光學(xué)膜介紹—增透/減反膜是什么,有什么作用,用在什么地方?
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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2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū),專業(yè)的光電鍍膜公司,技術(shù)背景依托中國科學(xué)院,卷柔產(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,平板顯示,安防監(jiān)控等光學(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)。
光學(xué)膜介紹—增透/減反膜是什么,有什么作用,用在什么地方?
光學(xué)薄膜是指在光學(xué)元件或獨立基板上,鍍制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,以改變光波之傳遞特性,包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改變。故經(jīng)由適當(dāng)設(shè)計可以調(diào)變不同波段元件表面之穿透率及反射率,亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性。
光學(xué)薄膜根據(jù)其用途、特性與應(yīng)用可分為:反射膜、增透膜/減反射膜、濾光片、偏光片/偏光膜、補償膜/相位差板、配向膜、擴散膜/片、增亮膜/棱鏡片/聚光片、遮光膜/黑白膠等。相關(guān)衍生的種類有光學(xué)級保護(hù)膜、窗膜等。
偉大的物理學(xué)家們告訴我們:當(dāng)光從光疏介質(zhì)1(如空氣)進(jìn)入光密介質(zhì)2(如玻璃)時,因為兩者之間折射率的差異,總有一部分入射光會在界面處被反射,反射光的比例可以簡單根據(jù)下面公式計算得到:
以玻璃為例,通過上述公式得出當(dāng)光從空氣(n1=1)進(jìn)入玻璃時(n2=1.5),每個界面有約4.0%左右的入射光被反射。就是這4%的卻造成了很多困擾。
以顯示器為例,其*外層普遍用玻璃或塑膠作為保護(hù)蓋板, 而在室外或者室內(nèi)有明亮光線的地 方,由于玻璃或塑膠蓋板本身反射較高( 比如玻璃單面 反射率約為 4.2%@550nm),其反射的光線不僅會干擾顯示效果,使圖像變得模糊不清,而且過高的反射光還會對人眼造成傷害。所以減少顯示器表面的反射率非常重要。
減反射膜又稱增透膜,它的主要功能是減少或消除透鏡、棱鏡、平面鏡等光學(xué)表面的反射光,從而增加這些元件的透光量,減少或消除系統(tǒng)的雜散光。
增透膜按照層數(shù)一般分為單層膜系、雙層膜、多層膜系。
圖1. 左邊是常規(guī)玻璃,右邊是減反射玻璃
*簡單的減反膜是單層減反膜,這里以正入射情況為例,根據(jù)菲涅耳定律,兩個界面處的反射系數(shù)分別為 , 。通過矢量圖可見當(dāng)單層膜提供的相位差為 ,即膜厚提供的光程差為 (光線會折返一次),此時,反射系數(shù)達(dá)到*小。此外,當(dāng)反射系數(shù)的模相同時,即 ,這時反射率為零,理解上述過程,就很容易導(dǎo)出教科書中要求增透膜的光學(xué)厚度為 ,鍍膜折射率為 。
以下計算一個算例,計算中 , , (只為計算說明,材料折射率不一定對應(yīng)真實材料,且不考慮色散),計算中的光學(xué)厚度 。
膜系反射率曲線與折射率分布通過反射率曲線可以看出設(shè)計波長 時反射率為0。單層減反射膜存在的問題是:V形減反射效果只能實現(xiàn)單一波長零反射,色中性差;此外,對于常用的玻璃基底,滿足 的膜料不一定存在,很難實現(xiàn)零反射。當(dāng)單層膜不能滿足需求的時候,可以尋求更多層的膜堆來提高減反射效果。
多層減反膜
目前廣泛采用的三層減反膜是G|M2HL|A膜系,更多層的減反射膜堆大多是以此三層減反膜為雛形改良發(fā)展而得到的。G|M2HL|A膜系可以將V形光譜特性變?yōu)閃形光譜特性。三層增透膜G|M2HL|A原理同法布里-珀涉儀原理相似,中間膜層1/2λ0H 與M及L構(gòu)成兩反射界面,則透射率為1.1式:
嘗試先計算R1與R2,根據(jù)二者反射率曲線的關(guān)系來調(diào)整減反膜整體的???構(gòu)。膜層L與膜層H間反射率計算如下
膜層M與膜層H反射率如式1.3同理可得。
令
??3=????
膜層整體反射率為

可見,三層減反膜系的表面反射率是一個復(fù)雜的函數(shù),其主要與各層材料的折射率、厚度、波長相關(guān)。目前市面上的柔性減反膜按工藝不同,大概可以分為三類:1. 濕法減反膜:主要通過濕法涂布的方法在基材上涂一些低折材料,或者高低折射率材料。2.干法減反膜:主要是以磁控濺射法在基材上交替濺射高折和低折材料。3.蛾眼減反膜:主要是通過納米壓印或蝕刻的方法在基材上制作出蛾眼結(jié)構(gòu)。
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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2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū),專業(yè)的光電鍍膜公司,技術(shù)背景依托中國科學(xué)院,卷柔產(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,平板顯示,安防監(jiān)控等光學(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、光學(xué)科研,紅外制導(dǎo)、面部識別、VR/AR應(yīng)用,博物館,低反射櫥窗玻璃,畫框,工業(yè)燈具照明,廣告機,點餐機,電子白板,安防監(jiān)控等。
卷柔新技術(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的全自動生產(chǎn)線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】,這條生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)全球先進(jìn)的減反射玻璃。鍍膜版面可達(dá)到2440*3660mm,玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對PC,PMMA方面的增透膜也具有量產(chǎn)生產(chǎn)能力。ARcoating減反膜基本接近無色,色彩還原性好,并且可以避免了磁控濺射的缺點,鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個難度和具有很好的應(yīng)用性,新意突出,實用性突出,濕法鍍膜在價格方面也均優(yōu)于真空磁控的干法。
卷柔減反射(AR)玻璃的特點:高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(耐候性強于玻璃),玻璃長期使用存放不發(fā)霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機玻璃、節(jié)能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護(hù)玻璃等多行業(yè)。
我們的愿景:卷柔讓光學(xué)更具價值!
我們的使命:有光的地方就有卷柔新技術(shù)!
我們的目標(biāo):以高質(zhì)量的產(chǎn)品,優(yōu)惠的價格,貼心的服務(wù),為客戶提供優(yōu)良的解決方案。
上海卷柔科技以現(xiàn)代鍍膜技術(shù)為核心驅(qū)動力,通過鍍膜設(shè)備、鍍膜加工、光學(xué)鍍膜產(chǎn)品服務(wù)于客戶,努力為客戶創(chuàng)造新的利潤空間和競爭優(yōu)勢,為中國的民族制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。