光學(xué)薄膜無處不在 看五顏六色的濾光片原來是這樣

光學(xué)薄膜在咱們的日子中無處不在，從精細(xì)及光學(xué)設(shè)備、顯現(xiàn)器設(shè)備到平常日子中的光學(xué)薄膜運(yùn)用；比方說，平常戴的眼鏡、數(shù)碼相機(jī)、各式家電用品，或許是鈔票上的防偽技能，皆能被稱之為光學(xué)薄膜技能運(yùn)用之延伸。假使沒有光學(xué)薄膜技能作為開展根底，近代光電、通訊或是鐳射技能將無法有所開展，這也顯現(xiàn)出光學(xué)薄膜技能研究開展的首要性。

光學(xué)薄膜系指在光學(xué)元件或獨(dú)立基板上，制鍍上或涂布一層或多層介電質(zhì)膜或金屬膜或這兩類膜的組合，以改動(dòng)光波之傳遞特性，包含光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改動(dòng)。故經(jīng)由恰當(dāng)規(guī)劃能夠調(diào)變不一樣波段元件外表之穿透率及反射率，亦能夠使不一樣偏振平面的光具有不一樣的特性。

通常來說，光學(xué)薄膜的生產(chǎn)方法首要分為干法和濕法的生產(chǎn)工藝。所謂的干式即是沒有液體出現(xiàn)在全部加工過程中，例如真空蒸鍍是在一真空環(huán)境中，以電能加熱固體原物料，經(jīng)進(jìn)步成氣體后附著在一個(gè)固體基材的外表上，完結(jié)涂布加工。平常日子中所看到裝修用的金色、銀色或具金屬質(zhì)感的包裝膜，即是以干式涂布方法制造的商品。但是在實(shí)踐量產(chǎn)的思考下，干式涂布運(yùn)用的規(guī)模小于濕式涂布。濕式涂布通常的做法是把具有各種功用的成分混組成液態(tài)涂料，以不一樣的加工方法涂布在基材上，然后使液態(tài)涂料枯燥固化做成商品。在本文中僅評(píng)論濕式涂布技能的光學(xué)薄膜工業(yè)。

光學(xué)薄膜分類

光學(xué)薄膜依據(jù)其用處分類、特性與運(yùn)用可分為：反射膜、增透膜/減反射膜、濾光片、偏光片/偏光膜、抵償膜/相位差板、配向膜、渙散膜/片、增亮膜/棱鏡片/聚光片、遮光膜/是非膠等。有關(guān)衍生的品種有光學(xué)級(jí)維護(hù)膜、窗膜等。

1、反射膜

反射膜通常可分為兩類，一類是金屬反射膜，一類是全電介質(zhì)反射膜。此外，還有將兩者聯(lián)系的金屬電介質(zhì)反射膜，功用是添加光學(xué)外表的反射率。

通常金屬都具有較大的消光系數(shù)。當(dāng)光束由空氣入射到金屬外表時(shí)，進(jìn)入金屬內(nèi)的光振幅敏捷衰減，使得進(jìn)入金屬內(nèi)部的光能相應(yīng)削減，而反射光能添加。消光系數(shù)越大，光振幅衰減越敏捷，進(jìn)入金屬內(nèi)部的光能越少，反射率越高。大家老是挑選消光系數(shù)較大，光學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定的金屬作為金屬膜資料。在紫外區(qū)常用的金屬薄資料是鋁，在可見光區(qū)常用鋁和銀，在紅外區(qū)常用金、銀和銅，此外，鉻和鉑也常作一些特種薄膜的膜料。由于鋁、銀、銅等資料在空氣中很簡(jiǎn)略氧化而下降功用，所以有必要用電介質(zhì)膜加以維護(hù)。常用的維護(hù)膜資料有一氧化硅、氟化鎂、二氧化硅、三氧化二鋁等。

金屬反射膜的長(zhǎng)處是制備工藝簡(jiǎn)略，作業(yè)的波長(zhǎng)規(guī)模寬；缺陷是光損大，反射率不可能很高。為了使金屬反射膜的反射率進(jìn)一步進(jìn)步，能夠在膜的外側(cè)加鍍幾層必定厚度的電介質(zhì)層，構(gòu)成金屬電介質(zhì)反射膜。需求指出的是，金屬電介質(zhì)射膜添加了某一波長(zhǎng)（或許某一波區(qū)）的反射率，卻破壞了金屬膜中性反射的特色。

全電介質(zhì)反射膜是建立在多光束干涉根底上的。與增透膜相反，在光學(xué)外表上鍍一層折射率高于基體資料的薄膜，就能夠添加光學(xué)外表的反射率。*簡(jiǎn)略的多層反射是由高、低折射率的二種資料交替蒸鍍而成的,每層膜的光學(xué)厚度為某一波長(zhǎng)的四分一。在這種條件下，參與疊加的各界面上的反射光矢量，振蕩方向一樣。組成振幅隨著薄膜層數(shù)的添加而添加。

