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光学镀膜介绍 PPT
二、抗反射原理及应用
1. 如何提高穿透率 2. 抗反射介绍 3. 抗眩光介绍
光的特性
1. 当光线经过玻璃并不是100%穿透，玻璃两个表面都会产生反射，玻璃本身 的材质也吸收光，因此玻璃的穿透+玻璃的反射+玻璃的吸收=100%。
玻璃材质吸收0.5%
100% 入射光
91.5% 出射光
第一面玻璃反射4% 第二面玻璃反射4%
3. 抗反射产品常应用于DV、LCD、Note book、PDA及 Digital camera等3C产品表面上。
抗反射电镀靶材介绍
Nb2O5
Ta2O5
TiO2
SiO2
Al2O3
ZrO2
AR Film 与 AR Glass之比较
项目 产品
表面硬度
耐久性
光学特性 (穿透率)
成本
AR Film
3H
差
百格线
腐蚀性测试
1. 可于镀膜基材表面洒上可乐、清洁剂或人工汗液等等有侵蚀性之液体， 经过数小时后观察镀膜层表面是否有变异。
盐雾测试机
Hale Waihona Puke 湿气测试1. 将基材放置于恒温恒湿机中，可调整测试温度及相对湿度，测试后 可观察镀膜层表面是否有变异并测试耐磨性。
水滴接触角
1. 表面的亲水性可以藉由量测水滴在表面上的接触角度来衡量，接触角 度越大表示其水滴亲水性较佳。
四、光学镀膜耐久性测试
1. 耐磨性 2. 附着力 3. 腐蚀性 4. 湿度 5. 可溶性
环境耐久性测试总表
测试项目 耐磨性 附着力 腐蚀性 湿度 可溶性
依据标准 MIL-M-13508C MIL-C-48497A MIL-STD-810E MIL-C-48497A MIL-C-48497A
光学镀膜基础知识Eversion
Fundamentals on Optical Coating
李艳龙
1
Contents
1. A Brief Introduction on Coating and Coating systems 2. Rudiments of Coating systems 3. The principle and effect of evaporation source 4. Know-Hows of coating 5. Coating process and film thickness monitoring 6. Optical knowledge and coating process 7. Coating materials
10
PVD Physical Vapor Deposition
PVD means thin film deposition conducted by physical rules instead of chemical interaction.
Evaporation and Sputtering are two of the most commonly applied PVD methods.
6
Film forming
Chemically
Physically
Chemical vapor deposition Plating Electrolysis Anodizing etc.
Vacuum vapor deposition Ion plating Sputtering MBE etc.
35
3. Control Systems •Timing •Color •Optical control •Quartz crystals vibration control
李艳龙
1
Contents
1. A Brief Introduction on Coating and Coating systems 2. Rudiments of Coating systems 3. The principle and effect of evaporation source 4. Know-Hows of coating 5. Coating process and film thickness monitoring 6. Optical knowledge and coating process 7. Coating materials
10
PVD Physical Vapor Deposition
PVD means thin film deposition conducted by physical rules instead of chemical interaction.
Evaporation and Sputtering are two of the most commonly applied PVD methods.
6
Film forming
Chemically
Physically
Chemical vapor deposition Plating Electrolysis Anodizing etc.
Vacuum vapor deposition Ion plating Sputtering MBE etc.
