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光学薄膜无处不在 看五颜六色的滤光片原来是这样
光学薄膜无处不在 看五颜六色的滤光片原来是这样

光学薄膜在咱们的日子中无处不在，从精细及光学设备、显现器设备到平常日子中的光学薄膜运用；比方说，平常戴的眼镜、数码相机、各式家电用品，或许是钞票上的防伪技能，皆能被称之为光学薄膜技能运用之延伸。假使没有光学薄膜技能作为开展根底，近代光电、通讯或是镭射技能将无法有所开展，这也显现出光学薄膜技能研究开展的首要性。

光学薄膜系指在光学元件或独立基板上，制镀上或涂布一层或多层介电质膜或金属膜或这两类膜的组合，以改动光波之传递特性，包含光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改动。故经由恰当规划能够调变不一样波段元件外表之穿透率及反射率，亦能够使不一样偏振平面的光具有不一样的特性。

通常来说，光学薄膜的生产方法首要分为干法和湿法的生产工艺。所谓的干式即是没有液体出现在全部加工过程中，例如真空蒸镀是在一真空环境中，以电能加热固体原物料，经进步成气体后附着在一个固体基材的外表上，完结涂布加工。平常日子中所看到装修用的金色、银色或具金属质感的包装膜，即是以干式涂布方法制造的商品。但是在实践量产的思考下，干式涂布运用的规模小于湿式涂布。湿式涂布通常的做法是把具有各种功用的成分混组成液态涂料，以不一样的加工方法涂布在基材上，然后使液态涂料枯燥固化做成商品。在本文中仅评论湿式涂布技能的光学薄膜工业。

光学薄膜分类

光学薄膜依据其用处分类、特性与运用可分为：反射膜、增透膜/减反射膜、滤光片、偏光片/偏光膜、抵偿膜/相位差板、配向膜、涣散膜/片、增亮膜/棱镜片/聚光片、遮光膜/是非胶等。有关衍生的品种有光学级维护膜、窗膜等。

1、反射膜

反射膜通常可分为两类，一类是金属反射膜，一类是全电介质反射膜。此外，还有将两者联系的金属电介质反射膜，功用是添加光学外表的反射率。

通常金属都具有较大的消光系数。当光束由空气入射到金属外表时，进入金属内的光振幅敏捷衰减，使得进入金属内部的光能相应削减，而反射光能添加。消光系数越大，光振幅衰减越敏捷，进入金属内部的光能越少，反射率越高。大家老是挑选消光系数较大，光学性质较稳定的金属作为金属膜资料。在紫外区常用的金属薄资料是铝，在可见光区常用铝和银，在红外区常用金、银和铜，此外，铬和铂也常作一些特种薄膜的膜料。由于铝、银、铜等资料在空气中很简略氧化而下降功用，所以有必要用电介质膜加以维护。常用的维护膜资料有一氧化硅、氟化镁、二氧化硅、三氧化二铝等。

金属反射膜的长处是制备工艺简略，作业的波长规模宽；缺陷是光损大，反射率不可能很高。为了使金属反射膜的反射率进一步进步，能够在膜的外侧加镀几层必定厚度的电介质层，构成金属电介质反射膜。需求指出的是，金属电介质射膜添加了某一波长（或许某一波区）的反射率，却破坏了金属膜中性反射的特色。

全电介质反射膜是建立在多光束干涉根底上的。与增透膜相反，在光学外表上镀一层折射率高于基体资料的薄膜，就能够添加光学外表的反射率。*简略的多层反射是由高、低折射率的二种资料交替蒸镀而成的,每层膜的光学厚度为某一波长的四分一。在这种条件下，参与叠加的各界面上的反射光矢量，振荡方向一样。组成振幅随着薄膜层数的添加而添加。

铝箔反射膜Dike铝箔隔热卷材，又称阻隔膜、隔热膜、隔热箔、拔热膜、反射膜等。由铝箔贴面+聚乙烯薄膜+纤维编织物+金属涂膜经过热熔胶层压而成，铝箔卷材具有隔热保温、防水、防潮等功用。铝箔隔热卷材的日照吸收率（太阳辐射吸收系数）极低(0.07)，具有杰出的隔热保温功用，能够反射掉93%以上的辐射热，被广泛运用于修建屋面与外墙隔热保温。

