光学膜层介绍及商业应用(一)

一、高反射膜

膜层介绍

高反射膜与抗反射膜均属较常见的光学薄膜应用,依其膜层材质可分为金属膜、金属介电质反射膜、介电质反射膜。

  • 金属反射膜:在制镀成本上相对低廉,但膜层具有吸收的缘故,因此反射率无法达到很高。常用的金属反射膜材料及其应用波段如下:
    • 紫外光:铝
    • 可见光:铝、银
    • 红外光:金、银、铜、铬铂(特殊薄膜)
  • 金属介电质反射膜:可在金属膜上加镀介电质膜来提高反射率,唯高反射之波域会因干涉效应而变窄。
  • 介电质反射膜:镀制介电质反射膜在技术上要求相对较高,但优点在于高反射波域的可控制及特殊波段的选择,且由于膜层为低吸收值,因此可用于雷射系统的反射镜。



商业应用

车载零部件(车灯、车镜)、照明、雷射应用设备(红蓝LED应用、条码扫描、测距水平仪、感应器)、光学检测设备…等


设备连结


         



二、增透膜/抗反射膜

膜层介绍

根据菲涅耳方程式,在未镀膜的每个玻璃介面有约4%的光会被反射,此特性在光学系统里尤其是多透镜系统中会造成危害,例如:相机鬼影现象、眼镜或面板眩光、背反射造成雷射系统的不稳定性…等。为改善此现象的发生,可使用蛾眼结构膜层(次波长结构),其结构折射率等效于折射率渐变的多层薄膜,不仅能有效降低反射率,更解决了镀制多层抗反射膜之间的制程问题及反射膜材料的选择限制,唯缺点在于其微结构维护不易且不适合使用于长期碰触的产品上。

另一改善方法则是镀制多层膜利用光的破坏性干涉来提高所需波段的穿透率,以此来减少菲涅耳反射的产生及影响,此方法亦可搭配透明硬膜同时达到抗反射及增强硬度的效果,此薄膜技术已成为光学薄膜中最为广泛的应用。


商业应用

抗反射膜用途广泛,如镜头、眼镜、各类型显示面板、太阳能面板/电池…等


设备连结


        




参考文献

[1] 李正中,2016.06,薄膜光学与镀膜技术,第八版,艺轩出版社

[2] 吉田 贞始、近藤 高志,2013.12,薄膜工程学,第二版,全华图书

[3] 田民波,2012.10,薄膜技术与薄膜材料,第一版,五南图书

[4] 廖博辉、萧健男、萧铭华、林郁洧、陈升晖,封闭式高能磁控溅镀系统镀制透明硬膜之技术开发,科仪新知222 期