光學薄膜在我（wǒ）們（men）的生活中無處不在，從（cóng）精密及光學設備（bèi）、顯（xiǎn）示器設備到日常生活（huó）中的（de）光學（xué）薄（báo）膜（mó）應用；比方說，平時戴的眼鏡、數碼相機（jī）、各式家電用品，或者是鈔票上（shàng）的防偽技術，皆能（néng）被稱之為光學（xué）薄膜技術應（yīng）用之延伸。倘若沒有光學薄膜技術作為發展基礎（chǔ），近代光（guāng）電、通訊或是鐳射技術將無法有所進展，這也顯示出光學薄（báo）膜（mó）技術研究發展的重要性。

光學薄膜係指在光學元件（jiàn）或獨立基板上，製鍍上或塗布（bù）一層或（huò）多（duō）層介電質膜或金屬膜或這兩類膜的組合，以改變（biàn）光波之傳遞特（tè）性，包括光的透射、反（fǎn）射、吸收、散射、偏振及相位改變。故經由適當設計可以調變不同波段元件表麵之穿透率及反射率（lǜ），亦可以使不同偏振平麵的光具有不同的特性（xìng）。

一般來說，光學薄膜的（de）生產方式（shì）主要分為幹法和濕法（fǎ）的生產工藝。所謂（wèi）的幹式就是沒有液（yè）體出現在整個（gè）加工過（guò）程中，例如真空蒸鍍是在一真空環境中，以電能加熱固體原物料，經（jīng）升華成（chéng）氣體後附著在一個固體基材的（de）表麵上，完成塗布加工。日常生活中所看到裝飾用的金色、銀色或具金屬質感的（de）包裝膜，就是以幹式塗布方式製造的產品。但是在實（shí）際量產的考慮下，幹式塗布運用的（de）範圍小於濕式塗布。濕式塗布（bù）一般的做法是把具有各種功能的成分混合成液態塗料，以不同的加工方式塗布在基材上，然後使液態塗（tú）料幹燥固化做成產品。在本文中僅討論（lùn）濕式塗布技術的光學薄（báo）膜（mó）產業。

光學薄膜分類

光學薄（báo）膜根據其用途分類、特性與應用可（kě）分為（wéi）：反射膜、增透膜/減反射膜、濾光片（piàn）、偏光片/偏光膜、補償膜/相位差板、配向膜（mó）、擴散膜/片、增亮膜/棱鏡片/聚光片、遮光（guāng）膜/黑白（bái）膠等。相關衍生的種類有光學級（jí）保護膜、窗膜（mó）等。

1、反射膜

反射膜一般可分（fèn）為兩類，一類是金屬反（fǎn）射膜，一類是（shì）全電介質反射膜。此外，還有將兩者（zhě）結合的金屬電介質反射膜，功能是增加（jiā）光學表麵的反（fǎn）射（shè）率（lǜ）。

一般金屬都具有（yǒu）較大的消光係數。當光束由空氣入射到金屬表麵時，進入金屬內的光振幅迅速衰減，使得進入金屬內部的光能相應（yīng）減少，而反射光能增加。消光係數越（yuè）大，光振幅衰減越迅（xùn）速，進入金屬內部的光能越少，反射率越高。人們總是選擇（zé）消光係數（shù）較大，光學性質較穩定的金屬作為金（jīn）屬膜材料。在紫外區常用的金屬薄材料是鋁，在（zài）可見光區常用鋁和銀，在紅外區常用金、銀和銅，此外，鉻和鉑也常作一些特種薄膜的膜料。由於鋁、銀、銅（tóng）等材料在空氣中很容易氧化而降低性能，所以必須用電介質膜加以保（bǎo）護。常用的保護膜材料有一氧（yǎng）化矽、氟化鎂、二氧化矽、三氧化二鋁等。

