專利名稱:紅外光阻隔多層膜結構的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種紅外光阻隔多層膜結構,特別是涉及一種低成本和高阻隔效果的紅外光阻隔多層膜結構。
背景技術:
近年來隨著能源議題逐漸被重視,節(jié)能玻璃建材產(chǎn)業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展,有報導指出,若能在建筑上使用正確的節(jié)能裝置,將可節(jié)省3 4成的空調使用量。目前低輻射玻璃 (low-emissivity glass)的制作主要應用真空濺鍍設備與技術,其中為金屬膜層與透明氧化物膜層,金屬膜層以銀為主材料,對紅外光具有高熱阻隔效果;而透明氧化物膜層通常以氧化錫(SnO2)為主,具高反射功能與提高膜層透光率,并結合其它保護膜層或中空層達到高阻隔效果。然而,由于采用真空鍍膜設備,且膜層教需大于10層以上,所以低輻射玻璃的價格一直居高不下,工藝的復雜性與困難度為現(xiàn)階段的一大挑戰(zhàn),另外,電鍍金屬膜為高污染產(chǎn)物,并不像一般清玻璃可回收再利用,對于地球環(huán)保也將是一大傷害。在此技術領域中,有需要一種紅外光阻隔多層膜結構,以改善上述缺點。
發(fā)明內容
有鑒于此,本發(fā)明實施例提供紅外光阻隔多層膜結構,上述紅外光阻隔多層膜結構包括透明基板;摻雜氧化物薄膜,設置于上述透明基板上;氧化物隔絕層,設置于摻雜氧化物薄膜上,以使入射光從透明基板頂面射入該紅外光阻隔多層膜結構。
圖1為本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構的示意圖。圖2為已知紅外光阻隔多層膜結構的示意圖。圖3為本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構和比較例的紅外光阻隔多層膜結構紅外線隔絕膜層溫度測試曲線。圖4顯示本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構的透光率對光波長的關系圖。圖5顯示本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構的反射率對光波長的關系圖。圖6為本發(fā)明另一實施例的紅外光阻隔多層膜結構的示意圖。圖7顯示本發(fā)明另一實施例的紅外光阻隔多層膜結構的氧化物布拉格反射鏡膜層的透光率對光波長的模擬關系圖。圖8顯示本發(fā)明另一實施例的紅外光阻隔多層膜結構的穿透率對光波長的關系圖。圖9顯示本發(fā)明另一實施例的紅外光阻隔多層膜結構的反射率對光波長的關系圖。圖10為布拉格反射鏡的示意Ila和圖lib為本發(fā)明實施例的氧化物布拉格反射鏡膜層210的二氧化硅薄膜的折射率(η)與消散系數(shù)(k)的量測值。圖Ilc至圖Ild為本發(fā)明實施例的氧化物布拉格反射鏡膜層的二氧化鈦薄膜的折射率(η)與消散系數(shù)(k)的量測值。圖1 至圖12d為本發(fā)明實施例的具有不同氧化物膜厚的氧化物布拉格反射鏡膜層的反射率對光波長模擬結果,其具有三組氧化物薄膜對。附圖標記說明300 已知紅外光阻隔多層膜結構;500a、500b 紅外光阻隔多層膜結構;100、200 透明基板;102、202 摻雜氧化物薄膜;204 二氧化鈦薄膜;206 二氧化硅薄膜;208 氧化物薄膜對;210 氧化物布拉格反射鏡膜層;112,212 氧化物隔絕層;214 頂面;116、216 入射光;810 布拉格反射鏡;804 低折射率材料;806 高折射率材料;808 對。
具體實施例方式以下以各實施例詳細說明并伴隨著
