Minth University of Science and Technology:Item 987654321/1215

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(1)大華科技大學機電工程研究所碩士論文. 以溶膠-凝膠浸塗法製作抗反射鍍膜之研究. 研究生：劉興藻指導教授：于善淳博士中華民國一 O 八年七月.

(2) 以溶膠-凝膠浸塗法製作抗反射鍍膜之研究 Study on anti-reflective coating by sol-gel dip method Student：Hsin-Tsao Liu. 研究生：劉興藻. Advisor：Dr. Shann- Chewn Yu. 指導教授：于善淳博士. 大華科技大學工程與設計學院機電工程系(所) 碩士論文. A Thesis Submitted to Institute of Mechatronic Engineering Ta Hwa University of Science and Technology in partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Science in Mechatronic Engineering July 2019 Hsinchu, Taiwan, Republic of China.. 中華民國 108 年 7 月.

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(4) 誌謝在碩士班求學過程中，首先衷心感謝我的指導教授于善淳博士，無私分享專業知識及研究指導，促使我於學業及研究上皆受益良多，亦而了解到如何正確實驗及重點掌握，師長之學術專精亦是學生學習範本。本論文得以順利，承蒙口試委員于善淳博士、曾慶祺博士與曹中丞博士之不吝指導，方能造就學生之論文完整。本論文研究能有所順利，感謝艾克榮實業閔俊國博士及兆揅科技團隊協助，因您們之專業以及不厭其煩的指導，使學生實驗方能予以順利完整，亦使得如何將各其問題重點式突破。學生亦願將此小小成就獻於我最摯愛的家人，謝謝您們在求學路途上不斷鼓舞與支撐，學生方能有所毅力予以堅持下去，才能有所完成學業。. i.

(5) 中文摘要近年來，隨著 Apple 智慧型手機(i-Phone)及平板電腦(i-Pad)大賣，致使觸控產品的定位從高階轉換為基本功能，而各家廠商亦無不推出各式觸控產品來相互對抗，以致造成 3C 產品製造商百家爭鳴。然 3C 產品之「觸控」功能，如抗反射膜(Anti-Reflection Film，AFM)、絕緣膜、導電膜、硬化膜(Hard Coating)、抗指紋抗污(Anti-Smudge)等，皆與其薄膜整體使用之製程參數有關，且隨著觸控薄膜功能需求與日俱增，致使吾人不得不對觸控薄膜整體製程給予重視。由於光線經過玻璃或塑膠基材(PET、PC 等)介質的表面會有 4%~5 %的反射率，因而造成使用者在使用顯示器時，容易受到外界光線的干擾，而看到一些衍伸變造之外界影像。此時，如能於玻璃或塑膠基材表面做抗反射膜處理，則是解決光線反射的最佳方法。一般抗反射膜處理可以降低玻璃或塑膠基材對於外界光線的干擾，且可提升玻璃或塑膠基材元件之光穿透率及顏色對比，進而提升使用者對 3C 產品使用的舒適度。抗反射膜除對玻璃或塑膠基材之反射率要求外，對穿透率、硬度、接著性、耐候性等性能亦有所要求。由於在塑膠基材上製作光學薄膜的困難度極高，國外亦僅有少數幾家公司或研發機構具備此製作能力。有鑑於此，本論文旨在以溶膠-凝膠浸塗法對塑膠基材表面進行抗反射膜鍍膜，以找出最佳抗反射膜處理的解決方法。. 關鍵字：抗反射膜、塑膠基材、觸控、溶膠-凝膠浸塗法. ii.

(6) ABSTRACT In recent years, with the sale of Apple's smart phones (i-Phone) and tablet computers (i-Pad), touch products have not been converted from high-end to basic functions, and various manufacturers have introduced various touches. Products have come to each other, causing 3C product manufacturers to contend. The "touch" function of 3C products, such as Anti-Reflection Film (AFM), insulating film, conductive film, Hard Coating, Anti-Smudge, etc. The control functions are related to the process parameters of the overall use of the film, and with the increasing demand for touch film functions, we have to pay attention to the overall process of the touch film. Since the light passes through the surface of the glass or plastic substrate, such as PET, PC, etc., the surface of the medium will have a reflectivity of 4 to 5%, which causes the user to be easily disturbed by external light when using the display, and sees that some are not or changed. Create an image of the outer boundary. At this time, if the anti-reflection film treatment can be performed on the surface of the glass or plastic substrate, it is the best way to solve the light reflection. General anti-reflective film treatment can reduce the interference of glass or plastic substrate on external light, and can improve the light transmittance and color contrast of glass or plastic substrate components, thereby improving the user's comfort for 3C products. In addition to the reflectivity requirements of glass or plastic substrates, anti-reflective coatings also require properties such as penetration, hardness, adhesion, and weather resistance. Due to the high difficulty in making optical films on plastic substrates, only a few companies or R&D institutions in foreign countries have this production capability technology. In view of this, this study aims to apply anti-reflective coating on the surface of plastic substrate by sol-gel dipping method to find the best anti-reflective film treatment solution. iii.

(7) Keywords: Anti-reflective film, Plastic substrate, Touch, Sol-gel dipping. iv.

(8) 目錄誌謝......................................................................................................................... i 中文摘要................................................................................................................ii ABSTRACT ......................................................................................................... iii 目錄........................................................................................................................ v 圖目錄..................................................................................................................vii 表目錄................................................................................................................... ix 第一章. 前言................................................................................................ 1. 第二章. 抗反射膜與薄膜沉積技術............................................................ 4. 2.1 抗反射膜的發展與應用................................................................. 4 2.2 單層抗反射膜的反射與穿透原理................................................. 6 2.3 抗反射膜市場分析......................................................................... 8 2.4 薄膜沉積技術................................................................................. 8 2.4.1 真空濺鍍.............................................................................. 9 2.4.2 真空蒸鍍............................................................................ 10 2.4.3 噴鍍法................................................................................ 11 2.4.4 溶膠-凝膠（Sol-gel）浸鍍膜法 ....................................... 13 第三章. 實驗設備與步驟.......................................................................... 20. 3.1 實驗規劃....................................................................................... 20 3.2.1 基材準備............................................................................ 21 3.2.2 基材之前處理清洗............................................................ 24 3.2.3 鍍膜程序............................................................................ 25 v.

