光学薄膜-(optical-coating)课件.ppt

1、 光学薄膜的应用光学薄膜的应用光学薄膜光学薄膜 (optical coating)(optical coating)光学薄膜是附着在光学零件表面的厚度薄光学薄膜是附着在光学零件表面的厚度薄而均匀为改变光学零件表面光学特性而镀在光而均匀为改变光学零件表面光学特性而镀在光学零件表面上的一层或多层膜。学零件表面上的一层或多层膜。薄膜光学理论与设计、薄膜工艺技术、薄薄膜光学理论与设计、薄膜工艺技术、薄膜材料、薄膜特性测量构成了薄膜技术研究的膜材料、薄膜特性测量构成了薄膜技术研究的主要内容。主要内容。光学薄膜的原理光学薄膜的原理 光学薄膜经过纳米的光学结构处理，具有高亮度、发光均匀、成本低、功耗低、简易

2、方便光学薄膜经过纳米的光学结构处理，具有高亮度、发光均匀、成本低、功耗低、简易方便、轻薄且不易损坏等性能，保养经济又耐用。光学薄膜的纳米光学结构技术处理，可收集光线而增加光通量，减少光损耗从而达到高亮度效果，将光最大利用的优势。从技术层面来讲，让其显示技术与照明技术相结合，以光学外罩和光学反射罩为核心，利用光折射与反射的设计原理从而让其外观千变万化。光学薄膜的分类 按应用分为：按应用分为：反射膜反射膜 增透膜增透膜 滤光膜滤光膜 光学保膜光学保膜 偏振膜偏振膜 分光膜分光膜 位相膜位相膜 表面光滑，膜层之间的表面光滑，膜层之间的界面呈几何分割界面呈几何分割 膜层的折射率在界面上膜层的折射率在界

3、面上可以发生跃变，但在膜可以发生跃变，但在膜层内是连续的层内是连续的 可以是透明介质，也可可以是透明介质，也可以是吸收介质以是吸收介质 可以是法向均匀的，也可以是法向均匀的，也 可以是法向不均匀的可以是法向不均匀的 光学薄膜的应用无处不在，从眼镜镀膜到手机，电脑，电视的液晶显示再到LED照明等等，它充斥著我们生活的方方面面，并使我们的生活更加丰富多彩。由于液晶显示和LED的技术先天特性上，会出现相当多的无法避面的问题，因此就需要采用各种不同的光学膜片来加以改善或避免。光学薄膜光学薄膜LEDLED在显示上的应用在显示上的应用 LEDLED的原理的原理LEDLED（LightingEmitting

4、DiodeLightingEmittingDiode）照明）照明即是发光二极管照明，是一种半导体固即是发光二极管照明，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。紫、白色的光。光学薄膜在光学薄膜在LEDLED上的优点上的优点 LED光学薄膜照明核心技术不仅在一定程度上能够很好解决制约LED发展问题，而且具有高亮度、发光均匀且柔和、不眩光、

5、显色指数高、成本低、简易方便、轻薄且耐用等优异性能。通常LED液晶显示是由平行或是直交的两片偏光膜片与液晶Cell构成，动作时则利用液晶Cell，控制穿透第一片偏光膜片的偏光状态，同时调整穿透第二片偏光膜片的光量。偏光膜片是以PVA为中心使碘附着，接着再透过延伸产生双色性吸收功能，不论偏光膜片平行或是直交，为达成中性(neutral)色相必须控制聚合碘离子种的产生，使它能够在可视光全领域均衡吸收，同时使聚合碘离子有秩序配向。偏光膜片可分为吸收型及非吸收型两种，生产吸收型偏光膜片的技中有碘系偏光膜片和染料偏光膜片。目前，几乎所有被使用的偏光膜片都是具有良好光学特性的碘系偏光膜，然而能够在高耐久型

6、领域中使用的偏光膜片却是染料偏光膜片。不过，在光学特性方面碘系偏光膜片却略胜一筹，在能够使用的环境条件上，碘系偏光膜片可承受的环境为摄氏90度，摄氏60度90%RH；而染料偏光膜片能够承受的使用环境则是摄氏105度，摄氏80度90%RH，因此如果在高耐久性条件下，碘系偏光膜片便无法承受。所以可携式电子产品、液晶电视、监视器，主要是利用高偏光度获得高穿透率，因此大多使用碘系偏光膜片；车用电视、GPS等需要在较严苛使用环境下的车用显示，则使用高耐久性的染料系偏光膜片。目前，LED液晶用偏光膜片属于吸收型，它是在单轴延伸的多乙烯基醇(PVA:Poly Vinyl Alcohol使双色性物质作染色、配

7、向。然而经过染色、延伸的偏光膜片机械性非常脆弱，两侧必须以三醋酸硝化纤维素(TAC:Triacetyl Cellulose)作为保护。LED液晶显示的黑色、白色显示取决于偏光膜片平行直交的特性，因此抑制偏光片吸光造成的能量损失非常重要。为提高偏光膜片的特性，除了控制聚乙烯醇的碘吸附状态之外，还必须使碘错体在光轴方向依序配向，如此才能够提高PVA膜片整体的单轴配向性，进而达成碘离子配向性的提升。车用电视、GPS等需要在较严苛使用环境下操作与使用，因此大多则使用高耐久性的染料系偏光膜片，来确保显示屏幕的运作功能正常性。反射型偏光膜片：反射型偏光膜片：背光模块产生的光线在背光模块侧的偏光膜片，大约有

8、一半的光线被吸收形成所谓的光损，如果将背光模块的所有光线转换成直线偏光，就可以消除在偏光膜片的光损。具体方法是在背光模块与吸收型偏光膜片之间，插入不会吸收的反射型偏光膜片，如此一来与穿透轴直交的光线会折返至背光模块侧，在背光模块内部反射时能够消除偏光使光线再度被利用。合并使用反射型偏光膜片提高辉度，已经成为不可欠缺的重要技术，根据实验结果证实相同背光模块可以获得1.5倍的辉度，反过来说相同的辉度只需要2/3的背光模块亮度即可，它对消耗电力的降低与使用寿命的延伸具有重大贡献。偏光膜片的表面处理偏光膜片的表面处理 LED液晶显示的对比被定义成黑暗环境对比与明亮环境对比两种，一般对比是指黑暗环境的对

9、比，此时偏光膜片的偏光度具有支配性。然而液晶电视等大型显示器，通常是在有照明影的空间观视，因此明亮环境的对比反而更受重视。降低外乱光造成的反射光，是明亮环境下高对比化上非常重要的一环，为控制外乱反射光，在偏光膜片进行可以使反射光扩散的反强光(Anti-Glare)处理，以及可以削减反射光的强度的反反射光(Anti-Rrflection)处理，成为非常有效的方式。AG处理是将微粒子分散在树脂内，利用微粒子的大小与覆膜制程控制表面凹凸形状；AR处理是在偏光膜片的表面堆栈诱电体薄膜。在此同时支持大画面显示器的发展，要求大面积的AG处理技术，因此业者开发兼具高生产性与低制作成本的低折射率高分子材料的覆膜技术，此外组合AR与AG处理技术，还可以大幅提高明亮环境的对比。配向膜 LED面板构成 LED面板构成 背光模组的结构 背光模组各光学组件的运作原理 光学薄膜光学薄膜LEDLED产品特点产品特点 高节能 寿命长 多变幻 利环保 高新尖