海洋光学中薄膜的透过率、厚度应用方案 - 什么是海洋测量学原理

消费电子透射

有机发光二极管（Organic Light-emitting Diode，简称OLED）又称为有机发光半导体，具有自发光、广视角、几乎无穷高的对比度、较低能耗、极高反应速度等显著的优点。

应用背景

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OLED通常由多层功能材料成膜镀在基底上所构成，这些功能膜层包括阴阳电极，以及两极间的导电和光发射有机材料。目前，铟锡氧化物（简称ITO）有机膜层在OLED中得到较多的应用，该类氧化物晶格结构中含有氧原子的缺陷，为自由电子的运动和传输提供了空间，在两电极的作用下，自由电子发生定向运动，从而实现了ITO薄膜的导电特性；除能导电外，ITO薄膜还具有较高的透光性能，这是由于氧化物中原子键存在间隙，自由电子的密度不高，从而光线可以穿透ITO薄膜的结果。因此， OLED的光电性能与ITO薄膜的透过率密切相关，一般要求可见光区域的透过率高于80%。另一方面，薄膜的厚度势必会对光在其中的透过率产生影响，当厚度大于70nm时，透过率将减小。因而在OLED的生产和研发过程中，ITO导电膜的透过率以及厚度是需要被准确检测和表征的。

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图1. 左：OLED结构；右：OLED应用于显示屏

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应用测量原理介绍

ITO薄膜的测量应用包括其在可见光波段的透过率以及薄膜的厚度。测量原理分别介绍如下：

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透过率：透过是光线在物质中不同于反射和吸收的一种行为方式，透过率为穿过物质的光强相对于原始光强的百分比。

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薄膜厚度：薄膜厚度的测量是基于光波的干涉现象，具体可表述为光束照射在薄膜表面，由于入射介质、薄膜材料和基底材料具有不同的折射率值和消光系数值，使得光束在透明/半透明薄膜的上下表面发生反射，反射光波相互干涉，从而形成干涉光，这些干涉光在不同相位处的强度将随着薄膜的厚度发生变化。通过对干涉光的检测，结合适当的光学模型即可计算得到薄膜的厚度。

微型光纤光谱仪优势

微型光纤光谱仪在ITO薄膜检测中，具有以下显著的优势：

体积小巧，适合原位在线监测易于操作、控制低成本快速测量全谱

海洋光学推荐应用配置

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1. ITO薄膜透过率检测联系我们 | 海洋光学YoukuBilibiliWeChat的微型光纤光谱仪，在配置采样平台STAGE-RTL以及光源后即可应用于ITO薄膜的透过率检测。具体配置如下：

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紫外/可见光波段

近红外波段

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光谱仪

USB系列, HR系列, QE65000

NIRQUEST

" l. B$ q9 _5 V. o5 n4 K

软件

" K* q5 l; u/ e8 N

Oceanview 1.6.3

光源

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DH-2000, HL-2000, DT-MINI-2-GS

光纤

% G4 H' d9 J4 G7 C

UV-VIS XSR Solarization-resistant, UV/SR-VIS High OH content, UV-VIS High OH content, SMA905 接头

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VIS-NIR Low OH content, SMA 905接头

附件

74系列准直镜，采样平台Stage-RTL-T

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5 M/ a9 C. j0 e1 T; n4 X3 ?/ l+ E( D

图2. 薄膜透过率测量系统配置

图3. 不同汽车玻璃在UV-VIS-NIR及NIR波段的透过率

2. ITO薄膜膜厚检测

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海洋光学NanoCalc膜厚仪检测系统，配置有采样平台、UV-VIS反射探头，可应用于ITO薄膜的膜厚检测。具体配置如下：

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图4. 薄膜厚度测量系统配置

图5. NanoCalc膜厚仪系统参数

图6. 薄膜材料厚度测量结果举例

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