深度布局新型3A光学膜，探索未来发展方向

在薄膜行业，薄膜表面3A产品【AG（Anti Glare）、AR（Anti Reflection） 、AF（Anti Fingerprint）】较为出名，具有高透光性能的一种光学薄膜，因目前涂布技术的精度或电镀的工艺不够成熟，它至今仍是光学薄膜技术中重要的研究课题。

AR膜，又称（增透膜）减低反射能让光更完全透过的一种高透光学膜，主要功能:减少或消除棱镜、平面镜等光学表面的反射光，从而增加这些元件的透光量，使光线*大程度呈现给用户的眼睛。

随着消费者对手机摄影要求的不断提高，宽视野、大画幅的成像效果越来越重要，广角镜头恰好可以**地适配上述需求。

AR膜生产的二种工艺：真空蒸镀、精密涂布法。

HC膜生产的二种工艺: 化学加硬法和物理加硬法。

AR膜用途膜用途

因AR膜本身的性能，故人们常把它应用于显示器件保护屏如LCD电视、PDP电视、手提电脑、台式电脑显示屏**仪表面板、触摸屏（OGS玻璃盖板，2。5D&3D玻璃盖板，2。5D&3D玻璃电池盖等）、相框玻璃等提高透射率降低反射率的电子产品上，通过AR膜有效提高玻璃透射率，降低玻璃反射率。

从而以减少电子视屏、影像屏幕在环境光源下产生反光、眩光问题，使对比更强烈，景物图像高度清晰。

AR膜增透原理膜增透原理

光具有波粒二相性：即从微观上既可以把它理解成一种波、又可以把他理解成一束高速运动的粒子（我们不能把它理解成一种简单的波和一种简单的粒子。它们都是微观上来讲的，红光波的波长=0。750微米，紫光波长=0。400微米，而一个光子的质量是 6。63E-34 千克，如此看来他们都远远不是我们所想想的那种宏观波和粒子) 增透膜的原理是把光当成一种波来考虑的，因为光波和机械波一样也具有干涉的性质。

在镜头前面涂上一层增透膜(一般是"氟化钙",微溶于水)，如果膜的厚度等于红光，注意，这里说的是红光，在增透膜中波长的四分之一时,那么在这层膜的两侧反射回去的红光就会发生干涉，从而相互抵消，你在镜头前将看不到一点反光，因为这束红光已经全部穿过镜头了。

就拿一个由18块透镜组成的35mm的自动变焦的照相机来说，假定每个玻璃和空气的界面有4%的反射，没有增透的镜头光透过率为27%，镀有一层膜（剩余的反射为1。3%）的镜头光透过率为66%，镀多层膜（剩余的反射为0。5%）的为85%。（摘自OFweek光学网）

AR膜分类膜分类

AR膜可以分为单层减反膜和多层减反膜

单层减反膜：为了减小表面反射光，*简单的途径是在基材表面上镀一层低折射率的薄膜。

单层AR膜的两个主要的缺陷：对于常用的玻璃基底，很难实现零反射；只能实现单一波长零反射，色中性差。

多层减反膜：在薄膜上镀两层以上反射材料的称为多层AR 膜，多层比单层有更好的性能，如上面描述的不断降低其物体表面的反射率，从而提高被镀物体的透射率。

随着视场角的增大，镜头的色差也变得越来越难以控制，需通过设计中置光阑才可以有效控制光学色差。对于这种镜头结构，当光线经过中置光阑的镜头结构时，经过透镜组的折射，光线所经过的路径基本呈“v”型，也就意味着镜头中间的镜片处所承担通光任务的口径*小。因此，为了支撑整个透光部件，就需要在透光部的外围设置安装部。然而，越小的透光部需要越大的安装部支撑，尺寸较大的安装部虽然对镜头的组立稳定性有帮助，但也会使炫光较为严重。因此，如何在保证组立稳定性的前提下减弱炫光成为亟待解决的问题。

光具有波粒二象性,即从微观上既可以把它理解成一种波、又可以把它理解成一束高速运动的粒子（注意,这里可千万别把它理解成一种简单的波和一种简单的粒子。它们都是微观上来讲的。 红光波的波长=0。750微米 紫光波长=0。400微米。 而一个光子的质量是 6。63E-34 千克。 如此看来他们都远远不是我们所想想的那种宏观波和粒子。) 增透膜的原理是把光当成一种波来考虑的,因为光波和机械波一样也具有干涉的性质。