鋁箔反射膜Dike鋁箔隔熱卷材，又稱阻隔膜、隔熱膜、隔熱箔、拔熱膜、反射膜等。由鋁箔貼面+聚乙烯薄膜+纖維編織物+金屬涂膜經(jīng)過熱熔膠層壓而成，鋁箔卷材具有隔熱保溫、防水、防潮等功用。鋁箔隔熱卷材的日照吸收率（太陽輻射吸收系數(shù)）極低(0.07)，具有杰出的隔熱保溫功用，能夠反射掉93%以上的輻射熱，被廣泛運(yùn)用于修建屋面與外墻隔熱保溫。

相對(duì)應(yīng)的是一種防反射膜，首要成效是進(jìn)步光線的衍射，使大家能夠長(zhǎng)期的觀看文字和圖形。這就需求外表滑潤(rùn)反射少的防反射薄膜。

2、增透膜/減反射膜

減反射膜又稱增透膜，它的首要功用是削減或消除透鏡、棱鏡、平面鏡等學(xué)外表的反射光，然后添加這些元件的透光量，削減或消除體系的雜散光。

減反射膜是以光的波動(dòng)性和干涉景象為根底的。二個(gè)振幅一樣，波長(zhǎng)一樣的光波疊加，那么光波的振幅增強(qiáng)；假如二個(gè)光波原由一樣，波程相差，假如這二個(gè)光波疊加，那么相互抵消了。減反射膜即是運(yùn)用了這個(gè)原理，在鏡片的外表鍍上減反射膜(AR-coating），使得膜層前后外表發(fā)作的反射光相互攪擾，然后抵消了反射光，到達(dá)減反射的效果。*簡(jiǎn)略的增透膜是單層膜。通常情況下，選用單層增透膜很難到達(dá)抱負(fù)的增透效果,為了在單波長(zhǎng)完成零反射,或在較寬的光譜區(qū)到達(dá)好的增透效果，通常選用雙層、三層乃至更多層數(shù)的減反射膜。

減反射膜的實(shí)踐運(yùn)用十分廣泛，*常見的是鏡片及太陽能電池-經(jīng)過制備減反射膜來進(jìn)步光伏組件的功率瓦值。現(xiàn)在晶體硅光伏電池運(yùn)用的減反射膜資料是氮化硅，選用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積技能，使氨氣和硅烷離子化，沉積在硅片的外表，具有較高的折射率，能起到較好的減反射效果。前期的光伏電池選用二氧化硅和二氧化鈦膜作為減反射層。

3、濾光片

濾光片是塑料或玻璃片再參加特種染料做成的，紅色濾光片只能讓紅光經(jīng)過，如此類比。玻璃片的折射率本來與空氣差不多，一切色光都能夠經(jīng)過，所以是通明的，但是染了染料后，分子結(jié)構(gòu)改動(dòng)，折射率也發(fā)作改動(dòng)，對(duì)某些色光的經(jīng)過就有改動(dòng)了。比方一束白光經(jīng)過藍(lán)色濾光片，射出的是一束藍(lán)光，而綠光、紅光極少，大多數(shù)被濾光片吸收了。

濾光片商品首要按光譜波段、光譜特性、膜層資料、運(yùn)用特色等方法分類。

光譜波段：紫外濾光片、可見濾光片、紅外濾光片；

光譜特性：帶通濾光片、截止濾光片、分光濾光片、中性密度濾光片、反射濾光片；

膜層資料：軟膜濾光片、硬膜濾光片。硬膜濾光片不僅指薄膜硬度方面,更首要的是它的激光損害閾值,所以它廣泛運(yùn)用于激光體系傍邊。軟膜濾光片則首要用于生化分析儀傍邊。

帶通型：選定波段的光經(jīng)過，通帶以外的光截止。

短波通型(又名低波通)：短于選定波長(zhǎng)的光經(jīng)過，善于該波長(zhǎng)的光截止。比方紅外截止濾光片，IBG-650。

長(zhǎng)波通型(又名高波通)：善于選定波長(zhǎng)的光經(jīng)過，短于該波長(zhǎng)的光截止比方紅外透過濾光片，IPG-800。

五顏六色濾光片是TFT-LCD背光模組的首要構(gòu)成有些。

4、偏光片

偏光片（PolarizingFilm)的全稱應(yīng)該是偏振光片。液晶顯現(xiàn)器的成像有必要依靠偏振光。偏光片的首要效果即是使不具偏極性的自然光成為發(fā)作偏極化，轉(zhuǎn)成為偏極光，加上液晶分子改動(dòng)特性，到達(dá)操控光線的經(jīng)過與否，然后進(jìn)步透光率和視角規(guī)模，構(gòu)成防眩等功用。

偏光片可廣泛運(yùn)用于現(xiàn)代的液晶顯現(xiàn)商品:液晶電視、筆記本電腦、手機(jī)、PDA、電子詞典、MP3、儀器儀表、投影儀等，也可用于時(shí)尚偏光眼鏡。其間，LCD的運(yùn)用是拉動(dòng)偏光片工業(yè)開展的首要力氣。

