控制UV过滤层的光学性能的方法技术

本发明专利技术涉及控制UV过滤层的光学性能，特别是控制含金属氧化物UV过滤层的UV吸收性能的方法，由此产生的UV过滤层，及其特别是在生产电子组件中的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】控制UV过滤层的光学性能的方法 本专利技术涉及控制UV过滤层的光学性能的方法，特别是控制含金属氧化物UV过滤层的UV吸收性能的方法，由此产生的UV过滤层，及其用途，特别是在生产电子组件中的用途。金属氧化物层(在可见光波长区中是透明的)以多种形式用作光学层，例如用于传统的光学应用如眼镜或其它光学玻璃中。然而，它们还用于电子组件如各种二极管(LED、0LED)、晶体管、太阳能电池等中。在后者中，通常需要保护以防紫外辐射的影响，因为它们还尤其包含在紫外辐射的影响下快速老化的有机材料。因此，在可见光波长区中为透明的且具有特定UV吸收的金属氧化物也用作电子组件的UV-吸收剂材料。另外，这些金属氧化物中的一些还具有导电或半导电性能，意味着它们可同时用作电子组件中的导体或半导体。为了能够将某些金属氧化物或金属混合氧化物的正面UV-屏蔽性能与良好的导电或半导电性能结合，目前使用包含金属氧化物或金属混合氧化物，例如ΙΤΟ、ΖηΟ、ΙΖ0或IGZ0的光学层的复杂生产方法。这些特别是方法，例如溅射或者化学或物理气相沉积方法(CVD-化学气相沉积，PVD-物理气相沉积)。这些方法可以较好地控制，意指可实现关于光学性能以及关于导电性能的所需特性。然而，CVD和PVD方法在设备方面是复杂的，并且不能在常压下操作。在溅射方法中，待产生的层的组成由预先指定的溅射目标决定并且不能以可变的方式控制。此外，金属氧化物层通常还通过酸-或碱催化溶胶-凝胶方法得到。然而，该方法的缺点是所用溶胶通常在恒定质量下仅具有极短的寿命并且在储存期间不断地逐步变化，这意味着工业大规模生产难以控制。所有所述方法通常具有这一缺点:该方法不容许所得层的组成的较大变化。然而，各个层的材料组成还决定其光学行为，意味着在这方面也不存在可能的变化，特别是关于UV吸收度。另外，有利的是可得到简单的可容易控制的应用方法，所述方法适于大量生产，在常压下以及在标准气氛下工作并且仅需要低设备复杂性。因此，需要将金属氧化物层应用于基质上的简单方法，其中层的光学性能，特别是UV吸收性能可单独地与各自的应用要求匹配，层的材料组成可根据需要变化，且其中同时存在于金属氧化物层中的导电或半导电性能不遭遇定量的不利影响。因此，本专利技术的目的是提供控制含金属氧化物层的UV吸收性能的方法，所述方法适于大量生产并且借助其满足UV过滤层的上述要求。本专利技术的另一目的在于提供可通过所述方法生产并且可以以可变方式调整其光学性能的金属氧化物层。另外，本专利技术的目的在于表明以此方式产生的金属氧化物层的用途。令人惊讶地，现在发现本专利技术的上述目的通过简单的湿化学方法实现，其中将有机金属化合物应用于基质上并转化成金属氧化物或金属混合氧化物，其中应用条件改变且取决于各自的变化得到所得层的不同UV吸收性能。因此，本专利技术的目的通过控制含金属氧化物UV过滤层的UV吸收性能的方法实现，其中:A)将包含有机金属化合物的层应用于基质上并在>230°C至500°C的温度下转化成包含金属氧化物或金属混合氧化物的层，和/或B)将有机金属化合物应用于基质上并转化成金属氧化物或金属混合氧化物，且其中应用和转化连续地进行多次，同时形成包含金属氧化物和/或金属混合氧化物的多层体系，且用于单独层的有机金属化合物以包含一定浓度的所述化合物的溶液或分散体应用，所述浓度随着多层体系中的层总数增加而降低，其中各个单独层中的浓度在单个多层体系中是相同的。此外，本专利技术的目的还由通过所述方法生产的含金属氧化物过滤层实现。另外，本专利技术的目的还通过根据本专利技术生产的含金属氧化物UV过滤层作为UV过滤层和电子组件中的半导电层的用途实现。根据本专利技术，UV-吸收区认为是200-400nm的入射光辐射的波长范围。通过定义，100-200nm(100-280nm，UV-C辐射)的波长范围也属于UV辐射。