测量薄透明聚合物薄膜上的涂层厚度的多角度平均方法

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光学工程是指光学工程.
• 表面科学是一门学科.

背景情况:

• 卷对卷涂层系统将纳米薄的氧化物层应用于聚合物薄膜上,以增强诸如气体和水透等屏障特性.
• 保持精确的涂层厚度对于有效的屏障功能至关重要,需要在线质量控制.
• 现有的红外反射光谱法受到薄,吸收较弱,厚度可变的聚合物基板干扰效应的挑战.

研究的目的:

• 开发和验证一种新的传感原理,用于准确的纳米薄氧化物涂层厚度在聚合物薄膜上的直线测量.
• 为了解决和克服由可变的聚合物薄膜厚度和背面反射引起的干扰效应.
• 为了实现用于屏障应用的氧化物涂层聚合物薄膜的精确质量控制.

主要方法:

• 开发了一种针对特定氧化物涂层吸收带的红外反射测量技术.
• 实施了一种方法,以多个发射角度获得的干扰模式为平均,以减轻基质变化.
• 通过对带有氧化物涂层的工业聚合物薄膜样本进行计算和测量来验证该方法.

主要成果:

• 开发的方法有效地测量了不同基板的聚合物薄膜上的氧化物涂层厚度.
• 实现了高精度 (nm) 和精度 (nm) 在5-100nm范围内的涂层厚度.
• 证明了在多功能和紧的直线测量系统中实施的潜力.

结论:

• 声学干扰测量为在聚合物薄膜上纳米级氧化物涂层的精确内线厚度测量提供了强大的解决方案.
• 多角度冲击方法有效地弥补了基板厚度变化和背面反射.
• 该技术适用于工业内线质量控制,确保涂层聚合物薄膜的屏障性能.