(9) 3.2.4 膜層熟化處理.................................................................... 27 3.2.5 光譜儀(Spectro photomrter) .............................................. 27 3.2.6 破壞力試驗........................................................................ 28 第四章. 實驗程序、結果與討論.............................................................. 31. 4.1 抗反射膜膜層結構....................................................................... 31 4.2 抗反射膜不同拉速的光學影響.................................................... 34 4.2.1 高折射率溶膠鍍膜 ............................................................. 34 4.2.2 低折射率溶膠鍍膜............................................................. 36 4.3 抗反射膜膜層破壞力分析........................................................... 39 第五章. 結論.............................................................................................. 44. 參考文獻...................................................................................................... 45. vi.

(10) 圖目錄圖 2-1 光穿透示意圖 .................................................................................. 5 圖 2-2 抗反射膜光譜圖 .............................................................................. 5 圖 2-3 在基板 Ns 上鍍一層折射率為 N 的薄膜，厚度為 d .................... 6 圖 2-4 單層膜鍍在基板上反射率隨膜厚的變化情形 [5]........................ 7 圖 2-5 抗反射膜使用效果 [6].................................................................... 8 圖 2-6 真空濺鍍示意圖 ............................................................................ 10 圖 2-7 真空蒸鍍示意圖 ............................................................................ 11 圖 2-8 噴塗線 ............................................................................................ 12 圖 2-9 噴嘴結構選用 [8]........................................................................... 13 圖 2-10 溶膠-凝膠浸塗法與濺鍍製程 ..................................................... 15 圖 2-11 溶膠-凝膠浸塗法溶劑揮發結構圖 [10] .................................... 16 圖 2-12 鍍液與基板成膜關聯圖 [9]........................................................ 17 圖 2-13 溶膠-凝膠浸塗法示意圖 [5, 6] .................................................. 19 圖 3-1 實驗流程 ........................................................................................ 20 圖 3-2 KURARAY PMMA 基材 [12] ...................................................... 21 圖 3-3 PMMA 未鍍膜前光學性質之反射率 ............................................ 24 圖 3-4PMMA 未鍍膜前光學性質之穿透率 ............................................. 24 圖 3-5 清洗機 ............................................................................................ 25 圖 3-6 各膜層鍍膜示意圖 .......................................................................... 26 圖 3-7 低溫熟化 .......................................................................................... 26 圖 3-8 熱風循環烤箱 ................................................................................ 27 vii.

(11) 圖 3-9 分光式色差儀(光譜儀 CM-3600A) [14] ...................................... 28 圖 3-10 破壞力測試判讀標準 .................................................................. 29 圖 3-11 破壞力試驗百格刀 [16] .............................................................. 30 圖 3-12 測試膠帶(3M610#) ...................................................................... 30 圖 4-1 未鍍 PMMA 與 V-band AR 膜比較 .............................................. 32 圖 4-2 V-band 與 W-band 抗反射膜 ......................................................... 32 圖 4-3 抗反射膜之堆疊 ............................................................................ 33 圖 4-4 抗反射膜之鍍膜程序流程圖 ........................................................ 34 圖 4-5 PMMA 製鍍高折射率 TiO2 穿透與反射率光譜 ........................... 35 圖 4-6 PMMA 堆疊 SiO2 所呈現 AR 反射光學性質 ............................... 37 圖 4-7 PMMA 堆疊 SiO2 所呈現 AR 穿透光學性質 ............................... 38 圖 4-8 PMMA 鍍膜前後光學性質穿透率變化分析 ................................ 39 圖 4-9 PMMA 鍍膜前後光學性質反射率變化分析 ................................ 39 圖 4-10 拉速 150 mm/min 堆疊 SiO2 未經熟化燒結密著性測試 .......... 40 圖 4-11 拉速 250 mm/min 堆疊 SiO2 未經熟化燒結密著性測試........... 40 圖 4-12 拉速 350 mm/min 堆疊 SiO2 未經熟化燒結密著性測試 .......... 41 圖 4-13 拉速 350 mm/min 膜厚密著性測試 ........................................... 42 圖 4-14 拉速 250 mm/min 膜厚密著性測試 ........................................... 43 圖 4-15 拉速 150 mm/min 膜厚密著性測試 ........................................... 43. viii.

(12) 表目錄表 2-1 薄膜沉積技術比較分析 .................................................................. 9 表 2-2 噴塗製程影響要件分析 ................................................................ 12 表 2-3 溶膠-凝膠浸塗法(Dip Coating)之優缺點分析............................. 18 表 3-1 KURARY PMMA 物性表 [12] ..................................................... 23 表 4-1 PMMA 未鍍膜前光學性質 ............................................................ 35 表 4-2 高折射率 TiO2 在不同拉速後光學性質展現 ............................... 36 表 4-3 實驗最終抗反射膜(Anti-Reflection)光學性質 ............................ 37 表 4-4 抗反射膜膜層密著度分析 ............................................................ 42. ix.

(13) 第一章. 前言. 隨著 3C 產品的普及高端化，致使新的產品功能需求不斷地精進提升。探究其因，係與 3C 產品的觸控面板功能大幅提升有關。通常於觸控面板上之介面均會做薄膜處理，當使用者手指接觸到面板之時，能夠透過介面薄膜而使其內建之功能盡情展現。由此，面板本體是否具備清晰度、滑度與防污易潔之功能性薄膜，便顯得格外的重要，因其會影響 3C 產品的連動效應。此外，人類眼睛可透過反射光以判斷物體的形狀顏色，然過多的反射光卻容易造成對人視覺與物體的判斷。抗反射膜(Anti-Reflection Film，ARF)是具備高穿透率與低反射之特性，故 ARF 常作為高單價顯示器面板之重要膜層結構之一。一般而言，製作 ARF 有許多不同種類的方法，但大致上可以下列所示之二大技術予以區隔分類： 1.. 物理氣相沉積法(Physical Vapor Deposition，PVD)，其又可再分為真空濺鍍與真空蒸鍍二種。. 2.. 化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition，CVD)，其又可再分為浸漬鍍膜法與噴鍍法二種。. 而在本研究中所使用的 ARF 鍍膜技術，為化學氣相沉積法之浸漬鍍膜法中之溶膠-凝膠(Sol-gel)。該溶膠-凝膠鍍膜法主要是利用沉積製程設備製作出 ARF，此法除可控制膜厚、穿透率與反射率的溶膠-凝膠膜層外，也可利用此法大大降低投入製程設備費用，亦不需像真空鍍膜設備之昂貴建置成本，且其膜層與膜厚皆可藉由拉伸速度予以決定其鍍膜之均勻性及膜厚，但其無塵潔淨與恆溫恆濕之控管條件，卻是較真空鍍膜設備來的嚴謹。 1.