然而，100_280nm波长范围内的自然福射在大气中基本已完全被吸收，意味着关于100-200nm波长范围内的光福射吸收的研究是与本专利技术无关的。根据本专利技术，UV吸收剂以及同时半导电或导电金属氧化物层的生产由溶于溶剂中或者分散于液体分散介质中的其有机金属前体化合物进行，即由金属氧化物前体溶液或金属氧化物前体分散体进行，其可相当简单地转化成可用于大批生产的标准涂覆和印刷方法的涂料组合物或印刷油墨。尽管UV吸收剂、半导电或导电金属氧化物的许多已知有机金属前体化合物(即在随后的处理时分解成挥发性组分如二氧化碳、丙酮等以及所需金属氧化物的有机金属化合物，所述处理热和/或借助光化辐射(UV和/或IR)进行)适于本专利技术方法，就本专利技术而言，优选使用有机金属化合物(其为金属锌或锡的金属羧酸盐络合物)，其任选与金属铟和/或镓的金属羧酸盐络合物(具有配位数3-6且各自包含至少一个来自烷氧基亚氨基羧酸(肟盐)的组的配体)混合，或者与所述金属与烯醇化物配体的金属络合物混合，其中术语“金属”根据本专利技术意指可具有金属或半金属或过渡金属性能的上述元素。然而，也可使用所述金属的乙酸盐，其也可容易地转化成金属氧化物。特别优选使用所述那些中的至少两种不同金属的金属羧酸盐络合物或金属烯醇化物的混合物。特别地，至少一种配体为2_(甲氧基亚氨基)链烷酸酯、2_(乙氧基亚氨基)链烷酸酯或2_(羟基亚氨基)链烷酸酯，其在下文中也称为肟盐。这些配体通过α-酮酸或氧代羧酸与羟胺或烷基羟胺在含水或甲醇溶液中在碱的存在下缩合而合成。所用配体还优选为烯醇化物，特别是乙酰丙酮化物，其通常也是用于其它工业目的的各种金属的乙酰丙酮化物络合物的形式，因此是市售的。根据本专利技术使用的金属羧酸盐络合物的所有配体优选为烷氧基亚氨基羧酸配体，特别是上述那些，或者其中烷氧基亚氨基羧酸配体还仅与Η20配位的络合物，但金属羧酸盐络合物中也不存在其它配体。上述金属乙酰丙酮化物还优选为除乙酰丙酮化物外也不包含其它配体的络合物。如果各种金属的有机金属肟盐前体化合物用作原料，则有利的是所有原料属于相同的物质组，即每种情况下肟盐与肟盐混合。根据本专利技术优选使用的包含烷氧基亚氨基羧酸配体的金属羧酸盐络合物的制备已详细地描述于文件W0 2009/010142 A2和W0 2010/078907 A1中。为此，参考所述文件的全部范围。—般而言，金属氧化物前体，即有机镓、铟、锌或锡络合物在室温下通过氧代羧酸与至少一种羟胺或烷基羟胺在碱如四乙基碳酸氢铵或碳酸氢钠的存在下反应，随后加入无机镓、铟、锌或锡盐如硝酸镓六水合物、无水氯化铟或氯化锡五水合物而形成。所用氧代羧酸可以为这类化合物的所有代表。然而，优选使用氧代乙酸、氧代丙酸或氧代丁酸。所述有机金属金属氧化物前体化合物(前体)根据本专利技术优选以溶解或分散的形式使用。为此，将它们以合适的浓度溶于合适的溶剂中或者分散于合适的分散介质中，每种情况下必须对于待使用的涂覆方法以及待应用的金属氧化物前体层的数目和组成调整所述浓度。此处，合适的溶剂或分散介质为水和/或有机溶剂，例如醇、当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
控制含金属氧化物UV过滤层的UV吸收性能的方法，其中：A)将包含有机金属化合物的层应用于基质上并在>230℃至500℃的温度下转化成包含金属氧化物或金属混合氧化物的层，和/或B)将有机金属化合物应用于基质上并转化成金属氧化物或金属混合氧化物，且其中应用和转化连续地进行多次，同时形成包含金属氧化物和/或金属混合氧化物的多层体系，且用于单独层的有机金属化合物以包含一定浓度的所述有机金属化合物的溶液或分散体应用，所述浓度随着多层体系中层的总数增加而降低，其中各个单独层中的浓度在单一多层体系中是相同的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·赫尔明，P·派卡克，K·波拉德，
申请(专利权)人：默克专利有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE