Low-E 滤光片之介绍与应用
Low-E 滤光片的功能及光谱
Low-E 滤光片制程中不需要加热便可制备具透明导电膜功能(例如,电磁波屏蔽、加热除雾、触控、透明天线等),且于可见光波段具有高穿透率之薄膜。
Low-E 滤光片的膜层规格
※制备于PET柔性基板
目标穿透率
目标片电阻值
Low-E 滤光片的原理介绍
一般而言,在可见光范围内具有可接受之透光度,并且其电阻值低于 10-3Ω. cm,兼具透明与导电两种特性,则可称为透明导电薄膜(TCF)。随着科技的发展,各种电子产品不断推陈出新,许多半导体材料亦因应制程上的需要,不断被开发与应用,尤其在光电产业中,近年来的应用领域及需求量不断地扩大[1]。
其材料大致可分为薄金属材料与金属的透明导电氧化物两大类:
1. 薄金属材料如金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、铂(Pt)及铜(Cu)...等,金属材料本身就能够导电,只要够薄(厚度须低于10nm以下)亦会有透光性,因为膜层较薄,所以金属膜并不连续,在基板上形成岛状不连续的生长,使薄膜的电阻值升高。在空气中容易有氧化的现象产生,造成电阻值剧变,稳定性较差。若使其它条件都相同,要得到足够的导电度需增加膜厚,则会造成光吸收。因此薄金属透明导电膜逐渐被取代。
2. 金属的透明导电氧化物(transparent conducting oxide, TCO),为了获得可见光区的透明性,所选用材料之能隙宽度必须大于可见光的能量(约为3.0eV以上)。此种纯材料在室温下是绝缘的,为了增加它的导电性,常会藉由掺入一些杂质来改善其电性。要得到良好的透明导电膜必须要控制薄膜的氧化状态及杂质离子掺入的质和量。其中又以具有极佳的电性(2~4*10-4Ω-cm)与可见光区透光率(>85%)等薄膜性质的氧化铟锡(ITO)的应用最为广泛。
由于ITO中包含昂贵的稀缺元素铟,而其他TCO薄膜的导电性和可见光透明性尚需提高,且因氧化物材料固有的脆性,薄膜的柔性通常较差,已不能满足当前蓬勃发展的柔性电子器件的应用需求,因此对于具有优异性能的无铟、柔性TCF的研究近年来受到研究者的广泛关注[2]。
基于TCO /金属/ TCO结构多层膜是另外一种新型TCF,主要利用中间薄金属层来获得良好的导电性,金属层的高电导率允许金属层足够薄,因此能够在具有良好导电性的同时也拥有较好的透光率,而两侧的介质层可以抑制在可见光波段来自金属层的反射,进而提供更高的选择性透明。而且金属层材料所具有的良好导电性和延展性,使其甚至在介质膜被弯折破裂的情况下仍可具有良好的导电性,因此,与单层TCO薄膜相比,具有更好的机械柔性。加上,此结构在制备过程中不需要加热,在室温条件下即可制备出具有良好光电性能的薄膜,使其非常适合在不耐高温的塑胶基板上,利用卷对卷技术进行连续沉积,在处理成本、处理速度和热预算方面都是传统TCO生产无法比拟的。
Low-E 滤光片产品应用面
任何透明导电膜相关应用[3],并且部分应用亦可在柔性塑胶基板上实现。
透明加热膜:藉由直流电源通过阻抗电路产生热能,让雾气不会附着于表面。例如,窗户、监视器、挡风玻璃、镜子、安全帽挡风镜、滑雪镜……
透明LED广告招牌:平常是透明的展示窗也能在作为LED广告板,全彩且没有影片大小的限制。
触摸屏面板:通过感应电阻变化,侦测触控动作。例如,智能型手机、平板电脑、笔记型电脑、电子公告板……
透明EMI屏蔽膜:电子设备运作时,可能在电磁波相互作用下干扰彼此的系统,EMI屏蔽膜可有效减少发生机率。例如,智能手机、平板电脑、笔记型电脑、家用电器……
透明天线膜:作为天线使用。例如,汽车,Wi-Fi路由器,DMB,广播,电信……
参考资料
[1] 国立彰化师范大学。透明导电膜材料与制程。上网日期:2021年02月01日,检自http://blog.ncue.edu.tw/sys/lib/read_attach.php?id=17807。
[2] tradeKorea. (2020). Transparent conductive film. Retrieved December 20, 2020, from https://www.tradekorea.com/product/detail/P772432/Transparent-conductive-film.html