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0510-88276101現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)必要元素光學(xué)薄膜你了解多少？國產(chǎn)光學(xué)膜企業(yè)崛起
發(fā)布時(shí)間：2019-12-24瀏覽次數(shù)：載入中...來源：http://11rl.cn/
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)特別是激光技術(shù)和信息光學(xué)的發(fā)展，光學(xué)薄膜不僅用于純光學(xué)器件，在光電器件、光通信器件上也得到普遍的應(yīng)用。光學(xué)薄膜是指其厚度能夠光的波長相比擬，其次要能對透過其上的光產(chǎn)生作用。具體在于其上下表面對光的反射與透射的作用。
涉及光在傳播路徑過程中，附著在光學(xué)器件表面的厚度薄而均勻的介質(zhì)膜層，通過分層介質(zhì)膜層時(shí)的反射、透（折）射和偏振等特性，以達(dá)到我們想要的在某一或是多個(gè)波段范圍內(nèi)的光的全部透過或光的全部反射或是光的偏振分離等各特殊形態(tài)的光。
微信圖片_20191216210703.jpg
光學(xué)薄膜是廣義具有光學(xué)性質(zhì)的薄膜產(chǎn)品，主要分為偏光片和背光模組（BLU）中用光學(xué)膜產(chǎn)品，主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)門FT-LCD面板（合計(jì)占成本比重約20%+），偏光片亦需要用在OLED面板中。
光學(xué)薄膜的表面光滑，膜層之間的界面呈幾何分割；膜層的折射率在界面上可以發(fā)生躍變，但在膜層內(nèi)是連續(xù)的；可以是透明介質(zhì)，也可以是吸收介質(zhì)；可以是法向均勻的，也可以是法向不均勻的。實(shí)際應(yīng)用的薄膜要比理想薄膜復(fù)雜得多。
光學(xué)薄膜的制備技術(shù)是把薄膜材料按照一定的技術(shù)途徑和特定的要求沉積為薄膜。光學(xué)薄膜可以采用PVD、化學(xué)氣相沉積（CVD）和化學(xué)液相沉積（CLD）3種技術(shù)來制備，PVD制備光學(xué)薄膜這一技術(shù)目前已被普遍采用。
光學(xué)薄膜按應(yīng)用分為反射膜、增透膜、濾光膜、光學(xué)保護(hù)膜、偏振膜、分光膜和位相膜
1、反射膜
反射膜是用于把入射光能量大部分或幾乎全部反射的光學(xué)元件。在有些光學(xué)系統(tǒng)中，要求光學(xué)元件具有較高的反射本領(lǐng)。金屬膜有很高的反射率，吸收率也較高，而介質(zhì)膜的不但反射率可以較高，還有較小的吸收率。
2、減反射膜
假定光線垂直入射在表面上，這時(shí)表面的反射光強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度比值（反射率）只決定于相鄰介質(zhì)的折射率的比值：折射率為1.52的冕牌玻璃每個(gè)表面的反射約為4.2%左右，折射率較高的火石玻璃則表面反射更為明顯。這種表面反射造成了兩個(gè)嚴(yán)重的后果：光能量損失使象的亮度降低；
表面反射光經(jīng)過多次反射或漫射，有一部分成為雜散光，然后也到達(dá)象平面使象的襯度降低圖象質(zhì)量，特別是電視、電影攝影鏡頭等復(fù)雜系統(tǒng)都包含了很多個(gè)與空氣相鄰的表面。
應(yīng)用于可見光譜區(qū)的光學(xué)儀器非常多，就其產(chǎn)量來說占據(jù)了減反射膜的絕大部分，幾乎在所有的光學(xué)器件上都要進(jìn)行減反處理。
3、分光膜
把一束光分為兩部分的器件稱為分光鏡。分光鏡的工作部分一般是一個(gè)鍍過膜的平面，它在一定的波長范圍內(nèi)具有特定的反射率和透射率。通常這個(gè)平面是傾斜的，因此入射光和反射光便分離開來。分光鏡的預(yù)定反射率和透射率值隨其用途不同而相異。