35
3. Control Systems •Timing •Color •Optical control •Quartz crystals vibration control
光学薄膜基础知识共64页
光学薄膜基础知识
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
Байду номын сангаас
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
Байду номын сангаас
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
光学镀膜基础知识
K9，折射率大概是1.52@632.8nm，垂直入射时的R=（1-1.52）2/ （1+1.52）2 = （0.52/2.52） 2 =4.25%
T=1-4.25%=95.75%
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u反射膜
n 金属膜材料的选择原则： n 先考虑使用波段的要求 n 反射率要求 n 使用环境 n 制作成本等 n 常用有Al，Ag，Au，Pt等材料镀膜
光学镀膜基础知识
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钟福明 2014.11.5
培训内容
p 光学薄膜简单介绍 1.1为什么要镀膜； 1.2什么是光学薄膜； 1.3光学薄膜的应用； 1.4光学薄膜分类；
p 镀膜 2.1真空度； 2.2真空系统的主要结构； 2.3蒸发系统； 2.4离子源； 2.5膜厚监控系统；
比方说，平时戴的眼镜、数码相机、 各式家电用品等，皆能被称之为光学薄 膜技术应用之延伸。
倘若没有光学薄膜技术作为发展基础 ，近代光电、通讯或是雷射技术发展速 度，将无法有所进展。可以毫不夸张地 说，几乎所有的光学系统、光电系统或 光电仪器都离不开光学薄膜的应用。这 些都显示出光学薄膜技术研究发展重要 性。
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1.4 薄膜的分类
光学薄膜种类繁多，按照它们所实现性能不同可以 分为: u增透膜（又叫减反膜）AR(Anti-Reflection)
我们都知道当光线从折射率为n0的介质射入折射率为n1的另一介质 时在两介质的分界面上就会产生光的反射, 如果介质没有吸收，分界面 是一光学表面，光线又是垂直入射，则反射率R为：
光学基础知识及光学镀膜技术
经典教材出品薄膜光學與鍍膜技術薄膜光學與鍍膜技術前言：光學薄膜是指在光學元件上或獨立的基板上鍍上一層或多層之介電質膜或金屬膜來改變光波傳遞的特性。
即應用光波在這些薄膜中進行的現象與原理，如透射、吸收、散射、反射、偏振、相位變化等，進而設計及製造各種單層及多層之光學薄膜來達到科學與工程上的應用。
在本廠的實際應用上，DM半透板與ITO鍍膜屬於這個領域。
光學薄膜雖早於1817年Fraunhofer已經開始利用酸蝕法製成了抗反射膜，但是真正的發展是在1930年真空鍍膜設備之後。
而軍事的需求(望遠鏡、飛彈導向鏡頭、監視衛星、夜視系統等)加速了光學薄膜的開發與研究。
計算機的出現使得設計更為方便，相對的各種理論及設計方法因應而出，光學薄膜的研究於是更為進步並充分應用於各種光電系統及光學儀器之中，如光干涉儀、照相機、望遠鏡、顯微鏡、投影電視機、顯示器、光鑯通訊、汽車工業、眼鏡等。
光學薄膜基本上是藉由干涉作用達到其效果的。
簡單的如肥皂泡沫膜、金屬表層的氧化膜、水面油層的顏色變化，都可以視為單層干涉的效果。
因此，當光在膜層中的干涉現象可以被偵測到時，我們就說這層模是薄的，否則是厚的(k值消散掉)。
由於干涉現象不僅跟膜層的厚度有關，而且光源的干涉性和偵測性的種類也有關。
接下來為各位介紹幾個主題1.波動光學基本理論2.薄膜光學的應用及產品介紹3.薄膜設計方法4.金屬鍍膜材料5.光學薄膜的鍍製方法及設備6.光學薄膜材料。
光學薄膜的製作是理論設計的實現，它不僅和蒸鍍方法及材料有關亦與薄膜支撐者，即基板之表面狀況及材質有密切的關係，事實上光學薄膜的研製的主要困難已經比較少是在設計上，而是在製鍍上，亦即要製造出預期中的光學常數及厚度之薄膜，因此新的製膜方法及監控方式在工程上更顯的重要。
1.波動光學基本理論繞射和干涉的現象常常會被拿在一起來討論,繞射可視為很多光源互相干涉,但其數學處理的方式仍然與干涉不太一樣。
例如全像或光柵,可以用繞射也可以用干涉來解釋,也各有其數學模式。
光学镀膜ppt课件
光学镀膜
© 2006, ZTE Corporation.
1
分类
增透膜 单层增透 多层增透 反射膜 金属反射膜 介质反射膜 分光膜 普通分光 偏振分光 消偏振分光 二相色分光膜
2
© 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.
增透膜
单层增透膜： 理论解析 ： 若是由介质 n1垂直入射至 n2 反射率＝[ (n2 －n1) / (n1+n2) ]2 穿透率＝4n1n2 / (n1+n2)2 若是空气的折射率是 1.0 ，镀膜的折射率 nc (例如：1.5) ，玻璃的折射率 n (例如：
带通膜 带通膜
通用指标 截止区截止深度：＜0.1% 半带宽 ＜10nm
27
© 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.
