光學薄膜在我們的生（shēng）活中無處不在，從精密及光學設備、顯示器設備（bèi）到日常生活（huó）中的光學薄膜應用；比方說，平時戴的眼鏡（jìng）、數碼相機（jī）、各式家電用品，或者（zhě）是鈔票上的（de）防偽技術，皆能被稱之為光學薄（báo）膜技術應用之延伸。倘若沒有光學薄膜技術作為發展基礎，近代光電、通訊或是（shì）鐳射技術將無法有（yǒu）所進展，這也顯示出光學薄膜技術研究發展的重要性。

光（guāng）學薄膜係（xì）指在光學（xué）元件或獨立基板上，製鍍上或塗布一層或多層介電質膜或金屬（shǔ）膜或這兩類膜的組合，以改變光波（bō）之傳遞特性，包（bāo）括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改變。故經由適當設計可（kě）以調變不同波段元件表麵之穿透率及（jí）反射率，亦可以使不同偏振平麵的光具有不同的特性。

一般來說，光學薄膜的生產方式（shì）主（zhǔ）要（yào）分為幹法和濕法的生產工藝。所謂的幹式就（jiù）是沒有液（yè）體出現在整（zhěng）個加工過程中，例如真空蒸（zhēng）鍍是在一真空（kōng）環境中，以（yǐ）電能加熱固體原物料（liào），經升華成氣體（tǐ）後附著（zhe）在一個固體基材（cái）的表麵上，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包裝膜，就是以（yǐ）幹（gàn）式塗布方式製造的產品。但是在實際量產的考慮下，幹式塗布運用的範圍小（xiǎo）於濕式塗（tú）布。濕式（shì）塗布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（de）加工方式塗布在基材上（shàng），然後使液態塗料（liào）幹燥固化做成（chéng）產品。在本文（wén）中僅討論濕（shī）式塗布技（jì）術的光（guāng）學薄膜產業。

光（guāng）學薄膜分類

光學薄膜根據其用途分類、特性與應（yīng）用可分為：反（fǎn）射膜、增透膜/減反射膜、濾（lǜ）光片、偏光片/偏光膜、補（bǔ）償膜/相位差（chà）板、配向膜、擴散膜/片、增亮（liàng）膜/棱鏡片/聚光片、遮光膜/黑白膠等（děng）。相關衍（yǎn）生的種類有光學級保護膜、窗膜等。

1、反射膜

反射（shè）膜一般可分為兩類，一類是金（jīn）屬反射膜，一類是全電介質反射膜（mó）。此（cǐ）外，還有將兩（liǎng）者結合的金屬電介質反射膜，功能是增加光（guāng）學表麵的（de）反射率。

一般金屬都具（jù）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（shǐ）得進入金屬內部的光能（néng）相應減少，而反射光能增加。消光係（xì）數越大，光振幅（fú）衰減越迅（xùn）速，進（jìn）入金屬內部的光能越少，反射率越高。人們總（zǒng）是選擇消光係數較大，光學性質較穩定的金屬作為金屬（shǔ）膜材料。在紫外區常用的金屬（shǔ）薄材料是鋁，在可見光區常用鋁和銀，在紅外（wài）區常用金、銀和銅，此（cǐ）外，鉻和鉑（bó）也常（cháng）作一些特種薄膜的膜料。由於鋁、銀、銅等材（cái）料在空（kōng）氣中很容易氧化而降低性能，所以必須用（yòng）電介質膜加以保（bǎo）護。常用的保護膜材料有一氧化矽、氟化鎂（měi）、二氧化矽、三氧化二鋁等。

金屬反射膜的（de）優點是製備工藝簡單，工作的波長範圍寬；缺點是光損大，反射率不可能很高。為了使金屬反射膜的反射率進一步提高，可以在膜的外（wài）側加鍍幾層一定厚度的電介質層（céng），組成金屬電介質反射膜。需要指出（chū）的是，金屬電介質射膜（mó）增加了某一波長（或者某一波區）的反射率，卻破壞了金屬膜中（zhōng）性反射的特點。

全電介質反射膜是建立在多光束幹涉基礎上（shàng）的。與增透膜相反，在（zài）光（guāng）學表麵上（shàng）鍍一（yī）層折射率高於基體材料的薄（báo）膜，就可以增加光學表麵的反射率。最（zuì）簡（jiǎn）單的多層反射（shè）是由高、低折射率的二種材料交替蒸鍍而成的,每層膜的（de）光學厚度為某一波（bō）長的四分一。在這種條件下，參加（jiā）疊加的各界麵上（shàng）的反射光矢量，振動方向相（xiàng）同。合成振幅隨著（zhe）薄膜（mó）層（céng）數的增加而增加。

