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          塑料光學元件鍍膜逐漸滿足高端應用需求

          發布日期:2016-08-24 00:00 來源:http://www.torontorealestateadviceteam.com 點擊:

                過去一直用于低端、一次性、非成像消費類應用的塑料光學元件(或稱聚合物/有機光學元件),光學鍍膜機已經在性能和耐用性方面獲得了大幅提升,并且正在進入非傳統工業、汽車和醫藥等行業。這些新的應用不僅對塑料光學元件本身提出了挑戰,而且也對附著其上的光學鍍膜提出了挑戰。業界的一位鍍膜專家曾指出:“如果沒有光學鍍膜,幾乎所有的現代光學應用或系統都將失敗?!?/span>


            目前,業界正在開發并商用適用于數碼相機、條形碼掃描器、光纖傳感器與通信網絡以及生物計量安全系統等領域的光學鍍膜。隨著市場對低成本、高性能的塑料光學元件的青睞與日俱增,一些新的鍍膜技術已經涌現出來以滿足新的應用需求。

            為何選擇塑料光學元件?


            與玻璃光學元件相比,塑料光學元件的重量要輕2~5倍,這使得它們更加適用于夜視頭盔、現場便攜式成像應用以及重復使用或一次性醫療器械(如腹腔鏡)等領域。此外,由于塑料光學元件可以根據安裝需要模塑成型,因此能大幅減少裝配步驟,降低制造成本。


            塑料光學元件可用于大部分可見光應用中。對于其他近紫外和近紅外應用,丙烯酸(卓越的透明度)、聚碳酸酯(最佳的沖擊強度)和環烯烴(高耐熱性和耐用性,較低的水吸收)等常用材料的傳輸波長范圍為380~100nm)。在塑料光學元件表面增加鍍膜,是為了提升其傳輸或反射性能,增加耐用性。


            厚層鍍膜(厚度通常約1μm或更厚)主要起到保護層的作用,同時也能為隨后的薄層鍍膜改善附著性和牢固性。薄層鍍膜包括二氧化硅(SiO2)、氧化鉭、氧化鈦、氧化鋁、氧化鈮以及鉿氧化物(SiO2、Ta2O5、TiO2、Al2O3、Nb3O5和HfO2);典型的金屬鏡面鍍膜有鋁(Al)、銀(Ag)和金(Au)。氟化物或氮化物則很少用于鍍膜,因為要獲得好的鍍膜質量,需要較高的熱量,這與塑料元件鍍膜所需要的低熱量沉積條件不符。然而,盡管塑料光學元件具有諸多優點,它們的使用也會帶來一些新的挑戰?!耙恍┻m用于玻璃光學元件的鍍膜設計,可能并不適用于塑料光學元件,因為塑料光學元件具有較高的熱膨脹系數。為了消除附著性和開裂問題,OpticalDynamics提供了另一種替代方案:液體聚合物納米復合材料鍍膜。應用來自OpticalDynamics公司的一種稱為NanoClear的鍍膜系統,不需要真空室就能完成鍍膜,并且具有類似于聚合物基材的熱膨脹性能,從而能避免由于過熱引起的開裂問題。

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          圖1:經過壓痕后,塑料光學元件上的真空鍍膜顯示出了脆性破壞(上圖a)。作為一種替代方案,無需使用真空室的液體聚合物納米復合材料鍍膜,經過壓痕后并沒有出現破損(上圖b)。該鍍膜可用于反射膜或增透膜(下圖)。


            應用

            當重量、成本和易于組裝性是使用一個光學元件的主要考慮因素時,塑料光學元件通常是最佳選擇。目前正在為一家財富500強公司定制一種用于掃描儀中的反射光學元件?!斑@個高精密元件實際上是一個陣列,該陣列由15個球形元件和15非球形元件組成,并沿著產品的長度分部?!盙-SPlastic Optics公司新業務開發總監Will Beich表示,“每個光學元件的位置精度約為±30μm,形狀公差在3μm以內。為了減少掃描儀中的雜散光,要對光學元件鍍上增強的鋁膜?!?/span>


          相關標簽:光學鍍膜機

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