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光学薄膜工艺基础知识培训
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目录
• 光学薄膜概述 • 光学薄膜的制造工艺 • 光学薄膜的性能参数 • 光学薄膜的应用案例 • 光学薄膜的未来发展
光学薄膜概述
01
光学薄膜的定义与分类
总结词
光学薄膜是附着在光学元件表面的超薄光学介质膜层，具有 特定光学性能。根据应用需求，光学薄膜可分为增透膜、反 射膜、滤光膜等。
溅射镀膜
总结词
溅射镀膜是一种利用高能粒子轰击靶材表面，使靶材原子或分子溅射出来并在基 材表面形成薄膜的过程。
详细描述
溅射镀膜具有较高的沉积速率和薄膜质量，适用于大面积基材的镀膜。其优点在 于可以获得高纯度、高密度、高附着力的薄膜，但缺点是需要高真空设备和较高 的能耗。
化学气相沉积
总结词
化学气相沉积是一种利用化学反应将气体中的元素或化合物转化为固态薄膜的过程。
详细描述
化学气相沉积具有较高的薄膜质量和可调的化学成分，适用于各种金属、非金属材料和介质表面的镀 膜。其优点在于可以获得高纯度、高密度、高附着力的薄膜，但缺点是需要高温和复杂的化学反应条 件。
溶胶-凝胶法
总结词
溶胶-凝胶法是一种利用溶液中的前驱体在基材表面形成凝胶膜，然后经过热处理得到 固态薄膜的过程。
光学薄膜在新型显示技术中的应用
液晶显示
光学薄膜在液晶显示中起到关键作用 ，通过调节光学薄膜的反射和透射特 性，可以提高液晶显示器的亮度和对 比度。
OLED显示
在OLED显示中，光学薄膜可以起到保 护、增亮和提升色彩质量的作用，提 高OLED显示器的使用寿命和显示效果 。
THANKS.
光学薄膜的未来发展
05
新材料的研究与应用
光学薄膜新材料
光学薄膜基础知识介绍
光学薄膜基础知识介绍光学薄膜是一种具有特定光学性质的薄膜材料，通常由多个不同折射率的材料层次交替排列组成。
它以其特殊的折射、反射、透射等光学性质，在光学领域中得到广泛应用。
下面将介绍光学薄膜的基础知识。
一、光学薄膜的分类1.反射膜：反射膜是一种具有高反射特性的光学薄膜，适用于折射率较高的材料上，如金属、半导体、绝缘体等。
2.透射膜：透射膜是一种具有高透射特性的光学薄膜，适用于折射率较低的材料上，如玻璃、塑料等。
二、光学薄膜的制备方法1.蒸镀法：蒸镀法是最常用的制备光学薄膜的方法之一、它通过将所需材料加热至一定温度，使其蒸发或升华，并在基板上形成薄膜。
2.溅射法：溅射法是另一种常用的光学薄膜制备方法。
它通过在真空环境中，使用离子束或电子束激活靶材料，并将其溅射到基板上形成薄膜。
3.化学气相沉积法：化学气相沉积法是一种以气体化学反应为基础的制备光学薄膜的方法。
它通过将反应气体通入反应室中，在基板表面沉积出所需的材料薄膜。
三、光学薄膜的性质和应用1.折射率：光学薄膜的折射率是指光线在薄膜中传播时的折射程度，决定了光的传播速度和路径。
根据折射率的不同，可以制备出不同属性的光学薄膜，如透明薄膜、反射薄膜等。
2.反射率：光学薄膜的反射率是指光线在薄膜表面发生反射的程度，决定了光的反射效果。
反射薄膜广泛应用于光学镜片、反光镜、光器件等领域。
3.透射率：光学薄膜的透射率是指光线透过薄膜并达到基板的程度，决定了光的透射效果。
透射薄膜常用于光学滤波器、镜片涂层、光学器件等领域。
四、光学薄膜的设计与优化光学薄膜的设计与优化是制备高性能光学薄膜的关键。
根据所需的光学性质，可以通过调节不同层次的材料及其厚度，来达到特定的光学效果。
常用的设计方法包括正向设计、反向设计、全息设计等。
通过有效的设计与优化，可以实现特定波长的高反射、高透射、全反射等特性，满足不同光学器件的需求。
总结：光学薄膜是一种具有特殊光学性质的材料，广泛应用于光学领域中。
光学薄膜基础知识
机械性能
硬度与耐磨性
光学薄膜需要有足够的硬 度和耐磨性，以抵抗摩擦 和划痕对光学表面的影响。
韧性
光学薄膜材料需要具有一 定的韧性，以防止因受到 外力而破裂或变形。
附着力
光学薄膜与基材之间的附 着力需要足够强，以保证 薄膜的稳定性和使用寿命。
表面处理与涂层技术
通过表面处理与涂层技术，可以改善光学薄膜的表面质量、提高附着力、增强抗划伤能力等，从而提高其稳定性 和使用寿命。
降低制造成本
规模化生产
