1、1Presentation Title近紅外線阻斷膜的制造及應用近紅外線阻斷膜的制造及應用2Presentation TitleMain近紅外線阻斷膜的概念及應近紅外線阻斷膜的概念及應用用吸收型吸收型近紅外線阻斷近紅外線阻斷膜膜反射型近紅外線阻斷膜反射型近紅外線阻斷膜近紅外線阻斷近紅外線阻斷膜的制備技術膜的制備技術3Presentation Title近紅外線阻斷膜的概念近紅外線阻斷膜的概念電磁波譜電磁波譜可見光波長可見光波長400 nm700 nm紅外線波長紅外線波長750nm1000m近紅外（近紅外（NIR）線是波長大于紅色光波長的一定范圍的電磁輻射，波）線是波長大于紅色光波長的一定范圍的

2、電磁輻射，波長范圍是長范圍是700nm2000nm。中紅外線波長。中紅外線波長3000nm 5000nm，遠紅外線波長，遠紅外線波長8000nm 14000nm近紅外線阻斷膜是對近紅外線有阻斷作用的薄膜，是在玻璃或者柔性近紅外線阻斷膜是對近紅外線有阻斷作用的薄膜，是在玻璃或者柔性薄膜基材上通過鍍膜工藝制備薄膜基材上通過鍍膜工藝制備的。的。4Presentation Title近紅外線阻斷膜近紅外線阻斷膜的應用的應用窗膜窗膜太太陽輻射按波長分為紫外、可見、紅外三個區域陽輻射按波長分為紫外、可見、紅外三個區域，其，其能量主要集中在能量主要集中在近紅外光區域，占近紅外光區域，占97%，在到達地面的太

3、陽能里占，在到達地面的太陽能里占53%。普通玻璃。普通玻璃能透過能透過90%的太陽輻射，在透過可見光的同時，也透過紅外線，所的太陽輻射，在透過可見光的同時，也透過紅外線，所以成以成為建筑物、汽車耗能的主要原因。為建筑物、汽車耗能的主要原因。窗膜是一種既透光又高隔熱的功能性薄膜，貼在玻璃表面用于改善玻窗膜是一種既透光又高隔熱的功能性薄膜，貼在玻璃表面用于改善玻璃的性能和強度，使其具有保溫、隔熱、節能、防紫外線等功能，主璃的性能和強度，使其具有保溫、隔熱、節能、防紫外線等功能，主要用于汽車玻璃和建筑門窗等。要用于汽車玻璃和建筑門窗等。5Presentation Title近紅外線阻斷膜的應用近紅外

4、線阻斷膜的應用PDP濾濾光膜光膜等離子顯示器是在兩片玻璃之間封入含有氙、氖的混合氣等離子顯示器是在兩片玻璃之間封入含有氙、氖的混合氣體，當體，當向電向電極上加入電壓，放電空間內的混合氣體便發生極上加入電壓，放電空間內的混合氣體便發生等離子體放電等離子體放電現象現象。等離子體放等離子體放電：電：等等離子體中的氣體正離子缺少束縛電子，因而有空的離子體中的氣體正離子缺少束縛電子，因而有空的能級，這是一個勢井能級，這是一個勢井若以無窮遠為若以無窮遠為0勢能點的話，該能級所對應勢能點的話，該能級所對應的能量為一個負值。等離子體中的電子基本上是自由電子，且具有一的能量為一個負值。等離子體中的電子基本上是自

5、由電子，且具有一定的動能，電子的能量為正。放電時，電子與正離子相互碰撞，自由定的動能，電子的能量為正。放電時，電子與正離子相互碰撞，自由電子就可能落入正離子的勢井中。自由電子本身的正能量減去勢井的電子就可能落入正離子的勢井中。自由電子本身的正能量減去勢井的負能量是一個較大的正能量。電子要把這一能量釋放出來，途徑之一負能量是一個較大的正能量。電子要把這一能量釋放出來，途徑之一就是把這些能量變成光子的形式放出來。能量較大的光子一般就是紫就是把這些能量變成光子的形式放出來。能量較大的光子一般就是紫外線的光子外線的光子。6Presentation Title近紅外線阻斷膜的應用近紅外線阻斷膜的應用PD

