光学与镀膜简介-1

寶鎮光電股份有限公司

光學與鍍膜簡介王蔡誠

/經理2011年6月15日光學與鍍膜簡介1.光的特性與波段區分2.光的三原色&印刷三原色3.光學規格的訂定4.玻璃基材分類5.鍍膜的方式6.Bohhen的鍍膜設備與標準製程7.Bohhen產品介紹8.如何選用寶鎮產品光的特性與波段區分光的粒子性:m=6.8868784×10-38Kg光的波動性:V=299792458m/sec≒3×108m/sec1m＝1條＝1μm

＝1nm

＝1A°

＝光速/299792458mmmm10-510-610-1010-9RTSA1＝T＋R＋S＋A能量守恆光學薄膜定義定義:可改變光學特性的薄膜可見光範圍400~700nm產生干涉1/4λ薄膜厚度為100~200nm光學設計原則以1/4λ1/2HLHLHL1/2H薄膜基材VisibleLight(可見光):400~700nm:Dichroic主要部份(2)UVEnergy(紫外光):UVA:320nm~400nmUVB:280nm~320nmUVC<280nm(3)IREnergy(紅外線):NearIR:700~2500nmMediumIR:2500~25000nmFarIR:25000nm~100000nm穿

透

VisibleLight率

UVenergyBlueGreenRedIRenergy(%)

0400500600700(nm)(波長單位)

光譜曲線=穿透率&波長的關系線2.光的三原色&印刷三原色光的３原色:

RGB

例：Projector相加原理:(不同光源投射)RGB只有相加原理，無相減原理．如將RGB的濾光片重疊，則會呈現白色現象．舉例如下：(如右圖)印刷上的３原色:CMY

例：印刷目錄相減原理:(相同光源投射)CMY相減原理：可將濾光片重疊在一起產生多重顏色，可用光譜辦別．只要經２種以上的鏡片就可有顏色的產生。(如右圖)

光&染料的基本顏色組合C=B+G=+

M=B+R光的相加性=+Y=G+R=+R=M+Y=+G=Y+C染料的相減性=+B=M+C=+T-RT-GT-BT-LB(CYAN)T-MT-Y互補色系

T+R=1R+G+B=白光R+C=白光R&C為互補光R+G+B=白光G+M=白光G&M為互補光R+G+B=白光B+Y=白光B&Y為互補光※

R,G,B的互補光剛好對應C,M,Y光譜與角度關係-10度-綠色20度-紅色40度-藍色60度-黑色光譜與角度關係-20度-綠色20度-紅色40度-藍色60度-黑色偏轉濾光片45度-SP偏光分離

紅色-P偏光；黑色S偏光；藍色總合三.光學規格訂定1.A.O.I(入射角度)A.O.I=0°2.T=50%T=50%500±5nm3.Transmission(穿透率)520nm～800nmTav>90%4.Reflection(反射率)420nm～680nmRav>98%5.SLOPE(斜率)T=10%～90%<20nm四.玻璃基材分類玻璃稱為過冷液體(1)

青板玻璃：Soda-lime：含鈉元素(2)

強化玻璃（採用物理強化）：

將玻璃加熱並瞬間冷卻，造成玻璃內產生應力,增加玻璃強度。

(3)

白板玻璃：BorosilicateGlass：含硼元素品質較好，耐熱程度佳，穿透率高，但價格昂貴。

ex.SchottBorofloat33(Bohhen使用厚度1.10mm)

(4)

石英玻璃（QuartzGlass）：價格昂貴，由結晶方式長出，為單向結晶體(SiO2)玻璃基板的比較以相同厚度的玻璃基板做比較,其特性如下:(1)

Transmission(穿透率):

石英＞＞Borofloat33＞D263＞強化玻璃＞Soda-lime

(2)

Heatresistance(耐熱度):

石英＞Borofloat33＞D263＞強化玻璃＞Soda-lime(3)

Hardness(硬度):

石英＞Borofloat33＞D263＞強化玻璃＞Soda-lime(4)

Thermalexpansion(熱膨脹系數):

石英＜Borofloat33＜D263＜強化玻璃＜Soda-limeBohhen提供之玻璃基板與其耐溫玻璃厚度耐溫(Max.HeatResistance)Soda-Lime1.10mm,2.0mm,3.0mm150度CTemperedGlass2.0mm3.0mm250度CBorofloat1.10mm2.0mm3.30mm3.80mm450度CBorosilicate0.30mm0.40mm0.55mm450度C五.鍍膜的方法液態成膜法氣體成膜法:1.化學氣相法

