多層薄膜干涉濾光片製鍍在軟性基板的研究---總計畫; Research of Multilayer Optical Interference Filters on the Flexible Substrates

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Title:	多層薄膜干涉濾光片製鍍在軟性基板的研究---總計畫;Research of Multilayer Optical Interference Filters on the Flexible Substrates
Authors:	李正中;江政忠;陳昇暉
Contributors:	光電科學與工程學系
Keywords:	光學薄膜;軟性基板;應力;薄膜附著性;低溫製程;電漿處理;離子助鍍;干涉濾光片;Optical thin films;Flexible substrate;Stress;Adhesion;Low temperatureprocess;Plasma treatment;Ion assisted deposition;Optical Interferencefilters;光電工程
Date:	2008-07-01
Issue Date:	2010-12-28 15:32:25 (UTC+8)
Publisher:	行政院國家科學委員會
Abstract:	本研究計畫目的在於開發以軟性材質之塑膠基板上製鍍多層薄膜來製作干涉濾光片。在開發軟性基板的鍍膜技術時，所遭遇到最重要的問題將會是薄膜與軟性基板之間的應力問題、低溫製程問題、同時伴隨著薄膜附著性的問題。因此，為達成此研究目的，本研究計畫的研究方法連結了理論模擬、實驗製作與元件應用。理論模擬研究重點，在探究多層薄膜附著於軟性基板上的應力分析，軟性基板由於其楊氏彈性係數較小、熱膨脹係數較大、基板材料與薄膜之間的交互作用變大且較為複雜，複雜的邊界關係無法得到解析解(analysis solution)，故使用有限元素分析法(FEM)加以分析得到有效的數值解(numerical solution)。在本研究計畫中，有限元素分析法將運用在軟性基板與單層及多層薄膜之間應力的數值分析，並做詳細的探討，至今此問題尚未得到完全的解決，因此在學術上將有很大的價值。實驗方面的研究重點，將針對應力問題、低溫製程問題、與薄膜附著性的問題同時進行解決，主要是以上三大問題之間有相互影響。軟性塑膠基板無法耐高溫製程，也容易受到應力而造成形變。但低溫製程會使得薄膜附著性變差，光學特性不佳，因此必須利用電漿處理或其他方法進行表面改質來提高薄膜附著性，而在低溫製程上必須利用離子助鍍膜法（IAD）才能降低製程溫度且得到較好的光學特性，但離子轟擊強度必須考量到軟性塑膠基板無法承受太高能量，因此必須選用低能量或脈衝式離子源。而在應力分析上，軟性基板由於其楊氏彈性係數較小，應力造成的形變相對較大，在分析及量測上必須建立可以量測較大變形量的干涉儀，包含疊紋干涉法(Moire Method)與白光干涉技術(White Light Interferometry)。其中疊紋干涉法可量測的變形量範圍較大，但受限於光柵與旋轉角度的精密度，變形量的量測精密度相對較低，而白光干涉技術可以利用PZT以垂直掃瞄方式得到較高精密度的變形量測，相對於疊紋干涉法可量測的變形量範圍較小。因此本計劃將利用兩種量測技術各自的優點，針對不同的應力結果做分析與量測，配合薄膜製程來找尋最佳的製鍍條件，以獲得優良特性的光學薄膜。除此之外，如何利用結構多層薄膜來降低薄膜應力也是值得探討的課題。在應用方面則利用上述之研究結果製鍍各種濾光片，例如以有機材料製作的軟性顯示器(OLED)需要UV cut off filter；軟性顯示器或是軟性照明系統在色彩調整或校正上所需的Color Compensator；軟性顯示器(TFT)需要的偏振分光鏡、相位板；在太陽能控制上的Solar energy controlled filter；及各種抗反射膜、高反射鏡、帶通濾光片等都屬於此領域之濾光片。研究期間：9608 ~ 9707
Relation:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
Appears in Collections:	[Department of Optics and Photonics] Research Project

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