(14) 溶膠-凝膠法是雙面且大面積塗佈薄膜最有效的製作方法，且其不受被鍍物基材尺寸與材料物性或凝膠(Gel)種類而有所區隔。同時，溶膠-凝膠技術能製作出抗反射膜，也是目前最經濟又符合各項功能要求的薄膜製法，故本研究採用酒精系之溶膠-凝膠為主要製程調配，並可依成品需求提供相對應鍍膜製程設備予以應用，且促使其較真空濺鍍或真空蒸鍍設備更具有競爭力，以因應各種不同面板產業性能要求之所需。同時，本研究亦探討溶膠-凝膠法於不同垂直抽拉速率情況下，以找出製作出 ARF 膜層最佳化條件。至於利用溶膠-凝膠法以製作出薄膜塗覆之相關研究，茲可分述如下： Boukerika [1] 等人採用溶膠 - 凝膠塗覆技術，成功製造了高度透明的三價（Eu3+）摻雜釔鋁石榴石（YAG：Eu3+）薄膜，其沉積於石英基板上具有良好光學性能。同時，透過增加塗層的數量來增加薄膜的厚度，且薄膜厚度與其結構和光學性質之間有顯著的關聯。Fang [2]等人採用溶膠-凝膠和浸塗技術發展出高導電石墨烯(Graphene)塗層玻璃纖維，並對其微觀結構，諸如表面性質和導電性進行了研究。同時他們也發現塗覆纖維的導電性對塗層厚度有強烈依賴性，此與還原氧化石墨烯(Reduced Graphene Oxide，rGO)塗層的還原度和緊密結構有關。Li [3]等人應用一種新的雙層抗反射(AR)結構，結合 SiO2 和 ZnO 薄膜，以改變氟錫氧化物 (Fluorine-doped Tin Oxide ， FTO) 導電玻璃的染料敏化太陽能電池(DyeSensitized Solar Cell，DSSC)的光學和電學性能；他們透過噴塗法在 FTO 的非導電表面上製作出 SiO2 抗反射層，並經過旋塗法在 FTO 的導電表面上堆疊 ZnO 層，此 ZnO 膜不僅能引起 AR 塗層的作用，而且還能達到抑制電荷複合的輔助層的作用。Wang[4]等人透過簡單的熱壓印光刻技術，製造出具有三維微柱陣列的柔性塑料抗反射和超疏水薄膜，其可用於不同種類的光伏器元件。 2.

(15) 有鑑於此，在 3C 產品創新時代裡，平面顯示器對其功能性不斷要求精進提升下，利用溶膠-凝膠法提升功能性薄膜效益及找出最佳製程條件，以達未來大量投入量產化因應需求，為本研究所探討之主因。. 3.

(16) 第二章. 抗反射膜與薄膜沉積技術. 2.1 抗反射膜的發展與應用隨著 3C 產品的快速進步與普及，且市場所需之面板形式漸轉變為功能性薄膜的基本配備，舉凡需透過顯示螢幕所接受之訊息資訊產品，皆需使用抗反射膜處理，故現今抗反射膜好比薄膜界的 LV 般。此外，面板應用涵括液晶顯示器之偏光膜(基材為 TAC)、觸控面板之上板(基材為 PET)、投影電視之前板(基材為 PC)、電漿顯示器及映像管之前板(基材為玻璃)及光學鏡片，故面板應用範圍相當廣泛與多元。另一方面，當光線穿過某一介質到達另一介質時，會產生不同程度的反射、折射、散射和吸收等現象，而此物理現象取決於其相關的特性與介質移動的方向有關。好的介質，如晶狀體可以折射大部分的可見光，只有很少一部分光被反射、散射和吸收。一般光通過介質(玻璃或塑膠)表面會有 4%~5 %的反射率，剩餘 90 %的光會透出，如圖 2-1 所示。而抗反射膜則是在元件表面鍍上一層或數層的光學薄膜介面，使得經由各個介面反射回來的光波與光波之間產生破壞性的干涉，而看不到反射光。經過 ARF 處理的玻璃及塑膠，約有 92 %的光線可被折射而到達人之眼內。而對於較好的光學級的面板，則約有 88%～90 %的光線被折射，其餘則都被反射、散射與吸收。而抗反射膜層即可增加面板的光線傳播，其被折射光線可高達 99%。一般抗反射膜有單層及多層兩種。通常單層膜(具 λ/4)會鍍上氟化鎂 (MgF2)，其可將單面反射率降低到 2 %，約可將穿透率提高至 95%~96 %。至於. 4.

(17) 多層膜(具 λ/4、3λ/4…)常使用 SiO2 與 TiO2，可將單面反射率降低至 0.5 %，約可將穿透率提高至 98%~99 %，如圖 2-2 所示。. 圖 2-1 光穿透示意圖. 圖 2-2 抗反射膜光譜圖. 5.

(18) 2.2 單層抗反射膜的反射與穿透原理假設基板(Substrate)的光學常數為 NS，當鍍上一層折射率為 N，厚度為 d 之單層膜後，薄膜與基板構成 a 和 b 介面，如圖 2-3 所示。於是入射波由介電質 N0 入射，經介面 a 與 b 的反射，會造成至少 2 道光波相互干涉，在 a、b 介面分別形成淨電場(Ea 及 Eb)與淨磁場(Ha 及 Hb) [5, 6]。. 圖 2-3 在基板 Ns 上鍍一層折射率為 N 的薄膜，厚度為 d. 抗反射膜目的在減少反射損耗，增加穿透率及改善影像的明晰度。由圖 2-3 可知，若欲降低基板之反射，薄膜之折射率 n 需小於基板之折射率 ns。又當膜層光學厚度 nd=ℷ0/4 時，反射率最小，於是在基板上鍍一層單層膜 L，亦即膜系為 S/L/A(A 為空氣介質)，為一單層抗反射膜。依(2.1)式可得此膜隙之等效折射率 𝑛𝑛𝐸𝐸 =𝑛𝑛2 /𝑛𝑛𝑠𝑠 ，設入射介質為空氣折射率𝑛𝑛0 =1，則鍍膜後之反射率為 |𝑛𝑛 −𝑛𝑛 |². 𝑅𝑅 = |𝑛𝑛0 +𝑛𝑛𝐸𝐸 |² 0. 𝐸𝐸. 於是當𝑛𝑛𝐸𝐸 = 𝑛𝑛0 = 1時，亦即𝑛𝑛2 = 𝑛𝑛0 𝑛𝑛𝑠𝑠 且 nd=ℷ0/4 [7]。. 6. (2.1).