的范例,作為本發(fā)明的參考依據(jù)。在附圖或說明書描述中,相似或相同的部分皆使用相同的圖號。且在附圖中,實施例的形狀或是厚度被夸大了,并以簡化或是方便的方式標示。再者,附圖中各組件的部分將分別描述說明,值得注意的是,圖中未繪示或描述的組件,為所屬技術領域中普通技術人員所知的形式,另外,特定的實施例僅為揭示本發(fā)明使用的特定方式,其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明的實施例是提供一種紅外光阻隔多層膜結構,其利用高摻雜氧化物薄膜作為具有良好可見光穿透度與紅外光(在此指波長介于700nm至2500nm之間的近紅外光 (near infrared light))阻隔的節(jié)能玻璃建材。上述紅外光阻隔多層膜結構使入射光從透明基板頂面射入上述紅外光阻隔多層膜結構中的高摻雜氧化物薄膜近紅外光阻隔層,利用薄膜本身高載流子濃度的特性來達到高阻隔效率。圖1為本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500a的示意圖。紅外光阻隔多層膜結構500a可包括透明基板200 ;摻雜氧化物薄膜202,設置于透明基板200上;氧化物隔絕層212,設置于摻雜氧化物薄膜202上,以使入射光216從透明基板200頂面射入上述紅外光阻隔多層膜結構500a。在本發(fā)明實施例中,透明基板200可包括玻璃基板、高分子膜片基板或有機無機混合軟性基板。在本發(fā)明實施例中,可利用化學噴霧法或大氣化學合成法沉積摻雜氧化物薄膜202。于本發(fā)明實施例中,當采用化學噴霧法形成摻雜氧化物薄膜202時,可于介于360 460°C的溫度下利用如振蕩頻率介于1. 5KHz 2. 6MHz的霧化器或具有小于10微米開口的精密噴嘴將混有如空氣、氧氣、氮氣的載氣與如Sn(0H)4、NH4F、LiF、Li(0H)等反應氣體的混合氣體所產(chǎn)生的尺寸介于5 80 μ m的霧滴形成經(jīng)加熱的透明基板200上,進而形成了摻雜氧化物薄膜202。而摻雜氧化物薄膜202可包括氧化錫摻雜薄膜,例如為鋰與氟共摻雜的氧化錫(lithium and fluorine co-doped tin oxide,Li-F:SnO2)薄膜、鋁摻雜氧化鋅薄膜及錫摻雜氧化銦薄膜,其中例如鋰與氟共摻雜的氧化錫薄膜內的鋰摻雜濃度約介于 0. 3 4. 2at%以及氟摻雜濃度約介于0. 1 2. 5at%。上述摻雜氧化物薄膜202作為第一層近紅外光阻隔層,其中摻雜氧化物薄膜202的厚度可小于2 μ m。摻雜氧化物薄膜202可阻隔波長介于1500nm至2500nm之間的光。在本發(fā)明實施例中,氧化物隔絕層212可包括氧化鎢(W03_x)層,且其厚度可介于 IOOnm至5000nm之間,優(yōu)選為介于2000nm至3000nm之間。氧化物隔絕層212可以將摻雜氧化物薄膜202無法阻隔的紅外光波長區(qū)間的光隔絕(例如氧化鎢(W03_x)可隔絕波長介于800nm至1450nm之間的光),以使紅外光阻隔多層膜結構500a達到更佳的紅外光阻隔效^ ο圖2為已知紅外光阻隔多層膜結構300的示意圖,其作為比較例。已知紅外光阻隔多層膜結構300包括依序設置于透明基板100上的摻雜氧化物薄膜102和氧化物隔絕膜層 112。已知紅外光阻隔多層膜結構300與本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500a的不同處為入射光116先從氧化物隔絕膜層112頂面射入已知紅外光阻隔多層膜結構300中。圖3為如圖1所示的本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500a的紅外線隔絕膜層202和如圖2所示的已知紅外光阻隔多層膜結構300的紅外線隔絕膜層102溫度測試曲線,其中曲線30顯示如圖2所示的已知紅外光阻隔多層膜結構300的紅外線隔絕膜層 102的溫度測試曲線,而曲線32顯示如圖1所示的本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構 500a的紅外線隔絕膜層202的溫度測試曲線。