5、抵償膜/相位差板

抵償膜的抵償原理，是將各種顯現(xiàn)形式下(TN/STN/TFT(VA/IPS/OCB))液晶在各視角發(fā)作的相位差做修正,簡(jiǎn)言之，即是讓液晶分子的雙折射性質(zhì)得到對(duì)稱性的抵償。若要從其功用意圖來區(qū)別則可略為分單純改動(dòng)相位的相位差膜、色差抵償膜及視角擴(kuò)展膜。抵償膜能下降液晶顯現(xiàn)器暗態(tài)時(shí)的漏光量，并且在必定視角內(nèi)能大幅進(jìn)步印象之比照、色度與戰(zhàn)勝有些灰階回轉(zhuǎn)疑問。

6、配向膜

配向膜是具有直條狀刮痕的薄膜，效果是引導(dǎo)液晶分子的擺放方向(圖1.1）。在已蒸上通明導(dǎo)電膜（ITO）的玻璃基版上，用PI涂液和轉(zhuǎn)輪（roller），在ITO膜上印出一條一條平行的溝槽，到時(shí)候液晶可依此溝槽的方向橫躺於溝槽內(nèi)，到達(dá)使液晶呈同一方向擺放之意圖。此具有一條一條方向的膜，即為配向膜。

液晶之所以可運(yùn)用于螢?zāi)簧希艘蚱湓谄叫蟹肿臃较蚺c垂直分子方向之誘電率不一樣，因而可用電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)之，另一方面，由于液晶也具有視分子方向而改動(dòng)之折射率（也即是具有雙折射），可改動(dòng)偏極光之偏極方向，*終更因液晶與配向膜之界面有很強(qiáng)之效果力（AnchoringStrength），在電場(chǎng)封閉后液晶就靠著彈性系數(shù)（康復(fù)力）而康復(fù)到原來之?dāng)[放，由此可知沒有配向膜之存在，液晶是無法作業(yè)的。但在液晶螢?zāi)恢\(yùn)用上，其液晶分子與配向膜外表呈某一視點(diǎn)的傾斜(即預(yù)傾角，PretiltAngle)，如此才干到達(dá)均一配向的效果。

配向膜觸及的涂布非卷式濕法涂布，方法有傳統(tǒng)的定向刷磨法和現(xiàn)在的UV光配向法、電子漿配向和離子束配向。

7、渙散膜

渙散膜為TFT-LCD背光模塊中之關(guān)鍵零組件,能夠?yàn)橐壕э@現(xiàn)器供給一個(gè)均勻的面光源,通常傳統(tǒng)的渙散膜首要是在渙散膜基材中,參加一顆顆的化學(xué)顆粒,作為散射粒子,而現(xiàn)有之渙散板其微粒子渙散在樹脂層間,所以光線在經(jīng)過渙散層時(shí),會(huì)不斷于2個(gè)折射率相異的介質(zhì)中穿過,故光線就會(huì)發(fā)作很多折射、反射與散射的景象,如此便造成了光學(xué)渙散的效果。詳見**章。

8、增亮膜/棱鏡片/聚光片

增亮膜又名棱鏡片（PrismSheet）,常簡(jiǎn)稱BEF（BrightnessEnhancementFilm），為TFT-LCD背光模塊中之關(guān)鍵零組件，首要是借由光的折射與反射原理，運(yùn)用棱鏡片修正光的方向，使光線正面會(huì)集，并將視角外未被運(yùn)用的光線能夠收回與運(yùn)用，一起提高整體輝度與均勻度，到達(dá)增亮的效果，又稱聚光片。復(fù)合型光學(xué)膜，首要是將本來聚光片的功用與渙散功用加以結(jié)合，如此將可削減運(yùn)用1片渙散片，有利於下流廠商簡(jiǎn)化背光規(guī)劃、節(jié)約工序、下降成本，一起亮度功率還可提高。對(duì)於光學(xué)膜廠商來說，雖然復(fù)合型增亮膜會(huì)替代傳統(tǒng)聚光片（增亮膜），但單價(jià)和贏利都較佳。

9、遮光膜/是非膠

是非遮光膠|遮光膜首要運(yùn)用于背光源上，起固定、遮光效果(遮掉邊光和燈位的光)，也叫遮光片、是非膜，簡(jiǎn)稱是非膠(可說是種雙面膠帶）。相對(duì)TFT-LCD所運(yùn)用的背光源遮光請(qǐng)求較高，所以大有些的是非膠都運(yùn)用在TFT-LCD的背光源上面。除是非膠外，還有黑黑膠（雙面為黑色），首要效果仍然是固定，遮光；黑銀膠（單面黑色，單面銀色），除遮光外，銀色面有反射效果。相對(duì)是非膠是LCD商場(chǎng)的主流商品。黑面與白面的粘性比照，白面需求更大一些，由于白面與橡膠框相連接，而黑面與玻璃相連接，相對(duì)玻璃對(duì)膠的附著性，橡膠框更差一些，所以需求白面的粘性更大來確保全部模組的穩(wěn)定性。上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件?的高科技企業(yè)，公司成立２００５年，專業(yè)的光電鍍膜公司，公司產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。采用德國(guó)薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴(yán)格工藝標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系，能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating, 激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、紅外制導(dǎo)、面部識(shí)別、VR/AR應(yīng)用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框等。