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光学镀膜的分类以及他的特性

日期:2024-05-04 13:51
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摘要:光学镀膜的分类以及他的特性

光学镀膜的分类以及他的特性

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上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业,公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区,专业的光电镀膜公司,技术背景依托中国科学院,卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工;光学透镜、反射镜、棱镜,平板显示,安防监控等光学镀膜产品的开发和生产,为全球客户提供上等的产品和服务。


光学薄膜是各种先进光电技术中不可缺少的一部分,它不仅能改善系统性能,而且是满足设计目标的必要手段,光学镀膜大致分为金属镀膜和电介质膜(透明膜)2种。任何一种都可以用于光学实验的反射镜,但是反射机理是完全不同的,在使用方法或特性上也存在很多不同点。


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 金属膜在抛光的玻璃基板上蒸镀铝(Al)或金(Au)等金属时,会成为反射率较高的反射镜。此外,银(Ag)铂(Pt),或铬(Cr)等金属有时也可以用于反射镜。金属膜能够在非常宽的波长谱区进行反射,且具有反射率随入射角度变化小的特征。由于没有反射的光线被金属薄膜吸收,金属薄膜的厚度稍微变厚时,光线将不能透过薄膜到达玻璃基板。

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镀铝膜


铝膜在紫外到红外谱区都具有高反射率,但非常容易氧化,特别是在紫外谱区具有不稳定的特性。而且,容易受损伤,即使弄脏也不能擦拭表面。 因此,在铝膜上附加保护膜,可以保护金属膜并防止氧化或损伤。 保护膜在特定的波长谱区有保持反射率的效果,但在其它波长谱区,有时反射率会降低。 与此相反,也有只在特定的波长谱区增加反射率的特殊保护膜。

镀金膜


在可见光谱区具有黄色的波长特性(蓝色有吸收),但是在红外谱区的非常宽广的范围内具有较高的反射率。 由于只有金膜时不能很好地附着在玻璃表面,很容易剥落,所以一般首先蒸镀铬的底膜。 金膜柔软很容易受损伤。在特定的波长谱区使用时,可以蒸镀金膜的保护膜。在整个红外谱区使用时,经常使用不镀有保护膜的金膜。 请**不要用纸或布擦拭金膜。一旦受损伤将不能恢复。

镀铬膜


铬膜或其合金(铬镍铁合金)可以作为部分反射镜的光学镀膜使用。 铬膜的反射率比铝膜和金膜低,由于吸收较多而不被用于反射镜,但在宽波长谱区由于反射率和吸收率的变化较小,可以用于反射型的中性滤光片或分光镜

电介质膜


电介质材料无色透明,没有像金属那样大的反射或吸收。如果选择适当的材质和膜厚,在玻璃基板,薄膜和空气的分界面会产生干涉效果,可以得到特定的透过率?反射率的波长特性。

单层反射膜


光线射入玻璃基板时,会产生4%左右的反射而造成透过率的损失。但是,通过在玻璃基板上蒸镀比玻璃的折射率更低的电介质膜,可以改变玻璃基板的反射率。

调节电介质膜的厚度使其光程(折射率n×膜厚d)为λ/4时,可以相互抵消玻璃基板和电介质膜,电介质膜和空气的分界面的反射,将反射率降到*低。

但是,由于折射率受到薄膜材料的限制,所以反射率不能完全为零。而且,由于受玻璃基板折射率的限制,所以并不是所有玻璃基板都能得到防反射效果。

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单层防反射膜(SLAR)反射率的波长特性



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单层电介质防反射膜的结构示意图

多层防反射膜


由于单层膜材料的选择范围很小,而且玻璃基板会残留一些反射。因此,通过重叠蒸镀几层薄膜,即使使用很少的薄膜材料也可以得到*佳的防反射效果。

此外,可以改变薄膜的构成,制造出降低特定波长的反射率的窄带防反射膜(NMAR),或制造出在宽波长谱区降低反射率的宽带防反射膜(MLAR)。

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窄带防反射膜(NMAR)反射率的波长特性



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宽带防反射膜(BMAR)反射率的波长特性


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多层电介质防反射膜的结构示意图

多层反射膜


在玻璃基板上交替重复地蒸镀折射率较高的电介质膜和折射率较低的电介质膜时,可以得到反射率非常高的反射膜。

高折射率和低折射率的分界面会产生很少的反射。

由于每层的电介质膜的厚度都调节为λ/4的光程(折射率n×膜厚d),在各层上反射的光线的相位相同,反射将相互合成加强。相反,经过多重反射向透过方向前进的光线则相互抵消变为零。

