Low-E 濾光片之介紹與應用

Low-E 濾光片的功能及光譜

Low-E 濾光片製程中不需要加熱便可製備具透明導電膜功能(例如,電磁波屏蔽、加熱除霧、觸控、透明天線等),且於可見光波段具有高穿透率之薄膜。


Low-E 濾光片的膜層規格

目標穿透率 目標片電阻值

     ※製備於PET柔性基板

Low-E 濾光片的原理介紹

一般而言,在可見光範圍內具有可接受之透光度,並且其電阻值低於 10-3Ω.cm,兼具透明與導電兩種特性,則可稱為透明導電薄膜(TCF)。隨著科技的發展,各種電子產品不斷推陳出新,許多半導體材料亦因應製程上的需要,不斷被開發與應用,尤其在光電產業中,近年來的應用領域及需求量不斷地擴大[1]。

其材料大致可分為薄金屬材料與金屬的透明導電氧化物兩大類:

1.  薄金屬材料如金(Au)、銀(Ag)、鋁(Al)、鉑(Pt)及銅(Cu)...等,金屬材料本身就能夠導電,只要夠薄(厚度須低於10nm以下)亦會有透光性,因為膜層較薄,所以金屬膜並不連續,在基板上形成島狀不連續的生長,使薄膜的電阻值升高。在空氣中容易有氧化的現象產生,造成電阻值劇變,穩定性較差。若使其它條件都相同,要得到足夠的導電度需增加膜厚,則會造成光吸收。因此薄金屬透明導電膜逐漸被取代。

2.  金屬的透明導電氧化物(transparent conducting oxide, TCO),為了獲得可見光區的透明性,所選用材料之能隙寬度必須大於可見光的能量(約為3.0eV以上)。此種純材料在室溫下是絕緣的,為了增加它的導電性,常會藉由摻入一些雜質來改善其電性。要得到良好的透明導電膜必須要控制薄膜的氧化狀態及雜質離子摻入的質和量。其中又以具有極佳的電性(2~4*10-4Ω-cm)與可見光區透光率(>85%)等薄膜性質的氧化銦錫(ITO)的應用最為廣泛。

由於ITO中包含昂貴的稀缺元素銦,而其他TCO薄膜的導電性和可見光透明性尚需提高,且因氧化物材料固有的脆性,薄膜的柔性通常較差,已不能滿足當前蓬勃發展的柔性電子器件的應用需求,因此對於具有優異性能的無銦、柔性TCF的研究近年來受到研究者的廣泛關注[2]。

基於TCO /金屬/ TCO結構多層膜是另外一種新型TCF,主要利用中間薄金屬層來獲得良好的導電性,金屬層的高電導率允許金屬層足夠薄,因此能夠在具有良好導電性的同時也擁有較好的透光率,而兩側的介質層可以抑制在可見光波段來自金屬層的反射,進而提供更高的選擇性透明。而且金屬層材料所具有的良好導電性和延展性,使其甚至在介質膜被彎折破裂的情況下仍可具有良好的導電性,因此,與單層TCO薄膜相比,具有更好的機械柔性。加上,此結構在製備過程中不需要加熱,在室溫條件下即可製備出具有良好光電性能的薄膜,使其非常適合在不耐高溫的塑膠基板上,利用卷對卷技術進行連續沉積,在處理成本、處理速度和熱預算方面都是傳統TCO生產無法比擬的。


Low-E 濾光片產品應用面

任何透明導電膜相關應用[3],並且部分應用亦可在柔性塑膠基板上實現。









透明加熱膜:藉由直流電源通過阻抗電路產生熱能,讓霧氣不會附著於表面。例如,窗戶、監視器、擋風玻璃、鏡子、安全帽擋風鏡、滑雪鏡……


透明LED廣告招牌:平常是透明的展示窗也能在作為LED廣告板,全彩且沒有影片大小的限制。


觸摸屏面板:通過感應電阻變化,偵測觸控動作。例如,智能型手機、平板電腦、筆記型電腦、電子公告板……

透明EMI屏蔽膜:電子設備運作時,可能在電磁波相互作用下干擾彼此的系統,EMI屏蔽膜可有效減少發生機率。例如,智能手機、平板電腦、筆記型電腦、家用電器……
透明天線膜:作為天線使用。例如,汽車,Wi-Fi路由器,DMB,廣播,電信……



參考資料

[1]     國立彰化師範大學。透明導電膜材料與製程。上網日期:2021年02月01日,檢自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