抗反射膜材料研究

隨著光電科技的進步，抗反射光學薄膜之研究 成為很重要發展之技術。它在光學領域中應用非常廣泛，在光學元件表面鍍上抗反射膜，可以增進光學儀器整體之表現。近年來，液晶顯示器(LCD)被廣泛應用 於各項現代電子化產品，如個人電腦、筆記型電腦、數位相機、行動電話、PDA及LCD TV等。由於外在光線在顯示器表面之玻璃或塑膠基材的表面約有4~5%的反射率，LCD在使用時，容易受外界光線干擾，影響畫面視覺效果，對於大尺寸面 板，特別是大於20吋以上之液晶電視而言，其螢幕表面外在光反射影響更為明顯。為了解決外在光線的干擾，抗反射膜表面處理是最有效改善使用者的舒適感技術 之一。抗反射膜除了可以減少反射光線之外，同時可以增加穿透率，並且也能作為濾波之功能。因此，在太陽光電上，也是重要發展技術之ㄧ。一般說來，抗反射膜 之製作通常是利用漸進折射率和多層膜干涉兩種方式來達成目的。由於後者技術成熟，目前廣泛應用在產品上。當入射光線通過塗層界面時會有部分穿透及部分反射 之特性。如穿透區介質折射率大於入射區介質之折射率時，反射波會產生180度轉相；反之，如穿透區介質折射率小於入射區介質之折射率時，反射波會維持與入 射波同相。利用光線同過塗層不同界面時，使其所產生反射波形成破壞性干涉，即為多層光干涉之抗反射原理。對於單層塗佈而言，當塗層光學厚度(塗層折射率與 塗膜厚度之乘積)為四分之ㄧ入射波波長之奇數倍時，破壞性干涉效果最佳；塗層折射率為基材折射率之平方根時，會得到最低反射率。抗反射鍍膜可分為單層至多 層結構，層數越多抗反射效果越佳，低反射波長區域也越廣。低折射率層之折射率越低，抗反射效果也越好。抗反射膜通常利用二至四層不同折射率塗層以達到較佳 之抗反射效果。理論上層數越多，最低反射率可以降的越低，可見光區平均反射率也降的越低。然而，層數越多，良率也為之下降，製作成本增加。因此，實際上在 濕式塗佈應用上，多以單層為主。受到物理上的限制，如果基材和硬鍍層之折射率為1.5，如低折射率層之折射率為1.38，最低反射率約為1.41%左右， 要達到最低折射率小於1%以下又能兼顧機械強度，非常困難。因此，我們進行下列相關研究：

• 低折射率耐磨光學塗料開發
• 以奈米粒子製作表面微結構技術
• 以嚴格耦合波分析進行光學分析