[发明专利]一种基于VBA的基板光学常数计算方法

说明书

本发明公开了一种基于VBA的基板光学常数计算方法，取代现有技术采用的光学常数的振子模型拟合求解法；使用分光光度计测试基板反射率和透射率，代入Excel中，用VBA循环程序计算出基板的光学常数（折射率n与消光系数k）；通过该方法计算出的模型数据与实测数据偏差小，可趋近零，并且不受基板材质复杂程度的影响。

技术领域

本发明属于光学基板生产领域，更具体地，涉及一种基于VBA的基板光学常数计算方法。

背景技术

如今电子产品中越来越多的用到透明或半透明的材料，而随着科技的发展和人民对产品需求的丰富，对产品的需求不再仅限于满足正常功能使用，更要求产品兼具一定的美感。例如手机作为当前热度最高的电子产品，厂商在外观的设计与美感上所投注的注意力自然不少，各种彩色后盖相继推出应用；这些后盖除了使用金属、塑料等材质外，往往还有透明度较高的的玻璃，以及一些抗摔的半透明有机材料。在这些半透明基板上做彩色膜，就必须得到半透明基板的光学常数，因为基板光学常数（折射率n与消光系数k）的获得是一切光学镀膜的基础。

对于透明的基板，其消光系数k=0，折射率n可以通过“R=（（n-n0）/（n+n0））^2”来直接计算得出，其中n0一般为1（空气），反射率R可以通过分光光度计测试得到。而对于半透明的基板，其消光系数k0，光学常数n和k测试变得困难。目前的解决方法是，建立光学常数的振子模型和评价函数，通过计算机搜索最佳的振子膜系的系数，但此类方法精度较低，缺点明显，主要缺点有以下两点：

1，一些特殊的功能基板（如抗紫外线UV、抗红外线IR、着色等），掺杂元素很多，无法有一个相对准确的振子模型，导致得到的光学常数其对应的透射光谱与实测透射光谱差异大。

2，通过透射光谱计算出来的光学常数，将光学常数代入计算反射光谱与实际测试的反射光谱差异大。

由于上述缺点的存在，传统的解决办法不适用于当前电子产品中对于误差“锱铢必较”的高要求，因此，设计一种误差较低，准确度更高的基板光学常数计算方法，就显得十分必要了。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于VBA的基板光学常数计算方法，取代现有技术采用的光学常数的振子模型拟合求解法；使用分光光度计测试基板反射率和透射率，代入Excel中，用 VBA计算出基板的光学常数（折射率n与消光系数k）；该方法计算出的模型数据与实测数据偏差小，可趋近零，并且不受基板材质复杂程度的影响。

为了实现上述的技术特征，本发明采用的技术方案是：一种基于VBA的基板光学常数计算方法，其特征在于：它包括如下步骤：

步骤S1：得到基板透射率和反射率的计算公式：

取一块未镀膜的待测试基板，厚度为d（单位:mm），在光波长λ（单位:nm）时，折射率为ns，消光系数为ks，空气折射率为1，可计算如下值：

吸收系数αs=4*π*ks*d*1000000/λ；

基板与空气的界面透射率Tas=4*ns/(ns+1)^2；

基板与空气的界面反射率Ras==(ns-1)^2/(ns+1)^2；

最终基板的透射率Ts=(Tas^2*EXP(-αs)/(1-Ras^2*EXP(-2*αs)))*100；

最终基板的反射率Rs=(Ras+(Tas^2*Ras*EXP(-2*αs)/(1-Ras^2*EXP(-2*αs))))*100；

步骤S2：使用分光光度计测试基板的实际透射率光谱Ts%和反射率光谱Rs%；

步骤S3：建立方程组：

Ts%=Tas^2*EXP(-αs)/(1-Ras^2*EXP(-2*αs))