作业：
作业： 分光膜：普通分光，偏振分光，消偏振分光 滤光膜或二向色分光膜：长波通，短波通，带通 任选四个找出其应用的具体实力及说明 例子：
名称 偏振分光膜
应用 法拉第电流传感器
说明
利用磁光效应改变光的偏振面，当电流变 化，由于磁性变化导致光在导光棒中偏振 面的改变，从而测量电流，由于需要对光 起偏和检偏，且检偏需要分光以检测S和P 光在不同电流影响下的分光比 ，所以需要 用到偏振分光棱镜，高级的传感器用到的 偏振器实际是格兰泰勒棱镜等高偏振度， 高透过率的元件
7
© 2006, ZTE Corporation. All rights reserved.
增透膜 用途：
所有透过型光学系统如照相机、测距仪、潜望镜、显微镜等各种视觉观察和测 量系统 指标说明 ： 单层增透：对于一般玻璃反射R<1.5%@532nm，
© 2006, ZTE Corporation.
1
分类
增透膜 单层增透 多层增透 反射膜 金属反射膜 介质反射膜 分光膜 普通分光 偏振分光 消偏振分光 二相色分光膜
2
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增透膜
单层增透膜： 理论解析 ： 若是由介质 n1垂直入射至 n2 反射率＝[ (n2 －n1) / (n1+n2) ]2 穿透率＝4n1n2 / (n1+n2)2 若是空气的折射率是 1.0 ，镀膜的折射率 nc (例如：1.5) ，玻璃的折射率 n (例如：
带通膜 带通膜
通用指标 截止区截止深度：＜0.1% 半带宽 ＜10nm
27
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作业：
作业： 分光膜：普通分光，偏振分光，消偏振分光 滤光膜或二向色分光膜：长波通，短波通，带通 任选四个找出其应用的具体实力及说明 例子：
名称 偏振分光膜
应用 法拉第电流传感器
说明
利用磁光效应改变光的偏振面，当电流变 化，由于磁性变化导致光在导光棒中偏振 面的改变，从而测量电流，由于需要对光 起偏和检偏，且检偏需要分光以检测S和P 光在不同电流影响下的分光比 ，所以需要 用到偏振分光棱镜，高级的传感器用到的 偏振器实际是格兰泰勒棱镜等高偏振度， 高透过率的元件
7
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增透膜 用途：
所有透过型光学系统如照相机、测距仪、潜望镜、显微镜等各种视觉观察和测 量系统 指标说明 ： 单层增透：对于一般玻璃反射R<1.5%@532nm，
光学镀膜基础知识PPT
比方说，平时戴的眼镜、数码相机、 各式家电用品等，皆能被称之为光学薄 膜技术应用之延伸。
倘若没有光学薄膜技术作为发展基础 ，近代光电、通讯或是雷射技术发展速 度，将无法有所进展。可以毫不夸张地 说，几乎所有的光学系统、光电系统或 光电仪器都离不开光学薄膜的应用。这 些都显示出光学薄膜技术研究发展重要 性。
的法布里-玻珞干涉仪，是一 种最有意义的进展，它是干 涉带通滤光片的一种基本结 构。
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Ø金属滤光片 • 金属滤光膜的一般
特性曲线 • 示例图片：
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u 我们常用的薄膜材料：
• 电介质薄膜材料：Ta2O5,SiO2,TiO2,Al2O3,MgF2,Nb2O5…… • 金属薄膜材料：
Au，Ag，Cu，Cr/Ni
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1.3 光学薄膜应用
从精密及光学设备、显示器设备到日 常生活中的光学薄膜应用；
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光学薄膜的应用可以分为以下几大类： • 提高光学效率、减少杂光。如高效减反射膜、
高反射膜。 • 实现光束的调整或再分配。如分束膜、分色膜
、偏振分光膜就是根据不同需要进行能量再分 配的光学元件。 • 通过波长的选择性透过提高系统信噪比。如窄 带及带通滤光片，长波通、短波通滤光片等。 • 实现某些特定功能。如ITO透明导电膜、保护膜 等。
光学薄膜技术的分类：
•
物理气相沉淀（PVD）：俗称真空镀膜，设计物理特性间的能量
倘若没有光学薄膜技术作为发展基础 ，近代光电、通讯或是雷射技术发展速 度，将无法有所进展。可以毫不夸张地 说，几乎所有的光学系统、光电系统或 光电仪器都离不开光学薄膜的应用。这 些都显示出光学薄膜技术研究发展重要 性。
