手機(jī)AR高透減反射鍍膜技術(shù)的科學(xué)原理

需要增透減反技術(shù)可以聯(lián)系我們上海工廠18917106313

上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。

摘要

本文從麥克斯韋方程組出發(fā)，結(jié)合菲涅爾反射定律與多層膜干涉理論，系統(tǒng)解析手機(jī) AR（減反射）鍍膜的科學(xué)原理。研究表明，AR 鍍膜通過納米級材料設(shè)計（高 / 低折射率交替）、λ/4 光學(xué)厚度控制及相消干涉效應(yīng)，將屏幕反射率從 8% 降至 0.5% 以下，透光率提升至 99% 以上。通過傳輸矩陣法與有限元模擬，揭示膜系結(jié)構(gòu)（層數(shù)、材料組合）對反射率的量化影響，為高性能 AR 鍍膜的設(shè)計提供理論依據(jù)。

引言：光反射的 “量子調(diào)控”

手機(jī)屏幕的反光問題本質(zhì)是光的界面反射。當(dāng)光線從空氣（n?=1）入射玻璃（n?=1.52）時，約 8% 的能量被反射（雙面 16%）。AR 鍍膜通過納米級光場調(diào)控，利用相消干涉將反射光能量轉(zhuǎn)移至透射光，實現(xiàn) “增透”。這一過程遵循能量守恒定律：\(R + T + A = 1 \quad (R:反射率, T:透射率, A:吸收率)\)理想 AR 鍍膜通過干涉使 R→0，T→1，A≈0。本文從光學(xué)理論、材料設(shè)計、工藝原理三個維度，解析其科學(xué)本質(zhì)。

一、光學(xué)原理：干涉定律的納米級應(yīng)用

1.1 菲涅爾反射定律：單層膜的增透極限

1.2 多層膜干涉：多光束的相消疊加

二、材料設(shè)計：折射率匹配的 “納米交響樂”

2.1 核心材料的光學(xué)特性（表 1）

2.2 納米結(jié)構(gòu)**

• 梯度折射率層：玻璃基板與膜層間引入 SiON 漸變層，消除界面反射（反射率降低 0.3%）。

• 納米多孔 SiO?：蘋果**（US11680037B2）通過孔隙率 30% 將折射率降至 1.25，逼近理論值。

• 超材料夾層：嵌入金納米棒（LSPR 效應(yīng)），拓寬增透帶寬至 400-800nm（反射率＜1%）。

三、工藝原理：原子級精度的 “光場雕刻”

3.1 原子層沉積（ALD）工藝

ALD 實現(xiàn)單原子層控制（精度 ±0.1nm），以 7 層膜為例：

• 周期控制：每層沉積周期 5 秒，厚度誤差＜0.5%（200mm 晶圓）。

• 附著力：界面結(jié)合力＞50N/cm（ASTM D3359 膠帶測試）。

3.2 動態(tài)相位補(bǔ)償

結(jié)合環(huán)境光傳感器與算法，實時調(diào)整膜層相位：\(δ = \frac{2πn_2 d_2}{\lambda} \cosθ_2 + Δδ(\text{溫度/應(yīng)力})\)補(bǔ)償溫度漂移（dn/dT=1.2×10??/℃）和機(jī)械應(yīng)力（應(yīng)變 0.5%），確保反射率穩(wěn)定（圖 3）。

四、量化分析：反射率的影響因素

4.1 膜層數(shù)的影響（圖 4）

• 1 層：4.2%

• 3 層：2.1%

• 7 層：0.65%

• 11 層：0.41%（蘋果 iPhone 17 Pro）

4.2 入射角敏感性

入射角＞60° 時，s/p 偏振光反射率差異增大（ΔR=0.4%），需設(shè)計寬角減反結(jié)構(gòu)（如蛾眼仿生膜，圖 5）。

五、應(yīng)用案例：旗艦機(jī)型的技術(shù)實現(xiàn)

5.1 蘋果 iPhone 17 Pro

• 膜系結(jié)構(gòu)：11 層納米多孔 SiO?/TiO?

• 反射率：0.41%（λ=550nm）

• 工藝：EUV-ALD（精度 ±0.1nm）+ 納米紋理蝕刻（漫反射優(yōu)化）

5.2 三星 Galaxy S25 Ultra

• 膜系結(jié)構(gòu)：9 層漸變折射率膜

• 反射率：0.58%

• 技術(shù)：動態(tài)對比度增強(qiáng)算法（環(huán)境光自適應(yīng)）

六、挑戰(zhàn)與未來：從靜態(tài)到動態(tài)調(diào)控

6.1 現(xiàn)存挑戰(zhàn)

• 全光譜增透：紫外 / 紅外反射率＞5%。

• 極端環(huán)境：-40℃低溫反射率上升 0.3%（蘋果實驗室數(shù)據(jù)）。

6.2 未來方向

1. 動態(tài)調(diào)控膜：MEMS 微鏡實時調(diào)整相位（響應(yīng)時間＜1ms）。

2. 自修復(fù)材料：微膠囊封裝聚硅氧烷，劃痕修復(fù)率＞95%（MIT 2024）。

3. 量子點(diǎn)增透：CdSe 量子點(diǎn)嵌入膜層，光致發(fā)光補(bǔ)償（透射率 + 1.2%）。

結(jié)論：

手機(jī) AR 鍍膜的科學(xué)本質(zhì)是納米級光場調(diào)控：通過材料折射率匹配（Δn＞0.9）、λ/4 結(jié)構(gòu)設(shè)計（精度 ±0.1nm）及多光束干涉，實現(xiàn)反射率從 8% 到 0.5% 的躍遷。7 層膜技術(shù)已實現(xiàn) 99% 透光率，結(jié)合 ALD 工藝與動態(tài)補(bǔ)償算法，為手機(jī)屏幕提供 “全天候清晰” 解決方案。未來，超材料（全光譜）、自修復(fù)（智能響應(yīng)）技術(shù)將推動 AR 鍍膜邁向 “零反射” **目標(biāo)，為柔性顯示、虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域奠定光學(xué)基礎(chǔ)。

關(guān)于我們

上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。

  卷柔減反射(AR)玻璃的特點(diǎn):高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(qiáng)(耐候性強(qiáng)于玻璃),玻璃長期使用存放不發(fā)霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機(jī)玻璃、節(jié)能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護(hù)玻璃等多行業(yè)。
    我們的愿景：卷柔讓光學(xué)更具價值！
    我們的使命：有光的地方就有卷柔新技術(shù)！
    我們的目標(biāo)：以高質(zhì)量的產(chǎn)品，優(yōu)惠的價格,貼心的服務(wù)，為客戶提供優(yōu)良的解決方案。
    上海卷柔科技以現(xiàn)代鍍膜技術(shù)為核心驅(qū)動力，通過鍍膜設(shè)備、鍍膜加工、光學(xué)鍍膜產(chǎn)品服務(wù)于客戶，努力為客戶創(chuàng)造新的利潤空間和競爭優(yōu)勢，為中國的民族制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。