產業知識

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鍍膜是透過光學干涉機制來控制光的反射與穿透。當兩束光線沿著一致的路徑傳播且它們的相位匹配,波峰的空間位置也匹配,則會結合創造出更大的波振幅。當光束不同相位(180度偏移),在重疊的部分會在所有的波峰處導致消減效應進而讓結合的波振幅減弱。這些效應分別稱為建設性干涉以及破壞性干涉。

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蒸發沉積

蒸發沉積期間,真空腔內的靶材會利用加熱或電子束撞擊而蒸發。產生的蒸氣會凝結在光學基材表面上,蒸發過程中須精準控制加熱、真空壓力、基材定位和旋轉,才能形成指定厚度的均勻光學塗層。蒸發作用的屬性相對溫和,會使塗層較鬆散或形成多孔。這些鬆散的塗層受吸水性的影響,會改變各層的有效折射率,進而導致效能下降。 蒸發塗層可用離子束輔助沉積加以強化,將離子束引導至基材表面。這樣可以增加靶材在表面上的附著力,創造密度更高、更穩固且應力更強的塗層。


離子助鍍(IAD)

蒸發源或濺鍍源旁邊,另外加一個獨立的離子源(ion source),蒸發源可以是熱電阻蒸發源、電子槍蒸發源或其他方式蒸發源,濺鍍源可為磁控濺鍍或離子束助鍍。
離子束離子助鍍(Ion-beam Assisted Deposition. IAD)具有許多優點,薄膜在沉積過程中若動能不足則膜質不密、空隙多,加熱烘烤或離子束離子助鍍,可使薄膜光譜性特別穩定 吸水性減少 折射率提高 粗糙度降低 但是離子源之能量(電壓及電流)也不能太大,如果過大會對成長膜做深入撞擊或把離子氣體(如氬氣)陷入膜層中,以致膜折射率反而會下降,均勻性也會變差。

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AR是Anti-Reflection(抗反射)的縮寫,是指透過鍍膜技術將玻璃表面的反光減少,進而增加整體光譜穿透率。

一般來說,光線在通過透明玻璃時會產生到兩次反射,一次是表面受光面的反射,另一面是玻璃內部的反射。早期的玻璃工藝是物理方式將玻璃表面變粗糙以減少反射,但表面粗糙的玻璃是會讓光學解析度下降,在光學濾鏡的產品上,大多數的專業廠商會採用鍍膜的方式,德國蔡司(Zeiss)品牌的T鍍膜就是AR鍍膜技術而知名的,這是起源於二次大戰時期,為了讓德國軍隊的的望遠鏡與瞄具鏡片不會因為反光而被敵人發現,軍方所發展的先進技術,現今則是應用在工業上來增加玻璃穿透度,在2000年的手機市場技術競爭下,也在逐步發展出更多製造高穿透玻璃螢幕的技術。

基本的AR鍍膜技術,能夠讓單面玻璃減少4%左右的反射率,因此雙面鍍膜的玻璃即可減少8%的反射率,換言之,穿透率也就增加了8%(如下圖所示),製作精良的光學鏡頭都會做雙面AR鍍膜,以提高鏡片的穿透率。

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夜視鏡目前常被應用於廣泛的民用設備上,夜視鏡最早的起源於軍用後來慢慢的軍轉民之後,衍生出各種夜視鏡產品,比如:鐳射夜視鏡、打獵用夜視鏡、戶外用夜視鏡、航道船舶監控用夜視鏡、森林防火用夜視鏡等多種類的紅外夜視鏡。

這些夜視鏡設備中多種產品採用的光學濾光片一般為:808nm濾光片、850nm濾光片、940nm濾光片

長波通濾光片是美容儀器中的關鍵光學元件,它必須阻止紫外線的傷害並穿透400~1200nm波段的有用光線。 具有此濾光片的醫學美容儀器,可被用來脫毛,美白肌膚,治療青春痘 ,治療血管疾病的功效。雷射治療機的治療原理是:採用特定光譜範圍內的強脈衝光,直接作用於皮膚,產生光熱作用和光化學作用,使體內皮膚組織深層的膠原蛋白增生和彈力纖維重新排列,並恢復彈性,血管功能增強, 改善皺紋,裂解色素,最終達到安全有效的美容作用。醫學美容儀器上常用的LP430nm,LP480nm,LP530nm,LP550nm,LP560nm,LP590nm,LP640nm,LP690,LP670nm長波通濾光片。如 530nm去斑, 560nm美白功效。

