雙面AR減反射光學鍍膜玻璃極小反射率 光學鏡頭及傳感器窗口片加工
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上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業,公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區,專業的光電鍍膜公司,技術背景依托中國科學院,卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工;光學透鏡、反射鏡、棱鏡,平板顯示,安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產,為全球客戶提供上等的產品和服務。
讓光“不知不覺”穿越界面:國科大杭高院與浙大團隊**制備高性能寬帶廣角抗反射薄膜
在光學成像、太陽能利用和顯示技術等領域,減少光在界面處的反射損耗是一個永恒的核心挑戰。傳統的多層抗反射膜往往設計復雜、帶寬有限且在大角度入射時性能急劇下降。近日,中國科學院大學杭州高等研究院與浙江大學聯合研究團隊在《Laser & Photonics Reviews》上發表研究成果,報道了一種采用磁控共濺射結合濕法刻蝕的新策略,成功制備了具有梯度折射率分布的高性能寬帶廣角抗反射薄膜。該項工作為實現高效光管理提供了新穎且可擴展的解決方案。
一、 技術瓶頸:傳統抗反射膜的結構之困
抗反射膜的原理是利用 destructive interference 來抵消反射光。傳統方案主要分為兩類:
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單層λ/4膜:僅能在特定波長和垂直入射時達到*佳效果,適用性窄。
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多層介質膜堆:可通過設計在寬波段實現低反射,但其折射率在層與層之間呈階躍式變化。這種突變界面會導致以下幾個問題:
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帶寬限制:難以在極寬光譜范圍內(如可見-近紅外)實現近乎零反射。
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角度敏感性:入射光角度增大時,反射率急劇升高,嚴重影響離軸成像和收集效率。
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應力與附著力:不同材料界面間的熱應力和晶格失配易導致薄膜開裂或剝落。
二、 **之道:仿生梯度結構與可控制備
研究團隊受飛蛾眼等生物結構的啟發,致力于制備具有連續漸變折射率剖面的薄膜。這種結構允許光波阻抗的平緩過渡,使光“不知不覺”地穿過界面,從而在超寬波段和超大入角范圍內實現近乎零反射。
團隊突破常規,開發了一條新穎的“先沉積,后刻蝕”的制備路線,其核心工藝流程與結構演變如下圖所示:

該技術路線的兩大核心步驟是:
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磁控共濺射(Magnetron Co-sputtering):
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團隊同時使用SiO?和Al?O?作為靶材,通過**控制各自的濺射功率,在基片上沉積出化學組分(Si/Al比)均勻可調的SiAlO?混合薄膜。
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此方法的關鍵優勢在于組分在納米尺度上的高度均勻性,為后續形成均勻的梯度結構奠定了基礎。
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濕法刻蝕(Wet Etching):
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利用Al?O?與SiO?在特定蝕刻劑中選擇性溶解的差異,將沉積好的SiAlO?薄膜進行濕法刻蝕處理。
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蝕刻劑優先溶解富Al區域,而富Si區域得以保留。通過**控制蝕刻時間和濃度,過程從表面至內部漸進發生,*終成功在薄膜內部構造出一個從表層(接近空氣折射率)到底層(接近基底折射率)的連續漸變折射率分布結構。
三、 性能**:寬帶、廣角、低反射
性能測試結果表明,該方法制備的梯度折射率抗反射膜表現出色:
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超寬波段:在400-1500 nm的超寬光譜范圍內,平均反射率被抑制至<1.5%,遠超傳統λ/4膜。
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超廣角度:即使在60°的大角度入射下,薄膜仍能保持極低的反射率,解決了傳統膜系角度敏感的核心痛點。
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優異機械強度:由于薄膜本身是經過燒結處理的無機氧化物,其硬度、耐磨性和附著力均優于許多有機或氣凝膠基的減反結構。
四、 結論與展望
國科大杭高院與浙大團隊的這項工作,通過磁控共濺射與濕法刻蝕的巧妙結合,成功地將仿生梯度折射率結構從概念轉變為可**制備的現實。這種制備策略不僅設計新穎,而且易于擴展、與現有光學器件制造工藝兼容性好。
該項技術有望為眾多領域帶來性能提升:
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光伏產業:提升太陽能電池對晨昏、陰天等大角度入射光的捕獲效率,增加日均發電量。
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**光學成像:用于相機、顯微鏡、無人機鏡頭等復雜光學系統,消除雜散光,提升成像對比度和清晰度。
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柔性顯示與觸控面板:降低表面反射,顯著增強在強光環境下的可視性。
這項工作為高性能減反射光學涂層的發展開辟了一條新的技術路徑,展現了產學研結合在解決前沿科學問題與產業應用難題上的巨大潛力。
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上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業,公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區,專業的光電鍍膜公司,技術背景依托中國科學院,卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工;光學透鏡、反射鏡、棱鏡,平板顯示,安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產,為全球客戶提供上等的產品和服務。
采用德國薄膜制備工藝,形成了一套具有嚴格工藝標準的閉環式流程技術制備體系,能夠制備各種超高性能光學薄膜,包括紅外薄膜、增透膜,ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜,應用領域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫用激光器、光學科研,紅外制導、面部識別、VR/AR應用,博物館,低反射櫥窗玻璃,畫框,工業燈具照明,廣告機,點餐機,電子白板,安防監控等。卷柔新技術擁有自主知識產權的全自動生產線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】,這條生產線能夠生產全球先進的減反射玻璃。鍍膜版面可達到2440*3660mm,玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對PC,PMMA方面的增透膜也具有量產生產能力。ARcoating減反膜基本接近無色,色彩還原性好,并且可以避免了磁控濺射的缺點,鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個難度和具有很好的應用性,新意突出,實用性突出,濕法鍍膜在價格方面也均優于真空磁控的干法。
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霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產品廣泛應用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機玻璃、節能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護玻璃等多行業。
我們的愿景:卷柔讓光學更具價值!
我們的使命:有光的地方就有卷柔新技術!
我們的目標:以高質量的產品,優惠的價格,貼心的服務,為客戶提供優良的解決方案。
上海卷柔科技以現代鍍膜技術為核心驅動力,通過鍍膜設備、鍍膜加工、光學鍍膜產品服務于客戶,努力為客戶創造新的利潤空間和競爭優勢,為中國的民族制造業的發展貢獻力量。