鋁箔反射膜Dike鋁箔隔熱卷材，又稱阻隔（gé）膜、隔熱膜、隔熱箔、拔熱膜、反射膜等。由鋁箔貼麵+聚（jù）乙烯薄膜+纖維編（biān）織物+金屬塗膜（mó）通過熱熔膠層壓而成，鋁箔卷材具有（yǒu）隔熱保溫、防水、防潮等功能。鋁箔隔熱卷材（cái）的日照吸收率（太陽輻射吸收係數）極（jí）低(0.07)，具有（yǒu）卓越的隔熱保溫性能，可以反射掉93%以上的輻（fú）射熱，被廣泛應（yīng）用於建築屋麵與外牆隔熱（rè）保溫。

相對應的是一種防反射膜，主要（yào）功效（xiào）是提高光（guāng）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（píng）滑反射少的防反射薄膜。

2、增（zēng）透膜/減反射膜

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

減反射膜是以光的波動性和幹涉現象為基礎的。二個振幅相同，波長相同的光波疊加（jiā），那麽光波（bō）的振幅增強；如果二個光波（bō）原由相（xiàng）同，波程相（xiàng）差，如果這二個光波疊加，那麽互相抵消了。減反射膜就是利用（yòng）了（le）這個（gè）原理，在鏡片的表麵鍍上減反射膜（mó）(AR-coating），使得膜層前後表麵產生的反射光互相幹擾，從而抵消了（le）反射光，達到減反射的效果。最簡單的增透膜是單（dān）層膜（mó）。一般情（qíng）況下，采用單層增透膜（mó）很難達到理（lǐ）想的（de）增透（tòu）效果,為了在單波長實現零反射,或在較寬的光譜區達到好的增透效果，往往采用雙層、三層甚至更多層數的減（jiǎn）反射（shè）膜。

減反射膜的實際應用非常廣泛，最常見（jiàn）的是（shì）鏡片及太陽能電池-通過製（zhì）備（bèi）減反射膜來提高光伏組件的功率瓦值。目前晶（jīng）體矽光伏電池使用的減反射膜（mó）材料（liào）是氮化（huà）矽，采用等離子增強化學氣（qì）相澱積技術，使氨氣（qì）和矽烷離子化，沉積（jī）在矽片的表麵，具有較高的折射率，能起到較好（hǎo）的減反射效果。早期的（de）光伏電池（chí）采用二氧化矽和二氧化鈦膜作為減（jiǎn）反射層。

3、濾光片

濾光片是塑料或玻璃片再加（jiā）入特種染料做成的，紅色濾光片隻能讓紅（hóng）光通過（guò），如此類推。玻璃片的折射率原本與空氣差（chà）不多，所（suǒ）有色光都可以通過，所以是透明的，但是染了染料後，分子（zǐ）結構變化，折射（shè）率也發生變化，對（duì）某些色（sè）光的通過（guò）就有變化了。比如一束白光通過藍色濾光片，射出的是一束藍光，而綠光、紅光極少，大多數被（bèi）濾光片吸收了。

濾（lǜ）光片產品主要按光譜波段、光（guāng）譜特性、膜層材料、應用特點等方（fāng）式分類。

光譜波段（duàn）：紫外濾光片、可見濾光片、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（zhōng）性密度濾光片、反射濾光片；

膜層材料：軟膜（mó）濾光片、硬膜濾光片。硬（yìng）膜濾光片不僅指（zhǐ）薄膜硬度方麵,更重要的是它的激光損傷（shāng）閾值,所以它廣泛應用於激光係統當中。軟膜濾光片則主要（yào）用（yòng）於（yú）生化分析儀當（dāng）中。

帶通型（xíng）：選定（dìng）波段的光通（tōng）過，通帶（dài）以（yǐ）外的光截止。

短波通型(又（yòu）叫低波通)：短於選定波長的光通過（guò），長於（yú）該波長的光截止。比（bǐ）如紅（hóng）外截止濾光片，IBG-650。

長波通型(又叫高波通)：長於選定（dìng）波長的光通過，短於該（gāi）波長的光截止比如紅（hóng）外透過（guò）濾光片，IPG-800。

彩色濾光（guāng）片是TFT-LCD背光模組的（de）重要組成部分。

4、偏光片

偏光片（PolarizingFilm)的全稱應該（gāi）是偏振（zhèn）光片。液（yè）晶顯示器的成像必（bì）須依靠偏（piān）振光。偏光片的主要作用就是使不具偏極性的自然（rán）光變（biàn）成產生偏極化，轉（zhuǎn）變成偏極光，加上（shàng）液晶分子扭（niǔ）轉（zhuǎn）特性，達到控製光線的通過與否，從而提高透光率和（hé）視角範圍，形成防眩等功能。

偏光片可廣泛應用於現（xiàn）代的液晶顯示產品:液晶電視、筆記本電（diàn）腦、手機、PDA、電子詞典、MP3、儀器儀表、投影（yǐng）儀（yí）等，也可用（yòng）於（yú）時尚偏光眼鏡。其（qí）中，LCD的應用是拉動偏光片（piàn）產業（yè）發展的主（zhǔ）要力量。

