[發明專利]一種大面積雙面氟摻雜氧化錫透明導電薄膜的噴涂方法

有效

• 申請號: 201110222476.6
• 申請日: 2011-08-04
• 公開（公告）號: CN102372442A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 趙高揚;任洋
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C03C17/22
• 分類號: C03C17/22
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

技術領域

本發明屬于薄膜制備技術領域，涉及一種大面積雙面氟摻雜氧化錫透明導電薄膜的噴涂方法。

背景技術

氟摻雜氧化錫薄膜是一種透明且具有良好導電性的納米級薄膜，其電阻率一般處于10^-4?Ω·cm數量級，由于其較高的載流子濃度，使得薄膜對紅外光的反射率較高，同時該類材料對一氧化碳等氣氛較敏感，具有良好的氣敏性能，因此該薄膜可以用作透明電極、電熱膜、低輻射玻璃、氣敏傳感器等。

現有的氟摻雜氧化錫導電玻璃一般為單面鍍膜，而雙面鍍膜的導電玻璃不僅可以提高低輻射玻璃的保溫隔熱性能，而且能夠擴寬以透明導電薄膜作為基體得到的半導體器件的應用領域，特別是觸控電路、薄膜換能器等領域均需要雙面式電路模塊。

目前的氟摻雜氧化錫薄膜的制備方法主要有磁控濺射鍍膜、化學氣相沉積鍍膜和噴霧熱解技術鍍膜。磁控濺射鍍膜的導電玻璃一般為單面；而傳統的化學氣相沉積鍍膜和噴霧熱解技術鍍膜因為采取玻璃基板水平放置的方法進行鍍膜，得到的導電玻璃同樣為單面膜層，而且容易對膜面產生污染，影響薄膜質量。若采用二次鍍膜方法雖然可以得到雙面薄膜，但加大了鍍膜工序，增加了鍍膜成本，同時也加重了薄膜污染。

發明內容

本發明的目的是提供一種大面積雙面氟摻雜氧化錫透明導電薄膜的噴涂方法，解決了現有技術中僅能單面成膜的缺陷，減少了膜面污染。

本發明所采用的技術方案是，一種大面積雙面氟摻雜氧化錫透明導電薄膜的噴涂方法，采用噴霧熱解制備技術，按照以下步驟實施：

步驟1，按所需面積要求，將玻璃基板切割成所需大小，然后對切割好的玻璃基板進行磨邊處理，隨后對玻璃基板進行清洗和烘干；

步驟2，將步驟1處理后的玻璃基板豎直放置于玻璃支架上，將玻璃支架豎直安裝在小車上，由小車帶動以400~800?mm/s的速度進入加熱室內加熱至噴涂溫度；?

步驟3，將噴槍固定于噴涂室內不動，保持槍桿與步驟2加熱好的玻璃基板所在面垂直，打開噴槍氣液閥，向噴涂室內噴射氟摻雜氧化錫前驅體溶液，同時開啟抽風機，通過控制抽風機的抽風流量、噴槍嘴與玻璃基板間距、噴槍內載氣的氣壓和流量與氟摻雜氧化錫溶液液壓和流量來控制噴涂室內霧滴的霧場，待噴涂室內霧場穩定后，通過小車將玻璃基板送入噴涂室，在噴涂室內以20~100?mm/s的速度沿著平行于玻璃基板方向來回擺動，進行噴涂鍍膜，噴涂時間為30~60?s；?

步驟4，待經過步驟3噴涂完成后，關閉液氣閥門和抽風機，將鍍膜后的玻璃基板通過小車以400~800?mm/s的速度送入冷卻室，冷卻至室溫；

步驟5，將經步驟4處理后冷卻至室溫的鍍膜玻璃送入卸片臺，將其卸下，即完成鍍膜操作。

本發明的特點還在于，

其中步驟2中的噴涂溫度為400?~550℃。

其中步驟3中氟摻雜氧化錫溶液是由錫的無機化合物、氫氟酸溶液和醇類溶劑混合并反應而生成的混合溶液；其中，Sn原子在混合溶液中的摩爾濃度為0.43?mol/L?~?2.13?mol/L，F原子在混合溶液中的摩爾濃度為0.11?mol/L?~?2.13?mol/L。

其中錫的無機化合物為SnCl₄·5H₂O或SnCl₄中的一種，或兩種以任意比例組成的混合物。

其中醇類溶劑為工業甲醇、工業乙醇、無水甲醇、無水乙醇、異丙醇或正丁醇中的一種，或任意幾種以任意比例組成的混合物。

其中步驟3中控制抽風機的抽風流量為0~100?m³/h。

其中步驟3中噴槍嘴與玻璃基板間距為300~500mm。

其中步驟3中噴槍內載氣的氣體氣壓壓強為3×10⁵~7×10⁵Pa，流量為20~60L/min，氟摻雜氧化錫溶液液壓壓強為1×10⁵~5×10⁵?Pa，流量為2.5~10?L/h。

其中步驟3中噴涂用載氣為高壓氮氣，噴槍噴霧為扇形霧化面。

其中步驟4中冷卻方式采用對玻璃基板吹室溫空氣進行強制冷卻，吹風量為3000~5000?m³/h。

本發明的有益效果是，采用了制備效率較高的噴霧熱解技術，同時克服了傳統制備方法中僅能制備單面薄膜以及膜面污染較嚴重的問題，因此，本方法較現有技術更具有成本效益、實用效益，擴寬了導電玻璃的應用領域。

具體實施方式