AR高透膜完整版本

高透TPITO技術(shù)交流研發(fā)中心/ITO鍍膜四線2007.4.4GlassTransmittanceAbsorptionReflectanceR+A+T=1T=1-R-A無法改變玻璃本身的吸收率，只能通過降低玻璃兩面的反射率，提升透射率，即所謂“減反增透”——Antireflection(AR)。玻璃有2個反射面。一次反射二次反射光在玻璃中的傳播IncidentLightAR膜GlassReflectionIncidentLightARAR膜工作原理：光是電磁波，是能量，通過匹配AR膜的折射率、厚度，使光波在AR膜中產(chǎn)生多光束干涉——上表面相消干涉，下表面相長干涉。相消干涉：光程差=n.λ，n為整數(shù)。相長干涉：光程差=n.(λ/2)，n為整數(shù)。相對于AR膜的厚度，玻璃的厚度可以看作無窮大，但AR膜的透射率≠AR玻璃的透射率，玻璃有2個反射面，玻璃本身還有吸收。ndAR膜與AR玻璃玻璃單面鍍AR，透過率的理論極限值為95.9%。AR膜的作用GlassLightSourceBackgroundLight增亮：增加有用光(LightSource)的出射。增加對比度：減少干擾光(BackgroundLight)的反射。防眩Antiglare(AG)：減少眩光(直接和反射)，增加漫射，有霧度要求。SpecularReflectanceDiffuseReflectanceARITO玻璃的種類單面三層AR膜GlassITOTiO2SiO212nm，導(dǎo)電膜，有吸收；膜厚不可調(diào)10nm，光學(xué)介質(zhì)膜，無吸收；膜厚可調(diào)1000nm，光學(xué)介質(zhì)膜，無吸收；膜厚可調(diào)三層膜中，ITO(n=2)厚度一定，只能靠調(diào)節(jié)SiO2(n=1.4)和TiO2(n=2.4)厚度獲得增透效果，但前提是保證SiO2和TiO2的折射率和極低的吸收率，MF需調(diào)整到過氧狀態(tài)。單面三層AR膜復(fù)折射率折射率n和消光系數(shù)k都是波長的函數(shù)。對透明介質(zhì)，n隨波長λ的增加而減小，k反映了介質(zhì)對光波的吸收。ITOWavelength300350400450500550600650700750800IndexN2.3752.2922.1822.12.062.052.042.032.022.0151.914IndexK0.2470.0820.0450.0210.0160.0140.0120.0110.01050.01050.01SiO2Wavelength300350400450500550600650700750800IndexN1.4781.4721.4671.4631.4591.4551.4521.451.4461.4431.44IndexK00000000000TiO2Wavelength300350400450500550600650700750800IndexN2.62.572.522.4692.4222.3852.3512.3372.3272.3222.312IndexK00000000000Nb2O5Wavelength383.2400.1421.3446476.4512.1557.4612.2682.2773.1900IndexN2.57572.52122.47812.43622.40192.36672.34172.31482.2932.27382.25IndexK00000000000模擬&實驗?zāi)ず瘢篏|TiO2|SiO2|ITO——G|92|1100|79模擬軟件為TFCalc，模擬值與實測值的差異是由于模擬所用的薄膜的n、k值與實際值不同。因為T+R+A=1，當(dāng)A不大時，T和R的光譜近似呈鏡像分布，所以下面僅分析T光譜。T光譜曲線和顏色三層AR膜T光譜曲線兩端低，中間高，顏色表現(xiàn)為：透射色為綠色和黃色的混合色；反射色為藍(lán)色和紅色的混合色。T光譜曲線越平緩，顏色越淡。顏色坐標(biāo)顏色是一種直觀的心理感受，通過顏色來檢驗?zāi)訉嶋H上是間接檢驗?zāi)拥腡、R光譜和膜厚的均勻性。通過顏色匹配函數(shù)，可將T、R光譜轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的透射色坐標(biāo)和反射色坐標(biāo)。

