光學薄膜在我們的生活中無處不在,從精密及光學設備、顯示器設備到日常生活中的光學薄膜應用;平時戴的眼鏡、數(shù)碼相機、各式家電用品,或者是鈔票上的防偽技術,皆能被稱之為光學薄膜技術應用之延伸。倘若沒有光學薄膜技術作為發(fā)展基礎,近代光電、通訊或是鐳射技術將無法有所進展,這也顯示出光學薄膜技術研究發(fā)展的重要性。
光學薄膜系指在光學元件或獨立基板上,制鍍上或涂布一層或多層介電質膜或金屬膜或這兩類膜的組合,以改變光波之傳遞特性,包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改變。 日常生活中所看到裝飾用的金色、銀色或具金屬質感的包裝膜,就是以干式涂布方式制造的產(chǎn)品。光學薄膜根據(jù)其用途分類、特性與應用可分為:反射膜、增透膜/減反射膜、濾光片、偏光片/偏光膜、補償膜/相位差板、配向膜、擴散膜/片、增亮膜/棱鏡片/聚光片、遮光膜/黑白膠等。相關衍生的種類有光學級保護膜、窗膜等。
1、反射膜
反射膜一般可分為兩類,一類是金屬反射膜,一類是全電介質反射膜。此外,還有將兩者結合的金屬電介質反射膜,功能是增加光學表面的反射率。
2、增透膜/減反射膜
減反射膜又稱增透膜,它的主要功能是減少或消除透鏡、棱鏡、平面鏡等學表面的反射光,從而增加這些元件的透光量,減少或消除系統(tǒng)的雜散光。
3、濾光片
濾光片是塑料或玻璃片再加入特種染料做成的,紅色濾光片只能讓紅光通過,如此類推。玻璃片的折射率原本與空氣差不多,所有色光都可以通過,所以是透明的,但是染了染料后,分子結構變化,折射率也發(fā)生變化,對某些色光的通過就有變化了。比如一束白光通過藍色濾光片,射出的是一束藍光,而綠光、紅光極少,大多數(shù)被濾光片吸收了。
4、偏光片
偏光片(PolarizingFilm)的全稱應該是偏振光片。液晶顯示器的成像必須依靠偏振光。偏光片的主要作用就是使不具偏極性的自然光變成產(chǎn)生偏極化,轉變成偏極光,加上液晶分子扭轉特性,達到控制光線的通過與否,從而提高透光率和視角范圍,形成防眩等功能。
5、補償膜/相位差板
補償膜的補償原理,是將各種顯示模式下(TN/STN/TFT(VA/IPS/OCB))液晶在各視角產(chǎn)生的相位差做修正,簡言之,即是讓液晶分子的雙折射性質得到對稱性的補償。若要從其功能目的來區(qū)分則可略為分單純改變相位的相位差膜、色差補償膜及視角擴大膜。補償膜能降低液晶顯示器暗態(tài)時的漏光量,并且在一定視角內能大幅提高影像之對比、色度與克服部分灰階反轉問題。
6、配向膜
配向膜是具有直條狀刮痕的薄膜,作用是引導液晶分子的排列方向(圖1.1)。在已蒸上透明導電膜(ITO)的玻璃基版上,用PI涂液和轉輪(roller),在ITO膜上印出一條一條平行的溝槽,到時候液晶可依此溝槽的方向橫躺於溝槽內,達到使液晶呈同一方向排列之目的。此具有一條一條方向的膜,即為配向膜。
7、擴散膜
擴散膜為TFT-LCD背光模塊中之關鍵零組件,能夠為液晶顯示器提供一個均勻的面光源,一般傳統(tǒng)的擴散膜主要是在擴散膜基材中,加入一顆顆的化學顆粒,作為散射粒子,而現(xiàn)有之擴散板其微粒子分散在樹脂層間,所以光線在經(jīng)過擴散層時,會不斷于2個折射率相異的介質中穿過,故光線就會發(fā)生許多折射、反射與散射的現(xiàn)象,如此便造成了光學擴散的效果。詳見第二章。
8、增亮膜/棱鏡片/聚光片
增亮膜又叫棱鏡片(PrismSheet),常簡稱BEF(BrightnessEnhancementFilm),為TFT-LCD背光模塊中之關鍵零組件,主要是借由光的折射與反射原理,利用棱鏡片修正光的方向,使光線正面集中,并將視角外未被利用的光線可以回收與利用,同時提升整體輝度與均勻度,達到增亮的效果,又稱聚光片。
9、遮光膜/黑白膠
黑白遮光膠|遮光膜主要應用于背光源上,起固定、遮光作用(遮掉邊光和燈位的光),也叫遮光片、黑白膜,簡稱黑白膠(可說是種雙面膠帶)。相對TFT-LCD所使用的背光源遮光要求較高,所以大部分的黑白膠都應用在TFT-LCD的背光源上面。除黑白膠外,還有黑黑膠(雙面為黑色),主要作用仍然是固定,遮光;黑銀膠(單面黑色,單面銀色),除遮光外,銀色面有反射作用。相對黑白膠是LCD市場的主流產(chǎn)品。
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