光学膜发展到今日，技术相对成熟，种类丰富，包括偏光片、扩散膜、导光板、背板膜、锂电隔膜、窗膜、水处理膜、胶黏膜等。那么这些薄膜的发明者究竟是谁？发明之初是怎样设计的？它们的诞生背后又有怎样的故事？今天我们就一起来了解一下最初始的功能薄膜。
偏光片
目前最通用的偏光膜是兰特在1938年所发明的H片，其制法如下：首先把透明塑料板(通常用PVA)浸渍在I2/KI的水溶液中，使碘离子扩散渗入内层的PVA，微热后拉伸，PVA板变长的同时也变得又窄又薄。
PVA分子本来是任意角度无规则性分布的，受力拉伸后就逐渐一致地偏转于作用力的方向，附着在PVA上的碘离子也跟随着有方向性，形成了碘离子的长链。因为碘离子有很好的起偏性，它可以吸收平行于其排列方向的光束电场分量，只让垂直方向的光束电场分量通过，制成具有偏光作用的偏光膜。
而实际应用于光电行业的偏光片产业最早萌芽于日本，1999年5月，我国台湾省第一家偏光片厂商力特光电投产，标志着日本厂商独占偏光片市场的时代结束，但力特的技术依然来源于日本厂商的技术授权。而韩国则于2000 年初开始进军TFT用偏光板市场，首家厂商LG化学于2000年3月量产，年产能125万片。
我国偏光片项目始于1994年，该年，深纺集团公司决定上马偏光片项目，由美国ADS公司提供生产设备与技术并参股，成立了盛波公司。但由于美方技术人员对技术掌握不够，经两年多调试未生产出一张合格产品。1997年美方撤股退出合作。此后经过盛波科研人员的努力，在1998年底公司终于成功开发出合格产品。
目前，老牌的偏光片生产厂商如日东电工已经开始转型不再开出新的产能，LG化学和住友化学也放慢了扩张步伐。韩国ACE和日本三立子因为资金问题，新线项目也处于停滞。现在日系原料厂认为最有发展前景的还是大陆市场及本土的偏光片厂。
扩散膜
扩散膜具有扩散光线的作用，即光线在其表面会发生散射，将光线柔和均匀的散播出来；多数扩散膜的基本结构是在透明基材上如PET两面涂光学散光颗粒。扩散膜起源于日本，最早由Keiwa、Kimoto、Tsujiden等日本厂商所掌控，Keiwa在1990年首次推出扩散膜产品。在同期Tsujiden与Kimoto也推出了类似扩散膜产品。
反射膜
反射膜，是通过特殊的工艺来增加薄膜特殊性能的膜材料，一般是一种以透明薄膜为原料，通过特殊的镀膜工艺来增加薄膜材料光学表面的反射率的特殊薄膜材料。反射膜可分为三大类:金属反射膜、全电介质反射膜和金属电介质反射膜。应用于光学器件的反光材料研究已有上百年的历史，但其起源却难以追溯。如今反射膜技术已经比较完善。到目前为止，最好的反射膜是由数百层增反薄膜组成的多层膜反射片，和普通反射片95%左右的反射率相比，其对几乎所有可见光波长都具有99%~100%的反射率。
这样的反射片在循环增亮系统中非常有用，因为它可以减少循环光每次在反射时的损失。虽然在反射率上相差不多，但是在加载棱镜膜或者反射偏振片之后，得到的增益变化都在10%以上。
导光板
导光板（light guide plate）是利用光学级的亚克力/PC板材，然后用具有极高反射率且不吸光的高科技材料，在光学级的亚克力板材底面用UV网版印刷技术印上导光点。
LCD导光板照明技术最早是由日本明拓公司于1986年发明的，称为EDGE LIGHT，是目前笔记本电脑液晶显示屏背光照明的主流方法。它的工作原理是利用PMMA透明导光板将由冷阴极荧光管（线光源）发出的纯色白光，从透明板端面导入并扩散到整个板面，当光照射到导光板背面印刷的白色反光点时发生漫反射，从与光源入射面垂直的板面（工作面）射出。导光板照明通过巧妙运用光在透明板界面上全反射的原理，将端面射入的光偏转90°，从正面射出，从而起到照明的作用。
这种照明方式表面亮度高且照明系统体积小巧，对光的利用效率较高因而电力消耗较低，在笔记本电脑及数码像机等需要使用大面积LCD的产品方面获得了广泛的应用。
