一种激光雷达视窗及其制备方法与传感器系统

技术领域

本发明属于激光雷达视窗领域。具体地，本发明涉及一种激光雷达视窗及其制备方法与传感器系统。

背景技术

随着5G技术和电子技术的发展以及国家对节能环保的重视，汽车工业在过去的几年出现了新的发展趋势：互联互通、自动驾驶、共享汽车、电动化。自动驾驶辅助系统(简称ADAS)逐渐成了未来汽车必不可少的配置。其利用各式各样的传感器收集车内外的环境数据，利用车载计算机和算法软件进行静、动态物体的辨识、侦测与追踪等技术上的处理，从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险。

ADAS采用的传感器主要有摄像头、毫米波雷达、激光雷达和超声波雷达等，可以探测光、热、压力或其它用于监测汽车状态的变量，通常位于车辆的前格栅、前后保险杠、立柱盖板、车顶盖板、侧后视镜或者挡风玻璃上。

激光雷达，又称为LiDAR(光探测与测距)使用激光束代替雷达中的无线电波探测障碍物和对物体定位。激光雷达可发射低功率、对人眼无害的905nm波长的红外脉冲激光束来测量激光发射器与目标之间往返所需的时间，同时所得的数据生成3D点云图像。

目前激光雷达视窗的材质主要有2大类，一类是玻璃材质，一类是塑料材质。考虑到激光雷达要安装在汽车车身上并要和汽车造型曲线融为一体，同时考虑到碰撞安全的因素，越来越多的激光雷达视窗采用塑料视窗。塑料视窗和玻璃视窗相比具有很多优点，例如重量轻、抗冲击性能好、可以做成3D曲面来匹配汽车的造型并且可以和周边的零件进行一体化整合。

由于激光雷达的工作方式是通过计算飞行时间来定位和测距的。当激光发射器向外发射激光束时或者激光束被反射回来时必定要穿过雷达视窗，所以要求视窗的材料对于波长为905nm的红外线而言是可透射的，而且需要尽可能高的透过率,这样就可以尽可能地提高穿透功率以达到增加探测距离的目的。

激光雷达塑料视窗除了要满足红外线透过的功能之外，还必须要满足汽车外饰的功能的要求，汽车外饰的要求主要包括：耐候要求、耐磨和耐刮擦要求、各种的环境老化要求等等。

因此，本领域中希望开发一种激光雷达视窗，其既能满足激光雷达红外线光学透过的要求，又能满足汽车外饰要求。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种激光雷达视窗，其既能满足激光雷达红外线光学透过的要求，又能满足汽车外饰要求。

本发明的另一目的是提供制备上述激光雷达视窗的方法。

因此，根据第一方面，本发明提供一种激光雷达视窗，其特征在于，依次包括叠置在一起的：

保护层；

基底，所述基底采用热塑性材料制备；

粘结层；和

增透层，所述增透层的折光指数在1.3-2.4范围内，厚度在50-600nm范围内，所述增透层包含两个或多个增透子层，其中至少一个增透子层的折光指数在1.5-2.4范围内，

其中按照ISO13468-2：2006中所述的方法测定时，所述激光雷达视窗对0°入射角下波长为905nm的红外线的透过率为至少94％，和对60°入射角下波长为905nm的红外线的透过率为至少87％；

