薄膜在我们的生活中发挥着至关重要的作用，例如，它们被用于电子产品、太阳能电池和眼镜涂层，以减少眩光并增加通过镜片的透射光量。例如，抗反射(AR)涂层被应用到镜头上，以减少在未涂层的镜头中出现的眩光。对于许多消费者来说，这已经成为一个有吸引力的特性，因此，AR涂层的测量和控制变得越来越重要。

图1显示了两种镜片的反射光谱。黑色光谱是含有硬涂层和AR涂层的透镜的反射率光谱，而红色光谱是只有硬涂层的透镜。

将涂层作为薄膜应用在很大程度上依赖于为质量控制目的确定涂层厚度的能力。在眼科中，光谱反射率用于测量AR以及硬涂层厚度。眼科行业利用这种能力，以各种组合添加多种涂料，以提供最好的消费产品。特殊的薄膜厚度软件提供了分析镜头上单个薄膜的能力。在图1中，硬质涂层感兴趣的区域在500到650 nm之间。

薄膜厚度d是由干涉图样中峰谷之间的波长决定的。在计算薄膜厚度之前，需要知道涂层的折射率和入射角，如式1所示，其中n为薄膜的折射率，q为入射角，λ1和λ2为两个明显峰(或谷)的波长，D米λ之间的峰数是多少1和λ2．1

在眼科领域，感兴趣的领域在于分析由硬涂层和AR涂层组成的多种涂层的能力。无论在基材上应用多种涂层还是单一涂层，在制造成品之前，对单个涂层本身进行薄膜厚度分析是至关重要的。

这篇文章的重点是测量丙烯酸基材上的单一保护涂层的能力，使用岛模UV-2600 UV-Vis分光光度计与5度相对镜面反射附件和薄膜厚度软件。

方法

在以下扫描条件下，使用5度相对镜面反射率附件在UV-2600上获得了具有单一保护涂层的丙烯酸透镜的反射率光谱:

  • 波长范围:350 ~ 850nm
  • 扫描速度:快
  • 狭缝宽度:5.0
  • 采样间隔:0.5
  • 自动采样间隔:开启
  • 扫描模式:单个

背景扫描是通过将镜面组件安装在样品和参考台上，镜面朝下，然后获取基线扫描。需要注意的是，在测量5度相对镜面反射率配件上的透镜和其他亚克力材料时，将样品侧参考镜替换为空白的、未镀膜的透镜即可获得理想的背景。然而，为了本研究的目的，在基线扫描期间使用一个铝镜作为样本镜，以获得基线扫描。然后取下样品镜，用丙烯酸透镜替换，以获得反射光谱，如图2所示。

通过蚀刻一小层保护膜悬浮在不同折射率的溶液中，再用贝克线试验估算保护膜在丙烯酸透镜上的折射率，从而估算保护膜的折射率。在使用贝克线测试分析涂层时，折射率估计在1.393和1.440之间。

结果与讨论

涂上保护膜后的丙烯酸透镜的反射光谱如图3所示。

保护涂层的厚度可以通过膜厚软件来确定。需要知道涂层的折射率以及光线的入射角。图4显示了获得的样品图像和估计折射率使用贝克线测试。

在入射角为5度的情况下，计算得到涂层厚度在3.638 ~ 3.761 μ m之间，如图5所示。

结论

总之，这篇文章证明了在使用岛津的薄膜厚度软件之前，只要知道折射率和入射角，就可以测量单个涂层的厚度。该软件允许一个快速和简单的方法来计算各种涂层的薄膜厚度。