增亮膜BEF
20多年前的一个冬天，一位3M的研究人员在加拿大魁北克的一个地下室里做实验。因为位于北半球的高纬度，冬天太阳整天低悬在地平线上方，所以他发明了一种带棱镜的玻璃导管。斜射的阳光射入管道一端后，会沿着导管壁传播，整个管子像个灯管通体发亮，使地下室明亮许多。
之后，3M公司采用薄膜技术生产了这种光导管，但多年来，这种棱镜导管的应用一直局限于建筑照明或装饰，年销量很小。20世纪90年代，随着笔记本电脑的普及，液晶显示技术开始迅速发展。由于液晶显示器独特的特性和结构，光的利用率非常低。如何增加液晶显示的亮度一直是困扰科研人员的难题。
偶然的一个奇思妙想让3M的科学家尝试着剪开这种棱镜导管，平铺在LCD背光源上。令人意想不到的事情发生了，由于棱镜的聚光作用，这个新颖的尝试方法让液晶显示屏正向的亮度大为提高。之前，3M的科学家曾经受到蝴蝶翅膀由于鳞片物理结构对光线的折射、反射产生不同斑点想象的启发，利用高分子工业上最先进的计算机模拟控制系统，成功地发明了3M™多层光学膜（Multilayer Optical Film )技术，通过改变薄膜的结构来控制光的出射。
这种多层膜由上百层纳米级的膜组成，每一层的材料性质都不同。通过膜层间的光学作用，最终达到反射光的功能。
由此，3M的科学家想到了将这两个独特的发现合二为一，经过一段时间的研究开发，3M结合微复制技术和薄膜技术，进一步优化了棱镜导管的聚光功能，从而使其增亮效果更加显著，并将其命名为增亮膜BEF。
为了让客户更好地接受这一产品，3M的工程师购买了两台当时市场上最好的笔记本电脑，将其中一台加上两片棱镜方向相互垂直的增亮膜。在这层不起眼的薄膜的作用下，电脑屏幕亮度竟然比原来增加了一倍多！当这两台电脑摆在它的制造商面前，他们很快就被说服了。
从这一天起，增亮膜开始了它的神奇之旅，广泛应用于小至手机、PDA，大至电脑显示器、液晶电视等各种液晶显示产品中，而这些产品的制造商也不再被如何既省电又能使屏幕亮度增加这个难题困扰了。
聚酰亚胺膜
聚酰亚胺膜（PolyimideFilm）或许是世界上已知的性能最好的薄膜类绝缘材料，有着“黄金薄膜”的美誉，包括均苯型聚酰亚胺薄膜和联苯型聚酰亚胺薄膜两类。前者为美国杜邦公司产品，商品名Kapton，由均苯四甲酸二酐与二苯醚二胺制得。后者由日本宇部兴产公司生产，商品名Upilex，由联苯四甲酸二酐与二苯醚二胺(R型)或间苯二胺(S型)制得。
光学镀膜
光学镀膜最早用在光学元件表面制备保护膜。随后，1817年，Fraunhofe在德国用浓硫酸或硝酸侵蚀玻璃，偶然第一次获得减反射膜，1835年以前有人用化学湿选法淀积了银镜膜，它们是最先在世界上制备的光学薄膜。后来，人们在化学溶液和蒸气中镀制各种光学薄膜。
50年代，除大块窗玻璃增透膜的一些应用外，化学溶液镀膜法逐步被真空镀膜取代。真空蒸发和溅射这两种真空物理镀膜工艺，是迄今在工业撒谎能够制备光学薄膜的两种最主要的工艺。它们大规模地应用，实际上是在1930年出现了油扩散泵——机械泵抽气系统之后。
1935年，有人研制出真空蒸发淀积的单层减反射膜。但它的最先应用是1945年以后镀制在眼镜片上。1938年，美国和欧洲研制出双层减反射膜，但到1949年才制造出优质的产品...
自50年代以来，光学膜主要在镀膜工艺和计算机辅助设计方面得到了迅速的发展。在镀膜方面，一系列离子基新技术得到了研究和应用。1953年，德国的Auwarter申请了用反应蒸发镀光学薄膜的专利，并提出用离子化的气体增加化学反应性的建议。
70年代以来，人们研究并应用了离子辅助淀积、反应离子镀和等离子化学气相等一系列新技术。由于使用了带能离子，它们能够提供足够的活化能，提高了表面的反应速度。提高了吸附原子的迁移性，避免形成柱状显微结构，从而不同程度地改善了光学薄膜的性能，是光学薄膜制造工艺的研究和发展方向。
文章来源：模切之家
