Princippet om anti-reflekterende ledende film (AR conductive film)
Når lys kommer ind i et ubelagt glassubstrat fra luften, reflekterer hver grænseflade omkring 4% af lyset, hvilket resulterer i, at kun 92% af lyset passerer igennem. Belægning af en anti-reflekterende film kan gøre lyset 180 grader ude af fase ved filmens øvre og nedre grænser, det vil sige, at den reflekterede lysstråle undergår destruktiv interferens, hvorved den anti-reflekterende effekt opnås og samtidig opretholde en god lystransmission.
Når lys kommer ind i et ubelagt glassubstrat fra luften, reflekteres omkring 4% af lyset ved hver grænseflade, hvilket resulterer i, at kun 92% af lyset passerer igennem. Belægning af en anti-reflekterende film kan gøre lysets faseforskel ved filmens øvre og nedre grænser 180 grader, det vil sige, at den reflekterede lysstråle undergår destruktiv interferens og derved opnår den anti-reflekterende effekt (som vist i figur 1), og har samtidig en god lystransmittans.
Ledende film har en bred vifte af anvendelser. Ud over generel ledningsevne kan de bruges som varmefilm, antistatiske film eller endda elektromagnetiske afskærmningsfilm. Inden for de optiske områder, såsom skærme, smart glas eller linser, vil brugen af ledende metalfilm dog påvirke optiske specifikationer. I betragtning af pris og effekt er transparent ledende oxid (TCO) derfor et bedre valg. Hvad angår hvorfor TCO har de to egenskaber "gennemsigtighed" og "ledningsevne", er grunden til, at metaller leder elektricitet, fordi ledningsbåndet og valensbåndet overlapper i energibåndet[2], så elektroner kan bevæge sig frit (som vist i figur 2), hvilket betyder, at der ikke er noget båndgab, det vil sige, at det ikke kan transmittere lys. Båndgabet for TCO er omkring 2 ~ 4,5 eV. Når energi påføres den transparente ledende film udefra, kan elektroner let exciteres fra valensbåndet til ledningsbåndet. Eksistensen af båndgabet betyder, at materialet sandsynligvis er gennemsigtigt. Derfor kan transparente ledende film transmittere lys i det synlige lys (VIS) og nær-infrarøde (NIR) bånd og have en vis ledningsevne.
TCO er defineret som at have en lystransmittans på over 80 % og en resistivitet på mindre end 1×10-3Ω-cm i bølgelængdeområdet for synligt lys (400~700nm). Transmittansen og konduktiviteten af TCO er lidt omvendt proportional, hvilket betyder, at jo højere transmittansen af den tynde film er, jo dårligere er konduktiviteten. Desuden er TCO normalt et materiale med højt brydningsindeks. Hvis TCO deponeres på glas, vil der forekomme omkring 9,6 % refleksion ved en enkelt grænseflade. Derfor er det en stor udfordring at anvende TCO på high-end optiske produkter.
Gennem optisk flerlagsfilmsimulering og -design stables forskellige materialer for at forårsage ødelæggende interferens af reflekteret lys, og derved opnås både anti-refleksion og ledende filmydeevne.
Anvendelser af anti-reflekterende ledende film (AR conductive film)
De fremragende optiske og elektriske egenskaber af AR-ledende film gør det muligt at bruge dem som gennemsigtige varmelegemer, der hurtigt og effektivt opvarmer glas- og plastkomponenter (såsom forruder eller lampeskærme) i udendørs overvågningslinser, biler eller andre køretøjer, hvilket giver dem afdugnings- og/eller af-isningsfunktioner i barske miljøer for at opretholde komponentens ydeevne.
