光学薄膜概述

1、1 覆膜种类与工艺流程覆膜根据设备和工艺不同分为两大类，一种是“即涂膜”，另一种是“预涂膜”；其中又分光膜和亚膜两种。

1.1 即涂膜即涂膜是一种利用即涂覆膜机随涂胶立即贴膜进行纸塑复合的工艺。

它主要由即涂膜加工厂或加工车间，根据需要将卷筒塑料薄膜涂敷黏合剂后经干燥（轻微）复合、加压后将纸膜黏附在一起形成覆膜产品。

即涂膜设备有自动和半自动两种，其基本工作原理相同；工艺流程主要有放卷→上胶涂布→干燥→复合→分切→成品堆积。

①放卷②上胶涂布 A、滚筒逆转式；B、凹式；C、无刮刀辊挤压；D、有刮刀直接式。

③干燥 A 、蒸发；B、热化；C、溶剂排除。

④复合 A、热压辊；B、橡胶压力辊；C、压力调整。

⑤印刷品输入⑥收复堆积 1.2 预涂膜预涂膜是一种预先将塑料薄膜上胶膜布复卷后，再进行与纸张印品复合的工艺。

预涂膜是由预涂膜加工厂根据使用规格幅面的不同先将胶液涂布复卷后供使用厂选择再与印刷品纸张进行复合。

预涂膜工艺流程主要是预胶→上卷→上胶涂布（挂廉式）→固化冷却→复卷→分切→收复卷→成品包装。

预涂膜机：调温→上卷→给纸→加温→复合→分切→自动堆积→出成品。

预涂膜有三种：即热膜、压敏膜和特种膜。

装订所用主要是热膜中的两种：BOPP、PET（还有一种是N尼龙）。

2 即涂膜的“热”应“冷却”了即涂膜在以往的10 多年里风靡全国，狂热得到了无法收拾的程度，一时间到处上马即涂膜设备；书刊本册的封面不论精装、平装、骑马订装，不论书籍的纸质如何，也越来越多地采用这种工艺进行印刷品的表面装饰。

但是在这些年中即涂膜对装订的质量问题一直没能解决，因此
造成的经济损失时有发生；更重要的是对即涂膜带来的危害性没得到足够的认识。

下面我们简单地分析一下这种工艺技术的利与害。

2.1 看到了“利”所以用得“热” （1）用即涂膜作封面可以保护纸张。

覆膜后可延长封面（或印品表面）的使用寿命，特别是对学生课本类有一定好处，所以用量越来越大。

（2）印痕不易被破坏。

用即涂膜覆膜后可对彩色印刷的图文起到增加彩色效果和保护作用，而不使其被磨损。

这有利于出版社美编们在封面或印品的表面上据其需求做出各种美术设计，因此也推动了用量的增加。

（3）即涂膜生产利大。

覆膜中即涂膜制作的成本低、易上马、有钱赚，企业可以得利。

以上三点使即涂膜“热”起来，但即涂膜存在的质量问题及对装订质量的影响，却很少有人重视，下面将对此进一步分析。

2.2 使用即涂膜存在的质量问题用即涂膜覆膜后的封面和页张存在的主要问题有：表面起泡、皱折、弯曲不平、脱落分离、不易贮存等，这些质量问题多年未得到解决，其原因也是多方面的，如：①纸张种类不同的影响。

②墨色不同的影响。

③气候不同的影响。

④环境与条件的影响。

⑤企业缺乏科学管理的影响。

⑥人员素质的影响。

2.3 即涂膜的两大害使用即涂膜不但许多质量问题不易解决，更严重的是它有两大害是不能容忍的。

①即涂膜会造成白色污染 A 、薄膜在空气中不能腐败，又难以回收造成环境污染。

B、即涂膜黏剂介入有害物体，对人的身体健康有害，长期使用严重危害工人身体。

②覆膜后的纸张无法回收，浪费资源现在我国造纸纤维素的来源80％是依靠回收废旧纸张，包括纸边纸毛等。

书刊本册等的用纸量很大，如
果我们大批量采用覆膜特别是即涂膜材料，而又无法使纸张与塑料薄膜分离，那么覆过膜的废旧纸张、纸边纸毛就都无法回收，这样会给国家带来无法估量的损失，实际上在浪费资源。

