光谱的产生及意义

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1、光譜的產生及意義報告人：忠信科技陳忠詰報告大綱壹：“光”的特性。貳：光譜產生的原理。參：光譜的分類。肆：吸收光譜的介紹。伍：光學光譜的介紹。陸：抗反射光譜的介紹。柒：抗反射光譜的變動。壹：“光”的特性一：粒子說（能量特性）：能量固定；直線前進；二：波動說（傳遞特性）：透射與反射；繞射；干射；頻率及振幅決定能量大小※停止前進，光線即消失，能量轉成熱量；※振幅相抵消，光線即減弱（消失），能量轉成熱量；圖5.1電磁波之分類與範圍貳：光譜產生的原理參：光譜的分類一：吸收光譜。二：光學光譜肆：吸收光譜的介紹一：產生原因：（一）分子內原子的

2、相對運動所需的能量固定（E）；（二）E＝h×ν＝h×C∕λ（波長）；（三）相對運動的型態：旋轉、振動、扭曲；不同運動方式，不同能量，不同波長＝＞光譜二：強度決定因素：（1）成份（2）濃度（或含量）三：會產生吸收光譜的物質：分子結構（1）有機物；（2）液體：水、溶劑、氨水等；（3）氣體：二氧化碳、氧氣、氮氣等；四：不會產生吸收光譜的物質：（1）金屬；（2）金屬氧化物：二氧化鈦、二氧化矽；（3）玻璃伍：光學光譜的介紹一：產生原理：光線相互“干射”形成。二：產生物質：“透光”、“薄膜”介質“組合”三：光譜形狀及光線強度決定因素：（一）

3、介質折射率：本身特性及含量；（二）結晶型態相對折射率；（三）厚度；（四）相對折射率；（五）反射率。反射一次干射二次干射空氣SiO2TiO2玻璃干射原理一：基本原理：干射效應效應要能發揮：δ1→2×H2＝δ2→3×H3±（λ∕2）（δ：相對折射率；H：厚度）二：δ的取決因素：（一）本身的結晶性。（二）本身的純度。（三）相對的比值。以測試波長：580nm，SIO2（δ＝1.40）厚度：180nm，TiO2（δ＝2.89）厚度：130nm計δ1→2＝1.40；δ1→2×H2＝252＝290－38δ2→3＝2.07；δ2→3×H3×2＝

4、539＝580－41一次干射二次干射一次干射（nm）厚度（nm）速度（SD）二次干射（nm）厚度（nm）速度（TiO2）25018078054013032532880245328235—25070110540385—220157520510123300陸：抗反射光譜的介紹。一：為何需要“抗反射”？二：需要甚麼樣的“抗反射光譜”。三：膜層設計。四：色澤的比較。一：為何需要“抗反射”？LCD的背光光源強度低：避免外部光線的投影：一：電視螢幕。二：儀表。三：光學系統。二：需要甚麼樣的“抗反射光譜”白熱燈泡光波長分佈圖日光燈管光波長分佈

5、圖半螺旋型省電燈泡光波長分佈圖抗反射光譜膜層設計一：高折射介質優先設定：有無限多組。二：高折射介質厚度設定：λ∕4～λ∕5：變異小三：儘可能薄：降低反射（前提：製程安定）。四：不同折射率的二氧化鈦，不同厚度：附註説明：折射率低，無法有效抑制長波長（紅光）。折射率高，反射率亦高，偏藍光。生產方式溶劑鍍膜蒸鍍水性鍍膜折射率2.22.42.7設計膜厚130119106四：色澤的比較比較項目紫紅色深藍色蒸鍍○＊溶劑型溶膠○＊水性溶膠○○習慣性○△質感○△對眼睛的負荷＊○透光性＊○柒：抗反射光譜的變動變動分類：一：鍍膜過程光譜變動（同一片

6、）。二：長期生產過程的變動（不同片）。三：溶膠合成過程的變動。鍍膜過程光譜變動原因一：厚度變動；二：孔隙度變動；影響δ（相對折射率）三：結晶型態變動。溶劑型溶膠各種成份的比重及折射率：類別比重折射率Ti(OR)40.971.03Ti(OR)3(OH)1.08－Ti(OR)2(OH)21.271.18Ti(OR)(OH)31.56－Ti(OH)42.451.42TiO2（A）3.902.56TiO2（R）4.232.62TiO2（B）4.132.59比重變動的因素一：結晶結構的變動（D）；D＊（V1＋V2）＝D1＊V1＋D2＊V2

7、二：溶劑（或水）的含量（Ds）；D＊（Vd＋Vs）＝D＊Vd＋Ds＊VS三：孔隙度的變動（P）。D＊（Vd＋Vs）∕P＝D＊Vd＋Ds＊VS比重和厚度的相關性D2×V2＝D2×S×H1＝D1×V1＝D1×S×H2；（D：密度，V：體積；H：厚度）面積不變前提下：D2×H1×P1＝D1×H2×P2（P：孔隙度）；D2：D1＝（H1×P1）：（H2×P2）若孔隙度不變，只有膜厚變動：則D2：D1＝H1：H2D＊（V1＋V2）＝D1＊V1＋D2＊V2假設鍍膜後，溶劑（或水）含量5％，則：D＝3.90＊0.95＋1＊0.05＝3.755

8、，若鍍完膜厚為120nm，則烘烤後，膜厚：H＝120＊3.755∕3.90＝115（nm）孔隙度和折射率關係δ（R）＝δ（0）＊（1-P）＋1＊P（P：孔隙度：膜層固定後結構變動造成）例如：同為TiO2，不同孔隙度，其折射率如下：孔隙度（％）折射率02.5601