通过规模化生产，可以实现成本的降 低和效率的提高，同时提高产品的可 靠性和一致性。
优化工艺参数
通过优化工艺参数，可以减少生产过 程中的浪费和损耗，降低制造成本。 同时，采用先进的生产设备和管理模 式，也能够实现成本的降低和效率的 提高。Fra bibliotek环保照明
光学薄膜可以用于LED照明设备中，提高光 效和照明质量，降低能耗和热量的产生，同 时还可以实现可调色温、可调亮度等功能， 为环保照明提供更多可能性。
THANKS
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根据材料分类
光学薄膜可以分为金属膜、介质膜、半导体膜等，不同的材料对光的 反射、透射、吸收等特性有显著差异。
02
光学薄膜的特性
光学性能
反射与透射
光学薄膜能够根据需要改变光的 反射和透射行为，如增反膜增加 反射，减反膜减少反射并增加透
射。
干涉效应
薄膜的厚度和材料会影响光的干涉， 通过调整薄膜的厚度和材料，可以 实现对特定波长的光的干涉增强或 减弱。
光学薄膜广泛应用于光学仪器、摄影 器材、照明设备、显示屏幕等领域， 对提高光学元件的性能和改善光束质 量具有重要作用。
光学薄膜复习要点
光学薄膜复习要点第四章光学薄膜的制造工艺1.光学薄膜器件的质量要素光学性能:●膜层厚度d●膜层折射率n折射率误差的三个主要来源：------膜层的填充密度(聚集密度)------膜层的微观组织物理结构------膜层的化学成分机械性能:硬度:膜层材料的本身硬度和膜层内部的填充密度牢固度：是指膜层对于基底的附着力、黏结程度膜层与基底之间结合力的性质（范德华力、分子间作用力、经典吸引）成膜粒子的迁移能环境稳定性：希望薄膜器件的光学性能和机械性能在经历恶劣环境较长时间后仍然不变。
恶劣环境：盐水盐雾、高湿高温、高低温突变、全水浴半水浴、酸碱腐蚀提高方法:1.选用化学稳定性好的材料2.制作结构致密无缝可钻的膜层后果：1.结构致密:酸碱盐水对膜层的腐蚀为单一面腐蚀，速度慢，耐久性强2. 结构疏松：酸碱盐水对膜层的腐蚀是深入内部的体腐蚀，速度快，耐久性差。
填充密度:膜层的实际体积与膜层的几何体积之比。
后果：高的填充密度对应着优良的机械性能和光学性能的环境稳定性。
低：机械性能：膜层与基底之间吸附能小，膜层结构疏松牢固度差膜层表面粗糙，摩擦因数较大，抗摩擦损伤能力差非密封仪器内部，面腐蚀变为深入内部的体腐蚀光学性能：光线在粗糙表面散射损大空隙对环境气体的吸收导致膜层的有效光学厚度随环境、温度的变化而变化。
折射率不稳定。
提高膜层的填充密---基片温度、沉积速率、真空度、蒸汽入射角、离子轰击影响膜层质量的工艺要素：1.真空镀制光学薄膜的基本过程清洗零件---清洁真空室/装零件---抽真空和零件加温---膜厚仪调整---离子轰击---膜料预熔---镀膜---镀后处理---检测。
2.影响薄膜器件质量的工艺要素及其作用机理●真空度:影响折射率，散射，机械强度，不溶性后果:真空度低，使膜料蒸汽分子与剩余气体分子碰撞的几率增加，蒸汽分子的动能大大减小，与基片的吸附能间隙，从而导致沉积的膜层疏松，机械强度差，聚集密度低，化学成分不纯，膜层折射率，硬度变差。
光学薄膜基础知识共64页
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
Байду номын сангаас
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
光学薄膜-基础知识
热导率
表示薄膜材料导热的能 力，影响光学薄膜的散
热性能。
光学常数
描述薄膜材料对光传播 的影响，如折射率、消
光系数等。
机械性能参数
硬度
表示薄膜材料的抗划痕能力， 影响光学薄膜的耐用性。
弹性模量
表示薄膜材料的刚度，影响光 学薄膜的稳定性和抗冲击能力 。
抗张强度
表示薄膜材料抵抗拉伸的能力 ，影响光学薄膜的耐用性和稳 定性。
反射率
表示光在薄膜表面反射的比例，影响光的利 用率。
吸收率
表示光被薄膜吸收的比例，影响光的损耗。
透射率
表示光透过薄膜的比例，影响光的透过效果。
干涉效应
由于多层薄膜对光的干涉作用，影响光的相 位和振幅。
物理性能参数
密度
薄膜材料的密度，影响 光学薄膜的质量和稳定
性。
热膨胀系数
薄膜材料受热后的膨胀 程度，影响光学薄膜的
更稳定的性能等。
多功能化
光学薄膜正朝着多功能化的方向发 展，如抗反射、抗眩光、增透、偏 振等功能，以满足不同应用场景的 需求。
