大型平面光学镀膜设备的介绍与应用

文章作者:振华真空
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发布时间:2025-01-18
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    大型平面光学镀膜设备是一种用于在平面光学元件表面均匀沉积薄膜的设备。这些薄膜通常用于改善光学元件的性能,如反射、透射、抗反射、增透、滤光、镜面等功能。该设备主要应用于光学、激光、显示、通信、航空航天等行业。

一、光学镀膜的基本原理

光学镀膜是通过在光学元件(如镜片、滤光片、棱镜、光纤、显示器等)表面沉积一层或多层材料(通常是金属、陶瓷或氧化物)来改变其光学性质的技术。这些薄膜层可以是反射膜、透射膜、抗反射膜等,常见的镀膜方式有物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、溅射沉积、蒸发镀膜等。

二、设备组成

大型平面光学镀膜设备通常包括以下几个主要部分:

镀膜室:这是镀膜过程的核心部分,通常为真空室。通过控制真空度和气氛来进行镀膜。为了提高镀膜质量和控制薄膜厚度,需要将镀膜室的环境精确控制。

蒸发源或溅射源:

蒸发源:通常使用电子束蒸发或热蒸发的方式,将待沉积材料加热至气化状态,然后在真空中沉积到光学元件上。

溅射源:通过高能离子撞击靶材,溅射出靶材的原子或分子,这些原子或分子最终沉积到光学表面形成薄膜。

旋转系统:光学元件需要在镀膜过程中进行旋转,以确保薄膜在其表面均匀分布。旋转系统可以保证镀膜过程中的薄膜厚度一致。

真空系统:真空系统用于提供低压力环境,通常通过泵系统将镀膜室抽真空,确保镀膜过程不会受到空气中的杂质干扰,从而得到高质量的薄膜。

测量与控制系统:包括用于监测薄膜厚度的传感器(如QCM传感器)、温度控制、功率调节等,能够精确控制镀膜的过程。

冷却系统:镀膜过程中产生的热量可能影响薄膜质量和光学元件的完整性,因此需要高效的冷却系统来维持稳定的温度环境。

三、应用领域

光学元件制造:镀膜设备广泛应用于光学镜头、显微镜、望远镜、相机镜头等光学元件的生产。通过不同类型的镀膜,可以对光学元件进行抗反射、增透、镜面反射、过滤等优化,提高图像质量、亮度和对比度。

显示技术:在液晶显示(LCD)、有机发光二极管(OLED)等显示屏的生产过程中,镀膜技术用于改善显示效果,增强色彩、对比度以及抗反射能力。

激光设备:激光器和激光光学元件(如激光透镜、反射镜等)的制造过程中,镀膜技术用于调节激光的反射和透射特性,保证激光的能量输出和传输质量。

太阳能光伏:太阳能电池板的生产中,光学镀膜用于提高光电转换效率。例如,在光伏材料表面镀上一层抗反射膜,可以减少光的损失,从而提升太阳能电池的性能。

航空航天:在航空航天领域,光学镜头、光学传感器、望远镜等设备需要通过镀膜来增强其抗辐射能力、耐高温性能以及防反射效果,以保证设备在恶劣环境下正常运行。

传感器与仪器:用于精密仪器、红外传感器、光学传感器等设备的制造,镀膜可提高其性能。例如,红外传感器通常需要特定的薄膜涂层,以便能够有效过滤和透过特定波长的光。

四、技术挑战与发展趋势

薄膜质量的控制:在大型平面光学镀膜设备中,确保薄膜的均匀性和一致性是一个技术难题。镀膜过程中微小的温度波动、气体成分变化或压力波动都可能影响薄膜的质量。

多层镀膜技术:高性能光学元件往往需要多层薄膜系统,镀膜设备必须能够精确控制每一层膜的厚度和材料成分,以达到预期的光学效果。

智能化与自动化:随着技术的进步,未来的镀膜设备将更加智能化和自动化,能够实时监控并调整镀膜过程中的各种参数,提高生产效率和产品质量。

环保与节能:随着环保法规的严格要求,光学镀膜设备需要降低能耗和减少有害物质的排放。同时,开发更加环保的镀膜材料和工艺也是当前研究的重要方向。


振华SOM2550连续式磁控溅射光学镀膜设备

设备优势:

自动化程度高、装载量大、膜层性能优异

可见光透过率最高可达99%

超硬AR +AF硬度高达9H

应用范围:主要生产AR/NCVM+DLC+AF,以及智能后视镜、车载显示屏/触控屏盖板玻璃、摄像头超硬AR、IR-CUT等滤光片、人脸识别等产品。


——本文由大型平面光学镀膜设备制造厂振华真空发布

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