调整彩色滤光膜的致密性和疏水性以减少TFT-LCD制造中的气体释放

TFT-LCD产业正朝着高效率、低成本的方向发展。在TFT-LCD制造过程中,发现不同的光刻胶需要不同的真空干燥时间。为了减少制造时间,提高面板成品率,有必要明确影响真空时间的因素。本文探讨了抽运时间与光刻胶材料性能的关系。发现光刻胶的热稳定性与抽运时间的关系可以忽略不计。光刻胶的致密性和疏水性与真空干燥时间密切相关。致密性和高疏水性可以有效避免水蒸气在制造过程中侵入和储存在光刻胶中,减少泵送次数。总的来说,这项工作可以为未来TFT-LCD工业新型光刻胶的开发提供一定的参考。

基于光控监控厚度的胶合棱镜滤光膜系制备技术

胶合滤光棱镜主要是用来让不同波段的光谱或透射或反射以达到在一系列波段中选取所需要辐射波段的目的,其在两光路及以上的综合光电系统改善像质方面应用广泛,但是实际工艺加工中对于大陡度的胶合滤光棱镜膜系由于膜层厚度误差累积效应,经常在陡度附近透射波段出现“塌峰”现象,严重影响胶合滤光棱镜的实际光谱性能。阐述了光学薄膜透射率控制膜层厚度停止点的原理、镀膜机直接光控结构、胶合棱镜与光控片监控波长换算公式,并利用ARES1350镀膜机直接光控系统光控片监控胶合棱镜滤光膜系,提高了膜层厚度的控制精度,修正了膜层厚度的误差累计,达到了所制备膜系在790~825 nm, Ravg≥95%,895~935 nm, Tavg≥95%的滤光技术指标要求,膜层质量满足JB/T 8226.8—1999检测标准,为该类大陡度胶合滤光棱镜陡度附近透射率的控制提供了新的工艺方法。

用于红外焦平面探测器的2.95~5.05μm带通滤光膜

中波红外焦平面探测器因在红外制导导弹、红外夜视仪等军事领域的重要性而被广泛关注,其中带通滤光膜具有滤除杂散光和保护探测器的作用。本研究的目的是针对中波红外焦平面探测器滤光膜的关键技术问题,通过分析、选材、优化等方法,制备出性能良好的中波红外带通滤光膜。以Ge为高折射率材料和基底,以SiO为低折射率材料,设计了带通膜系结构。不仅实现了在0°入射角下对2.95~5.05μm波段大于92%的高透过率、通带宽度优于3.7~4.8μm的常规应用,而且对2.95~5.05μm之外的其它波段也能达到良好的截止效果。经测试,其光洁度、牢固性等各方面性能良好,可以很好地应用于中波红外焦平面探测器。

矩形波宽带通滤光膜研究

对矩形波宽带通滤光片进行了深入研究,提出了一种设计、制备矩形波宽带通滤光片的方法。使用该方法设计并制备了400 nm~1 100 nm波段,中心波长λ_(0)=515 nm,透射带λ=λ_(0)±25 nm,透射带平均透射率τ≥92%,截止带λ=400 nm~475 nm、λ=555 nm~1 100 nm,截止带透射率小于0.1%的矩形波宽带通OD3-A滤光片。对样片光谱进行了测试,结果满足需求。该方法设计、制备矩形波宽带通滤光片克服了F-P型窄带滤光膜监控精度要求高、通带宽带窄、成本高以及传统长、短波截止膜组合方式膜层总厚度过大、通带透过率低、波形矩形度差的缺点。

硅太阳电池用UV/IR截止滤光膜系设计

根据光学薄膜原理,编制出计算机程序。在太阳电池封装玻璃的上、下表面分别设计出红外(IR)截止的带通滤光膜系A|[1.05(LMHML)](LMHML)6[1.15(LMHML)]1.15L| G和紫外(UV)截止的带通滤光膜系G|H/2LH/2|7s。透射曲线表明:这两种带通滤光膜系对于不同波长的光有着很好的选择性透射,IR截止滤光膜系能够使波长大于1120nm的大部分光在到达电池表面前就被反射,UV截止滤光膜系能够使得波长小于350nm的光在到达电池表面前几乎全部被反射掉。同时,350nm<λ<1120nm的光的入射几乎不受影响,加权平均透射率为97.49%。

