图19A和图19B，用干纸巾摩擦两个样品镜210A、B以试图从镜面移去所述指纹206。如清楚地看到的，指纹从所述经O/H处理的样品镜210B(图19B)比从所述非O/H处理的样品镜210A(图19A)更完全地移去。具体地，所述经O/H处理的镜210A留下模糊的发蓝的残留物，其需要施加泡沫喷雾清洁剂以被完全移去。相比之下，如图19B中显示的，所述经O/H处理的样品镜210B不具有任何残留物，并且不需要施加任意类型的清洁剂。

实施例16：永久墨移去测试

现参考图20A和20B，使用Fine-tip

永久性标记(Newell Brands,Atlanta,GA)来标记实施例14的两个样品镜210A、B的表面。容易明晰的是，不具有O/H层的所述镜210A(图20A)与纸或未处理的玻璃一样容易地接收所述永久墨208A。相比之下，所述经O/H处理的镜210B(图20B)的增加的疏水性和/或疏油性导致所述镜210B的表面排斥油墨208B并导致所述油墨在表面上成球，导致更模糊、更轻的标记。

现参考图21A和21B，用干纸巾摩擦两个样品镜210A、B以试图从它们的表面移去所述永久墨208。如清楚地看到的，沉积在不具有O/H层的所述镜210A上的永久墨208A(图21A)在很大程度上不受影响，并且可仅使用发泡喷雾清洁剂或其它类似溶剂来移去所述油墨。然而，如图21B中显示的，通过这种用纸巾干摩擦将永久墨从所述O/H处理的样品镜210B完全移去。在所述O/H处理的样品210B上重复该测试时，观察到一般最容易在施加所述油墨后的短时间内从所述O/H处理的样品210B移去所述永久墨，因为成球的永久墨尚未干燥，因此可用干燥的纸巾在很小或没有压力的情况下移去。在干燥后移去所述永久墨需要施加一些压力，但仍然可在不使用清洁剂或其它溶剂的情况下通过干纸巾来实现。

实施例17：O/H涂层施加的均匀性

为测试将O/H涂层施加到具有约9.25英尺的曲率半径的镜的均匀性，将样品反射镜210C-1、210C-2、210C-3、210C-4、210C-5、210C-6、210C-7沿着具有约9.25英尺的曲率半径的替代(surrogate)基材的表面间隔开并根据实施例11制备。从所述替代基材的中心开始，所述样品镜210C-1-210C-7沿着所述替代基材的半径间隔地定位，然后在制备期间沿着半径大约每隔10英寸间隔开。然后用与实施例16中使用的相同的标记来标记所述样品镜210C-1-210C-7。因为替代物和基材在涂覆工艺期间在沉积室中时围绕所述基材的中心旋转，所以这些径向点代表镜10的前部14的同心圆。

现参考图22，显示来自所述永久性标记的油墨208的效果在沿着所述替代基材的径向长度定位的样品镜210C-1-210C-7中的每一个上是一致的。这指示所述O/H涂层的有效性贯穿所述基材的整个宽度是有效均匀的。

实施例18：发泡喷雾清洁剂测试

使根据实施例11的程序制备的O/H处理的镜(具有11英尺的曲率半径)经受清洁程序，其中将发泡喷雾玻璃清洁剂施加到所述镜的整个表面上，然后一旦所述清洁剂泡沫开始沿所述镜的表面下滑，就用干燥的微纤维拖把头擦拭掉。不向所述拖把头施加另外的压力。继续该过程，直至从所述镜的整个表面上移去所述发泡喷雾玻璃清洁剂。结果与实施例7中描述的那些结果相同。

实施例19：光学性能测试

跨越400nm(紫色)至700nm(红色)的波长范围(即跨越大部分可见光谱)，以20％的入射角度测试实施例14的所述样品镜210A、B的反射率，并且两个镜的涂层具有大约相等的厚度。每个镜210A、210B跨越该范围的反射率的曲线图提供为图23(以纳米计的波长在x轴上，反射率百分比在y轴上)。

如图23所示，将所述O/H层160施加到镜涂层对所述镜涂层的光学性能没有易于辨别的负面或有害影响。考虑到Surfclear 300(施加到所述O/H处理的镜210B的O/H涂层材料)是具有非常类似于紧邻下面的保护层的材料(即所述保护层140的二氧化硅)的折射率的低吸光度材料，该结果是预期的。当然，明确地设想，在某些实施方案中，可期望选择改变所述镜的光学性质的O/H涂层材料以实现期望的光学效果，并且此类修改在本公开内容的范围内。