如圖3所示,在照射光線時,本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500a的紅外線隔絕膜層202的溫度低于已知紅外光阻隔多層膜結構300的紅外線隔絕膜層102。特別是在光線照射一段時間之后(約15分鐘之后),本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500a的紅外線隔絕膜層202與已知紅外光阻隔多層膜結構300的紅外線隔絕膜層102之間的溫度差異可高達5°C,本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500a表現(xiàn)出優(yōu)良的熱阻隔效果。圖4顯示如圖1所示的本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500a的透光率 (Transmittance (% ))對光波長的關系圖,圖5顯示圖1所示的本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500a的反射率(Reflection (%))對光波長的關系圖。在本實施例中,紅外光阻隔多層膜結構500a的摻雜氧化物薄膜202厚度為300nm的鋰摻雜的氟氧化錫薄膜,而隔絕層212厚度為3000nm的氧化鎢(W03_x)層,本實施例的紅外光阻隔多層膜結構500a的總膜層數(shù)為2層。由圖4和圖5可知,紅外光阻隔多層膜結構500a使入射光從透明基板200 頂面依序射入摻雜氧化物薄膜202和隔絕層212,對波長于SOOnm之后的光的阻隔效果可達80%。另外,鋰摻雜的氟氧化錫薄膜形成的摻雜氧化物薄膜202也可阻隔1500nm之后至 IOum的紅外光。并且,氧化鎢(W03_x)的隔絕層212可隔絕波長介于800nm至1450nm之間的紅外光。所以,本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500a可有效阻隔紅外光。且由圖8可知,本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500a對可見光(波長介于400nm至700nm) 的透光率皆大于60%。綜合上述,本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500a對可見光(波長介于 400nm至700nm)的透光率大于60%,并可阻隔大部分的紅外光(在此指波長介于700nm至 2500nm之間的近紅外光(near infrared light))。另外,本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500a具有優(yōu)良的熱阻隔效果。尤其是在光線照射20分鐘之后,本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500a的溫度低于已知紅外光阻隔多層膜結構300至少5°C。本發(fā)明的另一實施例亦是提供一種紅外光阻隔多層膜結構。上述紅外光阻隔多層膜結構可利用例如鋰與氟共摻雜的氧化錫(Li-FTO)的高摻雜氧化物薄膜作為第一層近紅外光阻隔層,利用薄膜本身高載流子濃度的特性來達到高阻隔效率,再將二氧化硅/ 二氧化鈦反射疊層沉積在高摻雜氧化物薄膜上,此疊層以布拉格反射鏡(distributed Bragg reflector, DBR)原理,針對特定波段波長達到高反射效果,可補足高摻雜氧化物薄膜的近紅外光阻隔極限。本發(fā)明的實施例結合上述兩種材料的特性制作出高效能紅外光阻隔多層膜結構,此種新型結構將可大幅提升節(jié)能玻璃建材的利用性。圖6為本發(fā)明另一實施例的紅外光阻隔多層膜結構500b的示意圖。