對于不同的分光鏡往往有不同的透射率和反射率比T/R，即分光比。較為常用的是中性分光鏡，T/R=50/50，它把一束光分成光譜成分相同的兩束光。因?yàn)樗谀巢ㄩL區(qū)域內(nèi)對各波長具有相同的透射率和反射率比，因而反射光和透射光不帶有顏色，呈中性。
常用的中性分光鏡有兩種結(jié)構(gòu)：一種是在透明的平板基片上鍍上分光膜，另一種是把膜層鍍在兩個(gè)直角棱鏡上，再膜面對膜面地膠合成立方體。常用的有金屬分光鏡和介質(zhì)分光鏡兩類。金屬膜分光鏡分光的光譜寬度較寬，缺點(diǎn)是吸收損失較大，分光效率較低，介質(zhì)分光鏡的特點(diǎn)是分光效率高，偏振效應(yīng)明顯，分光特性色散明顯。
4、干涉截止濾光片
要求某一波長范圍的光束高透射，而偏離這一波長的光束驟然變化為高反射（或稱抑制）的干涉截止濾光片有著普遍的應(yīng)用。我們把抑制短波區(qū)、透射長波區(qū)的濾光片稱為長波通濾光片。相反，抑制長波區(qū)、透射短波區(qū)的截止濾光片就稱為短波通濾光片。
大多數(shù)情況下，是希望截止短于某一特定波長，或者長于該波長的所有光線。通常的辦法是使干涉濾光片同吸收濾光片相組合。它既可以用作截止長波的短波通濾光片，也可以用作截止短波的長波通濾光片。只要改變監(jiān)控膜層厚度的波長，截止的位置可以隨意移動(dòng)。
近代信息光學(xué)、光電子技術(shù)及光子技術(shù)的發(fā)展，對光學(xué)薄膜產(chǎn)品的長壽命、高可靠性及強(qiáng)度高的要求越來越高，從而發(fā)展了一系列新型光學(xué)薄膜及其制備技術(shù)，并為解決光學(xué)薄膜產(chǎn)業(yè)化面臨的問題提供了解決方案。包括強(qiáng)度高的激光器、金剛石及類金剛石膜、軟X射線多層膜、太陽能選擇性吸收膜和光通信用光學(xué)膜等。
“十二五”規(guī)劃中，高性能膜材料即作為專項(xiàng)計(jì)劃被寫進(jìn)文件，并提出了五年內(nèi)達(dá)到千億規(guī)模的目標(biāo)?！笆濉币?guī)劃中同樣提及高性能膜材料，但相對于“十二五”側(cè)重對市場規(guī)模以及市占率的規(guī)劃，“十三五”更強(qiáng)調(diào)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立以及膜材料在節(jié)能環(huán)保中的應(yīng)用。
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涉及光在傳播路徑過程中，附著在光學(xué)器件表面的厚度薄而均勻的介質(zhì)膜層，通過分層介質(zhì)膜層時(shí)的反射、透（折）射和偏振等特性，以達(dá)到我們想要的在某一或是多個(gè)波段范圍內(nèi)的光的全部透過或光的全部反射或是光的偏振分離等各特殊形態(tài)的光。
微信圖片_20191216210703.jpg
光學(xué)薄膜是廣義具有光學(xué)性質(zhì)的薄膜產(chǎn)品，主要分為偏光片和背光模組（BLU）中用光學(xué)膜產(chǎn)品，主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)門FT-LCD面板（合計(jì)占成本比重約20%+），偏光片亦需要用在OLED面板中。
光學(xué)薄膜的表面光滑，膜層之間的界面呈幾何分割；膜層的折射率在界面上可以發(fā)生躍變，但在膜層內(nèi)是連續(xù)的；可以是透明介質(zhì)，也可以是吸收介質(zhì)；可以是法向均勻的，也可以是法向不均勻的。實(shí)際應(yīng)用的薄膜要比理想薄膜復(fù)雜得多。
光學(xué)薄膜的制備技術(shù)是把薄膜材料按照一定的技術(shù)途徑和特定的要求沉積為薄膜。光學(xué)薄膜可以采用PVD、化學(xué)氣相沉積（CVD）和化學(xué)液相沉積（CLD）3種技術(shù)來制備，PVD制備光學(xué)薄膜這一技術(shù)目前已被普遍采用。
光學(xué)薄膜按應(yīng)用分為反射膜、增透膜、濾光膜、光學(xué)保護(hù)膜、偏振膜、分光膜和位相膜