为测试所述O/H涂层160的光学均匀性，使用如实施例17中所述制备的7个样品镜10C-1-210C-7重复该测试。现参考图24A-24G，所述镜210C-1-210C-7在每个径向点处的反射率被绘制为单独的曲线(总共7个曲线图)，其中以纳米计的波长在x轴上，且百分比反射率在y轴上。更特别地，图24A示出了当位于所述替代基材的中心(或r＝0”)时形成的所述镜210C-1的反射率。图24B示出了在距所述替代基材的中心大约10”处(或r＝10”)的位置处形成的所述镜210C-2的反射率。图24C示出了位于距所述替代基材的中心大约20”处(或r＝20”)的所述镜210C-3的反射率。图24D是位于距所述替代基材的中心大约30”(或r＝30”)的位置处形成的所述镜210C-4的反射率的曲线图。图24E示出了当形成时位于距所述替代基材的中心大约40”处(或r＝40”)的所述镜210C-5的反射率。图24F是位于距所述替代基材的中心大约50”处(或r＝50”)的所述镜210C-6的反射率的曲线图。图24G显示了位于距所述替代基材的中心大约60”处(或r＝60”)的所述镜210C-7的反射率。对于在跨越所述替代基材的径向长度的所有点处形成的镜，显示光学性能大致一致，其中作为径向距离的函数的反射率仅具有非常小的变化。

实施例20：涂层厚度均匀性

为确定由实施例17的样品镜210C-1-210C-7表示的7个径向点中的每一个处的O/H涂层160的厚度，确定图24A-24G中显示的每条曲线的峰值反射率值，然后将这些峰每一个处的反射率值与所有7个峰的平均反射率值进行比较。该方法产生描述所述涂层的均匀性的“归一化厚度”值。

现参考图25，显示了所有7个径向点的归一化厚度；“#1”表示0”半径处(替代基材的中心，其中样品镜210C-1位于沉积室内的替代基材上)的归一化厚度，且“#7”表示样品镜210C-7(其位于所述替代基材的60”半径处)的归一化厚度。如图25显示，平均涂层厚度的最大变化(其在这种情况下归一化为1.000)在点#4(镜210C-4)和#7(镜210C-7)处，其中归一化厚度分别为约0.987和约1.013。换句话说，在所有测量点处，涂层的厚度在平均涂层厚度的约±1.3％内。这完全在对于许多高性能镜应用而言不大于±5％的规范内，并且与通过先前方法制备的具有O/H涂层的镜相当。

实施例21：制造成本

评估了相对于不具有O/H层的常规镜的可比较的制造工艺，在实施例11的制造工艺中引起的另外的时间和材料成本。观察到，进行氩离子清洁(方法400的操作450)和沉积所述O/H顶层160(方法400的操作460)的步骤一般需要约另外的20分钟，表示相对于需要约40分钟的常规非O/H方法添加大约50％。容纳所述O/H“丸剂”或“片剂”的电阻钨舟具有每个大约$12.47的成本。实施例11的涂覆工艺需要2个舟，并且预期每个舟持续总共3次制造运行。因此，所述舟的每次运行成本为$8.31。Surfclear 300丸剂具有每个大约$48.25的成本，并且在每次制造运行中完全消耗4粒丸剂。因此，所述O/H材料的每次运行成本为$193.00，得到所述O/H涂层的总的添加材料成本$201.31。

实施例22：损坏的镜的O/H涂层

根据如实施例11中描述的图4的方法400用O/H层160涂覆具有11英尺的曲率半径的常规圆形镜210D(其已在研磨和抛光过程期间被严重损坏并且在未涂覆的镜面中具有大的凿孔(gouge))。然后使该镜210D经受实施例12-16和18中描述的测试，结果基本相同。图26示出了永久墨测试的结果，且示出了所述镜210D上的油墨208。图27示出了来自在镜上的水施加测试的水204。然后使所述镜210D暴露于环境室内条件，持续52天，其中O/H涂层有效性没有可见的降解或其它负面影响。

本文中说明性公开的公开内容可在不存在本文中未特别公开的任意要素的情况下适当地实践。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本公开内容的许多改变、变化、修改、其它用途和应用是可能的，并且不背离本公开内容的精神和范围的改变、变化、修改、其它用途和应用也被认为被本公开内容涵盖，本公开内容仅被所附权利要求限制。

