低成本且可提高樹脂透鏡透過率的抗反射新技術

 

刊登日期:2021/7/2
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日本豐田中央研究所開發了一項可以提高樹脂透鏡(Lens)透過率的抗反射技術,係利用直徑約為100奈米左右,比可視光的波長更小,且擁有細孔構造的「中孔洞奈米氧化矽(Mesoporous Nano Silica)」粒子,將其固定化於樹脂透鏡表面之技術。新技術可因應各種樹脂透鏡的任何形狀,以簡便且低成本的手法就能賦予透鏡抗反射的機能性,同時也是世界首度能對耐熱溫度較低的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)賦予高密著強度之抗反射機能的新技術。

目前PMMA、聚碳酸酯(PC)、環烯烴聚合物(COP)等透明樹脂被應用於光學透鏡材料用途,並會透過防反射加工,以提高可視光的透過率。目前在樹脂透鏡上加上抗反射膜的技術以真空蒸鍍方式為主流,但利用真空蒸鍍方式的話,PMMA等耐熱溫度較低的樹脂就無法達到足夠的加溫,因而有與透鏡密著性不佳的問題。此外,蒸鍍設備難以處理大型或複雜形狀透鏡的加工,若使用大型蒸鍍設備的話,則會有加工成本提升的問題。

為了解決這些問題,豐田中央研究所開發了可將一個一個擁有放射狀細孔的「中孔洞奈米氧化矽」粒子以一列排列、貼附在透鏡表面的技術,僅需要像塗料般進行塗佈,即可簡便地賦予透鏡防反射的機能。新技術不僅可以因應呈現彎曲或球面狀等複雜形狀的透鏡,也不需要大型設備,因此可望降低加工所需的成本。

經實驗確認,新開發的抗反射技術可讓PMMA的透過率從一般的92%提升至96~98%。目前豐田通商利用豐田中央研究所的技術著手進行含有「中孔洞奈米氧化矽」粒子的塗料開發,並計畫進一步由旗下化學品公司Toyotsu Chemiplas及光學零組件製造公司TY Optics展開光學透鏡製造的事業化,今後可望應用於車載用抬頭顯示器(HUD)或車載用攝影機、LiDAR的感測器零組件內設透鏡等用途。


資料來源: 化學工業日報/材料世界網編譯
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