按照ASTM D 1044-05测试时，所述激光雷达视窗的光泽度保持率不低于70％。

根据第二方面，本发明提供制备上述激光雷达视窗的方法，其特征在于，包括以下步骤：

i)提供基底；

ii)在基底的两个相对表面上分别形成粘结层和保护层；

iii)在粘结层上形成增透层；和

iv)任选地，在保护层上形成附加增透层。

根据第三方面，提供一种传感器系统，其特征在于，包括：

发射具有800至1600nm波长的激光的激光雷达传感器；和

上述的激光雷达视窗，其部分或完全包围所述激光雷达传感器，

其中所述保护层和所述激光雷达传感器布置在所述基底的相对两侧。

根据第四方面，提供一种车辆，其特征在于，包括上述传感器系统。

本发明的激光雷达视窗能够满足激光信号穿透的功能要求，同时还满足汽车外饰要求，可以用于传感器系统。

附图说明

下面结合附图对本发明进行更详细地说明和解释，其中A面和B面指示下文针对粘附性测试所描述的测试表面：

图1显示了对比实施例1中制备的组合体的结构示意图。

图2显示了对比实施例2中制备的组合体的结构示意图。

图3显示了对比实施例3中制备的组合体的结构示意图。

图4显示了对比实施例4中制备的组合体的结构示意图。

图5显示了对比实施例3中制备的组合体的结构示意图。

图6显示了对比实施例6中制备的组合体的结构示意图。

图7显示了对比实施例7中制备的组合体的结构示意图。

图8显示了发明实施例1中制备的激光雷达视窗的结构示意图。

图9显示了发明实施例2中制备的激光雷达视窗的结构示意图。

具体实施方式

在下文中，将更全面地体现本发明的各方面以及更进一步的目的、特征和优点。

如上所述，本发明的一个目的是提供一种激光雷达视窗，其能满足激光雷达红外线光学透过的要求。

作为激光雷达视窗，例如用于汽车的激光雷达视窗，需要满足以下主要要求：

I)光学要求

按照ISO13468-2：2006中所述的方法测定时，所述激光雷达视窗对0°入射角下波长为905nm的红外线的透过率为至少94％，和对60°入射角下波长为905nm的红外线的透过率为至少87％。

II)针对汽车外饰的粘附性、耐候性、耐刮擦性、耐盐雾性、耐环境性要求

激光雷达视窗

根据第一方面，本发明提供一种激光雷达视窗，其特征在于，依次包括叠置在一起的：

保护层；

基底，所述基底采用热塑性材料制备；

粘结层；和

增透层，所述增透层的折光指数在1.3-2.4范围内，厚度在50-600nm范围内，所述增透层包含两个或多个增透子层，其中至少一个增透子层的折光指数在1.5-2.4范围内，

其中按照ISO13468-2：2006中所述的方法测定时，所述激光雷达视窗对0°入射角下波长为905nm的红外线的透过率为至少94％，和对60°入射角下波长为905nm的红外线的透过率为至少87％；

按照ASTM D 1044-05测试时，所述激光雷达视窗的光泽度保持率不低于70％。

优选地，本发明激光雷达视窗对30°入射角下波长为905nm的红外线的透过率为至少92％。

优选地，本发明激光雷达视窗还包括设置于保护层上的附加增透层。所述附加增透层与所述基底设置于所述保护层的两个相对表面上。

在本申请中，除非另外明确说明，光泽度按照ASTM D523-2014进行测定。

在本申请中，除非另外明确说明，红外线的透过率按照ISO13468-2：2006中所述的方法进行测定。

在本申请中，尽管除基底层以外的其它层具有一定的增透作用，但增透层是指与所述粘结层相邻的增透层，附加增透层是指上述设置于保护层上的附加增透层。

保护层

根据本发明的激光雷达视窗包括保护层。

所述保护层具有以下性能中的至少一种：耐候性、耐刮擦性、耐化学腐蚀性、防渗透。

优选地，所述保护层用于保护整个激光雷达视窗免受环境以及刮擦的影响，同时与基底以及其它层一起起到增透作用。

在本申请说明书和权利要求书中，增透作用指是减少红外线反射光的强度，从而增加红外线透射光的强度，即指能够提高基底的红外线透过率。

优选地，所述保护层采用折射率在1.20-1.55之间的有机硅涂料、丙烯酸酯涂料或有机硅-丙烯酸酯涂料形成。

这里有机硅-丙烯酸酯涂料是指有机硅与丙烯酸酯的混合物。

在本申请说明书和权利要求书中，如果没有特别说明，折射率一般是指波长在589nm处的折射率。

本申请说明书和权利要求书中所述的折射率按照标准GB/T7962.1-2010

《无色光学玻璃测试方法》第一部分：折射率和色散系数测定。

作为可以用作本发明激光雷达视窗的保护层的涂料，可以提及来自MomentivePerformance Materials公司的AS4700(其折射率在1.40-1.44范围内)和SHP 470FT2050、PHC587C-2、UVHC3000、UVHC5000。