如圖6所示, 紅外光阻隔多層膜結構500b包括透明基板200。摻雜氧化物薄膜202,設置于透明基板200 上。氧化物布拉格反射鏡膜層210,設置于摻雜氧化物薄膜202上,入射光216從透明基板 200頂面射入上述紅外光阻隔多層膜結構500b。在本發(fā)明實施例中,透明基板200可包括玻璃基板、高分子膜片基板或有機無機混合軟性基板。在本發(fā)明實施例中,可利用化學噴霧法或大氣化學合成法沉積摻雜氧化物薄膜202。于本發(fā)明實施例中,當采用化學噴霧法形成摻雜氧化物薄膜202時,可于介于360 460°C的溫度下利用如振蕩頻率介于1. 5KHz 2. 6MHz的霧化器或具有小于10微米開口的精密噴嘴將混有如空氣、氧氣、氮氣的載氣與如 Sn (OH) 4、NH4F, LiF, Li (OH)等反應氣體的混合氣體所產(chǎn)生的尺寸介于5 80 μ m的霧滴形成經(jīng)加熱的透明基板200上,進而形成了摻雜氧化物薄膜202。而摻雜氧化物薄膜202可包括氧化錫摻雜薄膜,例如為鋰與氟共摻雜的氧化錫(lithium and fluorine co-dopedtin oxide, Li-FiSnO2)薄膜、鋁摻雜氧化鋅薄膜、錫摻雜氧化銦薄膜,其中例如鋰與氟共摻雜的氧化錫薄膜內的鋰摻雜濃度約介于0. 3 4. 2at %以及氟摻雜濃度約介于0. 1 2. 5at %。 上述摻雜氧化物薄膜202作為第一層近紅外光阻隔層,其中摻雜氧化物薄膜202的厚度可小于2 μ m。摻雜氧化物薄膜202可吸收波長介于1500nm至2500nm之間的光。在本發(fā)明實施例中,可利用化學溶凝膠法合成,并以例如化學噴霧法的化學濕式法制成氧化物布拉格反射鏡(DBR)膜層210,以作為第二層近紅外光阻隔層,其中化學噴霧法的工作溫度可介于100°C至350°C之間。在本發(fā)明其它實施例中,也可用例如旋轉涂布法或浸漬覆膜法的化學濕式法形成氧化物布拉格反射鏡(DBR)膜層210,利用濕式法能有效控制氧化物布拉格反射鏡(DBR)膜層210中各薄膜的厚度,且各膜層間可達到均勻分布的效果。如圖6所示,氧化物布拉格反射鏡(DBR)膜層210可包括多個垂直且連續(xù)堆棧的氧化物薄膜對208,例如至少二個該氧化物薄膜對208,優(yōu)選可為二個至十個氧化物薄膜對。其中每一個氧化物薄膜對208包括下層的二氧化鈦薄膜204和上層的二氧化硅薄膜206。就每一組氧化物薄膜對208而言,下層的二氧化鈦薄膜204的折射率為1. 9 2. 7,且其厚度例如可介于50至250nm之間。另外,上層的二氧化硅薄膜206折射率為1. 4 1. 5,且其厚CN 102466834 A說明書5/7 頁
度例如可介于50至250nm之間。以下針對布拉格反射鏡(DBR)的結構及特性加以詳細說明。圖10為布拉格反射鏡(DBR)SlO的示意圖,一般而言,布拉格反射鏡(DBR)是用四分之一特定波長λ厚的高折射率材料806以及低折射率材料804成雙成對交互堆棧而成,如圖10所示,每一對808是一個周期,因此,布拉格反射鏡(DBR)SlO的總反射率則視對808的數(shù)目、高折射率材料806 以及低折射率材料804兩者之間折射率的區(qū)別以及邊界情況而定。故要得到反射光的建設性干涉則需調控每一對808中的高折射率材料806以及低折射率材料804兩者膜層的厚度與膜層折射率差異。如圖6所示的本發(fā)明實施例的氧化物布拉格反射鏡(DBR)膜層210 的每一個氧化物薄膜對208選擇二氧化鈦薄膜204作為下層的低折射率材料,以及二氧化硅薄膜206作為上層的高折射率材料,其中二氧化硅(SiO2)薄膜206的折射率約為1. 4 1. 5,而二氧化鈦(TiO2)薄膜204約為1. 9 2. 7。圖Ila和圖lib為本發(fā)明實施例的氧化物布拉格反射鏡(DBR)膜層210的二氧化硅(SiO2)薄膜206的折射率(η)與消散系數(shù)(k) 的量測值。