6、P濾濾光膜光膜氣氣體等離子體放電產生紫外線，紫外線激發熒光屏，熒光屏體等離子體放電產生紫外線，紫外線激發熒光屏，熒光屏發出發出可見可見光。光。PDP工作時還會產生波長工作時還會產生波長820nm1100nm區域的近紅外線，區域的近紅外線，該紅外線與紅外遙控裝置波長區域重疊，因而需要阻斷該紅外線。該紅外線與紅外遙控裝置波長區域重疊，因而需要阻斷該紅外線。PDP電視通過在其前面加裝濾光片達到阻斷電視通過在其前面加裝濾光片達到阻斷 近紅外線的目的，近紅外線的目的，PDP濾光膜的技術指標主濾光膜的技術指標主 要包括如下幾個方面：可見光透要包括如下幾個方面：可見光透過率、近過率、近紅紅 外線外線阻斷阻斷

7、率、物理性能。率、物理性能。7Presentation Title近紅外線阻斷膜的應用近紅外線阻斷膜的應用PDP濾濾光膜光膜PDP濾光膜在可見光區域的透過率越高，電視能耗越低。目前市場濾光膜在可見光區域的透過率越高，電視能耗越低。目前市場上上的的PDP濾光膜在可見光區域的透過率介于濾光膜在可見光區域的透過率介于40%60%；PDP濾光濾光膜在近紅外區域的透過率應很低，一般要求膜在近紅外區域的透過率應很低，一般要求850nm透過率小于透過率小于15%，950nm小于小于5%；為了保證；為了保證PDP電視長期使用的可靠性，電視長期使用的可靠性，PDP濾光濾光膜必須具有優異的耐光性。膜必須具有優異的

8、耐光性。8Presentation Title近近紅外線阻斷紅外線阻斷膜的分類膜的分類根據對近紅外線阻斷的作用原理，近紅外線阻斷膜主要有吸收型根據對近紅外線阻斷的作用原理，近紅外線阻斷膜主要有吸收型和和反反射射型兩類。型兩類。近近紅外線紅外線阻斷膜阻斷膜近紅外吸收劑近紅外吸收劑樹脂基體樹脂基體助劑助劑有機類有機類無機類無機類吸收型吸收型反射型反射型9Presentation Title吸收型近紅外線阻斷膜吸收型近紅外線阻斷膜吸收型近紅外線阻斷膜組成：近紅外吸收劑、樹脂基體、助劑。其中吸收型近紅外線阻斷膜組成：近紅外吸收劑、樹脂基體、助劑。其中起近紅外線阻斷功能的關鍵材料是近紅外吸收劑；樹脂基體

9、主要成為起近紅外線阻斷功能的關鍵材料是近紅外吸收劑；樹脂基體主要成為成膜物質，起粘接其他組分形成膜層的功能，不具有吸收近紅外線的成膜物質，起粘接其他組分形成膜層的功能，不具有吸收近紅外線的功能，但是對膜層的物理機械性能起決定性作用。功能，但是對膜層的物理機械性能起決定性作用。10Presentation Title吸收型近紅外線阻斷吸收型近紅外線阻斷膜膜-有機類有機類近紅外吸收染料是近年來染料化學領域中研究較多的功能染料之一，近紅外吸收染料是近年來染料化學領域中研究較多的功能染料之一，其應用非常廣泛，可用作光儲存、激光防護、其應用非常廣泛，可用作光儲存、激光防護、顯示顯示器濾光膜的制造等器濾光

10、膜的制造等。有有機類吸收染料有：菁染料、酞菁染料、硫代雙烯染料、芳甲烷類染機類吸收染料有：菁染料、酞菁染料、硫代雙烯染料、芳甲烷類染料、醌型染料等。料、醌型染料等。菁菁染料：使用最多，具有高染料：使用最多，具有高摩爾消光系數摩爾消光系數（指指濃度濃度為為1摩爾摩爾/升時的升時的吸光系吸光系數數，其大小反映吸光物質對光的吸收其大小反映吸光物質對光的吸收能力能力），吸收波長可調范），吸收波長可調范圍大。菁染料分子含有圍大。菁染料分子含有鏈共軛鏈共軛（由于形成共軛由于形成共軛鍵而引起的分子性質鍵而引起的分子性質的改變叫做共軛效應的改變叫做共軛效應）結構，通過調節共軛鏈的長度或結構可改變菁）結構，通過

