16光学镀膜介绍

11光學鍍膜介紹研發部邱仁傑內容大綱一、光學鍍膜介紹及種類二、抗反射原理及應用三、潑水劑鍍膜介紹四、光學鍍膜耐久性測試21.光學鍍膜為求高透視率及隔絕有害光線，因而會在基材表面鍍上一層薄膜。單層薄膜厚度一般在數十至數千埃(1Å=10-7mm)。2.光學薄膜製作以物理蒸鍍法為主，其方法為將薄膜材料由固態轉化為氣態或離子態，氣態或離子態之材料，由蒸發源穿越空間，抵達玻璃表面，材料抵達玻璃表面後，將沉積而逐漸形成薄膜。3.為了讓薄膜能擁有高純度，因此鍍膜製程是在高真空(10-5torr)環境下完成。3光學鍍膜介紹1.化學鍍膜：此方法必須嚴格的控制化學溶液的濃度、進行反應的時間和條件等，此方式缺點為品質及良率參疵不齊，無法鍍多層膜，對於環境的污染較大；優點為設備價格低廉。常用的加工法：一為浸鍍法、另一為噴鍍法。浸鍍法：根據欲配置膜的性質製備含有成分的溶液，將玻璃加熱到一定溫度，放入配置好的化學溶液裡，拿出烘乾，浸鍍法是唯一可以同時製作雙面膜的方法。噴鍍法：將配置好的膜溶液裝在噴槍上，噴在玻璃表面，烘乾定型。4光學鍍膜–化學氣相沉積1.物理鍍膜：新一代的鍍膜技術改採物理方式，以真空蒸鍍、離子鍍等多種不同的形式進行。物理方式的鍍膜強度和均勻性普遍高於化學鍍膜，物裡方法鍍膜可以為多層膜，多層鍍膜製程溫度及化學作用均會影響到前一層膜層的物性。5光學鍍膜–物理氣相沉積1.光學鍍膜層的膜厚是非常薄的，如果事先沒在基材上作記號，是不容易辨識出來鍍膜面在那一面。可將玻璃放置於日光燈下觀察，如果從玻璃表面看到日光燈本身的反射顏色，那就不是鍍膜面；如果看到的不是清晰的日光燈反射顏色，那就是鍍膜面。2.一般光學鍍膜之表面皆可看的出來顏色，因鍍膜的層數及靶材不同的因素，所反射出來的顏色皆不相同，如紅色、綠色及紫色等等。6如何分辨鍍膜面?1.如何提高穿透率2.抗反射介紹3.抗眩光介紹7二、抗反射原理及應用1.當光線經過玻璃並不是100%穿透，玻璃兩個表面都會產生反射，玻璃本身的材質也吸收光，因此玻璃的穿透+玻璃的反射+玻璃的吸收=100%。8100%入射光玻璃材質吸收0.5%第一面玻璃反射4%第二面玻璃反射4%91.5%出射光光的特性1.人的可見光波長為400~700nm，波長700nm以上為接近紅外線，波長400nm以下為紫外光。9可見光波長圖1.在表面施以多層折射層塗佈，使光線照射時因多層折射層將反射光消減，以達到抗反射效果。2.在大太陽底下使用手機時，常會看不清螢幕上的字，如果在表面上增加一層抗反射光學膜，使得手機整體的穿透率提高(反射率降低)，降低太陽光對於視覺的影響。3.抗反射產品常應用於DV、LCD、Notebook、PDA及Digitalcamera等3C產品表面上。10抗反射(Anti-Reflection)11Nb2O5Ta2O5TiO2SiO2Al2O3ZrO2抗反射電鍍靶材介紹項目產品表面硬度耐久性光學特性(穿透率)成本ARFilm3H差低低ARGlass7H佳高高12ARFilm與ARGlass之比較13反射率光譜圖1.光線照在未經處理的平整表面基材(PC、PMMA或GLASS)上時，集中在某一個角度反射的光線進入眼中會讓人覺得昏眩，這就是”眩光”所造成的影響。抗眩的原理是以表面處理的方式使表面變得粗糙不平整，在不平整的表面狀態使照在上面的光線散射，光線因而散射到各個角度而不會集中在某一個特定角度。2.抗眩光產品一般應用於螢幕上當作保護片使用14抗眩光(Anti-Glare)介紹1.潑水劑應用2.水滴接觸角量測15三、潑水劑鍍膜介紹1.潑水劑一般為防水、防污及抗指紋之統稱。(1)防水:水滴不規則沾附於玻璃表面可迅速將水滴去除。(2)防污:油漬沾附於玻璃表面不會呈現彩紅紋現象。(3)抗指紋:手指觸摸玻璃表面可降低指紋附著。2.潑水劑為一層透明鍍膜層，鍍膜靶材使用熱電阻加熱(~300℃)蒸鍍於表面最外層，其膜厚不需太厚即可產生防水、防污及抗指紋效果。16潑水劑應用介紹1.潑水劑鍍膜靶材可分為一般級及奈米級，兩者差異在於靶材蒸鍍於基材後薄膜層表面光滑度。一般級:大多數產品皆使用此種潑水劑靶材。奈米級:表面光滑度較光滑，其耐磨性較差。17潑水劑靶材種類1.表面的親水性可以藉由量測水滴在表面上的接觸角度來衡量，接觸角度越大表示其水滴親水性較佳。18水滴接觸角1.耐磨性2.附著力3.腐蝕性4.濕度5.可溶性19四、光學鍍膜耐久性測試測試項目依據標準檢驗規格檢驗方法耐磨性MIL-M-13508C無變異使用無塵布並施力500g，來回摩擦600次附著力MIL-C-48497A不脫膜使用百格膠帶黏貼於百格測試區域，並快速撕起腐蝕性MIL-STD-810E無變異使用NaCl(比重5%)鹽霧暴露於35℃環境中測試濕度MIL-C-48497A無變異溫度35℃/濕度95%，24小時後作耐磨性測試可溶性MIL-C-48497A無變異將玻璃放置於室溫15~32℃中，24小時後觀察其變化20環境耐久性測試總表1.耐磨性主要是測試鍍膜層與基材間的附著程度，製程條件及蒸鍍靶材均會影響耐磨性的好壞。2.耐磨測試一般會將橡皮擦、鋼絲絨或無塵布綑綁於耐磨測試機的測試頭上，並施加重量於測試頭上方，測試次數結束後觀察測試基材表面是否有刮傷痕跡出現。21耐磨性測試1.使用百格刀於鍍膜層表面畫上交錯的小方格，使用百格測試膠帶(3M-610)黏貼於小方格上，以45度的方向迅速撕起膠帶，觀察是否有脫膜現象。22百格線附著力測試1.可於鍍膜基材表面灑上可樂、清潔劑或人工汗液等等有侵蝕性之液體，經過數小時後觀察鍍膜層表面是否有變異。23鹽霧測試機腐蝕性測試1.將基材放置於恆溫恆濕機中，可調整測試溫度及相對濕度，測試後可觀察鍍膜層表面是否有變異並測試耐磨性。24恆溫恆濕機濕氣測試1.將測試基材放置於室溫環境中，經過數小時後觀察其鍍膜層表面是否有變異，此項耐久性測試是最簡易之方法。25可溶性測試