已出于说明和描述的目的呈现了本公开内容的前述讨论。前述内容并不意图将本公开内容限于本文中公开的一种或多种形式。在前述具体实施方式中，例如，出于精简本公开内容的目的，在一个或多个实施方案中，将本公开内容的多个特征归类在一起。本公开内容的实施方案的特征可在除了上文讨论的那些实施方案以外的替代实施方案中组合。本公开内容的所述方法不应被解释为反映所要求保护的发明需要比在每个权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。相反，如所附权利要求所反映的，本发明的方面在于少于单个前述公开的实施方案的所有特征。因此，所附权利要求在此并入到该具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为本发明的单独的优选实施方案。

此外，尽管说明书已包括一个或多个实施方案以及某些变化和修改，但在理解本公开内容之后，其它变化、组合和修改也在本公开内容的范围内，例如，可在本领域技术人员的技能和知识内。意图获得在允许的程度上包括替代实施方案的权利，包括所要求保护的那些的替代的、可互换的和/或等同的结构、功能、范围或步骤，无论这种替代的、可互换的和/或等同的结构、功能、范围或步骤是否在本文中公开，并且不意图公开贡献任意可专利的主题。

Claims

1.光学镜，其包括：

基层；

粘合剂层，该粘合剂层覆盖并有力地结合到所述基层，包含铝金属；

反射层，该反射层覆盖所述粘合剂层，包含铝金属；

保护层，该保护层覆盖所述反射层，包含二氧化硅；和

顶层，该顶层覆盖所述保护层，其中所述顶层为疏油的和疏水的中的至少一种。

2.权利要求1所述的光学镜，其中所述粘合剂层和所述保护层中的至少一个是经由离子辅助沉积来沉积的。

3.权利要求2所述的光学镜，其中所述离子辅助沉积为氩离子辅助沉积。

4.权利要求1所述的光学镜，其中以下中的至少一个为真：

(i)所述粘合剂层的厚度在约50埃和约450埃之间；

(ii)所述反射层的厚度在约500埃和约900埃之间；

(iii)所述保护层的厚度在约950埃和约2350埃之间；和

(iv)所述顶层的厚度在约100埃和约300埃之间。

5.权利要求1所述的光学镜，其中所述反射层是通过真空沉积铝镀银工艺来沉积的。

6.权利要求1所述的光学镜，其中所述保护层是以在约2埃/秒和约5埃/秒之间的速率沉积在所述反射层上的。

7.权利要求1所述的光学镜，其中所述顶层是通过离子辅助沉积来沉积的。

8.权利要求7所述的光学镜，其中所述离子辅助沉积为氩离子辅助沉积。

9.权利要求1所述的光学镜，其中在450纳米和650纳米之间的波长范围内，所述光学镜的平均反射率为至少约85％。

10.权利要求1所述的光学镜，其中所述顶层的表面上的水接触角为至少约90°。

11.权利要求1所述的光学镜，其中所述顶层的表面上的油接触角为至少约70°。

12.权利要求1所述的光学镜，其中所述粘合剂层、所述反射层、所述保护层和所述顶层的组合厚度在整个所述光学镜的区域中变化不大于约2％。

13.权利要求12所述的光学镜，其中所述组合厚度在整个所述光学镜的区域中变化不大于约1.5％。

14.权利要求13所述的光学镜，其中所述组合厚度在整个所述光学镜的区域中变化不大于约1％。

15.权利要求1所述的光学镜，其中所述粘合剂层以第一预定速率沉积，并且所述反射层以第二预定速率沉积。

16.权利要求15所述的光学镜，其中所述第一预定速率不大于约5埃/秒。

17.权利要求16所述的光学镜，其中所述第一预定速率在约0.1埃/秒和约5.0埃/秒之间。

18.权利要求15所述的光学镜，其中所述第二预定速率为至少约15埃/秒。

19.权利要求18所述的光学镜，其中所述第二预定速率在约15埃/秒和约50埃/秒之间。

20.权利要求1-19任一项所述的光学镜，其中所述保护层为第一保护层，并且所述光学镜进一步包括位于所述第一保护层和所述顶层之间的第二保护层。

21.权利要求20所述的光学镜，其中所述第一保护层是通过离子辅助沉积施加到所述反射层的。

22.权利要求20所述的光学镜，其中所述第一保护层具有在约950埃和约1750埃之间的第一厚度。

23.权利要求20所述的光学镜，其中所述第二保护层是通过非离子辅助真空沉积工艺施加到所述第一保护层的。

