银层的热处理方法技术

本发明专利技术的主题是用于获得材料的方法，其中该材料包含基材，该基材在它的至少一个面的至少一部分上用包含至少一个银层的薄层堆叠体涂覆，所述方法包括沉积所述堆叠体的步骤，然后热处理步骤，所述热处理通过在0.1毫秒至100秒的照射时间期间使用至少一种非相干光源照射所述堆叠体的表面的至少一部分进行实施，使得所述堆叠体的方块电阻和/或辐射系数相对地降低至少5%，该银层或每个银层在该处理结束时保持连续的。

【技术实现步骤摘要】
银层的热处理方法本申请是以下申请的分案申请：申请日2012年10月18日，申请号201280050807.5，专利技术名称“银层的热处理方法”。
本专利技术涉及沉积在基材上的银层的热处理。
技术介绍
银层，由于它们的光学性质，特别地反射红外辐射的性质，和/或由于它们的电子传导性质，特别受重视并且用在非常不同的应用中:在窗玻璃中使用的低辐射层或日光控制层，用于加热窗玻璃或散热器的加热层，或电极，例如在基于有机电致发光二极管的装置(OLED装置)中使用的电极。OLED是通过使用从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子的复合能(énergiederecombinaison)的电致发光而发射光。它包含有机电致发光材料，或有机电致发光材料的堆叠体，其被两个电极围绕，该电极之一，称为下电极，通常是阳极，由与基材连接的电极组成，和另一电极，称为上电极，通常是阴极，被布置在该有机电致发光体系上。存在不同的OLED构造：-底部发射(英文为“bottomemission”)装置，即具有(半)透明下电极和反射性上电极的装置；-顶部发射(英文为“topemission”)装置，即具有(半)透明上电极和反射性下电极的装置；-顶和底部发射装置，即具有(半)透明下电极和(半)透明上电极的装置。OLED装置通常应用在显示屏或照明装置中。该下电极必须具有尽可能最低的电阻，尽可能最高的光学透射，并且是特别光滑的：通常需要最多2nm，甚至1nm的RMS粗糙度。作为电极，可以使用导电薄层堆叠体，特别地包含至少一个银层的堆叠体。银层还经常地在用于改善热舒适度的窗玻璃中进行使用:低辐射性窗玻璃(其限制朝向外界的热损失并因此提高用该窗玻璃装备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间内或在机动车辆的客舱中的热量进入)。这些层，例如，位于双层窗玻璃的面2或3上。无论应用是什么，并且特别地为了防止银的氧化并且减弱它在可见光中的反射性质，该或每个银层通常被嵌入层堆叠体中。该或每个薄银基层可以被设置在两个基于氧化物或氮化物的薄介电层之间(例如由SnO2或Si3N4制成)。用于促进银的润湿和成核的非常薄的层(例如由氧化锌ZnO制成)还可以被设置在该银层下和第二非常薄的层(牺牲层，例如由钛制成)，用于保护该银层(如果随后的层的沉积在氧化性气氛中实施或在引起氧在该堆叠体中的迁移的热处理的情况下)还可以被设置在该银层上。这些层分别地被称为润湿层和阻隔层。堆叠体还可以包含多个银层。所述银层具有以下特殊性质：当它们为至少部分地结晶的状态时，它们的电阻率和辐射系数得到改善。通常设法最大地提高这些层的结晶度(结晶材料的重量比或体积比)和晶粒的尺寸(或通过X-射线衍射法进行测量的相干衍射区域的尺寸)。特别地，众所周知，具有高结晶度并因此低的无定形银残留含量的银层具有比主要为无定形银层更低的电阻率和更低的辐射系数以及在可见光中更高的透射。这些层的导电性因此得到改善，低辐射系数也同样。颗粒的尺寸的提高实际上伴随有颗粒接缝的降低，这有利于电荷载体的迁移性。一种通常在工业规模上用于在玻璃或聚合物基材上沉积薄银层的方法是磁场增强的阴极溅射方法，称为“磁控管”方法。在这种方法中，在强真空中在包含待沉积化学元素(在这种情况下为银)的靶附近产生等离子体。所述等离子体的活性物种，通过轰击该靶，使所述元素脱离，其沉积在基材上，形成希望的薄层。当该层由通过在从靶脱离的元素和在等离子体中包含的气体之间的化学反应产生的材料组成时，这种方法被认为是“反应性的”。这种方法的主要优点在于在同一个作业线上通过依次使基材在不同靶(这通常在同一个装置中)下方行进来沉积很复杂层堆叠体的可能性。在磁控管方法的工业实施期间，基材保持在环境温度或经受适中的温度上升(低于80℃)，特别当基材的行进速度为高速(这通常是由于经济原因所希望的)时。可以看起来是优点的那些然而在上述层的情况下构成缺点，这是由于所涉及的低温通常不允许足够的晶体生长。非常特别地，具有小厚度的薄层和/或由具有很高熔点的材料组成的层是这种情况。根据这种方法获得的层因此主要地甚至完全地是无定形的或纳米结晶的(晶粒的平均尺寸为纳米等级)，和热处理经证明对于获得希望的结晶度或希望的颗粒尺寸(并因此希望的低电阻)是必要的。