环保化
随着环保意识的提高，光学薄膜的 环保性能也受到了越来越多的关注， 如使用环保材料、降低生产过程中 的环境污染等。
技术挑战
制造工艺
光学薄膜的制造工艺非常复杂， 需要高精度的设备和技术，如何 提高制造工艺的稳定性和重复性
02
它是一种重要的光学元件，广泛 应用于各种领域，如显示、照明 、通信、摄影等。
光学薄膜的特性
01
02
03
高反射性
通过选择合适的膜层材料 和厚度，可以获得高反射 率，用于增强光的反射效 果。
高透射性
通过调整膜层的折射率和 厚度，可以获得高透射率， 用于提高ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的透射效果。
光学薄膜工艺基础知识培训
喷墨打印技术
总结词
喷墨打印技术是一种通过将液态墨水以 微滴形式喷射到基材表面形成图案的方 法。
VS
详细描述
喷墨打印技术具有较高的分辨率和灵活性 ，适用于制备复杂图案和个性化定制的光 学薄膜。然而，由于需要高精度的喷墨设 备和高质量的墨水，因此制造成本较高。
03 光学薄膜的性能参数
光学性能参数
01
在照明领域，光学薄膜主要用于提高灯具的亮度和均匀性； 在摄影领域，光学薄膜可以提高照片的色彩和清晰度；在医 疗领域，光学薄膜可以用于手术显微镜、内窥镜等医疗设备 的制造。
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溅射镀膜
总结词
溅射镀膜是一种利用高能离子轰击靶材表面，使靶材原子或分子从表面溅射出 来，并在基材表面沉积形成薄膜的方法。
详细描述
溅射镀膜具有较高的沉积速率和薄膜质量，适用于制备高质量、高性能的光学 薄膜。然而，由于需要高能离子源和高真空环境，因此制造成本较高。
化学气相沉积
总结词
化学气相沉积是一种利用气态化学反应在基材表面沉积形成薄膜的方法。
02 光学薄膜的制造工艺
真空蒸发镀膜
总结词
真空蒸发镀膜是一种在真空条件下，通过加热蒸发材料，使 其原子或分子从表面气化逸出，并在基材表面凝结形成薄膜 的方法。
详细描述
真空蒸发镀膜具有较高的沉积速率和较低的制造成本，适用 于大面积镀膜。然而，由于高温蒸发过程可能导致材料损失 和污染，因此需要严格控制真空度和蒸发源的纯度。
附着力与粘附性
描述薄膜与基材之间的粘 附能力，需满足一定的附 着力标准，确保薄膜不易 脱落。
抗张强度与韧性
薄膜在受到外力时的抗拉 伸和弯曲能力，是评估其 耐用性的重要指标。
光学膜片知识点总结
光学膜片知识点总结一、光学膜片的基本原理光学膜片是利用薄膜的干涉效应来实现对光的调控的光学元件。
薄膜的光学性质与其厚度、折射率及透射率等参数密切相关，通过对这些参数进行设计和调控，可以实现对光的波长、偏振、相位等的调控。
光学膜片的工作原理主要基于薄膜的干涉效应和多层膜的反射和透射规律。
1. 干涉效应：当光线通过薄膜时，由于薄膜的厚度和折射率的不同，光线在薄膜内部和表面之间会发生反射和透射，从而产生干涉现象。
这种干涉效应可以用来实现对光的波长和相位的调控。
2. 反射和透射规律：多层膜的光学性质与薄膜的材料、厚度、层序、折射率等参数相关，通过合理设计多层膜的结构，可以实现对光线的反射和透射的控制，从而实现对光的偏振和波长的调控。
基于以上基本原理，光学膜片可以实现对光的色散、偏振、透射率等的调控，具有广泛的应用前景。
二、光学膜片的主要特性1. 调控范围广：光学膜片可以实现对光的波长、偏振、相位等的调控，调控范围广，具有较大的应用潜力。
2. 光学性能优良：光学膜片具有优良的光学性能，如高透射率、低反射率、高色散率等，能够满足各种光学系统的需要。
3. 结构简单紧凑：光学膜片的结构通常比较简单，可以设计成紧凑的结构，便于集成和应用。
4. 制备工艺成熟：目前光学膜片的制备工艺已经比较成熟，可以利用各种方法和工艺制备出具有良好性能的光学膜片。
5. 适应性强：光学膜片可以根据具体的应用需求进行设计和制备，具有较强的适应性，适用于不同的光学系统。
在以上方面，光学膜片具有许多优良特性，是一种非常重要的光学元件。
三、光学膜片的制备工艺光学膜片的制备工艺是实现其优良性能的关键。
光学膜片的制备工艺通常包括薄膜沉积、膜层设计、光刻、膜层厚度和成分控制、表面处理等工艺步骤。
