低成本－環保電致變色薄膜量產技術開發及封裝技術

首頁 > 研發與創新 > 研究成果 > 新能源與跨領域系統整合

低成本－環保電致變色薄膜量產技術開發及封裝技術

更新時間：2022-02-11 10:59

【技術簡介】
目前全球面臨暖化與能源短缺危機。在住商建築物中，能源消耗以空調及供暖為主，所需能源約佔總能源的30%。其中電致變色玻璃能隔離光源及紅外光，達到室內溫度控制效果，減少辦公大樓民用住宅在夏季保持涼爽和冬季保持溫暖所必需消耗的大量能源。目前市售大面積電致變色玻璃產品主要採用磁控濺鍍方式製作，其缺點為設備昂貴、鍍率慢，以及薄膜變色之速度過慢。為此國原院開發改良式電弧電漿源結合高精度多鎗式控制軟體，建置連續式電弧電漿鍍膜機台。運用此機台可製備出多孔結構之電致變色薄膜，在上色時可隔絕紅外光阻絕率達98.3%，具有節能功效。
核研所快速電致變色鍍膜機台

圖一、國原院快速電致變色鍍膜機台:成功製備出多孔結構電致變色技術

圖二、自主商品化之能力: 建立自動化之大面積電致變色元件封裝技術，含自動點膠、玻璃定位、真空注入。

【計畫規劃/技術應用】
國原院技術團隊建立改良式電弧電漿源之關鍵特色，在於充分掌控電弧大電流(至少400安培)的放電機制並精確控制電弧點移動，抑制微粒產生，將微粒尺寸降至奈米等級。此改良式電弧電漿源，可適用於多孔性結構膜，首次應用於電致變色薄膜製程保有電弧電漿優異快速鍍膜之功能並符合綠色製程之規範。相較於傳統磁控濺鍍製程設備，本院團隊開發之電弧電漿鍍膜製程特色，詳如比較表。

圖三、電致變色薄膜表面之微粒尺寸可降至100~200 nm間

表一、電弧電漿與傳統磁控濺鍍特性應用於變色膜比較表 (本院自行整理)

	電弧電漿技術	傳統磁控濺鍍技術
電漿特性	電漿密度: 10¹⁶~10²⁰ 電漿離化率: 65~90% 有微粒問題(世界難題)	電漿密度: 10¹⁴~10¹⁸ 電漿離化率: 1~5% 無微粒問題
鍍膜製程特性	鍍膜速率高(10~100nm/min) 金屬氧化物製程穩定	鍍膜速率高(1~10nm/min) 金屬氧化物製程不穩定
變色薄膜結構與特性	多孔結構，可快速變色	結構緻密，變色慢

【未來佈局】
透過國原院與業界的產研合作與共同努力，可加速我國電致變色商品本土化生產與產品普及化，並推動相關產品進軍世界搶占全球百億市場。同時這也是原子能科技研究院及國內智慧節能研發之新頁，有助我國能源政策「綠色經濟」與「環境永續」目標的達成。未來雙方會針對電致變色核心產品布局，從移動載具(車用天窗、遊艇玻璃窗及飛機窗戶)及綠建材玻璃皆可應用電致變色薄膜。雙方共同合作將促成電致變色商品達到普及化，可從五力面向來分析，可望逼近國際大廠之水準，提振國內研發能量，提升產業於國際間能見度，有助於連結產業鏈，擴大發展空間。

圖四、從五力面向來分析產品

【連絡資訊】
姓名：陳柏聞
電話：03-4711400分機7313
E-mail:powen@nari.org.tw