在镜头前面涂上一层增透膜(一般是"氟化钙",微溶于水),如果膜的厚度等于红光（注意：这里说的是红光）在增透膜中波长的四分之一时,那么在这层膜的两侧反射回去的红光就会发生干涉,从而相互抵消,你在镜头前将看不到一点反光,因为这束红光已经全部穿过镜头了。

为什么我们从来没有看到没有反光的镜头? 原因很简单,因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色,而膜的厚度是**的,所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头,一般情况下都是让绿光全部进入的,这种情况下,你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是蓝紫色,因为这反射光中已经没有了绿光。膜的厚度也可以根据镜头的色彩特性来决定。

可见增透膜的作用是减少反射光的强度,从而增加透射光的强度,使光学系统成像更清晰。

由于菲涅耳反射,光线从空气通过一个裸玻璃衬底大约4%的光将反映在每一个接口。 这导致总共只有92%的入射光的传播,在许多应用程序(可以是极其有害的图 1)。过量的反射激光会降低通量,并可能导致激光诱导损伤。增透膜(AR)应用于光学表面,以提高系统的通量,并减少反射在系统中向后传播并产生鬼影所造成的危害.AR镀膜对包含多个透射光学元件的系统尤为重要。许多低光系统采用增透膜光学,以便有效地利用光线。

图1:菲涅耳反射发生在每个材料界面。每次反射光线到达另外一个界面时,都有一部分会经历额外的菲涅耳反射1

基于“增大化现实”技术镀膜的设计使相对相移在光束反射在薄膜上、下边界180度之间。两个反射光束之间发生破坏性干涉,它会在两个光束离开表面之前抵消它们(图 2)。光学镀膜的光学厚度必须是λ/ 4的奇数倍数,其中,λ是设计波长或峰值性能的优化波长,以实现反射光束之间λ/ 2波长所需的路径差异。实现该差异后,将导致光束的抵消。利用入射介质(n0)和基片(n年代)的折射率可以找到完全抵消反射光束所需的薄膜(nf)的折射率。

图2:每个镀膜层的折射率和厚度都经过严格的控制,以使每个反射光束之间产生破坏性干涉

由于反射率随光源波长远离设计水线而迅速增加,因此带有V形镀膜的光学元件用于恰好或非常接近镀膜预计设计水线的位置.V型增透膜是一种基于“增大化现实”技术镀膜,其设计目的是增加在特定设计波长(设计水线)下的窄波段的透射率。这种镀膜类型被称为“V形镀膜”,因为透射与波长之间的曲线形成一个“V”形,*小值为设计水线。使用单频窄带线宽激光器或窄半峰全宽(应用光源时,V形镀膜是获得*大透射率的理想材料1.V形镀膜在设计水线下的反射率通常小于0.25%。但是,镀膜局部的反射曲线近似抛物线形状,在设计水线之外的波长下反射率明显较高(图3)。

图3:使266海里处获得*大透射率的激光V型镀膜示例

表1显示了光学标准激光V形镀膜的反射率和保证激光诱导损伤阈值(LIDT)。

表1:光学标准激光V型镀膜的反射率规格和保证激光诱导损伤阈值,可根据要求定制波长

由于反射率随光源波长远离设计水线而迅速增加,因此带有V形镀膜的光学元件用于恰好或非常接近镀膜预计设计水线的位置.V型镀膜的一个有趣的特征是,其传输曲线的形状为半周期,因此反射率在设计水线(例如λ0/ 2或λ0/ 4)的谐波下达到局部*低的值,不像在设计水线下一样能获得*优反射率.V型镀膜通常只包含两层镀膜。简单的V型镀膜可以包含一个厚度为λ/ 4的层,但可能需要更多层来调整带宽,或者如果具有适当折射率的镀膜材料不可用。多层镀膜也可以补偿不同的入射角,但他们更加复杂,而且往往有更大的带宽。如果V型镀膜层的厚度不正确,镀膜的反射率会增加,而且设计水线会发生变化。PZ光学的V型镀膜通常能使*小反射率显著低于0.25%,但所有标准V型镀膜在设计水线下的指定反射率都小于0.25%。这允许设计水线与镀膜公差有细微的变化。

宽带anti-reflection (BBAR)涂料是为了提高传输更广泛的波段。 他们常用的广谱光源和激光multiple-harmonic一代。 BBAR涂料通常不实现传输值像V-coats那么高,但更通用的,因为它们更广泛的传输频带。 除了应用于包括透镜和窗镜在内的透射光学元件外,基于“增大化现实”技术镀膜也用于激光晶体和非线性晶体,以减少反射,因为菲涅耳反射发生在空气和晶体交汇处。