所述保护层可以为一层或由至少两个子层组成。

例如，所述保护层可以由两层组成，其中接触基底的第一保护层起耐候作用，朝向环境的第二保护层主要起耐刮擦作用。

优选地，所述保护层的总厚度在0.5-20μm范围内。

优选地，所述保护层不仅具有增透作用还具有优异的耐磨性、耐刮擦、耐盐雾和耐环境性，可以很好地保护基底，并且满足汽车外饰要求。

基底

根据本发明的激光雷达视窗包括基底。

所述基底采用热塑性材料制备。

所述热塑性材料由聚合物树脂和任选的添加剂组成。所述添加剂可为热塑性材料中通常所用的添加剂，例如着色剂、热稳定剂、脱模剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、抗静电剂和流动改进剂中的一种或更多种，其量为常规添加量。条件是，所述添加剂的种类及其量不会不利地影响本发明的目的。

优选地，所述基底对0°入射角下波长为905nm的红外线的透过率为至少85％，根据DIN ISO 13468-2:2006中所述的方法测定。

优选地，基底采用折射率在1.45-1.75范围内的热塑性材料制备。

优选地，热塑性材料在380至780nm范围的光透射率小于25.0％，根据DIN ISO13468-2:2006(D65，10°)在4mm的层厚下测定。

优选地，所述基底采用包含选自以下的聚合物树脂的热塑性材料制备：聚碳酸酯(PC)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)、聚砜(PSU)、聚芳酯(PAR)、聚醚砜(PES)和聚苯砜(PPSU)。

在本申请中，提及包含某种聚合物树脂的热塑性材料意味着该聚合物树脂构成该热塑性材料的主体，相对该热塑性材料的总重量计，该聚合物树脂占该热塑性材料的至少70重量％。

本申请中所述的聚碳酸酯是指芳族聚碳酸酯，除非上下文明确给出了不同含义。

聚碳酸酯可以为均聚碳酸酯和共聚碳酸酯。

该芳族聚碳酸酯的熔融体积流动速率MVR为8至20cm

更优选地，所述聚合物树脂选自基于单体双酚A的均聚碳酸酯或基于单体双酚A和1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷的共聚碳酸酯制备。

作为均聚聚碳酸酯的实例，可以采用来自科思创聚合物(中国)公司的

作为共聚碳酸酯的实例，可以采用来自科思创聚合物(中国)公司的

作为共聚碳酸酯的商品实例，可以提及来自Covestro Deutschland AG的

优选地，所述基底的厚度在0.5-5mm范围内。

粘结层

根据本发明的激光雷达视窗包括粘结层。

所述粘结层用于增强基底与增透层之间的结合，同时还起着增透作用。

优选地，所述粘结层采用折射率在1.20-1.55之间的有机硅、丙烯酸酯、或者有机硅-丙烯酸酯涂料形成。

这里有机硅-丙烯酸酯涂料是指有机硅与丙烯酸酯的混合物。

作为可以用作本发明激光雷达视窗的粘结层的涂料，可以提及来自MomentivePerformance Materials公司的PHC587C-2(其折射率为1.42)。

优选地，所述粘结层的厚度在0.5-10μm范围内。

增透层

根据本发明的激光雷达视窗包括增透层。

所述增透层的折光指数在1.3-2.4范围内，厚度在50-600nm范围内，所述增透层包含两个或多个增透子层，其中至少一个增透子层的折光指数在1.5-2.4范围内。