金屬反射膜的優點（diǎn）是製備工藝簡單，工作的波長範圍寬；缺點是光損大，反（fǎn）射率不可能很高。為（wéi）了使金屬反（fǎn）射膜的反射率進一步提高，可以在膜的外側加鍍幾層一（yī）定厚度的電介質層（céng），組成金屬電介質反射膜。需要指出的是，金屬（shǔ）電介質射膜增加了某一波長（或者某一波區）的反（fǎn）射率，卻破壞了金屬膜中性反（fǎn）射的特點。

全電介（jiè）質反射膜是建立在多（duō）光束幹涉基礎上的。與增透膜相反，在（zài）光學表麵上（shàng）鍍一層折射率高（gāo）於基體材料（liào）的薄膜，就可以增加光學表麵的反射率。最簡單的多層反（fǎn）射（shè）是由高、低（dī）折射率的二種材料（liào）交替蒸鍍而成的（de）,每層膜的光（guāng）學厚度為某一波長的四分一。在這種（zhǒng）條件下，參加疊加的各（gè）界麵上的（de）反射光矢量，振動方向相（xiàng）同。合成振幅隨著（zhe）薄膜層數的增（zēng）加而增加。

鋁箔反射膜Dike鋁箔隔熱（rè）卷（juàn）材，又（yòu）稱（chēng）阻隔膜、隔熱膜（mó）、隔熱（rè）箔、拔熱膜、反射膜等。由鋁箔貼麵+聚乙烯薄膜+纖維編織（zhī）物+金屬（shǔ）塗膜通過熱熔膠層壓而成（chéng），鋁箔卷材具有（yǒu）隔熱保溫、防水（shuǐ）、防潮等功能。鋁箔隔熱卷材的日照吸收率（太陽輻射吸收係數）極低(0.07)，具有卓越的隔熱保溫性能，可以（yǐ）反射掉93%以上的輻射熱，被廣泛（fàn）應用於建築屋麵與外牆隔熱保溫。

相對應的是一種防反（fǎn）射膜，主（zhǔ）要功（gōng）效是提高光線的衍射，使人們能夠長時間的觀看文字和圖形。這就需要表麵平滑反射少的防反射薄膜。

2、增透膜/減反射膜（mó）

減反射膜又稱增透膜，它的（de）主要功能是減少或消除透鏡、棱鏡、平（píng）麵鏡等學表麵的反射光，從而增加這些元（yuán）件的透光量，減少或消除係統的雜散光。

減反射膜是以光的（de）波動性和幹涉現象為基礎的。二個振幅相同，波長相同的光波（bō）疊加，那麽光波的振幅增強；如果二（èr）個光波（bō）原由相同，波程相差，如果這二（èr）個光波疊加，那麽互相抵消了。減反射膜就是利用了這個原理，在鏡片（piàn）的表麵鍍上減反射膜(AR-coating），使（shǐ）得膜層前（qián）後表麵產生的反射光（guāng）互相幹擾，從而抵消（xiāo）了反射光，達到減反射的效（xiào）果。最簡單的增（zēng）透膜是單層膜（mó）。一般情況下，采（cǎi）用單層增透（tòu）膜很難達到（dào）理想（xiǎng）的增透效果,為了在單波長實現（xiàn）零反射,或在較寬的光譜（pǔ）區達到好的（de）增透（tòu）效果，往（wǎng）往采（cǎi）用雙層、三層甚（shèn）至更多層數的減反射膜。

減反射膜（mó）的實際應用非常廣（guǎng）泛，最常見的是（shì）鏡片（piàn）及太陽能（néng）電池-通過製備減反射膜來提高光伏組件的功（gōng）率瓦值。目前晶體矽光伏電池使用的（de）減反射膜材料是氮化矽，采用等離子增強化學氣相澱積技術，使氨氣和矽烷離子（zǐ）化，沉（chén）積在矽片的（de）表麵，具有較高的折（shé）射率，能起到較（jiào）好的減（jiǎn）反射效果。早期（qī）的光（guāng）伏電池采用二氧化矽（guī）和二氧化鈦（tài）膜作為減反射層。