的法布里-玻珞干涉仪，是一 种最有意义的进展，它是干 涉带通滤光片的一种基本结 构。
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Ø金属滤光片 • 金属滤光膜的一般
特性曲线 • 示例图片：
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u 我们常用的薄膜材料：
• 电介质薄膜材料：Ta2O5,SiO2,TiO2,Al2O3,MgF2,Nb2O5…… • 金属薄膜材料：
Au，Ag，Cu，Cr/Ni
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1.3 光学薄膜应用
从精密及光学设备、显示器设备到日 常生活中的光学薄膜应用；
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光学薄膜的应用可以分为以下几大类： • 提高光学效率、减少杂光。如高效减反射膜、
高反射膜。 • 实现光束的调整或再分配。如分束膜、分色膜
、偏振分光膜就是根据不同需要进行能量再分 配的光学元件。 • 通过波长的选择性透过提高系统信噪比。如窄 带及带通滤光片，长波通、短波通滤光片等。 • 实现某些特定功能。如ITO透明导电膜、保护膜 等。
光学薄膜技术的分类：
•
物理气相沉淀（PVD）：俗称真空镀膜，设计物理特性间的能量
光学镀膜简介PPT课件
線穿透或反射時的干擾 。
• 二：防霧基本原理：
• （一）加熱，使水滴不凝集；
• （二）提高疏水性使表面水不凝集；
• （三）提高親水性使表面形成水膜；
加熱防霧法
• 一：原理：加熱，使水滴不凝集。 • 二：作法： • （一）電熱法：浴室。 • （二）夾層法：窗戶、門。 • （三）夾層電熱法：雪鏡 • 三：缺點：安全、不耐久。
壹：抗反射（AR）
• 一：基本原理：干射
• （入射光與反射光相互干射而抵消）
• 二：說明：
• 三：作法：
• （一）貼膜或著色。
• （二）蒸鍍或濺鍍。
• （三）溶膠塗佈。
• 四：溶膠種類：
•
（一）反應型。
•
（二）結晶型。
空氣 反射
一次干射
SiO2 TiO2
玻璃
二次干射
作法比較
比較項目
高分子薄膜 金屬氧化物薄膜
參：AR v.s. AG
類別
AG
處 理 程 序(步 驟) 1
操 作 成 本 (%) 100
產 劃素（百萬） ≦200
品 特
清晰度要求
一般
性 背光強度 低
透光品質要求 低
反射鏡
●
應
手機
●
手機(高劃素)
用 LCD螢幕
●
CCD鏡頭
光學儀器
AGR 3
150
≦600
一般 低 低 ● ●
AR（V） 2
200
≦1,000
（micro-pore）的薄膜，使得水氣無法在 其表面形成次微米（sub-micro）級的水滴 凝集 。
親水處理的比較
類 別 界面活性劑 EVA吸水層 奈米防霧處理
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Ø金属反射膜的选用
• 铝 Al ：最常用，紫外、可见、 红外
• 银 Ag ：反射率最高，稳定性差 • 金 Au ：红外常用，稳定 • 铂 Pt 、铑 Rh： 稳定、坚固
能使光学元件减少因反射而损失的光能，从而增 加透射光强度的薄膜 增透膜的作用：
n增加光学系统的通透率 n减少杂散光 n提高像质 n增加作用距离
单点AR
双点倍频AR
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宽带AR
Ø附：白片的反射或者透过的计算
影响配戴者的外观。如镜片外观涡旋明显，照相反光，看不到配戴者的眼睛。
等等。
Ø 防紫外，射线，
•
还可以选择性地减少某些波段如紫外线、X-射线等等有害射线的透过，以减少
这些射线对眼睛的损伤，保护眼睛免受其害。
Ø 防水、防雾膜。
•
因减反射膜的技术需要，该膜分子间空隙较大，镜片表面容易藏污纳垢。
•
防水、防雾膜物质分子颗粒小、分子之间空隙小，使镜片表面更加光洁，增加
光学镀膜基础知识
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钟福明 2014.11.5
培训内容
p 光学薄膜简单介绍 1.1为什么要镀膜； 1.2什么是光学薄膜； 1.3光学薄膜的应用； 1.4光学薄膜分类；
p 镀膜 2.1真空度； 2.2真空系统的主要结构； 2.3蒸发系统； 2.4离子源； 2.5膜厚监控系统；