1. 薄膜沉积：薄膜沉积是制备光学膜片的基础工艺，主要包括物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和溅射沉积等技术，通过这些技术能够在衬底上制备出所需的薄膜材料。
光学薄膜的知识
有色玻璃和镀膜在曲线上的区别
T%
100 80
60 40
20
0 400 450
500 550 600
650 700 750 800 850
波长 n m
900 950 100 0
105 110
0
0
45
3、普通玻璃
如青板玻璃，是由于加了0.08~0.12%的氧化铁 的缘故；二价、三价铁分别在1100nm和380nm 处构成吸收带，吸收了部分红光和青光；它的 折射率n=1.515。 白板玻璃、超白玻璃等均要归入此列。
单层膜的反射率为：
R
0 0
Y Y
0 0
Y Y
(0 (0
2 )2 2 )2
cos2 cos2
1 1
(02 (02
/ 1 / 1
1)2 1)2
sin2 sin2
1 1
4
多层膜：
B
C
n j 1
cos j i j sin
j
i sin j / j 1
cos j
K
21
二、蒸发技术 热蒸发； 溅射； 离子镀； 离子辅助蒸发
22
钟罩镀膜机示意图
1、加热器
2、(基片)玻璃
3、蒸发源
4、钟罩
23
热蒸发
加热材料蒸发
坩埚
24
舟状
丝状
坩埚
25
电子束蒸发
属于热蒸发的一种形式 光学膜制备的最常用手段 常常可以配以其它辅助蒸发
26
27
溅射技术
阴极溅射 高频溅射又称射频溅射——为溅射介 质材料而设计 磁控溅射——提高离化率、溅射速率， 降低基片温度 反应溅射
光学薄膜资料
02
介质膜材料
• 氧化铝、氧化锆、氟化镁等
• 具有高透射率、低损耗等特点
• 常用于透射膜、增透膜等
03
复合膜材料
• 金属与介质材料的复合
• 可以实现多种光学性能的兼容
• 常用于抗反射膜、波长选择膜等
光学薄膜在光学仪器中的应用
镜头
⌛️
• 减少反射损耗，提高成
像质量
• 增加透光率，提高光能
利用率
• 实现特定功能，如偏振
光学薄膜：原理、应用与制造技术
DOCS SMART CREATE
CREATE TOGETHER
DOCS
01
光学薄膜的基本概念与原理
光学薄膜的定义与分类
光学薄膜的定义
• 是一种具有特定光学性能的薄膜材料
• 可以通过控制薄膜的厚度、折射率等参数来实现特定的光学效果
• 在光学系统中起到重要作用，如提高成像质量、降低损耗等
常见失效模式
• 膜层脱落：薄膜在使用过程中，膜层与基材分离
• 裂纹：薄膜表面或内部出现裂纹，影响薄膜性能
• 腐蚀：薄膜在使用过程中，受到环境因素的影响，发生腐蚀
原因分析
• 制备工艺问题：如沉积过程中的温度、压力等参数控制不当
• 材料选择问题：如材料本身的稳定性、耐腐蚀性等性能不足
• 使用环境问题：如环境湿度、温度、紫外线等环境因素的影响
• 折射率仪：用于测量薄膜的折射率
估薄膜的可靠性
• 表面形貌仪：用于测量薄膜的表面形貌
光学薄膜的性能指标与评估方法
性能指标
• 透射率：光线通过薄膜的强度与入射光强度的比值
• 反射率：光线在薄膜表面反射回原方向的强度与入射光强度的比值
• 折射率：光线在薄膜中传播时，光线的传播方向与薄膜法线之间的夹角与入射角
光学薄膜的基本知识
124 第三章 光学薄膜的基本知识一个介质如果它的性质在过考察点并与某一固定方向相垂直的平面上的各个方向都一样，我们就叫它为分层介质。
图3-1就是分层介质的示意图，图中z 轴所指的就是这一固定方向。
对于图示的各层介质来说，其介电常数和磁导率εε=()z ， μμ=()z图3-1 分层介质结构本章中我们由分析最基本的单层介质膜入手，进而分析周期性的多层介质膜。
通过对多层高反膜、增透膜、干涉滤光片原理的介绍了解常见的光学薄膜的基本知识。
最后通过金属膜理论的介绍了解吸收膜的性质。
§3-1 单层介质膜在一块玻璃基底上(n 3=1.5)镀制一层厚度不到一个波长的氟化镁薄膜(n 2=1.38)，膜的上方为空气(n 11=)，这样的三层介质就构成了一个单层介质膜。
光入射至单层介质膜，在膜层中有电磁场分布，对三层介质中的场量分析是以麦克斯韦电磁理论为依据。
作为简化的处理方法，我们直接运用电磁理论的结果来讨论各个区域中的总电场和磁场以及它们的边界条件。
一、求特征矩阵的数学处理方法图3-2为一单层介质膜的示意图。
设入射的单色平面波为一线偏振光，它可以分解为电矢量垂直于入射面的TE 波和电矢量平行于入射面的TM 波。