24.权利要求20所述的光学镜，其中所述第二保护层具有在约1埃和约600埃之间的第二厚度。

25.权利要求1-19任一项所述的光学镜，其中所述顶层包含以下中的一种：SubstanceWR4-SF

Surfclear 100A和Surfclear 300。

26.权利要求1-19任一项所述的光学镜，其中在将所述顶层施加在所述保护层的顶上之前清洁所述保护层。

27.权利要求26所述的光学镜，其中通过离子清洁方法来清洁所述保护层。

28.权利要求27所述的光学镜，其中用于所述离子清洁方法的离子源与用于通过离子辅助沉积来沉积所述光学镜的一个或多个层的离子源相同。

29.权利要求27所述的光学镜，其中用于离子清洁方法的离子源是氩。

30.权利要求1-19任一项所述的光学镜，其中所述光学镜进一步包括作为凹面的前表面。

31.权利要求30所述的光学镜，其中所述前表面具有在约9英尺和约12英尺之间的曲率半径。

32.权利要求30所述的光学镜，其中所述前表面的形状适于准直从通过投影仪照射的漫射屏幕散射的光。

33.权利要求30所述的光学镜，其中所述前表面具有包括球形、抛物线形、椭圆形及其组合的至少一部分的形状。

34.权利要求30所述的光学镜，其中所述前表面为包括第一侧和第二侧的主体的一部分。

35.权利要求34所述的光学镜，其中所述第一侧与所述第二侧全等。

36.权利要求34所述的光学镜，其中所述第一侧和所述第二侧大约垂直于所述前表面取向。

37.权利要求34所述的光学镜，其中所述基层是所述主体的一部分。

38.权利要求34所述的光学镜，其中所述基层由第一材料形成，所述主体包括不同于所述第一材料的第二材料，并且所述基层接合或互连到所述主体。

39.权利要求38所述的光学镜，其中在将所述粘合剂层有力地结合到所述基层之前，将所述基层结合到或互连到所述主体。

40.权利要求38所述的光学镜，其中在将所述粘合剂层、所述反射层、所述保护层和所述顶层中的一个或多个施加到所述基层之后，将所述基层接合或互连到所述主体。

41.权利要求1-40任一项所述的光学镜，其中所述基层包含玻璃。

42.权利要求1-40任一项所述的光学镜，其中所述基层包含塑料、金属或聚合物。

43.用于光学镜的涂层，该涂层包括：

粘合剂层，该粘合剂层以第一速率沉积在下层的基材上，包含铝金属；

反射层，该反射层以第二速率沉积，覆盖在所述粘合剂层上，包含铝金属；

保护层，该保护层覆盖在所述反射层上，包含二氧化硅；和

顶层，该顶层覆盖在所述保护层上，其中所述顶层为疏油的和疏水的中的至少一种。

44.权利要求43所述的涂层，其中以下中的至少一个为真：

(i)所述粘合剂层的厚度在约50埃和约450埃之间；

(ii)所述反射层的厚度在约500埃和约900埃之间；

(iii)所述保护层的厚度在约950埃和约2350埃之间；和

(iv)所述顶层的厚度在约100埃和约300埃之间。

45.权利要求43所述的涂层，其中所述粘合剂层、所述反射层、所述保护层和所述顶层的组合厚度在整个所述光学镜的区域中变化不大于约2％。

46.权利要求45所述的涂层，其中所述组合厚度在整个所述光学镜的区域中变化不大于约1.5％。

47.权利要求46所述的涂层，其中所述组合厚度在整个所述光学镜的区域中变化不大于约1％。

48.权利要求43所述的涂层，其中所述反射层是通过真空沉积铝镀银工艺沉积的。

49.权利要求43所述的涂层，其中所述第一速率不大于约5埃/秒。

50.权利要求49所述的涂层，其中所述第一速率在约0.1埃/秒和约5.0埃/秒之间。

51.权利要求43所述的涂层，其中所述第二速率为至少约15埃/秒。

52.权利要求51所述的涂层，其中所述第二速率在约15埃/秒和约50埃/秒之间。

53.权利要求43所述的涂层，其中所述保护层是通过离子辅助沉积而沉积在所述反射层上的。

54.权利要求53所述的涂层，其中所述离子辅助沉积为氩离子辅助沉积。

55.权利要求43所述的涂层，其中所述保护层为第一保护层，并且所述涂层进一步包括位于所述第一保护层和所述顶层之间的第二保护层。

56.权利要求43-55任一项所述的涂层，其中所述粘合剂层和所述顶层中的至少一个是经由离子辅助沉积来沉积的。

57.权利要求56所述的涂层，其中所述离子辅助沉积为氩离子辅助沉积。

58.权利要求56所述的涂层，其中所述粘合剂层、所述保护层和所述顶层是经由离子辅助沉积来沉积的。

