塑料光学元件镀膜逐步满足高端利用需要
从前一向用于低端、一次性、非成像消费类利用的塑料光学元件(或称聚合物/有机光学元件)，已经在机能和耐用性方面获得了大幅提升，并且在进入非传统工业、汽车和医药等行业。这些新的利用不仅对塑料光学元件自身提出了挑战，并且也对附着其上的光学镀膜提出了挑战。业界的一位镀膜专家曾指出：“若是没有光学镀膜，险些所有的现代光学利用或系统都将失败。”
目前，业界在开发并商用合用于数码相机、条形码扫描器、光纤传感器与通讯网络以及生物计量安整系统等领域的光学镀膜。随着市场对低成本、高机能的塑料光学元件的青睐与日俱增，一些新的镀膜技术已经涌现出来以满足新的利用需要。
为何选择塑料光学元件?
与玻璃光学元件相比，塑料光学元件的沉量要轻2~5倍，这使得它们越发合用于夜视头盔、现场便携式成像利用以及沉复使用或一次性医疗器械(如腹腔镜)等领域。此表，由于塑料光学元件能够凭据装置必要模塑成型，因而能大幅削减装配步骤，降低造作成本。
塑料光学元件可用于大部门可见光利用中。对于其他近紫表和近红表利用，丙烯酸(卓越的通明度)、聚碳酸酯(最佳的冲击强度)和环烯烃(高耐热性和耐用性，较低的水吸收)等常用资料的传输波长领域为380~100nm)。在塑料光学元件表表增长镀膜，是为了提升其传输或反射机能，增长耐用性。
厚层镀膜(厚度通常约1μm或更厚)重要起到；げ愕淖饔，同时也能为随后的薄层镀膜改善附着性和牢固性。薄层镀膜蕴含二氧化硅(SiO2)、氧化钽、氧化钛、氧化铝、氧化铌以脊氧化物(SiO2、Ta2O5、TiO2、Al2O3、Nb3O5和HfO2);典型的金属镜面镀膜有铝(Al)、银(Ag)和金(Au)。氟化物或氮化物则很罕用于镀膜，由于要获得好的镀膜质量，必要较高的热量，这与塑料元件镀膜所必要的低热量沉积前提不符。
然而，只管塑料光学元件拥有诸多利益，它们的使用也会带来一些新的挑战。“一些合用于玻璃光学元件的镀膜设计，可能并不合用于塑料光学元件，由于塑料光学元件拥有较高的热膨胀系数。为相识除附着性和开裂问题，Optical Dynamics公司提供了另一种代替规划：液体聚合物纳米复合伙料镀膜。利用来自Optical Dynamics公司的一种称为NanoClear的镀膜系统，不必要真空室就能实现镀膜，并且拥有类似于聚合物基材的热膨胀机能，从而能预防由于过热引起的开裂问题(见图1)。
图1：经过压痕后，塑料光学元件上的真空镀膜显示出了脆性粉碎(上图a)。作为一种代替规划，无需使用真空室的液体聚合物纳米复合伙料镀膜，经过压痕后并没有呈显炱损(上图b)。该镀膜可用于反射膜或增透膜(下图)。
利用
当沉量、成本和易于组装性是使用一个光学元件的重要思考成分时，塑料光学元件通常是最佳选择。G-S Plastic Optics公司目前在为一家财富500强公司定造一种用于扫描仪中的反射光学元件(见图2)。“这个高精密元件现实上是一个阵列，该阵列由15个球形元件和15非球形元件组成，并沿着产品的长度分部。”G-S Plastic Optics公司新业务开发总监Will Beich暗示，“每个光学元件的地位精度约为± 30μm，状态公差在3μm以内。为了削减扫描仪中的杂散光，要对光学元件镀上加强的铝膜。”
