什么是防反射涂层?
防反射涂层是一种涂在玻璃或显示器表面的光学薄膜,用于减少表面反射和眩光。
它有时被称为 AR 涂层(防反射涂层),基本上是一种涂层。根据产品不同,反射率可降低至约 0.5% 至 2%。该机制利用各层之间的折射率差异引起光的干涉,从而削弱反射光并降低反射率。一些防反射涂层含有散射光的细小颗粒。
另一方面,非涂层的防反射膜具有在基膜上层叠聚合物膜的结构。它们也可供家庭使用,并且可以附着在电视、电脑显示器或智能手机显示屏的表面。
抗反射涂层的应用
抗反射涂层通常是一种涂在基材或硬涂层上的涂层。除了减少表面反射之外,它还可发挥预期的功效,即防止灰尘和污垢粘附以及保护显示器。可涂层的材料包括:
- 玻璃
- 丙烯酸树脂(PMMA)
- 聚碳酸酯树脂(PC)
- 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)
使用的产品包括:
- 玻璃板
- 液晶面板
- 光学镜片
- 天文望远镜
- 眼镜镜片
- 监视器和显示器
它还被考虑用于太阳能集热器和核聚变激光装置等大型设备,以防止因表面反射而造成的能量损失。
防反射涂层的原理
1. 概述
防反射涂层具有在基材上层压单层或多层涂膜的结构。这是一种在玻璃表面涂敷一层折射率不同的材料薄膜,改变光透射特性并抑制光反射的加工技术。
由于各层界面的折射率不同,就会产生干涉,利用此原理来降低特定波长的反射率。它通常采用两种加工方法之一生产:干法或湿法。
2. 反射特性
防反射涂层的工作原理是,将从前表面反射的光的光谱峰与从穿过 AR 涂层的后表面反射的光的光谱谷进行匹配,从而抵消反射光。涂层厚度控制为λ/4,其中λ是要抵消的光的波长(两束光之间的光程差为λ/2,因此波在往返过程中被抵消了λ/4)。
抗反射涂层的反射率由基材和涂层材料的折射率之间的关系决定。中心波长(反射最低的波长)由膜厚度决定,并设计膜结构以满足所需值。此外,使用两层或三层而不是单层可以进一步降低反射率。
3. 防反射膜
防反射涂层不仅可以应用于玻璃,还可以应用于薄膜和树脂。
防反射膜大致分为LR(Low-Reflection)膜和AG(Anti-Glare)膜。 LR 膜可以利用光的干涉来减少反射光。具有高透过率和高对比度,透射光的散射很少,有助于防止图像分辨率的下降。 AG膜是在硬涂层中混入粒子,从而产生表面凹凸的薄膜。这种表面不平整会使入射光发生散射,同时可以利用硬涂层和颗粒之间的折射率差异引起的内部散射来减少眩光。
防反射涂层的类型
防反射涂层有多种薄膜配置可供选择。用作镀膜材料的物质,按折射率从低到高的顺序为SiO2 、MgF2 、 Al2O3 、 TiO2 、ZrO2、ITO ( In2O3 + SnO2 )等。这些主要根据基材是树脂还是玻璃以及所需的折射率来使用。
此外,这些涂层材料的层数根据应用、目的和用途而有所不同。有三种基本配置:单层,双层和三层。 4至7层的AR涂层也很常见,但在这种情况下,基本结构是3层,为了调整特性,1层的部分经常被分成2层,或者添加额外的层来改善物理性能。单层的代表性例子有SiO 2、MgF 2,多层结构的例子有两层Al 2 O 3 +MgF 2 、三层Al 2 O 3 +ZrO 2 +MgF 2 。