如果电介质膜的层数足够多,入射光线会逐渐减弱,变得几乎不能透过。

衰减的光线将全部转为反射光。由于电解质膜没有吸收,入射的光线将没有损失,成为100%的反射光。

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多层电介质膜(DML)的反射率的波长特性

真空镀膜技术

真空镀膜技术是气相物理沉积的方法之一,也叫真空电镀。是在真空条件下,用蒸发器加热镀膜材料使之升华,蒸发粒子流直接射向基体,在基体表面沉积形成固体薄膜。

真空镀膜的应用广泛,如真空镀铝,在塑料等基体上进行真空镀,再经过不同颜色的染色处理,可以应用于家具、工艺品、灯饰、钟表、玩具、汽车灯具、反光镜及柔软包装材料等产品制造中,装饰效果十分出色。

真空镀膜产品其膜面不仅亮度高,质感细腻逼真,同时制作成本较低,有利于环境保护,较少受到基材材质限制的优点,被越来越多的应用在化妆品外壳的表面处理。

真空镀膜技术基本原理

真空镀膜过程简单来说就是电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞,电离出大量的氩离子和电子,电子飞向基片。氩离子在电场的作用下加速轰击靶材,溅射出大量的靶材原子,呈中性的靶原子(或分子)沉积在基片上成膜。

但在实际辉光放电直流溅射系统中,自持放电很难在低于1.3Pa的条件下维持,这是因为在这种条件下没有足够的离化碰撞。因此在低于1.3~2.7Pa压强下运行的溅射系统提高离化碰撞就显得尤为重要。提高离化碰撞的方法要么靠额外的电子源来提供,而不是靠阴极发射出来的二次电子;要么就是利用高频放电装置或者施加磁场的方式提高已有电子的离化效率。

事实上,真空镀膜中二次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场洛仑磁力的影响,被束缚在靠近靶面的等离子体区域内,该区域内等离子体密度很高,二次电子在磁场的作用下围绕靶面作圆周运动,该电子的运动路径很长,在运动过程中不断的与氩原子发生碰撞电离出大量的氩离子轰击靶材,经过多次碰撞后电子的能量逐渐降低,摆脱磁力线的束缚,远离靶材,Z终沉积在基片上。

真空镀膜就是以磁场束缚而延长电子的运动路径,改变电子的运动方向,提高工作气体的电离率和有效利用电子的能量。电子的归宿不仅仅是基片,真空室内壁及靶源阳极也是电子归宿,因为一般基片与真空室及阳极在同一电势。磁场与电场的交互作用(EXB drift)使单个电子轨迹呈三维螺旋状,而不是仅仅在靶面圆周运动



关于我们


上海卷柔新技术光电有限公司是一家专业研发生产光学仪器及其零配件的高科技企业,公司2005年成立在上海闵行零号湾创业园区,专业的光电镀膜公司,技术背景依托中国科学院,卷柔产品主要涉及光学仪器及其零配件的研发和加工;光学透镜、反射镜、棱镜,平板显示,安防监控等光学镀膜产品的开发和生产,为全球客户提供上等的产品和服务。

    采用德国薄膜制备工艺,形成了一套具有严格工艺标准的闭环式流程技术制备体系,能够制备各种超高性能光学薄膜,包括红外薄膜、增透膜,ARcoating,激光薄膜、特种薄膜、紫外薄膜、x射线薄膜,应用领域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、医用激光器、光学科研,红外制导、面部识别、VR/AR应用,博物馆,低反射橱窗玻璃,画框,工业灯具照明,广告机,点餐机,电子白板,安防监控等。
    卷柔新技术拥有自主知识产权的全自动生产线【sol-gel溶胶凝胶法镀膜线】,这条生产线能够生产全球先进的减反射玻璃。镀膜版面可达到2440*3660mm,玻璃厚度从0.3mm到12mm都可以,另外针对PC,PMMA方面的增透膜也具有量产生产能力。ARcoating减反膜基本接近无色,色彩还原性好,并且可以避免了磁控溅射的缺点,镀完增透膜后玻璃可以做热弯处理和钢化处理以及DIP打印处理。这个难度和具有很好的应用性,新意突出,实用性突出,湿法镀膜在价格方面也均优于真空磁控的干法。


  卷柔减反射(AR)玻璃的特点:高透,膜层无色,膜硬度高,抗老化性强(耐候性强于玻璃),玻璃长期使用存放不发霉,且有一定的自洁效果.AR增透减反膜玻璃产品广泛应用于**文博展示、低反射幕墙、广告机玻璃、节能灯具盖板玻璃、液晶显示器保护玻璃等多行业。
    我们的愿景:卷柔让光学更具价值!
    我们的使命:有光的地方就有卷柔新技术!
    我们的目标:以高质量的产品,优惠的价格,贴心的服务,为客户提供优良的解决方案。
    上海卷柔科技以现代镀膜技术为核心驱动力,通过镀膜设备、镀膜加工、光学镀膜产品服务于客户,努力为客户创造新的利润空间和竞争优势,为中国的民族制造业的发展贡献力量。