[發(fā)明專利]銀層的熱處理方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201280050807.5
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN103874667A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: F.里恩哈特;M.普伊托恩
• 申請（專利權(quán)）人: 法國圣戈班玻璃廠
• 主分類號: C03C17/36
• 分類號: C03C17/36;H01L51/52
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 黃念;林森

本發(fā)明涉及沉積在基材上的銀層的熱處理。

銀層，由于它們的光學(xué)性質(zhì)，特別地反射紅外輻射的性質(zhì)，和/或由于它們的電子傳導(dǎo)性質(zhì)，特別受重視并且用在非常不同的應(yīng)用中:在窗玻璃中使用的低輻射層或日光控制層，用于加熱窗玻璃或散熱器的加熱層，或電極，例如在基于有機電致發(fā)光二極管的裝置(OLED裝置)中使用的的電極。

OLED是通過使用從陽極注入的空穴和從陰極注入的電子的復(fù)合能(énergie?de?recombinaison)的電致發(fā)光而發(fā)射光。它包含有機電致發(fā)光材料，或有機電致發(fā)光材料的堆疊體，其被兩個電極圍繞，該電極之一，稱為下電極，通常是陽極，由與基材連接的電極組成，和另一電極，稱為上電極，通常是陰極，被布置在該有機電致發(fā)光體系上。

存在不同的OLED構(gòu)造：

-?底部發(fā)射(英文為“bottom?emission”)裝置，即具有(半)透明下電極和反射性上電極的裝置；

-?頂部發(fā)射(英文為“top?emission”)裝置，即具有(半)透明上電極和反射性下電極的裝置；

-?頂和底部發(fā)射裝置，即具有(半)透明下電極和(半)透明上電極的裝置。

OLED裝置通常應(yīng)用在顯示屏或照明裝置中。該下電極必須具有盡可能最低的電阻，盡可能最高的光學(xué)透射，并且是特別光滑的：通常需要最多2?nm，甚至1?nm的RMS粗糙度。作為電極，可以使用導(dǎo)電薄層堆疊體，特別地包含至少一個銀層的堆疊體。

銀層還經(jīng)常地在用于改善熱舒適度的窗玻璃中進(jìn)行使用:低輻射性窗玻璃(其限制朝向外界的熱損失并因此提高用該窗玻璃裝備的建筑物的能量效率)或日光控制窗玻璃(其限制在建筑物的房間內(nèi)或在機動車輛的客艙中的熱量進(jìn)入)。這些層，例如，位于雙層窗玻璃的面2或3上。

無論應(yīng)用是什么，并且特別地為了防止銀的氧化并且減弱它在可見光中的反射性質(zhì)，該或每個銀層通常被嵌入層堆疊體中。該或每個薄銀基層可以被設(shè)置在兩個基于氧化物或氮化物的薄介電層之間(例如由SnO₂或Si₃N₄制成)。用于促進(jìn)銀的潤濕和成核的非常薄的層(例如由氧化鋅ZnO制成)還可以被設(shè)置在該銀層下和第二非常薄的層(犧牲層，例如由鈦制成)，用于保護(hù)該銀層(如果隨后的層的沉積在氧化性氣氛中實施或在引起氧在該堆疊體中的遷移的熱處理的情況下)還可以被設(shè)置在該銀層上。這些層分別地被稱為潤濕層和阻隔層。堆疊體還可以包含多個銀層。

所述銀層具有以下特殊性質(zhì)：當(dāng)它們?yōu)橹辽俨糠值亟Y(jié)晶的狀態(tài)時，它們的電阻率和輻射系數(shù)得到改善。通常設(shè)法最大地提高這些層的結(jié)晶度(結(jié)晶材料的重量比或體積比)和晶粒的尺寸(或通過X-射線衍射法進(jìn)行測量的相干衍射區(qū)域的尺寸)。

特別地，眾所周知，具有高結(jié)晶度并因此低的無定形銀殘留含量的銀層具有比主要為無定形銀層更低的電阻率和更低的輻射系數(shù)以及在可見光中更高的透射。這些層的導(dǎo)電性因此得到改善，低輻射系數(shù)也同樣。顆粒的尺寸的提高實際上伴隨有顆粒接縫的降低，這有利于電荷載體的遷移性。

一種通常在工業(yè)規(guī)模上用于在玻璃或聚合物基材上沉積薄銀層的方法是磁場增強的陰極濺射方法，稱為“磁控管”方法。在這種方法中，在強真空中在包含待沉積化學(xué)元素(在這種情況下為銀)的靶附近產(chǎn)生等離子體。所述等離子體的活性物種，通過轟擊該靶，使所述元素脫離，其沉積在基材上，形成希望的薄層。當(dāng)該層由通過在從靶脫離的元素和在等離子體中包含的氣體之間的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的材料組成時，這種方法被認(rèn)為是“反應(yīng)性的”。這種方法的主要優(yōu)點在于在同一個作業(yè)線上通過依次使基材在不同靶(這通常在同一個裝置中)下方行進(jìn)來沉積很復(fù)雜層堆疊體的可能性。

在磁控管方法的工業(yè)實施期間，基材保持在環(huán)境溫度或經(jīng)受適中的溫度上升(低于80℃)，特別當(dāng)基材的行進(jìn)速度為高速(這通常是由于經(jīng)濟(jì)原因所希望的)時。可以看起來是優(yōu)點的那些然而在上述層的情況下構(gòu)成缺點，這是由于所涉及的低溫通常不允許足夠的晶體生長。非常特別地，具有小厚度的薄層和/或由具有很高熔點的材料組成的層是這種情況。根據(jù)這種方法獲得的層因此主要地甚至完全地是無定形的或納米結(jié)晶的(晶粒的平均尺寸為納米等級)，和熱處理經(jīng)證明對于獲得希望的結(jié)晶度或希望的顆粒尺寸(并因此希望的低電阻)是必要的。

可能的熱處理在于在沉積期間，或在沉積結(jié)束時，例如在磁控管作業(yè)線出口再加熱該基材。當(dāng)該基材的溫度接近構(gòu)成該薄膜的材料的熔點時，結(jié)晶是更好的和顆粒的尺寸是更大的。但是最通常，至少200℃或300℃的溫度是必要的，這對于有機基材通常是不可能。