例如，所述增透层可以采用选自MgF

所述增透层可以由厚度相同或不同的包含选自MgF

优选地，所述增透层包括SiO

优选地，所述增透层包括交替设置的SiO

优选地，所述增透层包括交替设置的SiO

优选地，所述增透层包括交替设置的SiO

优选地，所述增透层包括表1-3中任一个所示的各子层或者由其组成：

表1

表2

表3

附加增透层

优选地，本发明激光雷达视窗还包括设置于保护层上的附加增透层。

所述附加增透层可采用折射率在1.3-2.4之间的材料制备。例如，所述附加增透层可以采用选自SiO

如果存在，所述附加增透层的厚度在50-600nm范围内。

所述附加增透层可以由厚度相同或不同的包含选自SiO

优选地，所述附加增透层包括SiO

优选地，所述附加增透层包括交替设置的SiO

优选地，所述附加增透层包括表4中所示的各子层或者由其组成：

表4

制备激光雷达视窗的方法

根据第二方面，本发明提供制备上述激光雷达视窗的方法，其特征在于，包括以下步骤：

i)提供基底；

ii)在基底的两个相对表面上分别形成粘结层和保护层；

iii)在粘结层上形成增透层；和

iv)任选地，在保护层上形成附加增透层。

步骤i：提供基底

可以通过购买或者自行制备提供基底。

例如可以通过标准注塑成型来制备基底。

优选地，通过标准注塑成型采用包含选自以下的聚合物树脂的热塑性材料制备基底：聚碳酸酯、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰亚胺(PI)、聚砜(PSU)、聚芳酯(PAR)和聚醚砜(PES)、聚苯砜(PPSU)。

更优选地，通过标准注塑成型采用包含聚碳酸酯的热塑性材料制备基底。

可以采用高精密注塑机、更好地电动注塑机进行注塑成型，其可以精确地控制射出行程、模具行程以及压力和速度。

在注塑成型过程中，模具温度控制在90-160℃范围内。

步骤ii：在基底的两个相对表面上分别形成粘结层和保护层

优选地，在形成粘结层和保护层之前先对基底进行除静电和/或清洁处理。

除静电可以通过例如用去离子风吹扫(例如10秒-1分钟)来进行。

清洁可以通过例如用异丙醇清洗来进行。

施加粘结层和保护层的方法没有特别限定，包括但不限于淋涂、浸涂、旋涂、喷涂、刮涂和滚涂。

例如，可以通过淋涂工艺或其它工艺在基底的两个相对表面上分别形成粘结层和保护层。

优选地，通过淋涂的方式将用于形成粘结层的涂料施加到基底的一个表面上，在室温(23-25℃)和35-55RH％的湿度下闪干5-30分钟，然后在100-140℃之间的温度下烘烤15-60分钟，从而在基底上形成粘结层。

优选地，通过淋涂工艺将用于形成保护层的材料施加到基底上，在室温(23-25℃)和35-55RH％的湿度下闪干5-30分钟，然后在100-140℃之间的温度下烘烤15-60分钟，从而在基底上形成保护层。

步骤iii：在粘结层上形成增透层

优选地，在形成增透层之前进行除静电处理。

除静电可以通过例如用去离子风吹扫一段时间(例如10秒-1分钟)来进行。

可以通过PVD(物理气相沉积)工艺或其它工艺形成增透层。

具体地，PVD工艺可以为蒸镀工艺或磁控溅射工艺。

在采用PVD工艺的情况下，优选地，沉积温度在150-300℃范围内。

优选地，通过PVD工艺将用于形成增透层的涂料施加到粘结层上，然后在150-250℃下退火处理1-3小时，凝结后形成增透层。

例如，在真空室中，加热蒸发增透层材料，使其原子或分子从表面气化逸出而形成蒸气流入射到粘结层表面，在150-250℃下退火处理1-3小时，该材料充分结晶后形成增透层。

