يشهد القطاع حاليًا تطورًا في مجال الطلاءات البصرية لتطبيقات متنوعة، مثل الكاميرات الرقمية، وماسحات الباركود، وأجهزة استشعار الألياف الضوئية، وشبكات الاتصالات، وأنظمة الأمن البيومترية. ومع تزايد الإقبال على المكونات البصرية البلاستيكية منخفضة التكلفة وعالية الأداء، ظهرت تقنيات طلاء جديدة لتلبية احتياجات هذه التطبيقات.
بالمقارنة مع العدسات الزجاجية، تتميز العدسات البلاستيكية بخفة وزنها من مرتين إلى خمس مرات، مما يجعلها أكثر ملاءمة لتطبيقات مثل خوذات الرؤية الليلية، وتطبيقات التصوير الميداني المحمولة، والأجهزة الطبية القابلة لإعادة الاستخدام أو التي تُستخدم لمرة واحدة (مثل المناظير الجراحية). إضافةً إلى ذلك، يمكن تشكيل العدسات البلاستيكية لتناسب متطلبات التركيب، مما يقلل بشكل كبير من عدد خطوات التجميع ويخفض تكاليف التصنيع.
يمكن استخدام البصريات البلاستيكية في معظم تطبيقات الضوء المرئي. أما بالنسبة لتطبيقات الأشعة فوق البنفسجية القريبة والأشعة تحت الحمراء القريبة الأخرى، فتُستخدم مواد شائعة مثل الأكريليك (شفافية ممتازة)، والبولي كربونات (مقاومة عالية للصدمات)، والأوليفينات الحلقية (مقاومة عالية للحرارة ومتانة، وامتصاص منخفض للماء) ذات نطاق طول موجي للنفاذية يتراوح بين 380 و100 نانومتر. تُضاف طبقة طلاء إلى سطح المكونات البصرية البلاستيكية لتحسين أداء النفاذية أو الانعكاس وزيادة المتانة. تعمل طبقات الطلاء السميكة (عادةً ما يكون سمكها حوالي 1 ميكرومتر أو أكثر) بشكل أساسي كطبقات واقية، ولكنها تُحسّن أيضًا الالتصاق والصلابة لطبقات الطلاء الرقيقة اللاحقة. تشمل طبقات الطلاء الرقيقة ثاني أكسيد السيليكون (SiO2)، وأكسيد التنتالوم، وأكسيد التيتانيوم، وأكسيد الألومنيوم، وأكسيد النيوبيوم، وأكاسيد الهافنيوم (SiO2، Ta2O5، TiO2، Al2O3، Nb3O5، وHfO2)؛ أما طبقات طلاء المرايا المعدنية الشائعة فهي الألومنيوم (Al)، والفضة (Ag)، والذهب (Au). نادراً ما يتم استخدام الفلورايد أو النتريد في الطلاء، لأنه للحصول على جودة طلاء جيدة، يلزم حرارة أعلى، وهو أمر لا يتوافق مع ظروف الترسيب الحراري المنخفض المطلوبة لطلاء المكونات البلاستيكية.
عندما يكون الوزن والتكلفة وسهولة التجميع هي الاعتبارات الأساسية لاستخدام المكونات البصرية، فإن المكونات البصرية البلاستيكية غالباً ما تكون الخيار الأفضل.
بصريات عاكسة مخصصة لماسح ضوئي متخصص، تتكون من مجموعة من المكونات الكروية وغير الكروية (الألومنيوم المطلي وغير المطلي).
يُعدّ استخدام الطلاءات المضادة للانعكاس على عدسات النظارات مجالاً شائعاً آخر. فقد أصبحت هذه الطلاءات شائعة جداً، حيث تستخدم أكثر من 95% من النظارات عدسات بلاستيكية.
يُعدّ مجال تصنيع معدات الطيران أحد مجالات استخدام المكونات البصرية البلاستيكية. فعلى سبيل المثال، في شاشات العرض الأمامية (HUD)، يُعتبر وزن المكون عاملاً مهماً. وتُعدّ المكونات البصرية البلاستيكية مثالية لتطبيقات شاشات العرض الأمامية. وكما هو الحال في العديد من الأنظمة البصرية المعقدة الأخرى، تتطلب شاشات العرض الأمامية طلاءات مضادة للانعكاس لتجنب تشتت الضوء الناتج عن الانبعاثات الشاذة. وعلى الرغم من إمكانية طلاء هذه الشاشات بأغشية معدنية عالية الانعكاس وأغشية أكسيد متعددة الطبقات، إلا أن الصناعة بحاجة إلى تطوير تقنيات جديدة باستمرار لدعم استخدام المكونات البصرية البلاستيكية في تطبيقات أكثر حداثة.
تاريخ النشر: 7 نوفمبر 2022