AR高透膜完整版本

高透TPITO技术交流研发中心/ITO镀膜四线2007.4.4GlassTransmittanceAbsorptionReflectanceR+A+T=1T=1-R-A无法改变玻璃本身的吸收率，只能通过降低玻璃两面的反射率，提升透射率，即所谓“减反增透”——Antireflection(AR)。玻璃有2个反射面。一次反射二次反射光在玻璃中的传播IncidentLightAR膜GlassReflectionIncidentLightARAR膜工作原理：光是电磁波，是能量，通过匹配AR膜的折射率、厚度，使光波在AR膜中产生多光束干涉——上表面相消干涉，下表面相长干涉。相消干涉：光程差=n.λ，n为整数。相长干涉：光程差=n.(λ/2)，n为整数。相对于AR膜的厚度，玻璃的厚度可以看作无穷大，但AR膜的透射率≠AR玻璃的透射率，玻璃有2个反射面，玻璃本身还有吸收。ndAR膜与AR玻璃玻璃单面镀AR，透过率的理论极限值为95.9%。AR膜的作用GlassLightSourceBackgroundLight增亮：增加有用光(LightSource)的出射。增加对比度：减少干扰光(BackgroundLight)的反射。防眩Antiglare(AG)：减少眩光(直接和反射)，增加漫射，有雾度要求。SpecularReflectanceDiffuseReflectanceARITO玻璃的种类单面三层AR膜GlassITOTiO2SiO212nm，导电膜，有吸收；膜厚不可调10nm，光学介质膜，无吸收；膜厚可调1000nm，光学介质膜，无吸收；膜厚可调三层膜中，ITO(n=2)厚度一定，只能靠调节SiO2(n=1.4)和TiO2(n=2.4)厚度获得增透效果，但前提是保证SiO2和TiO2的折射率和极低的吸收率，MF需调整到过氧状态。单面三层AR膜复折射率折射率n和消光系数k都是波长的函数。对透明介质，n随波长λ的增加而减小，k反映了介质对光波的吸收。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模拟&实验膜厚：G|TiO2|SiO2|ITO——G|92|1100|79模拟软件为TFCalc，模拟值与实测值的差异是由于模拟所用的薄膜的n、k值与实际值不同。因为T+R+A=1，当A不大时，T和R的光谱近似呈镜像分布，所以下面仅分析T光谱。T光谱曲线和颜色三层AR膜T光谱曲线两端低，中间高，颜色表现为：透射色为绿色和黄色的混合色；反射色为蓝色和红色的混合色。T光谱曲线越平缓，颜色越淡。颜色坐标颜色是一种直观的心理感受，通过颜色来检验膜层实际上是间接检验膜层的T、R光谱和膜厚的均匀性。通过颜色匹配函数，可将T、R光谱转换成相应的透射色坐标和反射色坐标。

常用的色坐标系有CIE1931XYZ和CIE1978L*a*b*。不同色坐标系之间可以相互转换。

CIE1931XYZ每种颜色对应的(x,y)即为其色坐标。马蹄铁线是光谱轨迹。

连接马蹄铁底部结束的线叫作无光谱的“紫色线”。从图中还能看出混色和补色关系。CIE1976L*a*b*L*表示心理明度；a*,b*

为心理色度明度差ΔL*,色差Δa*,Δb*或ΔC*,ΔH*总色差TiO2对T光谱的影响三层膜中TiO2层的厚度为9-16nm。TiO2层的厚度越厚，T光谱曲线会变窄，即中间高，两边低，决定了最高透过率。虽然TiO2层的厚度变化也会引起峰值波长偏移(厚，峰右移；反之，左移)，但由于膜厚远较SiO2层薄，影响不大。101——G|100|1050|80102——G|120|1050|80102——G|140|1050|80TiO2对颜色的影响反射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变厚，峰值右移，绿增黄减。TiO2膜厚较薄，变化范围小，对峰值移动的影响也小，所以对透射色的影响较小。反射色——TiO2变厚，使红增蓝减。长波(红色)和短波(蓝色)的透过率都降低，但对长波的透过率影响更大，引入的黄色平衡部分蓝色的影响，引入红色的影响较明显。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对T光谱的影响三层膜中SiO2层的厚度为100nm左右，比其余两层厚的多，因此其厚度决定了峰值波长位置，越厚峰值波长右移，反之左移。201——G|120|950|80202——G|120|1050|80203——G|120|1150|80SiO2对反射色的影响透射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变厚，峰值右移，绿增黄增，黄色增长更快，颜色变深。反射色——SiO2变厚，使红增蓝增，蓝色增长更快，颜色变深。膜厚均匀性透射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膜厚均匀性表现在T光谱曲线的重合度和色坐标的差值。最直观的体现在玻璃颜色的差异性——色差。光泽度——GlossGlossRange60°SemiGloss10to7060°HighGloss>7020°LowGloss<1085°测光泽度实际上是测镜面反射，黑色玻璃标准样的镜面反射定为100GU(GlossUnit)，被测样品的镜面反射与其相比即得对应Gloss。既然是测反射，就有相应的角度规定。Gloss越高，表观越好，表面越光滑。反射雾度——Haze反射雾度(Haze)——偏离镜面反射光束0.9度以外的漫反射光。对HighGloss表面，只计2.7度以内的漫反射光。透射雾度、清晰度透射雾度(Haze)——偏离入射光束2.5度以上的散射光。清晰度(Clarity)——偏离入射光束2.5度以内的散射光。TotalTransmittance=IncidentLight-Absorption-Reflection=DirectlyTransmittance+DiffuseTransmittanceDiffuseTransmittance=WideAngleScattering+NarrowAngleScattering实际生产调试过程一、透过率调试二、颜色调试三、均匀性调试四、面阻调试透过率的调试过程1，通过计算机模拟膜厚看模拟膜系透过率，然后按照膜厚做产品2，试验过渡态SiO2和过氧态SiO2透过率差别，结论为透过率上达到理想要求3，看透过率曲线来调试高透产品颜色调试颜色调试主要看反射率