常用的色坐標(biāo)系有CIE1931XYZ和CIE1978L*a*b*。不同色坐標(biāo)系之間可以相互轉(zhuǎn)換。

CIE1931XYZ每種顏色對應(yīng)的(x,y)即為其色坐標(biāo)。馬蹄鐵線是光譜軌跡。

連接馬蹄鐵底部結(jié)束的線叫作無光譜的“紫色線”。從圖中還能看出混色和補色關(guān)系。CIE1976L*a*b*L*表示心理明度；a*,b*

為心理色度明度差ΔL*,色差Δa*,Δb*或ΔC*,ΔH*總色差TiO2對T光譜的影響三層膜中TiO2層的厚度為9-16nm。TiO2層的厚度越厚，T光譜曲線會變窄，即中間高，兩邊低，決定了最高透過率。雖然TiO2層的厚度變化也會引起峰值波長偏移(厚，峰右移；反之，左移)，但由于膜厚遠(yuǎn)較SiO2層薄，影響不大。101——G|100|1050|80102——G|120|1050|80102——G|140|1050|80TiO2對顏色的影響反射L*a*b*Yxy101g26.3511.45-20.294.870.25340.2153102g25.0714.87-18.844.440.26870.2151103e25.2715.17-17.824.50.27460.2191透射色——TiO2變厚，峰值右移，綠增黃減。TiO2膜厚較薄，變化范圍小，對峰值移動的影響也小，所以對透射色的影響較小。反射色——TiO2變厚，使紅增藍(lán)減。長波(紅色)和短波(藍(lán)色)的透過率都降低，但對長波的透過率影響更大，引入的黃色平衡部分藍(lán)色的影響，引入紅色的影響較明顯。透射L*a*b*Yxy101g97.85-2.173.8194.530.3140.3244102g97.84-2.593.4994.510.31280.3241103e97.76-2.613.3594.310.31260.3238SiO2對T光譜的影響三層膜中SiO2層的厚度為100nm左右，比其余兩層厚的多，因此其厚度決定了峰值波長位置，越厚峰值波長右移，反之左移。201——G|120|950|80202——G|120|1050|80203——G|120|1150|80SiO2對反射色的影響透射L*a*b*Yxy201a97.28-1.4-0.3693.130.30760.3164202b97.68-1.931.2794.110.30980.3196203b97.1-2.1692.690.3180.3285反射L*a*b*Yxy201a28.625.894.665.690.35150.3274202b26.110.15-6.344.780.31420.2721203b27.9311.65-27.195.430.22820.1945透射色——SiO2變厚，峰值右移，綠增黃增，黃色增長更快，顏色變深。反射色——SiO2變厚，使紅增藍(lán)增，藍(lán)色增長更快，顏色變深。膜厚均勻性透射L*a*b*Yxy201a97.28-1.4-0.3693.130.30760.3164201e97.62-1.911.0893.960.30950.3193反射L*a*b*Yxy201a28.625.894.665.690.35150.3274201e26.389.69-4.984.880.31930.2788膜厚均勻性表現(xiàn)在T光譜曲線的重合度和色坐標(biāo)的差值。最直觀的體現(xiàn)在玻璃顏色的差異性——色差。光澤度——GlossGlossRange60°SemiGloss10to7060°HighGloss>7020°LowGloss<1085°測光澤度實際上是測鏡面反射，黑色玻璃標(biāo)準(zhǔn)樣的鏡面反射定為100GU(GlossUnit)，被測樣品的鏡面反射與其相比即得對應(yīng)Gloss。既然是測反射，就有相應(yīng)的角度規(guī)定。Gloss越高，表觀越好，表面越光滑。反射霧度——Haze反射霧度(Haze)——偏離鏡面反射光束0.9度以外的漫反射光。對HighGloss表面，只計2.7度以內(nèi)的漫反射光。透射霧度、清晰度透射霧度(Haze)——偏離入射光束2.5度以上的散射光。清晰度(Clarity)——偏離入射光束2.5度以內(nèi)的散射光。TotalTransmittance=IncidentLight-Absorption-Reflection=DirectlyTransmittance+DiffuseTransmittanceDiffuseTransmittance=WideAngleScattering+NarrowAngleScattering實際生產(chǎn)調(diào)試過程一、透過率調(diào)試二、顏色調(diào)試三、均勻性調(diào)試四、面阻調(diào)試透過率的調(diào)試過程1，通過計算機模擬膜厚看模擬膜系透過率，然后按照膜厚做產(chǎn)品2，試驗過渡態(tài)SiO2和過氧態(tài)SiO2透過率差別，結(jié)論為透過率上達(dá)到理想要求3，看透過率曲線來調(diào)試高透產(chǎn)品顏色調(diào)試顏色調(diào)試主要看反射率