圖Ilc至圖Ild為本發(fā)明實施例的氧化物布拉格反射鏡(DBR)膜層210的二氧化鈦(TiO2)薄膜204的折射率(η)與消散系數(shù)(k)的量測值。由圖Ila至圖Ild的量測值可得知,本發(fā)明實施例的氧化物布拉格反射鏡(DBR)膜層210的二氧化硅(SiO2)薄膜206 的折射率約為1.46,而二氧化鈦(TiO2)薄膜204的折射率約為2. 11。。因此,調控二氧化鈦 (TiO2)薄膜204的折射率對氧化物布拉格反射鏡(DBR)膜層210的反射效果會相對顯著。圖1 至圖12d為本發(fā)明實施例的具有不同氧化物膜厚的氧化物布拉格反射鏡 (DBR)膜層210的反射率對光波長模擬結果,其具有三組氧化物薄膜對(pair)。其中圖12a、 12b、12c、12d的氧化物薄膜對(pair)中二氧化鈦薄膜204和二氧化硅薄膜206厚度分別為 125nm、130nm、150nm、170nm。由圖1 至圖12d的模擬結果可得知,氧化物膜厚為125nm的氧化物布拉格反射鏡(DBR)膜層210可有效阻隔波長介于750nm至IOOOnm的光,氧化物膜厚為130nm的氧化物布拉格反射鏡(DBR)膜層210可有效阻隔波長介于SOOnm至IlOOnm的光,氧化物膜厚為150nm的氧化物布拉格反射鏡(DBR)膜層210可有效阻隔波長介于950nm 至1200nm的光,而氧化物膜厚為170nm的氧化物布拉格反射鏡(DBR)膜層210可有效阻隔波長介于1050nm至1400nm的光。在本發(fā)明實施例中,紅外光阻隔多層膜結構500b可還包括氧化物隔絕層212,設置于氧化物布拉格反射鏡膜層上210,其中氧化物隔絕層212可包括氧化鎢(W03_x)層,且其厚度可介于2000nm至5000nm之間。氧化物隔絕層212可以將摻雜氧化物薄膜202和氧化物布拉格反射鏡膜層上210無法阻隔的紅外光波長區(qū)間的光隔絕(例如氧化鎢(W03_x)可隔絕波長介于800nm至1450nm之間的光),以使紅外光阻隔多層膜結構500b達到更佳的紅外光阻隔效果。圖7顯示本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500b的氧化物布拉格反射鏡膜層210的透光率(Transmission(無單位))對光波長的關系圖。由于布拉格反射鏡(DBR) 為一種一維光子晶體,其由至少一對不同折射率且厚度分別為四分之一特定波長的介電物質所堆疊而成的結構,上述設計可使特定波長區(qū)間的光在其中無法傳播,其中上述特定波長區(qū)間可稱為光能隙(photonicband gap)。另外,若控制布拉格反射鏡(DBR)的膜層折射率與膜厚,也可有效調控阻隔波段與效率。如圖7所示,當本發(fā)明實施例的氧化物布拉格反射鏡(DBR)膜層210由垂直且連續(xù)堆疊的三對氧化物薄膜對208構成,且其中氧化物薄膜對208的二氧化鈦薄膜204 (n = 2. 5)和二氧化硅薄膜206 (n = 1. 5)的厚度皆為150nm 時,氧化物布拉格反射鏡膜層210可有效阻隔波長介于SOOnm至IlOOnm的光,其中波長介于800nm至IlOOnm的光的透光率皆低于0. 3,因而阻隔效果可達70%。圖8顯示如圖6所示的本發(fā)明另一實施例的紅外光阻隔多層膜結構500b的透光率(Transmittance ))對光波長的關系圖,圖9顯示圖6所示的本發(fā)明另一實施例的紅外光阻隔多層膜結構500b的反射率(Reflecti0n(W))對光波長的關系圖。用于圖8和圖 9的本發(fā)明另一實施例的紅外光阻隔多層膜結構500b以下述方式制作。本發(fā)明實施例中, 可利用化學噴霧法或大氣化學合成法沉積摻雜氧化物薄膜202。于本發(fā)明實施例中,當采用化學噴霧法形成摻雜氧化物薄膜202時,可于介于360 460°C的溫度下利用如振蕩頻率介于1. 5KHz 2. 