2.物理氣相法電鍍法溶膠-凝膠法(Sol-Gel)熱蒸鍍(ThermalEvaporationDeposition)電漿濺鍍法(PlasmaSputteringDeposition)離子束濺鍍法(IonBeamSputteringDeposition,IBSD)電子鎗蒸鍍法(ElectroBeamGunEvaporation)(1)

膜層的一致性（均勻度）

(2)

基材潔淨與平坦

(3)

膜層堆疊（密度）不能鬆散，愈緻密愈好

(4)

膜層設計

(5)

附著力

(6)

砂眼&劃傷

(7)

鍍膜設備本身的影響六、會影響濾光片品質的因素：七.Bohhen–設備無塵室

80坪等級10,000(新廠無塵室1000級)空間隔絕

Type:HCJ-206F(手動l)

Type:AD-5410B(自動)超音波洗淨機設備:真空鍍膜機:舊廠3機台+新廠2機台Type:直筒狀Size:Dia.1500mmx1700mm

(內部尺寸)x(高)內裝六大原片最大原片尺寸:Dia.450mm公自轉運行離子束離子助鍍光學誤差:+/-5nm

DMC-1500-2ED-ION鍍膜機內部結構圖6大原片(Dia450mm)公自轉運行:

均勻度和膜質品質較好兩電子鎗(E-Gun)離子輔助蒸鍍(IAD):

增加膜層的致密性作用中能清潔玻璃基板,避免針孔產生鍍膜藥材:TiO2(高折射系數)SiO2(低折射系數)

兩者因應力方向相反,所以能增加膜層的靭性設備規格檢驗:光譜量測儀

Type:ShimadzuUV-3101PC

可量測範圍:190nm~3200nm

Type:OceanOpticalSpectrometer

一秒內即可看到量測數據設備切割機台Type:CIN-250

異形切割(兩軸)

公差:+/-0.2mmType:CIN-560

直刀+切圓(Dia150mm以下)

公差:+/-0.2mm超音波清洗素材領料鍍膜機腔體清理素材置入腔體真空蒸鍍素材上450mm夾具蒸鍍程式量測光譜入庫Bohhen標準製程通過ISO9001品質認證七.Bohhen產品Bohhen生產的Gobo/ColorMixingWheels

因製程的不同而具有下列優勢:1.黑白Gobo:a.較好的耐熱效果(非鋁合金or鈦合金)b.較高的穿透率(同時兼顧吸收與反射)2.彩色Gobo:a.較高的穿透率(非CMY黏合,玻璃薄,

穿透率高)b.能避免傳統製程所產生的缺點傳統的Gobo製程:雷射雕刻(laserphotogravure)

優:成本低,交期短缺:a.透明區不易雕刻完全,造成霧面的狀況

b.解析度差2.

化學蝕刻(chemicalphotogravure)

優:蝕刻透明缺:膜層附著力差新舊製程GOBO片比較傳統膠合GOBO片改良製成彩色GOBO片Bohhen製程與傳統製程比較:項目化學蝕刻雷射雕刻Bohhen解析度差佳中透明區佳差最佳客製差佳差量產差差佳ColorMixing色飄費時佳成本(初期)中低高(版費)成本(量產)中低最低交期(初期)中快慢多色玻璃厚度厚,焦距不易調整厚,焦距不易調整玻璃薄,穿透好(3)DichroicFilter

標準色108色(4)ColdMirror(HeatTransmission)

冷光鏡,近紅外穿透,阻隔可見光與紫外光可用於醫療儀器,監視系統…等(5)HotMirror(HeatReflection)

熱鏡(隔熱片),穿透可見光,阻隔UV和IR

可應用於光纖,建築照明,醫療儀器,畫廊….等(6)Anti-ReflectionFilter

抗反射膜,可見光區段高穿透,減少反射用於LCD面板,液晶螢幕,消費性電子產品…(7)UVTransmissionFilter

穿透UVA反射可見光.

可用於日曬機,牙齒美白機,製造舞台螢光效果(8)UVBlockingFilter

阻隔UV,可見光穿透良好可用於藝廊,博物館,及光學儀器

(9)IRTransmissionFilter

穿透IR,可見光和紫外光完全阻隔應用:紅外線夜間監視器(10)IRCutOffFilter