步骤iv：在保护层上形成附加增透层

在一些实施方案中，本发明激光雷达视窗还包括设置于保护层上的附加增透层。

优选地，在形成附加增透层之前进行除静电处理。

除静电可以通过例如用去离子风吹扫一段时间(例如10秒-1分钟)来进行。

可以通过CVD(化学气相沉积)工艺或其它工艺形成附加增透层。

具体地，可以采用电感应耦合等离子化学气相沉积镀膜(ICPCVD)工艺利用感应耦合在较低温度下形成等离子体进行化学气相沉积薄膜生长。

例如可以采用以下工艺参数：压强：1-10毫托，等离子体密度：约5×10

可以根据附加增透层的最终目标组成选择反应原料。例如形成SiO

各层的形成顺序没有特别的要求，只要最终能形成本发明的激光雷达视窗即可。当然，显而易见的是，粘结层必需在增透层之前形成。

粘结层的形成可以在形成保护层之前、之后或者同时。

增透层的形成可以在形成保护层之前、之后或者同时。

附加增透层的形成可以在形成保护层之前、之后或者同时。

传感器系统和车辆

本发明的激光雷达视窗能够满足激光信号穿透的功能要求，同时还满足汽车外饰要求。

根据第三方面，提供一种传感器系统，其特征在于，包括：

发射具有800至1600nm波长的激光的激光雷达传感器；和

上述的激光雷达视窗，其部分或完全包围所述激光雷达传感器，

其中所述保护层和所述激光雷达传感器布置在所述基底的相对两侧。

所述激光雷达传感器发射在800至1600nm范围内，优选在820至1500nm范围内，特别优选在850至1300nm范围内，非常特别优选880nm至930nm范围内的激光脉冲。

有利地，所述激光雷达传感器至视窗的距离为0.1至1000mm，优选1至500mm，更优选10至300mm，特别优选50至300mm。所选距离基本由构造所致，因为应该选择其以充分保护传感器免受撞击。

根据第四方面，提供一种车辆，其特征在于，包括上述传感器系统。

本申请中，提及红外透过率时，通常是指针对波长为905nm的红外线的透过率，除非另外明确说明。

本申请中，当描述将某种材料施加到某一层上时，通常是指该材料完全覆盖该层的至少一个表面，除非另外明确说明。

本申请中，所述的“包含”和“包括”涵盖还包含或包括未明确提及的其它要素的情形以及由所提及的要素组成的情形。

除非另外限定，本文所使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域技术人员通常理解的相同意义。当本说明书中术语的定义与本发明所属领域技术人员通常理解的意义有矛盾时，以本文中所述的定义为准。

除非另有说明，否则在说明书和权利要求书中使用的表达成分的量、红外透过率、厚度等的所有数值被理解为在被术语“约”修饰。因此，除非有相反指示，否则在这里阐述的数值参数是能够根据需要获得的所需性能来变化的近似值。

实施例

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以让本领域技术人员充分地了解本发明的目的、特征和效果。本领域技术人员不难理解，此处的实施例仅仅用于示例目的，本发明的范围并不局限于此。

所用原材料：

聚碳酸酯：维卡软化温度为143℃，折射率为1.586，熔融体积流动速率MVR为12cm

有机硅涂料1：以商品名PHC587C2从迈图有机硅有限公司获得。

有机硅涂料2：以商品名SHP470 FT2050从Momentive Performance Materials公司获得。

有机硅涂料3：以商品名AS4700从Momentive Performance Materials公司获得。

对比实施例1

按照如下制备组合体：

步骤i：提供基底

通过标准注塑成型使用聚碳酸酯制备得到尺寸为150mm*100mm*2mm的平板，模具温度控制在90-110℃。

步骤ii：在基底的一个表面上形成涂层

通过淋涂的方式将有机硅涂料1(以商品名PHC587C-2从Momentive PerformanceMaterials公司获得)施加在基底上以形成厚度为4-10μm的涂层。具体地，在洁净室里，用去离子风吹扫基底除静电，然后用异丙醇清洗基底表面。待异丙醇完全挥发后，用淋涂的方式将涂料施加到基底的一个表面上，在室温(23-25℃)和35-55RH％的湿度下闪干10分钟，然后放置于127℃烘箱中烘烤40分钟，形成涂层。