可能的热处理在于在沉积期间，或在沉积结束时，例如在磁控管作业线出口再加热该基材。当该基材的温度接近构成该薄膜的材料的熔点时，结晶是更好的和颗粒的尺寸是更大的。但是最通常，至少200℃或300℃的温度是必要的，这对于有机基材通常是不可能。然而，基材在工业磁控管作业线中(在沉积期间)的加热被证明是难以实施的，特别地因为在真空下的热传递(必然是辐射性质的)在具有数米宽度的大尺寸基材的情况下难以控制并且涉及高成本。在低厚度的玻璃基材的情况下，这种类型处理通常涉及高的破碎风险。而且，在热基材上沉积的银层具有形成不连续层(呈岛状物(îlots)的形式)的倾向，其电阻率是高的。最后，在热基材或已经历后面热处理的基材上沉积的银层是特别粗糙的，这使得它们不适合用作为OLED装置的电极。在该沉积结束时经涂覆的基材的加热，例如通过将基材放置在炉或烘箱中或通过使基材经受由传统的加热设备如红外灯产生的红外辐射，也具有缺点，这是因为这些不同的方法有助于不加区别地加热基材和薄层。在大尺寸基材(具有数米的宽度)的情况下，在高于150℃的温度下加热该基材可以产生破裂，这是由于不可能在该基材的整个宽度上确保相同的温度。基材的加热也减慢该方法整体，这是由于在考虑其切割或其储存之前，需要等待其完全冷却，这通常通过使基材彼此堆叠来进行。高度受控的冷却此外对于避免在玻璃内产生应力，并因此避免破裂的可能性是必要的。由于这种高度受控的冷却是非常昂贵的，退火通常不是充分地受控制以除去在玻璃内的热应力，这产生数目增加的线状破裂。退火也具有使得玻璃切割更困难的缺点，裂纹具有更少的线性地传播的倾向。还已经观察到，传统的退火在银层中产生缺陷，呈“树枝状晶体”形式，这可能由于氧迁移到该层中，而且在OLED应用中是特别不利的。经涂覆的基材的加热在窗玻璃进行弯曲和/或淬火的情况下发生，这是由于实施将该玻璃再加热超过它的软化点(通常在大于600℃，甚至700℃达数分钟)。淬火或弯曲因此允许获得希望的薄层的结晶结果。然而使所有的窗玻璃经受这种处理(为了改善所述层的结晶的唯一目的)将是昂贵的。此外，该经淬火的窗玻璃不再能进行切割，和某些薄层堆叠体经受不住在该玻璃淬火期间经历的高温。还从申请WO2008/096089和WO2010/142926已知使用例如火焰或激光辐射热处理包含一个或多个银层的堆叠体。为了做到这一点，用银层涂覆的基材在燃烧器下或在激光线下通过以便处理该表面的整体。这些方法然而不是没有缺点，因为它们在该层内可产生机械应力，在某些情况下能够引起其剥离(délamination)。专利技术本专利技术提出通过提出用于获得包含基材的材料的方法克服所有这些缺点，该基材在它的至少一个面的至少一部分上用包含至少一个银层的薄层堆叠体涂覆，所述方法包括沉积所述堆叠体的步骤，然后热处理步骤，所述热处理通过在0.1毫秒至100秒的照射时间期间使用至少一种非相干光源照射所述堆叠体的表面的至少一部分进行实施，使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于获得材料的方法，其中该材料包含基材，该基材在它的至少一个面的至少一部分上用薄层堆叠体涂覆，其中薄层堆叠体包括，从基材开始，第一涂层，其包含至少一个第一介电层、至少一个银层、任选的上阻隔层，和第二涂层，其包含至少一个第二介电层，所述方法包括沉积所述堆叠体的步骤，然后热处理步骤，所述热处理通过在0.1毫秒至20毫秒的照射时间期间使用至少一个选自闪光灯的具有200纳米至3微米波长的非相干光源照射所述堆叠体的表面的至少一部分进行实施，其中由所述至少一个闪光灯发射的相对于所述层的表面积的总能量密度为15‑30J/cm2，使得所述堆叠体的方块电阻和/或辐射性相对地降低至少5%，该银层或每个银层在该处理结束时保持连续的。

【技术特征摘要】
2011.10.18 FR 11593891.用于获得材料的方法，其中该材料包含基材，该基材在它的至少一个面的至少一部分上用薄层堆叠体涂覆，其中薄层堆叠体包括，从基材开始，第一涂层，其包含至少一个第一介电层、至少一个银层、任选的上阻隔层，和第二涂层，其包含至少一个第二介电层，所述方法包括沉积所述堆叠体的步骤，然后热处理步骤，所述热处理通过在0.1毫秒至20毫秒的照射时间期间使用至少一个选自闪光灯的具有200纳米至3微米波长的非相干光源照射所述堆叠体的表面的至少一部分进行实施，其中由所述至少一个闪光灯发射的相对于所述层的表面积的总能量密度为15-30J/cm2，使得所述堆叠体的方块电阻和/或辐射性相对地降低至少5%，该银层或每个银层在该处理结束时...

【专利技术属性】
技术研发人员：F里恩哈特，M普伊托恩，
申请(专利权)人：法国圣戈班玻璃厂，
类型：发明
国别省市：法国,FR