AR膜工藝（減反射鍍膜）的技術(shù)分類與市場應(yīng)用

需要增透減反技術(shù)可以聯(lián)系我們上海工廠18917106313

上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。

減反射膜（?AR）?在車載和保護(hù)膜領(lǐng)域的應(yīng)用主要是通過減少光線在物體表面的反射，?從而增加光線的透過率，?使得物體內(nèi)部的細(xì)節(jié)更為清晰可見。? 這種薄膜通常由多層光學(xué)薄膜疊加而成，?每層薄膜的厚度和折射率都經(jīng)過精心計算，?以達(dá)到*佳的光學(xué)效果。?

   減反射膜，?又稱抗反射膜或增透膜，?是應(yīng)用*廣、?產(chǎn)量*大的一種光學(xué)薄膜，?它的主要功能是減少或消除透鏡、?棱鏡、?平面鏡等光學(xué)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。?因此，?它在光學(xué)薄膜技術(shù)中是一個重要的研究課題，?研究的重點是尋找新材料，?設(shè)計新膜系，?改進(jìn)淀積工藝，?使之用*少的層數(shù)，?*簡單、?*穩(wěn)定的工藝，?獲得盡可能高的成品率，?達(dá)到*理想的效果12。?

在車載領(lǐng)域，?減反射膜的應(yīng)用使得車載中控屏等產(chǎn)品能夠提供更清晰的顯示效果，?提高了駕駛者的視覺體驗和**性。?此外，?減反射膜還被應(yīng)用于保護(hù)膜領(lǐng)域，?通過減少反射和增加透光量，?保護(hù)膜的性能得到了提升，?能夠更好地保護(hù)屏幕免受外界環(huán)境和使用過程中的損害

表面蓋板玻璃（主要成分為 SiO2 和Al2O 3 ）折射率較高，超過1.5，即使是*好的面板反射率仍有 5%。想要提高可見度，有兩種方法，一是提高屏幕亮度，二是降低屏幕反射；但前者會增加耗電量，進(jìn)一步縮短本已不長的智能終端待機時間。所以在改變玻璃表面采用減反射技術(shù)意義重大，可降低電子產(chǎn)品在室內(nèi)外的反射光，減少電量消耗，大幅提升用戶體驗。

目前減反射技術(shù)在光伏玻璃中應(yīng)用較多，消費電子領(lǐng)域**于**大尺寸電視，如飛利浦、索尼、夏普等55~90吋電視屏幕上有減反射鍍膜，另外夏普液晶電子白板也采用低反射超黑TFT液晶屏。

減反射采用多層鍍膜方式，層數(shù)多于ITO鍍膜；同時減反射對均勻性、膜層厚度要求較高，整體工藝難度較高，行業(yè)享受較高毛利水平。鍍膜加工費用占智能終端成本比例不到1%，下游客戶對價格敏感度較低，技術(shù)能力靠前的公司有望較長時間保持高毛利。目前行業(yè)平均反射率可以做到4~5%，技術(shù)、工藝能力較強的業(yè)者可以將反射率降到0.25%~1%。

一、 何為減反射？

1.1 入射光的反射定律

照射到任何表面的光遵守光的反射、折射定律。表面平整的物體（這里以可以透光的玻璃為例）放置在空氣中，有一束光照射前表面時，將在入射點O 發(fā)生反射和折射。普通玻璃的反射率在8%左右，存在著眩光刺眼和透射影象的清晰度低等問題，甚至造成環(huán)境的不協(xié)調(diào)。在平板顯示、光伏發(fā)電、汽車玻璃、攝像鏡頭等領(lǐng)域均存在減反射（Anti －Reflectance，簡稱AR）的需求。

AR膜又稱增量膜，其主要功能是減少或消除透鏡、棱鏡、平面鏡等光學(xué)表面的反射光，從而增加這些元件的透光量。AR膜是應(yīng)用*廣、產(chǎn)量*大的一種光學(xué)膜，很多領(lǐng)域必須鍍膜，否則無法達(dá)到應(yīng)用的要求。如由18塊透鏡組成的35mm 自動變焦照相機，如果每個玻璃和空氣的界面有4%的反射，則沒有AR 的鏡頭光透過率為27%，鍍膜一層（剩余反射1.3%）的鏡頭光透過率為66%，鍍膜多層（剩余反射0.5%）的為85%。