紫外線是指陽光中波長10nm至400nm 的光線,可分為UVA(紫外線A,波長320~400nm)、UVB(波長280~320nm)、UVC(波長100~280nm)。 UVA致癌性最強,造成曬紅及曬傷的程度為UVB的1000倍。 UVC可被臭氧層所阻隔。 紫外線照射會讓皮膚產生大量自由基,導致細胞膜的過氧化反應,使黑色素細胞產生更多的黑色素,並往上分佈到表皮角質層,造成黑色斑點。 紫外線可以說是造成皮膚皺紋、老化、鬆弛及黑斑的最大元兇。

為了要隔離紫外線可以選擇LP430nm長波通濾光片,此種濾光片把紫外波段的光可以控制到OD3以上,平均透過率只有0.01%。 然後可見光波段可正常通過,不影響正常的視覺。

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使用強度大於90μW/cm2的紫外線照射冠狀病毒30分鐘,可以殺滅病毒。

利用適當波長的紫外線能夠破壞微生物機體細胞中的DNA(去氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結構,造成生長性細胞死亡,達到殺菌消毒的效果。 紫外線消毒技術是基於現代防疫學、醫學和光動力學的基礎上,利用特殊設計的高效率、高強度和長壽命的UVC波段紫外光照射流水,將水中各種細菌、病毒、寄生蟲、水藻以及其他病原體直接殺死。

目前UVC-LED光源可以發射波長260nm~300nm波段的純紫外線,配合紫外線濾光片可以替代傳統紫外消毒器中的傳統汞燈,無臭氧無重金屬泄露風險。


在半導體製程中可以使用 193nm 或 248nm 抗反射鍍膜 用於I-line  或K-line 黃光微影製程中 ,提高曝光過程中能量的均勻性。

主要原理是條碼透過光學元件,如CCD感應器,光晶體等,利用光明暗特性,於條碼上掃瞄過時,期間依黑白線條所產生的光的強度不同,因而可將光信號轉換成數位信號。

可搭配 620nm、635nm、650nm等濾光片配套使用,並且提供對應的異形加工鋁膜高反鏡片配套使用。

2011年7月1日,歐盟議會和理事會在歐盟官方公報上發佈新版的「電氣、電子設備中限制使用某些有害物質指令」(the Restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment),即為常聽到的RoHS指令,由於此次是將整個指令重新審視、更新與修正,等於是整個指令的改版,故一般稱作RoHS 2.0,指令編號為2011/65/EU,闡明了指令管控範圍和相關定義,將管控產品範圍擴大至除特殊豁免外的所有電子電氣設備,有毒有害的禁用物質包括有:鉛(Pb)、汞(Hg)、鎘(Cd)、六價鉻(Cr6+)、多溴聯苯(PBB)、多溴二苯醚(PBDE)、六溴環十二烷(HBCDD)、鄰苯二甲酸(2-乙基己基)酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸丁苄酯(BBP),此世界性規範是為了減輕對環境人類所具有的潛在性風險,達到永續發展的未來。

二氧化碳雷射器1964年發明,是世界上最早的氣體雷射源,也是目前使用最廣泛的工業用鐳射。 目前世界上功率最高的雷射源就是使用二氧化碳氣體。 另外,二氧化碳雷射器的效率非常高,能源的轉化率達到20%。二氧化碳鐳射器發出的鐳射波長為940nm~1064nm,屬於紅外線。

二氧化碳雷射源內的氣體並非純二氧化碳,通常會混合氮氣或氦氣,由於應用的不同氣體的配比而有所改變。

民用領域:因為二氧化碳雷射能達到的功率非常高,經常用來做工業的切割機,而低功率的雷射器常常用來雕刻。

軍用領域:由於大氣層對紅外線的吸收能力很弱,因此常被用來做鐳射武器。

光學鍍膜是由薄膜層的組合構成並在光學系統裡建構出干涉效應來增加穿透或反射特性。光學鍍膜的性能取決於膜層數、每一層的厚度,以及在膜層介面的折射率差。許多常用的鍍膜種類均用於精密光學中,包括抗反射,高反射(鏡),分光鏡以及濾光片鍍膜如短通、長通和陷波濾光片。