由于E 的垂直分量和平行分量在介质突变处的边界条件是相互独立的，所以这两种波相互独立。
图3-2中只画出了TE 波，以下的讨论就是针对TE 波进行的。
至于TM 波，可以用类似的处理方法，得出相应的结果。
选取相当于图3-1中(,)x y 坐标相同的两个考察点A Ⅰ、A Ⅱ，这种选取考察点的方法以后还要推广到多层膜。
现在就用比较这些处于同一竖直轴上的点场量演化的方法来建立层与层之间电磁场的传输关系。
图3-2a 中所标的E r Ⅰ、'E r Ⅱ、E t Ⅱ等，都代表介质中该点上沿图中所标定方向传播的所有可能波的总和，由于求和的过程已经包含在内，所以不125再追究得到它们以前的详细过程。
在图3-2b 中，将A Ⅰ和A Ⅱ点相比较，对于介质Ⅱ中入射至界面Ⅱ上的平面波来说，这两点之间的相位差图3－2 （a ） 边界上的电磁场； （b ）过A Ⅰ、A Ⅱ两点等相面之间的距离为22cos θh nβπλθ=2022n h cos (3.1-1)根据电磁场理论，在两种介质的界面上电场E 和磁场H 的切向分量保持连续，具体来说在界面Ⅰ处 E E E E E i r t r ⅠⅠⅠⅠⅡ=+=+' (3.1-2) 及 H H H H H i r t r ⅠⅠⅠⅠⅡ=-=-'c o s c o s c o s c o s θθθθ1122 (3.1-3) 由非磁性介质中E 和H 的关系式H s E =⨯εμ00n (3.1-4) 式中s 为波矢k 方向上的单位矢量，n 为所讨论的介质层中的折射率。
光学薄膜-基础知识
----基础知识介绍
光学薄膜-基础知识
光是什么？
光是一种电磁波，（在真空中的）可见光波长范围是700~400nm ；红外光为约700 到107nm量级;紫外光1-400nm；比紫外光短的还有X射线、γ射线（<0.001nm）等； 而比红外长的就是我们熟悉的无线电波
光学薄膜-基础知识
什么叫光的干涉？
%
五、反射膜
在光学薄膜中，反射膜和增透膜几乎同样重 要。 对于光学仪器中的反射系统来说，一般单 纯金属膜的特性大都已经满足常用要求。在某 些应用中，要求更高的反射率则可用金属增强 镜。 而全介质多层反射膜，由于这种反射膜具 有最大的反射率和最小的吸收率因而在激光应 用和一些高要求的系统中得到了广泛的使用。
介质带通滤光片的结构为：介质反射膜/间隔层/ 介质反射膜/间隔层/介质反射膜．但是滤光片也可以
是混合结构，例如用一层金属膜如银膜代替两间隔之 间的介质反射膜形式如下：
介质反射膜/间隔层/金属膜/间隔层/介质反射膜
这是金属诱导透射滤光片的基本形式
这种滤光片的最大好处：长波无次峰、透射率较高
光学薄膜-基础知识
光学薄膜的类型与符号
光学薄膜-基础知识
光学薄膜的依附体 ——基板
光学薄膜-基础知识
光学上常用的基板
一、玻璃----在光学应用上最重要 二、陶瓷 三、光学晶体 四、光学塑料（如PC、PMMA等） 五、金属
光学薄膜-基础知识
一、玻璃
玻璃可以分为：
1、普通玻璃 2、无色光学玻璃 3、有色光学玻璃 4、特殊玻璃等
金属滤光片 全介质滤光片 双半波、三半波全介质滤光片 金属诱导透射滤光片
光学薄膜-基础知识
% T r a n s m it t a n c
光学薄膜基础知识PPT课件
D H jc t
B 0
E B t
真空中：
2B
1 c2
2B t 2
0
2E 1 2E 0 c2 t 2
麦克斯韦
c 1 299792458 米／秒
0 0
1832年,法拉第猜想: 电磁作用可能以波的
1887年，赫兹发现了电磁波
形式传播，而且光可
——电磁光学建立
能就是一种电磁波动
第37页/共120页
T＝(0.97)7＝80.7%．
未镀膜： T=(0.92)7=55.7%
• 这比没有经过镀膜处理的系统提高了约25％的透射能 量
第6页/共120页
6/120
• 20世纪中期：主要是在薄膜设备的改进与镀膜 产品种类以及质量的提高得到了发展，形成了 典型的减反射、高反射、滤光片等光学薄膜器
➢件20；世纪末－21世纪初光电子技术得到了飞速发展， 光学薄膜器件向性能要求和技术难度更高、应用 范围和知识领域更广、器件种类和需求数量更多 的方向迅速发展；
• 事实上，泰勒发展了一种用化学侵蚀产生“失 泽”而制作化学减反膜的方法。
• 目前制备光学应用的薄膜的主要方法是真空蒸 发法和溅射法，后者在十九世纪中叶就发现了， 而前者可追朔到二十世纪初。