即涂膜的利与害的对比，足可以证明即涂膜的“热”应该下降了，已经到了非“冷”不可的程度了。

3 预涂膜的优点和今后发展趋势预涂膜与即涂膜相比优点有：（1）污染少，对人身体无伤害。

（2）不存在纸张性质不同而影响质量。

（3）不存在墨色不同而影响覆膜效果。

（4）不存在与无线胶订使用黏剂的影响。

（5）用预涂膜的覆膜机操作简便易加工。

（6）加工后的图文更加美观，效果好。

（7）基本消灭皱折、气泡、脱落等现象。

（8）用途广，可以进行印品以外的覆膜加工。

鉴于预涂膜有以上优点和目前印品加工又无法摆脱覆膜技术，可以断定预涂膜将是今后发展的工艺技术。

预涂膜于1989 年开始使用，主要用于欧美国家；1996年进入亚洲，在进入亚洲的同时，欧美就宣布了禁止使用即涂膜，改为用预涂膜；亚洲由于引进较晚，除日本现已基本改用预涂膜之外，其他国家如中国、韩国和东南亚一些国家均处于即涂膜、预涂膜二者兼用的状态。

我国从2000年以后才正式开始局部使用预涂膜。

发展形势告诉我们，即涂膜工艺肯定会在很短的时间内被淘汰，取代它的将是预涂膜工艺技术。

一旦预涂膜全部代替即涂膜，将即涂膜淘汰，那将为我国乃至世界消灭一个较大的污染源。

当然淘汰即涂膜还需要有一段过程，这个过程首先是人们意识的转变，只要认识到即涂膜的危害性和对人类环境保护的利益的重要性，就会加速改变，使我们的印品及物品的表面装饰工艺提高到一个
新的历史阶段，尽快地与国际标准接轨，纳入国际先进水平的行列。

为了尽快解决覆膜工艺的另一难题，即目前我国还没有纸膜分离装置设备，覆膜后的纸张暂时仍无法实现造纸回收，我们对此可以采取两种方法，一是寻求国外先进技术；二是根据预涂膜所用的EVA热熔胶是一种有再黏性的黏合材料，只要一加热到熔点后便可以分离脱落等特点进行呼吁，唤起我国制造业开发纸塑分离设备，以彻底解决覆膜工艺带来的后顾之忧，使我国的造纸回收率达到国际先进指标，为人类创造一个美好的明天。

印后技术的发展将是一个自动化、多样化、信息化、数字化、环保化的未来，让我们齐心协力，为创造这一美好的未来共同努力，多作贡献。

覆膜工艺及其设备覆膜工艺是指对图片及照片等覆膜的全过程，包括选膜、覆膜制做，剪裁。

主要用于广告图片，婚纱照片的后期制作，覆过膜的图片具有高度防腐、防水、防尘、抗皱和防紫外线侵蚀的性能，可产生强烈的立体感和艺术感染力。

而冷裱机则是完成覆膜的主要设备，也是电脑喷绘机和静电写真机的必备配套设备。

目前覆膜常用的设备有手动冷裱机，电动冷裱机，自揭膜冷裱机和自动冷、热裱机等四大类，另外还有转印设备。

1.覆膜工艺的效果: ①将护膜覆在图片上，使图片的强度及表面的耐磨性提高。

②使图片与外界空气隔绝防止因大气中的腐蚀性气体的腐蚀、潮湿、干燥引起的变形和龟裂，雨水冲刷和紫外线照射引起的退色及变色，保持图片画面的亮丽色泽经久不衰，延长图片展示寿命。