11、調節共軛鏈的長度或結構可改變菁染料的光譜性能。染料的光譜性能。11Presentation Title吸收型近紅外線阻斷膜吸收型近紅外線阻斷膜-無無機機類類除了有機類染料外，一些金屬微粒、無機化合物及金屬離子在近紅外除了有機類染料外，一些金屬微粒、無機化合物及金屬離子在近紅外區域也產生一定的吸收。無機近紅外線的吸收能力稍差，但是耐光性區域也產生一定的吸收。無機近紅外線的吸收能力稍差，但是耐光性非常優異。非常優異。金屬微粒金屬微粒Ni、W、Mo等在近紅外區域具有極高的光吸收系數，金屬等在近紅外區域具有極高的光吸收系數，金屬微粒被光照射時，金屬會產生等離子體微粒被光照射時，金屬會產生等離子體共振吸

12、收共振吸收（吸收光和發射光的吸收光和發射光的基本單元是諧振基本單元是諧振子子，每每種諧振子都有它的固有頻率當外來電磁波的種諧振子都有它的固有頻率當外來電磁波的頻率和諧振子的固有頻率相同時諧振子會對外來的輻射產生很強的頻率和諧振子的固有頻率相同時諧振子會對外來的輻射產生很強的吸收這種吸收稱為共振吸收吸收這種吸收稱為共振吸收）的現象。該吸收現象根據金屬的種類、）的現象。該吸收現象根據金屬的種類、 形狀不同而吸收波長不同。比如：球狀的金微粒分散在水中，在形狀不同而吸收波長不同。比如：球狀的金微粒分散在水中，在530nm附近有吸收區域；棒狀的長附近有吸收區域；棒狀的長50mm、直徑、直徑10mm的金對

13、的金對850nm的光具有優異的吸收能力。的光具有優異的吸收能力。12Presentation Title吸收型近紅外線阻斷膜吸收型近紅外線阻斷膜-無機無機類類半導體納米粒子半導體納米粒子，由于，由于粒子半徑小，在可見光區具有較好的透過率粒子半徑小，在可見光區具有較好的透過率。一些金屬離子在配位電子的作用下，在近紅外區也可以產生強烈的一些金屬離子在配位電子的作用下，在近紅外區也可以產生強烈的吸收，如鎢、錫、銅的金屬吸收，如鎢、錫、銅的金屬絡絡合合物物（含有絡離子的化合物含有絡離子的化合物）。）。復合復合鎢氧化物微粒的透過光譜曲線鎢氧化物微粒的透過光譜曲線13Presentation Title反

14、射型反射型近紅外線阻斷膜近紅外線阻斷膜反射型近紅外線阻斷反射型近紅外線阻斷膜有半膜有半導體薄膜、金屬膜、金屬導體薄膜、金屬膜、金屬-介質膜、全介介質膜、全介質多層質多層膜。膜。半導體半導體薄膜：主要特性是可見光高透過、紅外光高反射，目前研究最薄膜：主要特性是可見光高透過、紅外光高反射，目前研究最成熟的是成熟的是ITO薄膜。在近紅外區由于載流子的等離子體振動現象而產薄膜。在近紅外區由于載流子的等離子體振動現象而產生反射，所以生反射，所以ITO薄膜在近紅外區的光透過率很低，反射率很高，但薄膜在近紅外區的光透過率很低，反射率很高，但是在可見光區的透過率非常好。是在可見光區的透過率非常好。ITO薄膜的

15、光譜曲線薄膜的光譜曲線14Presentation Title反射型反射型近紅外線阻斷膜近紅外線阻斷膜金屬膜金屬膜：常用金屬有鋁、金、銀、銅等，金屬薄膜的優點是可以在非：常用金屬有鋁、金、銀、銅等，金屬薄膜的優點是可以在非常低的襯底溫度下沉積。金屬膜為了保證可見光的透過率，厚度必須常低的襯底溫度下沉積。金屬膜為了保證可見光的透過率，厚度必須很薄，一般不大于很薄，一般不大于20nm。波長波長/um反射率反射率/%鋁銀金銅銠0.590.497.747.760.077.41.093.298.998.298.585.03.097.398.998.398.692.55.097.798.998.398.7

16、94.58.098.098.998.498.795.210.098.198.998.498.896.015Presentation Title反射型反射型近紅外線阻斷膜近紅外線阻斷膜金屬金屬-介質膜：金屬極易氧化、質軟、不耐磨、與基體附著力差，因介質膜：金屬極易氧化、質軟、不耐磨、與基體附著力差，因此在金屬層的兩側加介質膜，金屬介質膜大大改善了金屬膜存在的附此在金屬層的兩側加介質膜，金屬介質膜大大改善了金屬膜存在的附著力和穩定性差的問題。著力和穩定性差的問題。全介質多層膜：利用光的干涉原理設計的，由較高折射率和較低折射全介質多層膜：利用光的干涉原理設計的，由較高折射率和較低折射率的兩種材料交替