所得组合体在下文中称为样品1。样品1的结构示意图如图1中所示。

对比实施例2

按照如下制备组合体：

步骤i：提供基底

通过标准注塑成型使用聚碳酸酯制备得到尺寸为150mm*100mm*2mm的平板，模具温度控制在90-110℃。

步骤ii：在基底的一个表面上形成第一涂层

通过淋涂的方式将有机硅涂料2(以商品名SHP470 FT2050从MomentivePerformance Materials公司获得)施加在基底上以形成厚度为4-10μm的第一涂层。具体地，在洁净室里，用去离子风吹扫基底除静电，然后用异丙醇清洗基底表面。待异丙醇完全挥发后，用淋涂的方式将涂料施加到基底的一个表面上，在室温(23-25℃)和35-55RH％的湿度下闪干10分钟，然后放置于127℃烘箱中烘烤40分钟，形成第一涂层。

步骤iii：在第一涂层上形成第二涂层

然后通过淋涂的方式将有机硅涂料3(以商品名AS4700从Momentive PerformanceMaterials公司获得)施加在第一涂层上以形成厚度为2-6μm的第二涂层。具体地，在洁净室里，用去离子风吹扫第一涂层除静电，然后用异丙醇清洗第一涂层表面。待异丙醇完全挥发后，用淋涂的方式将涂料施加到第一涂层上，在室温(23-25℃)和35-55RH％的湿度下闪干10分钟，然后放置于127℃烘箱中烘烤40分钟，形成第二涂层。

所得组合体在下文中称为样品2。样品2的结构示意图如图2中所示。

对比实施例3

按照如下制备组合体：

步骤i：提供基底

通过标准注塑成型使用聚碳酸酯制备得到尺寸为150mm*100mm*2mm的平板，模具温度控制在90-110℃。

步骤ii：在基底的两个表面上形成涂层

通过淋涂的方式将有机硅涂料1(以商品名PHC587C-2从Momentive PerformanceMaterials公司获得)施加在基底的两个表面上以分别形成厚度为4-10μm的涂层(第一涂层和第二涂层)。具体地，在洁净室里，用去离子风吹扫基底除静电，然后用异丙醇清洗基底表面。待异丙醇完全挥发后，用淋涂的方式将涂料施加到基底的两个表面上，在室温(23-25℃)和35-55RH％的湿度下闪干10分钟，然后放置于127℃烘箱中烘烤40分钟，分别形成涂层。

所得组合体在下文中称为样品3。样品3的结构示意图如图3中所示。

对比实施例4

按照对比实施例2中所述的步骤i-iii形成在基底的一个表面上具有第一涂层和第二涂层的组合体。然后进行以下步骤iv。

步骤iv：在基底的另一个表面上形成第三涂层

通过淋涂的方式将有机硅涂料1(以商品名PHC587C-2从Momentive PerformanceMaterials公司获得)施加在基底的另一表面上以形成厚度为4-10μm的涂层。具体地，在洁净室里，用去离子风吹扫基底除静电，然后用异丙醇清洗基底表面。待异丙醇完全挥发后，用淋涂的方式将涂料施加到基底的另一个表面上，在室温(23-25℃)和35-55RH％的湿度下闪干10分钟，然后放置于127℃烘箱中烘烤40分钟，形成涂层。