高级次通带滤光膜设计与制备技术

滤光膜主要是用来选取所需要辐射波段的光学零件,可以应用在可见、微光、近红外、短波红外、中远红外等光电系统中,起到波段分离、干扰抑制、色差补偿等关键作用。因此,在白光成像、微光夜视、激光测距、激光制导、红外探测等具备多项功能的军用光电装备中得到了广泛的应用。从对称膜系结构的矩阵计算公式出发,阐述了高级次截止带的产生与消除条件,通过膜系结构中匹配膜料系数,设计了2种高级次截止带消除的滤光膜系结构,比较2种膜系的工艺容差,选择最优滤光膜系结构进行了真空镀膜工艺制备,指出了制备过程中被抑制的高级次截止带会再次出现是由于匹配系数失配及修正匹配系数对策。同时,利用APS离子源辅助镀膜技术,提升了薄膜的成膜质量,达到了所制备膜系在胶合棱镜45°倾斜测试下450~650 nm, Tave≥90%,1 570 nm±10 nm, Rave≥95%的滤光要求,膜层质量满足JB/T 8226.8—1999检测标准。

滤光膜对喜树幼苗叶片生长和喜树碱含量的影响

喜树 (Camptotheca acuminata)为中国特有树种 ,因其次生代谢产物喜树碱具有抗癌作用而闻名。通过用黄色、红色、蓝色 3种滤光膜对温室栽培的喜树幼苗进行遮光处理 ,研究了不同光照环境下喜树幼苗叶片生物量、叶绿素含量、光合作用和喜树碱含量的差异。结果表明在 30 d的遮光过程中 ,红膜和蓝膜遮光明显导致幼苗叶片生物量降低 ,黄膜遮光下幼苗叶片生物量在处理后 2 5 d才表现明显降低。不同滤光膜下幼苗叶片叶绿素含量先降低然后升高 ,遮光幼苗的叶绿素 a/ b明显低于日光幼苗。幼苗日最大净光合速率的顺序是 :日光 >黄膜 >红膜 >蓝膜。处理后第 2 0天 ,不同滤光膜下幼苗的光饱和光合速率 (Amax)、光饱和点 (Is)、光补偿点 (Ic)、最大表观量子效率 (AQYmax)都不同程度的低于日光幼苗。处理后第 10天至第 30天 ,遮光幼苗叶片喜树碱含量均显著高于日光下幼苗 ,以蓝膜下幼苗的喜树碱含量最高。蓝膜和黄膜下幼苗的喜树碱产量在后期处理中显著高于日光下幼苗 ,蓝膜下幼苗喜树碱产量在第 30天最高 ,是日光下幼苗的 2 .4 9倍。红膜下幼苗的喜树碱产量在第 10天后与日光下幼苗差异不显著。通过滤光膜遮光促进喜树碱在幼苗叶片中的积累 ,提高了叶片喜树碱产量 。

不同滤光膜袋对‘红地球’葡萄果实品质的影响

【目的】探索光质对‘红地球’葡萄果实品质的影响。【方法】以‘红地球’葡萄为试验材料,转熟时对果穗进行红、橙、绿、蓝、白滤光膜与避光套袋处理,测定分析了转熟至采收期间套袋对果实单果质量、糖酸积累、着色与花色素苷合成等品质特征的影响。【结果】研究表明蓝色滤光膜套袋‘红地球’葡萄果实中可溶性固形物与总糖含量增加,葡萄糖、果糖、蔗糖3种糖分含量相比白膜分别提高了7.2%、13.7%、17.2%,糖酸比提高,显著促进了花色素苷的合成,色度角h最小,果皮中主要花色素苷组分芍药素-3-O-葡萄糖苷和矢车菊素-3-O-葡萄糖苷较白膜显著增加,分别提高18.4%与12.5%,PAL活性增强,促进了葡萄积累花色素苷;而避光处理的‘红地球’果实糖酸比小,花色素苷合成显著受到抑制。【结论】在我国南方湿热地区果实部位光环境对设施葡萄品质具有重要作用,蓝色滤光膜套袋可以增加蓝紫光的比例,调控葡萄光合产物分配,诱导苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,促进欧亚种‘红地球’葡萄果实糖的积累和着色,改善品质。

1555nm宽带通滤光膜的设计和优化

针对对空间通信的特殊需求,设计并制备了1 555 nm波段的高透过率、宽带通滤光膜,该滤光膜在高温高湿环境下能够稳定工作。根据薄膜设计理论,选取折射率差大的TiO2和SiO2作为镀膜材料,采用规整膜系进行膜系设计。借助Optilayer软件,采用针形优化和双面镀膜方法,得到优化的非规整膜系。采用直接与间接监控相结合的手段监控薄膜生长,并探讨了薄膜的生长条件。在电子束蒸发离子辅助沉积条件下,制备出中心波长处透过率达到97%,带宽为50 nm的滤光膜。在100℃高温和-30℃低温各保持3 h的条件下,波长漂移仅0.2 nm,具有高的稳定性和可靠性,满足空间通信的使用要求。