• 但在1930年以前，它们不能作为实用的镀膜方
法，因为没有获得高真空的真正适用的抽气机，
直到1930年出现了油扩散泵—机械泵抽气系统
以后，制造实用的真空镀膜机才成为可能。
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• 三十年代中期德国的鲍尔和美国的斯特朗先后用真空蒸 发方法制备了单层减反射膜，这种简单的减反射膜至今 在一般的光学装置上还被大量地应用。
折射率为1.52的玻璃敷有折射率为1.38的氟化镁 薄膜后，单面的反射损失可从4.2%减少到1.5%左右， 例如7块平板系统镀膜后，在参考波长上总的透射率可 近似地估计为：
光学薄膜基础知识
1 冕牌玻璃----K带头的玻璃 折射率n较小 色散系
数大 钡冕 等 可分为氟冕 FK 磷冕 PK 轻冕 QK BaK 重冕 ZK 镧冕 LaK 特冕 TK
数大 可分为冕火石 KF 轻火石 QF 钡火石 BaF 重火石 ZF 镧H火石 LaF 等
2 火石玻璃----F带头的玻璃 折射率n较大 色散系
00
2
7
10-4
0
3
10-4
3
10
10-4
1
5
10-4
4
20
10-4
玻璃的光学均匀性以一块玻璃中各部位间的折射率微差最大值 nmax表示时 按下表分为4类 类别 H1 H2 H3 H4 折射率最大微差 2 5 1 2 10-6 10-6 10-5 10-5 nmax
2
有色玻璃
它主要是滤光作用 有时候替代镀膜有时候和薄膜组 合 按照着色原理可以分为胶态着色和离子着色有色玻璃 两类 通过加入不同的吸收离子我们可以得到各种各样颜 色的玻璃 我们在用的蓝玻璃就是一种有色玻璃 HOYA叫 CM5000 肖特叫BG38 BG39等 国际 国内均有一些 专业的有色玻璃生产商
0——中心波长
Tmax——中心波长透射率
或 峰值透射率
2⊿
——透过率为峰值透过率 一半的波长宽度 也称通带半宽 度 有时也用2⊿ / 0表示相对 半宽度
四
带通滤光片
可分为
根据膜层的不同
金属滤光片 全介质滤光片 双半波 三半波全介质滤光片 金属诱导透射滤光片
100 80 % Transmittance 60 40 20 0 500
四
带通滤光片
从光学薄膜的角度来讲 最有意义的进 展是1899年出现的法布里-珀珞干涉仪 它是干涉带通滤光片的一种基本结构 而 自从1940年出现金属-介质滤光片以来 它已经在光学 光谱学 激光 天文物理 学等各个领域得到了广泛的应用
光学薄膜-基础知识
四、带通滤光片
从光学薄膜的角度来讲，最有意义的进 展是1899年出现的法布里-珀珞干涉仪。 它是干涉带通滤光片的一种基本结构。而 自从1940年出现金属-介质滤光片以来， 它已经在光学、光谱学、激光、天文物理 学等各个领域得到了广泛的应用。
四、带通滤光片
法布里—珀珞的结构
四、带通滤光片
带通的主要参数
4、特殊玻璃
特殊玻璃可以包括 A、耐辐射玻璃
B、石英玻璃
C、隔热玻璃 D、微晶玻璃 E、耐热玻璃 F、硬质玻璃等。
二、光学塑料
塑料是什么？
塑料是一种以合成树脂或天然树脂(一般为高分 子聚合物)为基本成分，在加工过程中，可塑制成型， 产品最终能保持形状不变的材料。光学塑料乃是一 种可以与玻璃竞争的透明塑料。它具有一定的光学 特性、机械特性和化学特性，能满足光学零件的要 求，从而逐渐构成光学三大基本材料之—(玻璃、光 学晶体和光学塑料)。
数大，可分为冕火石（KF）、轻火石（QF）、钡火石 （BaF）、重火石（ZF）、镧H火石（LaF）等。
共有160多种之多。
无色光学玻璃一些技术指标
1、nd----指587.7nm(氦黄线)处的折射率； 2、nD----指589.3nm(钠黄线)处的折射率；
3、相对色散（阿贝数） υd 、 υD
----由nf(486.1nm)和nc(656.3nm)确定： υd= (nd -1)/(nf - nc)
类别 折射率nd允许差 值 ±2×10-4 类别 折射率nd允许差值
00
2
±7×10-4
0
±3×10-4
3
±10×10-4
1
±5×10-4
4
±20×10-4
玻璃的光学均匀性以一块玻璃中各部位间的折射率微差最大值 △nmax表示时，按下表分为4类。 类别 H1 折射率最大微差，△nmax ±2×10-6
光学薄膜理论培训1-利达光电
2、电子束蒸发原理
电功率→电子动能→ 膜料热能 在极短时间内膜料温 度上升到几千度!!