相对应的是一种防反射膜，首要成效是进步光线的衍射，使大家能够长期的观看文字和图形。这就需求外表滑润反射少的防反射薄膜。

2、增透膜/减反射膜

减反射膜又称增透膜，它的首要功用是削减或消除透镜、棱镜、平面镜等学外表的反射光，然后添加这些元件的透光量，削减或消除体系的杂散光。

减反射膜是以光的波动性和干涉景象为根底的。二个振幅一样，波长一样的光波叠加，那么光波的振幅增强；假如二个光波原由一样，波程相差，假如这二个光波叠加，那么相互抵消了。减反射膜即是运用了这个原理，在镜片的外表镀上减反射膜(AR-coating），使得膜层前后外表发作的反射光相互搅扰，然后抵消了反射光，到达减反射的效果。*简略的增透膜是单层膜。通常情况下，选用单层增透膜很难到达抱负的增透效果,为了在单波长完成零反射,或在较宽的光谱区到达好的增透效果，通常选用双层、三层乃至更多层数的减反射膜。

减反射膜的实践运用十分广泛，*常见的是镜片及太阳能电池-经过制备减反射膜来进步光伏组件的功率瓦值。现在晶体硅光伏电池运用的减反射膜资料是氮化硅，选用等离子增强化学气相淀积技能，使氨气和硅烷离子化，沉积在硅片的外表，具有较高的折射率，能起到较好的减反射效果。前期的光伏电池选用二氧化硅和二氧化钛膜作为减反射层。

3、滤光片

滤光片是塑料或玻璃片再参加特种染料做成的，红色滤光片只能让红光经过，如此类比。玻璃片的折射率本来与空气差不多，一切色光都能够经过，所以是通明的，但是染了染料后，分子结构改动，折射率也发作改动，对某些色光的经过就有改动了。比方一束白光经过蓝色滤光片，射出的是一束蓝光，而绿光、红光极少，大多数被滤光片吸收了。

滤光片商品首要按光谱波段、光谱特性、膜层资料、运用特色等方法分类。

光谱波段：紫外滤光片、可见滤光片、红外滤光片；

光谱特性：带通滤光片、截止滤光片、分光滤光片、中性密度滤光片、反射滤光片；

膜层资料：软膜滤光片、硬膜滤光片。硬膜滤光片不仅指薄膜硬度方面,更首要的是它的激光损害阈值,所以它广泛运用于激光体系傍边。软膜滤光片则首要用于生化分析仪傍边。

带通型：选定波段的光经过，通带以外的光截止。

短波通型(又名低波通)：短于选定波长的光经过，善于该波长的光截止。比方红外截止滤光片，IBG-650。

长波通型(又名高波通)：善于选定波长的光经过，短于该波长的光截止比方红外透过滤光片，IPG-800。

五颜六色滤光片是TFT-LCD背光模组的首要构成有些。

4、偏光片

偏光片（PolarizingFilm)的全称应该是偏振光片。液晶显现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极性的自然光成为发作偏极化，转成为偏极光，加上液晶分子改动特性，到达操控光线的经过与否，然后进步透光率和视角规模，构成防眩等功用。

偏光片可广泛运用于现代的液晶显现商品:液晶电视、笔记本电脑、手机、PDA、电子词典、MP3、仪器仪表、投影仪等，也可用于时尚偏光眼镜。其间，LCD的运用是拉动偏光片工业开展的首要力气。

5、抵偿膜/相位差板

抵偿膜的抵偿原理，是将各种显现形式下(TN/STN/TFT(VA/IPS/OCB))液晶在各视角发作的相位差做修正,简言之，即是让液晶分子的双折射性质得到对称性的抵偿。若要从其功用意图来区别则可略为分单纯改动相位的相位差膜、色差抵偿膜及视角扩展膜。抵偿膜能下降液晶显现器暗态时的漏光量，并且在必定视角内能大幅进步印象之比照、色度与战胜有些灰阶回转疑问。