6MHz的霧化器或具有小于10微米開口的精密噴嘴將混有如空氣、氧氣、 氮氣的載氣與如Sn(0H)4、NH4F、LiF、Li (OH)等反應氣體的混合氣體所產(chǎn)生的尺寸介于5 80 μ m的霧滴形成經(jīng)加熱的透明基板200上,進而形成了摻雜氧化物薄膜202。而摻雜氧化物薄膜202可包括氧化錫摻雜薄膜,例如為鋰與氟共摻雜的氧化錫(lithium and fluorine co-doped tin oxide, Li-FiSnO2)薄膜、鋁摻雜氧化鋅薄膜及錫摻雜氧化銦薄膜,其中例如鋰與氟共摻雜的氧化錫薄膜內的鋰摻雜濃度約介于0. 3 4. 2at%以及氟摻雜濃度約介于 0. 1 2. 5at%。上述摻雜氧化物薄膜202作為第一層近紅外光阻隔層,其中摻雜氧化物薄膜202的厚度可小于2 μ m。摻雜氧化物薄膜202可阻隔波長介于1500nm至2500nm之間的光。再向上堆棧氧化物布拉格反射鏡膜層210,其中氧化物布拉格反射鏡膜層210是利用溶凝膠法配置二氧化硅(SiO2)與二氧化鈦(TiO2)水溶液。在反應過程中,以鹽酸調控S^2 溶液PH值來影響水解速率,并加入適當界面活性劑以延長凝膠時間避免團聚。另外,控制 TiO2反應溫度與添加水的量來控制水解速度,進而控制溶解速度與晶核數(shù)析出量,以達到控制粒徑的目的。最后以旋轉涂布機(spin coater)制作DBR疊層結構,步驟如下(1)于干凈玻璃基板上涂布一層SiO2,控制膜厚約為100-170nm,以300°C高溫除去多余溶劑,并形成致密膜層;(2)接著涂布TiO2,控制膜厚約為100-170nm,35(TC高溫除去多余溶劑;(3)重復上述疊層步驟,最后于500°C下烘烤5小時,使非晶系二氧化鈦轉變成結晶相,提高膜層折射率。即完成本發(fā)明另一實施例的紅外光阻隔多層膜結構500b。在本實施例中,紅外光阻隔多層膜結構500b的摻雜氧化物薄膜202厚度為2300nm的鋰摻雜的氟氧化錫薄膜,氧化物布拉格反射鏡膜層210由垂直且連續(xù)堆棧的三對氧化物薄膜對208 (共6層)構成,且其中氧化物薄膜對208的二氧化鈦薄膜204 (n = 2. 5)和二氧化硅薄膜206 (n = 1. 5)的厚度皆為100 170nm,而隔絕層212厚度為3000nm的氧化鎢(W03_x)層,本實施例的紅外光阻隔多層膜結構500b的總膜層數(shù)為8層。由圖8和圖9可知,紅外光阻隔多層膜結構500b 的紅外光阻隔效果同時來自于摻雜氧化物薄膜202和氧化物布拉格反射鏡膜層上210兩種膜層,且兩者之間并無相互干涉影響。且三對氧化物布拉格反射鏡膜層上210的對波長介于SOOnm至IlOOnm的光的阻隔效果可達70%。另外,鋰摻雜的氟氧化錫薄膜形成的摻雜氧化物薄膜202也可阻隔1500nm之后至IOum的紅外光。并且,氧化鎢(W03_x)的隔絕層212 可隔絕波長介于SOOnm至1450nm之間的紅外光。所以,本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500b可有效阻隔紅外光。且由圖8可知,本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500b 對可見光(波長介于400nm至700nm)的透光率皆大于60%。綜合上述,本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構500b對可見光(波長介于400nm至700nm)的透光率大于60%,并可阻隔大部分的紅外光(在此指波長介于700nm至 2500nm之間的近紅外光(near infrared light))。本發(fā)明實施例的紅外光阻隔多層膜結構 500b是利用組合結構的概念,將具有高效能紅外光阻隔的高摻雜氧化物薄膜作為第一層紅外光阻隔層,配合其上的氧化物布拉格反射鏡膜層作為第二層紅外光阻隔層,以使入射光從氧化物布拉格反射鏡膜層的頂面射入該紅外光阻隔多層膜結構中。