K9，折射率大概是1.52@632.8nm，垂直入射时的R=（1-1.52）2/ （1+1.52）2 = （0.52/2.52） 2 =4.25%
T=1-4.25%=95.75%
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u反射膜
n 金属膜材料的选择原则： n 先考虑使用波段的要求 n 反射率要求 n 使用环境 n 制作成本等 n 常用有Al，Ag，Au，Pt等材料镀膜
1.1 为什么要镀膜？
l 举个简单的例子，比如我们佩带的镀膜眼镜片。为什么 要镀膜？
Ø 减反射膜(增透膜)，为多层膜。
•
无论树脂或玻璃镜片其透光率都不能达到100%，会有部分光线被镜片的两个表
面反射回来，折射率越高的镜片反射率也越高。树脂4%、玻璃4.3%。
•
镜片的反射可使光线透过率减少并在视网膜形成干扰像而影响成像的质量，并
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1.4 薄膜的分类
光学薄膜种类繁多，按照它们所实现性能不同可以 分为: u增透膜（又叫减反膜）AR(Anti-Reflection)
我们都知道当光线从折射率为n0的介质射入折射率为n1的另一介质 时在两介质的分界面上就会产生光的反射, 如果介质没有吸收，分界面 是一光学表面，光线又是垂直入射，则反射率R为：
R
=
n0 n0
− +
n1 n1Βιβλιοθήκη 2 透射率T=1−
R
其中no指入射介质的折射率，空气中no=1;
则：R=(1-n1)2/(1+n1)2
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光学薄膜的应用可以分为以下几大类： • 提高光学效率、减少杂光。如高效减反射膜、
高反射膜。 • 实现光束的调整或再分配。如分束膜、分色膜
、偏振分光膜就是根据不同需要进行能量再分 配的光学元件。 • 通过波长的选择性透过提高系统信噪比。如窄 带及带通滤光片，长波通、短波通滤光片等。 • 实现某些特定功能。如ITO透明导电膜、保护膜 等。
了防水、防雾、防尘等等防污染等功能。
•
。。。。。。
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眼镜镀膜
未镀膜
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有镀膜
1.2 什么是光学薄膜？
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p 镀膜指标 3.1镀膜指标测试； 3.2国产机温飘；
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第一篇：光学薄膜简单介绍
1.1 为什么要镀膜； 1.2 什么是光学薄膜； 1.3 光学薄膜的应用； 1.4 光学薄膜分类
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u 我们常用的薄膜材料：
• 电介质薄膜材料：Ta2O5,SiO2,TiO2,Al2O3,MgF2,Nb2O5…… • 金属薄膜材料：
Au，Ag，Cu，Cr/Ni
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1.3 光学薄膜应用
从精密及光学设备、显示器设备到日 常生活中的光学薄膜应用；
u 什么是光学薄膜？
• 光学薄膜是指在光学零件上沉积一层或多层的厚度薄而均匀的电 介质膜或金属膜或电介质与金属膜组合的膜堆。
• 光在通过分层媒质时，来自不同界面的反射光、透射光在光的入 射及反射方向产生光的干涉现象，人们正是利用这种干涉现象， 通过改变材料及其厚度等特性来人为的控制光的干涉，根据需要 来实现光能的重新分配。
比方说，平时戴的眼镜、数码相机、 各式家电用品等，皆能被称之为光学薄 膜技术应用之延伸。
倘若没有光学薄膜技术作为发展基础 ，近代光电、通讯或是雷射技术发展速 度，将无法有所进展。可以毫不夸张地 说，几乎所有的光学系统、光电系统或 光电仪器都离不开光学薄膜的应用。这 些都显示出光学薄膜技术研究发展重要 性。
太阳镜上镀有反射膜滤除紫外波， 以保护眼睛
银反射片是一种具有高反射率光学薄 膜、反射率可达到96%以上，广泛应 用于背光显示模组、LCD背光源、彩 屏手机、LCD液晶显示器、手机、电 脑、液晶显示器及仪表、仪器领域。
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