5、補償膜/相位（wèi）差板

補（bǔ）償膜的補償（cháng）原理，是將各種顯示模式下(TN/STN/TFT(VA/IPS/OCB))液晶在各視角產生的相位（wèi）差做修正,簡言之，即是讓液晶分子的雙折射性質得（dé）到對稱性的補償（cháng）。若（ruò）要從其功能目的來區分則可略為分單純改變（biàn）相（xiàng）位的相位差膜、色差補償膜及視角擴大膜。補償膜能降低（dī）液晶顯示（shì）器暗態時的漏光量，並且在一定視角內能大幅提高影像（xiàng）之對比、色度與克服部分灰階反轉問題。

6、配（pèi）向膜

配向膜是具有直條狀刮痕的薄膜，作用是引導液晶分子的排列方向(圖1.1）。在已（yǐ）蒸上透明導電膜（ITO）的玻璃基版上，用PI塗液和轉輪（lún）（roller），在ITO膜上印出一條（tiáo）一條平行的溝槽，到時（shí）候液晶可依此溝槽的方向橫（héng）躺於溝槽內，達到（dào）使（shǐ）液（yè）晶呈同一方向排列之（zhī）目的。此具有一條一條（tiáo）方向的膜，即為配（pèi）向膜。

液晶（jīng）之所以可應用於螢幕上，乃因其在平行分（fèn）子方向與垂（chuí）直分子方向之誘電率不同，因此可用電場驅（qū）動（dòng）之，另一方（fāng）麵，由（yóu）於液晶也（yě）具有視分子方向而變化之折射率（也就是具有雙折射（shè）），可改變偏極光之偏極方向，最（zuì）後更因液（yè）晶與配向（xiàng）膜之界麵有很強（qiáng）之作用力（lì）（AnchoringStrength），在電場關（guān）閉後（hòu）液晶就靠著彈性係數（恢複力）而恢複到原來之排列，由此可知沒有（yǒu）配向膜之存在，液（yè）晶是無法工作的。但（dàn）在液晶螢幕之應用上，其液晶分子與配向膜表麵呈某一角度的傾斜(即預傾角，PretiltAngle)，如此才能達到均（jun1）一配向的（de）效果。

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

7、擴散膜

擴（kuò）散膜（mó）為TFT-LCD背光模塊中之關（guān）鍵零組件,能夠為液晶顯示器提供一個均勻的麵光源,一般傳統的擴散膜主要（yào）是在擴散膜基材（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（wēi）粒子分散在樹脂層（céng）間,所以光線在經過擴（kuò）散層時,會不斷於（yú）2個折射率相異的介質中穿過,故光線就會發生許多折射、反射與散射（shè）的現象（xiàng）,如此（cǐ）便造成了光學擴散的（de）效果。詳見第（dì）二章。

8、增亮膜/棱鏡（jìng）片（piàn）/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（jiàn）零組件，主要是借由光的折射與反射原（yuán）理，利用棱鏡片修正光的方向，使光線正麵（miàn）集中，並將視角外未被利用的光線可（kě）以回收（shōu）與（yǔ）利（lì）用，同時提升整體輝度與均勻（yún）度，達到增亮的效果，又稱聚光片。複合型光學膜（mó），主要是將原（yuán）本聚光片（piàn）的功能與擴散功能加（jiā）以整合（hé），如此將可減少使用1片（piàn）擴散片，有利於下（xià）遊廠商簡化背光設計、節省工序、降低成本，同時亮度效率還可提升（shēng）。對於光學膜廠商來說，雖然複合型增亮膜（mó）會取代傳統聚光片（增（zēng）亮膜（mó）），但單價和利潤都較佳。

9、遮光膜/黑白膠

黑白遮光膠|遮（zhē）光膜主要應用於（yú）背光源上，起固定、遮光作用(遮掉邊光和燈位的光)，也叫遮光片、黑白膜，簡稱黑白膠（jiāo）(可說是種雙麵膠帶）。相對TFT-LCD所使用的背光源遮光要求較高，所以大部分的黑白（bái）膠都應用在TFT-LCD的（de）背光源上麵。除黑白膠外，還有黑黑膠（雙麵為黑色），主要作用仍（réng）然（rán）是固定，遮光；黑銀膠（單麵黑色，單麵銀色），除遮光外，銀色（sè）麵有反射作用。相對黑白膠是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（xiē），因（yīn）為白麵與橡膠框相連接，而黑麵與玻璃相連接，相對玻璃對膠的附著（zhe）性，橡（xiàng）膠框更差一些（xiē），所以需要白（bái）麵（miàn）的粘性更大來保證整個（gè）模組的穩定性。