物理气相沉积(PVD)光学镀膜设备在智能手机领域应用广泛且至关重要,主要用于提升屏幕显示效果、优化相机性能,并增强设备外观与耐用性。
PVD技术在智能手机上主要解决两大需求:
光学功能:如增透、减反、滤光、传感。
装饰与防护:如美观的色彩、耐磨、抗指纹。
这是对光学镀膜要求最高、最精密的部分。
镜片:
AR抗反射膜:
目标:在每个镜片-空气界面减少反射,增加透光率,提升成像质量(更清晰、更少鬼影和眩光)。
技术:磁控溅射。
膜系:采用多层宽带AR膜,通常由高折射率材料(如Nb₂O₅, Ta₂O₅)和低折射率材料(如SiO₂)交替堆叠而成。需要在整个可见光波段(380-780nm)乃至红外波段都保持低反射率。
IR截止滤光片:
目标:滤除对人眼成像无用的红外光,保证色彩还原准确。
技术:磁控溅射。
膜系:在玻璃基片上沉积多层干涉膜,设计特定的截止带,精确反射或吸收红外光(通常截止点在650nm或720nm以上),同时高效透过可见光。
图像传感器:
彩色滤光片微腔结构:在传感器每个像素的彩色滤光片(Bayer阵列)上,使用PVD沉积微腔结构,通过光学干涉来增强特定颜色(R/G/B)的光子捕获效率,提高传感器的灵敏度和色彩饱和度。
摄像头装饰圈/窗口玻璃:
AR膜:窗口玻璃上镀AR膜,进一步减少杂散光。
装饰膜:使用磁控溅射或多弧离子镀在金属装饰圈上镀制各种颜色(如黑色、蓝色),提升美观度。
盖板玻璃:
AR/AF 复合膜:
目标:减少屏幕反光,提升户外可视性;提供抗指纹、疏油疏水特性。
技术:磁控溅射 + PECVD。
膜系结构:
底层:SiO₂,作为基础。
AR层:Nb₂O₅/SiO₂多层膜,实现减反增透。
AF层:通过PECVD工艺,在最外层沉积一层含氟的二氧化硅,提供抗指纹功能。
OLED 显示屏:
透明导电电极:在柔性OLED中,使用磁控溅射制备ITO或更先进的金属网格(如银、铜)作为透明电极。
薄膜封装:在柔性OLED上,使用PECVD沉积多层交替的SiO₂ 和SiNx 薄膜,形成水汽阻隔层,保护对水氧极其敏感的有机发光材料。
玻璃后盖:
色彩与效果膜:
目标:实现渐变色、AG哑光质感、镜面效果等。
技术:磁控溅射是绝对主力。
工艺:
渐变色:通过精确控制膜厚或使用掩膜板,在玻璃的不同区域沉积不同厚度的氧化物薄膜(如TiO₂, SiO₂),利用光的干涉产生色彩变化。
AG哑光:先在玻璃上进行化学蚀刻形成微纳结构,再镀上颜色层,光线形成漫反射,产生温润的哑光质感。
高光色:在光面玻璃上直接镀制颜色层,形成鲜艳、镜面的效果。
3D结构光/ToF传感器:
窄带滤光片:在接收端,使用磁控溅射沉积极其精密的干涉滤光片,只允许特定波长的红外激光(如940nm)通过,强烈抑制环境光干扰,保证传感精度。
接近/环境光传感器:
IR滤光片:滤除可见光,只让红外光通过,用于准确检测。