③将图片贴在展板上或布面上以制成可悬挂的广告画面。

④将特殊的面膜或板材压覆在图片上，以形成具有亮光、亚光、油画、虚拟，
立体等特殊艺术效果的画面。

2.覆膜方式的分类: 以各种不同的材料、设备所完成的覆膜工艺随其使用的原材料（耗材）温度及用途的不同而分为几大类，以下分类加以介绍。

冷裱：在常温下采用冷压方法将护膜裱在图片表面的方法，称冷裱。

其中又有单面裱及双面裱。

在操作方法上也有人工揭膜裱及自揭膜裱。

冷裱工艺具有操作简单，效果好，成本低等特点。

目前广泛地应用于广告灯箱，工程用图及婚纱摄影的后期的制作。

热裱：即将专用的热膜在加热到一定温度（约在100-180°C）的设备上进行的装裱方法称热裱，可分单面热裱及双面热裱，因其光透性及防水性较好，耐热性好，硬度强，适用于以灯光为依托或其它场合的广告图片的后期制作。

但热裱设备及耗材价格较贵，操作复杂，能源消耗大，成本也高。

相近于热裱，但一般为小型化。

目前市场上最大规格塑封设备为24寸，是以特种塑膜加热进行封装，主要用于证件，小规格图片或文件等封装。

真空覆膜是使用专用真空覆膜机将膜与画间抽真空后在一定的温度下定型，完成覆膜。

其操作方法复杂，成本高且画面尺寸受到一定的局限，但裱装质量很高，画面质感强，适用于照片。

2、扩散膜功能为提供液晶显示器一个均匀的面光源，一般传统的扩散膜主要是在扩散膜基材中，加入一颗颗的化学颗粒，作为散射粒子，而现有之扩散板其微粒子分散在树脂层间，所以光线在经过扩散层时，会不断于2个折射率相异的介质中穿过，故光线就会发生许多折射、反射与散射的现象，如此便造成了光学扩散的效果。

xU@1 5
正常情形下，背光模块需要上、下两片扩散膜，其中上扩散膜的部分，由于靠近观察者视线，质量要求高、对瑕疵容忍度低，售价高于下扩散膜。

在LCD模块中，将CCFL的线性光源或LED的点状光源均匀转换成面光源时，需藉由扩散材料如扩散膜，使光线形成漫射来达到匀光的效果。

LCD扩散膜其原理系利用光在不同折射率的介质中穿过，光线产生许多折射、反射、散射的现象，于是造成光学扩散的效果。

一般而言，LCD需要两片扩散膜，上扩散膜与下扩散膜各一，诚如上述功能是使光线形成漫射来达到匀光效果外，上扩更有消除棱镜片的图案与保护棱镜片的功能。

3、在背光模块材料中，相较于棱镜片等光学膜片，扩散膜所占成本比重虽不高，但在LCD TV高亮度规格要求下，电视产品显示出的均匀度与亮度主要受扩散材料的质量影响下，扩散膜的重要性自是不言可喻。

2006年全球扩散膜片的市场规模为4亿美元，国际主要领导厂商为日本的 Keiwa (惠和)、Tsujiden、Kimoto 与韩国的SKC、Shinwha等厂商；国内则有宣茂、长兴跨入全制程，华宏与日本扩散膜大厂Keiwa合作，进行后段的切割、印刷、包装等工作，并计划跨入前段的制程。

本文针对扩散膜国际领导厂商的竞争态势进行探讨，以供国内业者或拟跨入的厂商参考。

4、由于液晶（LCD）不发光，所以需要背光源供应充足亮度与分布均匀的光源，使其能正常显示影像。

但是要将线光源（CCFL）或是点光源（LED）分布成均匀的面光源，就需藉由扩散膜使出光均匀。

因此通常一般LCD需要2片扩散膜，1片上扩散膜，1片下扩散膜。

上扩散膜的部分由于靠近观察者视线，质量要求高，台湾厂商目前自制之扩散膜只能做到下扩散膜部份。

■扩散膜介绍
扩散膜功能为提供液晶显示器一个均匀的面光源，一般传统的扩散膜主要是在扩散膜基材中，加入一颗颗的化学颗粒，作为散射粒子，而现有之扩散板其微粒子分散在树脂层间，所以光线在经过扩散层时，会不断于2个折射率相异的介质中穿过，故光线就会发生许多折射、反射与散射的现象，如此便造成了光学扩散的效果。

