一、光學薄膜簡介
1、光學薄膜的定義
光學薄膜在我們的生活中無處不在，從精密及光學設備、顯示器設備到日常生活中的光學薄膜應用；比方說，平時戴的眼鏡、數位相機、各式家電用品，或者是鈔票上的防偽技術，皆能被稱之為光學薄膜技術應用之延伸。倘若沒有光學薄膜技術作為發展基礎，近代光電、通訊或是鐳射技術將無法有所進展，這也顯示出光學薄膜技術研究發展的 重要性。
光學薄膜係指在光學元件或獨立基板上，制鍍上或塗布一層或多層介電質膜或金屬膜或這兩類膜的組合，以改變光波之傳遞特性，包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改變。故經由適當設計可以調變不同波段元件表面之穿透率及反射率，亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性。
一般來說，光學薄膜的生產方式主要分為幹法和溼法的生產工藝。所謂的乾式就是沒有液體出現在整個加工過程中，例如真空蒸鍍是在一真空環境中，以電能加熱固體原物料，經升華成氣體後附著在一個固體基材的表面上，完成塗布加工。日常生活中所看到裝飾用的金色、銀色或具金屬質感的包裝膜，就是以乾式塗布方式製造的產品。但是在實際量產的考慮下，乾式塗布運用的範圍小於溼式塗布。溼式塗布一般的做法是把具有各種功能的成分混合成液態塗料，以不同的加工方式塗布在基材上，然後使液態塗料乾燥固化做成產品。在本文中僅討論溼式塗布技術的光學薄膜產業。
2、光學薄膜種類
光學薄膜根據其用途分類、特性與應用可分為：反射膜、增透膜/減反射膜、濾光片、偏光片/偏光膜、補償膜/相位差板、配向膜、擴散膜/片、增亮膜/稜鏡片/聚光片、遮光膜/黑白膠等。相關衍生的種類有光學級保護膜、窗膜等。
2.1、反射膜
反射膜一般可分為兩類，一類是金屬反射膜，一類是全電介質反射膜。此外，還有將兩者結合的金屬電介質反射膜，功能是增加光學表面的反射率。
一般金屬都具有較大的消光係數。當光束由空氣入射到金屬表面時，進入金屬內的光振幅迅速衰減，使得進入金屬內部的光能相應減少，而反射光能增加。消光係數越大，光振幅衰減越迅速，進入金屬內部的光能越少，反射率越高。人們總是選擇消光係數較大，光學性質較穩定的金屬作為金屬膜材料。在紫外區常用的金屬薄材料是鋁，在可見光區常用鋁和銀，在紅外區常用金、銀和銅，此外，鉻和鉑也常作一些特種薄膜的膜料。由於鋁、銀、銅等材料在空氣中很容易氧化而降低性能，所以必須用電介質膜加以保護。常用的保護膜材料有一氧化矽、氟化鎂、二氧化矽、三氧化二鋁等。
金屬反射膜的優點是製備工藝簡單，工作的波長範圍寬；缺點是光損大，反射率不可能很高。為了使金屬反射膜的反射率進一步提高，可以在膜的外側加鍍幾層一定厚度的電介質層，組成金屬電介質反射膜。需要指出的是，金屬電介質射膜增加了某一波長（或者某一波區）的反射率，卻破壞了金屬膜中性反射的特點。
全電介質反射膜是建立在多光束幹涉基礎上的。與增透膜相反，在光學表面上鍍一層折射率高於基體材料的薄膜，就可以增加光學表面的反射率。最簡單的多層反射是由高、低折射率的二種材料交替蒸鍍而成的，每層膜的光學厚度為某一波長的四分一。在這種條件下，參加疊加的各界面上的反射光矢量，振動方向相同。合成振幅隨著薄膜層數的增加而增加。
鋁箔反射膜Dike鋁箔隔熱卷材，又稱阻隔膜、隔熱膜、隔熱箔、拔熱膜、反射膜等。由鋁箔貼面+聚乙烯薄膜+纖維編織物+金屬塗膜通過熱熔膠層壓而成，鋁箔卷材具有隔熱保溫、防水、防潮等功能。鋁箔隔熱卷材的日照吸收率（太陽輻射吸收係數）極低(0.07)，具有卓越的隔熱保溫性能，可以反射掉93%以上的輻射熱，被廣泛應用於建築屋面與外牆隔熱保溫。
相對應的是一種防反射膜，主要功效是提高光線的衍射，使人們能夠長時間的觀看文字和圖形。這就需要表面平滑反射少的防反射薄膜。
2.2、增透膜/減反射膜
減反射膜又稱增透膜，它的主要功能是減少或消除透鏡、稜鏡、平面鏡等學表面的反射光，從而增加這些元件的透光量，減少或消除系統的雜散光。
減反射膜是以光的波動性和幹涉現象為基礎的。二個振幅相同，波長相同的光波疊加，那麼光波的振幅增強；如果二個光波原由相同，波程相差，如果這二個光波疊加，那麼互相抵消了。減反射膜就是利用了這個原理，在鏡片的表面鍍上減反射膜(AR-coating），使得膜層前後表面產生的反射光互相干擾，從而抵消了反射光，達到減反射的效果。最簡單的增透膜是單層膜。一般情況下，採用單層增透膜很難達到理想的增透效果，為了在單波長實現零反射，或在較寬的光譜區達到好的增透效果，往往採用雙層、三層甚至更多層數的減反射膜。
減反射膜的實際應用非常廣泛，最常見的是鏡片及太陽能電池- 通過製備減反射膜來提高光伏組件的功率瓦值。目前晶體矽光伏電池使用的減反射膜材料是氮化矽，採用等離子增強化學氣相澱積技術，使氨氣和矽烷離子化，沉積在矽片的表面，具有較高的折射率，能起到較好的減反射效果。早期的光伏電池採用二氧化矽和二氧化鈦膜作為減反射層。