基底的涂层制造技术

用一种中间膜将涂层涂覆在基底上。典型的涂层是导体或半导体，典型的基底是玻璃。在一种方式下，涂层是涂覆在一层或多层的平展柔软膜上，膜然后放在基底上，这个复合体先被置于中性环境中加热，将不需要的膜挥发掉，再连续置于氧化和还原环境中以加强涂层和基底之间的粘合。在另一种方式下，不必除去的膜和基底表面的结合在物理和化学上都是相容的，经过化学和热处理，和基底粘接起来。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

Base coating

The coating is coated on the substrate with an intermediate film. A typical coating is a conductor or a semiconductor, and the typical substrate is glass. In a way, the coating is coated on one or more layers of flat soft membrane, the membrane is then placed on the substrate, the complex is first heated in the neutral environment, will not need the falling film evaporation, then successively in oxidation and reduction environment to enhance the bonding between coating and substrate. In another way, the combination of the film and the substrate surface that does not have to be removed is physically and chemically compatible, chemically and thermally treated, and bonded to the substrate.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于将一个或多个涂层和基底有效粘合的方法。更具体而言，本专利技术涉及将导体或半导体的涂层涂覆于非导体基底，如典型的曲面或复杂形状的玻璃上的方法，虽然本专利技术并不局限于此特殊应用。
技术介绍
在大多数已知的工业方法中，如商业镜子的生产中，金属或导体膜被涂覆于玻璃或其它非导体基底上，膜的粘合性质(尽管是一优点)并不十分重要。随后的金属或有机涂层可防止导致膜粘合损失的的膜损害。在其他的涂层方法中，如印刷电路板的生产中所应用的方法，金属涂层被沉积于塑料、陶瓷或其它非导体基底上，以此种方式制备的物体被用作涂层的机械固定(anchorage)。表面制备需用蚀刻、喷沙处理等。气体和化学还原试剂的使用也有助于金属在上述基底上的沉积。真空气体蒸发和溅射是其他已知的在基底上产生涂层的方法。在这些方法中，基底和涂层之间的界面通常是明显的，许多情况下产生较差的粘合。这些方法也生产厚度有限的涂层。在其他已知的方法中，如那些用于生产电子工业之半导体元件的方法中，导体和/或半导体膜迁移至一被选基底表面内的方法已成功完成。经表面迁移方法产生的膜通常表现出较好的粘合强度，然而，当这些膜的随后作用不必依赖它们表面粘合的机械强度时，这通常也就谈不上是优点了。当必须提高膜的厚度或调整表面迁移膜时，这些膜的主要缺点便出现了。增加膜厚度通常用许多标准技术之一来完成，包含真空沉积、无电镀、离子交换和电镀。目前用于增加膜厚度的技术和方法不但昂贵、不方便，而且规模也受到限制。进一步说，众所周知，当迁移方法产生一个表面涂层，这个涂层会表现出和使用物质本身性质不同的物理和化学性质。因而，由表面迁移方法产生的导体或半导体涂层所表现出的性质很可能使随后增加厚度变得很困难或不可能。一些已知的方法要求使用中间涂层，如产生有效的基底—导体膜粘合强度的粘合。这些复合涂层有许多缺点，包括温度和溶剂敏感性。另外，中间涂层的使用会影响已涂覆基底的以后使用。当在非导体基底上生产导体或半导体涂层的精密勾划图案(delineatedpattern)时，另外的问题出现了。模版印刷、光刻掩模、保护层(resists)、后蚀刻等是目前用于在非导体基底上生产导体或半导体涂层之精密勾划图案的装置和方法。为了建立涂层图案，在所进行的强热和其它物理、化学处理期间，模版印刷及类似装置难以保养。最后，将涂层涂覆于基底上的已知方法通常设计用于平展基底，而不十分适用于弯曲基底表面。本专利技术的一个目的是提供一种将涂层涂覆于非导体基底上的改进方法，它至少克服或改进了以前涂覆方法上述的一些缺点。本专利技术的优选目的是提供一种涂层技术，通过它，导体或半导体涂层图案的精密勾划可被精确制造，而且，在热处理或其它物理、化学处理期间精密图案可保持。