抗紫外辐射塑料显示面板的减反射膜

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光学学报抗紫外辐射塑料显示面板的减反射膜武江沈伟东袁文佳章岳光顾培夫（浙江大学现代光学仪器国家重点，其中（b）为放大反射率尺度后的减反射特性。在垂直入射时，紫外波段300~380nm的平均反射率大于99.5%，可见光区420~750nm的残余反射率为0.22%；在45°入射时，紫外波段300~360nm的平均反射率大于98.8%可见光区400武江等：抗紫外辐射塑料显示面板的减反射膜表3以四分之一波长光学厚度（QWOT）为单位的膜系结构030°和45°入射时计算的光谱反射特性4.0入射角下紫外波段（00~380nm）的平均透射率小于1.2%，45°入射时小于6.4%；而在入射角为0和45°的情况下420700nm波段内的平均反射率分别为45°入射角下的透射率分别为32.9%和90.9%. 5结果与讨论由测试结果可知，pc显示面板具有优良的抗UV特性。虽然紫外（波长<380nm）和真空紫外（入<190nm）辐射都会损伤塑料基板，但由于膜系设计的反射带为300~380nm，加上高折射率材料Ta25的短波吸收限为300nm，故整个紫外辐射区对塑料基板的影响可以忽略。　　塑料基板和无机薄膜之间的附着力是一个突出的问题，它直接影响膜层的牢固度。影响牢固度的其它因素还有膜层应力19和薄膜硬度等，由于塑料基板相对无机薄膜的热膨胀系数大几十倍，因此其应力主要表现为热应力。但是由于塑料基板镀膜不加温，因而不会导致很大的热应力110.膜层硬度虽然取决于薄膜材料、制备方法和工艺，但根据本实验的膜系材料和制备工艺，硬度不会成为牢固度的主因，唯有附着力仍是一个严峻的难题，故下面简述一下提高附着力的途径。　　附着力是基板和薄膜之间的键合力，由于附着出现在两种材料表面，因此它不仅与基板和薄膜各自的表面能Si和S2相关，而且与两种材料共同的界面能S12相关，附着能可表示为基于这一认识，高表面能的两种相同（或相似）材料附着力最大，如高熔点Ti金属上镀Ti（或高温Ti2）薄膜；而低表面能的两种材料附着力最小，如聚四氟乙烯和聚乙烯两种聚合物塑料。因此为确保足够的附着力，在塑料基板Si较小的情况下，只能选用S2尽可能大的高温氧化物，如Ta25和Si2.其次，界面能S12随接触界面的两种原子差异增大而增加，对相同材料的基板和薄膜Si2=0；而对不同键合类型的两种材料，如塑料和贵金属，Si2最大。　　对塑料基板，为了减小S12，最有效的方法是用低能离子辅助工艺。这一方面增加了淀积分子的动能，另一方面也增加了基板表面的活化能和微粗糙度，因而增大了锚泊能。由于实验采用IBS工艺，故可使S12显著减小。这些措施使实验制备的抗UV减反射膜具有很高的牢固度。按照ISO9211-4-2006的规定，用宽度为12mm的胶带，以垂直于膜层表面方向的力迅速拉起；用6层脱脂棉纱布包裹在橡皮上用力摩擦50个来回以上，膜层均无任何损伤，表明抗UV辐射减反射膜能足显示屏和触摸屏的耐磨要求。　　6结米用离子束射制备了牛固耐久的Ta25和Si2抗UV辐射的减反射膜。实测0和45°入射时减反膜的紫外透射率分别为1.2%和6.4%，可见光区的反射率分别为0.46%和0.86%.由于有效地提高了PC基板与薄膜的附着力，膜层具有极高的牢固度，能满足显示屏和触摸屏的耐磨要求。实验表明，PC塑料显示面板的抗UV辐射性能、减反射性能、使用的角度以及膜层的牢固度均已满足实用要求。