Optical Filters

首頁 > 參考資料

首頁 > 參考資料 >
鍍膜(濾光片)的品質

想達到良好的光學鍍膜品質是靠基材、洗淨設備、鍍膜設備、鍍膜膜層設計及鍍膜環境層層把關而來。 鍍膜的流程圖如下，文字簡略: 基材以超音波洗淨機洗淨，洗淨後排上夾具，送入鍍膜機，開始加熱及抽真空。達到高真空後，開始鍍膜。 鍍膜完畢，冷卻，洩氣，取出基材。

看似簡單的工序，一一拆解開來，卻是道道關鍵，詳細需注意的條件如下：

基材

最通用的基材大致上有玻璃、壓克力 (PMMA)、PC、石英，其他還有金屬材料如鋁合金。

基材的品質直接影響鍍膜後整體的品質，例如:表面刮傷的基材，鍍膜後傷痕依舊在，可能還會更加明顯，如果是應用在雷射方面，可能會造成雷射光的散射，但是用於一般照明，卻是影響不大。追求高品質基材，有可能會使成本增高數倍，因此以未來應用的範圍來選用基材的好壞，是較為經濟的做法。

這些基材通常要注意的條件有下:

尺寸與厚度、材質、透光度、平整度、平行度、折射係數、膨脹係數、表面品質、內部雜質或氣泡、邊緣品質、耐熱溫度、耐衝擊、耐壓、耐溫差變化等等。

洗淨

洗淨是鍍膜前非常重要的工序，最著要的要將基材表面的油汙、灰塵、髒污洗掉，並且不能在表面留下水痕或其他痕跡。油污或髒污會使膜層無法牢固地附著在基材表面，灰塵會使膜層有沒鍍到的洞，一般稱針孔。水痕或其他殘留的痕漬則會使膜層有白色斑點。

一般洗淨要注意的條件有下:

洗淨的方式、洗劑的選用、洗淨後的烘乾、洗淨的效果、洗淨後置入鍍膜機前的保存。

鍍膜機與鍍膜膜層設計

鍍膜機的能力及鍍膜的膜層設計是決定光學鍍膜的最關鍵條件。一般會先預設好生產項目來購買鍍膜機，如鏡頭類的產品，鍍膜會以抗反射膜(AR Coating)為多，最簡單的就是以電熱式鍍單層MgF2，如需多層抗反射膜，則需配置電子槍，如需以低溫製程鍍塑膠類鏡頭，則還要加裝離子槍，以增加膜層的附著性。

以我們一般所做的多層膜濾光片，由於層數多在18~58層，因此除了配有可置放多種多量的多坩鍋雙電子槍，還配有離子槍以增加膜層附著力與緻密性。膜層設計時，除了依濾光片規格選擇鍍膜材料(以下簡稱藥材)外，會先以最常用的高折射係數鍍膜材料與低折射係數藥材，並輔以經驗值來預設鍍膜層數，在模擬後，依據結果修改藥材、層數及每一膜層的膜厚，如此重複進行，一直到超過需求規格後，才算第一階段完成。

第二階段則是鍍膜完成後，依據鍍膜結果(量測光譜或功能測試)來看是否符合所需規格。如不符合，就必須判斷不良原因來做藥材、層數及膜層的膜厚修改。

鍍膜要注意的條件有下:

鍍膜機的配備、真空度、鍍膜材料、鍍膜方式、加熱溫度、鍍膜監控系統、膜層均勻性、膜層附著力。

鍍膜環境

針孔是造成不良濾光片的缺點之一。針孔一般是因為鍍膜前基材未洗淨，或是洗淨後空氣中的落塵附著上去，在鍍膜後，灰塵掉落，使膜層中有一個一個的洞，稱為針孔。鍍膜機置放的環境，如果有空調控制，在溫濕度變化方面會比較小，但空氣中的落塵量還是不小。如果是十萬級或一萬級的無塵室的環境，空氣中的落塵量降低到一定的程度，有助於膜層針孔的減少。

鍍膜環境要注意的條件有下:

溫度及濕度控制能力、落塵量控制能力、地板的種類。

切割方式

切割的形狀、基材的厚度、尺寸的公差要求都會影響切割的機台及切割的方法。
一般最經濟通用的為刀輪式切割機，以鎢鋼刀輪在玻璃表面劃過，在適當的刀輪角度、下刀壓力及下刀高度等條件下，可以輕易以手將玻璃沿著劃痕剝開。優點是可以切割大尺寸玻璃基材、機器及耗材成本較低，缺點是邊緣有時會有斜邊或銳角。
另外還有鋸斷式的(Die Saw)，適合切割尺寸較小的基材，如:尺寸80*80mm，切割為3*3、1.2*1.2mm之類。
近來也有可用於切割玻璃基材的雷射切割機上市。

檢驗方法

穿透或反射光譜以光譜儀檢測。
其他附著力(牢固力)及耐溫依產品使用環境或條件有幾種方法可選用或共用:

1. 膠帶測試: 以膠帶黏貼在膜面，快速拉起後，不可有脫膜現象。
2. 百格測試: 以刀將膜面以類似井字割畫多刀，膠帶黏貼在膜面，快速拉起後，不可有脫膜現象。
3. 鹽霧測試: 以一定比例的鹽+水，噴在膜面上一定時間，以測試膜層的耐候性。
4. 高溫高濕: 如攝氏85度、濕度95%連續50小時。
5. 冷熱交替: 如零下20度10小時，85度10小時，反覆數次。
6. 高溫測試: 攝氏500度烘烤2小時，再以膠帶黏貼在膜面，快速拉起後，不可有脫膜現象。
7. 其他依客戶要求所進行的測試。