所得组合体在下文中称为样品4。样品4的结构示意图如图4中所示。

对比实施例5

按照如下制备组合体：

步骤i：提供基底

通过标准注塑成型使用聚碳酸酯制备得到尺寸为150mm*100mm*2mm的平板，模具温度控制在90-110℃。

步骤ii：在基底的一个表面上形成涂层

通过PVD工艺将二氧化硅(SiO

表5

所得组合体在下文中称为样品5。样品5的结构示意图如图5中所示。

对比实施例6

按照对比实施例1中所述的步骤i和步骤ii形成在基底的一个表面上具有涂层(在此称为第一涂层)的组合件。然后进行以下步骤iii。

步骤iii：在第一涂层上形成第二涂层

通过PVD工艺将二氧化硅(SiO

所得组合体在下文中称为样品6。样品6的结构示意图如图6中所示。

对比实施例7

按照对比实施例1中所述的步骤i和步骤ii和对比实施例6中所述的步骤iii形成在基底的一个表面上具有第一涂层和第二涂层的组合体。然后进行以下步骤iv和步骤v。

步骤iv：在第二涂层上形成第三涂层

通过淋涂的方式将有机硅涂料2(以商品名SHP470 FT2050从MomentivePerformance Materials公司获得)施加在第二涂层上以形成厚度为1-3μm的第三涂层。具体地，在洁净室里，用去离子风吹扫第二涂层除静电，然后用异丙醇清洗第二涂层表面。待异丙醇完全挥发后，用淋涂的方式将涂料施加到第二涂层上，在室温(23-25℃)和35-55RH％的湿度下闪干10分钟，然后放置于127℃烘箱中烘烤40分钟，形成第三涂层。

步骤v：在第三涂层上形成第四涂层

然后通过淋涂的方式将有机硅涂料3(以商品名AS4700从Momentive PerformanceMaterials公司获得)施加在第三涂层上以形成厚度为2-8μm的第四涂层。具体地，在洁净室里，用去离子风吹扫第三涂层除静电，然后用异丙醇清洗第三涂层表面。待异丙醇完全挥发后，用淋涂的方式将涂料施加到第三涂层上，在室温(23-25℃)和35-55RH％的湿度下闪干10分钟，然后放置于127℃烘箱中烘烤40分钟，形成第四涂层。

所得组合体在下文中称为样品7。样品7的结构示意图如图7中所示。

发明实施例1

按照如下制备激光雷达视窗：

步骤i：提供基底

通过标准注塑成型使用聚碳酸酯制备得到尺寸为150mm*100mm*2mm的平板，模具温度控制在90-110℃。

步骤ii：在基底的一个表面上形成第一涂层(第一保护层)

通过淋涂的方式将有机硅涂料2(以商品名SHP470 FT2050从MomentivePerformance Materials公司获得)施加在基底上以形成厚度为1-3μm的第一涂层。具体地，在洁净室里，用去离子风吹扫基底除静电，然后用异丙醇清洗基底表面。待异丙醇完全挥发后，用淋涂的方式将涂料施加到基底的一个表面上，在室温(23-25℃)和35-55RH％的湿度下闪干10分钟，然后放置于127℃烘箱中烘烤40分钟，形成第一涂层。

步骤iii：在第一涂层上形成第二涂层(第二保护层)

然后通过淋涂的方式将有机硅涂料3(以商品名AS4700从Momentive PerformanceMaterials公司获得)施加在第一涂层上以形成厚度为2-8μm的第二涂层。具体地，在洁净室里，用去离子风吹扫第一涂层除静电，然后用异丙醇清洗第一涂层表面。待异丙醇完全挥发后，用淋涂的方式将涂料施加到第一涂层上，在室温(23-25℃)和35-55RH％的湿度下闪干10分钟，然后放置于127℃烘箱中烘烤40分钟，形成第二涂层。

步骤iv：在基底的另一个表面上形成第三涂层(粘结层)

通过淋涂的方式将有机硅涂料1(以商品名PHC587C-2从Momentive PerformanceMaterials公司获得)施加在基底的另一表面上以形成厚度为4-10μm的第三涂层。具体地，在洁净室里，用去离子风吹扫基底的另一表面除静电，然后用异丙醇清洗基底的另一表面。待异丙醇完全挥发后，用淋涂的方式将涂料施加到基底的另一个表面上，在室温(23-25℃)和35-55RH％的湿度下闪干10分钟，然后放置于127℃烘箱中烘烤40分钟，形成第三涂层。