2、电子枪结构
3、e形电子枪特点
优点:
1.强磁场使二次电子减少； 2.坩埚水冷,膜污染少； 3.材料蒸汽分子动能高,膜致密； 4.蒸发材料不分馏或分馏小； 5.灯丝藏下面,不易污染,寿命长； 6.有效抑制高压放电。
五、常用用的镀膜材料
1.金属膜，多用于高反射膜 2.介质膜和半导体膜
良好膜料应具备的特性： （1）具有良好的透明度，吸收小 高折射率材料在可见区的消光系数比低折射率材料大10～100倍以上。 （2）具有稳定的、重复性良好的折射率 （3）膜料本身具有良好的机械强度和化学性能 （4）薄膜与基板，薄膜与薄膜之间要有良好的附着力
3、膜层厚度均匀性
（1）影响因素： ①膜料的纯度、是否受潮，以及形状、高低、加料的虚实等。 ②坩埚位置是否偏。 ③光斑的大小、形状、位置。 ④修正板装配是否到位、升降是否正常、有无变形。 ⑤盘、工装有无变形，是否放置到位。 ⑥真空度的高低。 ⑦基板温度的高低。 ⑧蒸发速率的快慢。 ⑨充氧的大小。 ⑩使用IAD的，离子源安装是否到位。
3、光学薄膜的类型与符号 光学薄膜的类型与符号
1.减反膜 2.滤光膜 3 保护膜 4 内反射 5 外反射 6 高反膜 7 分束膜 8 分色膜 9 偏振膜 10 导电膜
6
4、光学薄膜在光学系统中的作用
提高光学效率、减少杂光。如减反射膜（AR）、高反射 膜（HR） 实现光束的调整或再分配。如分束膜、分色膜、偏振分 光膜就是根据不同需要进行能量再分配的光学元件。 通过波长的选择性透过提高系统信噪比。如窄带及带通 滤光片、长波通、短波通滤光片。 实现某些特定功能。如ITO透明导电膜、憎水膜、透明 超硬膜等
光学薄膜基础知识
光学薄膜基础知识光学薄膜讲解内容：①光学薄膜的理论基础及应用范围和发展前景②光学薄膜基础理论知识③镀膜制备技术④镀膜材料⑤镀膜检测光学薄膜是一门综合性非常强的工程技术科学。
它的理论基础是电磁场理论和麦克斯韦方程，涉及光在传播过程中，通过多层介质时的反射、反射各偏振性能等。
随着科学的进步和人们生活水平的不断提高，促使镀膜技术得到了非速的发展。
在许多情况下，人们关心的是材料的表面，在普通的基底材料上若镀以适当的膜，就可以获得奇迹般的效果。
膜是物质存在的一种形式。
多年来，在膜的理论、制备工艺、测试方法和应用等方面，进行了大量的研究和开发工作，已发展成为一门新兴的边缘科学——膜学。
它涉及物理学、化学、数学等基础学科和材料、等离子体、真空、测量与控制等技术领域。
它是多种学科综合的产物，同时也促进了相关学科和技术的发展。
膜学是材料中最活跃、最富成效、最有前途的一项技术。
镀膜的方法很多，分类方法也各不相同。
按膜层的形成方法分类，可以分为干式镀膜和湿式镀膜。
干式镀膜是指要真空的条件下，应用物理或化学的方法，将材料汽化成原子、分子或使成电离成离子，并通过气相过程，在基体表面沉积一层具有特殊性能的薄膜技术。
因此也有人称为气相过程或真空镀膜。
在干式镀膜中有以真空镀、溅射镀膜、离子镀为代表的物理气相沉积（PVD）和化学气相沉积（CVD）。
湿式镀膜是指将工件置于电解质溶液中，通过化学、电化学的方法，使其表面形成镀层，所以也有人称溶液法为液相沉积法，它可以分为电镀、化学镀、化学转化膜处理几种。
镀膜技术应用广泛，如太阳能电池、太阳能集热管、集成电路、半导体器件、平板显示器、光控及节能玻璃、信息储存作用器件、敏感元件、工模具超硬涂层及手表、眼镜、卫生洁具等日用品精钸层、塑料制品金属化、包装用塑料薄膜等各个领域，在工业现代化和国民经济发展中的越来越大，在国内外生产、科研、教学领域受到普遍重视，得到了迅猛发展。
光学薄膜基础理论知识光波：紫外光、可见光、红外光。
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随着背光板发展趋势,市场的需求越来越大,竞争就更加强烈,致使各种部材的发展也相当迅速,现将我们公司最常用的一些部材作简单的介绍: 首先根据我司目前三大类产品在不同的组合搭配情况下所使用到的部材: Ⅰ底部类:REF+PCB+扩散片
Ⅱ侧部类:Housing+L/G+反射片+扩散片+增光片+遮光片
+FPC*LED(SMD/Chip/Lamp)
Ⅲ无光源类: Housing+L/G+反射片+扩散片+增光片+遮光片
目录
1.扩散片 (2)
2.反射片……………………………………………………………………3~4
3.遮光片……………………………………………………………………4~5
4.增光片……………………………………………………………………5~7
5.双面胶……………………………………………………………………7~8
6.基板(PBC) (8)
7.导光板(L/G) (9)
8.框盖(Housing) 、反射盖(REF)……………………………………………9~10
一、扩散片(DSI):
1.作用:对于点光源有一定的扩散、减弱导光板表面的纲点形状.
2.特征及种类(表一)
3.使用及判识方法
a.D204、D204P两面皆为雾的,没有正反面之分.两者的区别:未加保护膜
为D204,加保护的为D204P.
b.雾面与光滑面的,使用时雾面为正面,光滑面为反面.
c.雾面与胶面, 雾面为正面,胶面为反面.
4.注意事项
a.表面不可损伤、拆痕、亮点、异物
b.作业不可与硬质物体碰撞(尖物、指甲)
c.光滑面容易脏污,不能直接用手触摸
d.表面最好加保护膜.
e.请戴指套以防止手指印.
f.拿取产品时,尽量利用周围部分
二、反射片(RSI):
1.作用:将光源照射于导光板的光线由导光板表面射出,部分光从导光板侧
面与底面逃漏的光线经反射片再度反射到导光板内.
2.特征及种类(表二)
3.使用及判识方法
a.白反射片(E20)正反面的区分,较有光泽面为反射面
b.银白反射片(GR38W、75W05、37W01)的反射面为银面,其适用配合增
光片使用较好.
c.ESR的反射面为印用3M字样为反射面(另一种判识方法为保护膜为
彩色离型纸);使用时应将两面保护撕掉,同样适用配合增光片使用效
果最佳.目前反射片当中对亮度最好、价钱最贵的一种反射片.
d.半透半反射光滑面为反射面,其另一面为透光面.其适用于双屏幕手机.