(19) 圖 2-4 單層膜鍍在基板上反射率隨膜厚的變化情形 [5]. 各類 3C 商品之鏡頭、顯示器等產品為了減少重影，以及提升顯示色彩之鮮明度，都會在其 3C 商品之鏡頭、顯示器表面鍍上一層抗反射膜層，以降低光通量損失與光散射干擾，如圖 2-5 所示。而抗反射膜層是一可減少光的反射，且又可增加可見光穿透率的一種表面光學鍍膜，故可藉此抗反射膜層以減少散射光來提高其對比度。當光線在抗反射膜上產生二次反射時，會和原反射光發生干涉，而減弱其反射光。. 7.

(20) 圖 2-5 抗反射膜使用效果 [6]. 2.3 抗反射膜市場分析 2011 年 7 月 4 日凸版印刷(Toppan Printing)公司發布新聞稿宣布，該公司與松下電工(Panasonic Electric Works)及巴川製紙所(Tomoegawa)已同意就使用於智慧型手機/平板電腦等可攜式產品，以及液晶顯示器的光學膜事業進行合作，三方將於 2011 年 8 月 1 日設立一家合資公司「Panasonic Optical Film」(簡稱 POF)，並計畫於 2012 年 8 月開始生產抗反射膜等產品，2014 年度(2014 年 4 月 ~2015 年 3 月)POF 的營收目標為 100 億日圓。另根據美國 NanoMarkets 公司於 2012 年 9 月 6 日發布最新資訊顯示光學塗層和功能性薄膜，在未來十年裡 (2012~2021 年)，抗反射膜等產品產值將會增長到近 100 億美元的收入，並逐年增加需求 [7]。另，根據光學塗料的市場分析:各產品 (抗反射塗層，反射塗層，過濾器塗料，導電塗料，電致變色塗料)全球光學塗料市場，預計從 2019 年開始 2025 年之間 9.0％的年複合成長率成長，2025 年達到 256 億 4,000 萬美元 [7]。. 2.4 薄膜沉積技術一般常用的薄膜成膜方法可分成 2 大類：乾式成膜法與溼式成膜法。乾式成膜法，例如真空濺鍍(Vacuum Sputtering)、真空蒸鍍(Vacuum Deposition)等；溼式成膜法，例如浸漬鍍膜法(Dip Coating)、噴鍍法(Spray Coating)等。有關上述所列之成膜法分析比較，如下：. 8.

(21) 表 2-1 所示。從表 2-1 顯示，浸漬鍍膜法具有操作簡單之優勢。至於上述之 4 種不同薄膜沉積技術，可分述如下：. 表 2-1 薄膜沉積技術比較分析. 2.4.1 真空濺鍍濺鍍（Sputtering）係將在一密閉真空腔體(Vacuum Chamber)，以一特定壓力 (10-3torr)下，藉由電源供應器(Power Supply)與氬離子(Ar)撞擊金屬靶材(Target)表面，促使金屬靶材上之原子被激出，而逐漸地堆積在基板（Substrate）表面上以形成薄膜。如圖 2-6 所示，其真空濺鍍過程中，會產生附著、吸附、表面遷徙與成核等連續之過程。 9.

(22) 此外，在真空濺鍍鍍膜型式中又可區分為立式與臥式兩種型態。臥式真空濺鍍因考量地心引力之特性，故其會引起真空濺鍍鍍膜時之靶材屑或各種顆粒 (Particle)掉落，因而會造成破壞鍍膜層面，故不在此討論。. 圖 2-6 真空濺鍍示意圖. 2.4.2 真空蒸鍍真空蒸鍍是利用所需鍍膜之材料錠塊放置於真空腔體內之坩堝，並藉由真空幫浦將其真空腔體(Vacuum Chamber)抽至一定的壓力(10-2 Pa 以下)，再通入氬離子(Ar)，且將欲蒸鍍的材料錠塊加熱，直至蒸鍍的材料錠塊汽化昇華成為原子或分子，此會促使汽化所生成之原子或分子隨即其作自由直線運動，以碰撞轟擊被 10.

(23) 鍍物基板表面，而予以凝結型成一層薄膜，如圖 2-7 所示。在蒸鍍鍍膜過程中，要想控制蒸鍍速率，蒸鍍源的溫度必須精確的控制。而在真空蒸鍍製程中最常採用的加熱方法是以電阻做大電流加熱，並會採用具高穩定之化學性能材料，如鎢、鉬、鉭、鉑等高熔點金屬，以做為其適當所需之加熱源。. 圖 2-7 真空蒸鍍示意圖. 2.4.3 噴鍍法噴鍍法(Spray Coating)作業流程可區分為：前處裡(基材清潔)、噴塗處理、表面熟化。首先將待鍍基材平放於輸送帶上，藉以滑台左右來回，啟動鍍液幫浦並控制透過滑台上的噴頭，均勻噴出霧狀於被鍍物基材表面上，並控制滑 11.

(24) 台、輸送速度與氣體壓力來控制薄膜厚度後，再藉由紅外線(Infrared，簡稱 IR) 表面照射，使其表面自由基穩定，再以烘箱做最後膜層熟化，如圖 2-8 所示。. 圖 2-8 噴塗線. 在噴鍍法中要找出最佳的噴霧條件時，必須要將所有會影響噴霧結果的條件都考慮進去，如表 2-2 所示。例如：黏度變低，液溫變高時比重會變小，流量就會變大。所以在選擇噴嘴時，必須要先將噴霧條件、作業條件、使用的液體、氣體條件做總和性的考量。表 2-2 噴塗製程影響要件分析壓力增加. 比重增加. 黏度增加. 流體溫度增加. 表面張力增加. 噴霧形狀. 改進. 可忽略. 變壞. 改進. 可忽略. 容量. 增加. 減小. 增加然後減小. 可忽略. ** 增加. 無影響. 噴射角度. * 減小. 液滴尺寸. 減小. 可忽略. 增加. 減小. 增加. 速度. 增加. 減小. 減小. 增加. 可忽略. 衝擊力. 增加. 可忽略. 減小. 增加. 可忽略. 減小. 無影響 ** 備註：1.實心錐和空心錐增加;扇形噴霧減小 2.取決於被噴的流體和所用的噴嘴磨損. 增加. 可忽略. 減小. 12.

