[发明专利]用于通过纹理蚀刻制造涂层物体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造涂层物体的方法以及以此方式制造成的物体，其中涂层既透明也导电。

背景技术

透明导电表面可以以各种不同的方式使用。在该环境下，特别相关的是用作薄层太阳能电池和平板显示器中的透明前电极。其他的应用包括电致发光源的触点、控制液晶体、电致变色涂层、透明的加热元件以及防雾涂层。利用红外线波段中的相应的反射性质，也可能应用在雷达抗反射、热保护和防火的领域。

由于要将透明性和导电性的相矛盾的性质组合，制造这些涂层通常是很昂贵的。尤其需要待涂覆的物体的温度很高。特别是在真空镀膜方法的情况下，该过程期间的加热表现出严重问题，只能高成本地解决该问题。此外，对于用在太阳能电池中，涂层必须提供给定的硬度以确保充分的光散射。相反地，用于其他可能应用的光散射通常必须尽可能地低。因此，表面纹理表示了必须同时满足的在导电性和透明性之后的第三层性质。

在此举例来说，一个可能的流程是在制备玻璃条之后直接利用锡氧化物涂覆玻璃条，但仍在大约600℃下。在该情况下，必须同时设定这三个参数；这样的过程仅为优化提供了相应有限的可能性。

另一方法是，在真空镀膜中，在大约300℃下涂覆锌氧化物、并通过额外的蚀刻步骤调节表面纹理。这里的问题是均匀且有效地加热所述基板并接着以受控的方式使其再次冷却，而不出现热破裂。

事实上从WO2007/018975A1中了解到，在真空下对TCO涂层回火，但没有纹理蚀刻。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于制造涂层物体的方法以及该类型的涂层物体，所述方法和所述涂层物体避免以上提到的缺点，其中可以调整涂层物体的导电性、透光性和散光性。

该目的是通过权利要求1的特征的根据本发明的方法以及权利要求23中规定的根据本发明的涂层物体实现的。从属权利要求规定根据本发明的方法、系统以及制品的有利的进一步发展。

本发明基于将至少一个透明导电氧化物层沉积在基板上的完全分离的单独的步骤方法，所述方法步骤包括沉积涂层以及选择性地随后的温度处理该涂层、以及利用蚀刻方法统计地调整该涂层的表面纹理。

已证实这样的蚀刻方法是特别有利的：其中，在蚀刻之前，通过溅射将作为非闭合层或以岛状物的掩膜涂覆至所述涂层上。优选地，该掩膜的平均厚度最大为15nm、进一步优选地最大为10nm、特别优选地最大为5nm。用于所述掩膜的材料可以选自：在HCl中比掺杂铝的ZnO_x(x≤1)更缓慢地蚀刻的材料；优选地，它们选自SnO_x、SnZnO_x、TiO_x、SiO_x、掺杂Al的SiO_x、InSnO_x(ITO)、尤其是富含N或C的InSnO_x(ITO)，其中x≤2。

蚀刻工艺的第二方法是在蚀刻之前在涂层上原位产生掩膜，尤其利用采用了络合物形成剂的湿式化学浸泡或喷涂工艺来原位产生掩膜。优选地，包括乙二酸、丙二酸和乙酰丙酮的组中的至少一个成员、优选地为乙二酸或丙二酸用作络合物形成剂。以此方式，将不溶性金属络合盐成堆地沉积在该基板上，其中所述堆统计地分布在基板的表面上。例如，在利用锌氧化物作为基板的情况下，形成丙二酸锌或乙二酸锌。如果在添加络合物形成剂的同时或之后使用不形成络合物的酸、优选地一元羧酸、特别优选地醋酸，则可以进一步提高堆的形成。以此方式，金属氧化物堆和基板之间的对比更明显，这对形成掩膜有利。

作为蚀刻工艺的第三方法，在蚀刻之前，将非活性粉末、优选地包括Al₂O₃、SiO₂和BaSO₄的组中的至少一个成员以机械方式沉积在涂层上以形成掩膜。

作为蚀刻工艺的第四方法，在蚀刻之前将低聚物、优选地硅氧烷低聚物散布到涂层上并使它们选择性地结合以便产生掩膜。

在形成掩膜之后，优选地利用至少一种布氏酸或路易斯酸、优选地利用醋酸、柠檬酸、甲酸、三氯化铁、三氯化铝和盐酸中的至少一个成员、特别优选地利用盐酸来实施蚀刻。

关于在蚀刻工艺之前实施的将至少一种透明导电金属氧化物层沉积在基板上的方法步骤，其中该方法步骤包括沉积所述涂层以及随后的温度处理所述涂层，如下是优选的：