图2：为一种专用扫描仪定造的反射光学元件，由球形元件和非球形元件组成的阵列组成(有镀铝膜和未镀膜的)。Beich暗示，之所以选择镀铝膜，是由于它能反射可见光，并且比银膜更环保耐用。“我们选择自己对产品镀膜，这样我们就能更充分地节造出产中的所有环节。在这种情况下，通过定造设计托盘以与凯时尊龙人生就是博封装和镀膜设施协同工作，使整个造作过程进一步简化，从而提高了整体出产力。”Beich补充路。
镀膜的塑料光学元件的另一个常见的利用领域是眼镜。“目前，眼镜片上的防反射(AR)镀膜已经十吩煺遍，超过95%的眼镜都使用塑料镜片，而为镜片镀膜的确是一个技术事业，它代表了20年来镀膜技术的进取。”Opticote公司总裁Edwin Ellefsen说，“除了光学和美观要求表，物理耐用性为镜片镀膜带来了特殊的挑战。首先，眼镜片通常是由多多的基体资料造作而成，这些资料通常蕴含二甘醇烯丙基碳酸酯、聚碳酸酯等。这些基体资料材拥有吸水性(这将导致镀膜会受到来自基体资料方面的水蒸汽的危险)和较高的热膨胀系数，因而会导致镀膜不牢固或受损。”Ellefsen补充说，“另表，人们经；嵊煤谢锲返囊禾逑村灯，用粗糙的纸巾或手帕擦拭镜片，冬季还要忍受室内表较大的温差，偶然还会不幼心正面朝下从桌子上滑落到地上……因而，对镜片的耐油性的要求可见一斑。”
为了满足眼镜片的利用需要，Opticote公司对镜片的基材仔细分类，并通过适当的水性和溶剂型洗濯步骤洗濯。经过彻底干燥后，进行真空表表处置，之后是附着层和面向基材的樊篱层(见图3)。接下来再镀防反射膜，随后是更多的樊篱层，最后，用化学步骤镀上一层不易被水沾湿的/憎油的顶层膜，以维持镀膜镜片的清洁。
图3：两个镜片的圆顶部门正筹备装入真空镀膜室。塑料光学元件的另一个利用领域是飞行硬件。例如，在仰面显示器(HUD)利用中，元件的沉量是一个沉要的思考成分。塑料光学元件是HUD利用的梦想选择。像很多其他复杂的光学系统一样，在HUD中为了预防杂散发射引起的散射光，因而必要镀上防反射膜。固然也能够镀上高反射的金属膜和多层氧化物加强膜，但是依然必要业界持续开发新技术，以支持塑料光学元件迈入更多的新兴利用领域。
超过传统的镀膜目前，德国利用光学和精密工程弗劳恩霍夫钻研所(Fraunhofer IOF)在钻研一些创新的等离子蚀刻过程，以期能直接在聚合物光学元件上建力防反射的纳米结构(见图4)。
图4：对聚合物资料如有机玻璃(PMMA)进行直接等离子体刻蚀，创建出亚微米级的表表结构(a)，以此作为防反射膜(b)。
生物仿生钻研发现，蛾虫的眼睛拥有卓越的防反射弧机能，Fraunhofer IOF的钻研人员一向致力在聚合物资猜中造作亚微米级此外蛾眼结构，作为防反射膜。[1]在这项钻研中，聚合物光学元件拥有怪异的优势：这些表表结构能够在聚合物光学元件内部或是在有机涂层资料(如三聚氰胺)中直接造作，而这些有机涂层资料既可用于玻璃光学元件，也可用于塑料光学元件。
钻研人员已经为有机玻璃(PMMA)、聚碳酸酯开发出了专门的镀膜过程。最近，Fraunhofer IOF已经为奥迪车造作了一种聚合物仪表盘窗口，其在表表表上通过等离子体离子辅助沉积(PIAD)步骤沉积了僵硬的防反射膜(见图5)。固然奥迪仪表盘窗口是一个展示样品，并没有投入出产，但是了局已经令人极度中意，它在降低车辆的沉量方面拥有较大的潜力。
图5：用有机玻璃为奥迪A6造作的仪表盘窗口，左图没有镀膜，右图镀有防反射膜。