光學鍍膜分析

現代人的日常生活總是離不開手機,除了講電話與玩遊戲,它能照相、還能當作錢包消費。也因為手機涉及個人隱私與安全的功能,從指紋辨識、虹膜辨識到臉部辨識,愈來愈多的辨識系統被開發用來確保手機不會被盜用。這些辨識系統甚至被延伸到安全監控系統,例如中國的「天網工程」系統就是監控的各場所安裝的監視器與臉部辨識系統結合,可以快速掌握刑事案件的嫌疑犯身分。從確保手機攝影的成像品質,到各種辨識系統的正確運行,這些技術其實都與光學鍍膜有密切的關係。

光學鍍膜分析實例(一)相機中的藍玻璃濾光片

手機或數位相機幾乎已經完全取代底片式相機,成為大家拍照時最主要的工具。但在感光的原理上兩者有著很大的差異。底片使用對光敏感的鹵化銀化合物 (Silver Halide, AgX) 作為感光材料,對紅外光靈敏度低,因此較不容易受到干擾,且光線入射打到底片的角度不會影響底片感受到的光強度大小。這兩個特點在手機、數位相機的CCD (Charge-coupled Device; 電荷耦合元件) /CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor; 互補式金屬氧化物半導體) 感光元件上是相反的。人眼無法見到的近紅外光 (Near-IR) 會被CCD或CMOS偵測,導致拍出來的影像和人眼所見不同。另外,CCD/CMOS偵測器靈敏度與光線入射角度有很大的關係,以手機使用的背照式 (Backside-Illuminated, BSI) CMOS感光元件為例,光入射角大於30度時,感光元件感受到的光強度會大幅下降。因為這兩個原因,手機上的相機一定會搭載過濾紅外光的濾光片 (IR-cut Filter),同時製造商會監測濾光片在光入射角為0度與30度時的穿透率光譜作為出貨規格和品管要求。為了確保足夠的紅外光過濾效果,目前業界對於光譜波長範圍要求已經達到300~1200 nm。

 

規格 意義
350~395 nm Tavg 350 nm至395 nm平均穿透率
UV, T20% - T80% 20%穿透率波長值-80%穿透率波長值
UV, T50% 50%穿透率波長值
430~565 nm Tavg and Tmin 430 nm至565 nm平均穿透率與最小穿透率
IR, T50% 50%穿透率波長值
Coalescent point 穿透光譜在入射角為0度與30度時重合點穿透率
IR, T=15% Δλ (0°, 30°) 0度光譜與30度光譜在穿透率為15%T時的波長差值
IR, λ80% - λ45% 穿透率為80%T與穿透率為45%T時的波長差值
IR, λ15% - λ10% 穿透率為15%T與穿透率為10%T時的波長差值
700~725 nm Tavg 700 nm至725 nm平均穿透率
725~1100 nm Tavg and Tmax 725 nm至1100 nm平均穿透率與最大穿透率
1100~1200 nm Tavg 1100 nm至1200 nm平均穿透率

業界一般對於藍玻璃濾光片的規範要求項目
(波長數值與規格值可能有些微差異)

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UV-2600i的紅外光波長偵測範圍可達1200 nm (選配積分球則為1400 nm),搭配選配的可變角度穿透測定附件 (入射角30度穿透率) 與反射附件 (入射角5度反射率) 可以完全對應業界對於藍玻璃濾光片或者IR-cut filter的檢測需求。 


島津最新的LabSolutions UV-Vis資料處理軟體內建的計算功能可以將測得光譜數據即時運算得到包括:平均穿透率、最大/最小穿透率、截止波長 (如T50%)、穿透率/波長上下限等等。並具備Pass/Fail判斷顯示功能。讓檢測到結果判讀一氣呵成。

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LabSolutions UV-Vis資料處理軟體也具備色度計算模式,支援包括常見的CIE 1931 XYZ (RGB) 色彩空間 (下圖左上角的色度圖)、CIELAB (L*a*b*) 色彩空間 (下圖右上角的色度圖)、CIELUV等色彩空間計算。從得到光譜圖到完成色度計算一步到位,不需另行計算。 

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