6、配向膜

配向膜是具有直条状刮痕的薄膜，效果是引导液晶分子的摆放方向(图1.1）。在已蒸上通明导电膜（ITO）的玻璃基版上，用PI涂液和转轮（roller），在ITO膜上印出一条一条平行的沟槽，到时候液晶可依此沟槽的方向横躺於沟槽内，到达使液晶呈同一方向摆放之意图。此具有一条一条方向的膜，即為配向膜。

液晶之所以可运用于萤幕上，乃因其在平行分子方向与垂直分子方向之诱电率不一样，因而可用电场驱动之，另一方面，由于液晶也具有视分子方向而改动之折射率（也即是具有双折射），可改动偏极光之偏极方向，*终更因液晶与配向膜之界面有很强之效果力（AnchoringStrength），在电场封闭后液晶就靠着弹性系数（康复力）而康复到原来之摆放，由此可知没有配向膜之存在，液晶是无法作业的。但在液晶萤幕之运用上，其液晶分子与配向膜外表呈某一视点的倾斜(即预倾角，PretiltAngle)，如此才干到达均一配向的效果。

配向膜触及的涂布非卷式湿法涂布，方法有传统的定向刷磨法和现在的UV光配向法、电子浆配向和离子束配向。

7、涣散膜

涣散膜为TFT-LCD背光模块中之关键零组件,能够为液晶显现器供给一个均匀的面光源,通常传统的涣散膜首要是在涣散膜基材中,参加一颗颗的化学颗粒,作为散射粒子,而现有之涣散板其微粒子涣散在树脂层间,所以光线在经过涣散层时,会不断于2个折射率相异的介质中穿过,故光线就会发作很多折射、反射与散射的景象,如此便造成了光学涣散的效果。详见**章。

8、增亮膜/棱镜片/聚光片

增亮膜又名棱镜片（PrismSheet）,常简称BEF（BrightnessEnhancementFilm），为TFT-LCD背光模块中之关键零组件，首要是借由光的折射与反射原理，运用棱镜片修正光的方向，使光线正面会集，并将视角外未被运用的光线能够收回与运用，一起提高整体辉度与均匀度，到达增亮的效果，又称聚光片。复合型光学膜，首要是将本来聚光片的功用与涣散功用加以结合，如此将可削减运用1片涣散片，有利於下流厂商简化背光规划、节约工序、下降成本，一起亮度功率还可提高。对於光学膜厂商来说，虽然复合型增亮膜会替代传统聚光片（增亮膜），但单价和赢利都较佳。

9、遮光膜/是非胶

是非遮光胶|遮光膜首要运用于背光源上，起固定、遮光效果(遮掉边光和灯位的光)，也叫遮光片、是非膜，简称是非胶(可说是种双面胶带）。相对TFT-LCD所运用的背光源遮光请求较高，所以大有些的是非胶都运用在TFT-LCD的背光源上面。除是非胶外，还有黑黑胶（双面为黑色），首要效果仍然是固定，遮光；黑银胶（单面黑色，单面银色），除遮光外，银色面有反射效果。相对是非胶是LCD商场的主流商品。黑面与白面的粘性比照，白面需求更大一些，由于白面与橡胶框相连接，而黑面与玻璃相连接，相对玻璃对胶的附着性，橡胶框更差一些，所以需求白面的粘性更大来确保全部模组的稳定性。上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件 的高科技企业，公司成立２００５年，专业的光电镀膜公司，公司产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工；光学透镜、反射镜、棱镜等光学镀膜产品的开发和生产，为全球客户提供上等的产品和服务。采用德国薄膜制备工艺，形成了一套具有严格工艺标准的闭环式流程技术制备体系，能够制备各种超高性能光学薄膜，包括红外薄膜、增透膜，ARcoating, 激光薄膜、特种薄膜、紫外薄膜、x射线薄膜，应用领域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、医用激光器、红外制导、面部识别、VR/AR应用,博物馆，低反射橱窗玻璃，画框等。
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