濾光片是指在光學元件上或獨立的基板上鍍上一層或多層介質膜或金屬膜來改變光波傳輸的特性。利用光波在這些薄膜傳輸中產生的特性變化現象,如透射、吸收、散射、反射、偏振、相位變化等,進而設計及制造各種濾光片產品來達到科學與工程上的應用目的。 生產制造濾光片技術是一項復雜的工程技術,涉及到的專業技術領域很多,包括真空獲得技術,真龍測量技術,計算機輔助設計技術,光學特性檢測技術,電子電路技術,材料特性檢測及制備技術等。
光學濾光片的一般用途
Angle of incidence 入射角度:入射光線和濾光片表面法線之間的夾角。當光線正入射時,入射角為0° 。
Substrate基板材質:通常濾光片使用的材料有BK7,K9,熔石英,吸收玻璃等。
Spectrum光譜特性:光譜參數(透過率T,反射率R,光密度OD,位相,偏振狀態等相對于波長變化的特性)。
CWL中心波長:帶通濾光片的中心稱為中心波長。FWHM通帶寬度:最大透過率一半處的光譜寬度,即半寬。
Clear Aperture有效孔徑:光學濾光片有效利用的物理區域。
Cut on截止位置:對應光譜特性從衰減到透過的50%點,cut-off對應光譜特性從透過到衰減的50%點。有時也可定義為峰值透過率的5%或者10%點。
公差Tolerance::任何產品都有制造公差。以帶通濾光片為例,中心波長要有公差,帶寬要有公差,因此定購產品時要標明公差范圍。濾光片實際使用過程中并非公差越小越好,公差越小,制造難度越大,成本越高。用戶可以根據實際需要,提出合理公差范圍。
工作環境 : 濾光片按照國際濾光片的行業標準的環境測試要求在抗磨損性,粘合度,硬度和濕度特性方面進行測試。
溫度條件: 濾光片是在室溫的條件下測試的。一般來說,標準允許的使用溫度范圍是-20℃到80℃。
彩色濾光片利用物理學中紅、綠、藍三原色的混合作用,產生出多種色彩,從而實現了液晶器件的彩色顯示。而且,彩色濾光片的性能起到關鍵作用,例如:分辨率、視角的寬度、視角的亮度等。彩色濾光片由以下幾個部分組成:玻璃基板、黑色矩陣、保護層、彩色層、銦錫氧化物透明導電薄膜層。
(一)制作步驟第一步,要先制作出黑色矩陣、確定像素和子像素的圖案。而黑色底板的作用是將紅、綠、藍三個色彩層分隔開來,作用是增加對比度,避免產生雜色光。
第二步,采用涂膜、顯影、光刻技術,使用特定的顏料在黑色底板上涂抹紅、綠、藍三種色彩層。而這三種顏色所構成的彩色像素,其尺寸一般為80—200微米左右。
第三步,制作保護層。濺射一層銦錫氧化物,作為透明導電薄膜層,銦錫氧化物層的特點是透光性較高、表面電阻率很低。
(二)性能評價彩色濾光片的性能好壞,主要從顯示質量、運行的穩定性與后工序的匹配性三個方面進行評價。
1.顯示質量
關于顯示質量,主要有兩點評判標準:一是光譜特性,二是對比度。光譜特性中,色純度反映的是顯示器件表現色彩的能力,透過率反映的是顯示器件表現色彩的范圍。彩色濾光片三原色中的每一種色彩,都具有很高的色純度和透過率。而且當三原色混合在一起時,能夠實現適當的白平衡。影響色純度和透過率的主要因素是彩色的構成顏料,所以,應該選用具有尖銳譜峰的顏料。三原色的透射波長不要過長或過短,能夠避免光譜發生重疊,同時確保濾色層具有還原彩色的能力。關于對比度,它對圖像的顯示十分重要。
一般說來,色純度和清晰度都比較高的畫面,一定需要高對比度。對比度數值為200:1—400:1。同時,和高對比度相對應的是低反射率,這就對黑色矩陣提出了比較嚴格的要求。
2.運行穩定性
所謂運行的穩定性,指的是彩色濾光片要有良好的耐光性、耐熱性,并且工作穩定。關于耐光性,是要求彩色濾光片具有較強的對背景光的承受能力,而且不會褪色。耐熱性是因為后工序會遇到250℃的高溫,要求彩色濾光片不會因受熱而變形、變色。
3.與后工序的匹配
性彩色濾光片在工作中要能夠承受后工序帶來的酸、堿腐蝕,因此要具有良好的耐腐蝕性。另外,彩色濾光片裝到TFT-LCD上,中間還要經過化學清洗、封接、定向膜處理等工序,因此要求它還要具有良好的抗化學性、密封適應性。只有滿足這些要求,成品彩色濾光片的性能才會有保障。
濾光片的光學玻璃基板有哪些?