Ge基底8～11.5μm长波通滤光膜的研制

论述了在Ge基底上镀制8～11.5μm红外长波通滤光膜。通过对Ge基底和Ge、ZnS膜料的色散计算,优化膜系设计,进行工艺实验以及膜层的光学及耐环境实验,制备出满足应用条件的红外长波通滤光片,并已批量生产。

可用于光伏农业的反射滤光膜对贵州茶叶品质的影响

【目的】为新型光伏农业技术在茶园中的应用提供理论依据和实践参考。【方法】设置茶园小区试验,采用将光热通过性能不同的3种滤光膜贴在光伏发电玻璃基片上覆盖茶蓬面与无膜对照的方法,结合生长期间茶园温度、光照等气象数据,分析不同滤光膜对茶叶品质的影响。【结果】在春季和夏季,茶树经3种光热透过性能不同的滤光膜覆盖处理后,茶叶一芽1叶的品质均发生变化,能同时阻隔紫外线及红外线且选择性通过红蓝光的反射滤光膜(膜3)的表现最佳,较对照而言,春季弱光环境下,能显著降低茶叶色素含量,对氨基酸含量没有影响;在夏季高温强光季节,显著增加茶叶色素和氨基酸含量,显著降低茶多酚含量;茶水浸出物含量在春夏季均显著下降。【结论】夏季茶园采用能同时阻隔紫外线、红外线且选择性通过红蓝光的反射滤光膜(膜3),能通过调控茶树树冠光热条件,在一定程度上可提高茶鲜叶品质。在夏季茶园实施"茶+光伏"有一定的可行性,有望实现太阳能和茶园的高效利用。

滤光膜对黄檗幼苗生物量及初级氮同化酶活性的影响

以日光为对照,采用红色、黄色、蓝色和绿色4种滤光膜遮光处理温室栽培的黄檗幼苗100d,测定了不同光环境下幼苗生物量、叶片叶绿素含量、可溶性蛋白含量、硝酸还原酶(NR)活性及谷氨酰胺合成酶(GS)活性的变化.结果表明,4种滤光膜处理均抑制黄檗幼苗的生长,黄檗幼苗的全株生物量与日光下的差异均达到显著水平(P<0·05).4种滤光膜对黄檗幼苗株高、茎径的影响与对全株生物量的影响相似;红膜和黄膜处理对黄檗幼苗根冠比影响不明显,蓝膜和绿膜处理明显抑制地下部分的生长(P<0·05);蓝膜、绿膜和红膜遮光的黄檗幼苗叶片叶绿素含量显著高于日光下的黄檗幼苗(P<0·05),以蓝膜处理最为突出;红膜处理增加了叶绿素a的比例,而蓝膜处理则使叶绿素a比例减少.经滤光膜遮光处理的黄檗幼苗可溶性蛋白含量均显著高于对照,且叶片NR和GS活性也显著高于日光下对照.

用于激光测距的1572nm窄带滤光膜

介绍了用于激光测距机的1 572 nm窄带滤光膜的用途、特性和制备方法。利用计算机优化软件对多腔结构进行计算后,得到了损耗小、制备方便、重复性好的膜系设计。讨论了薄膜的光谱、温漂及均匀性等主要技术问题后,给出了特性测试和环境实验结果。目前相关的带宽12 nm滤光膜应用在新型激光测距机中分别达到了精度±5 m和重复频率(1±0.1)Hz下11 km的使用效果。

红外双波段激光滤光膜的研制

为了满足红外军用仪器的特殊要求,根据薄膜理论进行了红外双波段滤光膜的膜系设计;采用电子束真空镀膜的方法,通过对工艺参数的调整,在多光谱ZnS基底上镀制了1 064 nm高反、3～5μm高透的红外双波段滤光膜。利用低能离子轰击,使膜层与基底间的应力明显减小;使用BGS 6341薄膜应力测试仪,采用渐变梯度法,测得其压应力由122 MPa降到51 MPa。另外,通过低能离子轰击和真空退火处理,提高了膜层的抗损伤阈值。结果显示所镀膜层满足红外军用仪器的使用要求。