17、疊加而成。通過嚴格控制每層膜的折射率和厚度，率的兩種材料交替疊加而成。通過嚴格控制每層膜的折射率和厚度，全介質多層膜對特定波長處的光通過干涉增加或減少反射能力。全介質多層膜對特定波長處的光通過干涉增加或減少反射能力。16Presentation Title近近紅外線阻斷紅外線阻斷膜制備技術膜制備技術近近紅外線阻斷膜制備技術有涂布技術、真空蒸紅外線阻斷膜制備技術有涂布技術、真空蒸鍍、磁鍍、磁控濺控濺射、離射、離子束子束濺濺射等方法。射等方法。涂涂布技術布技術：組成涂布液的所有成分經混合、溶解、分散等工藝，獲得：組成涂布液的所有成分經混合、溶解、分散等工藝，獲得盡量小的分散顆粒尺寸盡量小的分散顆粒

18、尺寸 再用一種或多種涂布方法將涂布液涂布再用一種或多種涂布方法將涂布液涂布在基材或片幅上在基材或片幅上 然后加熱蒸發溶劑，或用紫外線將圖層固化，然后加熱蒸發溶劑，或用紫外線將圖層固化，生產出最終所需要的薄膜。生產出最終所需要的薄膜。涂布方法：成功的制造涂布產品的關鍵之一是選擇合適的涂布方法，涂布方法：成功的制造涂布產品的關鍵之一是選擇合適的涂布方法，大約有大約有20多種涂布方法，如浸涂、刮刀涂布、凹版涂布、擠壓涂布、多種涂布方法，如浸涂、刮刀涂布、凹版涂布、擠壓涂布、坡流涂布、落簾涂布等。坡流涂布、落簾涂布等。17Presentation Title近紅外線阻斷膜制備技近紅外線阻斷膜制備技術術

19、浸涂浸涂刮刀涂布刮刀涂布一面或兩面都可涂一面或兩面都可涂布布涂液黏度及密度涂液黏度及密度/涂布速度涂布速度/與滾輪與滾輪的夾角決定了涂層的濕度膜厚的夾角決定了涂層的濕度膜厚可另添加擠壓輪來移除多余的涂液可另添加擠壓輪來移除多余的涂液刮刀下方可削尖刮刀下方可削尖基材用滾輪做支撐基材用滾輪做支撐優點是涂布充滿表面，可得到平優點是涂布充滿表面，可得到平滑的涂層滑的涂層18Presentation Title近紅外線阻斷膜制備技近紅外線阻斷膜制備技術術凹版涂布凹版涂布擠擠壓涂布壓涂布凹槽凹槽的設計的設計/凹槽容納的涂液，以及涂液的轉移比例決定凹槽容納的涂液，以及涂液的轉移比例決定了涂層的厚度了涂層的厚

20、度適用的涂液黏度需大于適用的涂液黏度需大于5000cps，且表面要盡可能低，且表面要盡可能低涂涂液要能自行流平，否則在涂層上會出現凹陷紋路液要能自行流平，否則在涂層上會出現凹陷紋路高精度高精度2%，適合低膜厚及長時間運轉使用，適合低膜厚及長時間運轉使用適用于高黏度涂液適用于高黏度涂液涂層厚度并非由黏度決定，由間距決定涂層厚度并非由黏度決定，由間距決定高精度涂布高精度涂布2%5%涂布頭與基材的平行度，以及涂液與涂布頭的溫差決定涂布頭與基材的平行度，以及涂液與涂布頭的溫差決定了涂層的均勻性了涂層的均勻性19Presentation Title近紅外線阻斷膜制備技近紅外線阻斷膜制備技術術坡流涂布坡流

21、涂布多層涂多層涂布布決決定涂層厚度的三個主要因素：定涂層厚度的三個主要因素：供料速度供料速度/涂布速度涂布速度/涂布幅寬涂布幅寬在已知的涂布方法中，沒有一種可以用于所有目的的涂布。選在已知的涂布方法中，沒有一種可以用于所有目的的涂布。選擇涂布方式時，擇涂布方式時，應該考慮多方因素：涂布層數、濕膜厚、黏度、涂布精度、涂布速度、地區應該考慮多方因素：涂布層數、濕膜厚、黏度、涂布精度、涂布速度、地區性因素等。性因素等。20Presentation Title近紅外線阻斷膜制備技近紅外線阻斷膜制備技術術涂布方法的適用范圍涂布方法的適用范圍項目項目涂布方法涂布方法黏度黏度/Pa.s濕膜厚度濕膜厚度/UM