其透光率为50%、20%、15%左右.
e.E60有加保护的为反射面,其另一面为透光面,其透光率为17%左右.
4.注意事项
a.注意表面不要有脏污、刮伤、拆痕、异物.
b.光滑面容易脏污,不能直接用手触摸.
c.作业不可与硬质物体碰撞(尖物、指甲);以免损伤
d.作业时不可对着其表面用嘴吹异物.
三、遮光片(VSI):
1.作用:主要用遮光及反射;也可以作固定作用
2.特征及种类(表三)
3.使用方法
a.使用时手不能直接接触含胶面,应用夹子夹取.
b.白面、银面为反射面;黑面为遮光面.反射面朝下.
4.注意事项
a.作业时不能将上PET撕掉,以有利保护其它的贴布不受损及脏污.
b.SU-119/ SU-115灰面较容易脱落,不能用尖物碰撞作业.
c.PO02再离型使用率低,反复重贴容易产生亮点,
四、增光片
1.作用:增加辉度
2.特征及种类(表四)
3.使用Thin BEF, BEFⅡ时的步骤和应注意的事项:
(1)使用Thin BEF, BEFⅡ时的步骤
a.将有颜色一面的保护膜撕去( 有颜色保护膜的是平滑面), 撕去时用
胶纸贴在保护膜上,再180°撕开.
b.将透明保护膜撕去(有透明保护膜的是棱角面).
c.用风枪吹走所有的杂物(有杂物的话).
d.将Thin BEF, BEFⅡ组装时, 棱角面向LCD.
e. 在加上两块BEF 时, 第一块跟第二块间的棱角相差90°
(2) 此产品是由非常精细的棱角面所组成,任何的手指印, 刮伤或折痕均会造
成不良.
下列为应注意事项:
(1) 请戴手套以防止手指印. (2) 拿取产品时,尽量利用周围部份, (3) 避免直接触碰中间区域,勿擦动产品.
(4) 为了避免BEF 外观受损,应于始用时再撕除保护膜. (5) 请于纳入后六个月使用完毕,以避免保护膜的胶转印至BEF 上 (6) 产品置放处应避免日光直射,储存环境温度应控制在-10 ℃到30℃,20%RH 到 80%RH.
(7) 装配的时候, 最好在1000等级的无尘室下进行. (8) 为了减少在撕去保护膜时引起的静电, 可加除静电风扇.
4.注意Thin BEF 与D BEF 正反面的判识方法:
Brightness Enhancement Film(聚光膜
)
有透明保護膜的是稜角面)
有顏色保護膜的是平滑面
(1)D BEF的正面,使用于产品正面向上,某个角度时可清晰见到条纹﹐
D BEF的反面,使用于产品反面向下,任何角度时条纹不清楚,像镜面。
(2)Thin BEF的正面,使用于产品正面向上,任何角度时条纹不清楚,像镜面
﹐Thin BEF的反面,使用于产品反面向下,某个角度时可清晰见到条纹。
(3)1PCS Thin BEF+1PCS Thin BEF时亮度为增加,如果再加上D BEF时则
亮度会下降。
~~以上CM-22也类似~~
五、双面胶
1.作用:用于粘着.
2.特征及种类(表五)
3.胶的选用:
a.注意不要有溢胶现象.
b.不要选用有残胶.
c.可再离型使用.
d.粘着力大的
六、基板(PCB)、软性线路板(FPC)
1.作用:导电作用
2.特征及种类(表六)
3.选用方法
a.ＦＲ－４: 适用基板组装在Case等里面时（因为CEM-3有粉末，所
以禁止使用）
b.ＣＥＭ－３: 适用基板露在外面时.
4.注意检查事项
a.导电性测试、固晶强度、焊线强度.
b.表面刷白漆要均匀、光泽.
c.温度烘烤后颜色不可发黄、翘曲.
七、导光板(L/G)
1.名称:凡是有咬花的(透明体),中文我们称之为导光板,英文为Lightguide(简写L/G).
2.特征及种类(表七)
3.导光板使用材料分类:
PC透明分类:1225Y、1225L、1250Y
出光PC分类:LC-1500 、LC-1700
PMMA分类:VH001、
八、框盖(Housing) 、反射盖(REF)
1.名称:
a.背光板(Backlight)的A Type所使用的白框,中文我们称之为反射盖.英文为
Reflector(简写REF).有A.B盖组合的导光板,其中A盖使用PC白去衬导光板而
不需使用反射片(如E-20或GR38W)来做反射时,我们也称这A盖为反射盖.英文
为Reflector(简写REF).
b.有A.B盖组合的导光板,其中A盖的中央挖空,而加上反射片(如E-20或GR38W)
来做反射时,我们则称这A盖为框盖.英文称之为Housing.
2.特征及种类(表八)
3.框盖与反射盖使用材料分类:
出光反射分类:URZ2501、URZ2502.
帝人反射级有:LD-1000RM.
PC白: 普通PC抽粒加钛白.。