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                          薄膜用光固化AR減反射涂料,高效耐磨,可用于各種光學(xué)膜組

                          發(fā)布時間:

                          2024-09-30


                          光固化減反射涂料

                          在現(xiàn)代生活中,無論是在辦公室長時間面對電腦,還是在戶外活動時佩戴太陽鏡,視覺清晰度對我們來說都至關(guān)重要。然而,鏡片上的反光和霧氣常常影響我們的視野(如圖1)。光固化抗反射(AR)涂料因其卓越的光學(xué)性能和快速固化特性,為解決這些問題提供了有效的解決方案。

                          生活中遇到的鏡面反光情況

                          一、光固化AR涂料簡介

                          光固化AR涂料是一種利用紫外光或可見光引發(fā)固化反應(yīng)的高科技涂料,通過在鏡片或其他透明物體表面形成一層薄膜,顯著提高透光率并減少反射光,從而增強視覺清晰度。

                          二、光固化AR涂料的功能

                          1.快速固化:光固化涂料在紫外光或可見光照射下能迅速固化,固化過程通常只需幾秒到幾分鐘。

                          2.優(yōu)異的涂膜性能:固化后的涂層具有良好的硬度、光澤、耐化學(xué)性和耐磨性,提供良好的保護和裝飾效果。

                          3.廣泛的應(yīng)用范圍:可以應(yīng)用于多種材料,如塑料、金屬、玻璃、木材等。

                          4.可涂裝對熱敏感的基材:由于固化溫度低,不會對易燃底材造成損害

                          三、應(yīng)用領(lǐng)域

                          1.眼鏡行業(yè):提高鏡片的透光率,減少眼睛疲勞,提升視覺舒適度。

                          2.觸摸屏和顯示器:減少屏幕反光,提高顯示清晰度和用戶體驗。

                          3.太陽能電池板:通過減少反射損失,提高太陽能電池板的光電轉(zhuǎn)換效率。

                          4.其他:如汽車玻璃、飛機玻璃等。

                          四、增透原理

                          AR減反射涂層又被稱為增透涂層,主要被鍍在光學(xué)器件表面上,減少表面的反射光,增加透過光,提高工作效率。十七世紀初,減反增透涂層就已經(jīng)引起了科學(xué)家們的興趣。1832年,菲涅爾提出了著名的“菲涅爾定律",它是研究減反增透涂層干涉現(xiàn)象的基礎(chǔ)。1817年,約瑟夫·夫瑯禾費利用酸刻蝕法第一次制備得到了減反射涂層。1891年,泰勒發(fā)現(xiàn)低折射率的玻璃具有更高的透光率,并發(fā)現(xiàn)反射光的顏色隨著厚度的不同而變化,當反射光呈現(xiàn)為紫光時,可以獲得最大減反射效果。1935年、1939年及1942年,人們分別成功地制備得到了單層、雙層和三層減反射涂層。隨著減反射涂層實驗研究的不斷進步,其理論研究也在逐步的深化。

                            
                           

                          圖2 透射光干涉原理圖

                          根據(jù)涂層干涉理論的指導(dǎo),可以在光學(xué)器件表面涂上一層或多層減反射涂層,使得其折射率大于空氣但是小于光學(xué)基底。一光源的兩條入射光線,它們以i為入射角照到涂層的表面。光線a從A點發(fā)生折射進入涂層內(nèi)部,在C點經(jīng)過涂層內(nèi)部的反射,又從B點經(jīng)過折射回到空氣中,記為光線a1;光線b在B點發(fā)生涂層表面反射直接折回空氣,記為光線bl, al和bl此時會發(fā)生干涉現(xiàn)象。如果它們的光程差為:fi=(2k+1)k/2,k=0,1,2,3,則兩束光線會在B點發(fā)生干涉,相位相消(原理如圖2)。

                          單層減反射涂層,在制備過程中往往遭遇低折射率涂層材料稀有且昂貴的尷尬局面。因此多層減反射涂層正在成為市場主流,可以先在基底上制備折射率更高的H層,與基底組成一個新的折射率更高的基底,然后在其上制備折射率合適的涂層L層,從而增強L層的增透效果,再通過調(diào)節(jié)涂層厚度,可以構(gòu)造出寬光譜,多角度減反射增透的涂層。

                            
                           

                                                     

                          五、研究進展

                          近年來,光固化AR涂料的研究取得了顯著進展。研究人員通過優(yōu)化溶膠配方、改進光固化工藝等手段,不斷提高涂料的性能。例如,通過添加納米二氧化硅、納米二氧化鈦等無機材料,制備出具有更高硬度和耐磨性的涂層。此外,通過調(diào)整溶膠的配方和固化條件,實現(xiàn)了對涂層厚度和折射率的精確控制,從而制備出具有更優(yōu)光學(xué)性能的AR涂料(如圖3)。

                          總之,溶膠凝膠法制備的光固化AR涂料因其高效、性能優(yōu)異等特點,在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的不斷進步,未來這種涂料有望在更多領(lǐng)域得到應(yīng)用,為人們的生活帶來更多便利。