(25) 一般噴嘴的基本構造可分成單靠液壓噴霧的單流體與混合液體及氣體的二流體兩種。噴霧的基本形狀則為扇型、實心錐形、空心錐形與液柱流四種，如圖 2-9 所示 [8]。. 圖 2-9 噴嘴結構選用 [8]. 2.4.4 溶膠-凝膠（Sol-gel）浸鍍膜法溶膠-凝膠法製造薄膜技術按照溶膠的形成方法或存在狀態，可分為有機與無機途徑。有機途徑是藉由有機金屬醇鹽的水解(Hydrolysis)與縮聚(Condensation) 而形成溶膠。在該技術過程中，因涉及水和有機物，所以藉由這種途徑製造的薄膜在乾燥過程中容易龜裂(由大量溶劑蒸發而產生的殘餘應力所引起)，客觀上限制了製造薄膜的厚度。無機途徑則是藉由某種方法製得的氧化物微粒，穩定地懸浮在某種有機或無機溶劑中而形成溶膠。藉由無機途徑製膜，有時只需在室溫進行乾燥即可，因此較易製得 10 層以上而無龜裂的多層氧化物薄膜。但用無機法製得的薄膜與基底的附著力(Adhesion)較差，亦不易找到合適且能同時溶解氧化物的溶劑。因此目前採用溶膠-凝膠法製造氧化物薄膜，仍以有機途徑為主。其製造氧化物薄膜可區分為以下幾個步驟： 1. 複合醇鹽的製造 13.

(26) 按照所需材料的化學計量比，把各組成分的醇鹽(Alcoholate)或其他金屬有機物在一種共同的溶劑中進行反應，使各組元反應成為一種複合醇鹽或者是均勻的混合溶液。 2. 成膜採用勻膠技術或提拉(Pull)技術在基板上成膜。勻膠技術所用的基板通常是矽晶片，它被放到一個 1000 r/min 的轉子上，而溶液則被滴在轉子的中心處，厚度可達 50nm〜500 nm。提拉技術將基板放到容器溶液中，在液體與基板的接觸面形成一個彎形液面。當把基板從溶液中拉出時，則其會形成一連續膜，使用適當的假設，便可得到一厚度與拉出速率、膜厚與氧化物含量之間的關係式，故要獲取 50nm〜500 nm 之膜厚是容易的。 3. 水解反應與聚合反應使複合醇鹽水解同時亦進行聚合反應，為了控制成膜品質，可在溶液中加入少量催化劑。在反應的初期，其會隨反應的進行逐漸成為溶膠，當再進一步進行反應時，則薄膜便會轉換成凝膠。 4. 乾燥剛形成之薄膜會含大量的有機溶劑(Organic Solvent)和有機團(Organic Radical)，此即為濕膜。隨著溶劑揮發與反應的進一步進行，其會逐漸收縮變乾。在其乾燥過程中，大量有機溶劑的蒸發，將會引起薄膜嚴重的收縮，而導致薄膜龜裂，此為該技術之一大弱點。然薄膜厚度小於一定值時，其便不會有龜裂現象產生。 5. 焙燒 14.

(27) 藉由聚合反應得到的凝膠是晶態，其含有 H2O、R-OH 剩餘物及-OR、OH 基團(Group)。充分乾燥的凝膠經熱處理後，去掉這些剩餘物及有機基團，便可獲得所需要之晶形的薄膜 [9]。. 凝膠浸鍍法是將待鍍基材以夾治具固定，並浸入欲鍍上材料之溶液中，並控制拉升速度及薄膜的厚度，而基材可以藉由自然風乾(依鍍液與製程而論)或者是先行表面乾燥，再由熱風式循環烘箱來熟化成膜(較多)。與其他傳統的鍍膜技術比較，浸鍍法有許多的優勢，然真空鍍膜往往受限於鍍膜腔體大小及電漿溫度影響基板受熱變形，進而限制其待鍍基材尺寸與材料，而使用浸漬鍍膜法(Dipping)，有別於真空鍍膜較能提供較大面積與材料上之選擇，其產能利用率亦勝過其它鍍膜方法，如圖 2-10 所示。. 圖 2-10 溶膠-凝膠浸塗法與濺鍍製程. 15.

(28) 在浸鍍法中, 基材通常是以定速度 U0 垂直地從鍍槽拉伸，如圖 2-11 所示 [10]。拉伸中的基材會將液體帶起，並在自由表面的點 S 上分成兩部分，如圖 2-12 所示，外層則回歸到鍍槽。當溶劑揮發與排出時，被帶起的薄膜形成了一個近似的楔形，並在一個明顯地乾燥線成型，如圖 2-11 所示中 x=0[10]。在停滯點 S 上方，如圖 2-12 所示，當上升移動的流動與揮發速率達到了平衡時，薄膜的位置與外型則與鍍槽液表面保持穩定。在逐漸縮小的薄膜內部，無機物激烈地因為揮發而變濃稠，導致聚集現象，此謂之膠化現象，並最終乾燥成為一種乾膠或稱做 Xerogel [9, 11]。. 圖 2-11 溶膠-凝膠浸塗法溶劑揮發結構圖 [10]. 圖 2-11 為穩態的浸鍍法過程，其展示一系列的結構發展步驟，且伴隨著溶劑揮發與持續縮合反應的拉伸動作。其中，U0 是拉伸速度，h(x)是在點 x 的薄膜厚度，該厚度用乾燥線 λ0 來測量之。h0 是在停滯點 S 上方剛被拉起的薄膜厚度。 16.

(29) Η 是液體黏度，ρ 是液體密度，PL 是毛細應力， γ LV 是表面張力，而 Θ 則是濕潤角 [9]。圖 2-12 顯示在浸鍍中流動模型(流線)的細節 [9]。其中，δ 是邊界層，而 h 是液膜的厚度 [10, 11]。. 圖 2-12 鍍液與基板成膜關聯圖 [9]. 當基板速度與液體黏度 h 都低的時候，這是溶膠-凝膠法薄膜沉積通常的情況。拉伸厚度 h0 同時與黏滯力(正比於 ηU0/h)、重力(ρgh)、液-氣表面張力 ΥLV 之導出的關係式為. h0 = 0.94(ηU 0 ). 2/3. γ 1LV/ 6 (ρg )1 / 2. (1). 其中 ρ 是液體密度，g 是重力加速度。. (一)浸塗法(Dip Coating) 原理浸塗法為最重要之溶膠-凝膠薄膜之成形方法，塗佈基材置入溶膠-凝膠鍍液再拉出，當基材穿出液面時，鍍液因具黏度而附著於表面，其後因重力之影響，部分鍍液垂流厚度下降，最後當黏度、重力及表面張力達到平衡時，其浸塗法優缺點分析，如表 2-3 所示。. 17.