1、反射膜
反射膜是用于把入射光能量大部分或幾乎全部反射的光學(xué)元件。在有些光學(xué)系統(tǒng)中，要求光學(xué)元件具有較高的反射本領(lǐng)。金屬膜有很高的反射率，吸收率也較高，而介質(zhì)膜的不但反射率可以較高，還有較小的吸收率。
2、減反射膜
假定光線垂直入射在表面上，這時(shí)表面的反射光強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度比值（反射率）只決定于相鄰介質(zhì)的折射率的比值：折射率為1.52的冕牌玻璃每個(gè)表面的反射約為4.2%左右，折射率較高的火石玻璃則表面反射更為明顯。這種表面反射造成了兩個(gè)嚴(yán)重的后果：光能量損失使象的亮度降低；
表面反射光經(jīng)過多次反射或漫射，有一部分成為雜散光，然后也到達(dá)象平面使象的襯度降低圖象質(zhì)量，特別是電視、電影攝影鏡頭等復(fù)雜系統(tǒng)都包含了很多個(gè)與空氣相鄰的表面。
應(yīng)用于可見光譜區(qū)的光學(xué)儀器非常多，就其產(chǎn)量來說占據(jù)了減反射膜的絕大部分，幾乎在所有的光學(xué)器件上都要進(jìn)行減反處理。
3、分光膜
把一束光分為兩部分的器件稱為分光鏡。分光鏡的工作部分一般是一個(gè)鍍過膜的平面，它在一定的波長范圍內(nèi)具有特定的反射率和透射率。通常這個(gè)平面是傾斜的，因此入射光和反射光便分離開來。分光鏡的預(yù)定反射率和透射率值隨其用途不同而相異。
對于不同的分光鏡往往有不同的透射率和反射率比T/R，即分光比。較為常用的是中性分光鏡，T/R=50/50，它把一束光分成光譜成分相同的兩束光。因?yàn)樗谀巢ㄩL區(qū)域內(nèi)對各波長具有相同的透射率和反射率比，因而反射光和透射光不帶有顏色，呈中性。
常用的中性分光鏡有兩種結(jié)構(gòu)：一種是在透明的平板基片上鍍上分光膜，另一種是把膜層鍍在兩個(gè)直角棱鏡上，再膜面對膜面地膠合成立方體。常用的有金屬分光鏡和介質(zhì)分光鏡兩類。金屬膜分光鏡分光的光譜寬度較寬，缺點(diǎn)是吸收損失較大，分光效率較低，介質(zhì)分光鏡的特點(diǎn)是分光效率高，偏振效應(yīng)明顯，分光特性色散明顯。
4、干涉截止濾光片
要求某一波長范圍的光束高透射，而偏離這一波長的光束驟然變化為高反射（或稱抑制）的干涉截止濾光片有著普遍的應(yīng)用。我們把抑制短波區(qū)、透射長波區(qū)的濾光片稱為長波通濾光片。相反，抑制長波區(qū)、透射短波區(qū)的截止濾光片就稱為短波通濾光片。
大多數(shù)情況下，是希望截止短于某一特定波長，或者長于該波長的所有光線。通常的辦法是使干涉濾光片同吸收濾光片相組合。它既可以用作截止長波的短波通濾光片，也可以用作截止短波的長波通濾光片。只要改變監(jiān)控膜層厚度的波長，截止的位置可以隨意移動(dòng)。
近代信息光學(xué)、光電子技術(shù)及光子技術(shù)的發(fā)展，對光學(xué)薄膜產(chǎn)品的長壽命、高可靠性及強(qiáng)度高的要求越來越高，從而發(fā)展了一系列新型光學(xué)薄膜及其制備技術(shù)，并為解決光學(xué)薄膜產(chǎn)業(yè)化面臨的問題提供了解決方案。包括強(qiáng)度高的激光器、金剛石及類金剛石膜、軟X射線多層膜、太陽能選擇性吸收膜和光通信用光學(xué)膜等。
“十二五”規(guī)劃中，高性能膜材料即作為專項(xiàng)計(jì)劃被寫進(jìn)文件，并提出了五年內(nèi)達(dá)到千億規(guī)模的目標(biāo)?！笆濉币?guī)劃中同樣提及高性能膜材料，但相對于“十二五”側(cè)重對市場規(guī)模以及市占率的規(guī)劃，“十三五”更強(qiáng)調(diào)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立以及膜材料在節(jié)能環(huán)保中的應(yīng)用。
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