粮食筛选系统中双通道带通滤光膜的研制

利用杂质和劣质粮食与优质粮食的近红外吸收光谱不同的特性,根据光谱中反映测试成分的特征波段的差异对粮食进行光学分选.在光谱进入传感器之前经过滤光片对多个测试波段进行过滤,降低噪音的影响.本文针对光学筛选系统中核心部件双通道带通滤光片进行研制,从膜系设计理论出发,采用了Smith法结合膜系设计软件设计了以周期膜系和非周期膜系相结合的双通道带通滤光膜系,利用电子束蒸发和离子辅助沉积的方法进行制备并通过数学建模分析,减小了实验误差对光谱的影响.在1 200nm和1 450nm波段得到平均透射率大于97%,1 000~1 130nm和1 570~2 000nm波段平均透射率小于1%的滤光膜,通过系统测试,满足使用要求.

彩色滤光膜硅覆液晶微显示器中像素尺寸及滤光膜厚度对彩色侧向场效应的影响

应用彩色滤光膜硅覆液晶(Color Filter Liquid Crystal on Silicon,CF-LCoS)微显示器件的三维光学模型;研究了像素尺寸和彩色滤光膜厚度对彩色侧向场的影响。这两个参数可以影响微显示器件的色纯度、光反射率以及对比度等性能参数。对于特定的应用,需要考虑器件所有的性能参数要求,才能对像素尺寸和彩色滤光膜厚度进行优化。

深紫外全介质反射式滤光膜的研究

选取Al_2O_3、AlF_3两种材料,采用双面拆分法在JGS1基底上完成了深紫外波段高反射,近紫外到可见光波段高透射的全介质滤光膜的设计.研究了稳定控制AlF_3蒸发速率的制备方法,验证了离子源辅助沉积技术对镀膜材料在紫外波段吸收的影响,建立了膜层厚度与电子束蒸发特性的函数关系,借助软件模拟了误差的影响,并结合工艺技术的改进,有效提高了紫外光的利用率,最终研制的滤光膜在200～270nm平均反射率为77.96%,在290～700nm平均透过率为96.29%,满足使用需求.

滤光膜对黄檗(Phellodendron amuranse)幼苗三种生物碱含量的影响

以滤光膜遮光处理1年生黄檗(Phellodendron amuranse)幼苗,测定了幼苗生物量及根、茎外皮中的小檗碱、药根碱和掌叶防己碱含量。红色、黄色、蓝色和绿色滤光膜对黄檗幼苗的根和茎生物量都有不同程度的抑制作用,其中黄膜的抑制作用最小,而蓝膜和绿膜的抑制作用最强。滤光膜处理也不同程度地抑制了小檗碱、药根碱和掌叶防己碱的合成和积累,红膜的抑制作用最小,蓝膜和绿膜的抑制作用最强。滤光膜处理后,3种生物碱的单株产量都低于对照,红膜处理小檗碱的产量显著高于黄膜处理,但红膜和黄膜处理下的药根碱和掌叶防己碱的产量差异不显著,蓝膜和绿膜处理的3种生物碱的产量都始终最低。滤光膜处理不利于黄檗幼苗的生长和上述3种生物碱的积累。

软X射线激光用自支撑Zr滤光膜的制备及测量

利用直流磁控溅射方法制备了质量厚度为200μg.cm-2,直径为20 mm的自支撑金属Zr滤光膜。用同步辐射光源和紫外可见分光光度计分别测量了滤光膜在软X射线和可见光波段的透射率,用俄歇电子能谱(AES)分析了膜中的元素含量。结果表明:Zr膜在13.9 nm波长的透射率达19%,对可见光的抑制性能达43 dB。杂质、膜层氧化及表面污染是影响滤光膜软X射线光谱透射率的主要因素。

人眼安全激光测距与红外成像滤光膜的研制

从人眼安全的角度,设计并制备了对1 064nm激光抑制并可用于1 550nm激光测距以及3μm～5μm波段红外成像的滤光膜。选用ZnS、YbF3作为膜料组合、多光谱ZnS作为基底,利用薄膜设计软件对薄膜进行了优化设计。膜系设计通过合理的厚度控制和膜层安排,来增强薄膜的机械强度。滤光膜的制备采用了电子束沉积技术,通过离子辅助沉积和真空退火处理技术,进一步提高滤光膜的牢固性。光谱测试表明:在1 064nm处的透射率仅为0.5%,1 550nm处的透过率为99.3%,3μm～5μm波段的平均透过率大于96%,经分析YbF3的折射率在薄膜沉积过程中有所提高,但是对光谱曲线影响不大;可靠性测试表明:滤光膜能够耐受恶劣的环境考验,满足使用要求。