(30) 表 2-3 溶膠-凝膠浸塗法(Dip Coating)之優缺點分析優勢. 弱勢. 1.可雙面或不規則表面塗佈。. 1.不適合高黏度流體。 2. 液面操作易產生不穩定現象。. 2.塗層厚度可低達數 nm 。. 3. 邊端效應不易克服. 3.操作簡單。. 4. 需設計合適之基材固定方式。. 另一方面，影響薄膜厚度之變數有拉伸速度、黏度(η)、重力(g)、密度(ρ)及表面張力(σ)，拉伸速度快塗層會較厚，降低表面張力亦會加厚塗層，但效果較有限。 (二)浸塗法(Dip Coating)實驗步驟將基材浸漬於溶膠液中，拉起後部份溶液流離基材，附著在基材表面之溶膠因溶劑之揮發及水解、聚合等反應，而形成凝膠薄膜。其浸塗(Dip Coating)程序分為，如圖 2-13 所示 [5, 6]： (a)浸入(Immersion)→(b)拉起(Start-up)→(c)沈積(Deposition)→(d)排液(Drainage)→(e)揮發(Evaporation)。. 18.

(31) 圖 2-13 溶膠-凝膠浸塗法示意圖 [5, 6]. 19.

(32) 第三章. 實驗設備與步驟. 3.1 實驗規劃本研究以符合成本效益、穩定、低汙染之方式進行抗反射薄膜製作，另為求膜層均勻性，並以溶膠-凝膠浸塗法製作抗反射膜。將基材經過潤洗→烘乾→鍍膜流程後，並以接著以 150 mm/min、250 mm/min 與 350 mm/min 等三種不同拉升速率來進行不同膜層最佳化的研究，再分別將前段溫度在 70℃±3℃、後段溫度在 80℃±3℃處固定燒結熟化。實驗完成後，並以分光式色差儀(KONICAMINOLTA CM-3600A)，測其穿透率與反射率，並觀看其光譜曲線以取得光學最佳參數，再依破壞力試驗測試其膜層密著性 (Adhesion)，來找出抗反射薄膜最佳製程的參數。. 3.2 實驗流程. 圖 3-1 實驗流程. 20.

(33) 3.2.1 基材準備使用 KURARAY 製造的聚甲基丙烯酸甲酯（Poly(methyl methacrylate，PMMA） KD1，如圖 3-2 所示 [12]。其穿透率(Transmittance)，軟化溫度 92℃，膨脹係數 7×10-5 、吸水率 0.3%，以甲基丙烯酸甲酯(PMMA)為主要原料，尺寸為 38×30 cm2。. 圖 3-2 KURARAY PMMA 基材 [12]. 目前產業主要使用的塑膠基板大都以 PMMA、Polycarbonate（PC）、PET、 COP 或 PCMA(PMMA+PC 共押成型複合材)等材料為主。但是因其本體具有優異的光學特性、安全性及比玻璃輕 50％（玻璃：壓克力比重 2.4：1.2）的特性，亦是消費性市場與此次選用的主要因素。壓克力的表面硬度若可以改善接近玻璃品質的話，將會形成玻璃塑膠化之重要演變。聚甲基丙烯酸甲脂(Polymethacrylate )的化學結構單元是 [12]. 而聚甲基丙烯酸甲脂俗稱為有機玻璃，屬於非結晶塑膠。其是一種無色的透明顆粒，比重：PMMA(1.19)＞水。表面光澤度較高，穿透率可高達 92%，如圖 21.

(34) 3-3、圖 3-4 與表 3-1 所示。而其相對密度小(1.18)，故有很好的力學性能，如拉伸強度為 60 MN/m2〜70 MN/m2，衝擊強度為 1.2J〜1.3 J，均比普通玻璃高 7〜8 倍，且不易破碎，耐紫外線，並防大氣老化，易於加工成型 [13]。其本體物性優於其它 PC、PET…等塑膠材料，因此常被運用於 3C 商品之顯示頻幕。有關單層膜鍍在基板上反射率隨膜厚的變化情形，如圖 2-4 單層膜鍍在基板上反射率隨膜厚的變化情形所示。然 PMMA 唯一缺點為表面硬度低，不耐劃傷，生板表面硬度為 2H，可透過硬化鍍膜(Hard Coating)來處理達到 4H~8H 的表面硬度，但仍然高於其它塑材生板的硬度。. 22.

(35) 表 3-1 KURARY PMMA 物性表 [12]. 23.

(36) 圖 3-3 PMMA 未鍍膜前光學性質之反射率. 圖 3-4PMMA 未鍍膜前光學性質之穿透率. 3.2.2 基材之前處理清洗在進行鍍膜程序之前，PMMA 平板會經由清洗機，依序完成潤洗→超音波震盪→預烘之 4 槽前處理，如圖 3-5 所示。其清洗過程如下： 24.

(37) 1.. 第一槽水溫設定 45℃±3℃，並添加洗淨劑 400cc。. 2.. 第二、三槽水溫設定 45℃±3℃，並同步開啟超音波震盪器。. 3.. 第四槽水溫設定 65℃±3℃，各槽壓力控制在 13 psi 以下。. 4.. 第五槽預烘機溫度設定 60℃±2℃，同時開啟靜電風。. 上述清洗製程條件設定完成後，將 PMMA 平板以治具夾持後啟動清洗機，予以 10 分鐘完全程前處理。. 圖 3-5 清洗機. 3.2.3 鍍膜程序在完成清洗程序後，立即將 PMMA 移往鍍膜機，其拉速則以 150 mm/min、 250 mm/min 與 350 mm/min 為定速。其鍍膜程序之膜層結構，則依其介面層、低溫熟化、高折射率溶膠鍍膜、低溫熟化、低折射率溶膠鍍膜、低溫熟化鍍膜處理，此鍍膜設備為兆揅科技所提供，以上鍍膜步驟程序皆是在無塵室內完成之，如圖 3-6 與圖 3-7 所示。 25.

(38) 圖 3-6 各膜層鍍膜示意圖. 圖 3-7 低溫熟化. 26.

