金属薄膜的制备条件如何

金属薄膜的现状及前景

随着工业的发展，金属薄膜已经广泛应用于社会生产生活中，如：糖果包装、药品胶囊包装、佛像贴金、以及宫殿装饰等等。在光学薄膜领域，金属薄膜材料以其高反、截止带宽、中性好、偏振效应好等特点被应用于高反射膜、分光片、滤光片的制备。比如：常选用消光系数/折射率值较大的铝(Al)、铬(Cr)做金属分光镜、选用反射率较高的铝(Al)、银(Ag)、金(Au)等作为高反射膜。不可避免的，金属薄膜也有因其自身特性所决定吸收稍大、机械强度较低的缺陷，极大的限制了其的应用范围。

金属薄膜的光学特性及应用

金属薄膜与普通介质薄膜不同，金属薄膜为复折射率N=n-ik，其常存在吸收。n和k分别称为折射率和消光系数，金属膜的复折射率N取决于取决于它的电子结构，当电子吸收光子能量之后，便产生带外跃迁以及带内跃迁。因此，薄膜的反射率与吸收率在不同的波段上表现出不同的性质。

几种常见金属的反射率与吸收率随波长的变化

金属条件的制备条件如何?

由于不同金属的金属薄膜的附着力、机械强度、熔点等物理性质，以及氧化性、稳定性等化学性质不同，不同的金属薄膜在制备条件及方法也不同。金属膜的制备主要是真空淀积技术、溅射、RF离子镀等。真空淀积技术主要包括物理气相淀积(PVD)与化学气相淀积(CVD)等。目前在金属薄膜的制备过程中用到的物理气相淀积技术主要有电阻热蒸发法、电子束加热蒸发法、离子辅助淀积。溅射方法主要有阴极溅射、三级溅射、高频溅射、磁控溅射、离子束溅射、反映溅射等等。下来就几种常用的金属薄膜制备条件做一介绍：

1)铝(AL)

铝膜对基板的附着能力强，机械强度和化学稳定性都比较好，广泛用作反射膜。

制备条件：常采用热蒸发淀积技术，高纯铝(99%)在高真空中快速蒸发，基板温度小于50℃。

2)银(Ag)

适用于可见光区和红外波段，具有很高的反射率;R=99%(红外)，R=95%(可见)，红外光区反射率很低。

制备条件：高真空，快蒸发，低的基板温度。Ag膜与基板的附着力较差，需要有保护膜，通常Ag和Al2O3具有很强的附着力，需要在基板与Ag膜间镀一层Al2O3膜。

3)金(Au)

在红外波段有和Ag膜差不多的折射率，用作红外反射镜，新镀的Au膜，质软，大约一周以后金属牢固度趋于稳定，膜层牢固度也趋于稳定;

制备条件：高真空，蒸发速率为30—50 A/s,基板温度为100—150℃，需要在基板先打底，以Al2O3,Gr或Ti膜作为底层，通常用Bi2O3或ThF4等作为保护膜，以提高强度;

4)铬(Cr)

Cr膜在可见光区都有良好的中性，膜能非常牢固，常用作中性衰减膜;

制备条件：真空度为1*10^-2~2*10^-4Pa,淀积速率95—300 A/s,基板温度生高，反射率增大，淀积在基板上的Cr膜，其反射率比室温淀积的高20%。

你该懂的光电行业膜材料

如果你刚进入这个光电行业，是否也为各类的光电行业膜材料专业术语搞得晕头转向呢？

小编特地整理了光电行业所需要用到的膜材料。这些膜材料你都熟悉吗？

1.POL（Polaroid）

POL（偏光片）是构成LCD（Liquid Crystal Display）核心材料中的一种，是将LCD背光中透出的光向单一方向通过，并将另一方向的光切断的光学薄膜。

POL外观

POL结构图

2.FPR（Film-type Patterned Retarder）

FPR薄膜将影像变换为独立的左圆ㆍ右圆，通过偏光眼镜，在两眼呈现不同的影像，是实现3D的核心光学材料。

FPR结构图

3.ITO（Indium Tin Oxide）

ITO薄膜是在原料薄膜（PET或COP等）上，通过溅射镀膜（Sputtering）将铟（Indium）和锡（Tin）进行电镀的薄膜，是触摸面板的核心材料。

ITO使用结构图

4.CCL (Copper Clad Laminate)

提供与半导体芯片进行电路连接，也是保护其不受外部冲击的IC-PKG用基板材料。

CCL外观

CCL结构图

5.Layer FCCL（Adhesiveless Flexible Copper Clad Lamination）

耐热性、内化学性、耐弯曲性特性突出，是为实现手机、平板电脑等移动机器小型化、高集成化而使用的柔性电路基板材料。

Layer FCCL外观

Layer FCCL结构图

6.DAF （Die Attach Film）

DAF是在制造半导体Package时，为了Die和Substrate、Die和Die的黏合而使用的薄膜。

DAF外观

DAF结构图

7.FSA（Face Sealing Adhesive）

FSA为OLED封装材料，使OLED Display的元件寿命得到了巨大的改善。

FSA结构图

除以上之外，就是较为常见的背光源中所使用的光学膜材料，包括扩散膜、增亮膜、反射膜以及目前风口上的量子点膜。

8.Diffusion

扩散膜主要由三层结构组成，包括最下层的抗刮伤层、中间的透明PET基材层和最上层的扩散层。扩散膜主要起到了雾化的效果。

扩散膜结构图

9.BEF（Brightness Enhancement Film）

增亮膜根据其产品微观棱形结构也被称为棱镜膜，根据其修正光的方向以实现增光效果的实现过程。增亮膜是一种透明光学膜，由三层结构组成，最下层的入光面需要通过背涂提供一定的雾度、中间层为透明PET基材层、最上层的出光面为微棱镜结构。

增亮膜结构图

10.Reflector

反射膜一般置于背光模组的底部，主要用途是将透过导光板漏到下面的光线再反射回去，重新回到面板侧，从而达到减少光损失，增加光亮度的作用。

Reflector外观

11.Q-DEF

量子点薄膜是一层嵌入了由磷化铟和镉组成的纳米尺寸球状量子点，可以把大约三分之二由背光源发出的蓝色光转化为纯的红光和绿光的高分子膜。

Q-DEF结构图

最后在光电显示器实际生产中还需要使用到大量的保护膜和离型膜。该类产品是通过在光学级高透明PET膜上通过超精密涂布技术，涂布一层树脂黏胶层而成。包括有机硅胶水系列、聚氨酯胶水系列、丙烯酸胶水系列产品。

审核编辑：刘清