随着光学薄膜技术的迅速发展，薄膜产品的应用价值越来越高，应用面也越来越广泛，现重点介绍光学薄膜在照明领域中的应用及前景分析。目前，通过薄膜工作者的不懈努力，多种特性的光学薄膜已成功应用于照明产品，并在高效率、低成本的产业化生产方面走在世界前列。
重点应用之一：冷光膜
照明领域现在使用非常广泛的是石英卤素灯，它具有体积小、发光效率高、光衰小、寿命长、显色指数高的优点，特别是采用光学薄膜技术制成的“定向冷反射卤钨灯”，由于其光源发出的红外光被透射，而可见光被定向反射的优势，得到了越来越广泛的应用，无论是工业照明(放映灯、投影灯、医用灯、背投影电视光源等)，商业照明(商场、饭店、珠宝、服装等)，还是家庭照明(装饰装潢)，市场前景光明。
其中的核心技术就是在冷反射杯的镀膜技术得到了空前的成功应用，使得镀有反射可见、透射红外的冷光杯具有明显的先进性，用仅有国际价格十分之一的国产改装设备，采用具有中国特色的镀膜技术和工艺，使得冷光杯具有极大的优势，性价比居世界前列，世界上几乎所有照明巨头的冷光杯(灯)都从中国采购，中国的年出口量在3亿元以上。
1、冷光膜的原理和研究
冷光膜的设计原理是要求能够尽可能高的反射可见光，而透射红外光，镀在弧形反光碗上，使反射的光亮很高，而红外幅射热则大大减少，从而降低了光束的温度。用这种技术制作的照明射灯就称为冷光灯。
冷光膜实际上是一种长波通的宽带反射膜，要有一定的可见区反射带宽和长波良好的通带，可用高反射膜与光谱分光膜的设计原理作为解决方案。
为了得到在可见区较宽的反射带，可用两个方法解决：
1．1设计不同中心波长的高反射膜系，并把它们的高反射带连起来，以得到宽的高反射带。单个反射带的宽度用下式而定：
波数宽度为：
Ag一2／~sin一(H一L／nH+L)(1)
波长宽度为：
A2—2Ag2(2)
其中，H——高折射率材料折射率；nL——低折射率材料折射率
1．2设计膜层厚度按几何级数或按算术级数递变的膜系，其设计的目的是构成一个中心波长不断变化的膜系，以得到宽带高反射膜。
为了得到红外区高的透射率，可采用合适的红外透明膜料以及通带匹配层技术来达到。
需要指出的是，反射带的宽度的定位，对于冷光灯的综合光谱、色温、照度、光通量都有重要影响，必须根据需要进行特别设计和控制。
2、膜的结构及特性评定
镀制冷光膜的反光碗由于选择的镀膜材料不同，其特性及应用范围也不同。
2．1软膜
镀膜材料为ZnS—MgF：组合。其特点为制作方便，工艺成熟；缺点牢固度、耐水性、耐温性、持久性较差，如使用离子辅助镀膜技术可改善其特性。常用于使用要求较低的场合，应用于使用寿命1000h以下的冷光射灯。
2．2半硬膜
镀膜材料为ZnS—SiO组合。这对材料的组合非常有价值，有些文献报道一氧化硅和硫化锌由于应力不匹配，容易膜裂，故不宜作为高低折射率材料搭配。而现在的研究证明，由于采取必要而独特的工艺制备技术，所以此类膜层非常牢固，耐水性、耐温性也很理想，其膜层可经受沸水蒸煮，由此膜料制作在冷光射灯，使用寿命在2000h以上。
它已作为冷光膜的优选膜料，同理也可重点推荐用于其它镀膜制品。
2．3硬膜
镀膜材料为TiO：一SiO：组合。此组合的膜层各项性能指标良好，可用于使用条件很苛刻的冷光膜产品，如电影放映机反光碗，使用寿命4000h等级的冷光射灯领域，缺点是对设备的要求高，制作工艺复杂，制作成本较高。
重点应用二：反红外透可见薄膜
卤钨灯珠发出的光效当然是越高越好，但是有限度的，光效与寿命在一定的条件下是成反比的。在灯珠工艺和技术参数稳定的情况下，采用在灯珠玻璃四周镀上反红外透可见薄膜，把灯丝发出的红外光再次反射到灯丝上，提高灯丝的温度，达到提升发光效率的目的，光学薄膜质量高时，可提高光效30％，因镀的透可见特性膜，因而对透射光无影响。这种技术正在被广泛应用，卤钨灯既提高了光效，又节省了能源，另外，还可用镀钛、不锈钢作为照明产品的金、银色装饰膜，用巧妙设计镀高色温膜等。
工艺制作与产业化生产的关键要素
对于光学薄膜工作者来说，制作出合格的薄膜产品并不困难。但要采取各种工艺手段，编制科学的工艺制作规程，把科技成果转换成生产力，低成本地进行大规模的产业化生产，其难度是不亚于攻克尖端镀膜项目的技术难关，碰到的难题是非常严峻的，需重视的有：
1、专用设备的研制和维护
镀制合格的照明产品对设备的要求有其特殊性，由于冷光杯的镀膜面是曲面碗形，而灯珠的镀膜面是四周圆面，均匀性问题就显得特别重要，所以为了保证工艺的正确贯彻，需要对镀膜设备进行专门订制和重点改造，使之符合镀照明产品的技术要求和产业化制造要求。现在的镀膜设备均是根据实际自己制造或改造的。由于企业采用24h不间断的产业化生产，故必须制定科学的计划和措施来维护和保养设备。
2、完备的制作工艺
除了正确的设计，完备的制作工艺至关重要，这包括冷光杯、灯珠、盖片的自动化清洗(专门设计的清洗机)、设备的清洗、镀制薄膜、老化处理的各个参数的确定、掌握、控制，特别是大量镀膜人员的培养，保证工艺技术的稳定性和重复性，才能使照明用多层膜产品具有实用性和经济性。
结论
光学薄膜在照明领域的应用是非常成功的。随着不断地探索研究和开发应用，推行新工艺、新技术，照明用薄膜产品必将成为我国镀膜产业的强项，继续向优质、低成本的方向作出不懈的努力。
来源：光学网http://optics.ofweek.com/2015-01/ART-250001-8420-28922082.html
