El principio de la película conductora anti-reflectante (película conductora AR)
Cuando la luz ingresa a un sustrato de vidrio sin recubrimiento desde el aire, cada interfaz refleja aproximadamente el 4% de la luz, lo que hace que solo pase el 92% de la luz. Recubrir una película anti-reflectante puede hacer que la luz esté desfasada 180 grados en los límites superior e inferior de la película, es decir, el haz de luz reflejado sufre interferencia destructiva, logrando así el efecto anti-reflectante mientras se mantiene una buena transmitancia de luz.
Cuando la luz entra desde el aire a un sustrato de vidrio sin recubrimiento, aproximadamente el 4% de la luz se refleja en cada interfaz, lo que da como resultado que solo el 92% de la luz pase a través de él. Revestir una película anti-reflectante puede hacer que la diferencia de fase de la luz en los límites superior e inferior de la película sea de 180 grados, es decir, el haz de luz reflejado sufre una interferencia destructiva, logrando así el efecto anti-reflectante (como se muestra en la Figura 1) y, al mismo tiempo, tiene una buena transmitancia de luz.
Las películas conductoras tienen una amplia gama de aplicaciones. Además de la conductividad general, se pueden utilizar como películas calefactoras, películas antiestáticas o incluso películas de protección electromagnética. Sin embargo, en campos ópticos como pantallas, cristales inteligentes o lentes, el uso de películas conductoras de metal afectará las especificaciones ópticas. Por lo tanto, considerando el precio y el efecto, el óxido conductor transparente (TCO) es una mejor opción. En cuanto a por qué el TCO tiene las dos propiedades de "transparencia" y "conductividad", la razón por la que los metales conducen electricidad es porque la banda de conducción y la banda de valencia se superponen en la banda de energía [2], por lo que los electrones pueden moverse libremente (como se muestra en la Figura 2), lo que significa que no hay banda prohibida, es decir, no puede transmitir luz. La banda prohibida del TCO es de aproximadamente 2 ~ 4,5 eV. Cuando se aplica energía a la película conductora transparente desde el exterior, los electrones pueden excitarse fácilmente desde la banda de valencia a la banda de conducción. La existencia de una banda prohibida significa que es probable que el material sea transparente. Por lo tanto, las películas conductoras transparentes pueden transmitir luz en las bandas de luz visible (VIS) y del infrarrojo cercano (NIR) y tienen una cierta conductividad.
El TCO se define como una transmitancia de luz superior al 80 % y una resistividad inferior a 1×10-3Ω-cm en el rango de longitud de onda de la luz visible (400~700 nm). La transmitancia y la conductividad del TCO son ligeramente inversamente proporcionales, lo que significa que cuanto mayor es la transmitancia de la película delgada, peor es la conductividad. Además, el TCO suele ser un material de alto índice de refracción. Si el TCO se deposita sobre vidrio, se producirá aproximadamente un 9,6 % de reflexión en una única interfaz. Por lo tanto, aplicar el TCO a productos ópticos de alta gama supone un gran desafío.
A través de la simulación y el diseño de películas ópticas multicapa, se apilan diferentes materiales para causar interferencias destructivas de la luz reflejada, logrando así un rendimiento de película tanto anti-reflectante como conductora.
Aplicaciones de la película conductora anti-reflectante (película conductora AR)
Las excelentes propiedades ópticas y eléctricas de las películas conductoras AR permiten su uso como calentadores transparentes, calentando rápida y eficazmente componentes de vidrio y plástico (como parabrisas o pantallas de lámparas) en lentes de vigilancia en exteriores, automóviles u otros vehículos, proporcionándoles funciones de desempañamiento y/o descongelación en entornos hostiles para mantener el rendimiento de los componentes.