近来，也有新兴的扩散膜制作方式采取以全像技术，经由曝光显影等化学程序，纪录毛玻璃相位，粗化扩散膜基材表面，以散射模糊导光板上的墨点或线条。

然而，在如此的光路架构下，由于材料本身及化学颗粒的性质，将会造成吸光现象，减少光源穿透率，且因其对光的散射方式为随意散乱方式。

然新式方法对一固定距离观测者而言，将浪费部分光源，使光源无法有效利用，加上其化学制程较费时，所需生产成本相对也较高，因此，当前扩散膜制作方式，仍以传统加入化学颗粒方式为主。

]\m ■扩散膜母卷制造集中于日本
目前，全球扩散膜母卷制造厂商以日本为主，主要集中于日商惠和（Keiwa）、Tsujiden及Kimoto等业者，南韩方面主要投入者为SKC，主要供应韩系厂商为主，台湾在扩散膜母卷生产比重很小。

目前台湾供给扩散膜的厂商分为2类，如华宏，取得惠和在台湾及
中国大*****家代理，系以外购扩散膜母卷，仅作后段裁切方式，出货给背光模块厂商及TFT LCD面板厂，近来也有如宣茂科技等厂商投入自制扩散膜的行列。

正常情形下，背光模块需要上、下两片扩散膜，其中上扩散膜的部分，由于靠近观察者视线，质量要求高、对瑕疵容忍度低，售价高于下扩散膜。

以售价来看，惟有不需上扩散膜的机种才会使用高价特殊之下扩散膜，故目前相对来看，新投入厂商多以跨入下扩散膜生产为主，但除了扩散膜母卷制造前4大厂商外，这类型的厂商市占率并不高，而上扩散膜制造商受限技术门坎相对较高，更是相对少数。

复合材料风潮下扩散膜的使用量更多，背光模块占TFT LCD成本比重高，因此为因应成本压力，背光模块厂无不积极寻求新材料替代方案，以维持获利。

在液晶电视（LCD TV）部分，业界以BEF上下各加1片扩散膜的设计，取代DBEF加2片下扩散膜的做法出现。

以价格比较，若以下扩散膜价格新台币100元计算，上扩散膜价格约新台币150元，1片BEF 则约需新台币500元，DBEF则须新台币1,000元，因此透过新式做法，确实可让背光模块节省较多材料成本。

液晶监视器（LCD Monitor）部分，之前是采取价格昂贵之棱镜片，与上下各1片扩散膜之设计方式，但为了cost down，部份业者改以3片下扩散膜取代。

在笔记型计算机（NB）用方面，则有以V-Cut导光板加1片BEF及
上扩散膜，取代2片BEF与上下各1片扩散膜的设计出现。

虽然采用新式设计，NB用扩散膜使用数量由2片减少为1片，且当初市场预测将有近5成NB用设计采用新式，然目前观察，约仅有5％左右厂商使用新式设计，故对NB用扩散膜出货量而言，影响有限。

然以扩散膜取代BEF的做法，虽然可让成本降低，但如辉度等产品效能却不能与原有设计相比，但目前背光模块厂多已投入相关产品设计，预计在LCD TV方面出货量，2006年将可达倍数成长，且新型LCD TV用扩散膜采用数量由2片下扩散膜，增加为上下扩散膜各1片带动下，出货数量及出货金额将大幅成长。

而出货量最多的液晶监视器，新式设计也采3片扩散膜取代之前2片扩散膜方式。

预估2006年，在终端应用商品出货增加，以及新式方案替代下，将可带动扩散膜大幅成长，为扩散膜业者带来庞大商机。

台湾市场目前扩散膜方面的出货多集中于对外购扩散膜母卷，加以裁切的后段公司类型。

对该类型公司而言，因为材料成本至少占了8成以上，所以如何在不影响良率的前提下，调整切割机台之切割速度参数，加快产出，以达最佳之经济效益，为此类型厂商之致胜关键。