光學薄膜為光電產品中重要的組成之一,常常以獨立薄膜存在,或是以單一或多層塗層附著於其他元件之上,藉由薄膜或塗層材料之物理特性,展現特殊之光學性質。為了使光學薄膜具有不同或更佳之光學功能,在塗層中常常會添加透明膠體粒子,形成奈米或微米混成塗層。藉由材料折射率、透明膠體粒徑以及形貌之不同,對電磁波產生折射、漫射、繞射以及干涉等效應,廣泛應用於光學儀器、液晶顯示器、觸控面板、太陽電池以及光波導等光電產品上。近年來,液晶顯示器被大量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、智慧型手機、平板電腦、液晶電視等。國內業者紛紛透下巨額資金設立彩色TFT液晶顯示器面板工廠,包括友達光電、奇美電子、瀚宇彩晶、中華映管、以及勝華科技等,投資已達兆億元台幣以上,台灣佔全球液晶顯示器市場也接近50%,2006年台灣平面顯示器總銷售額達到新台幣1兆2,700億元,為兩兆雙星中之重要產業。液晶顯示器材料成本約佔產品總成本六、七成左右,而光學膜片為液晶顯示器中重要的關鍵零組件材料。因此,再這樣大規模的液晶顯示器面板製造產業,也帶動台灣在光學膜產業的發展,包括硬鍍膜(Hard coat film)、抗反射膜(Antireflection film)、抗眩膜(Antiglare film)、相位差膜(Retardation film)、偏光片(Polarizer)、擴散膜(Diffuser)、稜鏡片(Brightness enhancement file)等。然而,近來面板利潤一直下降,又有日、韓、大陸眾多廠商的競爭,如何持續發展台灣光學膜產業,顯得格外迫切。本文特別介紹表面科學技術在光學薄膜上的應用,以期光學膜產業有更進一步的發展。

 

表面次波長微結構應用於抗反射膜及光子晶體

圖一圖二

圖三 圖四

 

 

表面親和力應用於抗眩薄膜

圖五

 

 

界面相容技術應用於高折射率材料

圖六

 

 

表面電漿共振應用於可見光吸收及螢光增強效應

圖七圖八

 

 

 

 

 

 

圖九