59.用于制备涂覆的光学镜的方法，该方法包括：

(a)以第一速率将包含铝金属的粘合剂层施加到基材；

(b)以第二速率将包含铝金属的反射层施加在所述粘合剂层的顶上；

(c)将包含二氧化硅的保护层施加在所述反射层的顶上以形成未涂覆的光学镜；和

(d)将顶层施加在所述保护层的顶上以形成经涂覆的光学镜，其中所述顶层为疏油的和疏水的中的至少一种。

60.权利要求59所述的方法，其中经由离子辅助沉积来沉积所述粘合剂层和所述保护层中的至少一个。

61.权利要求60所述的方法，其中所述离子辅助沉积为氩离子辅助沉积。

62.权利要求59所述的方法，其中以下中的至少一个为真：

(i)所述粘合剂层的厚度在约50埃和约450埃之间；

(ii)所述反射层的厚度在约500埃和约900埃之间；

(iii)所述保护层的厚度在约950埃和约2350埃之间；和

(iv)所述顶层的厚度在约100埃和约300埃之间。

63.权利要求59所述的方法，其中所述粘合剂层、所述反射层、所述保护层和所述顶层的组合厚度在整个所述光学镜的区域中变化不大于约2％。

64.权利要求63所述的方法，其中所述组合厚度在整个所述光学镜的区域中变化不大于约1.5％。

65.权利要求64所述的方法，其中所述组合厚度在整个所述光学镜的区域中变化不大于约1％。

66.权利要求59所述的方法，其中所述顶层的疏油/疏水材料选自Substance WR4-SF

Surfclear 100和Surfclear 300。

67.权利要求59所述的方法，其中在步骤(c)和(d)之间不对在其中进行步骤(c)和(d)的真空室进行吹扫或排气。

68.权利要求59所述的方法，其中通过真空沉积铝镀银工艺来沉积所述反射层。

69.权利要求59所述的方法，其中步骤(c)和(d)之间的时间间隔不大于约60分钟。

70.权利要求59所述的方法，其中所述基材由玻璃形成。

71.权利要求59所述的方法，其中所述基材由塑料、金属或聚合物形成。

72.权利要求59所述的方法，其中所述涂覆的光学镜包括作为凹面的前表面。

73.权利要求72所述的方法，其中所述前表面具有至少约9.25英尺的曲率半径。

74.权利要求72所述的方法，其中所述前表面具有在约9英尺和约12英尺之间的曲率半径。

75.权利要求59-74任一项所述的方法，该方法在步骤(c)和(d)之间进一步包括对未涂覆的光学镜进行离子清洁。

76.权利要求75所述的方法，其中离子清洁步骤的持续时间在约1分钟和约30分钟之间。

77.权利要求75所述的方法，其中所述离子清洁步骤为氩离子清洁步骤。

78.权利要求59-74任一项所述的方法，其中所述保护层为第一保护层，并且该方法进一步包括施加位于所述第一保护层和所述顶层之间的第二保护层。

79.权利要求78所述的方法，其中通过离子辅助沉积将所述第一保护层施加到所述反射层。

80.权利要求78所述的方法，其中所述第一保护层具有在约950埃和约1750埃之间的第一厚度。

81.权利要求78所述的方法，其中通过非离子辅助真空沉积工艺将所述第二保护层施加到所述第一保护层。

82.权利要求78所述的方法，其中所述第二保护层具有在约1埃和约600埃之间的第二厚度。

83.权利要求59-74任一项所述的方法，其中所述第一速率不大于约5埃/秒。

84.权利要求83所述的方法，其中所述第一速率在约0.1埃/秒和约5.0埃/秒之间。

85.权利要求59-74任一项所述的方法，其中所述第二速率为至少约15埃/秒。

86.权利要求85所述的方法，其中所述第二速率在约15埃/秒和约50埃/秒之间。

87.权利要求59-74任一项所述的方法，其中通过离子辅助沉积将所述保护层沉积到所述反射层上。

88.权利要求87所述的方法，其中所述离子辅助沉积是氩离子辅助沉积。

89.权利要求59-74任一项所述的方法，其中通过离子辅助沉积来沉积所述顶层。

90.权利要求89所述的方法，其中所述离子辅助沉积是氩离子辅助沉积。

91.权利要求59-90任一项所述的方法，该方法进一步包括将所述基材接合或互连到镜体。

92.权利要求91所述的方法，其中所述接合或互连步骤在步骤(a)之前进行。

93.权利要求91所述的方法，其中所述接合或互连步骤在步骤(a)和(b)之间、在步骤(b)和(c)之间、在步骤(c)和(d)之间、或在步骤(d)之后进行。