3、濾光片

濾光片是塑料或玻璃片再加入特種染料做成的，紅色濾光片隻能讓紅光通過，如此（cǐ）類推。玻璃片的折射率原本與空氣（qì）差不多，所有色光都可以通過，所以（yǐ）是透（tòu）明的，但（dàn）是染了染料後（hòu），分子（zǐ）結構變化，折射（shè）率也發生變化，對某些色光的通過就有（yǒu）變化了。比如一束白光通過藍（lán）色濾光片，射出的是（shì）一束藍光，而綠光、紅光極少，大多數被濾（lǜ）光片吸（xī）收了。

濾光片產品主（zhǔ）要按光譜波（bō）段、光譜特性、膜層材料、應用特點（diǎn）等方（fāng）式分類。

光譜波段：紫外濾光片、可（kě）見濾光片、紅外濾光片；

光譜特性：帶通濾光片、截止濾光片、分光濾光片、中性密度（dù）濾光片、反射濾光片；

膜層材料：軟（ruǎn）膜濾光片、硬膜濾光片。硬膜濾光片不僅指薄膜（mó）硬度（dù）方麵,更重要的是它的（de）激光損傷閾值,所以它廣泛應用於激光係統當（dāng）中。軟膜濾光片則主要用於生化分（fèn）析儀當中。

帶通型：選定波段的光通過，通（tōng）帶以外的（de）光截止。

短波（bō）通（tōng）型(又叫低波通)：短於選定波長的（de）光通過，長於該波長（zhǎng）的光（guāng）截止。比（bǐ）如紅外截止濾光片，IBG-650。

長波通（tōng）型(又叫高波通)：長於選定波長的光通過，短於該波長的光截止比如紅外透過濾光片，IPG-800。

彩色濾光片是TFT-LCD背光（guāng）模組的重要組成部分。

4、偏光片

偏光片（PolarizingFilm)的全稱應該是偏振光片。液晶顯示器的成像必（bì）須依靠偏振光。偏光片（piàn）的主要作（zuò）用就是（shì）使不具偏極性的自（zì）然光（guāng）變成產生偏極化，轉變成偏極光，加上液（yè）晶分子扭轉特性，達到控製光線的通過與否，從而提（tí）高透光率（lǜ）和視角範圍（wéi），形成防眩等（děng）功能。

偏光（guāng）片（piàn）可廣泛應用於現代的液晶顯示產品:液晶電視、筆記本電腦、手機、PDA、電子詞典（diǎn）、MP3、儀器儀表、投影儀等，也可（kě）用於時尚偏光眼鏡。其中，LCD的應（yīng）用是拉動偏光片產業發展的主要力量。

5、補償（cháng）膜/相位差板（bǎn）

補償膜（mó）的補償原理，是將各種顯示模式下（xià）(TN/STN/TFT(VA/IPS/OCB))液晶在各視角產生的相位差做（zuò）修（xiū）正,簡言之，即是（shì）讓液晶分子的雙折射性質得到對稱性的（de）補償。若（ruò）要從其功能目的來區分則可（kě）略為分（fèn）單純改變相位的相位差（chà）膜、色差補償膜及視角（jiǎo）擴大膜。補（bǔ）償膜能降低液晶顯示器暗態時的漏光量，並且在（zài）一定視角內能大幅提高影像之對比、色度與克服部分灰階反轉問題。

6、配向膜

配（pèi）向膜是具有（yǒu）直（zhí）條狀刮痕的薄膜（mó），作用是（shì）引導液晶分（fèn）子的排列方向(圖1.1）。在（zài）已蒸上透明導電膜（ITO）的玻璃基版上，用PI塗液和轉輪（roller），在ITO膜上印出（chū）一條一條平行的（de）溝槽，到（dào）時候液晶可依此溝槽的方向橫（héng）躺（tǎng）於溝槽內，達到使液晶呈同一方向排列之目的。此具有一（yī）條一條方（fāng）向的膜，即（jí）為配向膜。