22、涂布精涂布精度度%最大涂布速最大涂布速率率/（m/min）基材粗糙基材粗糙度影響度影響單層涂布棒涂涂布0.02155010250大逆轉輥涂布0順轉輥涂布0.021102008150氣刀涂布0.0050.52405500大刮刀涂布0.15025100010150大凹版涂布0.00151252700條縫涂布0.00520152502400小擠壓涂布505000157502700多層涂布坡流涂布0.0050.5152502300小落簾涂布0.0050.525002300小21Presentation Title近紅外線阻斷膜制備技近紅外線阻斷膜制備技術術真空真空蒸蒸鍍鍍：在

23、一定的真空條件下加熱被蒸鍍材料，使其熔化在一定的真空條件下加熱被蒸鍍材料，使其熔化(或升華或升華)并形成原子、分子或原子團組成的蒸氣，凝結在基底表面成并形成原子、分子或原子團組成的蒸氣，凝結在基底表面成膜膜。真空真空度越高表示真空室內的氣體越少，金屬分子和氣體分子的碰撞越度越高表示真空室內的氣體越少，金屬分子和氣體分子的碰撞越少，越容易鍍到工件少，越容易鍍到工件上，而且上，而且也越純凈也越純凈?？捎玫慕饘僬舭l源包括電阻加熱、感應蒸發、電子束槍，以及真空電可用的金屬蒸發源包括電阻加熱、感應蒸發、電子束槍，以及真空電弧。電阻加熱的鎢絲是最常用的方式。鎢絲放置于要求位置，獲得均弧。電阻加熱的鎢絲是最

24、常用的方式。鎢絲放置于要求位置，獲得均勻的勻的覆蓋覆蓋，蒸，蒸發金發金屬可屬可放置在加熱艇或坩鍋放置在加熱艇或坩鍋內內。真空蒸真空蒸鍍對鍍對被鍍基材的被鍍基材的要求要求：耐耐熱性熱性好好；從從薄膜基材上產生的揮發性薄膜基材上產生的揮發性物質要少物質要少；基；基材應具有一定的強度和表面平滑材應具有一定的強度和表面平滑度度；對對蒸鍍層的粘接性蒸鍍層的粘接性良好；對于良好；對于PP、PE等非極性材料，蒸鍍前應進行表面處理、以提高等非極性材料，蒸鍍前應進行表面處理、以提高與鍍層的粘接性。與鍍層的粘接性。22Presentation Title近紅外線阻斷膜制備技近紅外線阻斷膜制備技術術磁磁控濺射控濺射

25、原理原理：將基材送入設有磁控陰極和濺射氣體（氬氣）的真空：將基材送入設有磁控陰極和濺射氣體（氬氣）的真空室內，陰極加負電壓，室內，陰極加負電壓，電子電子在電場的在電場的作用下加速飛向基片的過程中與作用下加速飛向基片的過程中與氬原子發氬原子發生碰撞，電離出大量的生碰撞，電離出大量的氬離子和氬離子和電子，電子飛向基片。電子，電子飛向基片。氬離氬離子在電場的子在電場的作用下加速轟擊靶材，濺射出大量的靶作用下加速轟擊靶材，濺射出大量的靶材原子，材原子，呈中性的呈中性的靶原子（或分子）沉積在基片上成靶原子（或分子）沉積在基片上成膜。膜。23Presentation Title近紅外線阻斷膜制備技近紅外線阻斷膜制備技術術磁控濺射技術的磁控濺射技術的缺點：缺點： 沉積速度較低沉積速度較低；濺射所需的工作氣壓較高濺射所需的工作氣壓較高，如果氣壓低如果氣壓低電子的平均自由程太長電子的平均自由程太長，放電不容易維持。，放電不容易維持。這兩點這兩點會使會使氣氣體分子對薄膜產生污染的可能性體分子對薄膜產生污染的可能性提提高高。磁控濺射技術的磁控濺射技術的優優點：牢靠，濺射薄膜與基板有著極好的附著力，機點：牢靠，濺射薄膜與基板有著極好的附著力，機