Черные светопоглощающие покрытия являются важной частью современных средств отображения информации. Назначение этих покрытий - увеличение контрастности изображения, особенно, при неблагоприятных внешних условиях освещенности. В компьютерных дисплеях черные покрытия применяются для заполнения пространства между точками (black matrix - «черная матрица»), что позволяет получать четкое, контрастное изображение. Большое значение черные покрытия имеют при изготовлении приборов индикации для автомобилей и самолетов. Черные, не отражающие шкалы приборов, позволяют хорошо видеть их показания даже при прямом солнечном освещении.

Еще одной очень важной областью применения черных покрытий стали дисплеи на органических светодиодах (OLED или PLED дисплеи). Структура такого дисплея представляет собой набор из нескольких оптически прозрачных слоев. Черное покрытие служит фоном, на котором создается изображение из светящихся точек. Требования к оптическим свойствам такого черного покрытия особенно высоки, т.к. даже небольшое отражение приводит к значительному ухудшению контрастности при наличии внешнего освещения.

В настоящее время традиционной технологией производства черных покрытий является применение какого-либо поглощающего вещества (черная резина, углеродсодержащая паста и т.п.), однако такой подход не обеспечивает оптимальных оптических характеристик. Уровень остаточного отражения этих покрытий составляет 1-1.5%, что делает их плохо приемлемыми для органических дисплеев и авиационных приборов.

Компанией ИЗОВАК разработаны технология и оборудование для создания интегрированных интерференционных поглощающих покрытий, обеспечивающих максимальные оптические характеристики на подложке 300 х 400 мм. Как показано на графике ниже, уровень отражения не превышает в среднем 0,1%.

На представленном графике показаны следующие кривые отражения черного покрытия:

• Кривая А – спектральная характеристика отражения от Черного Покрытия;
• Кривая В – спектральная характеристика отражения с учетом отражения от передней, непросветленной стороны стеклянной подложки.

Интерференционные покрытия построены по тому же принципу, что и обычные антиотражающие покрытия, но с применением поглощающих материалов, как правило, металлов. Структура покрытия рассчитывается для каждого конкретного применения, исходя из требований к оптическим характеристикам, стабильности и воспроизводимости производственного процесса. Такой расчет особенно важен для органических дисплеев, оптическая структура которых должна обязательно учитываться при проектировании поглощающих интерференционных покрытий.

Основной проблемой при производстве интерференционных поглощающих покрытий с минимальным уровнем отражения становится очень высокая чувствительность человеческого глаза. Это приводит к тому, что даже небольшое повышение коэффициента отражения на каком-то участке видимого спектра становится заметным, и покрытие выглядит окрашенным в какой-нибудь цвет. Вызвать такое повышение может как ошибка при изготовлении покрытия (в этом случае вся поверхность покрытия будет иметь цветной оттенок), так и неравномерность толщины слоев покрытия (при этом разные участки покрытия будут окрашены в разные цвета).

Традиционным способом решения этой проблемы является проектирование покрытий с контролируемым увеличением коэффициента отражения в синей области спектра. Это придает покрытию темно-синий оттенок. Кроме того, такие покрытия, как правило, проще и содержат меньшее количество слоев. Оборудование, разработанное и предлагаемое компанией ИЗОВАК, способно наносить как «темно-синие», так и более сложные и качественные «черные» покрытия. Важной чертой технологий и оборудования компании ИЗОВАК является гибкость в выборе применяемых материалов. Это позволяет задавать не только оптические характеристики, но и требуемые электрические свойства, что особенно перспективно в применении к OLED дисплеям.

Особенностью предлагаемого компанией ИЗОВАК решения является встраивание черного покрытия в конструкцию OLED дисплея, что значительно повышает контрастность изображения. Конструкция покрытия рассчитывается таким образом, чтобы получить максимальную яркость дисплея за счет интерференционного усиления света.