液晶之所以可應用（yòng）於螢（yíng）幕上，乃（nǎi）因其在平行分子方向與垂直分子方向之誘（yòu）電率不同，因（yīn）此（cǐ）可用電場驅動之，另一方麵，由於液（yè）晶也具（jù）有視分子方向而變（biàn）化之折射率（lǜ）（也就是具有雙折射），可改變偏極光之偏極方向，最後更因液晶與配向膜之界麵有很（hěn）強之作用力（AnchoringStrength），在電場關閉（bì）後液晶（jīng）就靠著彈性係數（恢複（fù）力）而恢複到（dào）原來之排列，由此可知沒有（yǒu）配向膜之存在，液（yè）晶（jīng）是無法工（gōng）作的。但在液晶螢幕（mù）之應用上，其液晶分子（zǐ）與配向膜表麵呈某一角度的傾斜(即預傾角，PretiltAngle)，如此才能達（dá）到均一配向的效果。

配向膜涉及的塗布非卷式濕法塗布，方式有（yǒu）傳統的定向刷磨法和現在的UV光配向法、電子漿配向和離子束配（pèi）向（xiàng）。

7、擴散膜

擴散膜為TFT-LCD背光模塊中之（zhī）關鍵零組件,能夠為液晶顯示器提供一個均勻的麵光源,一（yī）般傳統的擴散膜主要是在（zài）擴散膜基材（cái）中,加入一顆顆的化學顆粒,作為散射粒子,而現有之擴散板其微粒子分散在樹脂層間,所以光線在經過擴散層時,會不斷於2個折射率相異的（de）介質中穿過,故光線就會發生許多折射、反射（shè）與散（sàn）射的（de）現象,如此便（biàn）造（zào）成了光學擴（kuò）散的效果。詳見第二章（zhāng）。

8、增亮膜/棱鏡片/聚光片

增（zēng）亮膜又叫棱鏡片（PrismSheet）,常簡稱BEF（BrightnessEnhancementFilm），為TFT-LCD背光模塊中之關鍵零組（zǔ）件（jiàn），主要是借由光的折射與反射原理（lǐ），利（lì）用棱鏡片修正光的方向，使光線正麵集（jí）中，並將視角（jiǎo）外未（wèi）被利用的光（guāng）線可以回收與利用，同時提升整體輝度與均勻度，達到（dào）增亮的效果，又稱聚光片。複合型光學膜，主要是將原（yuán）本聚光片的功能與擴散功能加以整合，如此將可減少使用（yòng）1片擴（kuò）散片，有利於下（xià）遊廠商（shāng）簡化背光設計、節（jiē）省工序、降低成本，同時亮度（dù）效率還（hái）可提升。對於光學膜廠商（shāng）來（lái）說，雖然複合型增（zēng）亮（liàng）膜會取代傳統聚光（guāng）片（增亮膜），但單價和利潤都較佳。

9、遮光膜/黑白膠

黑白遮（zhē）光（guāng）膠|遮光膜主要應用於（yú）背光源上，起（qǐ）固定（dìng）、遮光作用(遮掉邊光和（hé）燈位的光)，也叫（jiào）遮光片、黑（hēi）白膜，簡稱（chēng）黑白膠（jiāo）(可說是種雙麵膠帶）。相對TFT-LCD所使（shǐ）用的背光源遮光（guāng）要求較高，所以大部分（fèn）的黑白膠都應用在TFT-LCD的背光源上麵。除黑白膠外，還有黑黑膠（雙麵為黑色），主要作用（yòng）仍然是固（gù）定，遮光（guāng）；黑銀膠（單麵黑色，單麵銀色），除遮光外，銀色麵（miàn）有反射作用。相對黑（hēi）白膠是LCD市場的主流產品。黑麵與白麵的粘性對比，白麵需要更大一些，因為白（bái）麵與橡膠（jiāo）框相連（lián）接，而黑麵與玻璃相連接，相（xiàng）對玻（bō）璃對膠的附（fù）著性，橡膠框更差一些，所以需要白麵（miàn）的粘性更大來保證整個模組的穩（wěn）定性（xìng）。