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濾光片的光學玻璃基板主要有吸收玻璃 例如JB510,CB535,HB850,無色光學玻璃K9,浮法玻璃,B270等,熔融石英等
幾何尺寸和厚度: 考慮到客戶特殊的應用環境,系統內機械布置需要,應當明確濾光片幾何尺寸和厚度,并給出適當的公差范圍。
特性:不同類型的基板材質,有著特定的組成成分,而且形成不同的物理或化學特性。例如耐溫性,耐酸堿型,是否具有自發熒光效應,膨脹特性及應力特性等,請根據用途選擇相應基板。
醫療儀器濾光片 酶標儀濾光片,生化儀用窄帶通濾光片
常用型號為: BP420nm,BP505nm,BP546nm,BP578nm,BP600nm,BP635nm,BP670nm
也可根據客戶需求定制
中心通長為波長通長為:420nm,505nm,546nm,578nm,600nm,635nm,670nm
中心波長公差:±3nm
半帶寬:10nm±2nm
截止波段:200nm~λc~1100nm T<0.001%
峰值透過:T>40% (Tp>35% @ BP405nm)
外觀要求:80/50
酶標儀的穩定性(漂移)
選用492nm波長,在吸光度0.0A處,測定標稱值為1.0A的光譜中性濾光片(測定操作按儀器說明進行),記錄儀器示值或均值,10min后再次記錄儀器示值或均值,前后兩次測定值之差不應超過±0.005A。
3.吸光度測定的準確度
選用405,492和620 nm波長,以空氣為參比,分別測定標稱值為0.5和1.0A的光譜中性玻璃濾光片,用專用測試板代替酶標板,按儀器說明連續測定3次,按下式計算準確度:AA=1/3(A、+A。+A3)—A:(A:為標準值)。
4.吸光度測定的重復性
波長選擇同(3),在酶標板第一排加注空白溶液,第二排加入濃度為200rig/ml的重鉻酸鉀溶液,重復測定5次。記錄每次測定的第二排吸光度值,取第二排任一孔吸光度值與各次對應孔吸光度值。按下式計算重復性:
5.酶標儀的線性
選用540nm波長,將標稱值0.5,1.0A中性濾光片分別放入專用測試板樣本位置中,以空氣為參比,各重復測定3次;然后將以上兩片中性濾光片疊加后置于專用測試板的同一孔位中,重復測定3次。
6.測定速度的檢定
選用492nm波長,放入96孔酶標板進行測定,用秒表計測儀器打印出全部數據的時間。
酶標儀除了在選購時,應盡可能自檢外,在使用中也應定期檢定,以保證酶標儀測定的有效性 [1] 。
生化儀是根據光電比色原理來測量體液中某種特定化學成分的儀器。由于其測量速度快、準確性高、消耗試劑量小,現已在各級醫院、防疫 站、計劃生育服務站得到廣泛使用。配合使用可大大提高常規生化檢驗的效率及收益。
| 波長范圍: | 1、 340-800nm(標配為340——700nm,可根據客戶需要增減)2、 采用后分光技術、長壽命鹵素燈 |
光學系統:是ACA的關鍵部分。老式的ACA系統采用鹵鎢燈、透鏡、濾色片、光電池組件。新式ACA系統光學部分有很大的改進,ACA的分光系統因其光位置不同有前分光和后分光之分,先進的光學組件在光源與比色杯之間使用了一組透鏡,將原始光源燈投射出的光通過比色杯將光束變成光速(這與傳統的契型光束不同),這樣,即使比色杯再小,點光束也能通過。與傳統方法相比,能節約試劑消耗40-60%。點光束通過比色杯后,在經這一組還原透鏡(廣差糾正系統),將點光束還原成原始光束,在經光柵分成固定的若干種波長(約10種以上波長)。采用光/數碼信號直接轉換技術即將光路中的光信號直接變成數碼信號。將電磁波對信號的干擾及信號傳遞過程中的衰減完全消除。同時,在信號傳輸過程中采用光導纖維,使信號達到無衰減,測試精度提高近100倍。光路系統的封閉組合,又使得光路無需任何保養,且分光準確、壽命長