步骤iii：在第三涂层上形成第四涂层(增透层)

通过PVD工艺将二氧化硅(SiO

样品8的结构示意图如图8中所示。

发明实施例2

先进行发明实施例1所述的步骤i-v，然后进行以下步骤vi。

步骤vi：在第二涂层上形成第五涂层(附加增透层)

通过ICPCVD工艺在第二涂层上形成由下表6中的各子层组成的第五涂层，厚度为50-550nm。具体地，在进行ICPCVD之前，先进行除静电处理30秒。然后采用以下工艺参数进行以形成第五涂层：压强：1-10毫托，等离子体密度：约5×10

表6

所得组合体在下文中称为样品9。样品9的结构示意图如图9中所示。

性能测试

分别对样品1-9进行红外透过率、粘附性、耐候性、耐刮擦性、耐盐雾性、耐环境性测试。

红外透过率

按照ISO13468-2：2006标准中描述的方法采用UV-3600Plus UV-VIS-NIR分光光度计测试样品1-9对波长为905nm的红外线的在0°、30°、60°入射角下的透过率。

测试结果汇总于表7中。

表7

从表7可以看出，对比实施例6、发明实施例1和2中制备的样品满足用作激光雷达视窗的光学要求。

粘附性

按照ISO2409-2007标准用百格刀对样品1-9进行粘附性测试(测试条件：98℃下水煮4小时和60℃的水浸泡24小时)。结果评级为0-5，0为最好，5为最差。仅测试使用过程朝向外部环境的那一面(A面)或者同时测试A面以及与其相对的那一面(B面)，A面与B面如附图中1-9中所示。

测试结果汇总于表8中。

表8

-：未测试

从表8可以看出，对比实施例1-4和7以及发明实施例1和2中制备的样品具有良好的粘附性。

耐候性

按照标准SAE J2527-2004(干态和湿态下的氙灯老化测试)在Atlas4000闪灯老化箱内对样品1-9的A面的耐候性进行测试。

测试条件：光照波长：340nm；辐射强度：0.75w/cm

结果显示于表9中，外观变化是观察样板表面是否会有粉化、分层、脆性、结霜、气泡、粘手等不良现象。

表9

从表9可以看出，对比实施例1-4和7以及发明实施例1和2中制备的样品具有良好的耐候性。

耐刮擦性

按照标准ASTM D 1044-05对样品1-9的A面进行泰伯磨轮测试。测试条件：500g负载/500转。

对刮擦后的样品的光泽度保持率、入射角0°时红外透过保持率进行测试并观察样品的外观，结果显示于表10中。当光泽度保持率达到80％且红外透过保持率达到95％时，认为该样品耐刮擦性良好。

表10

从表10可以看出，对比实施例2、4和7以及发明实施例1和发明实施例2中制备的样品具有良好的耐刮擦性。

耐盐雾性

按照标准GB/T2423.17-2008对样品1-9进行盐雾测试，然后测试0°、30°、60°入射角下的红外透过率。

结果显示于表11中。

表11

从表11可以看出，发明实施例1和2中制备的样品在耐盐雾性测试后仍满足本申请中所述的光学要求。

耐环境性

按照标准GB/T19394－2003对样品1-9进行环境测试(85℃/85RH％，300h)，然后测试0°、30°、60°入射角下的红外透过率。

结果显示于表12中。

表12

从表12可以看出，发明实施例1和2中制备的样品在耐环境性测试后仍满足本申请中所述的光学要求。

本发明的激光雷达视窗可以满足光学增透功能要求和汽车外饰的使用要求，可以用于传感器系统。

以上仅描述了本发明的示例性实施方式或实施例，并不旨在限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以由各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本申请权利要求范围内。