1.2 減反射的原理

光具有波粒二相性，即從微觀上既可以把它理解成一種波、又可以把他理解成一束高速運動的粒子增透膜的原理是把光當(dāng)成一種波來考慮的，因為光波和機械波一樣也具有干涉的性質(zhì)。在鏡頭前面涂上一層增透膜（一般是氟化鈣，微溶于水），如果膜的厚度等于紅光，在增透膜中波長的四分之一時，那么在這層膜的兩側(cè)反射回去的紅光就會發(fā)生干涉，從而相互抵消，人們在鏡頭前將看不到一點反光，因為這束紅光已經(jīng)全部穿過鏡頭了。

以簡單的單層增透膜為例。設(shè)膜的厚度為 e ，當(dāng)光垂直入射時，薄膜兩表面反射光的光程差為 2ne，由于在膜的上、下表面反射時都有相位突變 ，結(jié)果沒有附加的相位差，兩反射光干涉相消時應(yīng)滿足：2ne=(k+1/2)λ，膜的*小厚度應(yīng)為（K=0 ）：e=λ/4n 。由于反射光相消，因而透射光加強。單層增透膜只能使某個特定波長λ 的光盡量減少反射，對于相近波長的其他反射光也有不同程度的減弱，但不是減到*弱，對于一般的照相機和目視光學(xué)儀器，常選人眼*敏感的波長 λ =550nm 作為“制波長”，在白光下觀看此薄膜的反射光，黃綠色光*弱，紅光藍(lán)光相對強一些，因此鏡面呈籃紫色。

而有些光學(xué)器件需要減少其透射率，以增加反射光的強度。如氦氖激光器中的諧振腔反射鏡，要求對波長λ =632.8nm 的單色光的反射率達(dá)99%以上。如果把低折射率的膜改成同樣厚度的高折射率的膜，則薄膜上下表面的兩反射光使干涉加強，這就使反射光增強了，而透射光就減弱，這樣的薄膜就是增反膜或高反射膜。一般的單層增反膜可使反射率提高到30%以上，而多層增反膜可以提高的更多。由于這種介質(zhì)膜對光的吸收很少，所以比鍍銀、鍍鋁的反射鏡效果更佳。

1.3 材料和工藝路線

AR膜質(zhì)量要素

光學(xué)性能：要滿足一定光譜范圍內(nèi)的透光率，通過調(diào)節(jié)折射率（n 受到晶體材料結(jié)構(gòu)和聚集密度影響），和膜層的厚度來調(diào)節(jié)透射光譜。

機械性能：1 、附著力，決定了薄膜應(yīng)用的可能性和可靠性；2 、熱應(yīng)力，膜層和基片的熱膨脹系數(shù)不同引起的應(yīng)力，3 、硬度，包括耐壓強度、抗張強度和耐磨性。

環(huán)境穩(wěn)定：決定了薄膜的實用性及價值性，主要表現(xiàn)在濕熱穩(wěn)定性及抗輻射能力上。

AR膜材料

光學(xué)增透膜的研制，不僅需要考慮透射率，還要兼顧硬度、耐熱、耐寒性，與玻璃等光體的接合力度，耐光照射性，吸熱強度等因素，能滿足如此多條件的材料主要有：氟化鎂、二氧化鈦、二氧化硅、三氧化二鋁、二氧化鋯、ZnS 陶瓷紅外增透膜等。由于一般光學(xué)介質(zhì)都是玻璃，并在空氣中使用，所以 AR膜的折射率應(yīng)該接近于1.23 ，但現(xiàn)實中折射率小于氟化鎂（1.38 ）的鍍膜材料比較少，因此多用氟化鎂。

AR膜工藝

AR膜的厚度要控制在可見光波長的1/4 數(shù)量級上，均勻度的要求也非常苛刻。目前常用的鍍膜方法有真空鍍膜、化學(xué)氣象沉積、溶膠- 凝膠鍍膜等方法。