氧化物布拉格反射鏡膜可用來加強其紅外光阻隔效果,因而可大幅提高近紅外光阻隔效率。通過上述組合結構, 使紅外光阻隔多層膜結構500b的總膜層數(shù)可控制小于6層,因而使總厚度大為降低。另外, 紅外光阻隔多層膜結構500b是利用化學濕式鍍膜技術制造,可大幅簡化工藝與成本,此高效能紅外光阻隔多層膜結構可大量應用于節(jié)能建材玻璃,為新一代節(jié)能材料結構。本發(fā)明實施例是提供紅外光阻隔多層膜結構500a和500b。本發(fā)明實施例的上述紅外光阻隔多層膜結構500a使入射光先從透明基板頂面射入上述紅外光阻隔多層膜結構中的高摻雜氧化物薄膜近紅外光阻隔層,利用薄膜本身高載流子濃度的特性來達到高阻隔效率。另外,本發(fā)明另一實施例的紅外光阻隔多層膜結構500b是使用高摻雜氧化物薄膜作為第一層近紅外光阻隔層,且使用再將二氧化硅/ 二氧化鈦反射疊層形成的氧化物布拉格反射鏡(DBR)膜層作為第二層近紅外光阻隔層,結合上述兩種材料的特性,因而可有效阻隔800nm至IOum的紅外光,且對可見光(波長介于400nm至700nm)的透光率皆大于60%。 本發(fā)明的紅外光阻隔多層膜結構500a和500b均可大幅提升節(jié)能玻璃建材的利用性。雖然本發(fā)明已以實施例披露如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何本領域一般技術人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內,當可作些許的更動與潤飾,因此本發(fā)明的保護范圍當視權利要求所界定為準。
權利要求
1.一種紅外光阻隔多層膜結構,包括透明基板;摻雜氧化物薄膜,設置于該透明基板上;以及氧化物隔絕層,設置于該摻雜氧化物薄膜上,以使入射光從該透明基板頂面射入該紅外光阻隔多層膜結構。
2.如權利要求1所述的紅外光阻隔多層膜結構,還包括氧化物布拉格反射鏡膜層,夾設于該摻雜氧化物薄膜和該氧化物隔絕層之間。
3.如權利要求1所述的紅外光阻隔多層膜結構,其中該摻雜氧化物薄膜包括鋰與氟共摻雜的氧化錫薄膜、鋁摻雜氧化鋅薄膜、錫摻雜氧化銦薄膜或鎵摻雜氧化鋅薄膜。
4.如權利要求1所述的紅外光阻隔多層膜結構,其中該摻雜氧化物薄膜的膜厚范圍小于 2 μ m0
5.如權利要求2所述的紅外光阻隔多層膜結構,其中該氧化物布拉格反射鏡膜層是由多個氧化物薄膜對堆疊而成,其中每一個氧化物薄膜對至少包含下層為二氧化鈦氧化物薄膜以及上層為二氧化硅的氧化物薄膜。
6.如權利要求5所述的紅外光阻隔多層膜結構,其中該氧化物布拉格反射鏡膜層包括二個至十個該氧化物薄膜對。
7.如權利要求5所述的紅外光阻隔多層膜結構,其中該二氧化鈦薄膜的厚度介于50nm 至250nm之間。
8.如權利要求5所述的紅外光阻隔多層膜結構,其中該二氧化硅薄膜的厚度介于50nm 至250nm之間。
9.如權利要求1所述的紅外光阻隔多層膜結構,其中該氧化物隔絕層包括氧化鎢層, 且該氧化物隔絕層的厚度介于IOOnm至5000nm之間。
10.如權利要求9所述的紅外光阻隔多層膜結構,其中該氧化鎢層的厚度介于2000nm 至3000nm之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種紅外光阻隔多層膜結構,上述紅外光阻隔多層膜結構包括透明基板;摻雜氧化物薄膜,設置于上述透明基板上;氧化物隔絕層,設置于上述摻雜氧化物薄膜上,以使入射光從上述透明基板頂面射入上述紅外光阻隔多層膜結構。
文檔編號B32B9/04GK102466834SQ20101056320
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權日2010年11月8日
發(fā)明者朱仁佑, 林晉慶, 江美靜, 鐘寶堂, 陳怡萍, 陳翔銓 申請人:財團法人工業(yè)技術研究院