本专利技术进一步优选的目的是提供一种在非导体基底上制备精密勾划的导体或半导体多层涂层的有效方法。专利技术概述在宽的形式下，本专利技术提供了一个在非导体基底上涂层的方法，此方法包含以下步骤将涂层沉积在膜上，把膜放在基底上，在受控条件下处理基底、膜和涂层的复合体，以除去膜并使涂层能够和基底粘合。典型的涂层是一薄的导体或半导体层。在本专利技术的优选情况下，膜包含在加热时挥发而基本上不留任何残余物的物质。将已涂覆的膜放在基底上后，基底在80-3,800℃的范围内进行热处理，典型的是在600-1200℃间进行。以上热处理优选在受控条件下，准确地交替在中性、氧化和还原环境中进行。热处理可在直接或间接方式下进行。当进行该热处理时，膜挥发而不留下任何残余物。更进一步，在控制的气体环境中进行选择的热处理，得到烧结和熔融效果，因此，涂层物质迁移到基底中。(如果是多个涂层，涂层中其他层的均相熔融也可得到)。膜物质合适的是化学物质，如单硬酯酸二甘醇酯或聚乙烯醇。膜物质可包含和淀粉相连的纤维素交联基料。膜可以通过用上述化学物质和或材料在表面上涂覆至合适的表层(不超过150微米)来制备。化学物质一被固定于干燥柔软膜的条件下，就被从表面除去。这个表层最好用防粘涂层如硅氧烷或TEFLONTM(PTFE)进行预处理，以利于膜的除去。典型膜的规格是约300mm×480mm。然而，用连续涂层方法，面积大到6m×50m的也可生产。进一步的实施方案中，膜包含在挥发时基本上不留下任何残余物的基底接触物质，而且，该物质被一柔软的含可熔融物的溶胶凝胶制备物涂覆。在本专利技术的另一种情况下，膜包含一完全或部分可溶于溶剂溶液的物质。此复合体置于溶剂中以使膜溶解，使涂层和基底粘合。在本专利技术的又一种情况，膜包含基底接触物质，此物质和基底物质在化学、物理上相容，而且随后经热和/或化学处理，与基底形成粘合。上述基底接触物质之一是复合硅胶。其他的对于膜合适的物质包括由硅酸盐和硼酸盐掺合聚乙烯醇粘合剂的悬浮液中制备的柔软的凝胶。类似的水溶或油基多聚物可作为粘合剂或凝胶基料。在一些情况，涂层物质的已勾划层可以被“印”在金箔的初始“膜”上。涂层可适当地包含以下物质，如金、铂、银、铑、铜和钯。涂层可作为金属层涂覆在膜上，或者，通过丝网印刷涂覆在膜上。在后一种方法中，金属或绝缘物以细粉末形式(不超过10微米)任意分散在粘合剂/墨介质液体中。对于上述金属粉末，合适的粘合剂/墨介质是在松油醇中的乙基纤维素。在另一实施方案中，涂层可以是胶体溶液或墨水样悬浮液的形式，可被印在膜上并粘附在那。这种涂层通常涂覆在于精密勾划图案中的膜上。在膜上涂层的位置和图案可由光刻法或其他已知的印刷方法来完成。本专利技术的另一实施方案，通过真空蒸发或溅射技术将导体或半导体物质的多个层沉积在膜上。通过合适物质如光敏乳胶等的模版印刷，可得到涂层的精密勾划图案。本专利技术的另一实施方案，涂层可作为薄层沉积在膜上，此膜已沉积在其他的一层或多层物质上。这些其他的物质可以具有导体、半导体、绝缘体和/或能产生定位氧化或还原的性质。在选择的涂层之间可制成导体和/或半导体的相互联通。此种相互联通提供了可实现至一层和/或多层涂层的电子联通的手段。涂层也可包含一融合物质，以有助于涂层和基底和/或在基底上的其他导体/半导体或绝缘体层的结合或熔融。一种合适的融合物质是掺合玻璃粉和/或金属氧化物的硼砂组合物。在本专利技术的一个特殊应用中，涂层可包含光和/或电-色相(electro-chromatic)化合物。当被置于玻璃基底上，光或电-色相涂层能被用来改变涂层玻璃的光学性质，从不透明到透明，或深浅不同的的颜色。典型的基底是玻璃。玻璃基底上已涂覆膜的指标能通过常规手段，如真空、平台(table)和/或轧辊、分拣(pick)和放置(place)来完成。玻璃基底可以是平展或弯曲的。对于圆柱形或其它弯曲基底，真空或静电轧辊分拣和转移机制对于精密指标被认为是最有效的。其他基底物质包括硼硅酸玻璃、熔凝石英、玻璃陶瓷和耐火陶瓷。无机物质，如铝硅酸盐和已知的掺杂半导体物质也可被用作基底。为了本专利技术被完全了解并投入应用，因而下面将参考附图对实施例进行描述。 附图说明图1.在实施例中加热室的示意性正视图；图2.多层涂层的示意性截面正视图；图3.多层涂层的示意性透视图；和图4.另一多层涂层的示意性截面正视图。优选实施方案的详细说明实施例1按精密勾划的图案将导体金属层涂覆在热挥发膜上。这个膜是单硬酯酸二甘醇酯、聚乙烯醇、与淀粉相连的纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
将涂层涂覆在非导体基底上的方法，包含下列步骤将涂层涂覆在膜表面上，将膜置于基底上，在控制条件下处理基底、膜和涂层的复合体，以除去膜并使涂层和基底粘合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：雷蒙德彼得加农，
申请(专利权)人：昆士兰大学，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]