(39) 3.2.4 膜層熟化處理在製作每一膜層之鍍膜，便將 PMMA 置入於熱風循環烤箱進行膜層熟化，其依鍍膜層熟化溫度設定分別為：前段溫度在 70℃±3℃、後段溫度在 80℃±3℃，如圖 3-8 所示。膜層熟化處理之全程熱處理時間，共需耗時三小時左右。. 圖 3-8 熱風循環烤箱. 3.2.5 光譜儀(Spectro photomrter) 如圖 3-9 所示之分光式色差儀(KONICAMINOLTA CM-3600A)使用 10nm 波長間隔測量 360nm~740nm 全範圍波長。分光式色差儀採用雙波束方式、雙通道傳感陣列，且具高精度和再現性。而分光式色差儀亦可針對不透明樣品的反射率、透明液體或固體的透射率、塑膠類半透明物體的漫射透射率等各種樣品進行測量。. 27.

(40) 圖 3-9 分光式色差儀(光譜儀 CM-3600A) [14]. 3.2.6 破壞力試驗破壞力試驗是依據日本工業標準(百格測試 JIS)，分為 1~5 級，級數越高，要求越嚴格，當要求是第 5 級時，表示完全不能有脫落。參考標準：《GBT92861998 色漆和清漆漆膜的划痕實驗》。測試方法係以均勻力量將百格刀(圖 3-11)在樣品表面膜層劃 10×10 個(100 個) 1mm×1mm 小網格，每一條劃線需深及膜層的底層，再用毛刷將劃過之處所產生之屑屑予以清出乾淨，再用測試膠帶(3M600 或 610)，如圖 3-12 所示，或等同效力的測試膠帶，予以平貼於被劃測試區，並用橡皮擦用力擦拭膠帶，其目的是使該膠帶更能完整貼附於無空氣產生後，再以手抓住膠帶一端，並以垂. 28.

(41) 直 90°方向迅速將測試膠帶予以與基材分離，其可在同一基材(Substrate)不同位置進行 2 次以上測試。測試方法與標準，如圖 3-10 所示。. 圖 3-10 破壞力測試判讀標準. 29.

(42) 圖 3-11 破壞力試驗百格刀 [16]. 圖 3-12 測試膠帶(3M610#). 30.

(43) 第四章. 實驗程序、結果與討論. 本研究的目的，係以溶膠-凝膠法之浸漬(Dipping)技術，於 PMMA 基板上製作抗反射膜，並藉由光譜儀與破壞力試驗，以找出抗反射膜最佳化製程之條件。. 4.1 抗反射膜膜層結構抗反射膜能增加對比、降低反射並增加穿透率，同時經由膜層的設計，防紫外線照射破壞的功能。以往將抗反射膜鍍於玻璃上的需求已明顯降低，取而代之的是在鍍於塑膠基材如偏光板、導光板(Lightguide)等，可以增加產品的運用面與其功能性。其中依其膜層性質還可以分類為： (1) V-band：它是一個簡易膜層，其最低點反射為綠光，但紅光及紫光的反射比綠光高，會有些許的洋紅色光反射，為最便宜的鍍膜，其光譜形狀類似於英文字母的 V 而命名之，且較廣為應用(如圖 4-1)。 (2) W-band：它是一個多層膜，其最低點反射於紅光及紫光，但綠光反射比例較高，會有些許的綠光反射，需要較高的技術制程，且整體的反射率較低，如圖 4-2 所示。. 31.

(44) 圖 4-1 未鍍 PMMA 與 V-band AR 膜比較. 圖 4-2 V-band 與 W-band 抗反射膜 32.

(45) 為符合成本效益，並求取膜層均勻性，本研究採用溶膠-凝膠浸塗製程，製作 V-band 抗反射膜，同時以 150 mm/min、250 mm/min 與 350 mm/min 等三種不同拉升速率，觀察以不同拉升速率於抗反射膜之穿透率與反射率變化，以獲取抗反射膜之最佳條件。有關溶膠-凝膠浸塗製程所做抗反射膜之堆疊及鍍膜程序，分別如圖 4-3 與圖 4-4 所示。. 圖 4-3 抗反射膜之堆疊. 33.

(46) 圖 4-4 抗反射膜之鍍膜程序流程圖. 4.2 抗反射膜不同拉速的光學影響利用溶膠-凝膠法之奈米溶膠於 PMMA 基板上浸鍍，並以 V-band 膜層結構製作抗反射膜，分別採用不同之垂直拉升速率(150 mm/min、250 mm/min 與 350 mm/min)條件，先確認各膜層光學介質之穩定度，以做為後續膜層堆疊的依據，如圖 4-4 所示。此外，對於不同拉速下抗反射膜層整體光學性質的呈現，本研究將會優先選擇以反射率在紫外線波段波長(450nm〜650 nm)翹曲部分，與人類對光與顏色最敏感波段(550 nm)較低處。. 4.2.1 高折射率溶膠鍍膜先以 150 mm/min、250 mm/min 與 350 mm/min 觀其 TiO2 成膜後，經由光譜儀檢測其光學反應變化，如圖 4-5 所示。首先，在得知未鍍製之 PMMA 基材，其在 550nm(綠光波長)時之平均穿透率為 92.41%，且平均反射率為 7.77%，如表 3-1 所示。此外，在不同垂直拉升速率(150 mm/min、250 mm/min 與 350 mm/min) 下，其抗反射膜於 PMMA 基板上之單層厚度分別約為 80 nm、110 nm 及 150 nm 的均勻薄膜，其膜層厚度之誤差值範圍均控制在±10nm。同時，各膜層低溫熟化段溫度經燒結處理後，其薄膜整體並無垂流、積藥水、膜面硬力紋之產生、薄膜厚度呈現均勻、表面平滑且結構緻密之形貌。. 34.

(47) 表 4-1 PMMA 未鍍膜前光學性質. 另外，在進行 PMMA 第一道製鍍高折射率之 TiO2，且在不同拉速之製鍍條件下，很明顯發現 PMMA 之穿透率有上升趨勢，且反射率有下降趨勢，如圖 4-5 所示。此因係 TiO2 高折射率的影響，而促使反射率有提升現象。同時，在不同拉速(150 mm/min、250 mm/min 與 350 mm/min)製鍍後，其鍍膜前(如圖 3-3)與鍍膜後(如圖 4-5)結果發現，反射率在紫外線波段波長(450nm〜650 nm)明顯有翹曲現象。同時，在不同拉速製鍍條件下，PMMA 第一道製鍍 TiO2 於 550 nm 波長之穿透率在 82%〜88%之間，而反射率則在 17%〜22%之間，如表 4-2 所示。. 圖 4-5 PMMA 製鍍高折射率 TiO2 穿透與反射率光譜. 35.