1 、溶膠一凝膠法

溶膠一凝膠法就是以含高化學(xué)活性組分的化合物為前驅(qū)體，在液相下將這些原料均勻混合，并進(jìn)行水解、縮合化學(xué)反應(yīng)，在溶液中形成穩(wěn)定的透明溶膠體系，通過提拉、涂覆等工藝過程在基體上得到減反射膜。溶膠一凝膠法是目前在實驗室中應(yīng)用*廣泛的合成減反射膜的方法。Sol-gel 法制備薄膜具有合成溫度低、操作簡單、反應(yīng)易于控制、制備材料非常均勻等特點，在溶膠的制備、成型、老化、干燥、脫水、致密化過程中，通過控制和調(diào)整溶劑用量、陳化時間、保溫時間及溫度等因素可合成均勻致密的薄膜。

2 、化學(xué)氣相沉積法

化學(xué)氣相沉積法是把含有構(gòu)成薄膜元素的氣體供給襯底，利用加熱、紫外光及等離子體等能源，在襯底上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)沉積薄膜，可以制備SiC、SiN、ZnS 、SiO2 等減反射膜。此方法的優(yōu)點很多：薄膜純度高，殘余應(yīng)力小，延展性強；薄膜形成方向性小，微觀均勻性好；薄膜受到的輻射損傷較。

同時也存在如下缺點：需要在高溫下反應(yīng)，同時襯底溫度高，沉積速率較低，使用的設(shè)備復(fù)雜，基體難以進(jìn)行局部沉積以及反應(yīng)源和反應(yīng)后的余氣都有一定的毒性等。

3 、濺射法

濺射法根據(jù)其特征分為以下幾種：磁控濺射、直流濺射、反應(yīng)濺射、射頻濺射。磁控濺射法（真空濺鍍）是在高真空充入適量的氫氣，在陽極和陰極（柱狀靶或平面靶）鍍膜室壁之間施加直流電壓在鍍膜室內(nèi)產(chǎn)生磁控型異常輝光發(fā)電，使氫氣電離。氫離子在電場作用下加速轟擊靶材，濺射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉積在基片上成膜。磁控濺射法*常用制備氧化鉭、氮化硅薄膜。

4 、酸腐蝕法

酸腐蝕絨面技術(shù)可以比較容易地整合到當(dāng)前的太陽能電池處理工序中，它應(yīng)用起來基本上是成本*低的，是*有可能廣泛應(yīng)用的多晶硅太陽電池絨面技術(shù)。

減反射增透膜（Anti －Reflectance簡稱AR膜） 是在玻璃基片上鍍多層復(fù)合光學(xué)膜，采用低折射率（L ）和高折射率（H）材料交替形成膜堆，通過精心的膜層設(shè)計和膜厚嚴(yán)格控制，利用干涉效應(yīng)減少基片表面反射。

2.1 光伏玻璃：目前*主要的應(yīng)用

光伏電池用的半導(dǎo)體材料的折射率、反射率都較大，因此在制作太陽電池時，往往都要使用減反射膜、幾何陷光結(jié)構(gòu)等減反射措施。按照國產(chǎn)設(shè)備一條線投資 230~290 萬元估算，每加工一平米利潤約7~9 元，單條線月盈利達(dá)64萬元，年利潤770 萬元，投資回報率較高。

2.2 消費電子：快速成長的藍(lán)海市場

消費電子領(lǐng)域的減反射基本上是在平板顯示的玻璃表面實現(xiàn)，以LCD屏幕為例，通過減反射鍍膜，可以實現(xiàn)：

1 、減小反射光強度，表面反射降低到 0.5%以下，防止產(chǎn)生眩光；

2、表面為光滑的鍍膜面，減少圖像失真；

3 、增加 LCD的出射光強度，增加圖像的對比度；

4 、可以產(chǎn)生更寬的視角；

5 、LCD顯示色彩更鮮明等功效。

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上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。

  卷柔減反射(AR)玻璃的特點:高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(耐候性強于玻璃),玻璃長期使用存放不發(fā)霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機玻璃、節(jié)能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護(hù)玻璃等多行業(yè)。
    我們的愿景：卷柔讓光學(xué)更具價值！
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    我們的目標(biāo)：以高質(zhì)量的產(chǎn)品，優(yōu)惠的價格,貼心的服務(wù)，為客戶提供優(yōu)良的解決方案。
    上海卷柔科技以現(xiàn)代鍍膜技術(shù)為核心驅(qū)動力，通過鍍膜設(shè)備、鍍膜加工、光學(xué)鍍膜產(chǎn)品服務(wù)于客戶，努力為客戶創(chuàng)造新的利潤空間和競爭優(yōu)勢，為中國的民族制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。