(48) 表 4-2 高折射率 TiO2 在不同拉速後光學性質展現. 4.2.2 低折射率溶膠鍍膜在完成 TiO2 高折射率溶膠鍍膜後，將其樣板續鍍堆疊 SiO2(低折射率)，並藉由光譜儀檢測其光學反應變化，而尋找出最佳化反射膜之頻寬。同時也觀察反射率在紫外線波段波長(450nm〜650nm)翹曲部分與其平均波長(550 nm)處之數據。在製鍍最後一層 SiO2，首重在於紫外線波段波長(450nm〜6500 nm)翹曲部分，須將其波段壓低，以便控制最佳抗反射膜之頻寬，如圖 4-5 所示。在 PMMA 施以不同拉速(150 mm/min、250 mm/min 與 350 mm/min)製鍍 SiO2 低折射率後，紫外線波段波長(450nm〜650 nm)反射率翹曲已成功下降，且可從圖 4-5 與圖 4-6 得知。同時，從圖 4-7 與表 4-3 得知，在不同拉速製鍍條件下，PMMA 第二道製鍍 SiO2 於 550 nm 波長之穿透率在 93%〜99%之間，而反射率則在 1.0%〜6.0% 之間。. 36.

(49) 圖 4-6 PMMA 堆疊 SiO2 所呈現 AR 反射光學性質. 表 4-3 實驗最終抗反射膜(Anti-Reflection)光學性質. 37.

(50) 圖 4-7 PMMA 堆疊 SiO2 所呈現 AR 穿透光學性質. 藉由表 4-1 PMMA 未鍍膜前光學性質與表 4-3 實驗最終抗反射膜(AntiReflection)光學性質可得知，不同拉伸速度對整體光學性質在穿透率與反射率有其差異變化，亦可由圖 4-8 PMMA 鍍膜前後光學性質穿透率變化分析與圖 4-9 PMMA 鍍膜前後光學性質反射率變化分析結果得知。. 38.

(51) 圖 4-8 PMMA 鍍膜前後光學性質穿透率變化分析. 圖 4-9 PMMA 鍍膜前後光學性質反射率變化分析. 4.3 抗反射膜膜層破壞力分析先後完成不同拉速(150 mm/min、250 mm/min 與 350 mm/min)製鍍堆疊高折射率(TiO2)與低折射率(SiO2)膜層後，再依據 ASTM D3359 檢測標準，以百格刀進行膜層密著度的破壞力試驗分析。首先取不同拉速條件下(150 mm/min、250 mm/min 與 350 mm/min)已熟化燒結之 TiO2，且完成最後一層 SiO2 堆疊(未經熟化燒結)之成品進行測試，以百格刀 (如圖 3-11)進行破壞力試驗後，以 3M610 測試膠帶(如圖 3-12)測試其附著性，發現 SiO2 的膜層嚴重剝離，而僅保留經熟化高折射率 TiO2 與 PMMA 完整的密著性，故於不同拉速且未經熟化燒結製程，將會嚴重影響膜層結構性，如圖 4-10、圖 4-11 與圖 4-12 所示。除此之外，從圖 4-10、圖 4-11 與圖 4-12 結果得知，於 SiO2 未經熟化燒結製程下，不同拉速之膜層結構性破壞力差異不大。 39.

(52) 圖 4-10 拉速 150 mm/min 堆疊 SiO2 未經熟化燒結密著性測試. 圖 4-11 拉速 250 mm/min 堆疊 SiO2 未經熟化燒結密著性測試 40.

(53) 圖 4-12 拉速 350 mm/min 堆疊 SiO2 未經熟化燒結密著性測試. 同樣再以不同拉速(150 mm/min、250 mm/min 與 350 mm/min)熟化燒結 TiO2 後，且最後一層 SiO2 完成堆疊，並在相同燒結溫度條件下，經熟化燒結之成品測試，研究不同拉速所形成之膜厚，以百格刀進行破壞力試驗後，以 3M610 測試膠帶予以測試附著性。圖 4-13 顯示拉速於 350 mm/min 時之膜厚約 300nm，經破壞力試驗後，發現雖 SiO2 有燒結熟化，卻仍有發生局部剝離現象。圖 4-14 顯示拉速於 250 mm/min 時之膜厚約為 220nm，並經破壞力試驗後，發現只有局部剝離現象，然其剝離現象比拉速 350 mm/min 似乎有些微改善。圖 4-15 顯示拉速於 150 mm/min 時之膜厚約為 160nm，並經破壞力試驗後，發現其附著性較 250mm/min 與 350 mm/min 為高。此外，從表 4-4 得知，150 mm/min 時之平均穿透率較. 41.

(54) 250mm/min 與 350 mm/min 為高，且 150 mm/min 時之平均反射率較 250mm/min 與 350 mm/min 為低。. 表 4-4 抗反射膜膜層密著度分析. 圖 4-13 拉速 350 mm/min 膜厚密著性測試. 42.

(55) 圖 4-14 拉速 250 mm/min 膜厚密著性測試. 圖 4-15 拉速 150 mm/min 膜厚密著性測試. 43.

(56) 第五章. 結論. 以溶膠-凝膠法於 PMMA 基板製鍍抗反射膜，藉由垂直拉升速率的改變，除得到不同厚度的薄膜外，亦經由光譜儀與破壞力實驗，分析量測其光學性質與密著性，其結論可歸納如下： 1. 隨著不同垂直拉升速率(150mm/min、250mm/min 與 350 mm/min)的增加，抗反射膜於 PMMA 基板上之單層厚度分別約為 80 nm、110 nm 及 150 nm 的均勻薄膜，其膜層厚度之誤差值範圍均控制在±10nm。各膜層低溫熟化段溫度經燒結處理後，其薄膜整體並無垂流、積藥水、膜面硬力紋之產生、薄膜厚度呈現均勻、表面平滑且結構緻密之形貌。 2. 不同垂直拉升速率條件下，抗反射薄膜鍍膜經由光譜儀分析量測結果得知，在垂直拉速 150 mm/min 的最高穿透率>98.63 %@550 nm、最低反射率≦1.06 %@550 nm、平均穿透率≧96.39%(@450nm~650nm)、平均反射率≦3.09% (@450 〜650 nm)，其膜層的厚度組合具有最佳的抗反射效果。同時，其在 550 nm 波段展現出反射率為最低。 3.依據 ASTM D3359 檢測標準，以百格刀進行破壞力試驗得知，拉速 350 mm/min 之膜厚約 300nm，其亦因膜厚之故，容易造成膜層周邊有脫膜現象；反觀，拉速 150 mm/min 之膜厚約 160nm，其切口邊緣完全光滑亦無任何剝落。. 44.

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